CN102213155B - 用于重整物发动机的点火控制 - Google Patents

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Abstract

在火花点火发动机运行期间，点火系统产生用于在发动机汽缸中燃烧充气(如，空气和燃料的混合物)的输出(例如击穿电压、峰值次级线圈电流和火花持续时间)。点火输出在包括高可燃性的第二燃料的发动机中是重要的，例如在具有燃料重整器系统的发动机中。本发明包括用于调节点火输出的示例性方法、设备和系统。

Description

用于重整物发动机的点火控制
技术领域
本申请涉及在包括具有高可燃性(ignitability)的第二燃料的发动机中的点火系统输出控制，例如具有产生富氢燃料的重整器(reformer)系统的发动机。
背景技术
在火花点火发动机的运行期间，点火系统产生用来在发动机汽缸中启动充气(如，空气和燃料的混合物)燃烧的输出(例如，击穿电压、峰值次级线圈电流和火花持续时间(sparkduration))。如果给定充气的化学和物理性质具有更低的可燃性，则用于燃烧的点火输出大于用于具有更高可燃性的另一个充气的点火输出。包括设备和系统的发动机，如提供助增压空气的压缩机、排气再循环(EGR)系统和控制如正时、持续时间和升程的可变气门控制(VVC)系统，可完全影响充气的可燃性，导致增加点火系统输出需求。
在一种方法中，点火系统产生模块化的输出。在一些条件下使用高点火输出，如当可增加火花持续时间时在轻负载工况期间。进而，在高负载和/或高稀释度条件期间，可增加峰值次级电流和击穿电压。
发明人在本文中已经意识到上述方法的问题。当点火输出增加时引起寄生效率损失(Parasiticefficiencylosses)，部分消除了高稀释度和/或高增压发动机的效率收益(efficiencybenefit)。进一步，增大点火输出的范围可大幅度地增加点火系统的成本。再进一步，在没有大范围的点火系统输出能力的情况下，发动机可能不会积极地利用稀燃、EGR、可变气门控制、增压等，而避免失火、火花塞电极过度腐蚀等等。
发明内容
因此，公开了用于发动机的点火控制的系统、设备和方法，例如具有用于产生重整的燃料的重整器的多燃料发动机。在一个示例中，用于发动机的方法包括调节点火系统中包括的火花塞的火花持续时间，该火花塞联接至发动机的汽缸，该调节基于重整物(reformate)储存罐中的重整物数量。在进一步的示例中，用于发动机的方法包括调节发动机的汽缸中重整物浓度，该发动机包括包含重整物催化剂的乙醇基燃料重整物系统，该调节基于发动机的点火系统中包括的火花塞的火花持续时间，该火花塞联接至汽缸。
包括如乙醇基燃料重整物系统的燃料重整器系统的发动机可通过增加重整物来增加充气可燃性，由此减轻增大的点火系统输出的使用。从而，可更积极地利用稀燃、EGR、增压、VVC(或如凸轮廓线变换系统(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)、可变气门升程(VVL)等类似的系统)等等，同时减少潜在的发动机失火。例如，当用增加的重整物数量工作时，可使用更高的EGR等级和/或延迟更多的气门正时。此外，存在意料之外的协同作用(synergy)使得增加的点火输出可以用于保存重整物。
根据另一个方面，提供用于发动机的方法。该方法包括调节发动机的汽缸中的重整物数量，该发动机联接到燃料重整器系统，该调整基于发动机的点火系统中包括的火花塞的火花持续时间，火花塞联接到汽缸。
在一个实施例中，该方法进一步包含响应于低于火花持续时间阈值的火花持续时间、低于电压阈值的击穿电压和低于电流阈值的峰值次级电流中的至少一个而减少增压。
在另一个实施例中，通过重整乙醇燃料的车载重整器产生重整物数量。
根据另一个方面，用于发动机的方法包括，在第一模式中，响应于低于第一重整物阈值的储油罐中的重整物数量而增加联接到发动机汽缸的火花塞的火花持续时间；以及在不同于第一模式的第二模式中，响应于短于持续时间阈值的火花持续时间而增加汽缸中的重整物浓度。
在一个实施例中，第一模式进一步包括响应于高于重整物阈值的重整物数量而减少火花持续时间。
在另一个实施例中，第二模式进一步包括响应于等于或长于阈值持续时间的火花持续时间而减少重整物浓度。
在另一个实施例中，该方法进一步包含响应于高于转换阈值的重整物数量而从第一模式转换到第二模式。
