CN114718753A - 用于组合式预燃室和热反应器空气系统的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“用于组合式预燃室和热反应器空气系统的系统和方法”。提供了用于在发动机冷起动期间减少排放的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括在排放控制装置加热期间，经由直接联接到气缸的火花塞在气缸中发起燃烧，以及经由湍流射流点火系统提供二次空气。通过这种方式，可以减少在排放控制装置达到其起燃温度之前提供给排放控制装置的进给气体中的碳氢化合物的量。

Description

用于组合式预燃室和热反应器空气系统的系统和方法

技术领域

本说明书总体上涉及用于内燃发动机的二次空气引入系统的方法和系统。

背景技术

诸如催化转化器(在本文中也称为“催化器”)等排气排放控制装置被包括在车辆的排气系统中，以在排气组分(诸如来自未燃烧燃料的碳氢化合物)经由排气尾管从车辆排放之前处理排气组分。然而，排气排放控制装置在达到预定工作温度(例如，起燃温度)之后实现更高的排放减少。因此，在排放控制装置达到预定工作温度之前，非期望的车辆排放可能是最大的。为了降低此类车辆排放，各种方法试图尽可能快地升高排放控制装置的温度。例如，催化器可以放置在紧密联接到发动机的位置中，以最大程度地减少发动机冷起动后的热损失和催化剂预热时间。其他解决方案旨在减少在冷起动期间提供给排放控制装置的排气中的碳氢化合物的量。

一种用于在预热期间减少碳氢化合物排放的这种方法包括在排放控制装置的上游将二次空气引入到排气中。由Zhang等人在U.S.8,955,473B2中示出了一种示例性方法。其中，端口电动热反应器空气(PETA)系统用于将富氧空气从发动机的进气通道提供给排放控制装置上游的排气通道。叶片泵或其他进气装置可以用于从进气通道抽吸空气并将其输送到排气通道。富氧空气可以在到达排放控制装置之前与排气通道中的未燃烧碳氢化合物发生反应。

然而，本文的发明人已认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，PETA系统通常是昂贵的并且增加了车辆系统的成本和复杂性。此外，本文的发明人已经有利地认识到，一些车辆系统已经包括可以用于产生空气并将空气供应给排气系统的部件。具体地，发动机可以配备有湍流射流点火(TJI)系统，所述TJI系统经由预燃烧室(在本文中称为“预燃室”)中的燃烧来点燃气缸内的空气-燃料混合物。预燃室可以是位于气缸的余隙容积中的壁式腔室(在本文中也称为“主燃室”或“主燃烧室”)，并且可以包括火花塞。高压空气和燃料经由TJI系统被引入预燃室，并且在请求点火时，预燃室中的火花塞被致动，从而点燃预燃室中的空气和燃料。火焰和热气体射流离开预燃室并经由预燃室壁中的一个或多个小孔口进入气缸。这些射流点燃气缸中的空气-燃料混合物以产生扭矩。因而，本文的发明人已经认识到，在不使用外部热反应器系统的情况下，通过基于催化剂的温度调整TJI系统的操作(包括燃料和火花输送)，TJI系统可以用作热反应器或用于点火。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以通过一种方法来解决，所述方法包括：在加热联接到发动机的排气系统的催化剂期间，经由直接联接到气缸的火花塞在所述气缸中发起燃烧，并且经由具有点火器的湍流射流系统提供二次空气。通过这种方式，由湍流射流系统提供的空气可以在燃烧后与未燃烧碳氢化合物发生反应，由此减少在预热期间输送到催化剂的未燃烧碳氢化合物的量。

作为一个示例，湍流射流系统可以包括：压缩机，所述压缩机定位在空气输送通道中；预燃室，所述预燃室联接到所述气缸；以及预燃室喷射器，所述预燃室喷射器在所述压缩机的下游经由第一端口联接到所述预燃室和所述空气输送通道。因而，经由湍流射流系统提供二次空气可以包括经由压缩机对二次空气加压。此外，在一些示例中，由压缩机加压的二次空气可以经由喷射器输送到预燃室。例如，二次空气可以从预燃室流出到气缸。为了在气缸中燃烧之后氧化碳氢化合物，可以在气缸的膨胀冲程结束时(诸如接近膨胀冲程的下止点(BDC))和/或在气缸的排气冲程期间喷射二次空气。在一些示例中，湍流射流系统的空气输送通道可以经由第二端口联接到气缸的排气流道，并且阀可以在第一端口下游和第二端口上游设置在空气输送通道中。在此类示例中，经由湍流射流系统提供二次空气可以包括调整阀的位置。例如，阀可以在第一工况期间被调整到部分打开位置，阀可以在第二工况期间被调整到完全打开位置，并且阀可以在第三工况期间被调整到完全关闭位置。此外，二次空气可以在第一工况和第三工况中的每一者期间而不是在第二工况期间经由预燃室喷射器喷射到预燃室中。通过这种方式，在第一工况期间可以将二次空气提供给排气流道并经由预燃室提供给气缸，在第二工况期间可以将二次空气仅提供给排气流道，并且在第三工况期间可以经由预燃室仅向气缸提供二次空气。第一工况可以包括发动机的碳氢化合物输出大于上限阈值，第二工况可以包括发动机的碳氢化合物输出小于上限阈值并且大于下限阈值，并且第三工况可以包括发动机的碳氢化合物输出小于下限阈值。然而，在第一工况、第二工况和第三工况中的每一者期间，车辆的碳氢化合物输出可以保持小于阈值车辆碳氢化合物输出。另外或替代地，第一工况可以包括自从发动机起动以来的持续时间小于第一阈值持续时间，第二工况可以包括自从发动机起动以来的持续时间大于第一阈值持续时间并且小于第二阈值持续时间，并且第三工况可以包括自从发动机起动以来的持续时间大于第二阈值持续时间。

作为另一个示例，催化剂的加热可以响应于催化剂的温度低于阈值温度，并且所述方法还可以包括在催化剂的温度达到或超过阈值温度之后经由湍流射流系统在气缸中发起燃烧。例如，经由湍流射流系统在气缸中发起燃烧可以包括在第一端口上游将燃料喷射到空气输送通道中以产生空气-燃料混合物，在气缸的压缩冲程期间经由预燃室喷射器将空气-燃料混合物喷射到预燃室中，以及以期望的点火正时致动湍流射流系统的点火器。例如，点火器可以联接到预燃室。此外，经由湍流射流系统在气缸中发起燃烧可以包括不致动直接联接到气缸的火花塞。因此，当湍流射流系统被操作以提供二次空气同时加热催化剂时，直接联接到气缸的火花塞可以用于提供点火，并且湍流射流系统的预燃室可以用于通过致动点火器来提供点火同时不请求加热催化剂。

在替代配置中，预燃室可以包括单独的燃料和空气喷射器(而不是用于这两者的公共喷射器)。例如，在压缩冲程期间，可以经由预燃室空气喷射器喷射空气，并且可以经由预燃室燃料喷射器喷射燃料。喷射的空气和燃料可以在喷射之后经由湍流射流系统的点火器点燃。然后，在膨胀冲程的后期或在同一发动机循环的排气冲程期间，可以经由预燃室空气喷射器仅喷射空气(例如，不经由预燃室燃料喷射器喷射燃料)以经由预燃室向气缸提供二次空气。通过这种方式，可以在冷起动期间使用预燃室以将点火和二次空气两者提供到气缸中。

通过在联接到气缸的一个或多个位置(例如，预燃室和排气流道)处引入二次空气，在气缸中的燃烧期间未燃烧的后期循环碳氢化合物可以与二次空气中的氧气发生反应。结果，在催化剂达到其起燃温度之前提供给催化剂的碳氢化合物的量可以减少。此外，例如，由于相对于向排气歧管提供二次空气更高的缸内温度，可以增强碳氢化合物氧化。与包括外部热反应器泵和输送管线相比，通过经由湍流射流系统提供二次空气可以降低车辆成本和复杂性。总的来说，在催化剂达到其起燃温度之前的车辆排放可以减少，而在催化剂达到其起燃温度之后，由于湍流射流系统提供点火，发动机可以以提高的效率和减少的燃料消耗进行操作。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围唯一地由在详细描述之后的权利要求限定。另外，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提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了被包括在包括湍流射流喷射系统的发动机系统中的气缸的实施例。

图2A示出了处于第一操作模式的示例性扩展的湍流射流点火系统的示意图。

图2B示出了处于第二操作模式的示例性扩展的湍流射流点火系统的示意图。

图2C示出了处于第三操作模式的示例性扩展的湍流射流点火系统的示意图。

图2D示出了处于第四操作模式的示例性扩展的湍流射流点火系统的示意图。

图3是用于操作湍流射流点火系统的示例性方法的流程图。

图4示出了以点火模式操作湍流射流点火系统的示例性时序图。

图5示出了以缸内热反应器模式操作湍流射流点火系统的示例性时序图。

图6示出了以排气流道热反应器模式操作湍流射流点火系统的示例性时序图。

图7示出了以组合式热反应器模式操作湍流射流点火系统的示例性时序图。

图8示出了调整湍流射流点火系统的操作以提供二次空气喷射或点火的示例性时间线。

具体实施方式

以下描述涉及用于减少发动机起动期间的排气排放的系统和方法。发动机可以是图1中示意性地示出的发动机，例如，包括结合预燃室点火和热反应器空气(例如，二次空气喷射)功能性的湍流射流点火(TJI)系统。在一些示例中，TJI系统可以仅经由诸如图1所示的预燃室提供空气喷射，而在其他示例中，TJI系统可以被扩展为包括通向发动机的排气流道的附加管道系统，诸如图2A至图2D所示。诸如根据图3的示例性方法，TJI系统可以被操作以在发动机冷起动期间提供二次空气喷射并且在不存在发动机冷起动时提供点火。例如，在排放控制装置(例如，催化器)到达其起燃温度之前，当发动机的碳氢化合物输出相对较高时，TJI系统可以用于将空气喷射到发动机的气缸和/或排气道中。在将碳氢化合物输送到排放控制装置之前，喷射的空气可以与未燃烧碳氢化合物发生反应。此外，扩展TJI系统可以例如基于期望的二次空气引入位置以多种不同模式操作，如图4至图7所示，所述二次空气引入位置可以基于发动机的估计的碳氢化合物输出来确定。图8示出了用于基于是否存在冷起动状况来调整TJI系统的操作的预示性示例性时间线。

现在转向附图，图1示出了可以被包括在车辆5中的内燃发动机10的单个气缸130的局部视图。发动机10可以是多缸发动机，并且图1仅示出了一个气缸130。气缸(例如，燃烧室)130包括冷却剂套筒114和气缸壁132，其中活塞136位于气缸壁中并且连接到曲轴140。燃烧室130被示出为经由进气门4与进气道22和进气歧管44连通并且经由排气门8与排气道86和排气歧管48连通。包括节流板64的节气门62可以设置在进气歧管44上游的进气通道中，以用于改变提供给发动机气缸的进气的流率和/或压力。

发动机10可以至少部分地由控制器12以及来自车辆操作员113的经由加速踏板116和加速踏板位置传感器118以及经由制动踏板117和制动踏板位置传感器119实现的输入控制。加速踏板位置传感器118可以将与加速踏板116的位置相对应的踏板位置信号(PP)发送到控制器12，并且制动踏板位置传感器119可将与制动踏板117的位置相对应的制动踏板位置(BPP)信号发送到控制器12。

在一些示例中，车辆5可以为具有可用于一个或多个车轮160的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他示例中，车辆5是仅具有发动机的常规车辆。在图1所示的示例中，车辆包括发动机10和电机161。电机161可以为马达或马达/发电机，并且因此也可在本文中被称为电动马达。电机161从牵引电池170接收电力以将扭矩提供给车轮160。电机161还可以例如在制动操作期间操作为发电机以提供电力来对电池170进行充电。

当接合一个或多个离合器166时，发动机10的曲轴140以及电机161经由变速器167在动力传动系统中连接到车轮160。在所描绘的示例中，在曲轴140与电机161之间提供第一离合器166，并且在电机161与变速器167之间提供第二离合器166。控制器12可将信号发送到每个离合器166的致动器以使离合器接合或脱离，以便使曲轴140与电机161和与所述电机连接的部件连接或断开，和/或使电机161与变速器167和与所述变速器连接的部件连接或断开。变速器167可为齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。动力传动系统可以以各种方式配置，包括被配置为并联、串联或混联式混合动力车辆。

