用于燃料喷射器的方法和系统与流程

本说明书总体上涉及用于包括空气夹带特征的燃料喷射器的方法和系统。

背景技术：
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技术实现要素：

在柴油发动机中，在进气冲程期间，通过打开一个或多个进气门，将空气吸入燃烧室。然后，在随后的压缩冲程期间，进气门关闭，并且燃烧室的往复活塞压缩在进气冲程期间进入的气体，从而升高燃烧室中的气体的温度。然后将燃料喷射到燃烧室中的热的压缩气体混合物中，导致燃料燃烧。因此，在柴油发动机中，由于空气的高温，燃料可能与燃烧室中的空气一起燃烧，并且可能不会像汽油发动机那样经由火花塞点燃。燃烧的空气-燃料混合物推动活塞，驱动活塞的运动，然后活塞的运动转换成曲轴的旋转能量。

然而，发明人已经认识到这种柴油发动机的潜在问题。作为一个实例，柴油燃料可能不会与燃烧室中的空气均匀混合，导致在燃烧室中形成致密的燃料蒸气泡。当燃料燃烧时，这些致密的燃料区域可能产生烟灰。因此，传统的柴油发动机包括用于减少其排放物中的烟灰和其他颗粒物质的量的颗粒过滤器。然而，这种颗粒过滤器导致成本增加和燃料消耗增加。

用于减轻发动机烟灰输出的现代技术包括用于在喷射之前使燃料夹带空气的特征。这可以包括位于喷射器主体中的通道，所述通道作为插入件插入发动机缸盖板表面或发动机缸盖中。在将混合物输送到气缸中的压缩空气之前，环境空气与燃料混合，冷却喷射温度。通过在喷射之前使燃料夹带冷却空气，延长了浮起长度并且延迟了燃烧的开始。这限制了通过一系列发动机操作条件的烟灰产生，减少了对颗粒过滤器的需求。

然而，本文中的本发明人已经认识到这种喷射器的潜在问题。作为一个实例，根据日益严格的排放标准，先前描述的燃料喷射器可能不再足以防止烟灰产生达到期望水平。因此，颗粒过滤器可能定位在排气通道中，从而增加了车辆的制造成本和包装限制。

在一个实例中，上述问题可以通过包括燃烧室的系统来解决，所述燃烧室包括管道，所述管道包括至少一个流通通道，所述流通通道被构造成接收燃料喷射和燃烧室气体，所述流通通道包括上游的大于第二直径的第一直径、上游的大于第三直径的第二直径，并且其中第一直径和第二直径之间的第一差值大于第二直径和第三直径之间的第二差值。以这种方式，当在通道中检测到预燃时，限制或防止烟灰产生。

作为一个实例，流通通道集成到燃料喷射器的管道和喷嘴尖端中的一者或多者中。第一直径对应于流通通道的入口，第三直径对应于流通通道的出口。另外或另选地，第一直径可以是流通通道的最大直径，并且第三直径可以是流通通道的最小直径。这可以提供具有大致喇叭形状的流通通道。通过这样做，相对于具有固定直径的流通通道，可以减少燃料喷射驻留在流通通道中的持续时间。以这种方式，可以减轻和/或防止颗粒物质输出。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一些概念。这不意味着识别所要求保护的标的的关键或本质特征，所要求保护的标的的范围唯一地由在详细描述之后的权利要求界定。此外，所要求保护的主题不限于解决上述或在本公开的任何部分中所述的任何缺点的实现方式。

附图说明

图1示出了示例性发动机系统的示意图，所述发动机系统包括用于使燃料夹带空气的管道。

图2a示出了喷射器和管道的侧视横截面图。

图2b示出了管道的单个通道的详细视图。

图2c示出了管道的透视图。

图2a、图2b和图2c大致按比例示出。

图3示出了响应于排放输出而调整气缸操作条件的方法。

图4示出了基于图1的实施图3中所示的方法的发动机系统的操作顺序。

具体实施方式

以下描述涉及用于将燃料喷射到发动机气缸中的系统和方法。特定地说，以下描述涉及用于喷射柴油燃料的系统和方法。发动机系统，诸如图1所示的发动机系统，可以包括一个或多个发动机气缸，每个发动机气缸包括至少一个燃料喷射器。燃料喷射器可以是直接喷射器，其将燃料直接喷射到发动机气缸中。然而，当直接喷射到气缸中时，柴油燃料可能不会与气缸中的空气均匀混合，导致气缸中更致密和/或低氧燃料的蒸气泡，其中在燃烧循环期间可能产生烟灰。

为了减少发动机产生的烟灰量，可以在发动机中包括空气通道。具体地，空气通道可以定位在燃料喷射器的喷嘴的一部分中，所述燃料喷射器与燃烧室流体连通并且位于燃烧室内。以这种方式，来自燃烧室的气体可以流过空气通道，其中气体可以在燃烧之前与燃料喷射混合。这可以改善空气-燃料混合并降低燃料蒸气泡形成的可能性。

为了进一步减少发动机产生的烟灰量，一个或多个管道可以与发动机的每个燃料喷射器相关联。管道可以包括一个或多个空气夹带特征，所述空气夹带特征被构造成在喷射之前将气缸空气与燃料喷射混合。在一个实例中，空气夹带特征对应于冷却空气通道的出口。这可以防止燃料喷射的预点火，同时延长浮起长度并且延迟点火的开始。因此，增加了空气-燃料混合物的均匀性，减轻了气缸中燃料蒸气泡的形成。

在一些实例中，诸如图2a中描述的实例，空气通道可以包括在管道中，所述管道联接到燃料喷射器并且突出到气缸盖下方的气缸空间中。管道被构造成经由位于其中的表面特征增加空气-燃料混合。管道的空气通道在图2b中以更详细的视图示出。图2c中更详细地示出了管道，所述管道包括其空气通道的出口。

在一些实例中，方法和系统包括基于气缸内和/或喷嘴内或管道内状况调整发动机操作参数。例如，光电二极管可以监测在管道和/或喷嘴中发射的光，从而指示管道和/或喷嘴中的燃烧。图3中示出了用于基于发射的光调整发动机操作参数的方法。图4中示出了基于图3的方法调整发动机操作参数的示例性时间线。

图1至图2c示出在各种部件的相对定位下的示例性配置。如果被示出为直接彼此接触或直接联接，那么至少在一个实例中，这些元件可以分别被称为直接接触或直接联接。类似地，至少在一个实例中，所示的彼此邻接或相邻的元件可以分别彼此邻接或相邻。作为实例，放置成彼此共面接触的部件可以被称为共面接触。作为另一个实例，在至少一个实例中，可以将仅在其间具有间隔而没有其他部件的定位成彼此分开的元件称为如此。作为又一个实例，被示出为在彼此的上方/下方的、在彼此相对的侧上或在彼此的左侧/右侧的元件可以相对于彼此被称为如此。此外，如图所示，在至少一个实例中，最顶部元件或元件的最顶部点可以被称为部件的“顶部”，而最底部元件或元件的最底部点可以被称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于附图的竖直轴线而言的，并且用于描述附图中的元件相对于彼此的定位。因此，在一个实例中，被示出为在其他元件上方的元件垂直地定位在其他元件上方。作为又一个实例，附图中描绘的元件的形状可以被称为具有那些形状(例如，诸如圆形、直线、平面、弯曲、圆形、倒角、成角度等)。此外，在至少一个实例中，被示出为彼此相交的元件可以被称为相交元件或彼此相交。此外，在一个实例中，被示出为在另一个元件内的元件或被示出为在另一个元件外部的元件可以被称为如此。应当理解，被称为“基本相似和/或相同”的一个或多个部件根据制造公差(例如，在1％-5％的偏差内)而彼此不同。

