CN111836956B - 用于控制内燃发动机装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制内燃发动机装置的方法，该方法包括以下步骤：控制排气阀在进气冲程的一部分期间布置在至少部分打开位置；以及，在排气冲程期间将还原剂提供到从燃烧气缸排出的燃烧气体流的至少一部分中。

Description

用于控制内燃发动机装置的方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制内燃发动机装置的方法。本发明还涉及对应的内燃发动机装置。本发明适用于车辆，特别是通常被称为卡车的轻型、中型和重型车辆。尽管将主要针对卡车来描述本发明，但本发明也可适用于其它类型的车辆。
背景技术
多年来，对内燃发动机的需求已经在稳步增长，并且发动机也在不断发展以满足来自市场的各种需求。减少废气、提高发动机效率(即，减少燃油消耗)和降低发动机的噪音水平是选择车辆发动机时成为重要方面的一些标准。此外，在卡车领域，存在适用的、例如已经确定了所允许的最大废气污染量的法律指令。
传统上，内燃发动机的燃烧气缸包括进气阀和排气阀，其中在燃烧气缸内的活塞向下运动期间，进气阀在进气阶段被布置在打开位置。此后，当活塞到达气缸的下止点时，进气阀关闭，并且在燃烧阶段、膨胀阶段和排气阶段期间，进气阀关闭，并且当活塞在下一个即将到来的进气冲程中到达上止点时，进气阀再次打开。
此外，选择性催化还原(SCR)通常被设置在燃烧气缸的下游。因此，氮氧化物(NOx)被转化为氮气(N2)和水(H2O)。然而，当运行该SCR时，排气温度应当优选超过预定的温度极限，以便SCR正常起作用。
因此，希望改进SCR的运行，特别是在排气的温度相对低的低负荷运行期间。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于控制内燃发动机装置的方法，该方法至少部分克服了上述缺陷。这通过根据本发明的第一方面的方法来实现。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于控制内燃发动机装置的方法，该内燃发动机装置包括：燃烧气缸，该燃烧气缸容纳能够在燃烧气缸内在下止点与上止点之间移动的往复式活塞；进气阀，该进气阀能够在打开位置与关闭位置之间运行，该进气阀在往复式活塞的进气冲程的至少一部分期间被布置在打开位置，用于允许流体介质流动到燃烧气缸内；以及排气阀，该排气阀能够在打开位置与关闭位置之间运行，该排气阀在往复式活塞的排气冲程的至少一部分期间被布置在打开位置，用于引导燃烧气体流从燃烧气缸流出；该方法包括以下步骤：控制排气阀在进气冲程的一部分期间布置在至少部分打开位置；以及，在排气冲程期间将还原剂提供到从燃烧气缸排出的所述燃烧气体流的至少一部分中。
措辞“上止点”和“下止点”应该被解释为活塞在燃烧气缸内的往复运动的相应的上端位置和下端位置。当提到某个阀在上止点和下止点之一处打开和关闭时，应意识到某些公差在特定定义的范围内。例如，当提到进气阀打开时(即，在活塞到达上止点时位于打开位置时)，进气阀不必在活塞的精确上止点位置处打开，而是可以在活塞到达上止点稍微之前打开，或者在活塞离开上止点稍微之后打开。
进气冲程是内燃发动机的当活塞从上止点(TDC)移动到下止点(BDC)时的冲程，并且进气(优选为空气的形式)被提供到燃烧室内。另一方面，排气冲程是内燃发动机的当活塞从BDC移动到TDC并通过排气阀排放燃烧后的排气时的冲程。
此外，措辞“还原剂”应被理解成是指还原过程中使用的元素。在还原过程中，还原剂失去电子，并且被说成是已经氧化了。能够使用各种类型的还原剂，并且本发明不应被解释为限于任何特定种类。然而，作为非限制性示例，该还原剂可以是提供到排气后处理系统中的水基尿素溶液。
