CN102906398A - 用于改进瞬态发动机运行的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种用燃料重整炉运行发动机的方法。在一个实施例中，提出一种通过向至少一个发动机汽缸喷射气体燃料和液体燃料来运行发动机的方法。发动机汽缸的混合物可以用EGR稀释并且响应操作者松开踏板可以相对于喷射到汽缸的液体燃料部分增加气体燃料部分。

Description

用于改进瞬态发动机运行的方法
技术领域
本发明涉及用于改进发动机的燃料控制的方法。该方法对控制向可以用两种燃料运行的发动机加燃料是特别有用的。
背景技术
发动机可以在进气稀释的情况下运行以减少发动机排放物并且改善燃料经济性。进气稀释能够减少发动机泵送功和汽缸燃烧温度，因而改善发动机运行。但是，如果发动机以高水平的进气稀释运行并且存在工况的快速改变（例如，发动机负荷变化），则发动机可能经历较差的燃烧稳定性和/或熄火，因而导致较差的操纵性并/或增加发动机排放。
发明内容
本文的发明人已经认识到上述缺点并且已经研发出一种用于在瞬态工况期间改进发动机运行的方法。本发明的一个实施例包括用于运行发动机的方法，其包括：通过将气体燃料和液体燃料喷射到至少一个发动机汽缸中运行发动机；稀释至少一个发动机汽缸的混合物；以及响应操作者松开踏板（tip out）相对喷射到汽缸中的液体燃料的部分增加气体燃料的部分。
当发动机以较高的稀释水平运行时，通过在瞬态发动机工况期间增加气体燃料的喷射，能够减少发动机熄火。而且，当能够改善在瞬态发动机工况期间的燃烧稳定性时，至少在一些状况下，发动机可以以较高的稀释水平运行以改善燃料经济性和排放物。增加燃烧稳定性能够减少燃烧稳定性差和/或发动机熄火的可能性，因而改善可操纵性并/或减少发动机排放。
本发明可以提供若干优点。具体说，该方法可以使发动机能够以较高的进气稀释程度运行。因此，通过下面的方法可以提高发动机效率。而且在瞬态运行期间该方法可以减少发动机排放。
下面单独的或结合附图的详细描述将容易明白本发明的上面的优点和其他优点和特征。
应当明白，提供上面的概述是为了以简单的形式引进选择的构思，这种构思在详细描述中进一步描述。这并不意味着视为所主张主题的关键的或基本的特征，所主张主题的范围由详细描述之后的权利要求唯一地限定。而且，所主张的主题不限于解决上面指出的任何缺点的装置或本发明的任何部分。
附图说明
通过单独或结合附图参考本文的详细描述来阅读实施例的例子将更加充分地理解本文所描述的优点，其中：
图1是发动机的示意图；
图2是发动机稀释程序的流程图；
图3是用于发动机爆燃控制程序的流程图；
图4是模拟的发动机运行映射的示范性曲线图；
图5是通过图2和图3的方法运行发动机的感兴趣信号的模拟示范性曲线图；
图6是使用重整产品（reformate）的瞬态发动机控制的流程图；
图7是通过图6的方法用重整产品运行发动机的感兴趣信号的模拟示范性曲线图；
图8是使用重整产品的发动机空气-燃料控制的流程图；
图9是通过图8的方法用重整产品运行发动机的与感兴趣信号相关的空气-燃料的示范性曲线图；
图10是用于重整产品优先化的流程图；
图11是当使用通过图10的方法优先化的重整产品时模拟的感兴趣信号的示范性曲线图。
具体实施方式
本说明书涉及运行具有燃料重整炉的发动机。在一个实施例中，发动机可以构造成具有图1所示的可变阀正时和火花点火。该燃料重整炉可以使发动机能够在比较高的进气稀释（例如，较贫或具有附加的EGR）情况下以及在较高密度的汽缸混合物情况下运行。图2和图3示出可以被用于利用由燃料重整炉产生的重整产品的示范性稀释和爆燃控制程序的程序。图4和图5示出当用重整产品运行发动机时示范性的发动机运行区和感兴趣的信号。图6至图9示出当用重整产品运行发动机时示范性的程序和感兴趣的发动机空气-燃料信号。图10至图11示出当为了改进发动机运行并且节省重整产品而优先化重整产品的使用时示范性的程序和感兴趣的发动机信号。
参考图1，包括多个汽缸的内燃发动机10——图1示出其中一个汽缸——由电子的发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和活塞36设置在其中的汽缸壁32，并且活塞连接于曲轴40。燃烧室30被示出通过相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。进气和排气门中的每个均可以由进气凸轮51和排气凸轮53操作。替代性地，一个或更多个进气和排气门可以由机电控制的气门绕组和衔铁组件操作。进气凸轮51的位置可以通过进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以通过排气凸轮传感器57确定。
进气歧管44还被示为连接于具有与其连接的燃料喷嘴66的发动机汽缸，该燃料喷嘴66用于与来自控制器12的信号FPW的脉冲宽度成正比地提供液体燃料。燃料由包括燃料箱91、燃料泵（未示出）、燃料管线（未示出）和燃料轨（未示出）的燃料系统提供给燃料喷嘴66。图1的发动机10被构造成使得燃料直接喷射到发动机汽缸中，对于本领域的技术人员来说这就是通常所说的直接喷射。替代性地，液体燃料可以被进气道喷射。从响应控制器12的驱动器68供给燃料喷嘴66操作电流。此外，进气歧管44被示为经由可选电子节气门62与进气系统集气室12连通。节流板64控制通过电子节气门62的空气流。在一个实施例中，可以利用低压直接喷射系统，其中燃料压力可以升高到大约20-30bar（巴）。替代性地，可以利用高压双级燃料系统，以产生较高的燃料压力。
气体燃料可以通过燃料喷嘴89喷射到进气歧管44中。在另一个实施例中，气体燃料可以直接喷射到汽缸30中。气体燃料可以通过泵96和止回阀82从储箱93供给燃料喷嘴89。泵96对从储箱93内的燃料重整炉97供给的气体燃料加压。当泵96的输出低于储箱93的压力时，止回阀82限制气体燃料从储箱93流向燃料重整炉97的流动。燃料重整炉97包括催化剂72并且还可以包括可选的电加热器98，以用于重整从燃料箱91供给的醇。燃料箱91可以构造成保持醇或汽油和醇的混合物。在一些实施例中，在进入燃料重整炉97之前醇可以从汽油/醇混合物分离。燃料重整炉97被示为连接于催化剂70和排气歧管48下游的排气系统。但是，燃料重整炉97可以连接于排气歧管48并且设置在催化剂70的上游。燃料重整炉97可以利用排气热来驱动由燃料箱91供给的醇的吸热的脱氢作用并且促进燃料重整。
无分配器点火系统88响应控制器12通过火花塞92为燃烧室30提供点火火花。通用排气氧（UEGO）传感器126被示为在催化剂转化器70的上游连接于排气歧管48。替代性地，双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126。
在一个例子中转化器70可以包括多个催化剂砖。在另一个例子中，可以用每个具有多个催化剂砖的多个排放物控制装置。在一个例子中转化器70可以是三元催化器。
在图1中控制器12被示为是常规的微型计算机，包括：微处理器单元（CPU）102、输入/输出端口（I/O）104、只读存储器（ROM）106、随机存取存储器（RAM）108、保活存储器（KAM）110和常规的数据总线。控制器12被示为接收来自连接于发动机10的各种信号，除了上面提到的那些信号之外，还包括：来自连接于冷却剂套114的温度传感器112的发动机冷却剂温度（ECT）；连接于加速器踏板130用于感测由脚132施加的力的位置传感器134；来自连接于进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力（MAP）的测量；来自检测曲轴40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的燃料重整炉容器压力的测量；来自温度传感器87的燃料重整炉容器温度的测量；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量；以及来自传感器58的节气门位置测量。还可以感测（未示出传感器）大气压力以便由控制器12处理。在本发明的优选方面，对于曲轴的每一转，发动机位置传感器118产生预定数量的等间隔脉冲，从脉冲的数目能够确定发动机的转速（RPM）。
在一些实施例中，发动机可以连接于混合动力车辆中的电动马达/电池系统。混合动力车辆可以具有并联的结构、串联的结构或它们的变化或组合。
在运行期间，发动机10内的每个汽缸通常进行四个冲程循环：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，一般而言，排气门54关闭而进气门52打开。空气经由进气歧管44引进燃烧室30中，并且活塞36运动到汽缸底部以便增大燃烧室30内的容积。在活塞36接近汽缸底部并且在其冲程末尾（例如，当燃烧室30在其最大容积）的位置通常被本领域的技术人员叫做下止点（BDC）。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54都关闭。活塞36朝着汽缸盖运动以便压缩燃烧室30内的空气。在活塞36处在其冲程末尾并且最接近汽缸盖（例如，当燃烧室30处在最小容积）的位置通常被本领域的技术人员叫做上止点（TDC）。在其后叫做喷射的过程中，燃料被引入到燃烧室中。在其后叫做点火的过程中，喷射的燃料通过诸如火花塞92的已知的点火装置被点火，导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞运动转换成曲轴的旋转转矩。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并且活塞返回到TDC。应当指出，上面仅仅作为一个例子被示出，并且进气和排气门的打开和/或关闭正时可以变化，例如，提供正的或负的气门重叠、推迟进气门关闭或各种其他例子。
参考图2，图2示出用于发动机稀释控制的流程图。在202，程序200确定发动机工况。发动机工况可以包括但不限于发动机转速；发动机负荷（例如，发动机负荷可以用发动机汽缸的进气量除以汽缸可以保持在规定压力下的理论最大进气量来表示）；大气温度、压力和湿度；以及发动机转矩请求（例如，希望的发动机转矩）。在发动机工况被确定之后程序200进行到204。
在204，程序200确定重整产品（例如，CH4和CO）的可用量。在一个实施例中，重整产品的可用量可以从重整产品储存容器（例如图1的元件93）的温度和压力确定。因此，重整产品的可用量可以从理想气体定律（例如，pV=nRT，其中p是气体的绝对压力/绝对压强，V是气体的体积，n是气体的摩尔数，R是气体常数，而T是气体温度）确定。但是，重整产品容器可以包含汽化的乙醇和重整产品的混合物。因此，可以希望确定保持在重整产品容器中气体部分是汽化的乙醇，并且气体部分是重整产品，并且然后确该定气体的分压以确定可用重整产品的量。
