CN110273774A - 控制内燃机的喷射装置的方法 - Google Patents

Abstract

特此公开了一种控制内燃机(100)的喷射装置(130)的方法，包括：设置能够由喷射装置(1309)通过一次喷射而喷射到内燃机(100)中的燃料量的最小值(QMIN)；防止喷射装置(130)执行具有小于最小值(QMIN)的值的燃料量的后喷射。

Description

控制内燃机的喷射装置的方法

技术领域

本公开内容涉及控制内燃机的喷射装置的方法。特别地，该方法用于在执行后喷射时(例如，在发动机后处理***的再生期间)控制喷射装置。

背景技术

已知内燃机(例如柴油机)传统上装备有喷射装置，该装置被设计为用于向发动机气缸内喷射计量数量的燃料。

喷射装置可以包括一个或多个燃料喷射器，每个燃料喷射器可以与相应的气缸相关联，并且可以被发动机控制单元(ECU)控制。

柴油机可以包括各种后处理设备(例如柴油微粒过滤器“DPF”)，这些后处理设备被设计为用于捕获或消除来自发动机的废气中包含的部分污染物。这些后处理设备可能逐渐地被这些污染物阻塞，并且可能需要被周期性地再生以便恢复其原始的效率。

有各种方式能够实现再生，包括通过将后处理设备加热到非常高的温度，由此有效地燃烧掉已经在内部积累的污染物(例如颗粒物质)。

执行这种再生有很多考虑和挑战。为了达到再生所需的高温，需要额外的燃料，这可能很昂贵。此外，取决于燃料传送***的类型和喷射器的规格，再生所需的额外燃料的量可能很小或者难以准确地计量或传送到气缸。这可能导致传送燃料不足(由此可能导致后处理设备不能适当地再生)或者过度传送燃料(由此可能会导致后处理设备变得过热)。期望一种能够解决这些考虑和挑战中的一些的***。

发明内容

本公开内容的一个目标是解决或者至少积极地减少上述缺点。另一目标是使用简单、合理以及廉价的方案达到此目标。

通过具有独立权利要求中记录的特征的公开内容的实施例实现这个目标和其他目标。从属权利要求描绘了实施例的额外方面。

在一些***中，ECU可以控制一个或多个燃料喷射器，以便根据多次喷射模式在每个发动机周期中执行若干次燃料喷射。多次喷射模式的示例可以包括一次或者多次主喷射，主喷射提供在气缸内燃烧的燃料的大部分。多次喷射模式的示例还可以包括一次或者多次前导喷射，前导喷射可以在一次或者多次主喷射前执行，包括一次或者多次后喷射，后喷射可以在一次或者多次主喷射以后执行，或者包括一次或多次前导喷射和一次或多次后喷射。

可以在排气冲程期间执行后喷射，例如在排气阀打开以前立即执行，或者在排气阀打开期间(或者，在一些情况下，在排气阀打开以前和排气阀打开期间都)执行。后喷射的一个目的可以是增加废气的温度，例如为了促进后处理设备(例如DPF)的再生，后处理设备联接到内燃机的排气***以捕获并且因而减少污染排放物。

特别地，后喷射能够用于提高后处理设备的温度。经由后喷射而喷射的燃料可以在经由主喷射而喷射的燃料燃烧以后进入气缸，并且可以以未燃烧状态从气缸中排出经由打开的排气阀进入排气***，并且排向后处理设备。随后，经由后喷射而喷射的燃料可以在排气***中被直接地点燃，由此提高了废气的温度。这些高温的废气流动通过后处理设备，由此将它们的温度提高至允许再生进行的值(例如，高于500℃)。在一些情况下，由于催化反应(例如位于后处理设备的上游的柴油氧化催化剂“DOC”内的点燃)或以其他方式，可能引起排气***内的点燃。仍然在其他***中，可以在排气***内靠近后处理设备处点燃燃料。

在一些***中，基于燃料喷射器的物理限制，这个过程可能很困难。例如，在一些情况下，燃料喷射器可以被评估为或被批准用于在每次命令它们执行一次燃料喷射时至少喷射燃料的最小量。

换句话说，通常燃料喷射器不能喷射少于每个单次燃料喷射的最小量。

另一方面，从单次后喷射请求的燃料量可能小于(有时相当地小)该最小量。在这些***中，控制计划可能在每次燃料喷射器接收到小于最小量的信号时使燃料喷射器喷射最小量，结果是由后喷射而喷射的燃料的实际量可能大于预期的量，由此增加了燃料消耗以及后处理设备过热的风险。

本公开内容的实施例提供一种控制内燃机的喷射装置的方法，包括以下步骤：

-设置(或识别)由喷射装置通过一次喷射能够喷射到内燃机(例如内燃机的气缸)的燃料量的最小值，

-防止喷射装置执行具有小于最小值的值的燃料量的后喷射。

以这种方式，喷射装置仅仅被命令执行对应于至少等于(或大于)最小值的值的燃料量的后喷射，由此确保真正的后喷射燃料量等于或者非常接近于再生所需的最小所需量，因而有利地减小了燃料消耗以及后处理设备过热的风险。