本公开的发明人已经认识到，通过在进气冲程期间的相对短的时间段内打开排气阀，相对温热的排气被强制进入到燃烧室内并与流过进气阀的进气混合。一个优点是：在随后的排气冲程期间排出的燃烧气体的温度升高了。升高的温度将使还原剂能够蒸发以形成氨。所述氨进而使SCR催化剂在低得多的温度下烧掉。因此，实现了改进的SCR催化剂运行。当如上所述地仅运行所述气缸中的一个气缸时，这可能是特别有利的，因为降低了整体效率的潜在损失。
根据示例实施例，该还原剂可以在排气阀附近被喷射到所述燃烧气体流中。
措辞“附近”应被理解为位于燃烧气缸下游的靠近排气阀的位置。因此，还原剂被喷射到布置在内燃发动机的燃烧室与排气歧管之间的导管中。还原剂应该优选在到达内燃发动机装置的涡轮机之前蒸发。
根据一个示例实施例，当活塞在进气冲程期间优选位于离上止点60至120曲柄角度(CAD)之间、更优选地位于离上止点65至115CAD之间、最优选地位于离上止点70至110CAD之间时，排气阀可以被布置在至少部分打开位置。也可以想到其它替代方案。
由此，在进气冲程期间，足量的相对温热的排气能够被导入到燃烧室内。
根据一个示例实施例，在进气冲程的所述一部分期间，排气阀可以打开到其完全打开能力的5％至45％之间。
措辞“打开程度”应被理解为占排气阀的完全打开能力的比例。该打开能力可以优选是长度测量值，以例如毫米为单位进行测量。例如，如果排气阀在排气冲程期间从其关闭位置移动(即，打开)约12毫米，则在进气冲程期间它可以移动约0.6至5.4毫米。当然，其它替代方案也是可以想到的，并且取决于所用的应用、内燃发动机的具体类型等。例如，排气阀可以在进气冲程期间在短的时间段内被完全打开。
根据一个示例实施例，该方法可以进一步包括以下步骤：控制内燃发动机装置，以在进气冲程期间将减少体积的流体介质提供到燃烧气缸内。
“减少体积的流体介质”应该被解释为使得在进气冲程期间更少量的流体介质(优选为空气)被抽吸到燃烧室内。下文给出了实现这种减少的各种示例替代方案。在进气期间减少流体介质的量是有利的，因为它进一步提高了在排气冲程期间排出的燃烧气体的温度。特别地，在低发动机负荷运行期间，空燃比相对高，即，相对大量的空气和相对少量的燃料被提供到燃烧室。因此，通过在进气冲程期间减少到燃烧气缸内的流体介质的体积来降低该比率。
根据一个示例实施例，可以通过控制进气阀在进气冲程的一部分期间布置在关闭位置来实现所述减少体积的流体介质。
因此，在进气冲程的进气阀关闭时的所述一部分期间，不允许流体介质进入燃烧室内，由此，当活塞向下朝着BDC移动时，燃烧室内的气体压力水平将降低。
根据一个示例实施例，通过控制进气阀在进气冲程期间、在活塞到达下止点之前的一段距离布置在关闭位置，可以实现所述减少体积的流体介质。
由此，实现了所谓的早期米勒(Early-Miller)方案。因此，当活塞位于离BDC预定度数的曲柄角度处时，进气阀被布置在关闭位置，并维持在该关闭位置，直到随后的进气冲程开始。根据早期米勒方案控制进气阀的优点在于：例如，凸轮相位器可以用于控制进气阀的正时。然而，该进气阀的正时可以通过其它方式控制，例如通过下文将进一步描述的流量可控入口致动器。这同样适用于控制排气阀的阀正时。
根据一个示例实施例，可以通过控制被定位在进气阀上游并与进气阀流体连通的进气节气门来实现所述减少体积的流体介质。
因此，可以通过控制该节气门或通过控制进气阀的正时，或者通过控制该节气门和进气阀二者来实现到燃烧室内的流体介质的减少。
因此，该节气门被定位成使得流体介质在被引导到燃烧室内之前通过该节气门。流体介质被引导通过该节气门，并经由进气阀进入燃烧室内。
根据示例实施例，该内燃发动机装置可以包括多个燃烧气缸，所述多个燃烧气缸中的每一个燃烧气缸容纳一个相应的往复式活塞，其中，针对所述多个燃烧气缸中的单个燃烧气缸执行以下步骤：控制排气阀在进气冲程的一部分期间布置在至少部分打开位置；以及，在排气冲程期间将还原剂提供到从燃烧气缸排出的燃烧气体流的至少一部分中。
因此，根据以上描述，仅控制一个排气阀。因此，上述效果能够通过简单地控制与所述气缸中的一个气缸相连的流体介质流来实现。
根据示例实施例，该方法可以进一步包括以下步骤：确定内燃发动机装置的发动机负荷；以及，控制排气阀在进气冲程的一部分期间布置在至少部分打开位置；以及，仅当发动机负荷低于预定的阈值极限时，才在排气冲程期间将还原剂提供到从燃烧气缸排出的所述燃烧气体流的至少一部分中。
