CN103939210A - 用于清除的液体喷射 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于清除的液体喷射。提供用于控制发动机的方法。一种方法包括使到汽缸的发动机进气增压；和根据汽缸残留的排气量喷射一定量的清除流体到所述汽缸中。诸如水或风窗玻璃清洗器流体的清除流体在与热排气和热金属部件接触时蒸发，并且蒸气的膨胀的体积置换该残留的排气，由此改善发动机清除。

Description

用于清除的液体喷射

技术领域

本申请涉及用于内燃发动机的排气清除。

背景技术

内燃发动机中的排气清除用于清除来自燃烧汽缸的热排气产物并且用新鲜的进气再填充该汽缸。清除允许新鲜空气冲洗来自余隙容积的大多数残留的热排气，并且所引起的温度降低减少爆震趋势，因此允许更大的火花提前，其将增加扭矩。而且，残留排气量的减少为新鲜空气燃料混合物留下更大的空间，这进一步增加扭矩。清除通常用在欧洲市场上，但是在美国市场上销售的大多数涡轮增压的发动机由于排放物的关系被标定使用非常少的清除。

当进气歧管压力高于排气歧管压力时，利用新鲜空气的传统的清除或“吹过”。这是高达大约2000-2500RPM的典型的涡轮增压的发动机。具有tiVCT（双独立可变凸轮轴正时）的涡轮增压的发动机利用清除能够实现低速爆震和扭矩利益。但是，传统的清除能够引起氧饱和的新鲜空气通过排气门并且到排气后处理系统上，导致增加的排放物。排气中的过量的氧部分地是由于用于传统的排气清除的空气流在气门重叠期间流过排气门。在一些情况下，这种重叠允许进气在燃烧冲程发生之前直接进入排气装置中。未燃烧的氧前进到排气装置中并且能够改变排气后处理催化剂的化学性质。具体地，增加的氧降低催化剂还原能力，因此在将排气排放到大气之前减少氮氧化物（NOx）的还原。此外，传统的清除依赖于从进气歧管到排气歧管的压力减小，以便驱动清除气流通过汽缸。在某些工况下，这种压力差不存在，减少用于排气清除的有利时机。

发明内容

本公开描述一种用于将诸如水或风窗玻璃清洗器流体的清除流体直接喷射到汽缸中或经由进气道喷射到汽缸中的系统和方法，以便能够在没有过量的氧到排气系统中的情况下实现蒸气清除。喷射的液体在高温的残留排气中和/或当液滴碰撞在燃烧室的热金属表面上时快速蒸发。相对少量的液体能够蒸发成相对大的蒸气体积，因此排出残留的排气并且迫使它到打开的排气门之外。与利用气流在压力差下排出残留排气的传统的清除相比，利用蒸气清除减少通过排气门释放的进气。此外，由于本发明依靠液体膨胀成蒸气来排出残留的排气，即便当进气歧管压力低于排气歧管压力时，也能够发生蒸气清除。这种方法适用于进气道喷射或直接喷射，并且可以与各种燃料相容，作为示例，燃料包括柴油、汽油和乙醇。

本公开描述一种用于发动机的方法，该方法包括，根据残留排气的密度和体积喷射一定量的水和风窗玻璃清洗器流体其中之一到燃烧汽缸中。利用水或风窗玻璃清洗器流体的进气道喷射或直接喷射清除能够减少与由于排气后处理系统中的过量的氧而引起的排放物问题。与传统的清除不同，本发明的方法也能够用于没有tiVCT的发动机，并且即便当进气歧管压力低于排气压力时，例如当关系到爆震时在较高的RPM或在较低的RPM以及中-高负荷下。此外，蒸气清除可以降低燃烧汽缸的温度并且因此减少爆震。

在另一个实施例中，一种方法包括：如果气门重叠低于阈值，在排气冲程期间喷射一定量的水和风窗玻璃清洗器流体其中之一到汽缸中以增强清除；并且如果气门重叠高于阈值，在排气冲程期间不喷射一定量的水和风窗玻璃清洗器流体其中之一到汽缸中。

在另一个实施例中，该方法还包括，在气门重叠低于阈值的情况下，使到汽缸的发动机进气增压到排气压力以上，并且调节可变气门正时以产生低于阈值的至少一些气门重叠。

在另一个实施例中，该方法还包括，在汽缸排气冲程循环中除了水和风窗玻璃清洗器流体其中之一之外，发动机还执行燃料的燃烧，其中所述清除在发动机负荷高于发动机爆震被限制的上限时进行。

