CN107489579A - 发动机控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及发动机控制方法和系统，提供了用于在喷射水或清洗流体的同时通过控制火花塞正时来减小火花塞碳烟负荷和燃烧室碳烟负荷的方法和系统。在一个示例中，在转矩减小期间喷射水或清洗流体，同时使火花正时提前，以便在从火花塞和燃烧室见机清除碳烟的同时，提供至少一部分转矩减小。通过减小火花塞碳烟负荷，减少了失火的发生，同时通过使燃烧室脱碳减少了提前点火的发生。

Description

发动机控制方法和系统

技术领域

本说明书总体上涉及经由水喷射来改进火花塞和燃烧室健康状况的方法和系统。

背景技术/发明内容

发动机点火系统可以包括火花塞，其用于将电流递送到火花点火发动机的燃烧室，以点燃空气-燃料混合物并开始燃烧。基于发动机的工况，可能会发生火花塞结垢(fouling)，其中火花塞的点火尖端被诸如燃料、油或碳烟的异物包覆。一旦发生结垢，在充分清洁或更换火花塞之前，火花塞可能无法提供充足的电压来触发汽缸燃烧。例如，在充分提高火花塞尖端温度的速度-负荷条件下运转发动机，可以清洁火花塞，由此燃烧掉积聚的碳烟。然而，火花塞尖端高温可能会导致燃料提前点火。在喷射清洗流体以改进爆震极限和燃料经济性的发动机中，避免提前点火变得更加困难。具体地，清洗流体中含有的甲醇具有的表面点燃温度低于汽油，如果火花塞尖端温度过高，使甲醇比汽油更容易发生提前点火。如此，可能难以提供具有在轻负荷下足够热以燃烧掉积聚的碳烟、但是在高负荷下足够冷以避免提前点火的热量范围的火花塞。

在U.S.7,886,729中，Russell等人示出了一种减轻火花塞结垢和提前点火的一个示例性方法。其中，发动机系统在发动机汽缸中包括两个火花塞，每个火花塞在不同的热量范围下工作，以避免失火(misfire)和提前点火(pre-ignition)。响应于燃烧室温度，在每个火花塞特有的结垢范围以上和提前点火范围以下选择性地运转火花塞。每个火花塞的结垢范围和提前点火范围被选择使得一个火花塞可以在较高温度下运转，而另一个火花塞可以在较低温度下运转，从而降低由火花塞结垢导致的失火和由火花塞尖端高温导致的提前点火的可能性。

然而，本文发明人已经认识到这种系统的潜在问题。作为一个示例，两个火花塞的结垢范围可以与燃烧室温度范围重叠。也就是说，在某些燃烧室温度下，两个火花塞都不能提供可靠的点火。为了解决这个问题，发动机控制器可以在工况之间快速转变，以避免在这些温度下运转，但是发动机工况的快速变化可能会导致转矩扰动和相关问题。另一方面，如果控制器不能在可接受的工况之间快速转变而且在两个火花塞的结垢范围内运转，则火花塞可以发生碳烟结垢，导致汽缸失火事件。此外，由于发动机系统在一个燃烧室中使用两个火花塞，所以增加了部件成本和发动机复杂性。进一步地，在燃烧室中存在的碳沉积可能会引起提前点火。

在一个示例中，上述问题可以通过一种用于发动机的方法来解决，该方法包括：响应于在预测的发动机碳烟负荷高于阈值碳烟负荷时接收到的转矩减小请求，将流体喷射到进气歧管中，并且基于流体喷射调节火花点火正时。所述流体可以包括水或清洗流体。以这种方式，流体可以用来对结垢的火花塞进行脱碳并限制发动机失火的发生，而且还可以对来自燃烧室的沉积物进行脱碳，以便限制爆震和提前点火的发生。