在另一个实施例中，该方法进一步包含响应于低于转换阈值的重整物数量而从第二模式转换到第一模式。
在另一个实施例中，第一模式进一步包括响应于高于充气运动(chargemotion)阈值的充气运动和高于汽缸压力阈值的汽缸压力中的至少一个而增加火花塞中火花电压和峰值电流中的至少一个。
在另一个实施例中，第一模式进一步包括响应于低于转速-负载阈值的发动机转速-负载和高于稀释度阈值的充气稀释度中的至少一个而增加火花持续时间。
在另一个实施例中，第二模式进一步包括响应于低于火花持续时间阈值的火花持续时间、低于电压阈值的火花电压和低于电流阈值的峰值电流中的至少一个而减少稀释度或增压。
应当理解的是，提供上述内容以简化的形式介绍在随后的具体实施方式中进一步描述的概念选择。这并不意味着指定要求保护的主题的关键特征或重要特征，要求保护的主题的范围通过随附于说明书的权利要求限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任意部分提到的任意缺点的实施方式。
附图说明
图1示出了发动机系统。
图2图示说明了用于操作发动机的更高级的程序。
图3图示说明了用于基于发动机条件调节点火输出的示例性程序。
图4图示说明了用于基于点火输出调节增压、稀释度和重整物浓度中的至少一个的示例性程序。
具体实施方式
在本申请中，参考图1介绍并描述了包括用于液体和气体燃料(例如，富氢重整物)的燃料系统和设备的示例性发动机。接下来，参考图2描述了用于在第一操作模式(例如，基于发动机条件调节点火输出)和第二操作模式(例如，基于点火输出调节增压、稀释度和重整物数量)中控制这种发动机的方法。参考图3和图4分别描述了用于第一和第二操作模式的进一步的示例性方法。
参考图1，内燃发动机10包括多个汽缸，图1示出了其中的一个汽缸。内燃发动机10通过发动机电子控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，其中活塞36被布置在汽缸壁32中并被联接到曲轴40。燃烧室30被示为经由各自的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48相通。
在这个示例中，进气门52和排气门54可以经由各自的凸轮致动系统51和53被凸轮致动控制。每个凸轮致动系统51和53都可包括一个或更多个凸轮，并可利用可被控制器12操作的凸轮廓线变换系统(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或更多个以改变气门操作。进气门52和排气门54的位置可分别由位置传感器55和57确定。在可替换的实施例中，进气门52和/或排气门54可通过电动气门驱动(EVA)控制。例如，汽缸30可以可替换地包括经由电动气门驱动控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。
进气歧管44也被示为联接到发动机汽缸，所述发动机汽缸具有与其联接的燃料喷射器66以用于与来自控制器12的信号FPW的脉冲宽度成比例地供应液体燃料。燃料被包括燃料箱91、燃料泵(未示出)、燃料管路(未示出)和燃料轨道(未示出)的燃料系统传输到燃料喷射器66。图1的发动机10被配置使得燃料被直接喷射到发动机汽缸中，这被本领域技术人员称为直接喷射。可替换地，液体燃料可以被进气道喷射。从响应控制器12的驱动器68向燃料喷射器66提供工作电流。此外，进气歧管44被示为与可选的电子节气门64相通。在一个示例中，可以使用低压直接喷射系统，其中燃料压力可升到接近20-30巴。可替换地，高压双级燃料系统可用于产生更高的燃料压力。
气体燃料可通过燃料喷射器89被喷射到进气歧管44。在另一个实施例中，气体燃料可被直接喷射到汽缸30中。例如，气体燃料的一个示例是例如通过重整乙醇或乙醇/汽油混合物产生的富氢重整物。气体燃料通过泵96和止回阀82从储存箱93被供应到燃料喷射器89。泵96给储存箱93中从车载燃料重整器97供应的气体燃料加压。当泵96的输出处于比储存箱93低的压力时，止回阀82限制气体燃料从储存箱93流到燃料重整器97。燃料重整器97包括催化剂72，并且可进一步包括可选的电加热器98以用于重整从燃料箱91供应的液体燃料(例如，酒精、乙醇、甲醇或其混合物)。燃料重整器97被示为联接到催化转化器70和排气歧管48的下游的排气系统。然而，燃料重整器97可联接到排气歧管48，并位于催化转化器70的上游。燃料重整器97可用排气热来驱动燃料罐91供应的酒精的吸热脱氢，并促进燃料重整。