根据本公开内容的实施例，可以通过重复包括以下步骤的控制周期来防止喷射装置执行具有小于最小值的值的燃料量的后喷射：

-确定将通过一次后喷射而喷射到内燃机中的燃料量的请求值，

-将该请求值添加到从控制周期的最近一次先前执行中获得的合计的燃料量的值中，

-如果合计的燃料量值小于最小值，则防止喷射装置执行后喷射，

-当合计的燃料量值等于或大于最小值时，命令喷射装置执行具有等于合计的燃料量值的值的燃料量的一次后喷射，

-当执行一次后喷射时，将积累的燃料量值重置为零。

可以通过与ECU相关联的软件或硬件来进行燃料喷射的合计和控制。

由于该方案，虽然防止过小的后喷射的致动，但是可能向内燃机中引入有效的后喷射的燃料的量，有效地增加后处理设备的温度而不会浪费燃料或使后处理设备过热。

根据本公开内容的另一实施例，可以通过以下步骤来防止喷射装置执行具有比最小值更小的值的燃料量的后喷射：

-确定通过一次后喷射而喷射到内燃机中的燃料量的请求值，

-基于燃料量的请求值确定或计算动力冲程的数量，

-防止喷射装置执行后喷射，直到已经完成该数量的动力冲程，并且随后

-命令喷射装置执行具有等于或大于最小值的值的燃料量的后喷射。

该方面也具有防止过小的后喷射的致动的效果，同时确保向发动机中引入足够的后喷射燃料，以有效地增加后处理设备的温度。

根据一些实施例，动力冲程的数量可以被确定为校准向量的输出，该校准向量将接收的燃料量的请求值作为输入。

由于该方案，动力冲程的数量的确定可以非常快，并且需要非常低的计算努力(以及由此的更小的电子部件)。

作为可替代地，动力冲程的数量可以被确定为燃料量的请求值及其最小值的函数。以这种方式，动力冲程的数量的确定可以更加可靠和有效。

例如，可以使用以下等式确定动力冲程的数量：

其中N为动力冲程的数量，QMIN是燃料量的最小值，QREQ是燃料量的请求值，并且K是可以包括在0和1之间的常量，例如，等于0.5。

该方案具有提供动力冲程的数量的效果，其实现了在燃料消耗和后处理设备的加热过程的效率之间的正向权衡。

上述的一些实施例可以包括闭环反馈***，但是这可能不是必须的。在具有闭环反馈***的实施例中，可以通过以下步骤确定燃料量的请求值：测量发动机后处理***的温度、计算测量温度及其目标值之差、并且将燃料量的请求值计算为差的函数。

换句话说，通过正反馈控制逻辑可以确定燃料量的请求值，该正反馈控制逻辑将后处理设备的温度作为控制变量并且将燃料量的请求值作为控制变量使用。

以这种方式，可以逐渐地并且有效地调整燃料量的请求值，以便使后处理设备的温度汇聚到其目标值中。

在上述一些实施例中，燃料量的最小值可以是通过试验活动的手段而确定的校准参数。以这种方式，可以基于喷射装置的性能逐个案例地选择燃料量的最小值。在其他实施例中，燃料量的最小值可以是根据燃料喷射器的规格或者基于制造商的推荐的值。在又一实施例中，可以由发动机的用户来修改或者“调节”燃料量的最小值。其他变体是可能的。

可以将这些实施例合并至具有各种数量的气缸的发动机中。在一些***中，喷射装置可以被实例化为一个单个的燃料喷射器，使得可以对各个内燃机的每个燃料喷射器独立地使用上述***和方法。作为一个示例，在上述燃料请求被合计的实施例中，可能在逐个气缸的基础上合计燃料请求。可替代地，燃料喷射器可以被实例化为属于同一内燃机的一组燃料喷射器，使得可以将上述***和方法作为整体应用到所述燃料喷射器的组。作为示例，在燃料请求被合计的上述实施例中，可能对所有的气缸一起合计燃料请求，并且当合计的总数超过最小总数值时，接收到最新的燃料请求的气缸可以执行后喷射。

本公开内容的另一实施例提供一种内燃机，该内燃机包括配置如下的喷射装置和电子控制单元：

-设置能够通过喷射装置在一次喷射中向内燃机喷射的燃料量的最小值，

-防止喷射装置执行具有小于最小值的值的燃料量的后喷射。

本发明的该实施例可以实现与上述其他***和方法类似的效果，特别是减小燃料消耗和后处理设备过热的风险的效果。

电子控制单元还可以被配置为实现上述方法的任意一个额外方面，以便达到相同的相关效果。

还可以在计算机程序的帮助下执行本方法，该计算机程序包括用于执行上述方法的所有步骤的程序代码，并且以包括该计算机程序的计算机产品的形式执行上述方法。本方法也可以被实例化为电磁信号，所述信号被调制为携带表示执行该方法的所有步骤的计算机程序的一系列数据位。