作为一个示例，发动机可以配置有低热范围火花塞，以便在发动机高速和高负荷条件下减少提前点火的发生。如此，低热范围火花塞可能无法变得足够暖以从结垢的火花塞中燃烧掉碳烟沉积物。因此，在火花塞需要清洁时(如当火花塞碳烟负荷高于阈值时)和/或燃烧室需要清洁时(如当燃烧室碳烟负荷高于阈值时)的条件期间，可以喷射一定量的清洗流体(包括水和甲醇)来使火花塞和燃烧室脱碳。由于清洗流体喷射会降低燃烧速率，因此减小了爆震和提前点火，从而允许发动机以更多的火花提前来运转。因此，在喷射流体的同时，可以保持火花正时或使其提前。通过使火花正时提前，燃烧室中保留更多的热量，从而增加了传递到火花塞和燃烧室的热量，燃烧掉积聚的碳烟沉积物。发动机控制器还可以确定是否存在即将发生的转矩减小请求，如由于变速器换档。如果是，可以在变速器换档期间见机执行流体喷射，从而能够减少发动机转矩输出并同时清洁碳烟负荷。基于火花塞或燃烧室上的碳烟负荷量、由于提前点火、爆震或失火引起的异常燃烧的可能性、以及在转矩减小期间进行喷射的情况下所需的转矩减小，可以调节喷射流体的量。随着火花塞或燃烧室碳烟负荷的增大，和/或随着所需的转矩减小的增大，喷射的流体的量可以增大。通过在变速器换档期间喷射流体，可以使发动机脱碳，同时在转矩减小期间减少对火花延迟的需要，从而提高燃料经济性。在一些示例中，除了调节喷射的清洗流体的量之外，还可以基于碳烟负荷、所需的转矩减小量、提前点火的可能性、爆震发生率等来调节喷射速率。例如，较高的喷射速率可以用于在较高的碳烟负荷下对火花塞和燃烧室进行脱碳。也可以基于清洗流体的甲醇含量来调节清洗流体的喷射量和喷射速率，以便应对甲醇对提前点火的倾向增大(由于其表面点火温度较低)。虽然上述示例讨论了清洗流体的喷射，但是在替代示例中，可以通过喷射水来解决碳烟负荷。

以这种方式，可以使用水或清洗流体喷射来减少火花塞碳烟结垢并限制失火的发生。此外，可以从燃烧室清除碳沉积，从而限制提前点火发生。在转矩减小事件期间喷射水或清洗流体的技术效果是：可以随着对对火花延迟的需要的减小而减小发动机转矩输出，同时清洁火花塞和燃烧室。具体地，喷射的水或甲醇吸收燃烧热，从而减慢燃烧速率。由于燃烧速率减慢，减少了转矩输送，由此减少了火花延迟的使用并提高了燃料经济性。同时，喷射的水(和甲醇)可以蒸发以形成可以清洁火花塞和燃烧室的蒸汽。喷射清洗流体或水还允许发动机以更多的火花提前进行运转，从而使更多的热量保留在汽缸中，提高脱碳效率。通过清洁火花塞和燃烧室沉积物，减少了由失火、爆震和提前点火引起的异常燃烧。此外，延长了火花塞的寿命。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍对在详细说明中另外描述的概念的选择。并不旨在识别所要求保护的主题的关键或重要特征，所述主题的范围由详细说明随附的权利要求书唯一地限定。另外，所要求保护的主题不限于解决了如上所述的或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1显示了被配置成用于将燃料和流体喷射到发动机中的发动机系统的示例性实施例。

图2显示了展示可以实施以便使用水或清洗流体喷射来减小火花塞碳烟负荷的例程的高级流程图。

图3显示了展示可以实施以便调节火花正时和流体喷射设置的例程的流程图。

图4显示了可以用来适时地喷射清洗流体并减小火花塞碳烟负荷的示例性调节。

具体实施方式

以下描述涉及用于减少发动机(诸如图1的发动机)中火花塞和燃烧室碳烟负荷的系统和方法。除了燃料，发动机还可以被配置成在所选择的条件期间将如水或清洗流体之类的附加流体喷射到燃烧室或者进气歧管中。发动机控制器可以被配置为执行控制例程(如图2到图3的示例性例程)，以便在喷射水或清洗流体的同时，通过调节火花正时来减小碳烟负荷。可以响应于发动机工况和清洗流体的醇含量来调节流体喷射的量、时间和流速。控制器可以根据转矩减小请求同时见机(opportunistically)喷射流体，使得流体喷射可以用于减少发动机转矩输出并且产生蒸汽以从火花塞和燃烧室清除碳沉积物。参照图4，示出了示例碳烟负荷减小操作。以这种方式，可以更有效地减小火花塞碳烟负荷。

图1描绘了车辆的发动机系统100。作为一个非限制性示例，发动机系统100可以被包括作为乘用车辆的推进系统的一部分。发动机系统100包括包含多个汽缸的发动机10。图1详细描述了一个这种汽缸或燃烧室。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，并且经由输入装置132接收来自车辆操作者130的输入。在本示例中，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(在此又称为“燃烧室”)14可以包括其中定位有活塞138的燃烧室壁136。活塞138可以耦接到曲轴140上，使得活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由变速器系统耦接到乘用车辆的至少一个驱动轮。进一步地，起动机马达可以经由飞轮耦接到曲轴140上，以实现发动机10的起动运转。