注意，图2a和图2b示出了指示哪里存在供气体流动的空间的箭头，并且装置壁的实线示出了流动被阻挡的位置并且由于缺少由从一点横跨到另一点的装置壁所产生的流体连通，而使连通是不行的。除了允许所述流体连通的壁中的开口之外，壁在区域之间形成分离。

燃烧室中的空气可以通过空气通道，并且可以在燃烧之前实现燃料和空气的更彻底和均匀的混合。特定地说，可以增加浮起长度，所述浮起长度是本领域技术人员通常用来描述燃料喷雾和燃烧火焰之间的距离的术语。因此，在燃烧之前燃料可能夹带更多的空气。因此，可以延迟燃烧并且可以增加燃料的空气夹带，从而导致更完全和无烟灰的燃烧。

图1描绘了用于车辆的发动机系统100。车辆可以是具有与路面接触的驱动轮的道路车辆。发动机系统100包括发动机10，发动机10包括多个气缸。图1详细描述了一个这样的气缸或燃烧室。发动机10的各个部件可以由电子发动机控制器12控制。

发动机10包括气缸体14和气缸盖16，气缸体14包括至少一个气缸孔20，气缸盖16包括进气门152和排气门154。在其他实例中，在发动机10被构造为二冲程发动机的实例中，气缸盖16可以包括一个或多个进气道和/或排气道。气缸体14包括气缸壁32，其中活塞36位于气缸壁32中并连接到曲轴40。气缸孔20可以定义为由气缸壁32包围的容积。气缸盖16可以联接到气缸体14，以包围气缸孔20。因此，当联接在一起时，气缸盖16和气缸体14可以形成一个或多个燃烧室。特定地说，燃烧室30可以是包括在活塞36的顶部表面17和气缸盖16的防火板19之间的容积。因此，基于活塞36的摆动来调整燃烧室30的容积。燃烧室30在本文中也可以称为气缸30。燃烧室30示出为经由相应的进气门152和排气门154与进气歧管144和排气歧管148连通。每个进气门和排气门可以由进气凸轮51和排气凸轮53操作。另选地，进气门和排气门中的一者或多者可以由机电控制的阀线圈和电枢组件操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。因此，当气门152和154关闭时，燃烧室30和气缸孔20可以流体密封，使得气体不会进入或离开燃烧室30。

燃烧室30可以由气缸体14的气缸壁32、活塞36和气缸盖16形成。气缸体14可以包括气缸壁32、活塞36、曲轴40等。气缸盖16可以包括一个或多个燃料喷射器(诸如燃料喷射器66)、一个或多个进气门152以及一个或多个排气门(诸如排气门154)。气缸盖16可以经由紧固件(诸如螺栓和/或螺钉)联接到气缸体14。特定地说，当联接时，气缸体14和气缸盖16可以经由垫圈彼此密封接触，并且因此气缸体14和气缸盖16可以密封燃烧室30，使得当进气门152打开时仅气体可以经由进气歧管144流入和/或流出燃烧室30，和/或当排气门154打开时经由排气歧管148流入和/或流出燃烧室30。在一些实例中，每个燃烧室30可以包括仅一个进气门和一个排气门。然而，在其他实例中，可以在发动机10的每个燃烧室30中包括多于一个的进气门和/或多于一个的排气门。

管道18位于燃烧室30中气缸盖16下方。具体地，管道18完全位于燃烧室30的容积内。另选地，管道18部分位于燃烧室30内并位于气缸盖16内。管道18位于燃烧室30中的部分可以构造有一个或多个空气通道，用于将来自燃料喷射器66的燃料与燃烧室气体混合，如下面在图2a、图2b和图2c中所述。在一些实例中，另外或另选地，可以省略管道18，并且喷射器66可以延伸通过气缸盖16并进入燃烧室30。喷射器66位于燃烧室30中的在气缸盖16下方的部分可以加工有空气通道，用于将来自燃料喷射器66的燃料与燃烧室气体混合，如下面将在图3中所述。

因此，气缸壁32、活塞36和气缸盖16可以形成燃烧室30，其中活塞36的顶部表面17用作燃烧室30的底壁，而气缸盖16的相对表面或防火板19形成燃烧室30的顶壁。因此，燃烧室30可以是包括在活塞36的顶部表面17、气缸壁32和气缸盖16的防火板19内的容积。

燃料喷射器66可以定位成将燃料直接喷射到燃烧室30中，这是本领域技术人员已知的直接喷射。具体地，燃料喷射器66定位成将燃料直接喷射到管道18位于燃烧室30中的部分中。因此，燃料可以从喷射器66流过管道18，并且然后进入燃烧室30。燃料喷射器66与来自控制器12的信号脉冲宽度fpw成比例地输送液体燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器66。从驱动器68向燃料喷射器66供应工作电流，驱动器68对控制器12作出响应。在一些实例中，发动机10可以是柴油发动机，并且燃料箱可以包括柴油燃料，柴油燃料可以由喷射器66喷射到燃烧室30中。然而，在其他实例中，发动机10可以是汽油发动机，并且燃料箱可以包括汽油燃料，汽油燃料可以通过喷射器66喷射到燃烧室中。此外，在发动机10被构造为汽油发动机的这种实例中，发动机10可以包括火花塞以启动燃烧室30中的燃烧。

在一些实例中，可以包括管道18以降低由从喷射器66喷射的燃料夹带的空气的温度。具体地，当燃料在燃料喷射期间离开喷射器66时，燃料可以在燃烧之前与管道18中的空气混合的同时行进一段距离。在本文的描述中，燃料喷雾在燃烧之前行进的距离可以被称为“浮起长度”。特定地说，浮起长度可以指喷射的燃料在燃烧过程开始之前行进的距离。因此，浮起长度可以是喷射器66的孔口与燃烧室30中发生燃料燃烧的点之间的距离，燃料从所述孔口离开喷射器66。

管道18可以降低在燃烧室30中燃烧之前与燃料混合的气体的温度。此外，管道18可以实现更高的轴向喷雾速度，用于在管道18的出口内和出口处从喷射器66喷射燃料，从而以燃料喷射和燃料渗透到燃烧室30中来增加空气夹带。以这种方式，可以增加燃料喷雾的浮起长度和/或可以增加燃料喷雾中的空气夹带量。管道18可以定位在燃烧室30的内部并与燃烧室30流体连通，使得燃烧室30中的气体可以进入管道18的一个或多个流通通道并且再循环回到燃烧室30中。作为一个实例，在进气冲程期间引入燃烧室30的进气可以在压缩冲程的全部或一部分期间被推入管道18中。在其他实例中，管道18可以部分定位在燃烧室30的外部，使得管道18的至少一部分可以定位在燃烧室30内，并且剩余部分可以定位在燃烧室30外部气缸盖16中。

在一些实例中，诸如在图1的实例中，当在道路车辆中联接时，管道18可以相对于地面垂直地定位在气缸盖16下方。在一些实例中，基本上管道18的全部可以定位在气缸盖16的外部，使得管道18的任何部分都不延伸到气缸盖16中。然而，在其他实例中，管道18的一部分可以延伸到气缸盖16中。

在一些实例中，诸如图1中所示的实例，管道18可以定位在燃料喷射器66的一个或多个出口和燃烧室30之间。因此，在进入燃烧室30之前，由喷射器66喷射的燃料可以通过管道18。特定地说，喷射器66可以联接到管道18的顶部，其中管道18的流通通道向燃烧室30开放。例如，如下面参考图2a所描绘，管道18的顶部和/或上部可以压靠在气缸盖16的防火板19上，和/或可以整体地形成防火板19的一部分。因此，燃料可以从喷射器66喷射，并且可以从燃烧室30和气缸体14的垂直上方以及气缸盖16的防火板19的垂直上方的位置离开喷射器66。