无分电器点火系统88响应于控制器12经由火花塞92提供点火火花到燃烧室30。通用/宽域排气氧(UEGO)传感器126被示为联接至催化转化器70上游的排气歧管48。可替换地，双态排气氧传感器可用来代替UEGO传感器126。
在一个示例中，转化器70可包括多个催化剂砖。在另一个示例中，可用每个都具有多个砖的多个排放控制装置。在一个示例中，转化器70可以是三元型催化器。
控制器12在图1中被示为常规的微型计算机，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和常规的数据总线。控制器12被示为接收来自联接至发动机10的传感器的各种信号，除了前面讨论的那些信号之外，还包括：来自联接至冷却套114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；联接至加速器踏板130的用来感测脚132施加的力的位置传感器134；来自联接至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值；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；来自压力传感器85的重整器油箱压力的测量值；来自温度传感器87的重整器油箱温度的测量值；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值；和来自传感器62的节气门位置的测量值。大气压力也可以被感测(传感器未示出)以便由控制器12处理。
在本发明的优选方面中，发动机位置传感器118每个曲轴旋转产生预定数目的等间隔的脉冲，由此可确定发动机转速(RPM)。在一个实施例中，停止/开始曲轴位置传感器既具有零速又具有双向能力。在一些应用中，可使用双向霍尔传感器，而在其他应用中，可为该目标安装磁体。磁体可放置在该目标上，并且如果传感器能够探测信号振幅的变化(例如，用更强或更弱的磁体来定位车轮上的具体位置)，可潜在地消除“缺失齿隙(missingtoothgap)”。此外，使用双向(bi-dir)霍尔传感器或等价物，可通过关闭来保持发动机位置，但在重起期间可使用可替换的策略来确保发动机正向转动。
在一些实施例中，在混合动力车中，发动机可以联接到电动马达/电池系统。混合动力车可具有并联构造、串联构造或其变化或组合。
在运行期间，发动机10内的每个汽缸通常经历一个四冲程的循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，通常排气门54关闭且进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入燃烧室30中，并且活塞36移动到汽缸底部从而增加燃烧室30内的容积。活塞36靠近汽缸底部且处于其冲程末期的位置(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)，本领域技术人员通常称之为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36向汽缸盖移动，从而压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其冲程末期且最靠近汽缸盖的点(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在下文称为点火的过程中，喷射的燃料通过如火花塞92的已知点火装置被点燃，导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀气体推动活塞36返回BDC。曲轴40把活塞移动转换成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管48，且活塞返回至TDC。应当注意的是，以上仅被示作示例，且进气门和排气门的开启正时和/或关闭正时可以变化，以便提供正的或负的气门重叠、进气门延迟关闭或各种其他示例。
现在转向图2，其示出了用于操作示例性发动机(如上面参考图1描述的发动机10)的更高级的程序200。程序200是用于在示例发动机中操作点火输出、稀释度、增压和重整物数量(例如被引入汽缸的充气中的重整物数量、重整物浓度)的方法的一个示例。在本示例中，发动机包括气体燃料，即富氢重整物。