附图说明

公开的实施例的结构和操作的组织和方式，和其更多目标和优点一起，可以根据以下描述结合附图被最佳地理解，附图无需是按比例绘制的，其中相同的附图标记识别相同的元件，其中：

图1是合并了本公开内容的特征的内燃机的实施例的示意性视图；

图2是示出了根据本公开内容的实施例的控制周期的流程图；

图3是示出了根据本公开内容的另一实施例的控制周期的流程图；

图4是示出了根据本公开内容的实施例的控制周期的潜在应用的图表。

图5是可以用于本公开内容的实施例之一的校准向量的示例。

具体实施方式

图1示出了示例实施例，该实施例包括内燃机(ICE)100。内燃机100可以例如为压缩点燃的发动机(例如柴油发动机)，或者为另一类型的发动机。发动机100可以用于机动车辆(未示出)，例如客车、卡车或者农用越野车。在其他实施例中，发动机100可以用于发电机或发电设备。发动机100可以用于各种其他应用。

内燃机100可以包括限定了至少一个气缸110的发动机体105。每个气缸110可以容纳往复式活塞115。每个活塞115可以与气缸110协作以限定被设计为接收燃料和空气的混合物的燃烧室120。燃料和空气的混合物可以被点燃(通常经由压缩，但是在一些***中可以是由于加热器或火花)。燃料和空气混合物的点燃可以生成引起活塞115的运动的热的膨胀的废气。在燃烧室120的对侧，活塞115可以被以这样的方式连接到曲轴125：活塞115的往复运动被变换为曲轴125的旋转运动。可以通过具有至少一个燃料喷射器135的喷射装置130将燃料供应到燃烧室120。燃料喷射器135可以被联接到气缸110，或者另外地与燃烧室流体通信，以便将燃料直接地喷射到燃烧室120中。喷射装置130可以与燃料源140(例如燃料箱)并且在一些情况下额外地与泵145连接，泵145从燃料源140抽取燃料，并且将其传送到与燃料喷射器135流体通信的燃料轨道150。燃料传送***的其他变体是可能的。

内燃机100可以包括一个气缸110。在其他***中，内燃机100可以包括多个气缸110(例如2、3、4、6或8个气缸)，每个气缸可以容纳对应的活塞115，以限定对应的燃烧室120。在多气缸的发动机中，喷射装置130可以包括多个燃料喷射器135，每个燃料喷射器135联接到对应的气缸110。所有的活塞115可以联接到同一曲轴125。燃料喷射器135中的一些或所有可以与同一燃料轨道150流体通信。

每个气缸110可以至少有两个阀，包括一个进气阀155和至少一个排气阀160，进气阀155允许空气进入燃烧室120，排气阀160允许废气从燃烧室120排出。可以通过凸轮轴(未示出)致动阀155和160，凸轮轴可以与曲轴125一起旋转，其中可以提供凸轮移相器以选择性地改变凸轮轴和曲轴125之间的时序。

可以通过进气管165将进入的空气运送到进气阀155，进气管165从周围环境将空气提供到由气缸110限定的燃烧室120。在进入的空气被引入燃烧室120以前，进入的空气可以经过空气过滤器。如果内燃机100包括多个气缸110，则可以提供进气歧管(未示出)以接收来自进气管165的空气，并且经由对应的进气阀155将其分配到所有的气缸110中。

可以通过一个或多个排气阀160将废气(来源于燃烧室120中的燃料和空气混合物的点燃)从发动机110的气缸排出，并且可以被引导至排气管170。在废气被排放到周围环境中以前，排气管170可以将废气向后处理设备运送，或者向废气再循环***运送，以使其重新进入发动机的气缸。在一些实施例中，内燃机100包括多个气缸110，所有对应的排气阀160可以与废气歧管(未示出)流体通信，废气歧管可以收集废气，并且将它们引导至排气管170。

在内燃机100的操作期间，每个活塞可以在对应的气缸110内在上止点(TDC)位置和下止点(BDC)位置之间循环运动，燃烧室120在上止点位置的容积最小，在下止点位置的容积最大。活塞从TDC位置到BDC位置的任何运动或相反运动通常被称为“冲程”。