措辞“发动机负荷”应该被解释为与内燃发动机的功率消耗相关。当内燃发动机在低发动机负荷条件下运行时，与可燃燃料的供应相比，到燃烧室内的流体流的供应相对高。因此，发动机负荷可与提供到燃烧室的燃料量有关。测量发动机负荷的另一个参数是所谓的平均有效压力(MEP)，它是发动机做功能力的量度。
如上所述，在低发动机负荷期间，燃烧气体的温度相对低。因此，优点是：排气阀在进气冲程期间打开，并且仅在必要时才供应还原剂。因此，在高负荷期间，内燃发动机装置的气缸根据正常原理运行。
根据第二方面，提供了一种内燃发动机装置，该内燃发动机装置包括：燃烧气缸，该燃烧气缸容纳能够在燃烧气缸内在下止点与上止点之间移动的往复式活塞；进气阀，该进气阀能够在打开位置与关闭位置之间运行，该进气阀在往复式活塞的进气冲程的至少一部分期间被布置在打开位置，用于允许流体介质流到燃烧气缸内；排气阀，该排气阀能够在打开位置与关闭位置之间运行，该排气阀在往复式活塞的排气冲程的至少一部分期间被布置在打开位置，用于引导燃烧气体流从燃烧气缸内流出；还原剂喷射器，该还原剂喷射器被定位在燃烧气缸下游并与燃烧气缸流体连通，并且被布置成在排气冲程期间将还原剂喷射到从燃烧气缸排出的所述燃烧气体流的至少一部分中；以及控制单元，该控制单元能够连接到排气阀和还原剂喷射器，该控制单元被配置成控制排气阀在进气冲程的一部分期间布置在至少部分打开位置；并且控制还原剂喷射器，以在排气冲程期间将还原剂提供到从燃烧气缸排出的所述燃烧气体流的至少一部分中。
所述控制单元可以包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或另一个可编程设备。所述控制单元也可以包括或替代地包括专用集成电路、可编程门阵列或可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备或数字信号处理器。当所述控制单元包括可编程设备(例如上文提到的微处理器、微控制器或可编程数字信号处理器)的情况下，该处理器还包括计算机可执行代码，该计算机可执行代码控制所述可编程设备的运行。
因此，所述控制单元优选直接或间接连接到排气阀和还原剂喷射器。所述控制单元可以经由凸轮轴或者经由流量可控入口致动器连接到排气阀。
根据示例实施例，所述内燃发动机可还包括排气歧管，该排气歧管被布置在燃烧气缸下游，用于接收在排气冲程期间排出的燃烧气体流，其中，还原剂喷射器以流体连通方式定位在燃烧气缸与排气歧管之间。
根据示例实施例，所述内燃发动机可以还包括可控进气节气门，该可控进气节气门被布置在进气阀上游并与进气阀流体连通，其中，该可控进气节气门连接到所述控制单元，所述控制单元进一步被配置成控制该可控进气节气门，以在进气冲程期间将减少体积的流体介质提供到燃烧气缸内。
根据示例实施例，所述进气阀可以包括连接到控制单元的流量可控入口致动器，该流量可控入口致动器被布置成在打开位置与关闭位置之间以可控方式操作所述进气阀。
根据示例实施例，所述排气阀可以包括连接到控制单元的流量可控出口致动器，该流量可控出口致动器被布置成在打开位置与关闭位置之间以可控方式操作所述排气阀。
流量可控致动器优选通过接收用于打开和关闭进气阀和排气阀的加压气体而以气动方式运行。
因此，所述进气阀和排气阀能够独立于连接到往复活塞的曲轴的转速而被控制。
根据示例实施例，所述内燃发动机装置可还包括凸轮轴，用于在打开位置与关闭位置之间控制所述排气阀，其中，该凸轮轴包括可停用的突出部，该可停用的突出部被构造成在进气冲程的所述一部分期间将排气阀布置在所述至少部分位置。
因此，所述可停用的突出部是凸轮轴的装置，其被布置成控制排气阀布置在所述至少部分打开位置。当不希望在进气冲程期间打开排气阀时，该突出部不作用在排气阀上，因此被解除激活。
根据一个示例实施例，所述控制单元可以进一步被配置成控制内燃发动机装置以执行上文关于第一方面描述的方法步骤中的任一个。