在一个例子中，在发动机仅仅通过喷射液体燃料运行并且在基本理想配比状况下运行发动机之后，可以确定储存在重整产品容器中的重整产品的浓度。具体说，在发动机控制器适合于空气和燃料状况以致在希望的发动机空气量和实际的发动机空气量之间基本上没有误差，并且因此在希望的液体燃料量和实际的液体燃料量之间基本上没有误差之后，可以确定储存在燃料箱中的重整产品的量。在误差已经从控制系统中排除（adapted out）之后，当发动机仅仅用液体燃料运行时，该发动机在基本同样的理想配比条件下运行。而且，汽缸空气量根据喷射到发动机的液体燃料的体积而增加（注意，气体喷射器根据体积而不是质量来计量气体），从而假定气体燃料仅仅由重整产品或由一定比例的重整产品（例如50%重整产品/50%汽化的乙醇）组成。在一个实施例中，如果喷射的气体燃料仅仅由重整产品组成，则气体燃料的调节和汽缸空气量调节导致基本理想的空气-燃料混合物，这会被反映在排气氧浓度中。在这种状况期间，自适应燃料控制乘数（multiplier）具有值1。应当指出，自适应乘数是燃料和/或汽缸进气的乘数，其调节喷嘴正时和/或节气门位置，使得发动机汽缸的空气-燃料比基本是理想配比的。但是，如果喷射的气体燃料由汽化的乙醇或由汽化的乙醇和重整产品的混合物组成，那么自适应燃料控制乘数可以接近值0.33。自适应燃料控制器可以接近0.33，这是因为基于体积的重整产品的理想配比的空气-燃料比是汽化的乙醇的三倍。因此，重整产品的部分可以从自适应燃料乘数以及0.33（乙醇）和1（重整产品）之间的插值来确定。然后每种气体的分压和理想气体定律可以用来确定储存在重整产品容器中的重整产品的量。
在替代性例子中，美国专利6,644,097中公开的方法可以用来确定气体燃料混合物的含量。在确定可用的重整产品的量之后，程序200进行到206。
在206，程序200确定在当前工况下燃料重整炉输出的量。在一个例子中，燃料重整炉输出可以从基于燃料重整炉的温度和流进或流过燃料重整炉的燃料的速率的经验数据确定。具体说，燃料重整炉输出的映射可以储存在存储器中。该映射可以根据燃料重整炉的温度和流进或流过燃料重整炉的燃料的速率被检索。
在一个例子中，燃料重整炉的温度可以以热电耦或热敏电阻器测量。在替代性实施例中，燃料重整炉温度可以从发动机温度、发动机转速、火花正时以及发动机质量速率推导出。例如，表示燃料重整炉温度的经验数据可以储存在用发动机转速和发动机质量流速索引的表中。数据可以从该表中被取出并且然后通过发动机温度和和发动机火花正时被修改。在一个例子中，当发动机火花从用于最佳转矩的最小火花（MBT）或从限制爆燃的火花延迟时，燃料重整炉输出的重整产品与火花从MBT或限制爆燃的火花延迟的角度数目相关地增加。
到燃料重整炉的燃料速率可以从将燃料供给燃料重整炉的气门或喷嘴的工作循环或从气门或喷嘴向燃料重整炉供应燃料的运行持续时间来确定。在替代性实施例中，到燃料重整炉的燃料速率可以由燃料流量计确定。之后可以通过燃料速率和燃料重整炉温度来索引燃料重整炉输出映射以确定燃料重整炉输出气体燃料的速率。
在替代性实施例中，气体燃料喷嘴可以被停用并且可以在一段时间监控燃料重整炉容器压力，以建立容器中的压力升高速率，由此表示燃料重整炉的气体燃料生成速率。生产重整产品的速率可以由重整产品储存容器中的压力变化速率和理想气体定律来确定。具体说，对于dn/dt可以解出V·dp/dt=dn/dt·RT。而且，正如前面所讨论的，重整产品和汽化的乙醇的分压可以由自适应燃料参数确定，因此可以确定由重整产品引起的压力增加量。以这种方式，可以确定燃料重整炉输出的速率。在燃料重整炉输出速率被确定之后，程序200进行到208。
在208，程序200判断可用重整产品的量是否少于重整产品的预定第一门限量。由于重整产品储存在容器中，重整产品的预定量可以表示为储存在该重整产品储存容器中的重整产品的质量。可用重整产品的质量可以根据储存在重整产品储箱中的重整产品的温度和分压确定。在一个实施例中，重整产品的预定量是用于以希望的重整产品使用速率执行一个或更多个发动机操作所用的重整产品的质量。例如，在当前发动机工况下当希望的重整产品的量被喷射到发动机中时，重整产品的预定的量可以表示为在规定时间内以规定速率加速车辆所用的重整产品的质量。在另一个例子中，当希望的重整产品的量被喷射到发动机中时，重整产品的预定量可以表示为用来冷启动发动机一次或更多次所用的重整产品的质量。在又一个例子中，当希望的重整产品的量被喷射到发动机中时，重整产品的预定量可以表示为在特定的时间内在特定的负荷下运行发动机所用的重整产品的质量。还应当提到，重整产品的预定量可以根据发动机工况变化。例如，如果大气温度低，则重整产品的预定量可以被设置为第一水平。如果大气温度比较高，则重整产品的预定量可以被设置为第二水平，该第二水平高于第一水平。通过调节重整产品的预定量到不同的水平，当环境温度低而生产重整产品比较困难时可以节省重整产品。
在一个实施例中，在特定的发动机工况下希望的重整产品的量可以根据燃烧稳定性和发动机排放物被经验地确定。燃烧稳定性和发动机排放物与诸如EGR阀的发动机致动器的状态、曲轴正时、气门提升、燃料喷射正时、发动机转速和发动机负荷有关。增加进气稀释可以提高发动机效率并且产生较少的排放物，因为增加汽缸进气稀释可以降低峰值汽缸压力并且允许发动机在节流较少的情况下运行。但是，较高水平的汽缸进气稀释会引起燃烧不稳定性并且增加发动机排放物。因此，以汽油为燃料的发动机可以被限制在5%和25%的稀释之间，以减少发动机熄火的可能性并且减少燃烧不稳定性。向发动机汽缸喷射重整产品可以改善燃烧稳定性，因此可以增加汽缸进气稀释。重整产品增加燃烧火焰速度，因而当汽缸内含物高度稀释时改善燃烧稳定性。因此当重整产品在发动机汽缸中燃烧时，与仅仅用汽油或乙醇运行发动机时相比，可以增加汽缸进气稀释。因此，当重整产品添加到汽缸空气-燃料混合物中时，附加的EGR或较稀的空气-燃料比被发动机容许而不减少燃烧稳定性。
希望的重整产品的量可以基于提供规定的燃烧稳定性水平和排放物水平的重整产品的量。因此，由被发动机燃烧的重整产品的量可以根据发动机转速和负荷而变化。此外，在第一发动机工况（例如，第一发动机转速和负荷）时使用附加的重整产品可以进一步改善燃烧稳定性和排放物；但是，希望在第一发动机工况时比在一些状况期间提供较高的燃烧稳定性水平的重整产品的量相比使用更少的重整产品，以便可以提高燃料经济性或以便可以节省重整产品以用于重整产品会具有更大益处（例如，较少重整产品的量提供较大的燃烧稳定性水平、减少排放物以及较大的燃料经济性时的发动机工况）的发动机工况。因此，在当前发动机工况的希望的重整产品的量可以取决于各种因素。因此，希望的重整产品的量可以根据经验确定并储存在发动机控制器的存储器中。在一个例子中，希望的重整产品的量被储存在可以用发动机转速和负荷索引的表中。
如果重整产品的可用量少于在当前发动机工况的重整产品的门限量，则程序200进行到210。否则，程序200进行到220。在另一个实施例中，如果重整产品的可用量少于重整产品的门限量，或如果重整产品的可用量少于针对预定时间量在当前工况下运行发动机所希望的重整产品的量，则程序200进行到210。否则，程序200进行到220。因此，在一个实施例中，如果重整产品的可用量少于重整产品的门限量并且如果少于作为储备而储存在重整产品储箱中的重整产品的预定的量，则程序200可以进行到210。
在220，程序200判断在当前发动机工况是否要保存/节省（conserve）重整产品。在一个例子中，程序200可以判断，与对于添加附加重整产品到发动机空气-燃料混合物中所提供增加的好处的发动机工况相比，当引入附加的重整产品到发动机空气-燃料混合物中利用比由重整炉当前生产的重整产品少的重整产品时是否提供更少的好处。例如，如果在低到中等发动机负荷（例如，0.2-0.4）和低发动机转速（例如，700RPM）情况下，燃料重整炉输出X克燃料而发动机消耗0.95·X克燃料以提供希望的燃烧稳定性水平和排放物，则由燃料重整炉生产的燃料量的5%可以被添加到储存中而不是在一定程度上改善燃烧稳定性和排放物。当发动机可以利用重整产品得到更大的好处时，则这5%可以用于较高的发动机转速和负荷（例如，0.35-0.6和1500-3500RPM），以改善发动机排放物和燃料经济性。
在另一个例子中，重整产品可以被节省到允许发动机将被重新起动一次或预定次数的量。例如，如果液体燃料箱中的液体燃料的水平低于门限量，该门限量是允许燃料重整炉运行的最少液体燃料量，则储存在重整产品储存容器中的重整产品可以仅仅针对再起动发动机而被存储和使用。在另一个例子中，当燃料重整炉工况使得燃料重整炉的效率低时，重整产品可以被储存直到发动机在高于预定的发动机负荷情况下运行。因此，重整产品被储存并且用于选定状况。如果程序判断要节省重整产品，则程序200进行到222，否则，程序200进行到226。
在222，程序200减少喷射到发动机的重整产品的量到少于希望的重整产品的量的量。在一个实施例中，重整产品可以减少经验确定的预定部分。例如，如果在当前发动机工况下燃料重整炉的效率低，并且发动机在该工况下已经运行多于预定的时间量，那么，喷射到发动机的重整产品的量可以减少预定的量（例如，10%，20%，50%）以节省重整产品。而且，随着发动机和燃料重整炉的工况变化，喷射到发动机的重整产品的量的减少可以是可成比例变化的。例如，在一组特定工况下运行发动机和燃料重整炉可以初始地导致喷射到发动机的重整产品减少10%。但是如果发动机和燃料重整炉在相同的状况下继续运行多于预定的时间量，则喷射到发动机的重整产品例如可以减少20%。应当指出，所用的重整产品的量可以减少到零。在喷射到发动机的重整产品的量减少之后，程序200进行到224。
在224，程序200调节致动器以考虑到重整产品的减少以便燃烧稳定性和发动机排放物可以不变差多于希望的量。通过调节曲轴正时（例如，气门正时）、气门提升和/或EGR气门位置，汽缸进气稀释可以减少。而且，响应减少喷射到发动机的重整产品的量还可以调节火花正时和燃料喷射正时。在调节致动器之后程序200进行到退出。
在226，程序200向发动机施加希望的重整产品的量。由于可以判断出存在足够的重整产品来按照希望运行发动机，重整产品以希望的量向发动机喷射。在另一个例子中，希望在一些发动机工况下使用比希望的量多的重整产品。在这些状况下还可以增加向发动机喷射的重整产品的量到多于希望的量。例如，在一些发动机工况期间希望从发动机排气中抽取附加的热，以减少排气后处理装置的温度。通过增加重整产品的使用并且增加输送给燃料重整炉的燃料的量，能够从排气中抽取附加的热。在另一个例子中，当储存在重整产品储箱中的重整产品的量超过第二门限量时，可以增加喷射到发动机的气体的量到大于希望的重整产品流动速率的水平。因此，当储存在重整产品储存容器中的重整产品的量超过第二门限量时，可以通过向发动机中喷射附加的重整产品来调节所存储的重整产品的量。
