被确定为低于最低目标操作温度的情况下进行调节。该可调节的操作的一个方面是在发动机循环中的点，在该点处，到发动机的燃烧室的一个或多个排气口被打开。在燃烧循环中，如果排气口比通常处于正常发动机操作条件下要提前地被打开，相较于正常的循环，较少的功可以从那个循环的做功冲程中被提取，这导致相较于其他情况，能够在废气中保留更多的热量。这些废气可以通过做功冲程的排气冲程被转移到催化剂或被保留用于随后的发动机循环，使得那个随后的循环的废气相较于常规的发动机循环的废气具有提高的温度。本领域技术人员应该理解的是，进气和排气阀门的打开和关闭分别是直接与进气和排气口相关的。在下文中，提及端口和阀门的打开和关闭意味着类似的效果且两个术语是可有效地互换使用的。
[0025]图1示出了示例性发动机100的视图，示出了与当前主题的一个或多个实现方式相一致的特征。本领域普通技术人员应当理解，在图1中示出的特征仅仅是示例性的，并非旨在以任何方式进行限制。当前主题的实现方式与各种发动机配置和操作模式兼容，包括火花点火和压缩点火发动机、燃料喷射和化油器式(carbureted)燃料输送系统等。
[0026]在一些示例中，发动机100可以是对置活塞发动机，其中两个活塞占据气缸，活塞的运动使其各自的活塞顶在上止点正时相对接近并在下止点发动机正时相对远离。在共同拥有的美国专利号7，559，298中这样的发动机的非限制性示例被描述。对置活塞发动机的操作并不需要两个对置的活塞具有相同的正时，例如，如在共同拥有的美国专利号8，413，619中被描述的。在其它实施方式中，发动机100可以是常规的发动机，其中，一个活塞占据内燃机的每个汽缸。
[0027]发动机100可以具有任何数量的气缸，其每一个可包括燃烧室，其至少部分由至少一个活塞顶以及还可以任选的一个或多个汽缸盖、作为发动机组的一部分形成的汽缸壁、第二活塞顶(例如，在对置活塞发动机中)、套筒阀体(例如，在发动机中，服务于燃烧室的一个或多个进气或排气口是由往复套式筒阀控制的)，或其它发动机结构形成。燃料和空气(或其它氧化剂)被提供到燃烧室，以形成燃烧混合物。来自燃烧混合物的至少部分燃烧的废气从燃烧室经由一个或多个排气口排出，如下所述。对于本公开内容的其余部分，术语“汽缸”意为一般等同于术语“燃烧室”，除非这样的解释与该术语所使用的上下文是不相称的。
[0028]进一步参考图1，排气通道102可以从排气歧管104传送废气，该排气歧管104从一个或多个汽缸106接收排出的气体。从汽缸106进入排气歧管的废气流由一个或多个排气阀门(未示出)控制。空气和燃料(或在柴油机或其它直喷发动机中仅仅是空气)在一个或多个进气阀门(未示出)的控制下被提供给汽缸106 ο燃料控制设备108 (例如，燃料喷射器、化油器，等)可以控制到汽缸(多个)106的燃料的流动。对于火花点火发动机，由进气歧管110传递的进入空气的空气流量以及由燃料控制设备108控制的燃料的流动可以产生所需的空气-燃料比，以用于传递到每个汽缸的燃烧混合物。燃料控制设备108可通过来自发动机控制模块(ECM) 112的命令被控制，其也可以任选地控制点火控制设备114 (例如，火花塞或火花塞控制)ACM 112还可以从一个或多个放置在废气通道(例如，催化转化器122的上游和下游)中的氧气传感器(0X)116接收数据信号。例如，催化剂的下游的氧气的测量百分比高于催化剂的上游表示催化剂正在有效地工作来减少氮氧化物，而催化剂的下游的氧气的测量百分比低于催化剂的上游则表示催化剂还没有达到足够的温度以有效地操作(例如，催化剂还没有达到，或已经下降到低于最低目标操作温度)。未燃烧或部分燃烧的燃料，例如碳氢化合物(HC)以及一氧化碳(CO)的转化率和浓度，也将影响在催化剂之前和之后的相对的氧气含量。本领域技术人员将容易理解的是，跨催化剂的氧含量差异可以提供催化剂是否正在其最低目标操作温度之上操作的指示。
[0029]ECM 112还可以或可替代地从催化剂温度传感器120处接收数据，该传感器120被放置以测量废气通道102引导废气通过的催化转化器122的当前的温度。催化剂温度传感器(Tc)120可以是热电偶或以可再生的方式提供温度数据的任何合适的设备。该测量的温度提供指示，指出催化剂是否已经达到其最低目标操作温度并且相应地，其是否已经达到有效的操作温度。
[0030]与当前主题的实现方式相一致，直接在启动之后的排气阀门正时可以被提前，使得排气阀门在活塞达到在膨胀(做功)冲程的下止点之前提早打开。在一些示例中，其中对置活塞发动机包括可变的定相机构用于提供可变压缩比操作(例如，如在共同拥有的美国专利号8，413，619中所述)，排气阀门的正时可以有利地保持“固定”或以其他方式在可变的定相机构中在发动机关闭的时间被设置在提前的位置，使得排气阀门正时在正确的位置，用于冷启动的提前的排气阀门打开。在一示例中，提前的排气阀门打开正时可以是在膨胀冲程的下止点之前的大约150°曲柄角度。
