[发明专利]具有多个后处理系统的动态充量压缩点火发动机

说明书

描述了一种用于操作内燃发动机的方法、装置、控制器和算法，其中，至少一些点火时机利用低温汽油燃烧(LTGC)。其他点火时机可能会被跳过或者利用一些其他类型的燃烧，诸如火花点火。在发动机操作期间通常逐点火时机地动态确定任何特定点火时机的性质。利用LTGC的点火在排气流中产生很少(如果有的话)氮氧化物，并且因此在一些实现方式中可以不需要后处理系统来将其从该排气流中移除。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年7月3日提交的标题为动态充量压缩点火发动机(DynamicCharge Compression Ignition Engine)的美国专利申请号62/528,352的优先权，该申请出于所有目的通过援引并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及动态点火水平调制发动机操作，其中一些点火时机利用稀薄燃烧、低温汽油燃烧，而其他点火时机利用标准化学计量的火花点火燃烧。本发明还涉及使用两个后处理系统，一个后处理系统针对稀薄燃烧操作进行优化，而另一个针对化学计量操作进行优化。

背景技术

本申请与2017年4月11日提交的美国申请号15/485,000有关。申请号15/485,000是2016年9月23日提交的美国申请号15/274,029(现在的美国专利号9,689,328)的继续申请，该美国申请是2016年6月13日提交的美国申请号15/180,332(现在的美国专利号9,476,373)的分案。美国申请号15/180,332是2015年10月21日提交的美国申请号14/919,011(现在是美国专利号9,399,964)的分案，该美国申请要求以下美国临时专利申请号的优先权：2014年11月10日提交的标题为“多级动态跳过点火(Multi Level Dynamic Skip Fire)”的美国临时专利申请号62/077,439；2015年2月17日提交的标题为“多级动态跳过点火(MultiLevel Dynamic Skip Fire)”的美国临时专利申请号62/117,426；以及2015年2月26提交的标题为“使用多级跳过点火(Using Multi-Level Skip Fire)”的美国临时专利申请号62/121,374。所有这些相关申请都出于所有目的以其全文并入本文。

现今运行的大多数车辆(以及许多其他装置)是由内燃(IC)发动机提供动力的。内燃发动机典型地具有在气缸内往复运动的往复活塞。燃烧在气缸内发生并且产生的扭矩由活塞通过连接杆传递到曲轴。对于四冲程发动机而言，空气以及在一些情况下的燃料通过进气门引入到气缸，并且排气燃烧气体通过排气门排出。在典型的发动机操作中，气缸条件以循环方式改变，从而以重复模式按顺序遇到进气、压缩、膨胀和排气冲程。每个重复模式可以被称为气缸的工作循环。与不同发动机气缸相关联的工作循环在时间上交错，使得与不同气缸相关联的膨胀冲程大致等间隔，从而实现最平顺的发动机操作。在膨胀冲程中发生的燃烧产生期望的扭矩以及各种排气气体。

可以通过响应于所需的扭矩而改变发动机的排量来实质性地改善内燃发动机的燃料效率。最大排量允许在需要时提供最大扭矩，而在不需要最大扭矩时使用较小的排量能够大幅减少泵气损失并提高热效率。现今实施可变排量发动机的最常见方法是基本上同时停用一组气缸。在此方法中，当希望跳过燃烧事件时，与所停用的气缸相关联的进气门和排气门保持关闭并且没有燃料喷射。例如，八缸可变排量发动机可以停用这些气缸中的一半(即，4个气缸)，从而使得仅使用剩余的4个气缸进行操作。现今可获得的可商购的可变排量发动机典型地仅支持两种或至多三种排量。