程序200开始于步骤210处，测量或推测当前发动机条件和点火输出。发动机条件包括发动机转速、发动机负载、一个或更多个汽缸内部的压力、FPW(针对液体和气体燃料)、各种充气运动特性(如充气速度、涡流和翻滚)、充气稀释度(例如，由于稀燃、VVC和EGR)和示例性储存箱中重整物的体积(例如，重整物数量)。充气运动可基于联接在发动机进气口的充气运动控制阀的位置。进而，点火输出控制示例性火花塞中的火花能量。点火输出的特征可以在于包括火花塞终端之间的击穿电压、流过电联接至火花塞的次级线圈的峰值电流和火花塞中的火花持续时间的参数。在可替换的示例中，可以确定多个随后快速火花放电的每一个的火花持续时间，并且可通过确定在一个给定四冲程循环期间穿过火花塞的火花的数量的参数来增加火花持续时间。
在步骤210之后，程序包括在步骤212处确定是否应该响应于发动机条件来调节点火输出。在一个示例中，步骤212包括确定该示例性发动机的储存箱中重整物数量是否高于转换阈值。如果该数量低于转换阈值，则该程序继续到步骤214处以响应于发动机条件来调节点火输出；否则程序200继续到步骤216处以响应于点火输出来调节增压、稀释度和重整物浓度中的至少一个。在本示例中，一个优点在于一定量的重整物可以用于通过增加充气中燃料(即重整物)的总量和/或增加充气中燃料的百分比来控制燃烧室中的充气可燃性。以此方式，除了或代替基于充气可燃性调节点火输出(例如，增加火花持续时间)，重整物浓度还改变充气可燃性。
此外，程序200可包括滞后现象(hysteresis)。例如，在步骤210处包括的测量或推测当前发动机条件和点火输出期间，该程序可包括测量该发动机是响应于发动机条件调节点火输出或最近已经调节了点火输出(例如，步骤214处包括的第一模式)，或响应于点火输出调节增压、稀释度和重整物浓度中的至少一个(例如，步骤216处包括的第二模式)。取决于发动机是在第一模式还是第二模式中运行，步骤212处包括的阀的转换阈值可增加或减少。这种可变转换阈值的一个优点在于在增加重整物使用之前可确保重整物产量的增加，或相反地，在于重整物被有效地用来限制调节点火输出的调节/调制。
在另外的示例中，步骤212可包括确定发动机是否处于绩效模式(performancemode)。绩效模式可包括在需求扭矩阈值以上的需求扭矩或例如通过用户切换用户输入或开关来激活的绩效标记。在一个这种示例中，如果发动机处于绩效模式中，则程序200继续到步骤214处，否则，程序继续到步骤216处。在进一步的示例中，步骤212包括额外确定是否响应于发动机条件来调节点火输出，例如在给定的当前点火输出和发动机条件下，当前充气是否可燃，或发动机系统是否处于受限的发动机输出操作模式。
现在回到程序200，如果在步骤212处响应于发动机条件来调节点火输出，则程序200可继续到步骤214处。步骤214包括第一发动机操作模式，响应于发动机条件来调节点火输出。步骤214还可包括响应于低于第一重整物阈值的重整物数量调节(例如，增加)火花持续时间。第一重整物阈值可与转换阈值相同或不同。下面参考图3中图示说明的程序300来描述第一操作模式的一个示例。在步骤214之后，程序200可终止。
在步骤212处，如果没有响应于发动机条件调节点火输出，则程序200可继续到步骤216处。步骤216包括第二发动机操作模式，响应于点火输出来调整增压、稀释度和重整物浓度中的至少一个。在一个示例中，步骤216包括响应于小于持续时间阈值的火花持续时间，增加发动机汽缸中的重整物浓度。在进一步的示例中，步骤216包括响应于小于第二重整物阈值(下面更详细地描述)的重整物数量，减小重整物浓度。此外，下面参考图4所述的程序400是第二操作模式的一个示例。在步骤216之后，程序200可终止。
现在转向图3，其示出了示例性程序300。程序300是用于基于示例性发动机中的发动机条件调节点火输出的方法的一个示例。如上参考图1所述的，该示例性发动机包括燃料重整器系统，燃料重整器系统包括催化剂、用于储存气体燃料的油箱等。调节点火输出包括增大或减小击穿电压、峰值次级电流、火花持续时间、火花数量和/或其组合。程序300可以是并入更高级的程序(例如，在上述程序200的步骤214)中的子程序或可独立运行。此外，程序300可多次重复运行，以用于响应于发动机条件连续控制点火输出。