除了气缸130之外，排气通道135还可以从发动机10的其他气缸接收排气。排气传感器128被示出为在排放控制装置178的上游联接到排气通道135。例如，排气传感器128可以从用于提供排气空燃比(AFR)的指示的各种合适的传感器中选择，例如像线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO(如所描绘的)、HEGO(加热型EGO)、NOx传感器、HC传感器或CO传感器。排放控制装置178可以是三元催化器、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或者它们的组合。

在所描绘的视图中，进气门4和排气门8位于燃烧室130的上部区域处。可以由控制器12使用包括一个或多个凸轮的相应的凸轮致动系统来控制进气门4和排气门8。凸轮致动系统可以利用可变排量发动机(VDE)系统、凸轮廓线变换(CPS)系统、可变凸轮正时(VCT)系统、可变气门正时(VVT)系统和/或可变气门升程(VVL)系统中的一者或多者来改变气门操作。在所描绘的示例中，进气门4由进气凸轮151控制，并且排气门8由排气凸轮153控制。分别根据设定的进气门和排气门正时，可以经由进气门正时致动器101来致动进气凸轮151，并且可以经由排气门正时致动器103来致动排气凸轮153。在一些示例中，可以分别经由进气门正时致动器101和排气门正时致动器103来停用进气门和排气门。进气凸轮151和排气凸轮153的位置可以分别由凸轮轴位置传感器155和157确定。

在一些示例中，进气门和/或排气门可通过电动气门致动来控制。例如，气缸130可以替代地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括CPS系统和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。在另外的其他示例中，可以由共同的气门致动器或致动系统或可变气门正时致动器或致动系统来控制进气门和排气门。各种气门控制系统可以用于改变进气门4和排气门8的正时、打开持续时间和升程。

气缸130可以具有一定压缩比，所述压缩比是在活塞136处于下止点与上止点时的容积的比率。常规地，压缩比在9:1至10:1的范围内。然而，在使用不同燃料的一些示例中，可以增大压缩比。例如，当使用较高辛烷值燃料或具有较高的汽化潜焓的燃料时可能会出现这种情况。如果使用直接喷射，由于直接喷射对发动机爆震的影响，则压缩比也可能会增大。

作为非限制性示例，气缸130被示出为包括气缸燃料喷射器66。燃料喷射器66被示出为直接联接到燃烧室130，以便与经由电子驱动器168从控制器12接收到的信号FPW1的脉冲宽度成比例地在所述气缸中直接喷射燃料。通过这种方式，燃料喷射器66提供被认为是将燃料直接喷射(在下文中也被称为“DI”)到气缸130中的燃料喷射。在另一个示例中，燃料喷射器66可以是将燃料提供到在气缸130上游的进气道中的进气道喷射器。此外，虽然图1示出了燃料经由单个喷射器喷射到气缸，但是发动机可以替代地通过经由多个喷射器(诸如一个直接喷射器和一个进气道喷射器)喷射燃料来操作。例如，进气道喷射器和直接喷射器两者都可以包括在称为进气道燃料和直接喷射(PFDI)的配置中。在这种配置中，控制器12可改变来自每个喷射器的相对喷射量。在一些示例中，气缸130可以包括附加的燃料喷射器。

可以从包括一个或多个燃料箱、燃料泵和燃料轨的高压燃料系统180将燃料输送到燃料喷射器66。替代地，可通过单级燃料泵在较低压力下输送燃料。此外，尽管未示出，但是燃料箱可以包括向控制器12提供信号的压力传感器。燃料系统180中的燃料箱可以保持具有不同燃料品质(诸如不同燃料成分)的燃料。这些差异可以包括不同的醇含量、不同的辛烷值、不同的汽化热、不同的燃料共混物和/或它们的组合等。具有不同的汽化热的燃料的一个示例包括作为具有较低汽化热的第一燃料类型的汽油和作为具有较大汽化热的第二燃料类型的乙醇。在另一个示例中，发动机可以使用汽油作为第一燃料类型并使用含醇燃料共混物(诸如E85(其为约85％的乙醇和15％的汽油)或M85(其为约85％的甲醇和15％的汽油))作为第二燃料类型。其他可行物质包括水、甲醇、乙醇与水的混合物、水与甲醇的混合物、醇的混合物等。这样，空气和燃料被输送到气缸130，其可以产生可燃空气-燃料混合物。

在气缸的单个循环期间，燃料可以由燃料喷射器66输送到气缸130。此外，从气缸燃料喷射器66输送的燃料的分配和/或相对量可以随工况变化。此外，对于单个燃烧事件，可以每循环执行输送的燃料的多次喷射。可以在压缩冲程、进气冲程或者它们的任何适当组合期间执行多次喷射。

在图1所示的示例中，发动机10包括湍流射流点火(TJI)系统195，所述TJI系统是组合式预燃室点火和热反应器空气系统。TJI系统195在本文中也可以被称为湍流射流系统。为了在选择操作模式下提供预燃室点火，发动机10的每个气缸130包括TJI系统195的预燃室138。预燃室138由预燃室壁139限定，并且包括预燃室火花塞92(例如，点火器)和预燃室喷射器94。预燃室喷射器94被示出为直接联接到预燃室138以用于将空气或空气燃料混合物喷射到预燃室中。在一些示例中，预燃室喷射器94是电磁(例如，螺线管)喷射器。

空气可以从压缩机190输送到预燃室喷射器94。应当注意，关于预燃室空气系统，术语“空气”在本文中可以指代环境空气、氧气(例如，O₂)、氢气(例如，H₂)、另一种可燃气体或此类气体的混合物。例如，压缩机190可以由电动马达经由从电池170接收的电力来驱动。在一些示例中，压缩机190可以以恒定速度驱动以在压缩机190的上游提供期望压力。在其他示例中，可以改变压缩机190的速度以便调整压缩机190上游的压力。此外，预燃室燃料喷射器196被示出为联接在压缩机190的上游。然而，在其他示例中，预燃室燃料喷射器196可以定位在压缩机190的下游。预燃室燃料喷射器196可以与经由电子驱动器172从控制器12接收到的信号FPW2的脉冲宽度成比例地将燃料直接喷射到联接到预燃室喷射器94的空气输送通道。燃料可以通过高压燃料系统180提供给预燃室燃料喷射器196，如上所述。替代地，可以从专用预燃室燃料系统向预燃室燃料喷射器196提供燃料，所述专用预燃室燃料系统可以包括在高压燃料系统180内或与高压燃料系统不同。由预燃室燃料喷射器196提供的燃料可以在被输送到预燃室喷射器94之前与由压缩机190提供的空气混合。预燃室喷射器94可以与从控制器12接收的信号IPW的脉冲宽度成比例地将所接收的空气和/或燃料喷射到预燃室138中。因此，空气和燃料两者被输送到预燃室138，所述预燃室可以产生具有一定的空燃比(AFR)的空气-燃料混合物，所述空燃比可以不同于气缸130中的AFR。在一个示例中，预燃室138中的AFR可以比气缸130中的AFR更浓(例如，燃料相对于空气具有更高比例)。在另一个示例中，预燃室中的AFR可以与气缸中的AFR相同。在又一个示例中，预燃室138中的AFR可以比气缸130中的AFR更稀(例如，空气相对于燃料具有更高比例)。

注意，压缩机190和预燃室燃料喷射器196可以向发动机10的每个气缸的预燃室提供空气和燃料。此外，在一些工况期间，可以禁用预燃室燃料喷射器196，使得不经由预燃室喷射器94喷射燃料，如将在本文中详细描述的。例如，当操作TJI系统195以向气缸130提供二次空气喷射而不是向气缸130提供点火时，可以禁用预燃室燃料喷射器196。

然而，在替代配置中，预燃室138可以包括单独的空气和燃料喷射器，而不是组合式空气和燃料喷射器。例如，代替通过包括预燃室燃料喷射器196在预燃室喷射器94上游联接到空气输送通道经由预燃室燃料喷射器196向发动机的每个预燃室提供燃料的是，预燃室燃料喷射器196可以直接联接到预燃室138以在其中直接喷射燃料。在这种配置中，预燃室喷射器94可以仅喷射空气(而不是空气和/或燃料)。这种配置可以通过单独控制是否将空气、燃料或两者喷射到预燃室138中来实现TJI系统195的附加操作灵活性。

此外，预燃室壁139包括多个开口142。多个开口142在预燃室138与气缸130之间提供孔口，从而将预燃室138的内部流体地联接到气缸130的内部。因而，在一些状况期间，气体可以在预燃室138的内部与气缸130的内部之间流动。例如，气体(例如，空气、燃料和/或残余燃烧气体)可以流过多个开口142中的每一者，其中方向性和速率基于多个开口142中的每一者两端的压力差(例如，预燃室138的内部与气缸130的内部之间的压力差)。多个开口142也可以提供从预燃室138到气缸130的点火火焰，如下面将详细描述的。

点火系统88可以在选定操作模式下响应于来自控制器12的火花提前信号SA而经由预燃室火花塞92向预燃室138提供点火火花。因此，预燃室火花塞92包括TJI系统195的点火器。信号SA的正时可以基于发动机工况和驾驶员扭矩需求来调整。例如，可在最大制动扭矩(MBT)正时提供火花以最大化发动机功率和效率。控制器12可以将发动机工况(包括发动机转速、发动机负荷和排气AFR)输入到查找表中，所述查找表可以输出用于输入的发动机工况的对应的MBT正时。在其他示例中，火花可以从MBT延迟以防止爆震的发生。在另外的其他示例中，诸如由于驾驶员需求扭矩的减小或变速器换挡事件，火花可以从MBT延迟以减小发动机扭矩。当预燃室火花塞92向预燃室138提供点火火花时，预燃室内的空气-燃料混合物可以燃烧，其中增加的燃烧压力经由多个开口142将火焰射流和热气体发送到气缸130中。多个开口142可以被布置成使得火焰射流均匀地分布在气缸130中。火焰射流可以点燃气缸130中的空气-燃料混合物，从而引起燃烧。在燃烧之后，来自预燃室138和气缸130两者的排气的混合物可以经由排气门8的开口从气缸130中排出到排气歧管48。

在图1所示的示例中，发动机10的每个气缸130还包括用于发起燃烧的主燃室火花塞93(例如，气缸火花塞)。主燃室火花塞93直接联接到气缸的主燃烧室(例如，燃烧室130)，并且因此提供与TJI系统195的预燃室火花塞92不同的点火器。点火系统88可以在选择操作模式下响应于来自控制器12的火花提前信号SA而经由主燃室火花塞93向气缸130提供点火火花。类似于上文关于预燃室火花塞92描述的方式，可以基于发动机工况和驾驶员扭矩需求来调整信号SA的正时。因此，在图1所示的示例中，气缸130包括用于发起燃烧的两个不同的点火源(例如，TJI系统195和主燃室火花塞93)。两个不同点火源中的一者可以用于在发动机操作期间诸如根据图3的方法燃烧气缸中的空气-燃料混合物。例如，主燃室火花塞93可以用于在使用TJI系统195向气缸中提供二次空气喷射时(诸如在发动机10的冷起动期间)发起燃烧。

外部排气再循环(EGR)可以经由高压EGR系统83提供给发动机，从而经由EGR通道81将排气从排气通道135中的较高压力区输送到在节流阀62下游的进气歧管44的较低压力区。可以通过控制器12经由EGR阀80来改变提供给进气歧管44的EGR量。例如，控制器12可以被配置为致动和调整EGR阀80的位置以调整流过EGR通道81的排气量。EGR阀80可以在其中通过EGR通道81的排气流动受阻的完全关闭位置和其中通过EGR通道的排气流动被最大程度地允许的完全打开位置之间进行调整。作为示例，EGR阀80可以在完全关闭位置与完全打开位置之间连续地变化。因此，控制器可以增大EGR阀80的打开程度以增加提供给进气歧管44的EGR量，以及减小EGR阀80的打开程度以减少提供给进气歧管44的EGR量。作为一个示例，EGR阀80可以是电子激活的电磁阀。在其他示例中，EGR阀80可以由内置的步进马达定位，所述步进马达可以由控制器12致动以通过一系列离散步长(例如，52步)调整EGR阀80的位置，或者EGR阀80可以是另一种类型的流量控制阀。此外，EGR可以经由穿过EGR通道81内的EGR冷却器85被冷却。例如，EGR冷却器85可以将来自EGR气体的热量排出到发动机冷却剂。