可以另外包括电热塞以加热由燃料喷射器66喷射的燃料，以在例如发动机启动或发动机冷启动期间增加燃烧。在一些实例中，诸如管道18包括在燃料喷射器66和燃烧室30之间的实例，电热塞可以联接到管道18，并且可以延伸到管道18中。在其他实例中，电热塞可以联接到燃烧室30，并且可以延伸到燃烧室30中。

进气歧管144示出为与可选的电子节气门62连通，电子节气门62调整节流板64的位置以控制到发动机气缸30的气流。这可以包括控制来自进气增压室146的增压空气的气流。在一些实施例中，可以省略节气门62，并且可以经由联接到进气通道42并位于进气增压室146上游的单个进气系统节气门(ais节气门)82来控制到发动机的气流。在另外的实例中，可以省略节气门82，并且可以利用节气门62控制到发动机的气流。

在一些实施例中，发动机10被构造成提供排气再循环或egr。当包括egr时，egr可以被提供为高压egr和/或低压egr。在发动机10包括低压egr的实例中，低压egr可以经由egr通道135和egr阀138在进气系统(ais)节气门82下游和压缩机162上游的位置处从涡轮机164下游的排气系统中的位置提供给发动机进气系统。当存在驱动流的压差时，egr可以从排气系统吸到进气系统。通过部分关闭ais节气门82可以产生压差。节气门84控制压缩机162的入口处的压力。可以电控制ais，并且可以基于可选的位置传感器88调整其位置。

环境空气经由进气通道42被吸入燃烧室30，进气通道42包括空气过滤器156。因此，空气首先通过空气过滤器156进入进气通道42。然后，压缩机162从进气通道42吸入空气，以经由压缩机出口管(图1中未示出)向增压室146供应压缩空气。在一些实例中，进气通道42可以包括具有过滤器的气箱(未示出)。在一个实例中，压缩机162可以是涡轮增压器，其中压缩机162的动力通过涡轮机164从排气流吸入。具体地，排气可以使涡轮机164旋转，涡轮机164经由轴161联接到压缩机162。废气门72允许废气绕过涡轮机164，使得可以在变化的操作条件下控制增压压力。废气门72可以响应于增加的增压需求而关闭(或者废气门的开口可以减小)，诸如在驾驶员踩下加速踏板期间。通过关闭废气门，可以增加涡轮机上游的排气压力，从而提高涡轮机速度和峰值功率输出。这允许提高增压压力。另外，当压缩机再循环阀部分打开时，废气门可以朝向关闭位置移动以保持期望的增压压力。在另一个实例中，废气门72可以响应于降低的增压需求而打开(或者可以增大废气门的开口)，诸如在驾驶员松开加速踏板期间。通过打开废气门，可以降低排气压力，降低涡轮机速度和涡轮机功率。这允许降低增压压力。

然而，在替代实施例中，压缩机162可以是机械增压器，其中到压缩机162的动力从曲轴40吸入。因此，压缩机162可以经由诸如皮带的机械联动装置联接到曲轴40。因此，曲轴40输出的旋转能量的一部分可以传递到压缩机162，以便为压缩机162提供动力。

压缩机再循环阀158(crv)可以设置在压缩机162周围的压缩机再循环路径159中，使得空气可以从压缩机出口移动到压缩机入口，以便减小可能在压缩机162上产生的压力。增压空气冷却器157可以定位在压缩机162下游的增压室146中，用于冷却输送到发动机进气口的增压空气。然而，在如图1所示的其他实例中，增压空气冷却器157可以定位在进气歧管144中的电子节气门62的下游。在一些实例中，增压空气冷却器157可以是空气到空气增压空气冷却器。然而，在其他实例中，增压空气冷却器157可以是液体到空气冷却器。

在所描绘的实例中，压缩机再循环路径159被构造成将冷却的压缩空气从增压空气冷却器157的下游再循环到压缩机入口。在替代实例中，压缩机再循环路径159可以被构造成将压缩空气从压缩机的下游和增压空气冷却器157的上游再循环到压缩机入口。crv158可以经由来自控制器12的电信号打开和关闭。crv158可以被构造为具有默认半开位置的三态阀，crv158可以从默认半开位置移动到完全打开位置或完全关闭位置。

通用排气氧(uego)传感器126示出为联接到排放控制装置70上游的排气歧管148。排放控制装置可以是催化转换器，并且因此在本文中也可以称为催化转换器70。另选地，双态排气氧传感器可以用uego传感器126代替。在一个实例中，转换器70可以包括多个催化剂砖。在另一实例中，可使用多个排放控制装置，每一排放控制装置具有多个砖。在一个实例中，转换器70可以是三通型催化剂。虽然所描绘的实例示出了涡轮机164上游的uego传感器126，但是应当理解，在替代实施例中，uego传感器可以定位在涡轮机164下游和转换器70上游的排气歧管中。另外或另选地，转换器70可以包括柴油氧化催化剂(doc)和/或柴油冷启动催化剂。

在一些实例中，柴油颗粒过滤器(dpf)74可以联接在排放控制装置70的下游，以在排气流的方向上捕获烟灰。在一些实例中，在转换器70和dpf74之间可以存在选择性催化还原装置和/或贫nox捕集器。dpf74可以由多种材料制成，包括堇青石、碳化硅和其他高温氧化物陶瓷。dpf74可以周期性地再生，以便减少过滤器中对抗排气流的烟灰沉积物。过滤器再生可以通过将过滤器加热到一定温度来完成，所述温度将以比新烟灰颗粒沉积更快的变化率燃烧烟灰颗粒，例如400℃-600℃。

然而，在其他实例中，由于在燃料喷射器66的喷嘴中包括管道18和/或流通通道，dpf74可以不包括在发动机10中。因此，通过包括管道18，增加在燃烧室30中的燃烧之前由管道18中的燃料夹带的空气量。因此，可以减少燃烧循环期间的烟灰产生。在一些实例中，由于在燃烧/点燃燃烧室30中的混合物之前燃料和空气的混合增加，烟灰水平可以降低到大约为零。因此，在一些实例中，在燃烧循环期间发动机10可以大致不产生烟灰(例如，零烟灰)。在其他实例中，由于包括管道18，可以减少烟灰产生，并且因此，dpf74可以较不频繁地再生，从而减少燃料消耗。

在燃烧循环期间，发动机10内的每个气缸可以经历四冲程循环，包括：进气冲程、压缩冲程、动力冲程和排气冲程。在进气冲程和动力冲程期间，活塞36远离气缸盖16朝向气缸底部移动，增加了活塞36顶部和防火板19之间的容积。活塞36靠近气缸底部并且在其进气冲程和/或动力冲程结束时(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(bdc)。相反，在压缩冲程和排气冲程期间，活塞36远离bdc朝向气缸的顶部(例如，防火板19)移动，从而减小活塞36的顶部与防火板19之间的容积。活塞36靠近气缸顶部并且在其压缩冲程和/或排气冲程结束时(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的位置通常被本领域技术人员称为上止点(tdc)。因此，在进气冲程和动力冲程期间，活塞36从tdc移动到bdc，并且在压缩冲程和排气冲程期间，活塞36从bdc移动到tdc。

此外，在进气冲程期间，通常，排气门154关闭并且进气门152打开以允许进气进入燃烧室30。在压缩冲程期间，气门152和154都可以保持关闭，因为活塞36压缩在进气冲程期间进入的气体混合物。在压缩冲程期间，由于活塞36在其朝向管道18行进时产生的正压力，燃烧室30中的气体可以被推入管道18中。来自燃烧室30的气体可以经由传导和/或惯例通过气缸盖16和环境空气中的一者或多者散热。因此，管道18中的气体温度可以相对于燃烧室30中的气体温度降低。