在228，程序200调节发动机致动器以增加汽缸进气稀释到发动机燃烧稳定性和排放物在希望水平的水平。正如在208所讨论的，希望的进气稀释水平可以根据经验确定并且储存在发动机控制器存储器中。可以根据发动机转速、发动机负荷和喷射到发动机的重整产品的量通过调节凸轮轴正时（例如气门正时）、气门提升和REG气门位置而改变汽缸进气稀释。而且，在一些状况期间消耗的重整产品的量可以通过延迟汽缸火花提前而增加，使得例如在冷启动期间发动机运行效率较低。在调节致动器操作以考虑到喷射到发动机的重整产品的量之后，程序200进行到退出。
在210，程序200判断重整产品生产是否被液体燃料储箱中的液体燃料所限制。在一个实施例中，当液体燃料储箱中的液体燃料的量少于预定的水平时，燃料重整炉的操作会被限制或阻止。例如，如果储存在液体燃料储箱中的燃料的量少于储存容量的百分之二十五时，则重整产品输出可以减少百分之十。并且，如果储存在液体燃料储箱中的燃料的量少于储存容量的百分之二十时，则重整产品输出可以减少百分之二十五。应当指出，在一些状况下重整炉输出可以减少到零。如果程序200判断要减少重整产品生产的产生率，则程序200进行到218。否则，程序200进行到212。
在212，程序200判断是否要增加燃料重整炉输出。在一个例子中，当发动机效率减少小于在请求的发动机转矩要求的预定量时，程序200可以增加燃料重整炉输出。发动机效率减少可以根据火花延迟的量并且通过由在少于MBT或限制爆燃的状况下运行发动机所消耗的附加燃料估算。在一个实施例中，可以通过在功率计上运行发动机和在通过增加发动机空气流和燃料而在保持希望的发动机转矩的同时调节火花正时，来根据经验确定发动机效率损失。经验确定的效率损失可以储存在发动机控制器存储器内并且由火花延迟、发动机转速和发动机负荷索引。当程序212判断要增加由燃料重整炉生产的重整产品的量时，程序200进行到214。否则，程序200进行到214。
在214，调节发动机操作以增加燃料重整炉输出。在一个例子中，程序200可以通过增加输送到燃料重整炉的液体燃料（例如醇）的量来增加燃料重整炉输出。输送到燃料重整炉的液体燃料的量可以通过控制泵或通过控制气门的位置来调节。而且，在一些状况期间，通过增加发动机火花延迟和增加发动机空气流，可以燃料重整炉输出可以增加，以便增加燃料重整炉的效率和温度。在调节发动机操作以增加燃料重整炉输出之后，程序200进行到216。
在216，调节发动机致动器使得汽缸进气稀释在低于当在当前发动机转速和负荷下能够得到希望的重整产品的量时提供希望的燃烧稳定性和发动机排放物水平的水平。在一个实施例中，可以根据一个或更多个致动器表的输出来控制致动器的状态，该一个或更多个致动器表包含根据经验确定的可以用来调节汽缸进气稀释的致动器状态。这种表可以由喷射到发动机的重整产品的量、可用重整产品的量、发动机转速和发动机负荷来索引。可以提供致动器状态控制表来用于EGR气门、凸轮轴正时和气门。在已经调节发动机致动器的状态以便将汽缸进气稀释到低于能够得到希望的重整产品的量所支持的水平之后，程序200进行到退出。
在218，调节发动机致动器使得汽缸进气稀释在低于当在当前发动机转速和负荷下能够得到希望的重整产品的量时提供希望的燃烧稳定性和发动机排放物水平的水平。而且，由于重整产品的量响应可用液体燃料的量而被限制，可以进一步降低汽缸进气稀释。如果喷射到发动机的重整产品的量为零，则汽缸进气稀释被设置在适合于汽油或者汽油和醇（例如，乙醇）的混合物的水平。在一个实施例中，可以根据一个或更多个致动器表的输出来控制致动器的状态，该一个或更多个致动器表包含根据经验确定的可以用来调节汽缸进气稀释的致动器状态。这种表可以由可用重整产品的量、喷射的重整产品的量、发动机转速和发动机负荷来索引。可以提供致动器状态控制表来用于EGR气门、凸轮轴正时和气门提升。在已经调节发动机致动器的状态以便将汽缸进气稀释到低于当能够得到希望的重整产品的量时所支持的水平，程序200进行到退出。
现在参考图3，图3示出用于发动机爆燃控制程序的流程图。程序300具有与图2的程序200共同的若干元素。具体说，202-214与302-314是等同的。因此，为了简明起见这些元素的描述被省略。而且，220、226和222与320、326和322相同，因此为了简明起见这些元素的描述也被省去。
喷射气体乙醇或重整产品可以减少发动机爆燃（例如，在火花点火时间之后的剩余气体的自动点火）的倾向，这是因为醇和重整产品两者均具有比汽油高的辛烷值。此外，重整产品具有比醇高的辛烷值。因此，根据喷射到发动机的气体燃料的类型，汽缸可以在不同状况（例如不同的压力）下运行。
在一个实施例中，当气体醇被单独喷射且具有或不具有液体燃料时，汽缸进气可以增加并且火花正时提前。在汽缸爆燃开始之前对于给定的醇的供给燃料部分，发动机可以容忍的汽缸进气的量和火花提前可以根据经验确定。例如，发动机可以在功率计上运行并且发动机进气可以增加并且火花提前，同时包括醇的供给燃料部分基本保持恒定直到爆燃接着发生。之后发动机进气/空气量可以储存在发动机控制器的存储器中，以便针对希望的醇的燃料部分，汽缸空气量是已知的。通过打开或关闭进气口位置，经由凸轮转位器/分度器（indexer）来调节气门正时，调节气门提升，以及经由叶轮或废气门转位器/分度器来增加来自涡轮增压器或压缩机的压力，可以调节汽缸空气量。而且，对于给定的发动机或汽缸空气量，以及包含醇的燃料部分，火花提前也可以根据经验确定并且储存在存储器中。
同样，当喷射到发动机的至少一部分气体燃料由重整产品组成时，发动机或汽缸空气量和火花提前可以根据经验确定。由于重整产品具有比醇高的辛烷值，因此当重整产品在汽缸中燃烧时，发动机能够容许较高的汽缸进气量和较高的汽缸压力。因此，当喷射到发动机的重整产品增加时，诸如节流阀的致动器、气门正时（例如凸轮轴位置）、气门提升和增压压力可以被设置成处于增加汽缸空气的位置。在一些状况期间，可以调节致动器以将汽缸空气量增加到大于当汽化的醇被喷射到发动机汽缸时的水平。
在328，当发动机用希望的重整产品的量运行时，程序300调节发动机致动器以减少发动机爆燃的可能性。如果确定能够得到希望的重整产品的量，于是通过将重整产品喷射到在较高发动机负荷时的发动机，可以减小发动机爆燃的倾向。因此，发动机可以在较高的汽缸压力运行而不引起爆燃。
在一个例子中，当发动机转矩要求增加时增加气体醇或重整产品的量。而且，汽缸进气的量可以增加到支持该希望的发动机转矩的水平。在一个例子中，当汽缸供给燃料中的重整产品的部分增加时，通过调节致动器可以增加汽缸进气/空气。通过增加节流阀打开面积，增加增压压力，调节进气和排气门正时，以及/或者调节气门提升，可以增加汽缸空气量。在调节致动器运行以考虑到喷射到发动机的重整产品的量之后，程序300进行到退出。
在324，程序300调节致动器以限制汽缸进气到少于当能够得到希望的重整产品的量时的汽缸进气的水平。在一个例子中，在特定的发动机转速下，响应可用的重整产品的量和汽缸进气的量，发动机负荷可以被限制，该汽缸进气的量小于可以产生大于峰值汽缸压力的汽缸压力的量。当能够得到少于希望的重整产品的量的重整产品以喷射到发动机汽缸中时，通过调节可以能够影响汽缸进气的量的致动器，汽缸进气可以被限制。例如，节流阀打开可以被限制在预定的量，增压压力可以被限制在预定的量，火花提前可以被限制在预定的量，凸轮轴正时可以被限制在预定的量，以及气门提升可以被限制在预定的量。在一个实施例中，汽缸空气量可以被限制在与重整产品的可用量有关的量。在另一个实施例中，在气体混合物由重整产品和醇组成的情况下，汽缸进气可以被限制在由醇和重整产品（包括气体燃料）的部分有关的预定的量。例如，如果气体混合物中的重整产品的量大于醇的量，于是汽缸进气量可以限制在大于如果单单液体燃料被喷射到发动机的水平，但是小于当发动机可用的希望的重整产品的量的量。因此，汽缸进气量从当通过仅仅喷射汽油变化到汽缸中运行发动机时的量到当用希望的重整产品的量运行发动机时的进气的量。在一个实施例中，汽缸空气量的百分比增加可以与喷射到发动机的重整产品的量成比例。与用希望的重整产品的量运行发动机时相比，在将致动器到调节到汽缸进气随着发动机爆燃倾向减少的水平之后，程序300进行到退出。
在316，调节发动机致动器，使得汽缸进气少于当用希望的重整产品的量运行发动机时可用的量。在一个实施例中，致动器的状态可以根据一个或更多个致动器表的输出进行控制，该一个或更多个致动器表包含根据经验确定的可以用来调节汽缸进气量的致动器的状态。这些表可以用可用的希望的重整产品的量或百分比、可用的重整产品（例如，储存在重整产品储箱中的重整产品的量）、发动机转速和发动机转矩要求来索引。可以提供用于节流阀位置、凸轮轴正时、火花正时和气门提升的致动器状态控制表。在已经将发动机致动器的状态调节成将汽缸进气限制在少于当能够得到希望的重整产品的量时所支持的量之后，程序300进行到退出。
在318，调节发动机致动器，使得汽缸进气在少于在当前发动机转速下提供所有可用发动机转矩的水平。而且，由于重整产品的量可以响应可用液体燃料的量而被限制，所以汽缸进气可以进一步降低以节省重整产品。如果喷射到发动机的重整产品的量为零，则汽缸进气稀释被设置在适合于汽油或汽油和醇（例如乙醇）的混合物的液体喷射的水平。在一个实施例中，致动器的状态可以根据一个或更多个致动器表的输出控制，该一个或更多个致动器表包含根据经验确定的可以用来调节汽缸进气的致动器的状态。这些表可以用可用重整产品的量、发动机转速和发动机负荷来索引。可以设置用于EGR气门、凸轮轴正时和气门提升的致动器状态控制表。在已经调节发动机致动器的状态到将汽缸进气限制在小于当能够得到希望的重整产品的量时所支持的程度之后，程序300进行到退出。
现在限制参考图4，曲线图400示出由发动机转矩和发动机转速所定义的示范性发动机映射。区域402-406仅仅示出用于说明目的而不是意味着限制这种描述的范围或广度（breadth）。Y轴线表示发动机转矩并且从底部向顶部增加、X轴线表示发动机转速并且从左向右增加。
区域402表示当希望用较高的进气稀释水平运行发动机时的部分负荷状况。在这个区域，发动机可以以较高的稀释率运行，因为比全部发动机转矩少的转矩被请求并且因为进气稀释可以增加燃料经济性并且减少发动机排放物。
区域404表示当希望较少的进气稀释时低负荷发动机运行，这是因为会减少燃烧稳定性。此外，当发动机在这个区域运行时，发动机可以产生较少的热因此燃料重整炉效率降低。在这个区域，会希望用电加热器加热燃料重整炉，以便能够得到重整产品。