在一些状况下，EGR系统83可以用于调节燃烧室内的空气和燃料混合物的温度。此外，可能需要EGR以获得期望的发动机稀释，由此提高燃料效率和排放品质，诸如氮氧化合物的排放。作为一个示例，可以在低到中等发动机负荷下请求EGR。因此，可能期望测量或估计EGR质量流量。EGR传感器可以布置在EGR通道81内，并且可以提供例如排气的质量流量、压力和温度中的一者或多者的指示。所请求的EGR量可以基于发动机工况，所述发动机工况包括发动机负荷(如经由加速踏板位置传感器118估计的)、发动机转速(如经由曲轴加速度传感器估计的)、发动机温度(如经由发动机冷却剂温度传感器112估计的)等。例如，控制器12可以参考查找表，所述查找表以发动机转速和负荷作为输入并输出与输入的发动机转速-负荷对应的期望的EGR量。在另一示例中，控制器12可通过直接考虑诸如发动机负荷、发动机转速、发动机温度等的参数的逻辑规则来确定期望的EGR量(例如，期望的EGR流率)。在其他示例中，控制器12可依赖于一种模型，所述模型使发动机负荷的变化与稀释请求的变化相关并进一步使稀释请求的变化与请求的EGR量的变化相关。例如，当发动机负荷从低负荷增加到中等负荷时，请求的EGR量可能会增加，并且然后随着发动机负荷从中等负荷增加到高负荷，请求的EGR量可能会减少。控制器12还可以通过考虑针对期望的稀释速率的最佳燃料经济性映射来确定所请求的EGR量。在确定所请求的EGR量之后，控制器12可以参考查找表，所述查找表以所请求的EGR量作为输入并以与要施加到EGR阀80的打开程度相对应(例如，如发送到步进马达或其他阀致动装置)的信号作为输出。

控制器12在图1中被示出为微型计算机，其包括微处理器单元102、输入/输出端口104、用于可执行程序和校准值的在该特定示例中被示出为只读存储器106的电子存储介质、随机存取存储器108、保活存储器110和数据总线。存储介质只读(例如，非暂时性)存储器106可以被编程有计算机可读数据，所述计算机可读数据表示可由微处理器单元102执行以用于执行本文中所述的方法和程序以及预期但未具体地列出的其他变体的指令。

控制器12除了先前讨论的那些信号之外还可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括来自质量空气流量传感器123的进气质量空气流量(MAF)的测量值；来自联接到冷却剂套筒114的温度发动机冷却剂传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；来自排气传感器128的信号EGO，所述信号EGO可以由控制器12使用来确定排气的AFR；来自联接到排气通道135的温度传感器158的排气温度信号(EGT)；来自联接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型的传感器)的表面点火感测信号(PIP)；来自联接到节气门62的节气门位置传感器的节气门位置(TP)；以及来自联接到进气歧管44的绝对歧管压力(MAP)传感器122的MAP信号。发动机转速信号RPM可通过控制器12从信号PIP生成。可以使用来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP来提供对进气歧管中的真空或压力的指示。

基于来自上述传感器中的一者或多者的输入，控制器12可以调整一个或多个致动器，诸如气缸燃料喷射器66、节气门62、预燃室火花塞92、主燃室火花塞93、预燃室燃料喷射器196、预燃室喷射器94、进气门/排气门和凸轮等。控制器可从各种传感器接收输入数据，处理输入数据，并且基于被编程在致动器中的与一个或多个程序相对应的指令或代码，响应于处理后的输入数据而触发所述致动器，其示例关于图3进行了描述。

在发动机10起动之后的前几个点火事件中可能发生最大程度的碳氢化合物排放。例如，来自发动机的未燃烧碳氢化合物的输出可以在排放控制装置178达到其起燃温度之前达到峰值。因而，当碳氢化合物输出最高时，排放控制装置178可能无法有效最大程度地中和(例如，氧化)发动机的碳氢化合物输出，从而导致更高的碳氢化合物排气尾管排放。因此，如将在下面关于图3详细描述的，TJI系统195可以用于向气缸130输送附加(例如，二次)空气。二次空气可以与未燃烧碳氢化合物发生放热反应，并且放热反应可以加热排气系统部件，包括排放控制装置178，以及在排放控制装置178达到其起燃温度之前减少提供给所述排放控制装置的碳氢化合物的量，由此减少车辆碳氢化合物排放。

继续图2A至图2D，示出了可以被包括于在图1中介绍的发动机10中的扩展TJI系统200(例如，扩展的预燃室和热反应器空气系统)的示例性配置。与图1所示的部件相同地起作用的图2A至图2D的部件进行同样的编号，并且将不被重新介绍。此外，可以理解，可以存在图1所示的未在图2A至图2D中示出的部件。另外，字母(例如，“a”、“b”等)表示被包括在多缸发动机的一个气缸中或联接到所述多缸发动机的一个气缸的一组部件。即，“a”部件(例如，预燃室138a)被包括在第一气缸(例如，气缸1)中或联接到所述第一气缸，“b”部件(例如，预燃室138b)被包括在第二气缸(例如，气缸2)中或联接到所述第二气缸等。在所示的示例中，关于气缸N示出了“n”个部件，其中N是发动机中的气缸的任何整数。因此，扩展TJI系统200可以适于向发动机的每个气缸提供空气和/或燃料。

空气经由进气通道202提供给压缩机190。在所示的示例中，预燃室燃料喷射器196在压缩机190的上游联接到进气通道202。然而，如上文关于图1所述，在其他示例中，预燃室燃料喷射器196可以联接在压缩机190的下游。在由压缩机190压缩(例如，加压)之后，空气(和在一些示例中，燃料)被输送到公共输送通道208。公共输送通道208包括用于将空气(和燃料)输送到每个气缸的预燃室喷射器的多个端口。在所示的示例中，端口210a、210b和210n将空气(或空气和燃料)分别输送到预燃室喷射器94a、94b和94n。公共输送通道208还包括阀212下游的多个端口，以用于将空气输送到每个气缸的排气流道。在所示的示例中，当阀212至少部分打开时，端口214a、214b和214n将空气从公共输送通道208分别输送到气缸1的排气流道86a、气缸2的排气流道86b和气缸N的排气流道86n。如图所示，阀212可以是经由控制器12进行电子控制的电磁阀。因为阀212调节从公共输送通道208到排气流道86a、86b和86n的空气流量(或供应)，所以阀212在本文中也可以被称为排气流道供应阀。例如，阀212在断电时可以完全关闭，并且在通电时经由来自控制器12的控制信号而打开。在通电时，调整流过阀212的螺线管线圈的电流量可以调整阀212的打开程度。例如，电流可以感应出磁场，所述磁场将阀212的柱塞拉向螺线管线圈，由此打开阀。

现在将参考图2A至图2D所示的扩展TJI系统200的不同操作模式。首先转向图2A，示出了处于点火模式的扩展TJI系统200。在点火模式下，操作扩展TJI系统200以经由对应的预燃室138a、138b或138n在每个气缸中发起燃烧。例如，控制器12操作预燃室燃料喷射器196以将燃料输送到压缩机190的上游，因此分别经由对应的端口210a、210b和210n向每个预燃室喷射器94a、94b和94n提供空气-燃料混合物。此外，阀212维持完全关闭，使得空气-燃料混合物不会分别经由端口214a、214b和214n提供给排气流道86a、86b和86n。每个预燃室喷射器94a、94b和94n在发动机循环期间的适当时间(诸如在对应气缸的压缩冲程期间)经由控制器12被致动打开，以将空气-燃料混合物喷射到对应预燃室中。然后经由对应的预燃室火花塞92a、92b或92n点燃预燃室中的空气-燃料混合物，以在期望的预燃室火花正时处产生点火火花。下面将参考图3和图4进一步描述以点火模式操作。

现在参考图2B，示出了处于缸内热反应器模式的扩展TJI系统200。在缸内热反应器模式下，操作扩展TJI系统200以经由对应的预燃室138a、138b或138n在每个气缸中提供二次空气喷射。因此，每个预燃室提供联接到每个气缸的第一二次空气引入位置。如本文所使用的，术语“二次空气”是指提供给发动机且不经由进气门(例如，图1中所示的进气门4)引入并且不用于经由燃烧产生扭矩的空气。相比之下，经由进气门引入发动机中并用于经由燃烧产生扭矩的空气可以被称为“一次空气”。例如，为了以缸内热反应器模式操作扩展TJI系统200，控制器12禁用预燃室燃料喷射器196使得燃料不会被输送到压缩机190的上游，因此分别经由对应的端口210a、210b和210n向每个预燃室喷射器94a、94b和94n仅提供空气。此外，阀212维持完全关闭，使得空气不会分别经由端口214a、214b和214n提供给排气流道86a、86b和86n。每个预燃室喷射器94a、94b和94n在发动机循环期间的适当时间(诸如在对应气缸的膨胀冲程和/或压缩冲程期间)经由控制器12被致动打开，以将空气喷射到对应预燃室中。喷射的空气氧化对应气缸内的未燃烧碳氢化合物。因为预燃室不用于提供点火，所以禁用和/或停用预燃室火花塞92a、92b或92n。下面将参考图3和图5进一步描述以缸内热反应器模式操作。

图2C示出了处于排气流道热反应器模式的扩展TJI系统200。在排气流道热反应器模式下，操作扩展TJI系统200以经由端口214a、214b和214n直接向每个气缸的排气流道提供二次空气。因此，每个排气流道提供联接到每个气缸的第二二次空气引入位置。例如，为了以排气流道热反应器模式操作扩展TJI系统200，控制器12禁用预燃室燃料喷射器196，使得燃料不会被输送到压缩机190的上游，并且阀212完全(或几乎完全)打开以使得来自压缩机190的加压空气分别经由对应的端口214a、214b和214n流到排气流道86a、86b和86n。每个预燃室喷射器94a、94b和94n维持关闭(例如，被禁用)，并且预燃室火花塞92a、92b或92n被禁用和/或停用。提供给排气流道86a、86b和86n的加压空气与对应的排气流道内的未燃烧碳氢化合物发生反应并使其氧化。下面将参考图3和图6进一步描述以排气流道热反应器模式操作。

图2D示出了处于组合式热反应器模式的扩展TJI系统200。在组合式热反应器模式下，操作扩展TJI系统200以经由预燃室138a、138b和138n向每个气缸提供二次空气喷射，并且经由端口214a、214b和214n直接向每个气缸的排气流道提供二次空气喷射。因此，在两个二次空气引入位置处提供二次空气。例如，为了以组合式热反应器模式操作扩展TJI系统200，控制器12禁用预燃室燃料喷射器196，使得燃料不会被输送到压缩机190的上游，并且阀212部分打开以使得来自压缩机190的加压空气分别经由对应的端口214a、214b和214n流到排气流道86a、86b和86n。每个预燃室喷射器94a、94b和94n在发动机循环期间的适当时间(诸如在对应气缸的膨胀冲程和/或压缩冲程期间)经由控制器12被致动打开，以将空气喷射到对应预燃室中。喷射的空气氧化对应气缸内的未燃烧碳氢化合物，而输送到每个排气流道的空气与排气流道内的附加的未燃烧碳氢化合物发生反应。此外，预燃室火花塞92a、92b或92n被禁用和/或停用。下面将参考图3和图7进一步描述以组合式热反应器模式操作。

现在转向图3，示出了用于操作湍流射流点火(TJI)系统的示例性方法300。例如，TJI系统可以是图1中所示的TJI系统195或图2A至图2D中所示的扩展TJI系统200，它们各自被配置为取决于操作模式而向气缸提供预燃室点火或二次空气引入。尽管方法300将关于图1和图2A至图2D中所示的发动机系统和部件进行描述，但是在不脱离本公开的范围的情况下，方法300可以应用于包括TJI系统的其他发动机系统。此外，将针对一个预燃室和气缸对(例如，一个预燃室和其联接的对应气缸)描述方法300，但是可以理解，可以针对发动机的每个气缸同时和/或相继地执行方法300。用于执行方法的指令可以由控制器(例如，图1和图2A至图2D的控制器12)基于存储在控制器的存储器上的指令并且结合从发动机系统的传感器(诸如上文参考图1描述并且下文详细描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以采用发动机系统的致动器来根据下述方法调整发动机操作(诸如通过调整图1和图2A至图2D的预燃室喷射器94和预燃室燃料喷射器196的操作)。