第二方面的其他效果和特征在很大程度上类似于上文关于第一方面描述的那些效果和特征。
根据第三方面，提供了一种车辆，该车辆包括根据上文关于第二方面描述的实施例中的任一实施例的内燃发动机装置。
根据第四方面，提供了一种包括程序代码组件的计算机程序，该程序代码组件用于当所述程序在计算机上运行时执行上文关于第一方面描述的实施例中的任一个实施例的步骤。
根据第五方面，提供了一种携载计算机程序的计算机可读介质，该计算机程序包括程序组件，当所述程序组件在计算机上运行时，该程序组件用于执行上文关于第一方面描述的实施例中的任一个实施例的步骤。
第三方面、第四方面和第五方面的效果和特征在很大程度上类似于上文关于第一方面和第二方面描述的那些效果和特征。
当研究所附权利要求书和以下描述时，本发明的进一步的特征和优点将变得明显。本领域技术人员将会认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的不同特征可以组合，以产生除了下文中描述的实施例之外的实施例。
附图说明
通过以下对本发明的示例性实施例的、说明性而非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的上述以及其它目的、特征和优点，其中：
图1是示出了卡车形式的车辆的示例实施例的侧视图；
图2是根据示例实施例的内燃发动机装置的示意图；
图3是用于控制流体介质流入到燃烧气缸内的进气阀和排气阀的示例实施例；
图4a至图4c示出了根据示例实施例的燃烧气缸的进气冲程期间的不同阀位置；
图5是示出了根据示例实施例的进气阀和排气阀在运行期间的打开程度的图；
图6示出了根据示例实施例的在进气冲程期间的阀和节气门位置；并且
图7是根据示例实施例的用于控制内燃发动机装置的方法的流程图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应解释为局限于本文中阐述的实施例；而是，提供这些实施例是为了充分性和完整性。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
特别参考图1，提供了卡车形式的车辆10。车辆10包括内燃发动机装置100形式的原动机100。内燃发动机装置100可以例如由传统燃料(例如柴油)推进，但也可以想到其它替代方案。内燃发动机100优选以四冲程方式运行，即，通过进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程来运行。如图1中进一步描绘的，内燃发动机装置100还包括用于控制内燃发动机装置100的运行的控制单元400。因此，控制单元400优选被布置成控制进气阀和排气阀(例如在图4a至图4c中描绘的)和/或控制下文所述的进气节气门(图2中的108)的运行。
参考图2，图2是根据示例实施例的内燃发动机装置100的示意图。能够看出，内燃发动机装置100包括六个燃烧气缸102、102’，每个燃烧气缸都布置成与进气歧管111和排气歧管112流体连通。此外，内燃发动机装置100包括位于导管113中的进气节气门108，该导管113被布置成在进气歧管与一个燃烧气缸102之间流体连通。内燃发动机装置100还包括位于导管115中的还原剂喷射器110，该导管115被布置成在燃烧气缸102与排气歧管112之间流体连通。还原剂喷射器110被布置成以可控方式将还原剂流(例如尿素)喷射到从燃烧气缸102排出的燃烧气体中。
更进一步，内燃发动机装置100包括用于每个气缸102、102’的进气阀104和排气阀106。进气阀106能够在打开位置与关闭位置之间运行，用于控制流体介质流入到燃烧气缸内。这种流体介质流优选是经由进气歧管111引导到燃烧气缸内的空气105。排气阀106也能够在打开位置与关闭位置之间运行，用于控制燃烧气体从燃烧气缸102流出。
在图2所描绘的示例实施例中，进气节气门108、进气阀104、排气阀106和还原剂喷射器110连接到控制单元400。因此，控制单元400被布置成控制进气节气门108、进气阀104、排气阀106和还原剂喷射器110中的每一个的运行。