区域406表示发动机在高发动机负荷下运行。在这个区域，可以希望增加在发动机汽缸中消耗的重整产品的量以控制发动机爆燃。发动机爆燃是在已经发生火花点火之后通过汽缸剩余气体的自发点火产生。汽缸气体会自动点火是因为在汽缸中的空气-燃料混合物点火之后汽缸中的汽缸温度和压力均增加。在这个发动机运行区域，由于发动机排气温度升高，燃料重整炉效率可以提高。较高的排气温度可以改善液体燃料的汽化并且可以进一步提高重整炉的效率。
现在参考图5，图5是用图2和图3的方法运行发动机时模拟的感兴趣的信号的示范性曲线图。从该图的顶部的第一曲线表示希望的发动机转矩514。Y轴线箭头表示增加转矩的方向。希望的发动机转矩可以从踏板位置传感器或从组合输入确定。例如，希望的发动机转矩可以是踏板位置和混合控制器转矩请求的函数。
从图的顶部的第二曲线表示EGR量516或另一个汽缸进气稀释组成。Y轴线箭头表示增加EGR的方向。EGR量516可以通过调节气门正时而来源于内部或者或通过将排气引导到进气歧管而来源于外部。在替代性示例中，可以利用水形成进气稀释。
从该图的顶部的第三曲线表示到发动机的重整产品的速率。Y轴线箭头表示到发动机的重整产品流动速率的增加方向。虚线518表示在当前工况下到发动机的希望的重整产品流动速率。实线520表示到发动机的请求的或命令的重整产品流动速率。
从该图的顶部的第四曲线表示在燃料系统中的可用重整产品量526。Y轴线箭头表示可用重整产品的量的增加方向。正如上面所讨论的，在燃料系统中可用重整产品量526可以从重整产品储箱的温度和压力以及从排气中的氧浓度确定。
从该图的顶部的第五曲线表示汽缸进气致动器命令528。汽缸进气致动器可以是进气节流阀、涡轮增压器废气门致动器、凸轮正时致动器、气门提升致动器或者可以调节汽缸进气的其他装置。Y轴线箭头表示增加汽缸进气的致动器运动的方向。四个曲线图中的每个的X轴线表示时间并且从左向右增加。
如每个曲线图的Y轴线所表示的，在时间零处，希望的发动机转矩很低并且稍微增加到竖直标记500的时间。而且，从时间零到竖直标记500，发动机EGR量516、汽缸进气致动器命令528以及可用重整产品的量526也在低水平。希望的重整产品流动速率518开始高于命令的重整产品流动速率520，而重整产品的可用量低于由水平线524表示的第一门限。第一门限水平524可以根据工况变化。例如，在起动期间当发动机是暖的（例如，发动机温度高于50°C）时第一门限水平524可以减少，使得在发动机起动后的空转期间可以得到重整产品。在发动机是暖的期间第一门限水平524可以降低，因为期望在发动机起动之后燃料重整炉立即具有重整燃料的能力。在发动机冷启动期间第一门限水平524可以升高以便针对发动机起动而不是空转能够节省重整产品。在冷发动机状况（例如，发动机温度低于20°C）期间第一门限水平524可以升高，因为可以期望在由重整炉生产重整产品之前将需要较长的时间段。因此，对于较高的优先级机动动作，希望节省可用重整产品。
在这个例子中，可用重整产品量256的量开始低并且在由竖直标记500表示的时间之前增加。在增加发动机排气温度的情况下或通过致动燃料重整炉内的电加热元件，重整产品生产的速率可以增加。此外，重整产品储箱内的压力可以通过激活或停用被设置在燃料重整炉和重整产品储箱之间的泵来调节。在一个例子中，当燃料重整炉内的压力超过门限压力时泵可以被激活。
从时间零到竖直标记500，汽缸进气致动器命令528处在对基本汽缸进气量添加很少或不添加附加空气的位置。在一个例子中，在所示的状况期间可以设置气门正时，使得进气门打开正时被设定成一个持续时间段，该持续时间段是比当得到相当量的重整产品时更短的曲轴转角持续时间段。在另一个例子中，来自涡轮增压器或机械增压器的增压压力可以通过打开废气门或设置叶轮控制而减小。
在竖直标记500和502之间的时间段期间，希望的转矩514继续增加，包括一个阶跃状增加。由于发动机处在部分节流状况，EGR量516或汽缸进气稀释也增加。在这个时间期间希望的重整产品流动速率514也增加，因此当汽缸进气稀释增加时发动机燃烧仍然稳定。此外，可用重整产品量526也继续增加。在一个例子中，可用重整产品量526随着重整炉温度的增加而增加。而且，调节汽缸进气致动器命令528以增加汽缸进气容量。在一个例子中，汽缸进气容量可以作为可用重整产品量526的函数增加。具体说，由于可用重整产品量526增加，汽缸进气容量可以增加。通过增加汽缸进气容量，附加的空气和/或EGR可以引入发动机汽缸中。以这种方式，当可用重整产品量增加时，汽缸进气容量可以增加，因此发动机可以在较高负荷下运行。应当指出，在一些状况期间，汽缸稀释可以增加而不增加汽缸进气容量，因此发动机可以在较小的节流下运行。在这种状况期间，与在类似稀释水平而没有重整产品供给发动机时相比，重整产品可以供给发动机使得重整产品改善燃烧稳定性。
在竖直标记502和504之间的时间段期间，希望的转矩514继续增加，包括另一个阶跃状增加。而且，可用重整产品量526增加到高于由水平标记522表示的第二门限。当可用重整产品量526高于第二门限时，命令的重整产品流动速率520可以增加到高于希望的重整产品流动速率518。在这个时间期间，到发动机的请求的重整产品流动速率520可以增加到高于希望的重整产品流动速率518，以便到发动机的液体燃料喷射量可以减少并且是基本理想配比空气-燃料混合物燃烧。此外，当燃料重整炉输出高时，从重整产品储箱到发动机的附加的流动可以用于从重整产品储箱清除包括醇而不是包括重整产品的气体燃料。例如，如果燃料重整炉正在以高速率生成重整产品并且储存的重整产品的量大于预定的量，则气体燃料流进发动机的速率可以增加超过希望的速率，以致重整产品储箱的内含物以高速率被排出。以这种方式，重整产品可以代替重整产品储箱中的汽化的醇。应当指出，第二可用重整产品门限522可以根据工况调节。例如，当重整产品产生的速率超过门限时，第二可用重整产品门限量522可以减少。
在竖直标记504和506之间的时间段期间，希望的转矩514在该曲线图中处在最高水平。EGR量516的量或进气稀释在这个时间段期间可以减少，使得可以由发动机产生附加的发动机转矩。此外，希望的重整产品流动速率518增加以便减少在较高的汽缸负荷下的发动机爆燃的可能性。而且，由于可用重整产品的量大于第一门限524，并且小于第二门限522，所以可以调节命令的重整产品流动速率520以匹配希望的重整产品流动速率518。如果喷射到发动机的气体燃料由一部分醇组成，则从重整产品储箱到发动机的气体燃料的流动速率可以增加以补偿重整产品的减少。还可以调节汽缸进气致动器命令528以增加汽缸进气容量。但是，如果不能得到重整产品或如果可以得到较少的重整产品，则汽缸进气致动器命令528将被调节到允许减少汽缸进气的位置。因此，可以响应可用重整产品量526调节汽缸进气致动器命令528。例如，当可用重整产品量526增加时，可以调节汽缸进气致动器命令528以增加汽缸进气容量。
在竖直标记506和508之间的时间段期间，希望的转矩514减少。此外，可用重整产品量526下降到少于由524表示的第一门限的水平。而且。从重整产品储箱到发动机的请求的重整产品流动速率520响应低于第一门限水平的可用重整产品量526而减少。与减少的重整产品流动速率一致，汽缸进气致动器命令528被调节以减少汽缸进气容量。在一些状况期间，甚至当燃料重整炉以全部容量运行时，也能够减少储存在重整产品储箱中的可用重整产品的水平，因为发动机可以以高于燃料重整炉生产的重整产品的速率消耗重整产品。
在竖直标记508和510之间的时间段期间，希望的转矩514趋于更低，但是可用重整产品量526增加到高于第一门限524。结果，当通过调节汽缸进气致动器命令528而增加汽缸进气容量时，到发动机的要求的重整产品流动速率520增加。当发动机转矩要求514从高负荷状况变到发动机空转状况时，较少的重整产品可以用来运行发动机。因此储存在重整产品储箱中的可用重整产品量526增加。
在竖直标记510和512之间的时间段期间，希望的发动机转矩514增加并且可用重整产品量526再一次大于第二门限524。因此，到发动机的要求的重整产品流动速率520可以增加到大于到发动机的希望的重整产品流动速率518。此外，汽缸进气致动器命令528可以被调节以增加汽缸进气容量。
现在参考图6，图6示出在瞬态状况期间用于控制发动机的方法的流程图。在602，确定发动机工况。发动机工况可以包括发动机温度、发动机进气歧管压力、发动机转速、发动机节流阀位置、变速器齿轮以及其他发动机工况。
在604，程序600判断是否可以得到重整产品。在一个实施例中，当重整产品储箱中的压力大于门限压力时可以判断为可以得到重整产品。在另一个实施例中，当重整产品储箱中的压力大于门限压力并且当燃料重整炉以大于门限速率的速率输出重整产品时可以判断为可以得到重整产品。在又一个实施例中，当重整产品储箱中的压力大于门限压力，当燃料重整炉以大于门限速率的速率输出重整产品，并且当储存在储箱中的液体燃料的量大于预定的量时，可以判断为可以得到重整产品。如果判断可以得到重整产品，则程序600进行到608。否则，程序600进行到606。
在606，程序600限制汽缸进气稀释的量。通过限制汽缸进气稀释，在驾驶员松开踏板（例如，释放加速器踏板）期间可以改善燃烧稳定性，因为较少的EGR在进气歧管中并且因为汽缸空气量是汽缸混合物的较大部分。如果，响应加速器踏板位置的变化或希望的发动机转矩变化，不能得到喷射到发动机的重整产品，则汽缸进气稀释的稳态水平会被限制为低于如果在松开踏板期间可以得到重整产品来被喷射到发动机的水平。在一个例子中，在松开踏板事件中或减少希望的发动机转矩的事件中，汽缸进气稀释被限制为不引起汽缸熄火的水平。因此，汽缸进气稀释水平被设置在低于引起较高的发动机效率和稳定的燃烧的量的水平。例如，如果发动机汽缸能够在30%EGR进气稀释和24%热效率的水平运行，则发动机可以被限制在24%的EGR和23%的热效率。通过限制汽缸进气稀释的稳态水平，发动机能够经受发动机转矩要求的瞬态变化而不熄火。在汽缸进气稀释被限制在预定的水平之后，程序600进行到退出。
在608，与没有喷射重整产品到发动机的发动机运行时相比，稳态汽缸进气稀释增加。稀释水平可以响应可用重整产品的量而增加。具体说，稀释的水平响应由燃料重整炉生产的重整产品生产速率和储存在重整产品储箱中的重整产品的量而增加。如果重整产品生产速率大于门限量并且储存在重整产品储箱中的重整产品的量大于门限量，则发动机汽缸中稀释的水平可以增加到对应于能够得到希望的重整产品的量时的稀释水平的水平。如果由燃料重整炉生产的重整产品生产速率小于预定的量或如果储存在重整产品储箱中的重整产品的量小于预定的量，则稀释的水平可以是大于发动机没有重整产品运行时的量，但是小于发动机用希望的重整产品的量运行时的量。在一个实施例中，稀释的水平可以根据储存在重整产品储箱中的重整产品的水平来调节。因此，如果燃料重整炉以大于发动机正在使用重整产品的速率重整燃料，则储存在重整产品储箱中的重整产品的量可以增加到被发动机所使用的重整产品的量是希望的重整产品的量的水平。但是，如果燃料重整炉以小于发动机正在使用重整产品的速率重整燃料，则发动机稀释可以减少直到发动机以适合于没有重整产品情况下运行发动机的稀释水平运行时。