在另一个实施例中，该方法还包括当容纳水和风窗玻璃清洗器流体其中之一的容器中的流体水平低于阈值并且检测到爆震时，调节可变气门正时以延迟进气门关闭。

在另一个实施例中，该方法还包括当容纳水和风窗玻璃清洗器流体其中之一的容器中的流体水平低于阈值并且检测到爆震时，减少发动机进气的增压。

在另一个实施例中，该方法还包括当容纳水和风窗玻璃清洗器流体其中之一的容器中的流体水平低于阈值并且检测到爆震时，延迟火花点火。

在另一个实施例中，该方法还包括根据残留排气的量来调节喷射到汽缸中的水和风窗玻璃清洗器流体其中之一的量。

在另一个实施例中，一种发动机方法包括：喷射一定量的流体到汽缸中，该量基于该汽缸中的残留排气的密度和体积，该流体包括水；并且根据来自发动机传感器的反馈来调节该量。

在另一个实施例中，该发动机传感器是爆震传感器，并且根据来自发动机传感器的反馈来调节流体的量还包括响应于爆震而增加喷射的流体的量。

在另一个实施例中，该发动机传感器是排气氧传感器，并且根据来自发动机传感器的反馈来调节流体的量还包括响应于过量的氧而增加喷射的流体的量。

在另一个实施例中，该发动机传感器是排气温度传感器，并且根据来自发动机传感器的反馈来调节流体的量还包括响应于高温而增加喷射的流体的量。

在另一个实施例中，该发动机传感器是排气组分传感器，并且根据来自发动机传感器的反馈来调节流体的量还包括响应于排气流的组分而减少喷射的流体的量。

当单独或结合附图时，本发明的上述优点和其他优点以及特征根据下面的具体实施方式将是显而易见的。

应当明白，提供上面的概述是为了以简单的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着识别要求保护的主题的关键的或必要的特征，要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本发明的任何部分指出的任何缺点的实施方式。而且，发明人在此已经意识到本文所提及的缺点，并且不认为这是公知的。

附图说明

图1示出内燃发动机的示例汽缸。

图2示出描述喷射清除流体的方法的流程图。

图3示出用于进气道喷射和直接喷射的清除流体喷射正时。

图4示出描述对喷射的清除流体的量进行调节的流程图。

图5示出描述该方法的实施例的流程图，其中发动机配备有可变气门正时。

具体实施方式

本发明详细描述用于蒸气清除的液体的喷射。在一个实施例中，清除流体在排气冲程后期被直接喷射。在可替换的实施例中，采用进气道喷射，在气门重叠期间或刚刚在进气冲程之前喷射流体。在进气道喷射到进气空气通道中的情况下，液体或蒸气通过进气门容易被吸进，其中其以与直接喷射的流体相同的方式起作用。在两个实施例中，当液体碰到热残留排气或热表面时它被快速地蒸发。当少量的液体被蒸发时该少量的液体膨胀并且排出残留的排气，迫使它通过打开的排气门或多个排气门。通过排出热残留排气产物并且通过蒸发冷却，从热汽缸除去热量。以这种方式，清除流体的喷射也可以减少爆震倾向，并且本发明的方法能够适用于爆震减轻。此外，在具有或不具有可变气门正时的发动机中，以及甚至在进气歧管压力低于排气歧管压力时，可以利用本发明。

下面参考附图描述本发明的系统和方法。图1示出根据本发明的发动机的示例汽缸。图2以流程图的形式详细描述本发明的方法。图3图示喷射正时。图4描述响应于来自发动机传感器的各种反馈来调节喷射的清除流体的量。图5图示根据本发明的方法，该方法与配备有可变气门正时的发动机有关。

图1示出内燃发动机10的燃烧室或汽缸的示例实施例。发动机10可以接收来自包括控制器12的控制系统的控制参数和来自车辆操作者130经由输入装置132的输入。在这个示例中，输入装置132包括加速器踏板和用于产生比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的汽缸（本文中也叫做“燃烧室”）14可以包括活塞138设置在其中的燃烧室壁136。活塞138可以连接至曲轴140，使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由变速器系统连接至客车的至少一个驱动轮。而且，起动机马达可以经由飞轮连接至曲轴140以能够进行发动机10的起动操作。

