四冲程内燃发动机和操作四冲程内燃发动机的方法

技术领域

本发明涉及操作四冲程直喷内燃发动机的方法，四冲程直喷内燃发动机以及包括四冲程直喷内燃发动机的车辆。本发明还涉及计算机程序和计算机可读存储介质。

背景技术

现代四冲程直喷内燃发动机，例如柴油发动机，设置有废气后处理系统以便满足排放法规，例如欧洲排放标准Euro 6。废气后处理系统可以包括例如柴油氧化催化剂(DOC)、柴油微粒过滤器(DPF)和选择性催化还原(SCR)装置。

需要足够的废气温度以便确保废气后处理系统的正常功能。再生DPF可能需要特别高的废气温度。

US 2003/0221421公开了一种用于再生具有可变阀致动机构的发动机的排气系统中的微粒过滤器的控制策略。一种用于控制内燃发动机的可变阀致动机构的控制器包括操作程序，用于通过使可变阀致动机构在发动机操作循环期间改变发动机气缸阀的定时，并且因此将通过排气系统的气流的温度升高到有效燃烧微粒过滤器捕获的微粒的温度，在发动机依靠其自身动力运行时再生微粒过滤器。

US 2015/0275723公开了一种用于操作内燃发动机的方法。微粒过滤器布置在内燃发动机的排气系统中，在氧化催化剂的下游。当氧化催化剂的温度在第一温度范围内时，内燃发动机气缸的排气阀的关闭时刻提前，因此增加废气的温度。喷射阀用于将燃料后喷射到内燃发动机的至少一个气缸中以便帮助再生微粒过滤器。当氧化催化剂的温度在第二温度范围内时执行后喷射。第一温度范围的上限具有比第二温度范围的上限低的值。

发明内容

温度不仅影响微粒过滤器的再生，而且还影响流过微粒过滤器的气体的NOx含量。

实现操作内燃发动机ICE的替代方法将是有利的，所述方法将为再生连接到ICE的废气后处理系统的微粒过滤器提供条件。特别地，提供增加的废气温度以及来自ICE的废气的NOx含量的增加将是合乎需要的。为了更好地解决该问题，提供了具有独立权利要求之一中限定的特征的操作四冲程直喷内燃发动机的方法，以及在独立权利要求之一中限定的四冲程直喷内燃发动机。

根据本发明的方面，提供了一种操作四冲程直喷内燃发动机ICE的方法，所述四冲程直喷内燃发动机包括至少一个气缸装置、曲轴和凸轮轴。所述气缸装置包括燃烧室、燃料喷射器、排气阀、气缸膛和活塞，所述活塞配置成在所述气缸膛中往复移动并且连接到所述曲轴。所述凸轮轴配置成控制所述排气阀的打开和关闭。所述凸轮轴的定时是可控的。所述方法包括：

-改变所述凸轮轴的定时以提前所述排气阀的关闭的步骤，

-在所述活塞的压缩冲程期间的第一燃料喷射步骤，

-在所述活塞的动力冲程期间的第二燃料喷射步骤，以及

-在所述活塞的动力冲程期间，在所述第二燃料喷射步骤之后的第三燃料喷射步骤。

由于该方法包括改变凸轮轴的定时以提前排气阀的关闭的步骤，因此ICE上的内部负荷增加，因此废气的温度增加，并且由于该方法包括在活塞的压缩冲程期间的第一燃料喷射步骤，因此促进废气中的NOx含量的增加。而且，由于该方法包括在第二燃料喷射步骤之后的第三燃料喷射步骤，因此燃料喷射到燃烧室中，所述燃料将不会在燃烧室中燃烧。而是，第三喷射步骤的燃料与废气一起夹带以促进排气阀下游的放热反应并因此增加废气的温度。

该方法的步骤组合提供适合于例如用于再生连接到ICE的废气后处理系统的微粒过滤器的高NOx含量高温废气。该方法在ICE上的零外部负荷下提供高废气温度。提前排气阀的关闭与包括第一、第二和第三燃料喷射步骤的细化燃料喷射策略组合导致不需要外部ICE负荷增强以增加废气温度。