在一个四冲程的内燃机100中，曲轴125每两次完整的旋转和四个连续的冲程(包括进气冲程、压缩冲程、动力冲程和排气冲程)，每个活塞115完成一次发动机周期。在进气冲程期间，活塞115从TDC位置运动到BDC位置，同时进气阀155打开，以允许新鲜的空气进入燃烧室120内部。在随后的压缩冲程期间，活塞115从BDC位置运动到TDC位置，同时进气阀155和排气阀160都关闭，因而将空气压缩在燃烧室120内。当活塞115靠近TDC位置时，燃料喷射器135开始向燃烧室120内供应燃料。因而，将燃料与空气混合并点燃。在火花点火发动机例如汽油发动机时，通过火花塞产生的火花引起燃料的点燃。在压缩点火发动机例如柴油机中，由于机械压缩，通过气缸中的空气的温度提高使燃料点燃。在任何一种情况下，燃料的点燃都产生热的膨胀废气，废气将活塞朝向BDC位置推动，因而执行动力冲程同时进气阀155和排气阀160仍旧关闭。在随后的排气冲程期间，活塞115从BDC位置运动到TDC位置，同时排气阀160打开，以允许废气排出燃烧室120。

在内燃机100具有多个气缸110的***中，由对应的活塞115执行的发动机周期可以呈角度地彼此交错(相对于曲轴125的角度位置)，使得每个活塞115在不同时刻执行其动力冲程。例如，四活塞内燃机可以被配置和***作为使得曲轴125每执行两个完整的旋转就执行四个动力冲程，其中这四个动力冲程中的每一个冲程由不同的活塞115执行，并且每个冲程与前一冲冲程间隔曲轴125旋转的180°。

在一些实施例中，内燃机100可以包括强制空气***例如涡轮增压器175。涡轮增压器175可以包括位于进气管165的压缩机180以及位于排气管170并且与压缩机180旋转地联接的汽轮机185。在废气通过汽轮机185膨胀以前，汽轮机185通过接收来自排气管170的废气而旋转，排气管170通过一系列叶片引导废气。汽轮机185的旋转引起压缩机180的旋转，其效果是增加了进气管165中的空气的压力和温度。可以在压缩机180的下游的进气管165中设置中冷器190，以减小空气的温度。其他发动机可能不包括涡轮增压器175以及用于涡轮增压的相应部件。

内燃机100还可以包括一个或多个后处理设备195，其可以设置在排气管170中。在具有涡轮增压器的一些***中，可以将后处理设备195定位在汽轮机185的下游。后处理设备195可以为或者包括被配置为更改废气(例如通过保留和/或化学转化它们的一些成分)的构成的任何设备。后处理设备195的一些示例包括但不限于催化转化器(两路或三路)、氧化催化剂、稀NOx吸附器(lean NOx trap)、碳氢化合物吸附器、选择性催化还原(SCR)***，柴油氧化催化剂(DOC)和微粒过滤器(例如柴油微粒过滤器)。

内燃机100还可以包括被配置为管理并控制其操作的电子控制单元(ECU)200。ECU200可以与一个或多个传感器通信，传感器被配置为生成与和内燃机100相关联的各种物理参数成比例的信号。这些传感器可以包括但不局限于在进气管165中流动的空气的质量气流和温度传感器、燃料轨道压力传感器、曲轴位置传感器以及排放物压力和温度传感器。此外，传感器可以包括能够测量后处理设备195的温度的温度传感器205。

上述的方法、设备和逻辑可以以很多种不同的方式以硬件、软件或同时使用硬件和软件的很多不同的组合而实现。基于从传感器接收的信号，ECU 200可以被配置为向各种控制设备生成输出信号，这些控制设备被布置为控制内燃机100(包括燃料喷射器135)的操作。ECU 200可以包括与存储器***210通信的数字中央处理单元(CPU)以及接口总线。ECU200中的所有或部分可以额外地或者替代地包括控制器、微处理器或专用集成电路(ASIC)中的电路，或者由离散的逻辑或部件、或者由其他类型的模拟或数字电路的组合、组合到单个集成电路或分散到多个集成电路上来实现。内燃机100可以额外地或替代地装备有不同类型的处理器，以提供电子逻辑例如嵌入式控制器、车载计算机，或可以部署在车辆中的任何处理模块。

上述逻辑的所有或部分可以被作为由处理器、控制器或其他处理设备执行的指令而实现，并且可以被存储在可触摸的或非暂态的机器可读或计算机可读的介质中，例如闪存、随机访问存储器(RAM)或只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)或其他的机器可读介质，例如压缩盘只读存储器(CDROM)或磁盘或光盘。

例如，CPU可以被配置为执行作为程序存储在存储器***210中的指令，并且向接口总线发送信号以及从接口总线接收信号。存储器***210可以包括各种存储类型，包括光存储、磁存储、固态存储和其他非易失存储器。接口总线可以被配置为发送、接收和调制到/来自各种传感器和控制设备的模拟和/或数字信号。程序可以实例化为本公开内容中公开的方法，允许CPU执行这样的方法的步骤并且控制内燃机100。