在302处，方法300包括估计和/或测量工况。工况可以包括例如发动机转速、进气歧管压力(例如，MAP)、提供给发动机的进气的质量空气流量(例如，MAF)、发动机温度、发动机扭矩需求、排气温度、命令的发动机AFR、测量的发动机AFR、发动机稀释度、加速踏板位置、制动踏板位置等。作为一个示例，排气温度可以由排气温度传感器(诸如图1的温度传感器158)测量，并且可以用于推断催化器(例如，图1的排放控制装置178)的温度。作为另一个示例，可以基于来自排气氧传感器(例如，图1的排气传感器128)的输出来确定测量的AFR。进气歧管压力可以由MAP传感器(诸如图1的MAP传感器122)来测量，并且进气质量空气流量可以由MAF传感器(诸如图1的MAF传感器123)来测量。作为再一示例，发动机温度可以根据发动机冷却剂温度传感器(诸如图1的ECT传感器112)的输出来确定。作为又一示例，发动机稀释度可以基于EGR阀(诸如图1的EGR阀80)的位置来确定。此外，加速踏板位置可以由加速踏板位置传感器(诸如图1的加速踏板位置传感器118)来测量，而制动踏板位置可以由制动踏板位置传感器(诸如图1的制动踏板位置传感器119)来测量。加速踏板位置和制动踏板位置一起可以指示期望的发动机扭矩量。

在304处，确定是否存在冷起动状况。作为一个示例，当发动机温度低于第一阈值温度时，可以确认冷起动。第一阈值温度可以对应于存储在控制器的存储器中的非零的正温度值，高于所述非零的正温度值，发动机被认为是暖的并且处于稳态工作温度。作为另一个示例，在发动机起动时(例如，当发动机从零转速转动起动到非零转速且向发起的燃烧提供燃料和火花时)，当发动机温度基本上等于环境温度(例如，在环境温度的阈值内，诸如在10℃内)时，可以确认冷起动。作为又一示例，可以在发动机已经不活动超过阈值持续时间时确认冷起动，所述阈值持续时间可以对应于非零时间量(例如，数分钟、数小时或数天)，在此期间，发动机被预期冷却到大约环境温度。

另外或替代地，当催化剂的温度低于期望的工作温度时，可以确认冷起动状况。作为一个示例，期望的工作温度可以是催化剂的起燃温度。例如，催化剂的起燃温度可以是存储在控制器的存储器中的预定的第二阈值温度，在等于或高于所述第二阈值温度时实现高催化效率，从而使得催化剂能够有效地减少车辆排放。例如，当发动机温度低于第一阈值温度时，催化剂可能低于其起燃温度，因此在冷起动状况期间可以请求催化剂的加热。

如果不存在冷起动状况，则方法300前进到306并且包括禁用缸内火花塞。例如，缸内火花塞可以是图1的主燃室火花塞93。禁用缸内火花塞可以包括缸内火花塞不再从控制器接收火花提前信号(例如，图1中所示的火花提前信号SA)，并且结果，缸内火花塞不会产生火花来点燃气缸内的气体。代替在气缸内点火的是，点火可以经由TJI系统的预燃室发生，这将在下面在316处进行描述。

在308处，方法300包括将燃料喷射到气缸中以供燃烧。燃料可以例如由从控制器接收燃料脉冲宽度信号(例如，来自图1的FPW1)的燃料喷射器(例如，图1的燃料喷射器66)喷射。作为一个示例，燃料可以在气缸的压缩冲程期间通过燃料喷射器经由一次或多次喷射直接喷射到气缸中。另外或替代地，燃料可以在气缸的进气冲程期间直接喷射到气缸中。在再一些其他示例中，作为直接喷射的补充或替代，可以使用进气道燃料喷射。

控制器可以基于引入气缸的一次空气(在本文也称为气缸空气充气)的量(例如，质量)和期望AFR和来确定在发动机循环期间要喷射到气缸中的燃料量。作为一个示例，所述期望的AFR可以是化学计量。控制器可以将气缸空气充气和期望AFR输入到存储在控制器的存储器中的查找表、算法或映射图中，所述查找表、算法或映射图可以输出要喷射到气缸中的燃料总量。此外，控制器可以基于多个发动机工况(诸如发动机转速、发动机温度和发动机负荷)来确定一次或多次燃料喷射的正时。控制器可以将多个发动机工况(例如，发动机转速、发动机温度和发动机负荷)输入到存储在控制器的存储器中的另一个查找表、算法或映射图中，所述另一个查找表、算法或映射图可以输出燃料喷射中的每一者的正时(例如，喷射开始正时)。当使用多次喷射时，输出还可以包括经由每次喷射要输送的燃料总量的一部分。然后，控制器可以调整燃料脉冲宽度信号并将其传输到气缸燃料喷射器，以在确定的正时喷射确定量的燃料。

在310处，方法300包括以点火模式操作TJI系统。图2A示出了以点火模式操作TJI系统的示例。当TJI系统以点火模式操作时，TJI系统使用预燃室在气缸中发起燃烧，并且不用作热反应器，如下面将详细描述的。

如在312处所指示，以点火模式操作TJI系统包括启用预燃室燃料供应。例如，控制器操作预燃室燃料喷射器(例如，图1和图2A至图2D的预燃室燃料喷射器196)以将燃料输送到压缩机(例如，图1所示的压缩机190)的上游，因此，向预燃室提供空气-燃料混合物。例如，预燃室燃料喷射器可以从控制器接收燃料脉冲宽度信号(例如，来自图1的FPW2)，并且根据信号的脉冲宽度将燃料直接喷射到进气通道中。作为一个示例，控制器可以基于例如由压缩机提供的空气压力和/或质量流率以及用于操作预燃室的期望AFR来确定燃料脉冲宽度信号的脉冲宽度和正时。用于操作预燃室的期望AFR可以与气缸的期望AFR相同或不同。例如，用于操作预燃室的期望AFR可以是化学计量比。控制器可以将用于操作预燃室的期望AFR以及由压缩机提供的空气压力和/或质量流率输入到存储在控制器的存储器中的查找表、算法或映射图中，所述查找表、算法或映射图可以输出要发送到预燃室燃料喷射器的燃料脉冲宽度信号的脉冲宽度和正时。然后，控制器可以生成燃料脉冲宽度信号并将其在确定的正时处传输到预燃室燃料喷射器。因此，预燃室燃料喷射器可以将燃料供应到预燃室(以及TJI系统的每隔一个预燃室)，并且由预燃室燃料喷射器提供的燃料可以与由压缩机提供的空气混合，然后经由公共输送通道(例如，图2A至图2D的公共输送通道208)输送到预燃室喷射器。

以点火模式操作TJI系统还包括在压缩冲程期间将空气-燃料混合物喷射到预燃室中，如在314处所指示。例如，预燃室喷射器经由端口从公共输送通道接收空气-燃料混合物，并且在气缸的压缩冲程期间被控制器致动打开以将空气-燃料混合物喷射到预燃室中。例如，可以根据从控制器接收的喷射器脉冲宽度信号(例如，图1中所示的信号IPW)来打开预燃室喷射器。作为一个示例，控制器可以基于一个或多个工况(例如，发动机转速和发动机负荷)诸如通过将一个或多个工况诸如到存储在存储器中的查找表、算法或映射图中来确定喷射器脉冲宽度信号的正时和/或脉冲宽度。所述查找表、算法和/或映射图可以输出喷射器脉冲宽度信号的正时和/或脉冲宽度，并且控制器可以在确定的正时生成并传输喷射器脉冲宽度信号。在一些示例中，将空气-燃料混合物喷射到预燃室中可以抽取从气缸引入并从前一燃烧循环保留在预燃室中的气体，同时还提供空气-燃料混合物以在预燃室中燃烧。在其他示例中，可以执行多次喷射，诸如经由第一次喷射来抽取预燃室并经由第二次喷射来提供用于燃烧的空气-燃料混合物。

如在316处所指示，以点火模式操作TJI系统还包括在期望的点火正时处致动预燃室火花塞。例如，预燃室火花塞可以是图1所示的预燃室火花塞92。期望的点火正时是指相对于活塞在气缸中的位置点燃预燃室中的空气-燃料混合物的时间。例如，可以基于所需的发动机扭矩量来确定期望的点火正时。例如，可以基于发动机工况相对于最大制动扭矩(MBT)的点火正时来调整期望的点火正时。例如，期望的点火正时可以提前到更接近MBT正时以增加气缸的扭矩输出。在一个示例中，控制器可以将一个或多个发动机工况(例如，所需的发动机扭矩量、发动机转速、发动机负荷、排气温度、期望的预燃室AFR和期望的气缸AFR)输入到一个或多个查找表、函数或映射图中以确定期望的点火正时。在另一个示例中，控制器可以基于作为一个或多个发动机工况(包括所需的发动机扭矩量)的函数的逻辑规则来(例如，关于期望的点火正时)做出逻辑确定。此外，可以理解，相对于将直接缸内火花点火用于同一燃烧定相，由于经由TJI系统产生的更快燃烧速率，期望的点火正时可以在以点火模式操作TJI系统时更迟。

为了在期望的点火正时处在预燃室中产生点火火花，控制器可以生成控制信号(例如，信号SA)，所述控制信号被发送到点火系统(例如，图1和图2A至图2D的点火系统88)以在期望的点火正时处致动预燃室火花塞。当预燃室火花塞向预燃室提供点火火花时，预燃室内的空气-燃料混合物可以燃烧，其中增加的燃烧压力通过多个开口(例如，图1中所示的多个开口142)将火焰射流和热气体发送到气缸中。火焰射流可以点燃气缸中的空气-燃料混合物，从而导致气缸内发生燃烧反应以产生扭矩。

在一些示例中，如任选地在317处所指示，以点火模式操作TJI系统包括关闭或维持关闭排气流道供应阀。当包括在内时，排气流道供应阀(例如，图2A至图2D的阀212)在至少部分地打开时实现公共输送通道与气缸的排气流道之间的流动，而在关闭时阻止公共输送通道与排气口之间的流动。因此，当TJI系统(诸如在图2A至图2D中所示的扩展TJI系统中)包括通向排气流道和排气流道供应阀的管道系统时，在TJI系统以点火模式操作的同时，排气流道供应阀被致动关闭(如果打开)或维持完全关闭(如果已经关闭)。例如，控制器可以将排气流道供应阀断电以关闭排气流道供应阀，并且可以在以点火模式操作TJI系统的同时不将排气流道供应阀通电。通过这种方式，TJI系统可以用于喷射和点燃预燃室中的空气-燃料混合物以进行预燃室点火，并且可以不向气缸的排气流道提供二次空气。

然后，方法300可以结束。例如，可以在发动机操作期间以预定频率重复方法300，以在各种工况中向气缸提供稳健的预燃室点火。

返回到304，如果存在冷起动状况，则方法300前进到318并且包括诸如通过禁用或停用预燃室燃料喷射器来禁用预燃室燃料供应。当预燃室燃料喷射器被禁用时，预燃室燃料喷射器停止从控制器接收燃料脉冲宽度信号。因而，预燃室燃料喷射器将不会打开并且不会将燃料喷射到压缩机上游的进气通道中。结果，压缩机将空气而不是空气-燃料混合物供应到公共输送通道。

在320处，方法300包括禁用预燃室火花塞。由于未向预燃室供应燃料，因此预燃室火花塞将没有空气-燃料混合物供火花点燃。例如，为了禁用预燃室火花塞，控制器可以不向预燃室火花塞发送火花提前信号。结果，预燃室火花塞不会在预燃室中产生火花，并且在预燃室内不会发生燃烧。因此，预燃室(和TJI系统)不用于点火。

在322处，方法300包括将燃料喷射到气缸中以供燃烧。燃料可以例如通过联接到气缸的燃料喷射器响应于从控制器接收的燃料脉冲宽度信号而喷射。类似于方法300，在308处，可以在进气冲程和/或压缩冲程期间经由一次或多次喷射将燃料喷射到气缸中。在一些示例中，气缸的期望AFR可以与不存在冷起动状况时(例如，在308处)不同。作为一个示例，AFR在冷起动状况期间可能更浓。