四冲程直喷ICE可以是压燃式ICE，例如柴油发动机。在本文中，四冲程直喷ICE可以简称为内燃发动机ICE。

ICE可以形成车辆的动力总成的一部分。

在四冲程直喷ICE的正常操作期间，共同目标是减少离开ICE的废气的NOx含量。由此，必须由连接到ICE的废气后处理系统转化为无害气体的NOx的量减少。

相比之下，发明人已意识到在ICE的某些操作条件下，增加的NOx量可能是有益的。例如，如果废气处理系统的微粒过滤器要再生，即当要从微粒过滤器烧掉烟灰时，NOx有助于氧化主要含有碳的烟灰，再生在过程中尤其导致CO

因此，该方法可以在连接到ICE的废气处理系统的微粒过滤器的再生期间实施。例如，该方法可以在ICE不承受高外部负荷时，例如在ICE承受低外部负荷时，或在设置有ICE的车辆静止不动时实施。

因此，改变凸轮轴的定时以提前排气阀的关闭的步骤在ICE上提供内部负荷，其与凸轮轴的普通定时相比增加废气温度。换句话说，ICE本身产生辅助负荷，而ICE输出轴上的扭矩为零。提前排气阀的关闭会减少气缸膛和燃烧室中的气体交换，即增加ICE的泵送功。增加的泵送功通过添加燃料来克服，这又增加废气温度。

用于再生微粒过滤器的替代措施当然是可用的，例如利用在ICE的高外部负荷操作期间，例如当设置有ICE的车辆在上坡坡度上行驶时产生的高温废气进行再生。因此，该方法可以在希望或需要微粒过滤器再生的情况下，但当ICE不承受高外部负荷时实施。

如同在任何四冲程ICE中一样，活塞在气缸装置的气缸膛中执行进气冲程、压缩冲程、动力冲程和排气冲程。凸轮轴的旋转与曲轴同步。排气阀配置成打开和关闭引出燃烧室的排气口，通过所述排气口允许气体离开燃烧室。活塞经由连杆连接到曲轴。

气缸装置包括进气阀，所述进气阀配置成打开和关闭引入燃烧室的进气口，通过所述进气口允许气体进入燃烧室。ICE可以包括一个以上的气缸装置，例如四、五、六或八个气缸装置。

第一、第二和第三燃料喷射步骤中的每一个涉及用燃料喷射器将燃料喷射到燃烧室中。第一、第二和第三燃料喷射步骤中的每一个包括至少一个单独的燃料喷射操作。第一、第二和第三燃料喷射步骤中的一个或多个可以包括两个或更多个单独的燃料喷射操作。每个单独的燃料喷射操作用燃料喷射器执行。

凸轮轴的定时可控意味着凸轮轴相对于曲轴的旋转位置是可变的。这也可以称为凸轮定相。实际上，这意味着由凸轮轴控制的阀打开和关闭的曲轴角可以改变。

可以以任何已知的方式执行改变凸轮轴的定时以提前排气阀的关闭的步骤。例如，WO 2017/217908和US 8714123公开了用于改变凸轮轴的定时的合适定时控制装置。可以替代地使用改变凸轮轴的定时的其他可变阀定时技术。

凸轮轴的定时变化量可以是一个固定的定时变化量或可变的定时变化量，提供至少两个不同的定时变化量以在ICE上提供不同水平的内部负荷，因此提供废气的不同水平的温度增加。

在本文中，当讨论燃料喷射步骤的定时和凸轮轴的定时变化时，将参考曲轴角CA度。曲轴旋转一整圈是360CA度。曲轴角从上止点点火TDCf(压缩冲程和动力冲程之间的TDC)测量，即TDCf是0CA度。

CA的负值在TDCf之前，也称为BTDCf，CA的正值在TDCf之后，也称为ATDCf。

如果ICE包括一个以上排气阀，则改变凸轮轴的定时以提前排气阀的关闭的步骤包括提前所有排气阀的关闭。因此，如果附加排气阀由附加凸轮轴控制，则任何附加凸轮轴的定时也必须改变。