存储在存储器***210中的程序可以从外部经由电缆或无线方式传输。在存储器***210的外部，程序可以作为计算机程序产品可视，在本领域中也被称为计算机可读介质或机器可读介质，并且其应被理解为驻留在载体上的计算机程序代码，所述载体本质上为暂态或非暂态的，结果是，该计算机程序产品可以被认为本质上是暂态或非暂态的。暂态计算机程序产品的一个示例是信号，例如电磁信号(例如光信号)，它是用于计算机程序代码的暂态载体。可以通过传统的调制技术例如用于数字数据的QPSK来调制信号从而实现携带这种计算机程序代码，使得表示所述计算机程序代码的二进制数据被表征为暂态电磁信号。例如当经由到笔记本电脑的无线连接以无线方式传输计算机程序代码时，利用这种信号。在非暂态计算机程序产品的情况下，计算机程序代码可以被实例化为可触摸的存储介质。该存储介质就是上面提到的非暂态载体，使得计算机代码被永久地或非永久地以可检索的方式存储在该存储介质中或存储在该存储介质上。该存储介质可以是计算机技术中已知的传统类型，例如闪存、ASIC、CD等。

这些***的处理能力可以被分散在多个***部件之间，例如在多个处理器和存储器之间，可选地包括多个分散的处理***。参数、数据库和其他数据结构可以独立地存储和管理，可以合并为单个的存储器或数据库，可以以多种不同方式逻辑地物理地组织，并且可以以多种方式实现，包括数据结构，例如链表、哈希表或隐式存储机制。程序可以是单个程序的部分(例如，子程序)、独立的程序，跨越若干存储器和处理器分散，或以多种不同方式(例如库)实现，例如共享库(例如，动态链接库(DLL))实现。DLL例如可以存储在上述处理的任何***上执行的代码。

ECU 200的一个主要任务可以是操作每个燃料喷射器135从而将燃料供应到相应的气缸110。例如，ECU 200可以发送控制信号或者另外地操作每个燃料喷射器130，从而在相应的活塞115靠近压缩冲程和动力冲程之间的TDC位置时供应燃料。在一些实施例中，可以通过致动燃料喷射器135来供应燃料，从而根据多次喷射模式执行多次燃料喷射。

多次喷射模式的示例可以包括一次或多次主喷射，这可以提供在燃烧室120的内部点燃或燃烧并且在曲轴125处有效地产生扭矩的燃料的大部分。一些示例的多次喷射模式可以额外地或者可替代地包括一次或多次可以在主喷射之前执行的前导喷射，通常是为了给主喷射的燃烧创造更好的条件。一些示例的多次喷射模式可以额外地或者可替代地包括一次或多次可以在主喷射之后执行的后喷射。一些多次喷射模式可以包括主喷射以及前导喷射和一次或多次后喷射。在这些示例中的任何一个中，ECU 200可以向燃料喷射器135发送命令信号，或者另外地控制燃料注射器135的操作以执行喷射。

一次或多次后喷射可以在主喷射点燃以后执行，例如在动力冲程以后执行。以示例的方式，可以在排气冲程期间执行一次或多次后喷射。一次或多次后喷射可以发生在紧跟着排气阀160打开以前或发生在排气阀160打开期间(或者在一些情况下同时发生在紧跟着排气阀160打开以前和排气阀160打开期间)，使得通过一次或多次后喷射的手段喷射的燃料量可以未经燃烧地排出燃烧室120。

后喷射的一个目的可以是提供燃料以促进再生一个或多个后处理设备195(例如DPF)，后处理设备195联接到内燃机的排气***以减少污染排出。

特别地，后喷射可以用于提高一个或多个后处理设备195的温度。在喷射的燃料经由主喷射被燃烧以后，经由后喷射的燃料可以进入气缸110(燃烧室120)，并且未燃烧的燃料可以从气缸110经由打开的排气阀排出进入排气***，并且朝向一个或多个后处理设备195。

未燃烧的燃料可以通过排气管170向后处理设备195流动。随后，可以在排气***内对经由后喷射而喷射的燃料直接地点燃，由此提高了其中流动的废气的温度。以这种方式，这些高温废气可以流动通过一个或多个后处理设备195(例如DPF)，由此进一步地对后处理设备195加热。在一些情况下可以由于催化反应(例如在DOC内的点燃)或以其他方式引起排气***内的点燃。在其他***中，可以在排气***内靠近后处理设备处点燃燃料。

由于这个原因，当阻塞时，可以将后喷射有益地用于再生这些后处理设备195中的一些。事实上，这些后处理设备195(例如DPF)可以被设计为保持废气中包含的一些污染物(例如微粒物质)，并且随着积累的污染物的量增加而逐渐地阻塞。当该污染物的量超过预定阈值时，这些后处理设备195必须被再生以恢复原始的效率，并且可以通过将它们的温度提高至促进积累的污染物的氧化的值(例如高于500℃)来实现再生(例如使用以上提到的后喷射)。

考虑到前述内容，例如在后处理设备195的再生期间，ECU 200可以被配置为通过重复下述过程来控制每个燃料喷射器135，该过程包括如下步骤：确定通过一次后喷射的手段而喷射的燃料量的请求值，以及随后将燃料喷射器135致动以实际地执行对应于请求值的燃料量的一次后喷射。可以在对应的活塞115的每个发动机周期执行一次该方法或者以其他间隔执行该方法。