发动机10耦接在车辆系统中，该车辆系统包括能够清洁车辆风挡68的风挡刮水器系统。风挡68可以是车辆的前风挡或者后风挡。风挡刮水器系统包括由刮水器马达72操作的至少一个风挡刮水器70。响应于操作者的要求，并且基于控制器12的输入，刮水器马达72可以通电，使刮水器70进行多次被称为擦拭或清扫风挡68的清扫循环。擦拭或清扫使刮水片71能够从风挡68的表面去除水分、碎屑和杂质颗粒。当操作刮水器马达72时并且当刮水片71在清扫时，基于来自车辆操作者的请求，控制器12可以经由刮水器喷射器74间歇地将风挡流体(在此又称为清洗流体)喷射或注射到风挡上。清洗流体可以储存在从其被输送到风挡的储液器76中。如在此所详述的，储液器76可以进一步耦接到进气通道和/或发动机汽缸。除了用于风挡擦拭的目的，这还允许喷射清洗流体以减小火花塞碳烟负荷。具体地，在高碳烟负荷条件下，清洗流体可被喷射到进气歧管中，特别是喷射到进气节气门262下游的进气通道246中，由此使清洗流体能够用于减小火花塞碳烟负荷。此外或者替代地，清洗流体可以经由直接喷射器(如经由直接燃料喷射器266或者专用的直接喷射器)直接喷射到发动机汽缸中，以减小火花塞碳烟负荷。存储在储液器76中的清洗流体可以包括水和醇(如甲醇或异丙醇)的组合。然而，清洗流体不含任何汽油。

如此，清洗流体的水醇比含量可以有明显的变化。为了使清洗流体能够可靠地用于清洁碳烟负荷而不引起发动机失火事件，如提前点火，可能需要知道清洗流体的成分。在选定的条件下，如紧接在清洗流体储液器已被重新填满之后，清洗流体成分可以被评估和在控制器的存储器中更新清洗流体的成分。在一个示例中，可以使用如传感器172等进气氧传感器来估计刮水器流体的水醇比含量。替代地，可以使用如传感器128等排气氧传感器来估计刮水器流体的水醇比含量。

汽缸14可以经由一系列的进气通道242、244和246接收进气。进气通道246除了与汽缸14以外还可以与发动机10的其它汽缸连通。在一些实施例中，一个或多个进气通道可以包括增压装置，如涡轮增压器或机械增压器。例如，图1示出了配置有涡轮增压器的发动机10，所述涡轮增压器包括布置在进气通道242与244之间的压缩机274和沿着排气通道248布置的排气涡轮276。压缩机274可以经由轴280至少部分地由排气涡轮276提供动力，其中增压装置被配置为涡轮增压器。然而，在其它示例中，如在发动机10设有机械增压器的情况下，可以可选地省略排气涡轮276，其中压缩机274可以由来自马达或发动机的机械输入提供动力。可以沿着发动机的进气通道设置包括节流板264的节气门262，以改变提供给发动机汽缸的进气的流速和/或压力。例如，节气门262可以设置在压缩机274的下游，或者可以设置在压缩机274的上游。

排气通道248除了从汽缸14以外还可以从发动机10的其它汽缸接收排气。排气传感器128被显示为在排放控制装置278的上游耦接到排气通道248上。传感器128可以从用于提供排气空/燃比的指示的各种合适的传感器中选择，如线性氧传感器或者UEGO(通用或宽域排气氧传感器)，双态氧传感器或者EGO(如所描绘的)，HEGO(加热型EGO)、NOx、HC或例如CO传感器。排放控制装置278可以是三元催化器(TWC)、NOx捕集器、各种其它排放控制装置或其组合。

排气温度可以通过位于排气通道248中的一个或多个温度传感器(未示出)来测量。替代地，基于如速度、负荷、空燃比(AFR)、火花延迟等发动机工况，可以推断出排气温度。进一步地，排气温度可以由一个或多个排气传感器128计算。可以理解，排气温度可以替代地通过在此列出的温度估计方法的任何组合来予以估计。

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被显示为包括位于汽缸14的上部区域的至少一个进气提升阀250和至少一个排气提升阀256。在一些实施例中，发动机10的每个汽缸(包括汽缸14)可以包括位于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250可以由控制器12经由凸轮致动系统251通过凸轮致动来控制。类似地，排气门256可以由控制器12经由凸轮致动系统253控制。凸轮致动系统251和253可以各自包括一个或多个凸轮，并且可以利用可以由控制器12操作的凸轮轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个系统来改变气门操作。进气门250和排气门256的操作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255和257来确定。在替代实施例中，进气门和/或排气门可以由电动阀致动来控制。例如，汽缸14可以替代地包括经由电动气门致动进行控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动进行控制的排气门。在另外其它实施例中，进气门和排气门可以由共同的气门致动器或者致动系统、或者可变气门正时致动器或者致动系统进行控制。