在610，程序600判断是否存在由驾驶员执行的松开踏板或存在转矩要求的减少。例如，如果驾驶员在通过踩下加速器踏板到中间位置来稀释汽缸进气的范围操作发动机，则当驾驶员松开加速器踏板或减少加速器被踩下的距离时，则程序600可以判断存在松开踏板。在替代性实施例中，当对发动机的转矩请求减少时可以判断为松开踏板状况。例如，如果车辆是混合动力车辆，当蓄电池被完全充电时当混合控制器减少发动机转矩要求时可以指示为松开踏板状况。因此，在不同的工况下并且通过不同的方法可以判断松开踏板。如果程序600判断存在松开踏板，则程序600进行到612。否则，程序600进行到退出。
在612，程序600增加喷射到发动机的重整产品的量。附加的重整产品的喷射可以响应加速器踏板位置变化或转矩要求变化而开始。此外，添加附加的重整产品到发动机的持续时间以及喷射到发动机的重整产品的量的增加在加速器位置或发动机转矩要求变化之前可以是发动机汽缸稀释程度、发动机转速和发动机负荷的函数。在一个例子中，重整产品增加的水平可以通过在功率计上运行发动机以及通过确定提供稳定燃烧并消除或减少汽缸熄火可能性的重整产品的增加水平来根据经验确定。而且，向发动机汽缸喷射重整产品的持续时间和量可以与为了减少进气歧管中的EGR水平所发生的汽缸事件的数目有关。例如，如果发动机以3500RPM和0.45负荷运行并且存在减少发动机负荷到0.2的松开踏板状况，则向发动机喷射重整产品的持续时间和量可以与如下汽缸事件的数目有关，即这些汽缸事件的发生原因是为了将进气歧管EGR减少到由新的或当前的发动机转速和负荷所确定的新的EGR水平。因此，由于对于给定的时间量在3500RPM的汽缸事件数目大于在2500RPM的汽缸事件数目，因此在3500RPM的被喷射重整产品的增加的持续时间可以比发动机以2500RPM运行时的短。但是，向发动机喷射气体燃料的速率与发动机以2500RPM运行并且发生松开踏板时相比在3500RPM时会是增加的。在进气歧管中的EGR减少之后，喷射到发动机中的重整产品的量也可以减少。因此，当松开踏板或减少发动机转矩时，重整产品可以增加并且然后随着发动机达到稳定工况而减少。
也可以响应松开踏板和重整产品喷射到发动机中的位置来调节发动机火花提前。如果重整产品直接喷射到发动机汽缸，则火花可以保持不变、提前或延迟小于如果重整产品被喷射到发动机汽缸上游的进气歧管的水平。如果重整产品被喷射到发动机汽缸上游的进气歧管上游，火花可以初始被延迟并且然后随着重整产品达到发动机汽缸而提前。当发动机达到稳定工况时，火花可以提前或延迟到由稳定工况确定的水平。在喷射到发动机的重整产品的量被增加之后，程序600进行到退出。
现在参考图7，图7示出用重整产品运行发动机的模拟的感兴趣的信号的示范性曲线图。从该图的顶部的第一曲线示出节流阀位置708。沿着Y轴线箭头的方向节流阀打开增加。
从该图的顶部的第二曲线表示EGR量710或另一个汽缸进气稀释组成。Y轴线箭头表示增加EGR的方向。EGR可以通过调节气门正时而来源于内部或通过将排气引导到进气歧管而来源于外部。在替代性示例中，进气稀释可以利用水形成。
从该图的顶部的第四曲线表示在燃料系统中可用重整产品量716。Y轴线箭头表示增加可用重整产品量716的方向。如上所讨论的，在燃料系统中可用重整产品量716可以从重整产品储箱的温度和压力并且从检测的排气中的氧浓度来确定。
从该图的顶部的第四曲线表示到发动机的重整产品流动速率718。Y轴线箭头表示增加流到发动机的重整产品流动速率的方向。每个曲线图的X轴线表示时间并且从左向右增加。
如由每个曲线图的Y轴线表示的，在时间零处，发动机节流阀位置很低并且在竖直标记700的时间之前稍微增加。此外，从时间零到竖直标记700，可用重整产品的量716从小量增加到由于由水平标记714表示的第一门限水平的量。在这个时间间隔期间发动机EGR量710也低，因为可用重整产品的量低。
在竖直标记700和702之间的时间段期间，节流阀位置708变化很小但是可用重整产品量716增加到高于由直线714表示的第一门限。当可用重整产品量716超过第一门限时，开始向发动机喷射重整产品718。而且当重整产品对发动机变成可用/可得到时，发动机EGR量710增加。因此，通过增加到发动机的重整产品流动，在保持希望的燃烧稳定水平的同时发动机可以容许较高水平的进气稀释。
在竖直标记702处，节流阀位置以阶跃方式变化。在这种节流阀位置变化期间，发动机能够响应汽缸温度和压力增加将开始爆燃。通过进一步增加喷射到发动机的重整产品量，能够在节流阀压下（tip in）（例如，通过踏板或其他装置增加节流阀打开或更大的转矩请求的命令）期间减少发动机爆燃的可能性。在一个例子中，当节流阀位置的变化速率超过门限时，附加的重整产品可以喷射到发动机。而且，到发动机的重整产品流718的增加可以基于当前发动机转速和负荷以及节流阀位置708的变化速率。具体说，调节重整产品流动速率718的控制增益或乘数可以与节流阀压下（tip-in）之前的节流阀位置708的变化以及发动机工况相关地改变。在节流阀位置708在初始以较高的速率变化之后，节流阀变化的速率减小。因此，由于改变节流阀位置引起的到发动机的重整产品流动的增加被减少并且逐渐减少到零。应当指出，踏板传感器或其他传感器的变化速率可以代替节流阀位置708的变化速率。
在702，节流阀位置708的变化可以表明较高的发动机负荷和部分节流的工况，而竖直标记700的左侧可以被认为是空转或近似空转。在节流阀位置708初始变化之后，节流阀位置708变化很小但是保持在部分节流的状况。由于发动机以部分节流的状况运行，并且由于储存的重整产品的量大于第一门限714，因此稀释汽缸进气的EGR量710增加。通过增加汽缸进气稀释，发动机可以更加高效地运行，因为可以减少发动机泵送损失。因此，响应节流阀位置708的变化调节喷射到发动机的重整产品量718。在此同时，响应发动机转速和负荷，调节喷射到发动机的重整产品量718。以这种方式，可以调节重整产品的流动以考虑到节流阀位置708的变化以及发动机转速和负荷的变化。
在竖直标记704和706发生类似的节流阀位置708的变化。喷射到发动机的重整产品量718在704和706也增加以减少发动机爆燃的可能性。在一个例子中，当可用重整产品的量少于由直线714表示的第一门限时，能够减少或取消喷射到发动机的重整产品量。而且，可以调节汽缸进气致动器以减少汽缸进气容量直到重整产品可用于辅助发动机爆燃控制。在一个实施例中，当重整产品响应节流阀位置增加而喷射到发动机时，发动机火花可以被提前，因为由于喷射增加的重整产品量的结果，空气-燃料混合物辛烷可以增加。而且，火花提前量可以与喷射到汽缸的重整产品的增加有关。例如，如果重整产品的量增加10%，则火花可以提前3度曲轴转角。但是，如果重整产品的量增加25%，则火花可以提前5度曲轴转角。
现在参考图8，图8示出用于控制发动机空气-燃料比的程序，在802，确定发动机工况。发动机工况可以包括但不限于发动机温度、发动机转速、发动机负荷、从发动机停止开始的发动机运行时间。在发动机状况被确定之后程序800进行到804。
在804，程序800判断一种还是两种燃料被喷射到发动机。在预定的工况期间，一种燃料可以喷射到发动机。在一个例子中，当发动机转速和负荷低时单种燃料可以喷射到发动机。例如，当发动机转速是空转速度并且当发动机负荷低于满发动机负荷的10%时。当发动机爆燃倾向增加时在部分发动机负荷和较高的发动机负荷期间两种燃料可以喷射到发动机。在为了在车辆中封装重整炉从而减少重整炉的尺寸的例子中，重整产品可以在预定的工况下被存储，而在其他工况下在被发动机消耗。但是，对于重整产品总是可用的实施例，由于重整产品与醇相比具有更高的能量内含，所以发动机可以在所有时间均利用重整产品。如果程序800判断要喷射一种燃料，则程序800进行到810。否则，程序800进行到806。
在806，程序800缓变增加向发动机的气体燃料喷射。由于气体燃料的成分可能存在不确定性，气体燃料喷射以最小喷嘴脉冲宽度所确定的低速率开始。例如，供给最短的电脉冲，用该电脉冲喷嘴提供一致的燃料输送速率。以低缓变速率增加气体燃料的引进直到气体燃料的成分被确定。在一个例子中，检测H2、CO或CH4的单个传感器可以设置在到发动机的气体燃料管道中或在气体燃料储箱中。由于重整炉以已知的相等摩尔（even molar）量产生H2、CO或CH4，因此检测任何一种气体组成物的单个的传感器可以用来确定气体燃料系统中的总的重整产品的浓度。例如，燃料系统中的重整产品的量可以通过检测气体燃料系统中的H2的浓度来确定。
在燃料的成分被确定之后，气体燃料喷射可以是以第二速率缓变（ramp），或气体燃料的喷射可以以阶跃方式增加到希望的气体流动速率。在一个实施例中，发动机控制器可以储存表示当气体燃料喷射到发动机时气体燃料成分的数据。然后该数据可以用来设置气体燃料速率到希望的速率，使得燃料的缓变的持续时间可以较短或者被取消。在这种实施例中，在气体燃料最后喷射到发动机的时间之前，燃料成分仅仅在燃料重整炉停止向重整产品储箱添加气体燃料时可以被使用。
在气体燃料喷射开始的时间，液体燃料的喷射量被减少使得发动机能够以希望的空气-燃料比，例如理想配比的空气-燃料比继续运行。在一个例子中，在发动机以醇作为液体燃料的基本成分（例如，大于40%的醇）运行的情况下，希望主要用重整产品（例如大于50%的汽缸燃料部分）运行发动机并且减少使用液体燃料，因为重整产品具有较高的热值。如果气体燃料主要由重整产品组成，那么向发动机喷射的液体燃料的量可以减少的质量可以等于喷射的气体燃料的质量。同样，如果，气体燃料主要由醇组成，那么喷射到发动机的液体燃的量可以减少的质量等于喷射到发动机的气体燃料的质量；但是，如果气体燃料的成分被不适当地假定，则由气体燃料喷嘴喷射的燃料体积可以使发动机汽缸的空气-燃料比朝着富或贫方向变化。因此，喷射到发动机的液体燃料的量可以如下的缓变速率减少，该速率是气体燃料引入发动机的缓变速率的一部分。应当指出，对于给定的汽缸进气，发动机需要与其所需要的醇相同的质量的重整产品，无论醇是液体或蒸气。因此可以希望以喷射的燃料质量而不是被喷射的气体的体积表示供给燃料。喷射的燃料的质量可以通过推断或直接检测气体燃料成分来确定。