根据实施例，第一燃料喷射步骤可以包括至少两个单独的燃料喷射操作。以该方式，第一单独的燃料喷射操作将引发早期燃烧和NOx产生，而第二单独的燃料喷射操作通过支持等待在动力冲程期间发生的第二燃料喷射步骤的燃烧来促进废气中的进一步NOx产生。以类似的方式，第三单独的燃料喷射操作可以在等待第二燃料喷射步骤的压缩冲程期间支持燃烧。

根据实施例，第三燃料喷射步骤可以在动力冲程期间打开排气阀之后发生。以该方式，在第三燃料喷射步骤期间喷射的燃料可以与通过排气阀逸出并进一步向下游排到后处理系统的废气一起夹带，在后处理系统处废气温度可以通过放热反应进一步增加。

根据实施例，第二燃料喷射步骤可以包括至少两个单独的燃料喷射操作。以该方式，第一单独的燃料喷射操作可以形成燃烧能量的主要来源，而第二单独的燃料喷射操作可以增加废气温度。

根据其中ICE包括废气后处理系统的实施例，所述废气后处理系统包括第一选择性催化还原SCR装置及其下游的微粒过滤器，所述方法可以包括：

-避免将尿素或氨喷射到第一选择性催化还原装置中的步骤。以该方式，来自ICE的废气的NOx含量在第一选择性催化还原装置中未减少，而是将到达微粒过滤器，从而有助于微粒过滤器的再生。

根据实施例，第一燃料喷射步骤可以在相对于处于TDCf的0CA度的-40到-15CA度，即40-15CA度BTDCf的范围内执行。以该方式，废气的NOx含量可以通过压缩冲程期间的燃烧而增加。第一燃料喷射步骤的至少一个单独的燃料喷射操作可以在以上定义的-40至-15CA度内执行。然而，第一燃料喷射步骤的所有单独的燃料喷射操作可以在以上定义的-40至-15CA度内执行。

根据实施例，在第二燃料喷射步骤的第一单独的燃料喷射操作之后的第二单独的燃料喷射操作可以在相对于处于TDCf的0CA度的30-50CA度，即30-50CA度ATDCf的范围内执行。以该方式，第二单独的燃料喷射操作提供废气温度增加。

根据本发明的另一方面，提供了一种四冲程直喷内燃发动机，其包括至少一个气缸装置、曲轴、凸轮轴和控制系统。所述气缸装置包括燃烧室、燃料喷射器、排气阀、气缸膛和活塞，所述活塞配置成在所述气缸膛中往复移动并且连接到所述曲轴。所述燃料喷射器可由所述控制系统控制。所述凸轮轴配置成控制所述排气阀的打开和关闭。所述凸轮轴的定时可由所述控制系统控制。所述控制系统配置成：

-改变所述凸轮轴的定时以提前所述排气阀的关闭，

-控制所述活塞的压缩冲程期间的第一燃料喷射步骤，

-控制所述活塞的动力冲程期间的第二燃料喷射步骤，以及

-控制所述活塞的动力冲程期间，在所述第二燃料喷射步骤之后的第三燃料喷射步骤。

类似地，如上文结合该方法所述，由于控制系统配置成改变凸轮轴的定时以提前排气阀的关闭，ICE上的内部负荷增加，因此废气的温度增加，并且由于控制系统配置成控制活塞的压缩冲程期间的第一燃料喷射步骤，因此促进废气中NOx含量的增加。此外，由于控制系统配置成控制在第二燃料喷射步骤之后的第三燃料喷射步骤，燃料被喷射到燃烧室中，所述燃料将不会在燃烧室中燃烧。而是，第三喷射步骤的燃料与废气一起夹带以促进排气阀下游的放热反应并因此增加废气的温度。

组合地，控制系统的控制措施提供适合于例如用于再生连接到ICE的废气后处理系统的微粒过滤器的高NOx含量高温废气。在ICE上的零外部负荷下提供高废气温度。提前排气阀的关闭与包括第一、第二和第三燃料喷射步骤的细化燃料喷射策略组合导致不需要外部ICE负荷增强。

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，其包括根据本文讨论的方面和/或实施例中的任一个的四冲程直喷内燃发动机。