在本示例中，程序300开始于步骤310处，确定发动机汽缸中的压力水平是否大于压力阈值。在一些示例中，程序300开始于测量或推测当前发动机条件，例如上述程序200中包括的步骤210。然而，如本示例所示，如果程序300是更高级的程序(例如程序200)的子程序，则可省略测量或推测当前发动机条件。如上面参考图1所述的，传感器读数和测量值包括UEGO、气门升程、气门正时、发动机转速、MAP、FPW(针对液体和气体燃料)和进入进气口的空气质量。此外，传感器读数和测量值可与如发动机燃烧室的尺寸的静态物理常量、气体和液体化学制品的分压的物理常量等结合以计算如汽缸压力。
回到程序300，在步骤310处，汽缸压力与压力阈值相比较。压力阈值可以是定值阈值，或可以是依据测量的发动机条件可变的。例如，阈值可以是发动机转速-负载、稀释度和/或重整物浓度的函数。该阈值可储存在查找表中或其他本领域技术人员所熟知的标准方法中。
如果汽缸压力大于压力阈值，则程序300继续到步骤312处。以此方式，程序300包括响应于高于汽缸压力阈值的汽缸压力增加火花塞中击穿电压和峰值次级电流中的至少一个的一个示例。
在本示例中，程序312包括用第一击穿电压和第一峰值电流点火。另外的示例包括分离或独立控制击穿电压和峰值电流，例如基于工况只用第一击穿电压或第一峰值电流之一来点火。例如，在高发动机负载期间或响应于高发动机负载和/或当点火被延迟时，可使用增大的电压；然而，在一些示例中，减小的电流可能足够。类似地，在高发动机转速期间或响应于高发动机转速和/或当充气运动较高时，可使用增加的峰值次级电流；然而，在一些示例中，减少的击穿电压可能足够。
在本示例中，第二电压小于第一电压并且第二电流小于第一电流。此外，步骤312可包括设置一个或更多个标记以在下个点火事件期间用第一击穿电压和/或第一峰值电流点火。在一些示例中，在步骤312之后，程序300终止。
在程序300的另外的示例中，步骤312包括将击穿电压和峰值电流中的至少一个增加离散的电压间隔或离散的电流间隔。程序300更进一步的示例包括适当地增加电压和电流中的一个或两个。例如，该增加可与汽缸压力和/或充气运动成比例。在步骤312之后，程序300继续到步骤318处，步骤318在下面更详细地描述。
如果在步骤310处汽缸压力不大于压力阈值，则程序300继续到步骤314处。此外，在程序300的进一步示例中，步骤314可与步骤310并列运行或在步骤310之前进行。步骤314包括确定充气运动是否大于充气运动阈值。充气运动包括气体从示例性进气歧管移动到示例性燃烧室的运动以及这些气体在燃烧室内的涡旋运动(例如，翻滚和涡流)。例如，可基于气门升程、气门开启正时和持续时间、气门重叠、MAP、充气运动控制阀位置或其他来推测充气运动。如果充气运动大于充气运动阈值，则该程序可继续到上述步骤312处。以此方式，程序300包括响应于高于充气运动阈值的充气运动而增大火花塞中击穿电压和峰值次级电流中的至少一个的一个示例。
如果充气运动小于充气运动阈值，则程序可继续到步骤316处。步骤316包括用该第二电压值和第二电流值点火。此外，步骤316可包括设置一个或更多个标记以在下个点火事件期间用第二击穿电压和/或第二峰值电流来点火。在一些示例中，在步骤316之后，程序300终止。
在程序300的另外的示例中，步骤316包括将击穿电压和峰值电流中的至少一个减小离散的电压间隔或离散的电流间隔。程序300的更进一步示例包括适当地减小电压和电流中的一个或两个。例如，该减少可与汽缸压力和/或充气运动成比例。在步骤316之后，程序300继续到步骤318处，步骤318在下面更详细地描述。
继续程序300，在步骤316或步骤312之后，程序继续到步骤318处，步骤318包括确定发动机转速-负载是否小于转速-负载阈值。在一些示例中，可根据发动机转速、一个或更多个汽缸中的汽缸压力、扭矩和需求扭矩来推测转速-负载。该转速-负载阈值可以是静态或动态的，类似于上述的步骤310处包括的压力阈值和步骤314处的充气运动阈值。
如果发动机转速-负载低于转速-负载阈值，则程序300继续到步骤324处。步骤324包括用第一火花持续时间点火。在另外的示例中，步骤324可包括设置一个或更多个标记，该标记指示在下个点火事件期间应该使用第一火花持续时间。如上参考步骤312讨论的，程序300的另外的示例包括在步骤324处将火花持续时间增加离散的时间间隔。程序300的更进一步的示例包括与发动机转速-负载、充气稀释度和重整物浓度成比例地增加火花持续时间。在步骤324之后，程序300可终止。