可以通过ECU 200以各种方式确定燃料量的请求值。在一些示例中，ECU 200可以计算、测量或者另外地使用反馈控制逻辑来确定燃料量，该反馈控制逻辑将请求值作为受控变量并且将后处理设备195的温度作为受控量使用。

换句话说，ECU 200可以例如，通过装置温度传感器205测量后处理设备195的温度，计算温度的测量值与其目标值的差值，并且随后基于该差值计算燃料量的请求值，例如将该请求值作为控制器(例如，PD控制器或PID控制器)的输出，该控制器将后处理设备温度的测量值和目标值的差值作为输入接收。

基于燃料喷射器的物理限制，该过程在一些***中可能很困难。例如，在一些情况下，可以对燃料喷射器评估或批准，从而在每次命令它们执行一次燃料喷射时至少喷射燃料的最小量。在一些情况下，当被激活时，燃料喷射器可能在物理上不能计量或者提供少于燃料的最小量的量。

换句话说，每个单次的燃料喷射时，燃料喷射器通常可能无法喷射少于燃料的最小量的量。

相应地，燃料量的请求值可能太小，以至于不引入燃料量的请求值和实际喷射值之间的相关误差，燃料喷射器135就可能无法执行后喷射，因而增加了燃料消耗并且引起了后处理设备195过热的风险。当处理燃料请求以及分析先前和后续形成的数据时，***可能额外地或者可替换地经历控制不稳定。

为了克服这些问题，ECU 200可以被配置为设置可以由喷射装置130(即通过单个燃料喷射器135)通过一次单个喷射而喷射到内燃机100中的燃料量的QMIN最小值。ECU 200可以防止喷射装置130执行对应于具有小于最小值QMIN的值的燃料量的小的后喷射。

在一些实施例中，最小值QMIN可以是通过试验性活动的手段确定然后被存储到存储器***210中的校准参数，在存储器***210中，ECU200可以很容易地读取或检索它。在这些***中，可以基于喷射装置的性能逐个案例地选择燃料量的最小值。在其他实施例中，燃料量的最小值可以为根据燃料喷射器的规格或者基于制造商的推荐而设置的值。在其他实施例中，可以由发动机的用户修改或“调节”燃料量的最小值。其他变体是可能的。

为了改进喷射装置130的后喷射的有效性，ECU 200可以被配置为以各种不同方式操作。

例如，根据图2的实施例，ECU 200可以被配置为周期性地重复(例如每个发动机周期一次)一个包括若干步骤的控制周期。

作为第一个步骤，控制周期可以提供给ECU 200以确定通过一次后喷射而喷射的燃料量的请求值QREQ(块S100)。

可以使用以上已经说明的反馈控制逻辑或者以各种其他方式例如基于查询表、常量或其他变体来确定请求值QREQ。

ECU 200可以将燃料量的请求值QREQ添加到合计燃料量的值QA中，已经从控制周期的最新的前次执行中获得该QA值(块S105)。

可以将请求值QREQ添加到已经由最新的前次控制周期中产生的合计燃料量的旧的值QA中，以便获得更新的值QA。在随后的周期中，更新后的QA值可以替换旧的QA值(具体地，在块S110中，如果ECU 200发现QA<QMIN)。

以这种方式，合计的燃料量表示在很多连续的控制周期中确定的燃料量的请求值的和(或随时间变化的整数)。

虽然未示出，但是在一些***中，可以通过floor(QA)计算的方式将QA进一步处理为整数值。其他***可能不包括该向下取整计算，并且可以添加、存储和处理QA值而无需任何向下取整或向上取整。

随后控制周期为ECU 200提供将合计的燃料量的更新的值QA与最小值QMIN进行比较。如果更新的值QA比最小值QMIN更小，则ECU200被配置为防止喷射装置130在当前的控制周期执行任何后喷射(块S115)。

相反，如果更新的值QA等于或大于最小值QMIN，则ECU 200可以被配置为命令喷射装置130(即一个燃料喷射器135)实际地执行具有等于合计的燃料量的当前值QA的值的燃料量的一次后喷射(块S120)。

当在块S120中命令后喷射以后，控制周期还为ECU 200提供在执行下一控制周期以前将合计的燃料量值QA重置为零。

以这种方式，ECU 200可以控制喷射装置130等待并且仅当由合计的燃料量值表示的后喷射所需的燃料量的总量实际地在预设最小值QMIN以上时才有效地执行后喷射。这导致了节省燃料消耗以及有效的后处理再生，而无需使后处理设备195过热(或者可替代地如果没有提供后喷射则使后处理设备195阻塞)。