在324处，方法300包括在期望的点火正时处致动缸内火花塞。缸内火花塞可以响应于来自控制器的火花提前信号而向气缸提供火花。例如，控制器可以类似于上文在316处描述的方式确定期望的点火正时，并且在期望的点火正时处致动缸内火花塞。然而，与不存在冷起动状况时相比，期望的点火正时在冷起动期间可能不同。例如，燃烧定相可能非常迟(例如，与不存在冷起动状况时相比，如在316处)以向催化剂提供更多热量作为排气废热。迟燃烧定相意味着在气缸膨胀的同时可能发生气缸内的火焰传播。作为一个示例，期望的点火正时可以处于膨胀冲程期间。此外，相对于将预燃室火花塞用于同一燃烧定相时，使用缸内火花塞时的期望点火正时可以是不同的。例如，由于经由直接缸内火花点火产生的燃烧速率较慢，缸内火花塞可以比预燃室火花塞更早地被致动。作为一个非限制性示例，缸内火花塞的火花正时可以在压缩冲程期间在TDC之前发生，而预燃室火花塞的火花正时可以在同一燃烧定相的压缩冲程期间更靠近TDC发生。

在326处，方法300包括估计发动机的碳氢化合物输出。作为一个示例，排气传感器可以用于估计发动机的碳氢化合物输出。例如，控制器可以将从排气传感器接收的测量值输入到存储在存储器中的查找表、算法或映射图中，所述查找表、算法或映射图可以输出发动机的估计的碳氢化合物输出。例如，碳氢化合物输出可以是浓度或质量。另外或替代地，控制器可以基于一个或多个发动机工况(诸如发动机温度、自从发动机起动以来的发动机循环次数或持续时间、燃料喷射正时和量等)来估计发动机的碳氢化合物输出。例如，控制器可以将一个或多个发动机工况(例如，发动机温度、自从发动机起动以来的发动机循环次数或自从发动机起动以来的持续时间、燃料喷射正时和量)输入到存储在存储器中的查找表、算法或映射图，所述查找表、算法或映射图可以输出发动机的估计的碳氢化合物输出。具体地，发动机的碳氢化合物输出可以在发动机的前几个点火事件期间达到峰值，然后开始减少。在再一些其他示例中，控制器可以根据定位在例如发动机的排气歧管中的碳氢化合物传感器的输出来确定发动机的碳氢化合物输出。

在328处，方法300包括基于TJI系统配置和工况来选择热反应器模式。具体地，控制器可以确定TJI系统是包括通向排气流道的附加管道系统的扩展配置还是向预燃室仅提供空气或空气和燃料的非扩展配置。在一个示例中，控制器可以基于存储到控制器的存储器中的已知TJI系统部件和/或预编程指令来自动地确定TJI系统配置。此外，扩展配置可以使得控制器能够在缸内热反应器模式、排气流道热反应器模式和组合式热反应器模式之间进行选择，而非扩展配置可以使得控制器能够仅选择缸内热反应器模式。

因此，如果TJI系统处于扩展配置，则控制器可以基于工况在缸内热反应器模式、排气流道热反应器模式和组合式热反应器模式之间进行选择。在一些示例中，工况可以包括发动机的估计的碳氢化合物输出。此外，工况可以是第一工况、第二工况和第三工况中的一者。第一工况可以包括发动机的碳氢化合物输出大于第一上限阈值。第二工况可以包括发动机的碳氢化合物输出小于上限阈值并大于第二下限阈值。第三工况可以包括发动机的碳氢化合物输出小于下限阈值。第一上限阈值可以是非零正碳氢化合物量(例如，浓度或质量)，高于所述非零正碳氢化合物量，向一个位置(例如，气缸或排气流道)供应二次空气喷射可能无法有效地中和提供给催化剂的进给气体中的碳氢化合物。第二阈值可以是非零正碳氢化合物量(例如，浓度或质量)，其小于第一阈值并且在其以上，向排气流道供应二次空气喷射可能比经由预燃室进行空气喷射更有效地氧化碳氢化合物，并且在其以下，空气喷射可以更精确地输送用于氧化碳氢化合物的期望量的空气。例如，当碳氢化合物输出小于第二阈值时，向排气流道供应二次空气可能导致排气中的氧气过多。

作为一个示例，组合式热反应器模式在氧化未燃烧碳氢化合物方面可能是最有效的，因为将二次空气提供到两个位置(经由预燃室和排气流道提供给气缸)。因此，如果估计的碳氢化合物输出为高(例如，高于第一上限阈值)，则可能存在第一工况，并且控制器可以响应于第一工况而选择组合式热反应器模式。作为另一个示例，如果估计的碳氢化合物输出小于第一阈值并且大于第二下限阈值，则可能存在第二工况。响应于第二工况，控制器可以选择排气流道热反应器模式。如果估计的碳氢化合物输出小于第二阈值，则可能存在第三工况。响应于第三工况，控制器可以选择缸内热反应器模式。

另外或替代地，工况可以包括自从发动机起动以来的发动机循环次数或自从发动机起动以来的持续时间。因而，第一工况可以另外或替代地包括自从发动机起动以来的持续时间小于第一阈值持续时间(或自从发动机起动以来的发动机循环数小于第一阈值发动机循环数)，第二阈值持续时间工况可以另外或替代地包括自从发动机起动以来的持续时间大于第一阈值持续时间并且小于第二阈值持续时间(或自从发动机起动以来的发动机循环次数大于第一阈值发动机循环次数并且小于第二发动机循环次数)，并且第三工况可以另外或替代地包括自从发动机起动以来的持续时间大于第二阈值持续时间(或自从发动机起动以来的发动机循环次数大于第二发动机循环阈值次数)。作为一个示例，发动机循环的第一阈值持续时间或第一阈值数量可以对应于发动机的碳氢化合物输出达到峰值的时段，在所述时段之后，向两个位置提供二次空气(例如，经由组合式热反应器模式)可以促进冷却排气，而不提高碳氢化合物氧化效率。类似地，发动机循环的第二阈值持续时间或第二阈值数量可以对应于此后缸内空气喷射对于氧化未燃烧碳氢化合物最有效的同时减少(例如，最小化)排气中的未反应氧气的时段。

如上所述，发动机的碳氢化合物输出可以在前几个点火事件期间达到峰值。因此，在预期到发动机在前几个点火事件中存在高的碳氢化合物输出时，控制器可以被编程为响应于在发动机起动时(例如，当发动机从静止开始转动起动到非零速度并且开始燃烧时)确认的冷起动状况而选择组合式热反应器模式，这在第一工况时或期间发生。然后，在以组合式热反应器模式操作达第一阈值数量的发动机循环或第一阈值持续时间之后，存在第二工况，并且控制器可以响应于此而选择排气流道热反应器模式。在以排气流道热反应器模式操作达第二阈值数量的发动机循环或第二阈值持续时间之后，存在第三工况，并且控制器可以响应于此而选择缸内热反应器模式。替代地，控制器可以在这三种热反应器操作模式之间更加逐渐地调整TJI系统，如下面将详细描述的。

在330处，方法300包括确定诸如当仅缸内热反应器模式可用时和/或当存在第三工况时是否选择缸内热反应器模式。如果选择缸内热反应器模式，则方法300前进到332并且包括以缸内热反应器模式操作TJI系统。

在一些示例中，如任选地在334处所指示，以缸内热反应器模式操作TJI系统包括关闭或维持关闭排气流道供应阀。当包括在内时，如果排气流道供应阀打开，则致动关闭排气流道供应阀。如果排气流道供应阀已经关闭，则排气流道供应阀维持完全关闭。当排气流道供应阀维持完全关闭时，不从TJI系统向气缸的排气流道提供空气。在TJI系统不包括排气流道供应阀的示例中，可以省略334。

如在336处所指示，以缸内热反应器模式操作TJI系统还包括在气缸的膨胀和/或排气冲程期间将空气喷射到预燃室中。例如，预燃室喷射器由控制器致动打开以在基于气缸中的温度确定的正时处将空气喷射到预燃室中。气缸的温度可能在整个发动机循环中波动，其中当火焰传播通过气缸时，在点火之后发生峰值燃烧温度。因此，空气在膨胀和/或排气冲程中较迟喷射，因为气缸中的温度对于碳氢化合物的氧化来说是足够高的，但是对于NOx形成来说温度不会过高。作为一个示例，可以基于点火正时来推断气缸中的温度，并且控制器可以将点火正时输入到存储在存储器中的查找表、算法或映射图中，所述查找表、算法或映射图可以输出用于将二次空气喷射到预燃室中的空气喷射正时。特别是当在膨胀冲程中执行喷射时，可以基于缸内压力和空气输送通道的压力来进一步调整空气喷射正时。例如，缸内压力在整个发动机循环中波动，并且可能在膨胀冲程的早期较高而在膨胀冲程的后期较低。空气喷射正时可以被编程为在空气输送通道中的压力比缸内压力高至少阈值量时发生，其中阈值量对应于非零正压力量，所述非零正压力量被校准为防止回流并提供期望的混合特性。因此，至少在一些示例中，空气喷射正时可以仅在空气输送通道中的压力比缸内压力大至少阈值量时发生。

此外，控制器可以基于发动机的估计的碳氢化合物输出(诸如通过随着发动机的估计的碳氢化合物输出的增加而增加喷射的空气量并随着发动机的估计的碳氢化合物的减少而减少喷射的空气量)来调整喷射的空气量。控制器可以相应地调整IPW信号的脉冲宽度，并且在所确定的空气喷射正时处将喷射器脉冲宽度信号传输到预燃室喷射器。喷射的空气氧化对应气缸内的未燃烧碳氢化合物，因此降低碳氢化合物输出，并通过放热反应产生附加热量。

然后，方法300可以结束。例如，可以在发动机操作期间以预定频率重复方法300，以在工况改变时调整TJI系统操作模式，以便在催化剂加热期间有效地减少碳氢化合物排放。

返回到330，如果未选择缸内热反应器模式，则方法300前进到338并且包括确定是否选择了排气流道热反应器模式。例如，可以在上文在328处描述的第二工况期间选择排气流道热反应器模式。

如果选择排气流道热反应器模式，则方法300前进到340并且包括以排气流道热反应器模式操作TJI系统。如在342处所指示，以排气流道热反应器模式操作TJI系统包括完全(或几乎完全)打开排气流道供应阀。例如，当选择排气流道热反应器模式时，排气流道供应阀可以相对于选择组合式热反应器模式时更大程度地打开，如下面将描述的。为了打开排气流道供应阀，经由来自控制器的控制信号来对阀通电。当完全打开时，空气经由TJI系统的公共输送通道输送到气缸的排气流道。通过向排气流道供应附加的二次空气，可以氧化排气流道中的未燃烧碳氢化合物以减少供应到催化剂的排气中的碳氢化合物的量。

如在344处所指示，以排气流道热反应器模式操作TJI系统还包括禁用预燃室喷射器。为了禁用预燃室喷射器，控制器停止发送信号IPW。结果，预燃室喷射器不再将空气输送到预燃室。然后，方法300可以结束。

返回到338，如果未选择排气流道热反应器模式，则可以确定选择了组合式热反应器模式，并且方法300前进到346并且包括以组合式热反应器模式操作TJI系统。如在348处所指示，以组合式热反应器模式操作TJI系统包括部分打开排气流道供应阀。作为排气流道供应阀是电磁阀的示例，控制器可以通过向排气流道供应阀的螺线管线圈提供电流来将排气流道供应阀调整到部分打开位置。然而，所提供的电流量可能小于当以排气流道热反应器模式操作TJI系统时(例如，如在342处)。因此，当TJI系统以组合式热反应器模式操作时，排气流道供应阀可以打开到较小程度。在排气流道供应阀部分打开时，来自压缩机的加压空气可以流到排气流道。因此，排气流道内的任何未燃烧碳氢化合物然后可以被由TJI系统经由部分打开的排气流道供应阀提供给排气流道的空气氧化。

如在350处所指示，以组合式热反应器模式操作TJI系统还包括在膨胀和/或排气冲程期间将空气喷射到预燃室中。预燃室喷射器由控制器致动打开以通过类似于上面在336处描述的方式喷射空气。然而，喷射的空气量可能比以缸内热反应器模式操作时更少，因为至少在一些示例中至少在两个二次空气引入位置处提供二次空气(例如，经由预燃室和排气流道在气缸中提供二次空气)。喷射的空气氧化气缸内的未燃烧碳氢化合物，而输送到每个排气流道的空气与排气流道内的附加的未燃烧碳氢化合物发生反应。