车辆可以是重载车辆，例如卡车、公共汽车、工程车辆、皮卡、货车、火车发动机或其他类似的机动有人或无人驾驶车辆，其设计用于路上或路外陆基推进。

根据本发明的另一方面，提供了一种包括指令的计算机程序，当所述程序由计算机执行时，所述指令使所述计算机执行根据本文讨论的方面和/或实施例中的任一个的方法。

根据本发明的另一方面，提供了一种包括指令的计算机可读存储介质，当由计算机执行时，所述指令使所述计算机执行根据本文讨论的方面和/或实施例中的任一个的方法。当研究所附权利要求和以下详细描述时，本发明的进一步特征和优点将变得显而易见。

附图说明

本发明的各个方面和/或实施例，包括其特定特征和优点，将从以下详细描述和附图中讨论的示例实施例中容易地理解，其中：

图1示意性地示出了根据实施例的车辆，

图2示意性地示出了内燃发动机的实施例，

图3示出了控制系统，

图4示出了内燃发动机的功能图，

图5示出了到内燃发动机的燃烧室中的不同燃料喷射步骤，

图6示出了操作四冲程内燃发动机的方法的实施例，以及

图7示出了根据实施例的计算机可读存储介质。

具体实施方式

现在将更全面地描述本发明的方面和/或实施例。相同的数字始终指代相同的要素。为简洁和/或清楚起见，不必详细描述众所周知的功能或构造。

图1示意性地示出了根据实施例的车辆2。车辆2可以是设计用于陆基推进的重型货车。车辆2包括根据本文所讨论的方面和/或实施例中的任一个的四冲程直喷内燃发动机ICE，例如，下面参考图2讨论的ICE。ICE形成车辆2的动力总成的一部分。

图2示意性地示出了ICE 4的实施例。ICE 4可以配置成形成车辆(例如，图1中所示的车辆2)的动力总成的一部分。

ICE 4是四冲程直喷内燃发动机，例如压燃式ICE 4，例如柴油发动机。ICE 4包括至少一个气缸装置6、曲轴8、凸轮轴10。

气缸装置6包括燃烧室12、燃料喷射器14、排气阀16、气缸膛18和配置成在气缸膛18中往复移动的活塞20。活塞20经由连杆22连接到曲轴8。排气阀16的运动由凸轮轴10控制，即凸轮轴10配置成控制排气阀16的打开和关闭。

ICE 4包括另外的凸轮轴24并且气缸装置6包括进气阀26。进气阀26的运动由另外的凸轮轴24控制。

进气阀26配置用于允许气体进入燃烧室12，并且排气阀16配置用于允许气体离开燃烧室12。至少凸轮轴10的定时配置成由定时控制装置30控制，如双箭头所示。

以已知方式，活塞20布置成在气缸膛18中往复移动。活塞20在气缸膛18中执行四个冲程，对应于进气冲程，压缩冲程，动力冲程和排气冲程，也参见图4。在图2中，活塞20在其下止点BDC处用实线示出，而在其上止点TDC处用虚线示出。燃烧室12形成在气缸膛18内部的活塞20上方。

以已知的方式，进气阀26包括进气阀头，所述进气阀头配置成密封在围绕进气口28延伸的进气阀座上。用于新鲜气体(例如空气)的入口导管29通向进气口28。排气阀16包括排气阀头，所述排气阀头配置成密封在围绕排气口32延伸的排气阀座上。排气导管34从排气口32通向连接到ICE 4的排气系统36。

以已知的方式，凸轮轴10、24以曲轴8转速的一半旋转并且经由布置在凸轮轴10、24上的凸角38、40控制进气和排气阀16、26的运动。凸轮轴10布置用于控制排气阀16的运动以及排气口32的打开和关闭。凸轮轴10包括配置成抵靠排气阀16的凸角38。因此，排气阀16将遵循凸角38的轮廓。排气阀16可以例如借助于未示出的弹簧朝其关闭位置偏压。进气阀26的运动由另一凸轮轴24及其凸角40以相同的方式控制。