程序300包括响应于高于转速-负载阈值的发动机转速-负载而增加火花持续时间(例如，在步骤318处和步骤324处)的一个示例。如果在步骤318处发动机转速-负载不低于转速-负载阈值，则该程序300继续到步骤320处。步骤320包括确定充气稀释度是否高于第一稀释度阈值。例如，充气稀释度可包括进气充气(关于新鲜空气)中EGR的百分比。第一稀释度阈值可以是静态的或动态的，类似于上述的步骤310处包括的压力阈值和步骤314处的充气运动阈值。
在本示例中，如果充气稀释度高于第一稀释度阈值，则程序300继续到上述步骤324处。以此方式，程序300包括响应于高于稀释度阈值的充气稀释度而增加火花持续时间的一个示例。
如果充气稀释度不高于第一稀释度阈值，则程序300继续到步骤322处，步骤322包括确定重整物数量是否低于第一重整物阈值。重整物可储存在示例性储存箱中。确定重整物数量可根据油箱压力或流出油箱的流速来推测。
如果重整物数量小于第一重整物阈值，则程序300继续到步骤324处。以此方式，程序300包括响应于低于重整物阈值的重整物数量而增加火花持续时间的一个示例。
如果重整物数量不小于第一重整物阈值，则程序300继续到步骤326处，用小于该第一火花持续时间的第二火花持续时间点火。在程序300另外的示例中，步骤326可包括设置一个或更多个标记以在下个点火事件期间用该第二火花持续时间点火。此外，步骤326可包括将火花持续时间减少离散的时间间隔。程序300的更进一步的示例包括在步骤326处成比例地减少火花持续时间。该减少可与转速-负载、充气稀释度和重整物数量成比例。
更进一步，这是响应于低于重整物阈值的重整物数量而减少火花持续时间的一个示例。此外，步骤326可包括增加重整物浓度。这是程序300包括如何响应于高于重整物阈值的重整物数量而增加重整物浓度的一个示例。在步骤326之后，该程序可终止。
在步骤322处，确定重整物是否低于第一重整物阈值，并且之后用第一或第二火花持续时间中的任一个点火是调节点火系统中包括的示例性火花塞的火花持续时间的一个示例，该调节基于重整物储存箱中的重整物数量。进一步的程序和方法包括另外的示例。
程序300是用于基于发动机条件调节点火输出的程序的一个示例。因为点火输出被调制(如，火花持续时间被增加或被减少等)，所以重整物用量可能减少。此外，通过依照程序300调制点火输出可维持稀燃、EGR等等的积极使用。
现在转向图4，其示出了示例性程序400。程序400是用于基于示例性发动机中的条件(例如，点火输出)调节增压、稀释度和重整物浓度中至少一个的方法的一个示例。如上面参考图1所述，本示例性发动机包括点火系统、燃料重整器系统，燃料重整器系统包括催化剂、用于储存气体燃料的油箱等。更特别地，程序400包括基于发动机条件和示例性发动机汽缸的一个示例性燃烧室的条件的确定，示例性火花塞联接到该汽缸。程序400可以是并入更高级的程序的子程序(例如，上述程序200的步骤216)或可独立地运行。此外，程序400可以重复地运行以基于点火输出连续控制增压、稀释度和重整物浓度中的至少一个。
在本示例中，程序400开始于步骤410处，确定汽缸中示例性充气是否能够点火。在一些示例中，程序400以测量或推测当前发动机条件开始，例如上述程序200中包括的步骤210。然而，如果程序400是更高级的程序(如程序200)的子程序，则如本示例所示，可省略测量或推测当前发动机条件。如上面参考图1所述的，传感器读数和测量值包括UEGO、气门升程、气门正时、发动机转速、MAP、FPW(针对液体和气体燃料)和进入进气口的空气质量。此外，例如，传感器读数和测量值可与如发动机燃烧室尺寸的静态物理常量、气体和液体化学制品的分压的物理常量等结合来计算例如汽缸压力。
回到步骤410处，例如，确定是否能够点火可以从击穿电压、峰值次级电流、火花持续时间、FPW(针对液体和气体燃料)、气门升程、气门开启持续时间、气门重叠、MAP、空气质量和UEGO来推测。在一个示例中，该程序可确定由于点火能量不足引起的发动机失火的可能性是否高于当前工况的阈值。如果能够点火，则该程序400可终止。如果不能点火，则程序400继续到步骤412处。
在步骤412处，程序400包括确定重整物数量是否高于第二重整物阈值。该第二重整物阈值可与示例性第一重整物阈值(上面参考程序300所述)和示例性转换阈值(上面参考程序200所述)不同；例如该第二阈值可小于示例性第一重整物阈值和示例性转换阈值。如果该重整物数量不大于该第二阈值，则程序400继续到步骤418处。