汽缸14可以经由一系列进气空气通道142、144和146接收进气。除了汽缸14之外，进气空气通道146还可以与发动机10的其他汽缸连通。在一些实施例中，一个或多个进气道可以包括诸如涡轮增压器或机械增压器的增压装置。例如，图1示出构造成具有涡轮增压器的发动机10，该涡轮增压器包括设置在进气道142与144之间的压缩机174和沿着排气道148设置的排气涡轮176。压缩机174可以经由轴180至少部分地由排气涡轮176供给动力，其中增压装置被构造成涡轮增压器。然而，在其他示例中，例如，在发动机10设有机械增压器的示例中，排气涡轮176可以可选地省去，其中压缩机174可以通过来自马达或发动机的机械输入提供动力。包括节流板164的节气门162可以沿着发动机的进气道设置，用于改变被提供至发动机汽缸的进气的流率和/或压力。例如，节气门162可以设置在压缩机174的下游，如图1所示，或者可替换地，可以设置在压缩机174的上游。

除了汽缸14之外，排气道148还可以接收来自发动机10的其他汽缸的排气。氧传感器128被示出连接至离开排放控制装置178上游的排气道148的排气温度传感器129和排气组分传感器127。在可替换的实施例中，这些传感器可以不设置成相互邻近，并且可以通过排气道148分散开。传感器128可以从用于提供排气空燃比的指示的任何合适的传感器中选择，例如线性氧传感器或UEGO（通用或宽域排气氧传感器）、双态氧传感器或EGO（如上所述）、HEGO（加热的EGO）、NOx、HC或CO传感器。排放控制装置178可以是三元催化剂（TWC）、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。氧传感器128、排气温度传感器129和排气组分传感器127经由输入/输出端口（I/O）108向控制器12提供输入。

排气温度可以由一个或多个温度传感器测量，例如设置在排气道148中的排气温度传感器129。可替换地，排气温度可以根据诸如速度、负荷、空燃比（AFR）、火花延迟等的发动机工况推知。而且，排气温度可以由一个或多个氧传感器128计算。应当明白，排气温度可以可替换地通过本文所列出的温度估测方法的任何组合来估测。

发动机10的每个汽缸可以包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如，汽缸14被示出包括设置在汽缸14的上部区域的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀156。在一些实施例中，包括汽缸14的发动机10的每个汽缸可以包括设置在该汽缸的上部区域的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。

进气门150可以经由凸轮驱动系统151通过凸轮驱动由控制器12控制。同样，排气门156可以经由凸轮驱动系统153由控制器12控制。凸轮驱动系统151和153每个可以包括一个或多个凸轮并且可以利用可变气门正时（VVT）的一些形式，例如可以由控制器12操作以改变阀运行的凸轮廓线变换系统（CPS）、诸如双独立的可变凸轮正时（tiVCT）的可变凸轮正时（VCT）和/或可变气门升程（VVL）系统中的一个或多个。进气门150和/或排气门156的运行可以分别由气门位置传感器（未示出）和/或凸轮轴位置传感器155和157确定。在可替换的实施例中，进气门和/或排气门可以由电动气门驱动控制。例如，汽缸14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系统的凸轮驱动的排气门。

在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以包括用于点火燃烧的火花塞192。在选择运行模式下，点火系统190可以响应于来自控制器12的点火提前信号SA通过火花塞192为燃烧室14提供点火火花。然而，在一些实施例中，火花塞192可以被省去，例如在发动机10可以通过自动点火或通过燃料喷射开始燃烧的情况下，在一些柴油发动机的情况下通常就是如此。