气缸装置6具有在BDC和TDC之间的气缸膛18中的总排量V

ICE 4包括控制系统42。控制系统42配置成至少控制到燃烧室12中的燃料喷射和凸轮轴10的定时。因此，燃料喷射器14和定时控制装置30可由控制系统42控制。

图3示出了结合本发明的不同方面和/或实施例使用的控制系统42。控制系统42也在图2中示出。控制系统42包括至少一个计算单元50，其可以采用基本上任何合适类型的处理器电路或微计算机的形式，例如，用于数字信号处理的电路(数字信号处理器，DSP)，中央处理单元(CPU)，处理单元，处理电路，处理器，专用集成电路(ASIC)，微处理器或可以解释和执行指令的其他处理逻辑。本文使用的表述“计算单元”可以表示包括多个处理电路的处理电路，例如上述那些中的任何一个、一些或全部。控制系统42包括存储器单元52。计算单元50连接到存储器单元52，所述存储器单元为计算单元50提供例如存储的程序代码、数据表和/或其他存储数据，计算单元50需要这些数据以使其能够进行计算并控制ICE和可选地连接到ICE的废气后处理系统。计算单元50还适于将计算的部分或最终结果存储在存储器单元52中。存储器单元52可以包括用于临时或永久存储数据或程序(即指令序列)的物理装置。根据一些实施例，存储器单元52可以包括集成电路，所述集成电路包括基于硅的晶体管。存储器单元52可以在不同实施例中包括例如存储卡、闪存、USB存储器、硬盘，或用于存储数据的其他类似的易失性或非易失性存储单元，例如ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)等。

控制系统42还设置有用于接收和/或发送输入和输出信号的相应装置54、56、58、60。这些输入和输出信号可以包括波形、脉冲或其他属性，其可以被信号接收装置检测为信息，并且可以转换为可由计算单元50处理的信号。输入信号被提供给计算单元50。输出信号发送装置54、56、60布置成将来自计算单元50的计算结果转换成用于控制系统42的其他部分的传送信号接收装置的输出信号。与用于接收和发送输入和输出信号的相应装置的每个连接可以采用电缆、数据总线例如CAN(控制器局域网)总线、MOST(面向媒体的系统传输)总线或其他一些总线配置或无线连接中的一种或多种的形式。在所描绘的实施例中，仅示出了一个计算单元50和存储器52，但是控制系统42可以替代地包括多于一个计算单元和/或存储器。

作为示例提及，输出信号发送装置54、56可以向燃料喷射器14和凸轮轴10的定时控制装置30发送控制信号。输入信号接收装置58可以从ICE，例如从转速传感器接收信号，所述转速传感器向计算单元50发送与ICE的曲轴的转速有关的信号。

数据表的示例可以是包含燃料喷射量的表。数据的示例可以是测量的、监测的和/或计算的数据。控制系统42连接到各种传感器和致动器，以便接收输入和提供输出以用于执行本文讨论的方法的各种方面和实施例。传感器的示例可以是转速传感器。致动器的示例可以是燃料喷射器。

在下面参考图2和3。例如，当连接到ICE 4的废气后处理系统的微粒过滤器要再生时，控制系统42配置成：

-改变凸轮轴10的定时以提前排气阀16的关闭。因此，在ICE 4上产生内部负荷，其导致废气温度增加。

-控制活塞20的压缩冲程期间的第一燃料喷射步骤。因此，通过早期燃料喷射到燃烧室12中来增加废气的NOx含量。

-控制活塞20的动力冲程期间的第二燃料喷射步骤。第二燃料喷射步骤包括在活塞20已通过TDCf之后不久的主要的单独的燃料喷射操作或多个操作。然而，稍后在第二燃料喷射步骤期间，在排气阀16打开之前，进一步的单独的燃料喷射操作可以增加废气温度。

-控制活塞20的动力冲程期间，在第二燃料喷射步骤之后的第三燃料喷射步骤。在第三燃料喷射步骤期间喷射到燃烧室中的燃料将不会在燃烧室中燃烧。该燃料与废气一起夹带以流动到排气阀16和排气口32的下游。下面也参见图4和5以及参照图6讨论的方法100。