当在压缩冲程和/或动力冲程期间活塞36靠近tdc或处于tdc时，燃料通过喷射器66喷射到燃烧室30中。在随后的动力冲程期间，气门152和154保持关闭，因为膨胀和燃烧的燃料和空气混合物将活塞36推向bdc。在一些实例中，可以在压缩冲程期间在活塞36到达tdc之前喷射燃料。然而，在其他实例中，可以在活塞36到达tdc时喷射燃料。在另外的实例中，燃料可以在活塞36到达tdc之后喷射并且在动力冲程期间开始向bdc平移回去。在另外的实例中，可以在压缩冲程和动力冲程期间喷射燃料。

可以在一段时间内喷射燃料。根据一个或多个线性或非线性方程，可以经由脉冲宽度调制(pwm)改变喷射的燃料量和/或喷射燃料的持续时间。此外，喷射器66可以包括多个喷射孔口，并且从每个孔口喷射出的燃料量可以根据需要改变。

喷射的燃料在进入燃烧室30之前行进通过管道18的容积。换句话说，管道18包括用于夹带空气和燃料的空气通道和燃料通道，其中所述通道位于燃烧室30内。然而，通道由管道18的表面限定，并且燃料和空气流在管道18外部流动并进入燃烧室30以与未混合的燃烧室气体混合之前流过这些通道。下面将更详细地描述空气和燃料流过管道18。应当理解，如果省略管道并且替代地通道被集成到燃料喷射器66的喷嘴中，则可能发生相同的现象。

在排气冲程期间，排气门154可以打开以将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管148，并且活塞36返回到tdc。废气可以继续经由排气通道180从排气歧管148流到涡轮机164。排气门154和进气门152都可以在相应的关闭的第一位置和打开的第二位置之间调整。此外，气门154和152的位置可以调整到它们各自的第一位置和第二位置之间的任何位置。在进气门152的关闭的第一位置，空气和/或空气/燃料混合物不在进气歧管144和燃烧室30之间流动。在进气门152的打开的第二位置，空气和/或空气/燃料混合物在进气歧管144和燃烧室30之间流动。在排气门154的关闭的第二位置，空气和/或空气燃料混合物不在燃烧室30和排气歧管148之间流动。然而，当排气门154处于打开的第二位置时，空气和/或空气燃料混合物可以在燃烧室30和排气歧管148之间流动。

注意，上述气门打开和关闭时间表仅作为实例描述，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化，诸如以提供正或负气门重叠、迟进气门关闭或各种其他实例。

图1中将控制器12示出为微计算机，其包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106、随机存取存储器108、保活存储器110和传统数据总线。控制器12示出为除了接收先前讨论的那些信号之外，还从耦合到发动机10的传感器接收各种信号，包括：来自耦合到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ect)；耦合到输入装置130用于感测由车辆驾驶员132调整的输入装置踏板位置(pp)的位置传感器134；用于确定末端气体点火的爆震传感器(未示出)；来自耦合到进气歧管144的压力传感器121的发动机歧管压力(map)的测量；来自耦合到增压室146的压力传感器122的增压压力的测量；来自感测曲轴40的位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120(例如，热线空气流量计)的进入发动机的空气质量的测量；以及来自传感器58的节气门位置的测量。还可以感测大气压力(未示出传感器)以供控制器12处理。可以通过测量管道18中的流明的光电二极管92来感测过早燃烧，以由控制器12处理。在本说明书的一个优选方面，霍尔效应传感器118在曲轴的每转中产生预定数量的等间隔脉冲，从中可以确定发动机转速(rpm)。输入装置130可以包括加速踏板和/或制动踏板。因此，来自位置传感器134的输出可以用于确定输入装置130的加速踏板和/或制动踏板的位置，并且因此确定期望的发动机扭矩。因此，可以基于输入装置130的踏板位置估计车辆驾驶员132所请求的期望发动机扭矩。

控制器12从图1的各种传感器接收信号，并且采用图1的各种致动器，以基于存储在控制器的存储器上的所接收信号和指令来调整发动机操作。例如，基于感测的光大于阈值光来调整气缸温度可以包括调整流到发动机10的egr的量。例如，egr阀138可以移动得更接近完全打开位置。在一个实例中，阈值光是基于对应于管道18中的预点火的光量。因此，管道18中的燃料和空气的混合物太热并且能够在流到燃烧室之前点燃。以这种方式，烟灰形成可能大于期望值。调整egr喷射量可以包括增加egr的量以降低燃烧室温度，这可以减轻管道18中的预点火。

在一些示例中，车辆5可以是具有可用于一个或多个车轮59的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他实例中，车辆5是仅具有发动机的传统车辆，或仅具有电机的电动车辆。在所示的示例中，车辆5包括发动机10和电机61。电机61可以是马达或马达/发电机。当一个或多个离合器56接合时，发动机10的曲轴40和电机61经由变速器54连接到车轮59。在所描绘的示例中，第一离合器56设置在曲轴40与电机61之间，并且第二离合器56设置在电机61与变速器54之间。控制器12可向每个离合器56的致动器发送信号以接合或脱离离合器，以便将曲轴40与电机61和与其连接的部件连接或断开，和/或将电机61与变速器54和与其连接的部件连接或断开。变速器54可以是变速箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。动力传动系统可以各种方式配置，包括如并联、串联或串并联混合动力车辆。

电机61从牵引用电池58接收电力以向车轮59提供扭矩。电机61还可以作为发电机操作，以提供电力以对电池58充电，例如在制动操作期间。

现在参考图2a，其示出了上面参考图1描述的发动机10的喷射器66的侧视横截面图200。因此，先前引入的部件可以在随后的附图中类似地编号。图2a还包括轴线系统290，轴线系统290可以用于描述发动机系统的部件的相对定位。轴线系统290可以包括平行于重力方向299的垂直轴线292和平行于水平方向296的横向轴线294，重力方向299垂直于水平方向296。轴线292和294可以彼此正交，从而限定二维轴线系统。然而，应当理解，本文更详细描述的管道18是三维的，并且管道18的特征可以以三维方式继续和/或重复，如本文将详细描述，诸如在图2c中。如本文所使用，“顶部/底部”、“上部/下部”、“上方/下方”可以相对于垂直轴线292，并且可以用于描述附图的元件相对于彼此沿着垂直轴线292的定位。因此，被描述为“垂直地在第二部件上方”的第一部件可以相对于垂直轴线292垂直地定位在第二部件上方和/或高于第二部件(例如，在沿着轴线292相对于第二部件的正方向上)。类似地，“左侧/右侧”和“侧面”可以用于描述附图的元件相对于彼此沿着横向轴线294的定位，并且可以用于描述附图的元件相对于彼此沿着横向轴线294的定位。

如图2a的实施例中所描绘，管道18可以物理地联接到从燃料喷射器66的喷射器主体210延伸的喷嘴212。管道18在气缸盖16上方的部分可以经由凸台、压配、螺钉、夹子、熔合和/或焊接而联接到缸盖。物理联接可以将管道18气密地密封到气缸盖16，使得气缸中的加压内容物不会流过联接件。以这种方式，管道18在燃烧室30外部和气缸盖16中的部分可以不接收燃烧室气体。

另外或另选地，管道18可以完全位于气缸盖16下方。因此，管道18的顶部可以与气缸盖16的防火板19齐平。应当理解，管道18可以经由上述任何联接元件物理地联接到防火板19。另外，管道18的一些部分可以压靠在防火板19上以形成气密密封，防止气体和/或液体在其间通过。这可以防止颗粒和/或空气/燃料混合物积聚在管道18和防火板19之间。