在程序400进一步的示例中，在程序400从步骤412继续到步骤418之前，重整物浓度减小。以此方式，程序400可包括响应于小于第二重整物阈值的重整物数量而减少重整物浓度。
在本示例中，如果重整物数量大于第二重整物阈值，则程序400继续到步骤414处以确定示例性燃烧室中的火花持续时间是否小于持续时间阈值。如果火花持续时间小于持续时间阈值，则程序400继续到步骤416处以增大重整物浓度。在程序400的进一步的示例中，步骤414包括确定击穿电压是否低于击穿阈值和峰值次级电流是否低于电流阈值中的至少一个。
在步骤416处增大重整物浓度包括使用大于第二重整物浓度的第一重整物浓度。在另外的示例中，步骤416可包括设置一个或更多个标记，所述一个或更多个标记指示在下个点火事件(例如，在给定汽缸中紧跟着的点火事件)期间使用第一重整物浓度。程序400的另外的示例包括在步骤416处将重整物浓度增加离散量。程序400更进一步的示例包括与发动机击穿电压、峰值次级电流和/或火花持续时间成比例地增大重整物浓度。在步骤416之后，该程序可终止。在程序400的进一步的示例中，在步骤416之后该程序可继续到步骤418处。
确定火花持续时间是否小于持续时间阈值(例如在步骤414处)并基于响应增大重整物浓度是调节示例性发动机汽缸中的重整物浓度的一个示例，该调节基于示例性火花塞的火花持续时间。
继续程序400，在步骤418处，该程序包括确定充气稀释度是否大于第二稀释度阈值。该第二稀释度阈值可与示例性第一稀释度阈值(上面参考程序300所述)不同；例如该第二稀释度阈值可小于该示例性的第一稀释度阈值。该第二稀释度阈值可以是静态或动态的。如果充气稀释量不大于第二阈值，则程序400继续到步骤424处。在程序400的进一步的示例中，在程序400从步骤418继续到步骤424之前，充气稀释度被增大。以此方式，程序400可包括响应于不大于第二稀释度阈值的充气稀释度而增加充气稀释度。
在本示例中，如果充气稀释度大于第二稀释度阈值，则程序400继续到步骤420处以确定击穿电压是否小于电压阈值。如果击穿电压小于电压阈值，则程序400继续到步骤422处以减小稀释度。在程序400的进一步的示例中，步骤420包括确定火花持续时间是否低于持续时间阈值和峰值次级电流是否低于电流阈值中的至少一个。
在步骤422处减少稀释度包括使用小于第一稀释度的第二稀释度。在另外的示例中，步骤422可包括设置一个或更多个标记，所述一个或更多个标记指示在下个点火事件期间应使用第二稀释度。程序400的另外的示例包括在步骤422处将稀释度减少离散量。程序400的更进一步的示例包括与发动机击穿电压、峰值次级电流和/或火花持续时间成比例地减少稀释度。在步骤422之后，该程序可终止。在程序400的进一步的示例中，在步骤422之后，程序继续到步骤424处。
确定充气稀释度是否小于稀释度阈值(例如在步骤418处)并基于响应减少稀释度(例如在步骤422处)是响应于低于火花持续时间阈值的火花持续时间、低于电压阈值的火花电压和低于电流阈值的峰值电流中的至少一个而减少稀释度的一个示例。
如果在步骤420处击穿电压不小于电压阈值，则程序400继续到步骤424处。步骤424包括确定增压量是否大于增压阈值。该增压阈值可以是静态或动态的。如果增压不大于增压阈值，则程序400可终止。在程序400的进一步的示例中，在步骤424之后并在程序400终止之前，增压量被增加。以此方式，程序400可包括响应于不大于增压阈值的增压而增加增压。
在本示例中，如果增压大于增压阈值，则程序400继续到步骤426处以确定峰值电流是否小于电流阈值。如果峰值电流小于电流阈值，则程序400继续到步骤428处以减小增压。在程序400的进一步的示例中，步骤426包括确定火花持续时间是否低于持续时间阈值和击穿电压是否低于电压阈值中的至少一个。如果峰值电流不小于电流阈值，则程序400可终止。
在步骤428处减小增压包括使用小于第一增压量的第二增压量。在另外的示例中，步骤428可包括设置一个或更多个标记，所述一个或更多个标记指示在下个点火事件期间应使用该第二增压量。程序400的另外的示例包括在步骤428处将增压减少离散量。程序400更进一步的示例包括与发动机击穿电压、峰值次级电流和/或火花持续时间成比例地减小增压。在步骤428之后，该程序可终止。