根据实施例，第三燃料喷射步骤可以在动力冲程期间排气阀16打开之后发生。以该方式，在第三燃料喷射步骤期间喷射的燃料可以与废气一起夹带离开燃烧室12。因此，在第三燃料喷射步骤期间喷射的燃料可以流动到排气阀16和排气口32的下游以增加连接到ICE 4的排气系统36中的废气温度。

改变凸轮轴10的定时以提前排气阀16的关闭，和/或活塞20的压缩冲程期间的第一燃料喷射步骤，和/或活塞20的动力冲程期间的第二燃料喷射步骤的废气增加措施促进由在第三燃料喷射步骤中喷射的燃料提供能量的排气阀16下游的放热反应。

根据实施例，第三燃料喷射步骤可以在动力冲程期间在打开排气阀16之后在0-25CA度的范围内发生。

根据实施例，改变凸轮轴10的定时以提前排气阀的关闭可以包括将排气阀16的关闭从正常排气阀关闭提前至少60CA度。以该方式，内部负荷施加在ICE 4上，这增加了废气温度。

排气阀16的正常关闭是在ICE 4正常操作期间，即当ICE 4在其输出轴上产生正扭矩以驱动例如发动机时排气阀16关闭。

根据一些实施例，改变凸轮轴10的定时以提前排气阀的关闭可以包括将排气阀16的关闭从正常排气阀关闭提前1-100CA度的范围内，优选地从正常排气阀关闭提前60-80CA度的范围内。

图4示出了图2的ICE 4的功能图。图4示出了活塞20的四个冲程以及排气阀和进气阀的运动。进气阀的运动用点划线表示。ICE正常操作期间排气阀的运动用实线表示。

当执行活塞20的四个冲程时，ICE的曲轴旋转720CA度。对于每个冲程，曲轴旋转180CA度，如图4中所示。A代表进气冲程，B代表压缩冲程，C代表动力冲程，并且D代表排气冲程。

根据本发明，虚线表示在改变凸轮轴的定时以提前排气阀的关闭之后排气阀的运动。在图4中α表示根据上面参考图2和3讨论的凸轮轴的定时变化提前排气阀的关闭。

在图4中，指示的提前α大约为60CA度。也就是说，排气阀将在动力冲程后半段的大部分时间期间关闭。

作为示例提及，在ICE 4的正常操作期间排气阀16的正常关闭可以在350-390CA度的范围内。在该示例中，改变凸轮轴10的定时以将排气阀16的关闭从正常排气阀关闭提前至少60CA度意味着排气阀的关闭提前到290-330CA度。

图5示出了到图2的ICE的燃烧室中的不同燃料喷射步骤，如上面参考图2和3讨论。不同的燃料喷射步骤在图5中用椭圆表示。第一燃料喷射步骤用62表示。第二燃料喷射步骤用64表示。第三燃料喷射步骤用66表示。在图5中，用罗马数字表示的箭头代表第一、第二和第三燃料喷射步骤62、64、66的单独的燃料喷射操作。

在下面参考图2-5和上面的讨论。

根据实施例，第一燃料喷射步骤62可以包括至少两个单独的燃料喷射操作I、II、III。以该方式，用于增加Nox产生的早期燃烧被启动以及保持。

在图5的实施例中，在第一燃料喷射步骤62期间提供三个单独的燃料喷射操作I、II、III。第一和第二单独的燃料喷射操作I、II促进废气中NOx的产生，而第三单独的燃料喷射操作III被提供用于保持燃烧室12中的燃烧直到活塞20的动力冲程期间的第二燃料喷射步骤64。

根据实施例，第一燃料喷射步骤62的第一单独的燃料喷射操作I可以在相对于TDCf处的0CA度的-40到-15CA度，即40-15CA度BTDCf的范围内执行。以该方式，可以促进废气中NOx的产生。