另外或替代地，控制器可以在不同的操作模式之间逐渐地调整TJI系统。例如，TJI系统可以最初以组合式热反应器模式(例如，响应于第一工况)操作，并且通过控制器逐渐关闭排气流道供应阀而逐渐转变为以缸内热反应器模式操作。在此示例中，控制器可以根据自从发动机起动以来的发动机循环次数(或持续时间)、发动机的估计或测量的碳氢化合物输出和/或催化剂的温度来调整排气流道供应阀的开度。例如，排气流道供应阀的开度(例如，打开的量或程度)通常可以随着发动机循环次数、发动机的碳氢化合物输出和催化剂的温度中的一者或多者增加而减小。作为另一个示例，TJI系统可以最初以组合式热反应器模式操作，并且通过逐渐减小预燃室喷射器脉冲宽度而逐渐转变为以排气流道热反应器模式操作。在此示例中，可以根据自从发动机起动以来的发动机循环次数、发动机的估计或测量的碳氢化合物输出和/或催化剂的温度来调整预燃室喷射器脉冲宽度。例如，被传输到预燃室喷射器的控制信号的脉冲宽度通常可以随着发动机循环次数、发动机的碳氢化合物输出和催化剂的温度中的一者或多者增加而减小。

在又一示例中，TJI系统可以最初以排气流道热反应器模式操作，并且逐渐切换到以缸内热反应器模式操作，其中组合式热反应器模式用作排气流道热反应器模式与缸内热反应器模式之间的中间模式。在该示例中，控制器可以逐渐关闭排气流道供应阀，同时增加预燃室喷射器脉冲宽度。然而，在该示例中，与在发动机起动时最初以组合式热反应器模式操作TJI系统时相比，可以在发动机起动时提供更少量的二次空气。

此外，通常，预燃室喷射器脉冲宽度和排气流道供应阀开度可以遵循将脉冲宽度或阀开度与自从起动以来的发动机循环次数、发动机的碳氢化合物输出和/或催化剂温度相关的规定曲线(例如，存储在控制器存储器中的函数或映射图)，从而允许在这三种模式之间进行逐渐切换或离散切换。然后，方法300可以结束。

通过这种方式，可以基于工况来操作TJI系统以提供点火或引入二次空气。例如，当不存在冷起动状况时，可以操作TJI系统以提供点火，以便例如提供升高的发动机效率，而在冷起动状况期间可以操作TJI系统以提供二次空气以减少在催化剂起燃之前提供给催化剂的未燃烧碳氢化合物的量。此外，当TJI系统联接到排气流道时，TJI系统可以以多种不同的热反应器操作模式中的一者操作，以便更有效地减少碳氢化合物排放。例如，可以根据工况(例如，是否存在第一、第二或第三工况，如上所定义)在一个或多个二次空气引入位置处提供二次空气。结果，可以减少冷起动期间的车辆排放。例如，在第一工况、第二工况和第三工况中的每一者期间，由于在碳氢化合物在催化剂起燃之前到达催化剂之前碳氢化合物氧化，车辆的总碳氢化合物输出可以保持小于阈值车辆碳氢化合物输出(例如，法规排放阈值)。

在所述方法的替代示例中，诸如在每个预燃室具有联接到其上的单独的燃料喷射器的情况下，TJI系统可以被操作以在压缩冲程期间提供点火，如在310处所述，并且还在膨胀和/或排气冲程期间提供二次空气，诸如在332、340和346处所述。因此，在气缸的单个燃烧循环期间，TJI系统可以在燃烧循环期间(例如，在压缩冲程期间)的第一正时处提供点火，并且可以在燃烧循环期间(例如，在膨胀冲程和/或排气冲程期间)的第二正时处提供二次空气。在此示例中，可以不使用缸内火花塞。此外，可以任选地从发动机省略缸内火花塞。

接下来，图4至图7示出了展示以不同操作模式操作发动机的TJI系统的示例性时序图。在图4中，第一示例性时序图400展示了以点火模式操作TJI系统。上文关于图2A和图3描述了以点火模式操作TJI系统的示例。在图5中，第二示例性时序图500展示了以缸内热反应器模式操作TJI系统，这在上文关于例如图2B和图3进行了描述。在图6中，第三示例性时序图600展示了以排气流道热反应器模式操作TJI系统。例如，上文关于图2C和图3描述了排气流道热反应器模式。在图7中，第四示例性时序图700展示了以组合式热反应器模式操作TJI系统，如上文关于例如图2D和图3进行了描述。在所有示例性时序图中，曲线图402示出了活塞位置，曲线图404示出了阀位置，曲线图406示出了预燃室喷射器的状态，曲线图408示出了预燃室燃料喷射的状态，在曲线图410中示出了预燃室火花塞的状态，并且在曲线图412中示出了气缸火花塞的状态。

对于以上所有曲线图，水平轴线表示发动机位置(以曲柄转角度数CAD为单位)，其中发动机位置沿着水平轴线从左向右增大。例如，如上所述，示出了一个四冲程发动机循环，其从0到720CAD(例如，发动机曲轴的两次完整旋转)发生。在所示时序图中，进气冲程对应于从0CAD到180CAD的间隔，压缩冲程对应于从180CAD到360CAD的间隔，膨胀(或动力)冲程对应于从360CAD到540CAD的间隔，并且排气冲程对应于从540CAD到720CAD的间隔。每个曲线图的竖直轴线表示标记的参数。对于曲线图402，竖直轴线示出相对于TDC和BDC的活塞位置。对于曲线图404和406，竖直轴线示出了阀位置(曲线图404)和预燃室喷射器(曲线图406)，其范围为从“关闭”(指代完全关闭位置)到“打开”(指代完全关打开位置)。对于曲线图408，竖直轴线将预燃室燃料喷射示出为“活动的”，其中燃料被提供给TJI系统，或者示出为“非活动的”，其中燃料不被提供给TJI系统。对于曲线图410和412，竖直轴线如所标记般指示对应的火花塞是开启(例如，对应的火花塞被致动)还是关闭(例如，对应的火花塞未被致动)。

首先转向图4，第一示例性时序图400示出了以点火模式操作TJI系统的示例。例如，当车辆中不存在冷起动状况时，选择点火模式，如关于图3所描述的。在曲线图404中，阀位置(例如，图2的阀212，也称为排气流道供应阀)在整个四冲程循环中完全关闭。结果，在气缸中发生燃烧之后，不向排气流道供应附加空气来氧化未燃烧碳氢化合物。预燃室燃料喷射是活动的，使得燃料被提供给发动机的所有预燃室(曲线图408)。在曲线图406中，预燃室喷射器(例如，图1中所示的预燃室喷射器94)处于关闭位置，直到活塞位置(曲线图402)在压缩冲程期间处于BDC与TDC之间的大致中间位置，以曲柄转角度数1(CAD1)表示。在CAD1处，预燃室喷射器由控制器致动完全打开。结果，预燃室喷射器将空气-燃料混合物喷射到预燃室中，所述空气-燃料混合物可以用于在预燃室中进行燃烧。稍后在压缩冲程内，当活塞更靠近TDC时(曲线图402)，在CAD2处致动预燃室火花塞(曲线图410)。这导致预燃室中的空气-燃料混合物燃烧并将火焰射流从预燃室发送到气缸。由于预燃室火花塞在致动时充当气缸的点火源，因此气缸火花塞(曲线图412)在整个四冲程发动机循环中保持关闭。

继续图5，第二示例性时序图500示出了以缸内热反应器模式操作TJI系统。当存在冷起动状况并且存在来自发动机的相对较低的碳氢化合物排放时(例如，在第三工况期间)，使用缸内热反应器模式，如上文关于图3详细描述的。在压缩冲程内的CAD3处，致动气缸火花塞(曲线图412)以提供火花以在气缸内燃烧空气-燃料混合物。在膨胀冲程结束时，预燃室喷射器(曲线图406)将空气喷射到预燃室中，所述空气可以氧化在燃烧之后存在于气缸中的任何未燃烧碳氢化合物。在整个四冲程发动机循环中，阀维持关闭(曲线图404)。阀阻止空气从压缩机(例如，图1中所示的压缩机190)流到排气流道。因此，仅经由预燃室提供二次空气。在整个四冲程发动机循环中，由于预燃室向气缸提供二次空气但不提供点火源，预燃室燃料喷射(曲线图408)和预燃室火花塞(曲线图410)保持关闭。

在图6的第三示例性时序图600内，以排气流道热反应器模式操作TJI系统。当存在第二工况时，可以使用排气流道热反应器模式，这在上文关于图3详细描述。在排气流道热反应器模式内，预燃室不提供点火，因而，预燃室喷射器(曲线图406)保持关闭，预燃室燃料喷射(曲线图408)被停用，并且预燃室火花塞(曲线图410)不被致动。然而，由于气缸火花塞(曲线图412)在压缩冲程内在CAD3处致动，在气缸中仍然发生燃烧。阀位置(曲线图404)在整个四冲程循环中保持打开，从而允许二次空气流入排气流道中以氧化在气缸内发生燃烧之后剩余的未燃烧碳氢化合物。

现在转向图7，诸如在上文关于图3详细描述的第一工况期间，TJI系统以组合式热反应器模式操作。预燃室燃料喷射(曲线图408)和预燃室火花塞(曲线图410)由于TJI系统充当热反应器并且因为气缸中的燃烧被气缸火花塞点燃(曲线图412)而关闭，这在压缩冲程内发生在CAD3处。阀位置(曲线图404)在整个四冲程循环中部分地打开，因此允许附加空气流到排气流道；然而，当阀部分地打开时，与以排气流道热反应器模式操作TJI系统时相比，通过阀的空气流量减少，诸如图6所示。然而，通过在膨胀冲程期间在CAD4处打开预燃室喷射器(曲线图406)，也向气缸提供空气。通过这种方式，在气缸中发生燃烧之后留下的未燃烧碳氢化合物可以通过与喷射到预燃室中的空气发生反应而在气缸内被氧化，并且此外，排气流道中的任何未燃烧碳氢化合物可以被通过阀提供给排气流道的二次空气氧化。

现在转向图8，示出了用于基于至少催化剂温度在不同操作模式之间调整发动机的TJI系统的示例性时间线800。发动机可以是图1所示的发动机10，例如，其包括TJI系统195。作为另一个示例，TJI系统可以是图2A至图2D所示的扩展TJI系统200。在曲线图802中示出了催化剂温度，在虚线803中示出了温度阈值(例如，图3中讨论的第二阈值温度)，在曲线图804中示出了碳氢化合物输出，由虚线805示出了上限碳氢化合物阈值，由虚线807示出了下限碳氢化合物阈值，在曲线图806中示出了阀位置(例如，图2A至图2D中所示的阀212)，在曲线图808中示出了(例如，图1中所示的预燃室喷射器94的)预燃室喷射器状态，在曲线图810中示出了预燃室燃料喷射状态，在曲线图812中示出了火花位置，并且在曲线图814中示出了TJI系统模式。

对于以上所有曲线，水平轴线表示时间，其中时间沿着水平轴线从左向右增加。竖直轴线表示每个标记的参数。对于曲线图802和804，催化剂温度和碳氢化合物输出分别沿竖直轴线从下到上增加。对于曲线图806，阀位置的范围可以从完全打开位置到完全关闭位置。例如，沿着竖直轴线减小导致阀位置进一步关闭，而沿着竖直轴线增大导致阀位置进一步打开。对于曲线图808，竖直轴线指示预燃室喷射器是处于活动状态还是禁用状态。作为一个示例，在处于活动状态时，预燃室喷射器可以在四冲程发动机循环中的特定时间期间将空气和/或燃料喷射到预燃室中，这取决于选择了哪种TJI系统模式。当处于禁用状态时，预燃室喷射器不将空气和/或燃料喷射到预燃室中。对于曲线图810，如所标记，竖直轴线指示预燃室燃料喷射是开启的(例如，预燃室燃料喷射器可以将燃料输送到TJI系统)还是关闭的(例如，预燃室燃料喷射器可以不将燃料输送到TJI系统)。对于曲线图812，竖直轴线表示火花位置，所述火花位置可以在气缸(例如，图1的气缸130)中或在预燃室(例如，图1的预燃室138)中。例如，如果火花位置在气缸中，则在期望的点火正时处致动气缸火花塞(例如，图1中所示的主燃室火花塞93)。作为另一示例，如果火花位置在预燃室中，则在期望的点火正时处致动预燃室火花塞(例如，图1中所示的预燃室火花塞92)。对于曲线图814，可以以四种不同的模式操作TJI系统。标记为1的第一模式是点火模式。作为一个示例，点火模式在图2A和图4中示出。标记为2的第二模式是缸内热反应器模式(例如，图2B和图5中所示的缸内热反应器模式)。标记为3的第三模式是排气流道热反应器模式，其示例在图2C和图6中示出，并且标记为4的第四模式是组合式热反应器模式。组合式热反应器模式的示例可以在图2D和图7中找到。