在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以构造成具有为其提供清除流体的一个或多个喷射器。作为非限制性的示例，汽缸14被示出包括一个燃料喷射器166。燃料喷射器166被示出直接连接至汽缸14用于与经由电子驱动器168从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地将燃料直接喷射到其中。以这种方式，燃料喷射器166提供所谓的燃料的直接喷射（下文也叫做“DI”）到燃烧汽缸14中。虽然图1将燃料喷射器166示为侧面喷射器，但是它也可以设置在活塞的顶上，例如靠近火花塞192的位置。燃料可以从包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨的高压燃料系统8被输送至燃料喷射器166。可替换地，燃料可以由单级燃料泵在低压下被输送，在这种情况下，直接燃料喷射的正时在压缩冲程期间可能比如果利用高压燃料系统的情况被更多地限制。而且，虽然没有示出，但是燃料箱可以具有为控制器12提供信号的压力传感器。应当明白，在可替换的实施例中，喷射器166可以是用虚线示出为变体的进气道喷射器170，其将燃料提供到汽缸14上游的进气口。直接喷射器166和该变体（进气口喷射器170）两者均可以构造成还从清除流体容器9喷射诸如水或风窗玻璃清洗器流体的清除流体。在清除流体的进气道喷射的情况下，喷射流体的喷雾（spray）沿着汽缸的方向指向气门，使得当进气门打开时喷雾被对准通过该打开的阀，至少部分地进入该汽缸中。可替换地，清除流体喷射装置可以与燃料喷射器间隔开，并且设置成直接喷射或进气道喷射清除流体。

燃料可以在汽缸的单个循环期间通过喷射器输送至汽缸。而且，从喷射器输送的燃料或清除流体的分布和/或相对量可以随着诸如进气温度或残留排气体积和密度的工况而变化，如下面所述。此外，对于单个燃烧事件，被输送的燃料的多次喷射可以在每个循环进行。该多次喷射可以在压缩冲程、进气冲程或其任何合适的组合期间进行。

如上所述，图1示出多缸发动机的一个汽缸。因此，每个汽缸可以同样包括其自己的一组进气门/排气门、（多个）燃料喷射器、清除流体喷射装置、火花塞等。

在图1中控制器12被示为微型计算机，其包括：微处理单元（CPU）106、输入/输出端口（I/O）108、在这个具体示例中被示为只读存储器芯片（ROM）110的用于可执行程序和校正值的电子存储介质、随机存取存储器（RAM）112、保活存储器（KAM）114和数据总线。控制器12可以接收来自连接至发动机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：来自质量空气流量传感器122的进气质量空气流量（MAF）的测量值；来自连接至冷却套筒118的温度传感器116发动机冷却剂温度（ECT）；来自连接至曲轴140的霍尔效应传感器120（或其他类型）的表面点火感测信号（PIP）；来自节气门位置传感器的节气门位置（TP）；来自传感器124的歧管绝对压力信号（MAP）；以及来自爆震传感器181的爆震信号（KS）。爆震传感器181可以可替换地设置在汽缸盖上，或者可以是检测来自曲轴140中的爆震的振动的传感器。发动机转速信号RPM可以由控制器12根据信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以用来提供进气歧管中的真空或压力的指示。还有其他的传感器可以包括连接至燃料系统的（多个）燃料箱的燃料液面传感器和燃料成分传感器。

存储介质只读存储器110可以用计算机可读数据来编程，该计算机可读数据表示可由处理器106执行以用于执行下面所描述的方法以及预计但未具体列出的其他变体的指令。

图2示出描述根据本发明的方法200的流程图。该方法200可以由发动机控制器12实施。在202，估测或测量汽缸14中的残留排气的量。残留排气的量可以基于密度和体积的估测，密度和体积的估测可以基于来自MAP传感器124、温度传感器116、排气温度传感器129的输入或者基于诸如空燃比、负荷、速度等的工况，由控制器12计算。残留排气的温度和压力可以用来计算残留排气的密度。残留排气的体积可以根据发动机工况和其他输入进行估测。在204，残留排气的密度和体积可以用来计算喷射的流体的量。由于从汽缸14排出不同量的残留排气所需要的气体压力不同，要被喷射的流体的量将随着残留排气的量而变化。被喷射的流体的量随着汽缸中存在的残留排气的量增加。根据计算的残留排气的量调节流体喷射的量可以限制过度消耗清除流体。此外，如果残留排气的量低于阈值，则可以不发生清除流体的喷射。通过进气道喷射而喷射的清除流体的量可以以基本相同的方式进行估测。

在206，确定发动机负荷是否大于上限阈值。如果发动机负荷不大于上限阈值（在206为“否”），则该方法进行到208，在208处不喷射清除流体，直到发动机负荷大于上限阈值。如果在206处发动机负荷大于上限阈值（“是”），则方法进行到210。