根据实施例，第二燃料喷射步骤64可以包括至少两个单独的燃料喷射操作IV、V。以该方式，第二燃料喷射步骤64的第一单独的燃料喷射操作IV可以形成用于燃烧的主要的单独的燃料喷射操作，目的是在动力冲程期间产生主动力，而第二燃料喷射步骤64的第二单独的燃料喷射操作V可以被提供用于增加废气温度。在图5中，第一单独的燃料喷射操作IV在活塞20已通过TDCf之后不久，在10-30CA度ATDCf的范围内，例如在大约20CA度ATDCf处执行。第二单独的燃料喷射操作V在动力冲程期间稍后，在排气阀16已开始打开之前执行，其中凸轮轴10的定时改变以用于提前关闭并且因此也提前打开排气阀16。在图5中，第二单独的燃料喷射操作V在30-50CA度ATDCf的范围内，例如在大约40CA度ATDCf处执行。

下面参考图2。排气系统36包括废气后处理系统68，即废气后处理系统68连接到ICE 4的排气导管34。

因此，根据一些实施例，内燃发动机4可以包括废气后处理系统68，其可以包括第一选择性催化还原SCR装置70和其下游的微粒过滤器72。控制系统42可以配置成避免将尿素或氨喷射到第一SCR装置70中。以该方式，来自ICE 4的废气的NOx含量可以保持并且可以在微粒过滤器72中用于其再生。

更具体地，第一SCR装置70可以以已知方式配置成利用尿素或氨来减小废气的NOx含量。因此，第一SCR装置70包括第一剂量装置71，所述第一剂量装置配置成将包括尿素或氨的添加剂喷射到流入并通过第一SCR装置70的废气流中。微粒过滤器72可以是配置用于减少废气流中的微粒的柴油微粒过滤器DPF。根据这些实施例，当微粒过滤器72再生时，第一SCR装置70中的废气的NOx含量不会通过控制系统42控制第一剂量装置71以避免将尿素或氨喷射到第一SCR装置70中而减少。也参见图3。因此，废气中的NOx可以有助于微粒过滤器72的再生。

废气后处理系统68还可以包括第二SCR装置74。在WO 2015/130211中详细讨论了这样的废气后处理系统68、其操作和具体优点。在微粒过滤器72的再生期间，通过微粒过滤器72的废气的任何剩余NOx含量可以在第二SCR装置74中减少。也就是说，第二剂量装置75由控制系统42控制以将尿素或氨喷射到第二SCR装置74中。

图6示出了操作四冲程ICE的方法100的实施例。车辆和ICE可以是如上面结合图1-5所讨论的车辆2和ICE 4。因此，在下面也参考图1-5以及与其相关的描述。

方法100包括：

-改变凸轮轴10的定时以提前排气阀16的关闭的步骤102，

-在活塞20的压缩冲程期间的第一燃料喷射步骤104，

-在活塞20的动力冲程期间的第二燃料喷射步骤106，以及

-在活塞20的动力冲程期间，在第二燃料喷射步骤106之后的第三燃料喷射步骤108。

尤其如上文参考图2-5和控制系统42所讨论的，改变凸轮轴的定时以提前排气阀的关闭的步骤102增加ICE上的内部负荷，增加废气温度，在活塞20的压缩冲程期间的第一燃料喷射步骤104促进废气中NOx含量的增加，第二燃料喷射步骤106提供主要的单独的燃料喷射操作和可选地增加废气温度的进一步的单独的燃料喷射操作，并且第三燃料喷射步骤108提供燃料，所述燃料将不会在燃烧室中燃烧，而是与来自燃烧室12的废气一起夹带。

特别地，参考上面参考图5讨论的第一、第二和第三燃料喷射步骤62、64、66，其对应于方法100的相应的第一、第二和第三燃料喷射步骤104、106、108。

根据实施例，第一燃料喷射步骤104可以包括至少两个单独的燃料喷射操作。如上所述，第一单独的燃料喷射操作将引发早期燃烧和NOx产生，并且第二单独的燃料喷射操作通过支持等待在动力冲程期间发生第二燃料喷射步骤的燃烧来促进废气中进一步的NOx产生。以类似的方式，第三单独的燃料喷射操作可以在等待第二燃料喷射步骤的压缩冲程期间支持燃烧，也参见上文参考图5。