尽管图2示出了用于每个气缸102、102’的单个进气阀104和单个排气阀106，但也可想到其它替代方案，例如两个进气阀和两个排气阀。在这种情况下，所述排气阀中的一个排气阀可以布置成与第一排气歧管流体连通，并且所述排气阀中的另一个排气阀可以布置成与第二排气歧管流体连通，由此，还原剂仅被喷射到第一排气歧管和第二排气歧管中的一个或二者。
在图2所描绘的实施例中，内燃发动机装置100仅包括一个进气节气门108和一个还原剂喷射器110，它们被布置成与其中一个燃烧气缸102连接。因此，以下描述涉及与该特定燃烧气缸102连接的阀104、106、进气节气门108和还原剂喷射器110的运行。
现在参考图3，图3示出了用于控制流入到燃烧气缸102中和从该燃烧气缸102流出的气流的进气阀104和排气阀106的示例实施例。具体而言，图3示出了燃烧气缸102、往复式活塞101、进气阀104和排气阀106，其中进气阀104和排气阀106中的每一个都包括各自的流量可控致动器114，该流量可控致动器被布置成在打开位置与关闭位置之间以可控方式操作相应的阀。因此，流量可控致动器114优选连接到图1和图2中描绘的控制单元400，用于控制其运行。关于图3的描述现在将仅集中在流量可控致动器114上，用于呈现如何控制进气阀104和排气阀106的运行的示例实施例。为了简化该描述，参考与进气阀104相连布置的流量可控致动器114。
因此，进气阀104包括以可操作方式连接到阀构件92的流量可控致动器114。该阀构件在本文中是提升式阀构件。举例来说，该提升式构件可以是传统的提升阀等。然而，该阀构件同样可以被设置为旋转式阀构件、滑阀构件、座阀构件等。该阀的致动器被构造成通过气动压力来操作阀构件92。这样，该阀构件是压力致动式阀构件。在本示例中，流量可控致动器114包括以可操作方式连接到对应的阀构件的气动致动器。特别地，进气阀104的致动器114被构造成经由致动器活塞95操作该阀构件。致动器114经由空气入口97和空气出口98与加压空气介质(未示出)流体连通。以这种方式，气动阀的致动利用压缩空气来控制该阀构件的阀打开，即，在打开状态与关闭状态之间操作该阀构件。因此，该致动器包括至少用于压力流体介质的空气入口97和至少用于压力流体介质的空气出口98。经由空气入口97流入的加压空气通过空气入口阀99被朝向致动器活塞95引导。空气入口阀99布置在该空气入口中，并被构造成打开和关闭该空气入口，以便控制空气到致动器活塞95的流动。此外，在空气出口98中布置有空气出口阀96，其被构造成打开和关闭该空气出口，以允许空气从致动器排出。典型地，如图3中所示，致动器活塞95布置在腔室84中，该腔室84限定了用于致动器活塞95的往复运动的空间。致动器活塞95能够在第一位置(上部位置)与第二位置(下部位置)之间运行，在该第一位置，阀构件92处于关闭状态，在该第二位置，阀构件92处于打开状态。通过对该致动器加压和减压，致动器活塞95能够在第一位置(上部位置)与第二位置(下部位置)之间运行。此外，该流量可控阀包括弹簧87，该弹簧87布置在阀构件92与致动器活塞95之间，以便使该阀构件返回到其初始位置，即，与致动器活塞盘95的上部位置对应的位置。
该流量可控阀还可以具有液压回路，该液压回路包括液压阀85和腔室82。液压流体被提供给与致动器活塞95相连的腔室83。由此，当活塞移动到所述第二位置时，腔室83内的液压流体抑制致动器活塞95的运动。
现在参考图4a至图4c，其示出了根据示例实施例的燃烧气缸的进气冲程期间的不同阀位置。如所描绘的，往复式活塞101能够在下止点(BDC)位置402与上止点(TDC)位置404之间移动。这些位置在图4a至图4c中用虚线表示。BDC 402和TDC 404对应于活塞101的“拐头位置”。
从图4a中能够看出，在进气冲程的初始阶段，往复式活塞101被布置在TDC 404处，并且已经开始其朝着BDC 402的向下运动。进气阀104被布置在打开位置，用于允许流体介质105的流被提供到燃烧气缸102的燃烧室403内。