确定增压是否小于增压阈值(例如在步骤424处)并基于响应减小稀释度(例如在步骤428处)是响应于低于火花持续时间阈值的火花持续时间、低于电压阈值的击穿电压和低于电流阈值的峰值次级电流中的至少一个而减小增压的一个示例。
程序400的本示例只是用于基于点火输出调节增压、稀释度和重整物浓度中的至少一个的程序的一个示例。在本示例中，响应于火花持续时间来调节火花持续时间发生在响应于充气稀释度而调节击穿电压和/或峰值电流之前。进而，响应于充气稀释度而调节击穿电压和/或峰值电流发生在响应于增压而调节峰值电流和/或击穿电压之前。在进一步的示例中，这三个进程中的每一个可并行进行，或可以被不同地编序。
以此方式，因为在一些运行条件下点火输出被减小，因此可减轻寄生效率损失和火花塞腐蚀。此外，可减小点火输出范围，降低点火系统成本，同时仍基于较宽范围的发动机条件运行，例如在积极使用稀燃、EGR、可变气门控制和增压并避免失火、火花塞电极过度腐蚀等期间。
将被理解的是，本文公开的示例性控制和评估程序可用于各种系统构造。这些程序可表示一个或更多个不同的处理策略，例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程以及类似物。因此，公开的过程步骤(操作、功能和/或动作)可表示被编入电控系统中的计算机可读存储介质中的代码。将被理解的是，本文描述和/或图示说明的过程步骤中的一些在一些实施例中可被省略而不脱离本公开的范围。同样地，可以不总是要求指示的过程步骤的顺序以实现期望的结果，而是所述顺序被提供以便于图示说明和描述的顺序。取决于所使用的具体策略，可重复执行图示说明的动作、功能或操作中的一个或更多个。
最后，将被理解的是，本文描述的事物、系统和方法实质上是示范性的，并且这些特定的实施例或示例不被认为有限制的意思，因为许多变化是预期的。因此，本公开包括本文公开的各种系统和方法及其任意和所有等价物的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

Claims (9)

1.一种用于发动机和燃料重整器的方法，所述方法包括：
调节点火系统中包括的火花塞的火花持续时间，所述火花塞联接至所述发动机的汽缸，所述调节基于储存箱中的重整物数量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述储存箱联接至所述燃料重整器，所述方法进一步包括响应于低于重整物阈值的所述重整物数量而增加火花持续时间，和响应于高于所述重整物阈值的所述重整物数量而减少火花持续时间，所述方法进一步包括响应于低于所述重整物阈值的所述重整物数量而减少所述汽缸中的重整物浓度。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括响应于高于充气运动阈值的充气运动而增加所述火花塞中击穿电压和峰值次级电流中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括响应于高于汽缸压力阈值的汽缸压力而增加所述火花塞中击穿电压和峰值次级电流中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括响应于低于转速-负载阈值的发动机转速-负载而增加火花持续时间。
6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括响应于高于稀释度阈值的充气稀释度而增加火花持续时间。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述重整物数量由车载重整器产生。
8.一种用于发动机的方法，所述方法包括：
调节所述发动机的汽缸中的重整物数量，所述发动机联接至燃料重整器系统，所述调节基于所述发动机的点火系统中包括的火花塞的火花持续时间，所述火花塞联接到所述汽缸；以及
响应于低于持续时间阈值的火花持续时间而增加充气重整物浓度，并响应于低于击穿阈值的击穿电压和低于电流阈值的峰值次级电流中的至少一个而增加充气重整物浓度。
9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括响应于低于火花持续时间阈值的火花持续时间、低于电压阈值的火花电压和低于电流阈值的峰值电流中的至少一个而减少稀释度。
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