[发明专利]用于燃料后喷射正时的系统和方法

说明书

本公开提供了“用于燃料后喷射正时的系统和方法”。提供了用于柴油微粒过滤器(DPF)再生的燃料后喷射的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括：在发动机的至少一个气缸中停止燃烧时响应于对在所述发动机的排气系统中产生放热的请求，在阈值曲柄转角范围内在气缸的压缩冲程的上止点(TDC)附近并且还在阈值曲柄转角范围内在所述气缸的排气冲程的上止点附近将燃料喷射到所述气缸中，所述阈值曲柄转角范围从TDC之前不超过40度曲柄转角扩展到TDC之后不超过40度曲柄转角。通过这种方式，可以在压缩冲程和排气冲程的TDC之后+/‑40度曲柄转角处喷射燃料后喷射，以升高排气温度，同时避免壁润湿和燃料包油稀释。

技术领域

本说明书总体上涉及用于在微粒过滤器再生期间控制车辆发动机中的燃料后喷射正时的方法和系统。

背景技术

使用柴油或汽油燃料的车辆的发动机中的燃烧可能产生可能被排放到大气中的微粒物质(PM)(诸如碳烟和气溶胶)。排放后处理装置可以用于在排气离开车辆之前处理排气。具体地，排放后处理装置可以包括微粒过滤器、氧化催化器和氮氧化物(NOx)催化器。主要由来自不完全燃烧的碳颗粒组成的微粒物质可能被收集在微粒过滤器中，并且可能随着微粒物质积聚在微粒过滤器中而逐渐限制排气的流动。为了定期地再生或抽取具有微粒物质的微粒过滤器，可以采取措施来致使排气温度升高到高于预定水平(例如，高于600K)以便焚烧积聚在过滤器中的碳颗粒。

在一些情况下，微粒过滤器在正常车辆操作期间达到足够高的温度，以被动地执行微粒过滤器再生。然而，一些车辆可能无法达到被动再生条件(例如，车辆速度高于40mph)，并且微粒过滤器可能会积垢。

在一些情况下，车辆可以基于例如估计的烟粒负荷来执行主动微粒过滤器再生。估计的烟粒负荷可以基于在微粒过滤器上游测量的排气背压。主动微粒过滤器再生可以包括燃烧后燃料喷射，在本文中被称为“后喷射”，其通过产生放热来升高排气的温度。在一些示例中，主动微粒过滤器再生可以在车辆减速并且停止燃烧时发生。空气继续由发动机泵送，但是可能提供相对较少量的燃料后喷射。结果，排气系统可能在主动再生期间冷却，并且微粒过滤器可能不会被充分排空。作为另一个示例，发动机可能在一个或多个气缸停用的情况下操作。由于较少的气缸处于活动状态，后喷射可能变得更大，从而增加了壁润湿和油包燃料(fuel in-oil)稀释的可能性。

用于升高用于柴油微粒过滤器(DPF)再生的排气温度的其他尝试包括在发动机的气缸内的主燃料喷射之后的燃料后喷射。Tonetti等人在US 6,666,020 B2中示出了一种示例性方法。其中，为了在DPF中发起再生，在每个气缸中执行燃料喷射策略，其中发生主燃料喷射，随后发生两燃料后喷射。

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，未讨论用于气缸停用或发动机制动的燃料后喷射策略，并且在没有精确的后喷射正时和控制燃料后喷射量的情况下，仍然可能发生壁润湿和油包燃料稀释。

发明内容

在一个示例中，可以通过一种方法来解决上述问题，所述方法包括：在发动机的至少一个气缸中停止燃烧时响应于对在所述发动机的排气系统中产生放热的请求，在阈值曲柄转角范围内在气缸的压缩冲程的上止点附近并且还在阈值曲柄转角范围内在所述气缸的排气冲程的上止点附近将燃料喷射到所述气缸中，所述阈值曲柄转角范围从上止点之前不超过40度曲柄转角扩展到上止点之后不超过40度曲柄转角。通过这种方式，燃料后喷射可以用于在柴油氧化催化器(DOC)中产生放热用于DPF再生，同时减少气缸内的燃料包油(oil-in-fuel)稀释和气缸孔清洗。