此外，并且如图4b中所描绘的，当往复式活塞101已经从TDC 402行进了预定距离405时，排气阀106也在短的时间段内被布置在打开位置。排气阀106例如可以在往复式活塞101已经从TDC行进了60至70CAD之后被布置在打开位置。排气阀106然后可以例如打开约40至60CAD。由于排气阀106仅在短的时间段内打开，因此其打开程度约为其完全打开能力的5％-45％。
通过在进气冲程期间打开排气阀106，燃烧气体107与通过进气阀104提供的流体介质105一起被提供到燃烧室403内。因此，与排气阀保持关闭的正常进气冲程运行相比，在燃烧阶段期间随后产生的燃烧气体将具有升高的温度。
在往复式活塞101进一步向下运动之后，排气阀106被布置在关闭位置，这在图4c中示出。因此，在往复式活塞101朝着BDC 402的最终运动期间，流体介质仅经由进气阀104被提供到燃烧室403内。当往复式活塞此后到达BDC 402处时，该往复式活塞开始其朝着BDC404的向上运动，由此进气阀104和排气阀106被布置在关闭位置。因此，压缩阶段开始。
转到图5，图5是示出了根据示例实施例的进气阀104和排气阀106在运行期间的打开的曲线图。图5使用图3中所描绘的致动器仅更详细地示出了关于图4a至图4c中描述的阀位置。如图5中能够看出，排气冲程由附图标记502表示，而进气冲程由附图标记504表示。
如图5中能够看出，在排气冲程502期间，排气阀106被布置在打开位置，用于将燃烧气体从燃烧室403排出并排放到排气歧管(图2中的112)中。之后，进气冲程开始，因此进气阀104被布置在打开位置。在离TDC约60至70CAD之后，排气阀106在短的时间段内被布置在至少部分打开位置，以将燃烧气体引导到燃烧室内。此后，排气阀106被布置在关闭位置，之后，进气冲程结束。排气阀106被描绘为完全打开，但它可以打开较小的程度。而且，排气阀的打开并非必须如图5中所描绘的那样居中。排气阀在进气冲程期间的打开能够大致在进气冲程的任何曲柄角度处执行，只要排气阀与活塞之间没有冲突即可。
现在参考图6，其示出了根据示例实施例的在进气冲程期间的进气阀和进气节气门108的位置。图6中所描绘的实施例可以与图4a至图4c和图5中所描绘的实施例结合使用。
在进气冲程的一部分期间，减少被提供到燃烧室403内的流体介质的体积。在图6中所描绘的示例实施例中，通过将进气阀104布置成在往复式活塞到BDC 402的最终CAD行程602期间定位在关闭位置来实现流体介质的体积的减少。因此，流体介质105的流被阻止到达燃烧室403。由此，根据所谓的早期米勒方案来控制内燃发动机102。因此，较少的流体介质被提供到燃烧室403内，这例如在低发动机负荷运行期间是有利的。
流体介质的体积的减少也可以通过控制位于进气阀104上游的进气节气门108来实现。进气节气门108因此能够减少被引导到燃烧室内的流体流的体积。而且，进气阀104不必完全关闭。而是，进气阀104能够布置在部分打开的位置，使得较少的流体介质被提供到燃烧室403内。流体介质的体积的减少也可以通过控制进气节气门108和进气阀104来控制。
为了总结，参考图7，图7是根据示例实施例的用于控制内燃发动机装置的方法的流程图。内燃发动机装置100优选根据四冲程原理来运行。首先，在进气冲程504期间，进气阀104被布置在打开位置。而且，控制单元400控制S1排气阀106布置在至少部分打开位置，用于允许燃烧气体被引导到燃烧室403内。此后，燃烧气缸102根据压缩冲程和燃烧冲程来运行。在燃烧冲程之后，往复式活塞101从BDC402在朝着TDC 404的方向上移动，由此，排气阀106被布置在打开位置。因此，燃烧气缸102在排气冲程502中运行，用于排出在燃烧冲程期间产生的燃烧气体。在排气冲程502期间，控制单元400控制还原剂喷射器110，以将还原剂提供S2到在排气冲程期间从燃烧气缸排出的燃烧气体流的至少一部分中。
因此，形成氨，这将使SCR在较低温度下烧掉。