在210，确定发动机是否受爆震限制。如果在210处，发动机不受爆震限制（“否”），则方法进行到212，在212处不发生清除流体的喷射，直到发动机受爆震限制。如果在210处发动机受爆震限制（“是”），则方法进行到214。

在214，确定气门重叠的程度是否低于预定的阈值。如果气门重叠的程度不低于预定的阈值（否），则方法进行到216，在216处，不喷射清除流体，直到气门重叠低于阈值。如果气门重叠低于阈值（在214为“是”），则方法进行到218。

当出现一些气门重叠时可以发生清除流体喷射，实际上，在气门重叠期间可以发生清除流体的进气道喷射。如果将使用清除流体的喷射，则可以进行对可变气门正时的调节，以产生低于阈值的一些气门重叠。

在218，确定时间是否是选择的喷射时间。如果不是选择的喷射时间（在218处为“否”），则方法进行到220，在220处，没有清除流体的喷射，直到该时间达到选择的喷射时间。该选择的喷射时间由喷射类型来确定。如果清除流体例如通过直接喷射器166被直接喷射，则清除流体的喷射可以在排气冲程的后期发生。在排气冲程的后期的水或风窗玻璃清洗器流体的直接喷射不能太早，否则残留排气的量将较高并且需要较多的流体。而且，不能太迟，否则流体将没有时间完全蒸发并在进气门打开之前排出残留气体。对于例如由进气道喷射器170进行的进气道喷射，当在进气冲程中进气门150打开非常早时，或者甚至当刚刚在进气冲程之前进气门150关闭时，清除流体的喷射可以在气门重叠期间发生。液体或蒸气通过打开的进气门进入汽缸14，以与直接喷射的流体类似的方式实现蒸气清除。对水或风窗玻璃清洗器流体的进气道喷射的正时限制没有这样严格。较早的喷射有一点损失（penalty），所以可以利用简单的控制算法，例如以在进气门打开正时或接近进气门打开正时，或在与其的固定偏离时，保持点火的开始（SOI）或点火的结束（EOI）。

精确的控制可以使得能够成功地实施该方法。控制喷射正时和喷射量两者以实现充分清除和清除流体的过分消耗两者之间的平衡。

如果在218处时间是选择的喷射正时（“是”），则方法进行到222，在222处，清除流体或者被直接喷射到汽缸14中，或者被进气道喷射到进气空气道146中。然后方法进行到224，在224处向控制器12提供关于清除流体喷射的反馈。图4的方法400根据对未来喷射流体量的喷射和随之发生的调节提供关于被提供至发动机控制器12的反馈的详细情况。另外，如通过MAP传感器124或温度传感器116估测或测量的温度和压力的反馈也可以被提供并被用在喷射正时的调节，或者用于指示清除流体是否已经用完或清除喷射是否已经失效。在224处提供关于流体喷射的反馈至发动机控制器12之后，方法200返回。

图3图示说明通过直接喷射的清除流体喷射的正时。在300处，气门重叠301低于阈值并且发生清除流体的喷射。这与310相反，在310处，气门重叠311不低于阈值并且没有发生清除流体喷射。在302，指示两个燃烧循环的以低重叠301打开的排气门和进气门。在304，在排气门关闭之后，燃料喷射被定时在进气冲程的早期。在306处可见清除流体的喷射，清除流体是水或风窗玻璃清洗器流体。对于清除流体的直接喷射，清除流体喷射被定时在进气门打开之前的第二个半个排气冲程中。在燃烧完成90%以上之后，在第二个半个排气冲程中可以发生清除流体喷射。在进气门打开之前的这个正时对于清除流体的进气道喷射也可以是有效的。清除流体的进气道喷射也可以发生在气门重叠期间。

在310处大体指示相反的情况，其中不喷射清除流体，因为气门重叠不低于阈值。在312处可见在气门重叠311不低于阈值的情况下排气门和进气门的打开。在314，在排气门已经关闭之后，燃料喷射被示出在进气冲程的早期。由于气门重叠不低于阈值，在316处没有清除流体的喷射被示出。