[0031]在当前主题的第一个实现方式中，由于早排气阀门打开使得额外的热量可以被提供在离开气缸的废气中，同时保持排气阀门打开直到位于或接近紧接着四冲程发动机循环中的膨胀冲程之后的排气冲程的上止点位置。用于改变阀门事件的持续时间的系统可以允许早排气阀门打开，用于实现更快的催化剂起燃，并保持排气阀门关闭的正时不受影响。这种方法可能会导致排气阀门的持续长时间的打开，从而使在发动机加热过程中所生成的被使用的废气能够提供额外的热量给催化剂。打开排气阀门的较短持续时间可选地被用于正常的空转。在废气中的额外的显热/热量，作为早排气阀门打开的结果，可以通过那个发动机循环的排气冲程被转移到催化剂。
[0032]排气阀门打开和关闭事件的任一个或两个(或两个都不是)的正时可选地相对于在当前主题的各种实现方式中的其它发动机循环事件被定相(phased)。换句话说，排气阀门打开和关闭的任一个或两个的正时可以相对于一个或多个发动机机轴(例如，在对置活塞发动机中的任一个或两个机轴)的正时和/或进气阀门打开和/或关闭的正时被提前或滞后。阀门正时的定相可选地通过定相机构的操作发生，其可以包括任何类型的移相器(Phaser)，适合用于与齿轮传动、链条传动、皮带传动，和/或在一个或多个旋转轴之间的其它连接一起使用(例如，机轴、凸轮轴等)。这种移相器的一些非限制性实例在共同拥有的美国专利号8，413，619中被描述。
[0033]在当前主题的一些实现方式中，排气阀门升程(lift)配置文件的持续时间保持不变或基本不变。在这种情况下，具有提前的打开正时的排气阀门在排气冲程的过程中在活塞达到上止点位置之前将提早关闭。以这种方式，在排气冲程的最后，热废气的相当大的体积可以在气缸106内被捕获并被压缩。如果进气阀门正时被维持在或至少接近于在常规的发动机操作中所使用的正时，以至于当活塞位置位于或接近在四冲程循环的进气冲程的起点的上止点时进气阀门打开，则在发动机循环的该点的进气阀门的打开可以将气缸106内的至少一些压缩的废气释放回到进气歧管110中。然后以这种方式，当远离上止点的活塞运动发生在进气冲程时，被释放进入进气歧管的废气可以被抽回到燃烧室。将先前的循环所剩余的热废气和较冷的进入的燃料供料(charge)和/或空气混合可以有效地预热该进入的供料。减少用于在冷操作过程中和加热过程中的稳定的燃烧所需的富集(enrichment)将减少发动机排放的排放物，该排放物来自未燃烧或部分燃烧的燃料，其缺少在气缸中的氧气来燃烧，但是也增加了在废气中的显热，这是由于燃料的蒸发冷却效果的减少。在一些示例中，进气正时可以被调整以优化逆向流动(例如废气进入进气歧管110的逆向流动)，以平衡进气供给与用于稳定的发动机操作的可容稀释水平。例如，进气正时可以被调整，使得一个或多个进气阀门的打开晚于在正常操作情况下，在处于上止点或接近于上止点处打开。
[0034]作为预加热的结果，其可能是由于进入到进气歧管110的捕获的废气的逆向流动，进入的气态混合物(以及在进入的混合物中的燃料或由直接喷射被添加到气缸的燃料)比在正常操作条件下热。额外的热量可任选地导致新添加的和预热的供料的更快和/或更完全地燃烧，从而降低在发动机冷启动状态期间的不完全燃烧的产物的生成。此外，预热的供料的额外的燃烧稳定性可以允许冷启动过程中的富集的减少以及二次空气喷射量的减小，这两者都可以提高在废气中的显(热)能量和催化剂起燃速度。由通过使用该升高温度的供料进行燃烧的做功冲程所产生的废气，可以比遵循常规做功冲程的废气更热，这是由于较高的开启温度和燃料的更快速的燃烧中的任一个或两者。这些废气可以被传递到催化转化器122的催化剂，从而有助于催化剂的加热，同时也有利地含有较低浓度的未燃燃料、一氧化碳，以及其它不完全燃烧产物。
[0035]图2示出了图表200，其显示了常规的阀门正时的示例和与当前的主题的实现方式相一致的经调节的阀门正时的示例。应该理解的是，所描绘的阀门正时仅仅是示例性的并且对当前的主题的概念是说明性的，并且并不旨在限制。升程是阀门密封边缘离开阀座的距离，间隙(lash)是在阀门改变方向中的机械游隙。
[0036]在图2中的曲线显示了按照四冲程发动机循环(排气冲程、进气冲程、压缩冲程、做功或膨胀冲程)的曲柄角描绘的阀门升程，其具有在0°和720°发生的做功冲程开始时的上止点(称为TDC点火)，在180°发生的做功冲程结束和排气冲程开始的下止点，在360°发生的排气冲程结束和进气冲程起点(称为TDC重叠)的上止点，以及在540°发生的进气冲程结束和压缩冲程开始的上止点。压缩冲程结束和下一个发动机循环的做功冲程开始于720°。四冲程循环持续了两轮曲柄旋转，因此曲轴角度在图2中是从0°至720°的范围内。在图标的左侧的两条曲线是用于排气阀门，并且两条在右侧的曲线是用于进气阀门。用实线画出的曲线示出了在常规的发动机操作条件下的先排气、后进气阀门的运动。排气阀门在85°左右开始打开(在做功冲程上的BDC之前95