此外，阈值催化剂温度由虚线803表示并且对应于催化剂的起燃温度。阈值催化剂温度对应于存储在控制器(例如，图1的控制器12)的存储器中的非零正温度值，高于所述非零正温度值，催化剂的温度有效地氧化碳氢化合物。低于阈值催化剂温度，可以确定发动机处于冷起动状况，因为发动机不处于暖稳态状况。除了阈值催化剂温度之外，还存在上限碳氢化合物阈值(虚线805)和下限碳氢化合物阈值(虚线807)。上限碳氢化合物阈值和下限碳氢化合物阈值都是存储在控制器的存储器中的非零正碳氢化合物输出值。

从时间t0到时间t1，发动机关闭，并且催化剂温度(曲线图802)反映催化剂所处的环境的环境温度。在时间t1，发动机开启。例如，发动机可以响应于车辆操作员(例如，图1中所示的车辆操作员113)输入钥匙转动、按下起动按钮等而开启。催化剂温度(曲线图802)为低并且低于由虚线803所示的阈值催化剂温度，从而指示存在冷起动状况。在时间t1处起动发动机之后，由于发动机起动，碳氢化合物输出(曲线图804)快速增加。另外，催化剂温度太低而不能有效地燃烧未燃烧的碳氢化合物。由于冷起动状况并且在预期到碳氢化合物输出高于上限碳氢化合物阈值(例如，存在关于图3描述的第一工况)时，TJI系统以组合式热反应器模式(由曲线图814所示的TJI系统模式4)操作。

为了以组合式热反应器模式操作，预燃室喷射器(曲线图808)是活动的，并且阀被调整到部分打开位置(曲线图806)。在膨胀冲程中的BDC附近和/或排气冲程的TDC附近，预燃室喷射器将空气喷射到预燃室(例如，第一二次空气引入位置)中，从而提供可以氧化气缸中的任何未燃烧碳氢化合物的空气。此外，经由部分打开的阀向排气流道(例如，来自图2A至图2D的排气流道86a、86b和86n、第二二次空气引入位置)提供附加空气，使得从气缸排出的未燃烧碳氢化合物可以被附加空气氧化。组合式热反应器模式中的火花位置(曲线图812)在气缸内，使得由气缸火花塞发起燃烧。另外，由于火花位置在气缸内并且预燃室用于提供二次空气喷射而不用于提供点火，因此预燃室燃料喷射(曲线图810)关闭。

从时间t1至时间t2，当TJI系统以组合式热反应器模式操作时，催化剂的温度(曲线图802)升高并且碳氢化合物输出(曲线图804)由于组合式热反应器模式氧化未燃烧碳氢化合物而减少。然而，催化剂温度(曲线图802)保持低于阈值催化剂温度(虚线803)，因而，催化剂在处理碳氢化合物排放方面保持低效。在时间t2处，碳氢化合物输出减少到低于上限碳氢化合物阈值(虚线805)并且保持高于下限碳氢化合物阈值(虚线807)。作为响应，将TJI系统模式调整为排气流道热反应器模式(由曲线图814示出的TJI系统模式3)。

排气流道热反应器模式向排气流道而不向预燃室提供二次空气，以氧化未燃烧碳氢化合物。响应于在时间t2处选择排气流道热反应器模式，将阀位置(曲线图806)调整到完全打开位置，从而使得更多空气能够流到排气流道。预燃室喷射器(曲线图808)被禁用，从而阻止预燃室喷射器将空气喷射到预燃室中。类似于组合式热反应器模式，火花位置(曲线图812)在气缸中，并且预燃室燃料喷射(曲线图810)关闭。因此，燃烧发生在气缸中，而预燃室中的燃烧不会发起气缸中的燃烧。

到时间t3，催化剂温度(曲线图802)尽管升高但仍低于阈值催化剂温度(虚线803)。由于催化剂温度低于阈值温度，因此催化剂在燃烧在气缸内在燃烧期间未燃烧的碳氢化合物方面仍然效率低下。同样在时间t3处，碳氢化合物输出(曲线图804)减少到低于下限碳氢化合物阈值(虚线807)，部分原因是通过以排气流道热反应器模式操作TJI系统提供的碳氢化合物氧化。响应于在时间t3处碳氢化合物输出减少到低于下限碳氢化合物阈值，TJI模式转变为以缸内热反应器模式(曲线图814中所示的TJI系统模式2)操作。

为了在时间t3处将TJI系统转变为以缸内热反应器模式操作，将阀从完全打开位置调整到完全关闭位置(曲线图806)。在阀关闭时，不再向排气流道提供空气。相反，预燃室喷射器(曲线图808)被激活以在膨胀冲程后期和/或在排气冲程期间将空气喷射到预燃室中，并且所喷射的空气流入气缸。通过预燃室喷射器向气缸添加空气可以氧化在燃烧期间在气缸中未消耗的未燃烧碳氢化合物。类似于组合式热反应器模式和排气流道热反应器模式两者，火花位置(曲线图812)在气缸内，并且预燃室燃料喷射(曲线图810)由于通过气缸火花塞在气缸内直接发起燃烧而关闭。

在时间t4处，催化剂温度(曲线图802)升高到高于阈值催化剂温度(虚线803)。因而，催化剂已达到其起燃温度，并且在氧化由发动机输出的碳氢化合物方面最大程度地有效。另外，催化剂温度升高到高于阈值催化剂温度指示发动机中不再存在冷起动状况。结果，TJI系统被调整到预燃室点火模式(曲线图814中所示的TJI系统模式1)。在预燃室点火模式中，TJI系统经由预燃室内的燃烧向气缸提供点火，并且TJI系统不再操作来提供二次空气喷射以减少碳氢化合物排放。阀位置(曲线图806)保持在完全关闭位置，从而阻止空气通过阀流到排气流道。预燃室燃料喷射(曲线图810)开启，从而允许将燃料喷射到公共输送通道(例如，图2A至图2D中所示的公共输送通道208)中。喷射到公共输送通道中的燃料与空气混合以形成空气-燃料混合物。预燃室喷射器(曲线图808)保持活动，但不是如针对组合式热反应器模式和缸内热反应器模式所描述的那样将空气喷射到预燃室中，而是预燃室喷射器将空气-燃料混合物喷射到预燃室中。为了在预燃室内燃烧空气-燃料混合物，火花位置(曲线图812)从时间t4处开始在预燃室内。预燃室火花塞点燃空气-燃料混合物，从而导致火焰射流从预燃室进入气缸，然后点燃气缸内的空气-燃料混合物，从而提供燃烧扭矩。

通过这种方式，通过在一个或多个引入位置处提供二次空气，减少了在催化剂达到其起燃温度之前输送到催化剂的未燃烧碳氢化合物的量。此外，二次空气与碳氢化合物之间的放热反应可以帮助催化剂可以更快地达到其起燃温度，之后它可以更有效地减少排气排放(例如，通过将未燃烧碳氢化合物氧化)。结果，减少了总体车辆排放。此外，与包括外部热反应器泵和输送管线相比，通过经由湍流射流点火系统提供二次空气可以降低车辆成本和复杂性。

在冷起动期间经由湍流射流点火系统向气缸的预燃室和/或排气流道提供二次空气的技术效果是，二次空气可以在催化剂到达其起燃温度之前提供对碳氢化合物的附加氧化。

作为一个示例，一种方法包括：在加热联接到发动机的排气系统的催化剂期间，经由直接联接到气缸的火花塞在所述气缸中发起燃烧，并且经由具有点火器的湍流射流系统提供二次空气。在所述方法的第一示例中，所述湍流射流系统包括：压缩机，所述压缩机定位在空气输送通道中；预燃室，所述预燃室联接到所述气缸；以及预燃室喷射器，所述预燃室喷射器在所述压缩机的下游经由第一端口联接到所述预燃室和所述空气输送通道，并且其中经由所述湍流射流系统提供所述二次空气包括经由所述压缩机对所述二次空气加压。在所述方法的第二示例(任选地包括第一示例)中，经由所述湍流射流系统提供所述二次空气还包括在所述气缸的膨胀冲程和排气冲程中的至少一者期间经由所述预燃室喷射器将所述二次空气喷射到所述预燃室中。在所述方法的第三示例(任选地包括第一示例和第二示例中的一者或两者)中，所述湍流射流系统还包括阀，所述阀在所述第一端口下游和将所述空气输送通道联接到所述气缸的排气流道的第二端口上游设置在所述空气输送通道中，并且其中经由所述湍流射流系统提供所述二次空气还包括调整所述阀的位置。在所述方法的第四示例(任选地包括第一示例至第三示例中的任一者或全部)中，调整所述阀的所述位置包括：响应于第一工况而将所述阀的所述位置调整到第一打开位置，响应于第二工况而将所述阀的所述位置调整到大于所述第一打开位置的第二打开位置，并且响应于第三工况而将所述阀的所述位置调整到完全关闭位置。在所述方法的第五示例(任选地包括第一示例至第四示例中的任一者或全部)中，所述第一工况包括所述发动机的碳氢化合物输出大于第一上限阈值，所述第二工况包括所述发动机的所述碳氢化合物输出小于所述第一上限阈值并且大于第二下限阈值，并且所述第三工况包括所述发动机的所述碳氢化合物输出小于所述第二下限阈值。在所述方法的第六示例(任选地包括第一示例至第五示例中的任一者或全部)中，所述第一工况包括操作所述发动机的持续时间小于第一阈值持续时间，所述第二工况包括操作所述发动机的所述持续时间大于所述第一阈值持续时间并且小于第二阈值持续时间，所述第二阈值持续时间大于所述第一阈值持续时间，并且所述第三工况包括操作所述发动机的所述持续时间大于所述第二阈值持续时间。在所述方法的第七示例(任选地包括第一示例至第六示例中的任一者或全部)中，经由所述湍流射流系统提供所述二次空气还包括在所述第一工况和所述第三工况期间而不是在所述第二工况期间在所述气缸的膨胀冲程和排气冲程中的至少一者期间经由所述预燃室喷射器将所述二次空气喷射到所述预燃室中。在所述方法的第八示例(任选地包括第一示例至第七示例中的任一者或全部)中，所述催化剂的所述加热是响应于所述催化剂的温度低于阈值温度，并且所述方法还包括：响应于所述催化剂的所述温度达到所述阈值温度，经由所述湍流射流系统的所述点火器而不是经由直接联接到所述气缸的所述火花塞在所述气缸中发起燃烧。在所述方法的第九示例(任选地包括第一示例至第八示例中的任一者或全部)中，所述湍流射流系统的所述点火器联接到所述预燃室，并且经由所述湍流射流系统在所述气缸中发起燃烧包括：经由在所述第一端口上游联接到所述空气输送通道的燃料喷射器将燃料喷射到所述空气输送通道中以产生空气-燃料混合物、在所述气缸的压缩冲程期间经由所述预燃室喷射器将所述空气-燃料混合物喷射到所述预燃室中，以及在将所述空气-燃料混合物喷射到所述预燃室中之后，在期望的点火正时处致动所述点火器。