可以对喷射装置130的每个燃料喷射器135单独地应用图2中的控制策略，或者将喷射装置130的所有燃料喷射器135作为整体而对其应用图2中的控制策略。

在第一种情况中，每个燃料喷射器135可以与对应的合计的燃料量相关联，合计的燃料量表示仅来自该燃料喷射器135的请求的后喷射的燃料量之和(或随时间变化的整数)，使得每个燃料喷射器135被单独地致动，从而在相应的合计的燃料量的值大于或超过最小值QMIN时执行相应的燃料的总量的一次后喷射。

在第二种情况下，可能存在单个的合计燃料量，其表示来自喷射装置130的所有燃料喷射器135的请求的后喷射的燃料量之和(或随时间变化的整数)，并且某个燃料喷射器135可以执行燃料的总量的后喷射，该燃料喷射器135确定的最新的请求值QREQ使得合计的燃料量的值达到最小值QMIN。

作为替代，燃料总量的后喷射可以由某个燃料喷射器135执行，该燃料喷射器135与处于其发动机周期的最佳位置的活塞115相关联(例如在合计的燃料量的值达到或超过最小值QMIN时位于BDC位置)。

图4示出了图2中示出的控制周期的八个反复的应用的示例。在第一次时，接收到QREQ1，并且将其合计到QA中，QA先前的量为0。相应地，在QREQ1以后，QA＝QREQ1，并且二者都在QMIN值以下。

在第二次时，接收到QREQ2，并且与以前的QA合计在一起以识别出QA＝QREQ1+QREQ2的结果。QA仍旧小于QMIN。在第三次时，接收到QREQ3，并且再次被与以前的QA合计在一起，使得现在的QA等于QREQ1+QREQ2+QREQ3，上述合计仍旧小于QMIN。在这一点，ECU200已经防止或确保不会使一个或多个燃料喷射器提供任何后喷射。

在第四次时，接收到QREQ4并且与QA合计。结果的QA等于QREQ1至QREQ4之和。该合计的QA最终超过了QMIN，并且ECU 200命令燃料喷射器经由后喷射而喷射QA(其是QREQ1至QREQ4之和)的燃料。此后将QA重置为零。

在第五次时，接收到QREQ5并且与QA(其被重置为零)合计，相应地，该过程继续。到第七次时，QA的合计(其等于QREQ5+QREQ6+QREQ7)超过QMIN，并且再次，ECU命令燃料喷射器经由后喷射而喷射QA的燃料，并且再次重置QA。

正如提到的，可以逐个气缸地执行该控制***和方法(使得仅对于特定气缸110接收每个QREQ并合计)，或者可以将所有气缸的值合计(使得例如在4气缸的发动机中，可以接收到针对第一气缸的QREQ1和QREQ5，可以接收到针对第二气缸的QREQ2和QREQ6等等)。其他变体是可能的。

图3提供了可以将ECU 200配置为重复控制后喷射的控制周期的另一示例。

该控制周期包括第一块(S200)，其中ECU 200确定通过一次后喷射的手段而喷射的燃料量的请求值QREQ。这可以通过以前讨论的任意方式执行，包括例如使用反馈控制逻辑。

在块S205中，ECU 200基于请求值QREQ确定在执行后喷射以前喷射装置130应等待的动力冲程的数量N，直到内燃机100已经执行了该数量的动力冲程。在块S210中，在经历过的动力冲程的数量小于N时，ECU 200防止喷射装置130执行任何后喷射。

在块S215中，一旦已经完成规定的动力冲程的数量N，控制策略最终提供给ECU200，命令喷射装置130(即一个燃料喷射器135)执行具有等于或大于最小值QMIN的值的燃料量的一次后喷射(块S215)。

和图2中的控制策略一样，可以对喷射装置130的每个燃料喷射器135单独地应用图3中的控制策略，或者将喷射装置130的所有燃料喷射器135作为一个整体对其应用图3中的控制策略。

在第一种情况下，仅当相应的活塞115已经执行了规定的动力冲程的数量N时，已确定了燃料量的请求值QREQ的同一燃料喷射器135才执行最小燃料量QMIN的一次后喷射。

在第二种情况下，最小燃料量QMN的一次后喷射由第一燃料喷射器135执行，该第一燃料喷射器135在内燃机100作为整体(即考虑所有的活塞115)已经执行了规定的动力冲程的数量N以后必须致动。

无论是哪种考虑，本实施例的一个方面提供在执行可以从校准向量确定的一次后喷射(在块S205中计算)以前要等待的动力冲程的数量N。

该校准向量(其可以由试验性活动的手段来确定，并且随被后存储在存储器***210中)可以被配置为在输入燃料量的请求值QREQ时接收并且在输出相应的动力冲程数量N时产生。