根据实施例，第三燃料喷射步骤108可以在活塞20的动力冲程期间在排气阀16打开之后发生。如上所述，在第三燃料喷射步骤108期间喷射的燃料可以与通过排气阀逸出的废气一起夹带以促进排气阀下游的废气温度增加。

根据实施例，第二燃料喷射步骤106可以包括至少两个单独的燃料喷射操作。如上所述，第二燃料喷射步骤106的第一单独的燃料喷射操作可以形成燃烧能量的主要来源，而第二单独的燃料喷射操作可以增加废气温度。

根据实施例，改变凸轮轴定时的步骤102可以包括：

-改变定时以将排气阀的关闭从正常排气阀关闭提前至少60曲轴角CA度的步骤110。以该方式，ICE 4可能承受相当大的内部负荷，这将增加废气温度。

根据其中ICE包括废气后处理系统的实施例，所述废气后处理系统包括第一选择性催化还原SCR装置70和其下游的微粒过滤器72，方法100可以包括：

-避免将尿素或氨喷射到第一选择性催化还原装置中的步骤112。如上所述，来自ICE 4的废气的NOx含量因此不会在第一选择性催化还原装置70中减少，而是将到达微粒过滤器72，从而有助于微粒过滤器72的再生。

根据实施例，第一燃料喷射步骤104可以在相对于处于TDCf的0CA度的-40到-15CA度的范围内执行。如上所述，废气的NOx含量可以通过压缩冲程期间的燃烧而增加。通过在以上定义的-40到-15度CA内执行一个或多个单独的燃料喷射操作，这可以实现。

根据实施例，在第二燃料喷射步骤106的第一单独的燃料喷射操作之后的第二单独的燃料喷射操作可以在相对于处于TDCf的0曲轴角CA度的30-50度曲轴角CA的范围内执行。如上所述，这提供废气温度增加。

方法100可以在期望或需要微粒过滤器再生的情况下，但是当ICE 4不承受高外部负荷时实施。在这样的情况下，包括ICE 4的车辆可能静止不动。这可能例如在ICE 4和车辆2的维修期间发生。

另一替代方案可以是当ICE 4承受低负荷时执行方法100，这本身不会产生足够高的废气温度以再生微粒过滤器。

作为示例提及，例如在这样的以上讨论的情况下，方法100可以在长度在20-120分钟范围内的时间段内连续执行。以该方式，微粒过滤器72可以再生。

根据一方面，提供了一种包括指令的计算机程序，当程序由计算机执行时，所述指令使计算机执行根据本文讨论的方面和/或实施例中的任一个的方法100，特别是参考图6。本领域技术人员将领会操作四冲程ICE的方法100可以通过编程指令来实施。这些程序指令通常由计算机程序构成，当它在计算机或控制系统中执行时，确保计算机或控制系统执行期望的控制，例如根据本发明的方法步骤102-112。计算机程序通常是计算机程序产品的一部分，所述计算机程序产品包括存储计算机程序的合适数字存储介质。

图7示出了根据实施例的计算机可读存储介质90。计算机可读存储介质90包括指令，当由计算机或其他控制系统42执行时，所述指令使计算机或其他控制系统42执行根据本文讨论的方面和/或实施例中的任一个的方法100。计算机可读存储介质90可以例如以承载计算机程序代码的数据载体的形式被提供，当加载到控制系统42的一个或多个计算单元50中时所述计算机程序代码用于执行根据一些实施例的步骤102-112中的至少一些。数据载体可以是例如ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除PROM)、闪存、EEPROM(电可擦除PROM)、硬盘、CD ROM光盘、记忆棒、光存储装置、磁存储装置或任何其他合适的介质，例如可以以非暂时性方式保存机器可读数据的盘或带。计算机可读存储介质还可以作为服务器上的计算机程序代码被提供，并且可以远程下载到控制系统42，例如通过互联网或内联网连接，或经由其他有线或无线通信系统。

应当理解，前述是对各种示例性实施例的说明，并且本发明仅由所附权利要求限定。本领域技术人员将认识到，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以对示例性实施例进行修改，并且可以组合示例性实施例的不同特征以产生除本文中描述的那些之外的实施例。