在808，程序800监控排气氧浓度以估算发动机空气-燃料比。通过监控排气氧浓度能够确定气体燃料的成分。在如上所述的一个实施例中，自适应的燃料参数可以用来估算气体燃料混合物中的重整产品的成分。结果，由于排气氧从希望的量偏离，气体燃料的量可以增加或减少。例如，可以喷射假定气体燃料成分是100%的重整产品的气体燃料。通过其物理性，气体喷嘴喷射体积（即，摩尔分子量）。如果气体燃料是100%的重整产品，则排气氧传感器指示出表明基本理想配比的空气-燃料混合物的氧浓度。但是，如果气体燃料是0%的重整产品，则气体燃料喷嘴将提供理想配比燃烧所需要的三倍燃料。因此，限制气体燃料喷射，直到能够确定燃料重整炉以希望速率输出重整产品。如果气体喷嘴被运行以喷射重整产品形式的10%的汽缸燃料，但是100%的汽化的醇被喷射，于是供给的燃料将是希望的燃料的120%并且这种误差状态将通过排气成分传感器指示。以这种方式，气体燃料成分可以容易被推断出。一旦气体燃料成分被推断出之后，于是燃料喷射可以继续利用这个新成分，或气体燃料喷射可以被停用直到燃料重整炉以希望速率输出重整产品。
在810，程序800判断气体燃料混合物是否包括汽化的醇。在一个例子中，程序800响应喷射的气体燃料的量或体积的以及从排气氧浓度标示的发动机空气-燃料比，判断气体燃料中是否存在醇。例如，如果判断发动机以比发动机用仅仅包括重整产品的气体燃料运行时所预料的更富集的空气-燃料比运行，则可以判断存在醇，其是气体燃料混合物。如果判断存在醇，则程序800进行到812,。否则，程序800进行到816。
在812，程序800确定燃料重整炉的效率并且调节气体燃料流动速率。当从排气氧传感器和气体燃料流动速率已经确定气体燃料成分已经改变时，可以调节喷射到发动机的气体燃料的量，以补偿燃料成分的变化。例如，如果燃料重整炉效率降低并且排气氧浓度比预期的富集，则喷射的气体燃料的量可以减少。而且，由于醇对于进气稀释不具有与重整产品同样的效果，所以在瞬态状况期间或在汽缸进气稀释期间，喷射的气体燃料的量可以增加以补偿气体燃料混合物中的较少部分的重整产品。例如，如果向发动机喷射的气体燃料由80%的重整产品组成，则气体燃料的流动速率或喷射持续时间可以升高0.8处于希望的气体燃料的速率。以这种方式，即便当储存在重整产品储箱中的气体不是仅仅包括重整产品，希望的重整产品的量也仍可以提供给发动机。
燃料重整炉效率还可以在812从自适应参数确定，该自适应参数表示如果不提供燃料补偿，发动机将以更贫或更富的混合物运行。当喷射气体燃料的量将引起0.33的自适应燃料乘数时，可以确定气体燃料主要全部由作为体积理想配比的空气-燃料比的醇组成，对于醇，该比是重整产品的0.33。当喷射的气体燃料的量导致1的自适应燃料乘数时，可以确定气体燃料基本全部由重整产品组成。因此，在将自适应燃料乘数插入直线等式中之后，可以确定燃料重整炉效率，其中该直线描述0.33作为0%的效率并且1作为100%的效率。
在814，程序800可以调节燃料重整炉输出。如果燃料重整炉以小于希望的效率运行，则燃料重整炉输出可以通过延迟发动机火花提前并且增加通过发动机的质量流动速率来增加。例如，燃料重整炉输出可以通过延迟火花和打开发动机节流阀因而增加排气热来增加。而且，当燃料重整炉效率低并且在驾驶员要求转矩表示发动机温度响应该驾驶员要求转矩可能增加之后，程序800可以减少火花延迟。
在另一个例子中，电加热器可以被激活以提高燃料重整炉输出的效率。例如，在冷发动机起动之后当发动机温度低时可能希望电加热燃料重整炉。而且，在发动机减速期间或当车辆下坡时可能希望激活电加热器。因此，当能够从车辆电力系统（例如，交流发电机）得到电流时可以激活电加热器。而且，在一些状况期间可能希望延迟发动机火花并且增加发动机质量流动且同时也激活电加热器。
在816，程序800响应喷射到发动机的气体燃料调节致动器。致动器调节可以包括并且不限于火花正时电路的调节、气体和液体喷射正时以及气门正时和气门提升调节。例如，如果确定比期望更多的醇部分被喷射并且较少的重整产品被喷射，则发动机凸轮可以被转位以使得较少的EGR存在于发动机汽缸中。而且，如果排气氧浓度少于期望的排气氧浓度，则可以减少喷射到发动机的气体燃料的量。在另一个例子中，可以通过调节节流阀、凸轮和/或压缩机增压压力来限制或减少汽缸进气。在致动器被调节之后程序800进行到退出。
在818，程序800判断在按规定接收燃料的汽缸的前一个汽缸循环期间燃料喷射是喷射单种燃料还是喷射两种燃料。如果在按规定接收燃料的汽缸的前一个汽缸循环期间喷射两种燃料，则程序800进行到820。否则，程序800进行到824。
在820，程序800响应进气歧管泵送下降速率调节向发动机汽缸喷射的液体燃料的量。进气歧管容积可以是1.5-2倍发动机汽缸排量（汽缸工作容积）的量级。每次进气门打开，一部分进气歧管气体被排出到汽缸中。因此，在喷射到发动机气体燃料停止之后，进气歧管内含物从喷射到发动机气体燃料时的水平被稀释。在排出一部分进气歧管气体的每个汽缸的情况下，进气歧管中的气体逐渐用空气稀释。因此，可以以对应于从进气歧管排出的气体燃料的速率向发动机添加附加的液体燃料。在一个例子中，每次向发动机增加液体燃料，汽缸从进气歧管引进气体，直到排出进气歧管的容积的许多汽缸已经引入进气歧管气体。在替代性实施例中，对引入进气歧管气体的每个发动机汽缸增加喷射的液体燃料的量，直到发动机汽缸已经排空进气歧管。应当指出，通过选择燃料喷射构造来取消/简化这些动作，其中该燃料喷射构造可以具有很少的或不具有在各汽缸事件间储存进气的燃料。
在822，程序800响应保持在进气歧管中的气体燃料的量调节致动器。致动器调节可以包括并且不限于火花正时调节、气体和液体喷射正时以及气门正时和气门提升调节。例如，如果确定比期望更多的醇部分被喷射并且少量重整产品被喷射，则发动机凸轮可以被转位使得较少的EGR存在于发动机汽缸中。此外，根据燃料成分，致动器可以以不同的速率提前或延迟。例如，如果重整产品是喷射到发动机的气体燃料的量中的较大部分，则凸轮可以以较快的速率转位，这是因为与汽化的醇是气体燃料的主要组成物时相比，凸轮正时可以进一步提前或延迟以提供附加的内部EGR。而且，如果排气氧浓度小于期望的浓度，则可以减少喷射到发动机的气体燃料的量。在另一个例子中，可以通过调节节流阀、凸轮和/或压缩机增压压力限制或减少汽缸进气。在致动器被调节之后程序800进行到退出。
在824，响应发动机转矩要求和发动机转速调节发动机燃料供给。具体说，响应发动机转速和发动机负荷（或转矩要求）调节喷射到发动机的液体燃料的量。在一个例子中，发动机用基本理想配比的空气-燃料比运行。但是，在NOx增加的发动机转速情况下，发动机可以用较富的空气-燃料混合物运行以减少NOx的产生。相反，当产生较少的NOx时，发动机可以用较贫的空气-燃料混合物运行以减少HC排放物。在喷射到发动机的液体燃料的量被设置成提供基本理想配比的空气-燃料混合物之后程序800退出。
现在回到图9，图9示出用重整产品运行发动机时与感兴趣的信号相关的模拟的空气-燃料的曲线图。从该图的顶部的第一曲线表示两种燃料喷射的正时。具体说，当信号900低时（例如，在X轴线的水平），在接收喷射的液体燃料的每个发动机汽缸，燃料喷射借助于单个燃料喷嘴。当信号900高时（例如，在Y轴线的2的水平），对于每个发动机汽缸，燃料喷射借助于两个燃料喷嘴。具体说，气体燃料喷射用气体燃料喷嘴，而液体燃料喷射用第二燃料喷嘴。
从该图的顶部的第二曲线表示到发动机的气体燃料的流动。气体燃料由重整产品或由重整产品和汽化的醇的混合物组成。如果气体燃料可以基本全部由重整产品组成，则给定的气体燃料的体积将产生如下的空气-燃料混合物，即该空气-燃料混合物比在类似状况下如果相同的体积的汽化的醇被引入到发动机中时稀。正如上面所讨论的，重整产品具有为汽化乙醇体积的三倍的基于体积的基本理想配比的空气-燃料比。因此，可以希望知道在喷射之前的燃料的成分。但是，气体燃料的成分时常不可预料地变化。例如，如果燃料重整炉的效率提高或降低，则储存在重整产品储箱中的气体燃料的成分可能类似地改变。因此，可能希望确定在大量气体燃料被喷射到发动机之前的气体燃料的成分。
从该图的顶部的第三曲线表示空气和燃料在发动机汽缸中燃烧之后保持在发动机排气中的氧浓度。水平线914表示用于燃烧后的理想配比的空气-燃料混合物的排气氧浓度。当排气氧迹线916在线918之上时，发动机空气-燃料混合物为贫。当排气氧迹线916在线918下面时，发动机空气-燃料混合物为富。
从该图的顶部的第四曲线表示喷射到发动机的液体燃料的量920。喷射到发动机的液体燃料的量920与汽缸进气中的空气量以及喷射到发动机的气体燃料的量有关。而且，由于重整产品的基于体积的理想配比空气-燃料比是汽化乙醇的体积的三倍，则可以响应气体燃料的成分调节喷射的液体燃料的量920。
从该图的顶部的第五曲线表示从希望的火花正时的火花延迟922。例如，如果气体燃料被喷射到发动机中并且希望的气体燃料是重整产品，则发动机比如果喷射的气体燃料是汽化的醇时能够容许更大的火花提前。因此，如果汽化的醇被喷射到发动机而不是重整产品被喷射，则火花可以延迟，因为汽化的醇增加的喷射到汽缸的燃料的辛烷比重整产品少。替代性地，汽缸进气致动器（例如，凸轮轴）可以作为在气体燃料混合物中检测到的重整产品和/或醇的量的函数而被调节。
如由每个曲线图的Y轴线表示的，在时间零处，单种燃料（例如，醇、汽油或汽油和醇的混合物）被喷射到发动机，如迹线900所示，直到由竖直标记902表示的时间。在时间零和竖直标记902之间的时间段期间，发动机排气具有表明基本理想配比燃烧的氧水平。
在竖直标记902的时间，气体燃料被喷射到发动机。同时，喷射到发动机汽缸的液体燃料的量减少，预料气体燃料将使汽缸空气-燃料混合物变富。在一个例子中，最初估计气体燃料基本全部由重整产品组成。在另一个例子中，最初轨迹气体燃料基本全部由汽化的醇组成。在又一个例子中，最初估计气体燃料的一部分由重整产品组成，而气体燃料的剩余部分由汽化的醇组成。而且，在发动机控制器中的一个或更多个存储器位置可以用来进行对气体燃料成分的最初估计。具体说，存储器位置被构造成包含对气体燃料中的重整产品的部分/百分比/含量（fraction）的估计。该估计基于喷射到发动机的气体燃料的体积和如上所述的从排气氧传感器反馈的排气氧浓度。而且，气体燃料成分基于气体燃料被喷射到发动机时的运行区间、在气体喷射的当前区间之前的及在只有液体燃料被喷射到发动机时的区间之前的运行区间期间的气体燃料喷射。
如从图9顶部的第二曲线所示，喷射到发动机的气体燃料的量是缓变攀升的使得排气氧浓度缓慢地变化而不是以阶跃式方式变化。通过喷射的气体燃料的缓变攀升，能够减少排气浓度大偏移的可能性。例如，如图9所示，发动机排气浓度开始变稀（例如，高于理想比配指示线918），从而表明基于估计的气体燃料成分的液体燃料喷射920已经减少过多。因此，发动机控制器响应氧传感器输出认识到稀状态，并且之后增加喷射的液体燃料的量。替代性地，如果希望，发动机控制器可以增加喷射到发动机的气体燃料的量。
在竖直标记904的时间，停止气体燃料的喷射并且液体燃料的喷射增加到用于理想配比燃烧所必需的水平。在一个例子中，在气体燃料喷射到进气歧管的情况下，采取多个汽缸进气事件以从进气歧管排出气体燃料。因此，以与从进气歧管排出气体燃料有关的速率，增加喷射到发动机的液体燃料的量，这可以通过泵-容器差分方程求解。