防火板19表示气缸盖16相对于垂直轴线292的最低部分。因此，防火板19是气缸盖16的面向燃烧室30的表面。此外，燃烧室气体可以与防火板19接触。如上所述，燃烧室30的容积受到气缸盖16、活塞(例如，图1的活塞36)和气缸侧壁(例如，图1的气缸侧壁32)的限制。如果不是整个管道18，则燃烧室30的容积包括管道18的至少一部分。然而，虽然燃烧室30的容积可经由活塞调整，但是管道18的容积是固定的并且不会改变。因此，当活塞处于tdc位置时，其最接近管道18并且燃烧室30处于最小的容积。另选地，当活塞处于bdc位置时，其离管道18最远并且燃烧室30处于最大容积。因此，管道18在整个燃烧循环期间垂直地定位在活塞(例如，图1的活塞36)上方，使得管道18在tdc和bdc处垂直地位于活塞上方，以及它们之间的任何位置。因此，管道18垂直地定位在活塞上方，并且在tdc、bdc处以及它们之间的任何位置都不接触活塞。在一个实例中，管道18是固定的并且不移动。因此，管道18可以不是电动的、液压动力的、机械动力的和/或气动的。

中心轴线298可以表示管道18和燃料喷射器66两者的中心轴线，中心轴线298平行于垂直轴线292和活塞的移动方向。以这种方式，中心轴线298可以穿过活塞、燃料喷射器66和管道18的几何中心。应当理解，在一些实施例中，燃料喷射器66和管道18可以与中心轴线298不对准，使得管道18和喷射器66与中心轴线298成角度和/或与中心轴线298不径向对准。例如，在一些实施例中，管道18可以相对于垂直轴线292成角度。

管道18可以包括沿着横向轴线294的圆形横截面和沿着垂直轴线292的矩形横截面。因此，在一个实例中，管道18是圆柱形的，诸如在图2c所示的实例中。本领域普通技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，管道18可以是其他形状。例如，管道18可以是截头圆锥形的、立方形的、三角形金字塔形的等。

管道18可以包括适于驻留在燃烧环境中的各种材料。例如，管道18可以包括铁、铝、碳纤维、镁、钢、陶瓷等。在一个实例中，管道18模仿燃烧室30或气缸盖16的材料。另外或另选地，管道18可以包括涂层，所述涂层被构造成防止颗粒撞击到管道18的表面上。

管道18可以包括在气缸盖16下方的多个流通通道230。包括在管道18中的流通通道230的数量可以等于喷嘴尖端214构造成喷射的燃料喷射的数量。流通通道230可以形成在管道18的上部202和下部204之间。管道18的上部202和下部204可以是连续的且均匀的，如图2c的实例中所示。但是，在图2a和图2b的横截面中，上部202和下部204被描绘为分开的以示出流通通道230。

在图2a的横截面中，喷嘴尖端214被示出为喷射两个喷射242。因此，示出了两个流通通道230。在一个实例中，确切地有六个流通通道230。以这种方式，燃烧室气体可以流入和流出流通通道而不流出燃烧室30。管道18可以包括开口232，开口232布置在流通通道230的位于喷嘴尖端214的最低点上方的部分中。也就是说，开口232可以布置成使得空气可以在喷射242开始之上流过开口232并进入管道18。

可选的二次空气通道经由导管252示出，导管252可以在平行于中心轴线298的方向上延伸。导管252可以被构造成允许燃烧室气体进入管道18并与流通通道230中的喷射242合并。因此，导管252可以在功能上类似于开口232。

如图所示，喷射242的轨迹282可以相对于防火板19成角度。在喷射器242和防火板19之间形成的角度可以在5-60°之间。在一个实例中，在每个喷射242和防火板19之间形成的角度等于20°。此外，轨迹282可以与每个流通通道230的中心对准。这可以防止和/或减轻喷射242与流通通道230和管道18的表面之间的接触。

以这种方式，流通通道230可以是成角度的通道，布置成穿过管道18的整个表面。流通通道230与喷嘴尖端214的喷射孔口对准，使得从喷射孔口喷射的喷射242可以不间断地通过流通通道230。

现在参考图2b，其示出了流通通道231的详细视图，流通通道231与图2a中的每个流通通道230基本相同。

与每个开口232相同的开口233可以是沿着管道18的上部202的整个圆周延伸的单个连续开口，将流通通道230流体联接到燃烧室30。开口232的数量可以基本上等于流通通道230的数量。因此，每个流通通道可以被构造成以喷射242的喷射来夹带空气。

流通通道231可以从其入口234延伸到其出口236，其中出口236布置在管道18的下部附近。流通通道231可以遵循管道18的上部202和下部204的内表面224的形状。在一个实例中，流通通道231是对称的，并且上部202和下部204的内表面224基本相同。具体地，内表面224是对应于流通通道231的管道的单个表面，内表面224物理地联接到外表面222和底部表面226中的每一个。外表面222可以围绕对应于流通通道231的管道18的最大圆周延伸。底部表面226可以在流通通道231的出口236附近从外表面222延伸到内表面224。在一个实例中，外表面222是线性的并且平行于中心轴线298，并且底部表面226是线性的并且垂直于中心轴线298。

流通通道231可以包括入口234处的第一直径。内表面224的轮廓可以使得流通通道231包括在区段238处的第二直径和在出口236处的第三直径。在一个实例中，第一直径是流通通道231的最大直径，第二直径小于第一直径，第三直径小于第二直径。因此，第三直径可以是流通通道231的最小直径。另外或另选地，第二直径和第三直径之间的差小于第一直径和第二直径之间的差。以这种方式，内表面224的轮廓从入口234到区段238比从区段238到出口236更加极端。换句话说，管道18的曲率半径从入口区段234到出口区段236减小。在一个实例中，区段238和出口236之间的曲率半径基本上等于零(例如，内表面224在区段238和出口236之间是线性的)。本文中，流通通道231在入口234和区段238之间的部分可以被称为喇叭区段，并且流通通道231在区段238和出口236之间的部分可以被称为喷嘴区段。

具体地，内表面224可以从外表面222朝向入口234和区段238之间的中心轴线298向内延伸。因此，内表面224可以朝向入口234和区段238之间的喷射243的轨迹283凸出。这个向内延伸可以使流通通道231变窄，使得其在区段238处的第二直径是在入口234处的第一直径的60％-75％之间。从区段238到出口236(例如，喷嘴区段)，内表面224继续将流通通道231压紧和/或变窄。然而，区段238和出口236之间的压紧不如入口234和区段238之间的压紧严重。出口236处的第三直径可以类似于第一直径的50％。以这种方式，流通通道231可以包括喇叭形状，所述喇叭形状具有沿着横向轴线294截取的圆形横截面，其中横截面的直径从入口234到出口236减小。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用其他尺寸(例如，直径和角度)。

如图所示，内表面224沿着流通通道231是光滑的，没有从其延伸的凹口或突起。然而，本领域普通技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，内表面224可以包括凹口和/或突起。

作为实例，第一直径以第一变化率朝向喇叭区段中的第二直径减小，第二直径以第二变化率朝向第三直径减小。第一变化率可以是第二变化率的两倍到五倍。这与喇叭区段沿着垂直轴线292短于喷嘴区段相结合，导致流通通道的不均匀变窄。另外或另选地，第二变化率可以是零，并且第一变化率可以衰减，使得流通通道231的曲率半径从入口234到区段238减小，以产生凸起形状的曲率。

通过压紧流通通道231，相对于具有均匀宽度和/或直径的通道，来自喷射器66的喷嘴尖端214的燃料喷射243驻留在流通通道231中的时间量减少。因此，流通通道231的直径减小增加了管道18的出口236处的喷射速度，从而增加了出口236处的空气夹带。喇叭形状还可以使燃烧室气体(由箭头244示出)流过开口232并进入流通通道230，其中燃烧室气体可以与燃料喷射242混合和/或合并和/或组合。因此，燃料喷射242可以在流过流通通道230的出口236并进入燃烧室30之前夹带有燃烧室气体244。在一个实例中，与不具有管道18的燃料喷射器相比，管道18可以允许燃料喷射242穿透到燃烧室30中更深处。