特别地，校准向量可以被设计为使得更高数量的动力冲程对应燃料量的更低的请求值QREQ，并且反之亦然。图5中示出了这样的校对向量的一个示例。这里，QREQ可以指在已完成最后一次后喷射以后接收到的第一请求。在一些情况下，QREQ可以表示Floor(QREQ)，或者可替代地Ceiling(QREQ)。在其他情况下，QREQ可以包括一个范围的值。可以通过在校准向量或查询表中查看接收到的QREQ来确定在处理一次后喷射以前ECU 200应等待的冲程数量。可以以各种方式测量冲程的数量。在一些***中，将冲程的数量测量为活塞位于气缸110内的上止点(TDC)位置或下止点(BDC)位置中的次数。确定冲程的数量的其他方法是可能的。

在识别出N以后，随后ECU 200可以等待该数量的冲程，在那之后可以经由后喷射来喷射燃料的体积。在一些***中，该体积可以为QREQ。在其他***中，该体积可以为QMIN。在混合***中，只要N>1该体积就可以为QMIN，并且只要N等于或小于1就可以为QREQ。其他变体是可能的。

作为替代，在执行一次后喷射以前要等待的动力冲程的数量N可以被确定为燃料量的请求值QREQ和最小值QMIN的函数。

特别地，可以使用以下等式确定动力冲程的数量：

其中，floor函数是将真实数字作为输入并且给出小于或等于所述真实数字的最大整数作为输出的函数，N是动力冲程的数量，QIMIN是燃料量的最小值，QREQ是燃料量的请求值，并且K是包括在0和1之间的常量，例如等于0.5。

通过示例的方式，假定喷射量的最小值QMIN(通常基于燃料喷射器的规格)等于3mg并且为一个燃料喷射器135确定了0.82mg的请求值QREQ，则ECU 200可以根据以下计算要等待的动力冲程的数量N：

所以，随后ECU 200将在四次连续的动力冲程以后致动最小燃料量QMIN的后喷射。

无论喷射***上的任何的单元、值或限制都可以使用以下的***和方法。在一些***中，QMIN、QREQ等的值可以用mg/冲程来测量，但是其他的变体(例如比例或尺寸的变体)是可能的。

本文描述的任何和所有方法可以包括相对于一个或多个阈值的确定。虽然这些方法可以指关于参数是否超出阈值的确定，但是其他变体中的确定可能是参数是否大于或等于阈值(反之亦然)。类似地，在方法可以指参数是否小于阈值的确定时，其他变体中的确定可以是参数是否小于或等于阈值(反之亦然)。其他变体是可能的。

虽然前述概述和详细描述中呈现了至少一个示例性的实施例，但是应理解，存在很多变体。还应理解，一个示例性的实施例或多个示例性的实施例仅为示例，并非意图以任何方式限制范围、可应用性或配置。相反，前述概述和详细描述将为本领域技术人员提供简便的路线图以实现至少一个示例性实施例，应理解，可以对示例性实施例中描述的元件的功能和布置进行各种改变而不偏离所附权利要求和它们的法律等价物中陈述的范围。

Claims (10)

1.一种控制内燃机(100)的喷射装置(130)的方法，包括：

-设置能够通过所述喷射装置(130)在一次喷射中喷射到所述内燃机(100)中的燃料量的最小值(QMIN)，

-防止所述喷射装置(130)执行具有小于所述最小值(QMIN)的值的燃料量的后喷射。

2.根据权利要求1所述的方法，其中通过以下步骤防止所述喷射装置(130)执行具有小于所述最小值(QMIN)的值的燃料量的后喷射：

-确定通过一次后喷射向所述内燃机(100)中喷射的燃料量的请求值(QREQ)，

-基于所述燃料量的请求值(QREQ)确定或计算动力冲程的数量(N)，

-在已经完成所述动力冲程的数量(N)之前防止所述喷射装置(130)执行后喷射，并且随后

-命令所述喷射装置(130)执行具有等于或大于所述最小值(QMIN)的值的燃料量的后喷射。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述动力冲程的数量(N)被确定为校准向量的输出，所述校准向量接收所述燃料量的请求值(QREQ)作为输入。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述动力冲程的数量(N)被确定为所述燃料量的请求值(QMIN)及其最小值(QMIN)二者的函数。

5.根据权利要求4所述的方法，其中使用以下等式确定所述动力冲程的数量(N)：

其中N为动力冲程的数量，QMIN为燃料量的最小值，QREQ为所述燃料量的请求值，以及K为常量。

6.根据权利要求2所述的方法，其中通过如下步骤确定所述燃料量的请求值(QREQ)：测量发动机后处理***(195)的温度、计算测量温度及其目标值的差值，并且根据所述差值的函数计算所述燃料量的请求值(QREQ)。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述燃料量的最小值(QMIN)是由试验性活动的手段确定的校准参数。

8.一种内燃机(100)，包括被配置为执行根据前述任意权利要求所述的方法的喷射装置(130)和电子控制单元(200)。

9.一种计算机程序，包括用于执行根据权利要求1至7中任意一项所述的方法的程序代码。

10.一种计算机程序产品，包括根据权利要求9所述的计算机程序。