被提供有还原剂的所述流的至少一部分优选是排气的如下部分：该部分将不会被直接引导到涡轮机入口，也不会被再抽吸到气缸内，因此不会被任何其它气缸冲走。为了实现这一点，排气导管115可以大于类似的导管，以便存储更大量的排气。所述喷射优选在气缸102的排气冲程期间进行，但也可以在进气冲程期间在排气阀打开的结束时进行。通过在排气冲程期间而不是在进气冲程结束时进行喷射，还原剂液滴将具有约660度曲柄角度的时间(而不是例如580度曲柄角的时间)来蒸发，因此，液滴将在被下一个排气冲程冲刷到涡轮机之前蒸发。在1800rpm下，这种曲柄角度的时间分别对应于55毫秒和48毫秒，并且为了在例如300摄氏度下完全蒸发，可能需要分别优选小于28微米和22微米的液滴直径的尿素。
根据替代方案，控制单元400还可以控制(S3)内燃发动机，以在进气冲程期间将减少体积的流体介质提供到燃烧气缸内。这可以通过控制进气阀104和/或进气节气门108来实现，如上文关于图5的描述中所述。
应当理解，本发明不限于上文描述的并在附图中示出的实施例；而是，本领域技术人员将认识到，可以在所附权利要求书的范围内进行许多修改和变型。

Claims (19)

1.一种用于控制内燃发动机装置(100)的方法，所述内燃发动机装置包括：
-燃烧气缸(102)，所述燃烧气缸(102)容纳能够在所述燃烧气缸内在下止点与上止点之间移动的往复式活塞(101)；
-进气阀(104)，所述进气阀(104)能够在打开位置与关闭位置之间运行，所述进气阀在所述往复式活塞的进气冲程的至少一部分期间被布置在所述打开位置，用于允许流体介质流动到所述燃烧气缸内；以及
-排气阀(106)，所述排气阀(106)能够在打开位置与关闭位置之间运行，所述排气阀在所述往复式活塞的排气冲程的至少一部分期间被布置在打开位置，用于引导燃烧气体流从所述燃烧气缸流出并进入到所述内燃发动机装置的排气歧管中；所述方法的特征在于包括以下步骤：
-控制(S1)所述排气阀(106)在所述进气冲程的一部分期间布置在至少部分打开位置；以及
-在所述排气冲程期间将还原剂提供(S2)到从所述燃烧气缸排出到所述排气歧管中的所述燃烧气体流的至少一部分中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述还原剂在所述排气阀(106)附近被喷射到所述燃烧气体流中。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述活塞在所述进气冲程期间位于离上止点60至120曲柄角度(CAD)之间时，所述排气阀(106)被布置在所述至少部分打开位置。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述进气冲程的所述一部分期间，所述排气阀被打开到其完全打开能力的5％至45％之间。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：
-控制(S3)所述内燃发动机装置(100)，以在所述进气冲程期间将减少体积的流体介质提供到所述燃烧气缸内。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，通过控制所述进气阀(104)在所述进气冲程的一部分期间布置在关闭位置来实现所述减少体积的流体介质。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，通过控制所述进气阀(104)在所述进气冲程期间、在所述活塞到达所述下止点之前的一段距离布置在关闭位置来实现所述减少体积的流体介质。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，通过控制被定位在所述进气阀上游并与所述进气阀流体连通的进气节气门(108)来实现所述减少体积的流体介质。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述内燃发动机装置包括多个燃烧气缸(102、102’)，所述多个燃烧气缸中的每一个燃烧气缸容纳一个相应的往复式活塞，其中，针对所述多个燃烧气缸中的单个燃烧气缸执行以下步骤：控制所述排气阀在所述进气冲程的一部分期间布置在所述至少部分打开位置；以及，在所述排气冲程期间将还原剂提供到从所述燃烧气缸排出的所述燃烧气体流的至少一部分中。