在图2a的实施例的上下文中，燃烧室30可以描绘除了流通通道230和管道18的其他部分之外的燃烧室30的容积。因此，即使管道18的部分布置在燃烧室30中，也独立地描述了流过这些部分(例如，流通通道230和开口232)的气体。例如，流通通道230中的燃料喷射242和燃烧室气体244可以不与燃烧室30中和流通通道230外部的其他燃烧室气体接触，直到燃料喷射242和燃烧室气体244流过流通通道230的出口236为止。作为另一个实例，流过开口232的燃烧室气体可以从燃烧室30流到流通通道230。

通过在管道18中夹带燃料喷射242和燃烧室气体244，可以不在燃烧室中形成未燃烧的燃料蒸气泡，这可以提高燃料经济性并减少颗粒物质输出。

换句话说，管道18包括布置在气缸盖16的防火板19下方的流通通道230。开口232布置在流通通道230的入口234和防火板19之间。喷嘴尖端214可以定位成在开口232下方喷射并进入流通通道230中。因此，喷嘴尖端214和流通通道230可以沿着中心轴线298对准。燃料喷射242可以通过流通通道230，其中燃料喷射242的流率由于流通通道230的压紧和/或变窄而增加。流率的这种增加可以导致燃烧室气体244流过开口232并进入流通通道230。

现在参考图2c，其示出了管道18的三维视图。如图所示，开口232和流通通道230延伸通过管道18的整个厚度。此外，开口232平行于横向轴线294，并且流通通道230与横向轴线294和垂直轴线292成角度。另外，开口232和流通通道230围绕轴线284同轴，其中轴线284可以平行于垂直轴线292。开口232的开口可以直接布置在流通通道230上方，其中开口232垂直地布置在喷嘴尖端214的最低点上方。如图所示，开口232的直径小于流通通道230的出口236的直径。在其他实例中，另外或另选地，开口232的尺寸可以与流通通道的出口类似。

现在参考图3，其示出了用于响应于发动机烟灰输出调整发动机操作参数的方法300。用于执行方法300的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器(诸如上面参考图1描述的传感器)接收的信号来执行。根据下面描述的方法，控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。

在302处，方法300包括确定、估计和/或测量当前发动机操作参数。当前发动机操作参数可以包括但不限于以下一者或多者：歧管压力、歧管温度、节气门位置、发动机转度、发动机温度、冷却剂温度、车辆速度、egr流率和空气/燃料比。

在304处，方法300可以包括测量从流通通道透射的光，其中流通通道是管道(例如，图2a中的管道18的流通通道230)。如上所述，通道可以构造有光电二极管，所述光电二极管适于测量从管道透射的光量。测量的光量可以指示预点火的程度。因此，当光量增加时，预点火程度增加并且可能导致少于期望量的气体/燃料混合。与没有发生预点火相比，这可能导致烟灰形成增加。

在306处，方法300包括确定由光电二极管感测的光是否大于阈值光量。在一个实例中，阈值光等于从管道发射的对应于发动机烟灰输出的光量，其大于阈值烟灰输出。在一个实例中，阈值烟灰输出等于排放标准。在另一个实例中，阈值烟灰输出等于零。如果感测到的光小于阈值光，则发动机烟灰输出小于阈值烟灰输出，并且方法300前进到308以保持当前发动机操作参数。以这种方式，发动机烟灰输出相对较低和/或为零，并且不调整发动机操作参数来减少发动机烟灰输出。

如果光大于阈值光，则发生过多的预点火并且发动机烟灰输出大于阈值烟灰输出。方法300可以进行到310以调整发动机操作参数。

在一些实施例中，另外或另选地，基于来自管道中的压力换能器和应变计中的一者或多者的反馈来计算预点火程度。另外或另选地，计算还可以包括来自位于排气系统中的排气传感器的反馈。如果检测到压力过大(例如，压力大于阈值压力)、应变过大(例如，应变大于阈值应变)和/或烟灰过多(例如，烟灰大于阈值烟灰输出)，则预点火过多可能正在发生，并且方法可以进行到310。阈值压力和阈值应变中的每一个可以对应于与阈值光相同的预点火程度。

在310处，方法300包括以下一者或多者：在312处增加egr，在314处减小歧管压力，在316处降低进气温度，在318处增加管道区域中的冷却，以及在320处增加喷水。在312处增加egr可以包括将egr阀调整到打开较大的位置以允许更大量的egr流到进气通道。减小歧管压力可以包括将节流阀移动到打开较小的位置。另外，流入进气歧管的egr流量可以减小以进一步降低进气歧管压力。另外或另选地，将进气引导通过增压空气冷却器(例如，图1的cac157)以进一步降低歧管压力。因此，egr可以在312处仍然增加，但是egr在流到进气歧管之前被引导通过egr冷却器。降低进气温度可以包括将水喷射到燃烧室上游的进气通道和/或歧管中。增加管道区域中的冷却包括使冷却剂流到气缸冷却套靠近管道和/或喷嘴尖端的部分。增加喷水可以包括向位于气缸内的燃料喷射器的致动器发信号以通知喷射器更大量的水。另外或另选地，喷射压力可以响应于测量的光大于阈值光而增加。以这种方式，喷射可以比较低的喷射压力更快地流入燃烧室，从而减少预燃的可能性。在一些实例中，喷射压力可以响应于测量的光大于阈值光而减小。

在一个实例中，方法可以基于透射的管道光和阈值光之间的差值在310处应用一个或多个调整。例如，如果差值相对较高并且因此透射的管道光远高于阈值光，则可以采用一个或多个调整。另外或另选地，响应于差值相对较高而增加调整的幅度。例如，增加喷水量。另选地，如果差值相对较低(例如，小于相对较高的差值)，则可以采用较少的调整。另外或另选地，调整的幅度可以略微减小或不增加。例如，喷水量是基线(例如，最低)量。以这种方式，燃烧室气体可以包括空气、水和/或egr中的一者或多者。

以这种方式，方法300可以响应于透射的光大于阈值光来调整发动机操作参数。可以调整发动机操作参数以减轻管道中的预点火，这减少所透射的管道光。通过这样做，更少的颗粒(如果有)通过燃烧室的排气门排出到排气歧管。

多个光电二极管可以包括在管道和/或喷嘴尖端中。因此，可以基于超过多个阈值光中的一个或多个以及超过每个阈值光的幅度来实施调整。例如，如果测量的光量超过第一阈值光和第二阈值光但是不超过第三阈值光，则方法400可以喷水并减少egr流量。然而，在一个实例中，如果光量超过第一、第二和第三阈值光中的每一个，则方法400可以喷水，减少egr流量并增加喷射压力。

在322处，方法300包括使燃烧室气体流动到位于管道中的流通通道。在喷射之前，燃烧室气体可以流过位于管道中的流通通道。然而，由于燃料喷射的性质，燃烧室气体流过管道的开口，流过流通通道的入口，并进入流通通道，其中燃烧室气体可以与燃料喷射混合。与在预点火之前的燃烧室气体温度相比，在上述310处的调整之后，燃烧室气体可以更冷。以这种方式，可能不太可能发生管道中的预点火。