图4详细示出用于根据来自清除流体的之前的喷射的反馈来调节喷射的清除流体的量的方法。该方法400在402处开始，在402处，执行图2的方法200。在404处，方法200的后面的步骤224被详细说明。根据之前的清除流体喷射，提供反馈至发动机控制器12。这个反馈可以包括来自爆震传感器181、诸如氧传感器128的排气氧传感器、排气温度传感器129或排气组分传感器127的输入。在一些实施例中，所有这些传感器可以不存在，并且反馈可以从现有的传感器提供或根据由发动机控制器12根据发动机工况进行的估测来提供。

如果在406，超过阈值的爆震被爆震传感器181检测到（是），则在后面的喷射中清除流体的量在408处被增加，以便进一步清除并冷却汽缸，并且帮助防止爆震。如果在406处为“否”，则方法进行到410，在410处，方法确定排气氧传感器128检测的排气氧含量是否高于阈值。如果在410处排气氧含量高于阈值（是），则在412处，增加在后面的喷射中喷射的流体的量，以进一步清除该燃烧室，由此避免催化剂中过量的氧并且减少NOx排放物。

如果在410处排气氧含量不高于阈值，则方法400进行到414，在414处，方法确定排气温度是否高于阈值，如果排气温度高于阈值（是），则在416处增加在后面的喷射中的清除流体的量，以进一步清除并冷却该汽缸并且最终冷却排气产物。

如果在414处排气温度不高于阈值，则方法进行到418，在418处，方法确定排气中的组分是否高于阈值。诸如组分传感器127的排气组分传感器可以被用来指示过量的清除流体或其蒸气成分是否存在于排气中。例如，排气组分传感器可以检测水蒸气、甲醇蒸气或清除流体的其他成分。如果在418处该组分水平高于阈值（是），则在420处减少在后面的清除流体喷射中喷射的流体的量，以避免清除流体的过量消耗。然后方法400返回。

应当理解，虽然步骤406、410、414和420顺序地列出，但是这些步骤可以以改变的顺序发生或同时发生。此外，调节喷射的清除流体的量可以是附加的。例如，如果在414处排气温度高于阈值，并且在406处爆震高于阈值，则对喷射的流体的量的增加可以比如果独立检测到高排气温度或爆震时大。而且，虽然在这里简单地描述为单个阈值，但是每个检测可以具有对应于对喷射的流体的量的不同幅值调节的多个阈值。此外，可以存在上面未列出的附加的传感器并且用于提供反馈，以便控制蒸气清除的喷射量或喷射正时。除了来自具体的传感器的反馈之外，也可以根据基于诸如MAP、发动机转速、空燃比的发动机工况的排气性质的估测进行对喷射的调节。

通过借助于降低的汽缸温度允许点火提前，或者通过清除燃烧室的排气残留物为新鲜空气-燃料混合物提供更多的空间，通过本发明的方法进行的排气清除能够增加扭矩。此外，清除流体的喷射能够防止或减轻爆震和/或提前点火。对于根据本发明的方法，响应于上面提到的反馈对喷射的流体的量的精确控制具有各种优点。喷射正时可以通过气门重叠被定时，在正确的时刻和在气门重叠低于阈值的情况下喷射可以确保清除流体喷射的成功，减少排放物，并且增加通过本发明的方法的排气清除的积极效果。而且，响应于各种反馈而控制喷射的流体的量可以确保排气清除是有效的，同时减少所需的流体的量，保存流体用于将来喷射，并且防止清除流体或蒸气聚集在汽缸、油底壳或排气系统中。