在竖直标记906的时间，根据发动机工况气体燃料以希望的速率再一次喷射到发动机汽缸。例如，在特定的发动机转速和负荷下，气体燃料以特定流动速率被喷射到发动机中。根据气体燃料流动速率和气体燃料成分可以减少喷射到发动机的液体燃料的量。例如，如果气体燃料由高浓度的重整产品组成，则喷射到发动机的液体燃料的量的减少可以多于/少于如果气体燃料由高浓度汽化醇组成时的情况。此外，如从该图顶部的第五曲线图所示，汽缸火花可以从如果气体燃料基本全部由重整产品组成时所希望的量延迟。以这种方式，火花提前可以被控制为气体燃料中的重整产品或醇的浓度的函数。
在竖直标记908和910之间的时间，单种液体燃料被喷射到发动机汽缸。再一次，可以以与从进气歧管排出气体燃料有关的速率增加被喷射的液体燃料的量。此外，在当前发动机工况下火花返回到当只有液体燃料喷射到发动机汽缸时的希望的火花提前。
在竖直标记910和912之间的时间，气体燃料再一次喷射到发动机并且喷射到发动机汽缸的液体燃料的量可以再一次减少。液体燃料的喷射可以以与用气体燃料填充进气歧管的速率有关的速率减少。在竖直标记912之后，停止气体燃料的喷射并且增加喷射到发动机的液体燃料的量。
在替代性例子中，气体燃料速率被设置成以便向发动机喷射希望的重整产品的量。例如，如果气体燃料由80%的重整产品和20%的汽化的醇组成，则可以调节喷射的气体燃料的量到希望的重整产品的速率除以0.8。因此，总的气体料流动速率增加，使得希望的重整产品的量被提供给发动机。在标记906和标记908之间被喷射到发动机的液体燃料的量根据气体燃料的成分和气体燃料流动速率而减少。结果，发动机排气具有表明基本理想配比空气-燃料混合物的氧浓度。
现在参考图10，图10示出用于重整产品优先级的流程图。在1002，程序1000确定发动机工况。发动机工况可以包括但不限于发动机转速；发动机负荷（例如，发动机负荷可以表示为发动机汽缸进气量除以汽缸可以保持在规定压力下时的理论最大进气）；环境温度、压力和湿度；以及发动机转矩要求（例如希望的发动机转矩）。在发动机工况确定之后程序1000进行到1004。
在1004，程序1000确定重整产品的可用量、重整产品的希望消耗速率以及重整产品的第一和第二门限量（在目前或当前发动机工况下）。重整产品的可用量可以如图2的204所述来确定。重整产品的希望量可以如图2的208所述来确定。
重整产品消耗的第一和第二门限量可以描述为在当前发动机工况下用来进行多个预定发动机运行的重整产品的量。例如，重整产品的第一门限量可以是用于在基本状况（例如，有两个乘员而无货物的无坡度负荷的状况）下在预定时间段内将车辆从当前速度加速到另一个预定发动机转速的重整产品的量。重整产品的第二门限量可以是增加了因子3的重整产品第一门限量，以便增加能够用储存的气体燃料进行的可用数量的机动动作。
在另一个例子中，重整产品第一门限量可以是在对于预定时间量提供预定燃料消耗速率的汽缸稀释水平的车速下用于运行发动机的重整产品的量。在这个例子中的第二门限量可以是增加了例如4的预定因子的第一门限量。
在又一个例子中，重整产品第一门限量可以是在定义时间段（例如，10分钟）内由燃料重整炉生产的重整产品的量。在再一个例子中重整产品消耗的第一门限量可以是在预定时间段（例如，2分钟）内由燃料重整炉生产的重整产品的量加重整产品的附加量。例如，如果，重整产品储箱在10巴压力下能够储存100cm3的气体燃料。重整产品的第一门限量可以是在4巴压力下100cm3的重整产品。在这个例子中，重整产品的第二门限量可以是在8巴压力下100cm3的重整产品。
此外，可以调节重整产品消耗的第一和第二门限量。例如，针对发动机工况、燃料重整炉工况、希望的发动机燃料消耗速率以及理想配比状况来调节第一和第二门限量。
在另一个例子中，储存在重整产品储箱中的气体燃料的第一门限量可以被固定在一个不变值。在又一个例子中，储存在重整产品储箱中的气体燃料的第一和第二门限量可以是该储存的气体燃料中的重整产品的量的函数。例如，如果气体燃料基本由重整产品组成，则气体燃料的第一门限量可以设置为第一量。如果气体燃料由重整产品和汽化的醇组成，气体燃料的第一门限量可以设置为第二量，第二量大于第一量。可以用类似的方式调节重整产品的第二门限量。以这种方式，可以调节气体燃料的第一和第二门限量，以便储存在重整产品储箱中的重整产品的量基本上相同，即使气体燃料包括汽化的醇仍如是。在确定重整产品的可用量、希望的重整产品消耗速率以及重整产品的第一和第二门限量之后，程序1000进行到1006。
在1006，程序1000判断储存在重整产品储箱中的气体燃料的量是否大于第一门限。如果程序1000判断储存在重整产品储箱中的气体燃料的量小于第一门限，则程序1000进行到1014。否则，程序进行到1008。
在1008，程序1000判断储存在重整产品储箱中的气体燃料的量是否大于第二门限。在一个例子中，储存在重整产品储箱中的气体燃料的第二门限量可以比第一门限大一个预定倍数（例如，3倍第一门限量）。在另一个例子中，储存在重整产品储箱中的气体燃料的第二门限量可以随着工况改变。例如，当燃料重整炉以大于预定量的生产率生产气体燃料时，储存在重整产品储箱中的气体燃料的第二门限量可以减少到储箱容量的65%。在又一个例子中，储存在重整产品储箱中的重整产品或气体燃料的第二门限量可以与希望的重整产品使用速率相关。例如，如果希望的重整产品使用速率是第一量，则储存在重整产品储箱中气体燃料的第二门限量可以是第一量。如果希望的重整产品速率是大于第一希望的重整产品使用速率的第二量，则当希望的重整产品使用速率是第一量时，储存在重整产品储箱中的气体燃料的第二门限量可以增加到大于第一量的第二量。
如果程序1000判断储存的重整产品的量大于重整产品的第二门限，程序1000进行到1010。否则，程序1000进行到1018。
在1010，程序1000增加气体燃料消耗速率到高于希望的重整产品消耗速率。在一个例子中，当气体燃料由重整产品和汽化的醇组成时，喷射到发动机的气体燃料的量增加到如下的水平，即使得包含在被喷射到发动机的气体燃料中的重整产品的量基本上等于希望的重整产品使用速率。在另一个例子中，在气体燃料基本上全部由汽化的醇组成的情况下，气体燃料喷射的速率可以增加到希望的重整产品使用的速率之上，以便汽化的醇可以从重整产品储箱排出并且用重整产品代替。在调节重整产品使用之后程序1000进行到1012。
在1012，程序1000响应增加或减少气体燃料的喷射来调节液体燃料的喷射。当喷射到发动机的气体燃料的量变化并且新的气体燃料量包括汽缸进气的更少或更多部分时，可以调节喷射的液体燃料的量以补偿气体燃料的变化。在一个例子中，液体燃料减少的量可以是气体燃料成分和喷射的气体燃料的体积的函数。例如，如果气体燃料基本由醇组成并且以第一体积流动速率喷射，则喷射到发动机的液体燃料的量可以减少第一量。另一方面，如果气体燃料基本由重整产品组成并且以第一体积流动速率喷射，则喷射到发动机的液体燃料的量可以减少小于第一量的第二量。
在另一个例子中，当喷射的气体燃料的量减少时，喷射到发动机中的液体燃料的量可以以与进气歧管排出气体燃料的速率对应的速率增加。而且，液体燃料喷射量增加的量可以与气体燃料混合物中燃料类型和该类型燃料的浓度有关。例如，如果气体燃料单单由重整产品组成，则在特定的发动机工况下对于每个汽缸进气事件液体燃料的量可以增加第一量。另一方面，如果气体燃料单单由汽化的醇组成，在类似的工况期间对于每个汽缸进气事件液体燃料的量可以增加第二量。
在1014，程序1000判断是否增加重整产品生产的速率。在一个例子中，当重整产品生产速率少于门限速率时程序1000要求附加的重整产品。该门限速率随着工况变化。例如，恰在发动机冷启动之后，整产品生产的生产率可以是第一量。在发动机温度升高之后整产品生产的门限速率可以增加到第二量。如果程序1000判断希望增加整产品生产，则程序1000进行到1020。否则，程序1000进行到1016。
在1020，程序1000调节发动机运行以增加重整产品生成。在一个例子中，当通过增加到燃料重整炉的燃料流动使得发动机排气温度大于门限时，重整产品生产的速率可以增加。以这种方式，传输给燃料重整炉的排气热量可以增加以减少发动机排气温度并且保护排气后处理装置。在另一个例子中，在排气温度低的发动机工况期间，可以增加发动机火花延迟以增加燃料重整炉输出，因此附加的重整产品可用于发动机。例如，在发动机冷启动之后或在延长的发动机空转时间段（例如，长于2分钟的空转）期间，发动机火花可以延迟并且进气节流阀可以打开以增加排气温度和气体流动。附加的排气热和质量流动可以用来增加燃料重整炉的输出。
在发动机加速期间或较高的发动机负荷期间，可以将火花从延迟状况调节到用于最佳转矩的最小火花（MBT）或到限制爆燃的火花，以增加发动机效率。当发动机在较高的负荷下运行时，由于汽缸进气增加以允许汽缸温度和压力增加，所以发动机排气温度增加。因此，在这种状况期间，可以存在足够的排气能量以在额定的（rated）容量下运行燃料重整炉而没有火花延迟。因此，在这种状况期间，可以不需要火花延迟，或可以减少火花延迟。
当燃料重整炉的温度低于门限温度时，通过激活燃料重整炉内的电加热器也可以增加燃料重整炉输出。在一个例子中，在发动机冷起动期间，可以激活燃料重整炉中的电加热器以增加发动机负荷，因此以加速的速率增加排气温度。在冷发动机启动期间，大量的排气能量传递给排气后处理装置（例如，催化剂），这可以留下很少的热来激活燃料重整炉。在这种状况期间，可以希望激活电加热器，以便在发动机排气温度高到足以激活燃料重整炉之前能够生产重整产品。在发动机升高到运行温度之后，电加热器可以被停用。因此，在第一状况期间，用于燃料重整炉的主要热源可以来源于电加热器。并且在第二状况期间，用于燃料重整炉的主要热源可以来源于发动机。在调节发动机以增加重整产品生产之后程序1000可以进行到1016。
在1016，程序1000判断希望的重整产品消耗速率是否大于重整产品消耗的门限速率。重整产品消耗的门限速率可以是不同工况的函数并且对于不同发动机工况可以是气体燃料喷射的不同速率。例如，重整产品消耗的门限速率可以是以气体燃料喷嘴的最小脉冲宽度喷射的气体燃料的量。替代性地，在特定的发动机工况下重整产品消耗的门限速率可以是提供希望的排放物水平和/或燃料经济性的重整产品流动速率。在另一个例子中，重整产品消耗的门限速率可以是燃料重整炉当前生产重整产品的速率。在又一个例子中，重整产品消耗的门限速率可以是燃料重整炉生产重整产品的最高速率。如果希望的重整产品消耗速率大于重整产品消耗的门限速率，则程序1000进行到1022，否则，程序1000进行到1018。