10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：
-确定所述内燃发动机装置的发动机负荷；和
-控制所述排气阀(106)在所述进气冲程的一部分期间布置在至少部分打开位置；以及，仅当所述发动机负荷低于预定的阈值极限时，才在所述排气冲程期间将还原剂提供到从所述燃烧气缸排出的所述燃烧气体流的至少一部分中。
11.一种内燃发动机装置(100)，包括：
-燃烧气缸(102)，所述燃烧气缸(102)容纳能够在所述燃烧气缸内在下止点与上止点之间移动的往复式活塞；
-进气阀(104)，所述进气阀(104)能够在打开位置与关闭位置之间运行，所述进气阀在所述往复式活塞的进气冲程的至少一部分期间布置在所述打开位置，用于允许流体介质流动到所述燃烧气缸内；
-排气阀(106)，所述排气阀(106)能够在打开位置与关闭位置之间运行，所述排气阀在所述往复式活塞的排气冲程的至少一部分期间布置在打开位置，用于引导燃烧气体流从所述燃烧气缸内流出；
-还原剂喷射器(110)，所述还原剂喷射器(110)被定位在所述燃烧气缸下游并与所述燃烧气缸流体连通，并且被布置成在所述排气冲程期间将还原剂喷射到从所述燃烧气缸排出的所述燃烧气体流的至少一部分中；以及
-控制单元(400)，所述控制单元(400)能够连接到所述排气阀(106)和所述还原剂喷射器(110)，所述控制单元被配置成：
-控制所述排气阀(106)在所述进气冲程的一部分期间布置在至少部分打开位置；并且
-在所述排气冲程期间控制所述还原剂喷射器(110)，以将所述还原剂提供到从所述燃烧气缸排出到排气歧管中的所述燃烧气体流的至少一部分中。
12.根据权利要求11所述的内燃发动机装置，还包括排气歧管(112)，所述排气歧管(112)布置在所述燃烧气缸(106)下游，用于接收在所述排气冲程期间排出的所述燃烧气体流，其中，所述还原剂喷射器(110)以流体连通方式定位在所述燃烧气缸(102)与所述排气歧管(112)之间。
13.根据权利要求11所述的内燃发动机装置，还包括可控进气节气门(108)，所述可控进气节气门(108)被布置在所述进气阀上游并与所述进气阀流体连通，其中，所述可控进气节气门连接到所述控制单元，所述控制单元还被配置成：
-控制所述可控进气节气门(108)，以在所述进气冲程期间将减少体积的流体介质提供到所述燃烧气缸内。
14.根据权利要求11所述的内燃发动机装置，其中,所述进气阀(104)包括连接到所述控制单元的流量可控入口致动器(114)，所述流量可控入口致动器被布置成在打开位置与关闭位置之间以可控方式操作所述进气阀。
15.根据权利要求11所述的内燃发动机装置，其中,所述排气阀包括连接到所述控制单元的流量可控出口致动器(114)，所述流量可控出口致动器被布置成在打开位置与关闭位置之间以可控方式操作所述排气阀。
16.根据权利要求11所述的内燃发动机装置，还包括凸轮轴，所述凸轮轴用于在打开位置与关闭位置之间控制所述排气阀，其中，所述凸轮轴包括可停用的突出部，所述可停用的突出部被构造成在所述进气冲程的所述一部分期间将所述排气阀布置在所述至少部分打开位置。
17.根据权利要求11所述的内燃发动机装置，其中，所述控制单元还被配置成控制所述内燃发动机装置以执行权利要求1中的方法的步骤中的任一个。
18.一种车辆，其包括根据权利要求11所述的内燃发动机装置。
19.一种携载计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括程序组件，当所述程序组件在计算机上运行时，所述程序组件用于执行权利要求1所述的方法的步骤。
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