作为另一个示例，一种方法包括：在发动机的冷起动期间：禁止向具有点火器的湍流射流系统供应燃料，以及经由所述湍流射流向联接到所述发动机的气缸的至少一个二次空气引入位置提供空气。在所述方法的第一示例中，所述湍流射流系统包括预燃室，所述预燃室经由将所述预燃室的内部容积与所述气缸的内部容积分开的预燃室壁中的多个开口流体地联接到所述气缸，其中所述点火器定位在所述预燃室中，并且其中所述至少一个二次空气引入位置包括所述预燃室。在所述方法的第二示例(任选地包括第一示例)中，将所述空气提供给所述至少一个二次空气引入位置包括在所述气缸的膨胀冲程和所述气缸的排气冲程中的至少一者期间将空气喷射到所述预燃室中。在所述方法的第三示例(任选地包括第一示例和第二示例中的一者或两者)中，所述湍流射流系统流体地联接到所述气缸的排气流道，并且其中所述至少一个二次空气引入位置包括所述排气流道。在所述方法的第四示例(任选地包括第一示例至第三示例中的任一者或全部)中，将所述空气提供给所述至少一个二次空气引入位置包括至少部分地打开阀，所述阀被定位成调节到所述排气流道的空气流量。在所述方法的第五示例(任选地包括第一示例至第四示例中的任一者或全部)中，将所述空气提供给所述至少一个二次空气引入位置包括基于所述发动机的估计的碳氢化合物输出在向所述预燃室提供所述空气、向所述排气流道提供空气以及向所述预燃室和所述排气流道两者提供所述空气之间进行选择。

在又一示例中，一种系统包括：发动机，所述发动机包括多个气缸，所述多个气缸中的每一者包括湍流射流点火(TJI)系统的预燃室，所述预燃室包括联接到其上的第一火花塞；以及控制器，所述控制器存储包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令在被执行时使所述控制器：响应于所述发动机的冷起动状况而以热反应器模式操作所述TJI系统，并且响应于不存在所述发动机的所述冷起动状况而以点火模式操作所述TJI系统。在所述系统的第一示例中，所述TJI系统包括：压缩机，所述压缩机定位在空气输送通道中，所述空气输送通道在所述压缩机下游流体地联接到所述多个气缸中的每一者的所述预燃室的喷射器；以及预燃室燃料喷射器，所述预燃室燃料喷射器在所述压缩机上游联接到所述空气输送通道，并且其中为了以所述热反应器模式操作所述TJI系统，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的另外指令，所述另外指令在被执行时使所述控制器：禁用所述预燃室燃料喷射器，并且操作所述压缩机。在所述系统的第二示例(任选地包括第一示例)中，所述空气输送通道还联接到所述多个气缸中的每一者的排气流道，并且包括阀，所述阀设置在所述多个气缸中的每一者的所述排气流道的上游和所述多个气缸中的每一者的所述预燃室的所述喷射器的下游，并且其中为了以所述热反应器模式操作所述TJI系统，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的另外指令，所述另外指令在被执行时使所述控制器：响应于第一状况而部分地打开所述阀以将空气从所述空气输送通道输送到所述排气流道并且还经由所述喷射器将空气从所述空气输送通道输送到所述预燃室，所述第一状况包括所述发动机的碳氢化合物输出大于第一阈值和操作所述发动机的持续时间小于第一阈值持续时间中的至少一者，响应于第二状况而完全打开所述阀以将空气从所述空气输送通道输送到所述排气流道并且维持所述喷射器完全关闭，所述第二状况包括所述发动机的所述碳氢化合物输出小于所述第一阈值且大于第二阈值和操作所述发动机的所述持续时间大于所述第一阈值持续时间且小于第二阈值持续时间中的至少一者，并且响应于第三状况而经由所述喷射器将空气从所述空气输送通道输送到所述预燃室同时维持所述阀完全关闭，所述第三状况包括所述发动机的所述碳氢化合物输出小于所述第二阈值和操作所述发动机的所述持续时间大于所述第二阈值持续时间中的至少一者。在所述系统的第三示例(任选地包括第一示例和第二示例中的一者或两者)中，所述多个气缸中的每一者还包括直接联接到其上的第二火花塞，并且所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的另外指令，所述另外指令在被执行时使所述控制器：在以所述热反应器模式操作所述TJI系统的同时在期望的点火正时处致动所述第二火花塞，并且在以所述点火模式操作所述TJI系统的同时在所述期望的点火正时处致动所述第一火花塞。

在另一种表示中，一种方法包括：在加热联接到发动机的排气系统的催化剂期间，在气缸的燃烧循环期间经由湍流射流点火系统在第一正时处在所述气缸中发起燃烧，以及在所述燃烧循环期间的第二正时期间经由所述湍流射流点火系统提供二次空气。在前述示例中，另外或任选地，所述第一正时在所述气缸的压缩冲程期间，并且所述第二正时在所述气缸的膨胀冲程期间。在一个或两个前述示例中，另外或任选地，所述第一正时在所述气缸的压缩冲程期间，并且所述第二正时在所述气缸的排气冲程期间。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，经由所述湍流射流点火系统在所述气缸中发起燃烧包括：将空气和燃料喷射到所述湍流射流点火系统的预燃室中；以及在喷射所述空气和所述燃料之后致动联接在所述预燃室中的火花塞。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，经由所述湍流射流点火系统提供二次空气包括将空气喷射到所述预燃室中而不将燃料喷射到所述预燃室中。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，将空气和燃料喷射到所述湍流射流点火系统的所述预燃室中包括：经由直接联接到所述预燃室的空气喷射器喷射空气以及经由直接联接到所述预燃室的燃料喷射器喷射燃料。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，直接联接到所述预燃室的所述空气喷射器经由空气输送通道联接到空气压缩机，并且其中经由直接联接到所述预燃室的所述空气喷射器喷射空气还包括以非零速度操作所述空气压缩机。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，在所述第一正时和所述第二正时两者处，所述空气输送通道中的压力大于所述气缸中的压力。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，在所述催化剂的所述加热之后，经由所述湍流射流点火系统在所述气缸中发起燃烧而不经由所述湍流射流点火系统提供所述二次空气。

应当注意，本文所包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/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执行。本文所述的具体程序可表示任何数目的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务、多线程等)中的一者或多者。因此，所示的各种措施、操作和/或功能可以按所示的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样地，处理次序不一定是实现本文所描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。另外，所描述的动作、操作和/或功能可图形地表示将被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指令来实施。

应当理解，本文中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含义，因为众多变化是可能的。例如，以上技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。此外，除非明确地相反指出，否则术语“第一”、“第二”、“第三”等不意图表示任何顺序、位置、数量或重要性，而是仅用作标记以区分一个元件与另一个元件。本公开的主题包括本文中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且非明显的组合和子组合。

如本文所使用，除非另有指定，否则术语“约”被解释为表示所述范围的±5％。

所附权利要求特别地指出被视为新颖的且非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可指代“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、元件和/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。此类权利要求与原始权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同，也都被视为包括在本公开的主题内。

Claims (15)

1.一种方法，其包括：

在加热联接到发动机的排气系统的催化剂期间，经由直接联接到气缸的火花塞在所述气缸中发起燃烧，并且经由具有点火器的湍流射流系统提供二次空气。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述湍流射流系统包括：压缩机，所述压缩机定位在空气输送通道中；预燃室，所述预燃室联接到所述气缸；以及预燃室喷射器，所述预燃室喷射器在所述压缩机的下游经由第一端口联接到所述预燃室和所述空气输送通道，并且其中经由所述湍流射流系统提供所述二次空气包括经由所述压缩机对所述二次空气加压。

3.根据权利要求2所述的方法，其中经由所述湍流射流系统提供所述二次空气还包括在所述气缸的膨胀冲程和排气冲程中的至少一者期间经由所述预燃室喷射器将所述二次空气喷射到所述预燃室中。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述湍流射流系统还包括阀，所述阀在所述第一端口下游和将所述空气输送通道联接到所述气缸的排气流道的第二端口上游设置在所述空气输送通道中，并且其中经由所述湍流射流系统提供所述二次空气还包括调整所述阀的位置。

5.根据权利要求4所述的方法，其中调整所述阀的所述位置包括：

响应于第一工况而将所述阀的所述位置调整到第一打开位置；

响应于第二工况而将所述阀的所述位置调整到大于所述第一打开位置的第二打开位置；以及

响应于第三工况而将所述阀的所述位置调整到完全关闭位置。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一工况包括所述发动机的碳氢化合物输出大于第一上限阈值，所述第二工况包括所述发动机的所述碳氢化合物输出小于所述第一上限阈值并且大于第二下限阈值，并且所述第三工况包括所述发动机的所述碳氢化合物输出小于所述第二下限阈值。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一工况包括操作所述发动机的持续时间小于第一阈值持续时间，所述第二工况包括操作所述发动机的所述持续时间大于所述第一阈值持续时间并且小于第二阈值持续时间，所述第二阈值持续时间大于所述第一阈值持续时间，并且所述第三工况包括操作所述发动机的所述持续时间大于所述第二阈值持续时间。

8.根据权利要求5所述的方法，其中经由所述湍流射流系统提供所述二次空气还包括在所述第一工况和所述第三工况期间而不是在所述第二工况期间在所述气缸的膨胀冲程和排气冲程中的至少一者期间经由所述预燃室喷射器将所述二次空气喷射到所述预燃室中。

9.根据权利要求2所述的方法，其中所述催化剂的所述加热是响应于所述催化剂的温度低于阈值温度，并且所述方法还包括：

响应于所述催化剂的所述温度达到所述阈值温度，经由所述湍流射流系统的所述点火器而不是经由直接联接到所述气缸的所述火花塞在所述气缸中发起燃烧。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述湍流射流系统的所述点火器联接到所述预燃室，并且经由所述湍流射流系统在所述气缸中发起燃烧包括：

经由在所述第一端口上游联接到所述空气输送通道的燃料喷射器将燃料喷射到所述空气输送通道中以产生空气-燃料混合物；

在所述气缸的压缩冲程期间经由所述预燃室喷射器将所述空气-燃料混合物喷射到所述预燃室中；以及

在将所述空气-燃料混合物喷射到所述预燃室中之后，在期望的点火正时处致动所述点火器。

11.一种系统，其包括：

发动机，所述发动机包括多个气缸，所述多个气缸中的每一者包括湍流射流点火(TJI)系统的预燃室，所述预燃室包括联接到其上的第一火花塞；以及

控制器，所述控制器存储包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令在被执行时使所述控制器：

响应于所述发动机的冷起动状况而以热反应器模式操作所述TJI系统；以及

响应于不存在所述发动机的所述冷起动状况而以点火模式操作所述TJI系统。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述TJI系统包括：压缩机，所述压缩机定位在空气输送通道中，所述空气输送通道在所述压缩机下游流体地联接到所述多个气缸中的每一者的所述预燃室的喷射器；以及预燃室燃料喷射器，所述预燃室燃料喷射器在所述压缩机上游联接到所述空气输送通道，并且其中为了以所述热反应器模式操作所述TJI系统，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的另外指令，所述另外指令在被执行时使所述控制器：

禁用所述预燃室燃料喷射器；以及

操作所述压缩机。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述空气输送通道还联接到所述多个气缸中的每一者的排气流道，并且包括阀，所述阀设置在所述多个气缸中的每一者的所述排气流道的上游和所述多个气缸中的每一者的所述预燃室的所述喷射器的下游。

14.根据权利要求13所述的系统，其中为了以所述热反应器模式操作所述TJI系统，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的另外指令，所述另外指令在被执行时使所述控制器：

响应于第一状况而部分地打开所述阀以将空气从所述空气输送通道输送到所述排气流道并且还经由所述喷射器将空气从所述空气输送通道输送到所述预燃室，所述第一状况包括所述发动机的碳氢化合物输出大于第一阈值和操作所述发动机的持续时间小于第一阈值持续时间中的至少一者；

响应于第二状况而完全打开所述阀以将空气从所述空气输送通道输送到所述排气流道并且维持所述喷射器完全关闭，所述第二状况包括所述发动机的所述碳氢化合物输出小于所述第一阈值且大于第二阈值和操作所述发动机的所述持续时间大于所述第一阈值持续时间且小于第二阈值持续时间中的至少一者；以及

响应于第三状况而经由所述喷射器将空气从所述空气输送通道输送到所述预燃室同时维持所述阀完全关闭，所述第三状况包括所述发动机的所述碳氢化合物输出小于所述第二阈值和操作所述发动机的所述持续时间大于所述第二阈值持续时间中的至少一者。

15.根据权利要求11所述的系统，其中所述多个气缸中的每一者还包括直接联接到其上的第二火花塞，并且所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的另外指令，所述另外指令在被执行时使所述控制器：

在以所述热反应器模式操作所述TJI系统的同时在期望的点火正时处致动所述第二火花塞；以及

在以所述点火模式操作所述TJI系统的同时在所述期望的点火正时处致动所述第一火花塞。

Images