在1018，重整产品以希望的速率被发动机消耗或利用。通过调节喷射气门的位置或正时并且通过考虑到重整产品储箱中的压力，重整产品可以以希望的速率喷射到发动机。如果重整产品储箱中的压力增加，气体燃料喷嘴可以以较小占空比运行以便缩短气体燃料喷射时间并且补偿重整产品储箱中的压力增加。同样，如果重整产品储箱中的压力较小，则气体燃料喷嘴可以以较大占空比运行以便延长气体燃料喷射时间并且补偿重整产品储箱中的压力减小。如果燃料喷嘴的压力下降足以形成音速流动，则可以不调节喷嘴正时因为液体燃料流动速率将保持基本相同。
在1022，程序1000可以限制重整产品喷射的量。限制重整产品喷射可以包括取消向发动机的重整产品喷射。而且，在一些状况期间重整产品喷射的限制可以被撤销（overridden），使得希望的重整产品的量被喷射到发动机，即使储存的气体燃料的量少于第一门限量仍如是。例如，当由操作者的转矩要求超过预定的门限时，对气体燃料喷射的限制可以被撤销。替代性地，当希望的气体燃料消耗速率少于由燃料重整炉正在生产重整产品的速率时，对气体燃料喷射的限制可以被撤销。
另一方面，当储存在重整产品储箱中的重整产品少于在1004确定的重整产品的第一门限量时，可以限制重整产品喷射。在另一个例子中，可以将重整产品喷射速率限制在固定的值，这个固定的值被期望小于由燃料重整炉生产重整产品的速率。在另一个例子中，可以将重整产品喷射速率限制为随着发动机工况而变化的值。例如在第一工况，如果希望的重整产品消耗速率大于门限，则喷射的重整产品的量可以是希望的消耗速率的第一分数或第一百分数。在第二工况，如果希望的重整产品消耗速率大于门限，则喷射的重整产品的量可以是希望的消耗速率的第二分数或第二百分数。在一个例子中，该第一和第二分数可以基于工况的优先级。例如，与发动机在较低稳态工况（例如，高度稀释的部分节流状况）运行相比，当发动机在较高的负荷（例如，在节流阀压下（tip-in）期间或在加速期间）下运行时，可以更加希望将气体燃料喷射限制在希望的重整产品消耗速率的较大百分比。在限制重整产品喷射之后程序1000进行到退出。
现在参考图11，图11示出当重整产品的使用被优先化时模拟的感兴趣的信号的示范性曲线图。从该图顶部的第一曲线图表示在燃料系统中重整产品的可用量。Y轴线箭头表示增加可用重整产品的量的方向。如上所述，在燃料系统中的重整产品的量1120可以从重整产品储箱的温度和压力并且从检测的排气中的氧浓度确定。水平标记1118表示可用重整产品的第一门限量。水平标记1116表示可用重整产品的第二门限量。
从该图顶部的第二曲线图表示喷射到发动机的气体燃料的量。喷射到发动机的气体燃料的量1122沿着Y轴线箭头的方向增加。
从该图顶部的第三曲线图表示喷射到发动机的液体燃料的量。喷射到发动机的液体燃料的量1124沿着Y轴线箭头的方向增加。
从该图顶部的第四曲线图表示从希望的火花正时的火花延迟。火花延迟的量1126沿着Y轴线箭头的方向增加。
如每个曲线图的Y轴线表示的，在时间零，到竖直标记1100的时间，可用重整产品的量1120处在低水平，但是逐渐增加。在这个时间段期间，可用重整产品的量1120少于第一门限水平1118。在相同的时间段气体燃料喷射1112被停用，而液体燃料喷射1124处在较高水平，并且在基本理想配比的混合物中与空气一起燃烧。此外，发动机火花1126最初延迟。在这个例子中，延迟发动机火花以增加排气温度，因此增加重整产品的输出。通过增加燃料重整炉的温度至少到门限温度可以增加燃料重整炉效率。
在时间标记1100，可用重整产品的量1120增加到大于第一门限1118的量。在同时，开始向发动机喷射气体燃料1112，并且喷射到发动机的液体燃料被减少。而且，由于可用重整产品的量1120大于第一门限1118，火花延迟1126减少以增加发动机运行效率。
在时间标记1102，可用重整产品的量1120超过第二门限水平1116。当重整产品的可用量1120大于第二门限水平时，发动机控制器允许喷射到发动机的气体燃料的量1122增加到大于希望的气体燃料流动水平的水平。结果，气体燃料的喷射1122在标记1102增加。通过减少与喷射的气体燃料的量有关的喷射的液体燃料的量1124，在竖直标记1102在发动机汽缸中理想配比混合物的燃烧继续进行。在一个例子中火花延迟1126在竖直标记1102和1104之间保持低。但是，在其他例子中，当喷射的气体燃料的一部分是醇而不是重整产品时火花可以延迟。
在时间标记1104，可用重整产品的量1120下降到低于第二门限1116。发动机控制器响应可用重整产品的量正少于第二门限而减少到发动机的气体燃料1122的流动。因此，喷射到发动机的液体燃料的量1124增加以便理想配比的燃烧能够继续。火花延迟1126保持低直到竖直标记1106的时间。
在竖直标记1106，可用重整产品的量1120减少到少于第一门限水平1118的水平。发动机控制器在竖直标记1106停用气体燃料喷射来节省重整产品以用于较高的优先级发动机工况（例如，发动机冷启动或较高的转矩要求状况）。再一次，增加向发动机汽缸喷射的液体燃料的量1124以便继续理想配比燃烧。而且，发动机火花延迟1126增加以便能够提高燃料重整炉的效率。发动机火花延迟可以减少发动机转矩，因此在延迟火花的同时可以增加发动机进气，以便保持驾驶员要求的转矩。火花延迟1126被维持在较高水平直到标记1108的时间。
在时间标记1108，可用重整产品的量1120再一次大于第一门限1118。这种状况使得火花延迟1126被减少。而且，响应可用重整产品的量1120增加到大于第一门限1118的水平，重新开始气体燃料的喷射1122。发动机控制器同时地增加气体燃料喷射1122的喷射并减少到发动机的液体燃料的喷射1124。液体燃料可以以与气体燃料填充进气歧管的速率对应的速率而减少。
在时间标记1110，可用重整产品的量1120已经增加到大于第二门限水平1116的水平。结果，发动机控制器允许喷射到发动机的气体燃料的量1122增加到大于希望的气体燃料喷射水平的水平。根据气体燃料喷射的增加，喷射的液体燃料的量1124被减少。
在时间标记1112，可用重整产品的量1120已经减少到少于第二门限水平1116的水平。发动机控制器通过减少气体燃料喷射1122的速率并增加喷射的液体燃料1124的量来响应。因此，在一些发动机工况下，重整产品被节省，而在另一些发动机工况期间重整产品以高于希望的速率被发动机消耗。以这种方式，图10的方法可以用来优先地使用或节省重整产品。
正如本领域的普通技术人员将会当明白，图2、图3、图6、图8和图10描述的程序可以表示任何数目处理策略的其中一个或更多个，例如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等。因此，所示的各种步骤或功能可以以所示的顺序进行，同时进行，或在一些情况下可以省略。同样，为了实现本文所述的目的、特征和优点，处理的次序不是必需要求的，而是为了容易示出和描述而提供。虽然没有明确地说明，但是本领域的普通技术人员将会认识到，一个或更多个所示的动作或功能根据所用的特定策略可以重复地进行。
由此可以得出结论，本领域的技术人员阅读上面的描述将会想起不脱离本发明的精神实质和范围的许多变化和修改。例如，以天然气、汽油、柴油、或替代性燃料构造中运行的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可以利用本发明以受益。

Claims (21)

1.一种用于运行发动机的方法，包括：
通过向至少一个发动机汽缸喷射气体燃料和液体燃料来运行发动机；
稀释至少一个发动机汽缸的混合物；以及
响应瞬态状况相对于喷射到汽缸的液体燃料部分来增加气体燃料部分。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述气体燃料由汽化醇和/或H2、CO和CH4组成。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述气体燃料部分被喷射给进气歧管并且其中所述混合物用EGR、凸轮轴相位或其他可变气门致动器中的一者或更多者来稀释。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述瞬态状况是操作者松开踏板。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述气体燃料部分被直接喷射到发动机汽缸中。
6.根据权利要求1所述的方法，其中在增加所述气体燃料部分之前所述液体燃料部分多于所述气体燃料部分。
7.根据权利要求1所述的方法，其中在增加所述气体燃料部分之前所述液体燃料部分少于所述气体燃料部分。
8.根据权利要求1所述的方法，其中响应相对于喷射到所述汽缸的所述液体燃料部分增加所述气体燃料部分来调节火花提前。
9.一种用于运行发动机的方法，包括：
通过向至少一个发动机汽缸喷射气体燃料和液体燃料来运行发动机；
用一定量的EGR来稀释至少一个发动机汽缸的混合物；
响应操作者松开踏板，相对于喷射到所述至少一个汽缸的液体燃料部分增加气体燃料部分；以及
响应所述至少一个发动机汽缸的混合物的稀释的减少，相对于喷射到所述至少一个汽缸的所述气体燃料部分增加所述液体燃料部分。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述气体燃料部分被直接喷射到发动机汽缸中。
11.根据权利要求9所述的方法，其中在增加所述气体燃料部分之前所述液体燃料部分多于所述气体燃料部分。
12.根据权利要求9所述的方法，其中在增加所述气体燃料部分之前所述液体燃料部分少于所述气体燃料部分。
13.根据权利要求9所述的方法，还包括通过响应所述松开踏板来减少EGR的气体部分从而减少所述至少一个发动机汽缸的混合物的稀释。
14.根据权利要求9所述的方法，其中所述气体燃料至少由H2组成。
15.根据权利要求9所述的方法，还包括当能够得到所述气体燃料时增加输送给所述至少一个发动机汽缸的所述EGR的量，并且当所述气体燃料少于门限量时减少输送给所述至少一个发动机汽缸的所述EGR的量。
16.一种用于运行发动机的方法，包括：
通过向至少一个发动机汽缸喷射气体燃料和液体燃料来运行发动机；以及
响应增加的超过门限的转矩要求，停用所述气体燃料的喷射。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述增加的超过门限的转矩要求是峰值转矩要求。
18.根据权利要求16所述的方法，还包括响应操作者松开踏板再次激活所述气体燃料的喷射，以及减少输送给所述发动机的所述液体燃料的量。
19.根据权利要求16所述的方法，其中响应所述增加的超过所述门限的转矩要求，减少到所述至少一个发动机汽缸的EGR流动。
20.根据权利要求17所述的方法，还包括响应所述气体燃料的所述喷射的所述再次激活，增加到所述至少一个发动机汽缸的EGR流动。
21.根据权利要求16所述的方法，还包括响应所述气体燃料的喷射的所述停用，延迟火花。
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