参考图5，图5描述用于控制在配备有可变气门正时（VVT）的发动机中的清除流体的喷射的方法500的实施例。如果凸轮驱动系统151和153包括例如双独立可变凸轮轴正时（tiVCT）和/或凸轮廓线变换系统（CPS）和/或可变气门升程（VVL），则图1的发动机10可以与方法500相容。在方法500中，气门正时可以与清除流体的喷射配合。在502，方法评估是否发生通过液体喷射进行的清除。如果在502为“是”，则在504处在附加的VVT的配合下根据图2的方法200实施清除流体的喷射。对于低重叠和低捕集容积（例如在上止点附近排气门关闭），VVT与清除喷射的配合包括控制气门正时。如果不发生通过流体喷射进行的清除（在502处为“否”），则方法然后进行到506。在系统故障的情况下，或者如果方法检测到容纳水和风窗玻璃清洗器流体其中之一的容器9的流体水平低于阈值水平，将不发生清除流体的喷射。在506，在没有通过流体喷射进行的清除的情况下，控制VVT以避免爆震。这可以包括延迟进气门关闭和/或限制传统的排气清除的使用，传统的排气清除利用来自进气歧管的正压力来吹除残留排气通过排气门开口。在508，通过确定爆震是否大于阈值来评估爆震避免是否成功。这可以通过爆震传感器181来确定。如果爆震不大于阈值（在508处为“否”），于是方法返回。如果爆震大于阈值（在508处为“是”），则在510处执行附加的爆震减轻步骤。这些可以包括减少增压发动机中的增压，和/或在火花点火发动机中延迟火花点火。应当明白，这些仅仅是附加的爆震减轻步骤的示例，并且本发明的方法和系统可以在非增压的发动机和/或没有火花点火的发动机中实施。此外，如果清除流体喷射产生误差或不足以防止爆震，则没有VVT的发动机可以利用火花延迟或减少增压以减轻爆震。此外，虽然方法500描述了专用于发动机配备有VVT的实施例的方法，但是应当理解，VVT对于蒸气清除不是必需的，并且本发明的优点是其适合于具有或不具有VVT的发动机。

本发明描述一种方法，该方法包括：使到汽缸的发动机进气增压；和根据残留排气的量而喷射一定量的水和风窗玻璃清洗器流体其中之一到汽缸中。水或风窗玻璃清洗器流体与热排气和热金属部件接触时蒸发，并且该蒸气的膨胀的体积排出该残留排气。该方法适合于直接喷射或进气道喷射，并且能够在具有或不具有可变凸轮正时的情况下以及甚至当进气歧管压力高于排气歧管压力时使用。

应当明白，本文所公开的结构和方法在性质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可能的。例如，上述技术可以用于V-6、L-4、L-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。本发明的主题包括本文所公开的各种系统和结构以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

所附权利要求具体指出被认为新颖和非显而易见的一些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一种”元件或“第一”元件或其等同物。这些权利要求应当理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不要求也不排除两个或更多个这种元件。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提出新权利要求来要求保护。这些权利要求，在范围上无论比原权利要求更宽、更窄、相等或不同，都被认为包含在本发明的主题内。

Claims (10)

1.一种方法，其包括：

使到汽缸的发动机进气增压；和

根据汽缸残留排气的量而喷射一定量的清除流体到所述汽缸中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述清除流体是水和风窗玻璃清洗器流体其中之一。

3.根据权利要求2所述的方法，其中喷射一定量的水和风窗玻璃清洗器流体其中之一到所述汽缸中是经由直接喷射器进行的。

4.根据权利要求2所述的方法，其中喷射一定量的水和风窗玻璃清洗器流体其中之一还包括在第二个半个排气冲程中喷射一定量的水和风窗玻璃清洗器流体其中之一。

5.根据权利要求2所述的方法，其中喷射一定量的水和风窗玻璃清洗器流体其中之一到所述汽缸中是经由进气道喷射器进行的。

6.根据权利要求5所述的方法，其中喷射一定量的水和风窗玻璃清洗器流体其中之一还包括在气门重叠期间喷射一定量的水和风窗玻璃清洗器流体其中之一，喷射喷雾被对准通过打开的气门至少部分地进入所述汽缸中。

7.根据权利要求5所述的方法，其中喷射一定量的水和风窗玻璃清洗器流体其中之一还包括在排气冲程的末期紧在进气冲程和进气门打开之前喷射一定量的水和风窗玻璃清洗器流体其中之一。

8.根据权利要求2所述的方法，其中在燃烧完成90%以上之后，在第二个半个排气冲程中，水经由直接喷射器喷射，喷射的水在所述汽缸中蒸发并且推动另外的汽缸残留排气通过打开的排气门，响应于残留的排气的量大于阈值以及进气门和排气门的气门重叠程度低于阈值，而喷射水。

9.根据权利要求2所述的方法，其中水和风窗玻璃清洗器流体其中之一的量响应于增加的残留的排气的量而被增加，并且响应于爆震进一步被增加。

10.一种方法，其包括：

如果气门重叠低于阈值，则在排气冲程期间喷射一定量的水和风窗玻璃清洗器流体其中之一到汽缸中以增加清除；和

如果气门重叠高于阈值，则在排气冲程期间不喷射水和风窗玻璃清洗器流体其中之一到所述汽缸中。