在324处，方法300包括喷射燃料并将燃料与管道中的燃烧室气体一起混合。如上所述，燃料喷射在流出与一个或多个出口通道对准的一个或多个喷射孔口之前，流过燃料喷射器的燃料管道。来自燃烧室的燃烧室气体流过开口并流入流通通道，其中燃烧室气体在离开出口通道之前与燃料喷射混合。这种混合可以限制或防止颗粒物质从气缸中逸出。特定地说，可以基于驾驶员需求扭矩、期望空气/燃料比、质量气流变化率等中的一者或多者来确定要喷射的燃料量。此外，可以基于发动机操作条件来调整喷射正时。特定地说，燃料可以朝向燃烧室喷射。在一些实例中，燃料可以基本上平行于流通通道的燃料喷雾管道和/或与所述燃料喷洒管道一致地喷射。因此，方法300包括将喷射的燃料和燃烧室内部的流通通道中的燃烧室气体混合。

在326处，方法300包括引导包括燃料喷射和燃烧室气体的混合物以与未混合的燃烧室气体混合。未混合的燃烧室气体可以定义为不与燃料混合的燃烧室气体。燃料/空气混合物可以在压缩冲程和/或动力冲程中的一者或多者期间流入燃烧室。

在328处，方法300包括点燃燃烧室中的燃料/空气混合物。在一些实例中，燃料/空气混合物可能由于燃烧室中的温度和压力而自发燃烧。在其他实例中，燃料/空气混合物可以通过电热塞点燃。

在330处，方法300包括在排气冲程期间喷射燃烧室中的气体。特定地说，方法300可以包括打开一个或多个排气门(例如，上面在图1中描述的排气门154)并且将燃烧室气体喷射到排气歧管(例如，上面在图1中描述的排气歧管148)。方法300可以包括仅在活塞的排气冲程期间将燃烧室中的气体喷射到排气歧管。

在一些实例中，燃料轨压力可以与燃烧室中产生的颗粒物质的量成比例。因此，燃料轨压力可以随着颗粒物质的量增加而增加。相反，随着产生的颗粒物质的量减少，燃料轨压力可能降低。在一个实例中，增加燃料轨压力可以减少燃料喷射驻留在流通通道230中的时间量。增加燃料轨压力还可以增加流入流通通道以与燃料喷射混合的燃烧室气体的量。因此，降低燃料轨压力可以增加燃料喷射驻留在流通通道230中的时间量。例如，如果透射的管道光大于阈值光，则产生的颗粒物质的量可以高于期望的量，并且可以增加燃料轨压力。这个调整可以与310处的一个或多个调整同时发生。另外或另选地，燃料轨压力的调整可以独立于310处的调整而发生。

现在参考图4，其示出了操作顺序400，操作顺序400示出了具有实施图4的方法400的控制器(例如，图1的发动机10和控制器12)的发动机的示例结果。线410表示燃烧室气体温度，线420表示pm输出温度，线422表示阈值pm输出，线430表示喷射浮起长度，并且线432表示阈值喷射浮起长度，线440表示测量的光量并且线442表示测量的阈值光量，线450表示egr流率，线460表示在燃烧室中是否发生喷水，并且线470表示燃料轨压力。每个图表的水平轴线表示时间并且时间从图表的左侧到图表的右侧增加。

在t1之前，燃烧室气体温度和/或燃烧室气体温度相对较低，如线410所示。然而，燃烧室气体温度朝向高温增加。在一个实例中，这是由于发动机负载的增加。因此，喷射浮起开始从相对较高的长度朝向阈值浮起长度减小，分别如线430和432所示。由于燃烧气体温度升高，浮起长度减小，这可能导致比期望的更早的燃烧。因此，pm输出也开始从相对较低的量朝向阈值pm输出增加，分别如线420和422所示。随着浮起长度减小，由管道和/或流通通道中的光传感器测量的光量朝向测量的阈值光量增加，分别由线440和442示出。在一个实例中，图1的光传感器92定位在图2a的流通通道230中。所测量的阈值光量基本上类似于图3的方法300中的306处描述的阈值光。因此，当测量的光大于阈值光量时，在燃料/燃烧室气体混合物流入燃烧室之前，可以在管道或流通通道中发生燃烧。egr流率相对较低，如线450所示。喷水停止，如线460所示。燃料轨压力相对较低，如线470所示。

在t1，燃烧室气体温度达到相对较高的温度。结果，pm输出增加到大于阈值pm输出的pm输出。另外，喷射浮起减小到小于阈值浮起长度的浮起长度。因此，由光传感器测量的光大于阈值光量。因此，燃烧室温度太高，导致燃料在管道的流通通道中过早燃烧(例如燃起)。为了降低pm输出并增加喷射浮起长度，egr流率增加并且喷水被激活。燃料轨压力增加以降低在流通通道中发生预燃的可能性。

在t1之后并且在t2之前，喷水继续并且egr流率继续朝向相对较高的egr流率增加，以帮助降低燃烧室气体温度。通过这样做，燃烧室气体温度降低，并且因此喷射浮起朝向阈值浮起回升，pm输出朝向阈值pm输出减小，并且测量的光朝向测量的阈值光量减少。燃料轨压力继续增加，直到燃料轨压力达到相对较高的压力。

在t2，燃烧室气体温度已经充分降低，使得pm输出降低到低于阈值pm输出的pm输出，喷射浮起增加到大于阈值喷射浮起的喷射浮起长度，并且测量的光减少到小于测量的阈值光量的光量。因此，终止喷水并且egr流率降低。喷水可以通过喷射器执行，喷射器定位成在管道或喷嘴尖端之外和/或与管道或喷嘴尖端间隔开的区域中将水喷射到燃烧室中。在一些实例中，另外或另选地，保持喷水和egr流率中的一者或多者以保持燃烧室气体温度相对较低。这可以基于燃烧稳定性、egr需求和/或可从储水器获得的水量，所述储水器流体联接到构造成喷射到气缸中的喷射器。响应于pm输出降低到阈值pm输出以下，燃料轨压力可能开始降低。

在t2之后，燃烧室气体温度降低到相对较低的温度。pm输出小于阈值pm输出。喷射浮起大于阈值喷射浮起。测量的浮起小于测量的阈值光。egr流率继续降低并且喷水保持停用。燃料轨压力恢复到相对较低的压力。

以这种方式，燃料喷射器可以配备有包括流通通道的管道。流通通道的直径从其与燃料喷射器喷嘴相邻的入口到其远离燃料喷射器喷嘴的出口减小。通过这样做，燃料喷射可以在流通通道中驻留较短的时间量，同时仍然与燃烧室气体充分混合以减少颗粒物质输出。在将燃料喷射流入燃烧室之前，将燃烧气体与流通通道内的燃料喷射混合的技术效果是减少颗粒物质输出。通过预混合燃料和燃烧气体，可以不在燃烧室中形成未燃烧的燃料蒸气泡，这不仅可以提高燃料经济性，还可以防止颗粒物质输出。

系统包括燃烧室，所述燃烧室包括管道，所述管道包括至少一个流通通道，所述流通通道被构造成接收燃料喷射和燃烧室气体，所述流通通道包括上游的且大于第二直径的第一直径、上游的且大于第三直径的第二直径，并且其中第一直径和第二直径之间的第一差值大于第二直径和第三直径之间的第二差值。系统的第一实例还包括：其中第一直径对应于流通通道的入口，并且第三直径对应于流通通道的出口。系统的第二实例(可选地，包括第一实例)还包括：其中流通通道布置在燃烧室的缸盖的防火板下方，并且其中管道还在流通通道和防火板之间包括至少一个开口，所述至少一个开口将流通通道流体联接到燃烧室。系统的第三实例(可选地包括第一和/或第二实例)还包括：其中流通通道从燃烧室的燃料喷射器接收穿过其第一直径的燃料喷射，并且其中燃烧室气体流过至少一个开口并与流通通道中的燃料喷射混合。系统的第四实例(可选地包括第一至第三实例中的一个或多个)还包括：其中管道还包括光电二极管，所述光电二极管被配置成测量从管道透射的光量。

一种方法包括：测量在通道中感测到的光量，所述通道经由光电二极管将燃料喷射器流体联接到燃烧室；将光量与阈值光进行比较；以及响应于所述比较来调整燃料轨压力。所述方法的第一实例还包括：其中阈值光是基于当产生的颗粒物质超过期望量时在通道中释放的光。所述方法的第二实例(可选地包括第一实例)还包括：其中调整燃料轨压力包括响应于测量的光量大于阈值光而增加燃料轨压力。所述方法的第三实例(可选地包括第一和/或第二实例)还包括：其中所述增加还包括响应于所测量的光量与阈值光之间的差值来调整增加的幅度，其中所述幅度随着差值的增加而增加。所述方法的第四实例(可选地包括第一至第三实例中的一个或多个)还包括：其中响应于所述比较来调整egr流率、歧管压力、歧管温度和喷水量。所述方法的第五实例(可选地包括第一至第四实例中的一个或多个)还包括：其中通道布置在燃烧室的缸盖下方并与燃烧室的燃料喷射器的中心轴线对准。

发动机系统包括燃料喷射器，所述燃料喷射器定位成穿过开口喷射到管道中，其中所述管道的直径在喷射器附近的第一端处最大，所述直径在喇叭区段中以第一变化率减小，并且其中所述直径在位于喇叭区段下游的喷嘴区段中以第二变化率减小，并且其中所述第二变化率小于所述第一变化率。发动机系统的第一实例还包括：其中第一变化率是第二变化率的两倍到五倍。发动机系统的第二实例(可选地包括第一实例)还包括其中喇叭区段对应于管道的流通通道的入口，并且其中喷嘴区段对应于流通通道的出口，并且其中入口经由开口流体联接到燃烧室，并且出口直接流体联接到燃烧室。发动机系统的第三实例(可选地包括第一和/或第二实例)还包括：其中直径沿着燃料喷射流过管道的方向减小。发动机系统的第四实例(可选地包括第一至第三实例中的一个或多个)还包括：其中控制器具有存储在其非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时允许所述控制器在所测量的光量大于阈值光时，响应于由管道中的光传感器测量的光量而降低燃烧室温度。发动机系统的第五实例(可选地包括第一至第四实例中的一个或多个)还包括：其中管道包括沿着中心轴线与燃料喷射器的喷嘴对准的流通通道，并且其中所述管道还包括与所述流通通道共面接触的成型内表面。发动机系统的第六实例(可选地包括第一至第五实例中的一个或多个)还包括：其中内表面包括相对于喇叭区段中的中心轴线的第一角度，并且其中内表面包括相对于喷嘴区段中的中心轴线的第二角度，并且其中所述第一角度大于所述第二角度。发动机系统的第七实例(可选地包括第一至第六实例中的一个或多个)还包括：其中第一角度在45度到80度之间并且其中第二角度在5度到30度之间。发动机系统的第八实例(可选地包括第一至第七实例中的一个或多个)还包括：其中管道不包括除开口和喷嘴区段的出口之外的其他入口或另外出口。

注意，本文中包括的示例性控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括控制器与各种传感器、致动器和其他发动机硬件的组合的控制系统执行。本文描述的特定例程可以表示任何数目的处理策略中的一者或多者，所述处理策略例如为事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，可以按照所说明的序列、并行地或者在一些情况下省略所说明的各种动作、操作和/或功能。同样地，不一定需要所述处理次序来实现本文描述的示例性实施例的特征和优势，而是出于说明和描述的简易性而提供。可以依据所使用的特定策略来反复地执行所说明的动作、操作和/或功能中的一者或多者。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以清晰地表示将要编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中通过在包括各种发动机硬件部件与电子控制器的组合的系统中执行指令来实施所描述的动作。

将了解，本文公开的配置和例程在本质上是示例性的，并且不应在限制意义上看待这些特定实施例，因为众多变化是可能的。例如，上述技术可以应用于v-6、i-4、i-6、v-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的全部新颖的且非显而易见的组合和子组合。

随附权利要求特别指出被视为新颖和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这样的权利要求应被理解为包括一个或多个这样的元件的结合，既不要求也不排除两个或更多个这样的元件。所公开的特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可以通过修改本权利要求或通过在本申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。这样的权利要求，无论是比原始权利要求的范围更宽、更窄、相同还是与之不同，也被认为包括在本公开的主题内。

根据本发明，提供了一种系统，所述系统具有燃烧室，所述燃烧室包括管道，所述管道包括至少一个流通通道，所述流通通道被构造成接收燃料喷射和燃烧室气体，所述流通通道包括上游的且大于第二直径的第一直径、上游的且大于第三直径的第二直径，并且其中第一直径和第二直径之间的第一差值大于第二直径和第三直径之间的第二差值。

根据一个实施例，第一直径对应于流通通道的入口，并且第三直径对应于流通通道的出口，其中第一直径对应于管道的凸出部分。

根据一个实施例，流通通道布置在燃烧室的缸盖的防火板下方，并且管道还包括在流通通道和防火板之间的至少一个开口，至少一个开口将流通通道流体联接到燃烧室。

根据一个实施例，流通通道从燃烧室的燃料喷射器接收穿过其第一直径的燃料喷射，并且其中燃烧室气体流过至少一个开口并与流通通道中的燃料喷射混合。

根据一个实施例，管道还包括光电二极管，所述光电二极管被配置成测量从管道透射的光量。

根据本发明，一种方法包括：测量在通道中感测到的光量，所述通道经由光电二极管将燃料喷射器流体联接到燃烧室；将光量与阈值光进行比较；以及响应于所述比较来调整燃料轨压力。

根据一个实施例，阈值光是基于当所产生的颗粒物质超过期望量时在通道中释放的光。

根据一个实施例，调整燃料轨压力包括响应于测量的光量大于阈值光而增加燃料轨压力。

根据一个实施例，所述增加还包括响应于所测量的光量与阈值光之间的差值来调整增加的幅度，其中幅度随着差值的增加而增加。

根据一个实施例，本发明的特征还在于，响应于比较来调整egr流率、歧管压力、歧管温度和喷水量。

根据一个实施例，通道布置在燃烧室的缸盖下方，并与燃烧室的燃料喷射器的中心轴线对准。

根据本发明，提供了一种发动机系统，其具有：燃料喷射器，所述燃料喷射器定位成穿过开口喷射到管道中，其中所述管道的直径在喷射器附近的第一端处最大，所述直径在喇叭区段中以第一变化率减小，并且其中所述直径在位于喇叭区段下游的喷嘴区段中以第二变化率减小，并且其中所述第二变化率小于所述第一变化率。

根据一个实施例，第一变化率是第二变化率的两倍到五倍。

根据一个实施例，喇叭区段对应于管道的流通通道的入口，并且其中喷嘴区段对应于流通通道的出口，并且其中入口经由开口流体联接到燃烧室，并且出口直接流体联接到燃烧室。

根据一个实施例，其中直径沿着燃料喷射流过管道的方向减小。

根据一个实施例，本发明的特征还在于控制器，所述控制器具有存储在其非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时允许所述控制器在所测量的光量大于阈值光时，响应于由管道中的光传感器测量的光量而降低燃烧室温度。

根据一个实施例，管道包括沿着中心轴线与燃料喷射器的喷嘴对准的流通通道，并且其中管道还包括与流通通道共面接触的成型内表面。

根据一个实施例，所述内表面包括相对于喇叭区段中的中心轴线的第一角度，并且其中所述内表面包括相对于喷嘴区段中的中心轴线的第二角度，并且其中所述第一角度大于所述第二角度。

根据一个实施例，第一角度在45度到80度之间，并且其中第二角度在5度到30度之间。

根据一个实施例，管道不包括除开口和喷嘴区段的出口之外的其他入口或另外出口。