汽缸14可以具有压缩比，压缩比是当活塞138处于底部中心和处于顶部中心时的体积比。通常，压缩比处于9:1至10:1的范围内。然而，在使用不同燃料的一些示例中，可以提高压缩比。例如，当使用辛烷值较高的燃料或者潜在汽化焓较高的燃料时，该情况就可能发生。如果使用直接喷射，由于其对发动机爆震的影响，压缩比也可能增加。

在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以包括用于启动燃烧的火花塞292。在选择的运转模式下，点火系统290可以响应于来自控制器12的火花正时信号ST，经由火花塞292向燃烧室14提供点火火花。点火系统290可以包括感应线圈点火系统，其中点火线圈变压器连接到发动机的每个火花塞。当发动机运转时，火花塞的点火尖端可能会被如碳烟等的异物包覆，导致火花塞结垢。一旦结垢，火花塞可能无法提供充足的电压来触发汽缸燃烧，导致失火事件，甚至导致异常燃烧事件，诸如爆震或提前点火。基于积聚量，可能需要定期清洁火花塞来恢复火花塞功能。在此相对于图2和图3，讨论了用于解决火花塞碳烟负荷的减小的几种方法。如其中所述，通过提高发动机怠速速度和/或通过提前火花正时，可以通过喷射水或清洗流体对火花塞进行脱碳。

在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以配置有用于提供燃料的一个或多个喷射器。汽缸14被显示为包括燃料喷射器266和270。燃料喷射器266被显示为直接耦接到汽缸14上，用于以与经由电子驱动器268从控制器12接收的信号FPW-1(燃料脉冲宽度-1)的脉冲宽度成比例的方式直接在其中喷射燃料。以这种方式，燃料喷射器266提供了所谓的燃料到燃烧汽缸14中的直接喷射(以下也称为“DI”)。而图1显示了作为侧喷射器的喷射器266，其也可以位于活塞的顶部，如靠近火花塞292的位置。当使用醇基燃料来运转发动机时，由于一些醇基的燃料的挥发性较低，这种位置可以改善混合和燃烧。替代地，喷射器可以位于顶部并靠近进气门处以改善混合。燃料可以从包括一个或多个燃料箱78、燃料泵和燃料轨的高压燃料系统8输送到燃料喷射器266。进一步地，尽管未示出，燃料箱78可以具有向控制器12提供信号的压力传感器。在一些实例中，燃料喷射器266也可用于将从储液器76抽出的水或清洗流体直接喷射到汽缸14的燃烧室中。

燃料喷射器270被显示为耦接到汽缸14的进气口，用于以与经由电子驱动器271从控制器12接收的信号FPW-2(燃料脉冲宽度-2)的脉冲宽度成比例的方式将燃料进气道喷射到汽缸14上游的进气口中。以这种方式，燃料喷射器270提供了所谓的燃料到燃烧汽缸14的进气道喷射(以下又称为“PFI”)。

应当理解，在替代实施例中，发动机系统可以包括耦接到每个汽缸的多个喷射器，如多个直接喷射器、多个进气道喷射器或者至少一个直接喷射器和一个进气道喷射器。在一个示例中，进气道喷射器可以用于将从储液器76抽出的水或清洗流体输送到汽缸14上游的进气口，而直接喷射器用于将如汽油等燃料输送到汽缸中。

在汽缸的单个循环期间，可以由喷射器将燃料输送到汽缸。进一步地，从喷射器输送的燃料的分布和/或相对量可以随着工况(如充气温度)变化。另外，对于单次燃烧事件，可以在每个循环执行多次所输送燃料的喷射。在压缩冲程、进气冲程或者其任何适当的组合期间，可以执行多次喷射。

如上所述，图1仅示出了多汽缸发动机的一个汽缸。如此，每个汽缸可以类似地包括其自己的一组进气/排气门、一个或多个燃料喷射器、火花塞等。

燃料系统8中的燃料箱78可以容纳不同品质(如不同成分)的燃料。这些差异可以包括：不同的辛烷值、不同的汽化热、不同的燃料混合物、不同的可燃性限值和/或其组合等。而且，存储在燃料箱中的燃料或其它发动机喷射流体的特性可以频繁发生变化。因此，箱再填充的日常变化可能会导致燃料成分频繁发生变化，由此影响由喷射器266输送的燃料成分。

除了燃料箱之外，燃料系统8还可以包括用于储存附加流体(如爆震控制流体)的储液器76。这些附加流体可以具有不同的成分，如醇、醇含量、含水量等。流体可以用于爆震控制，还可以用来使火花塞脱碳。在一个示例中，流体是水和清洗流体中的一种，其中清洗流体至少包括甲醇。在另一个示例中，具有不同醇含量的爆震控制流体可以包括的一种是乙醇，另一种是甲醇。其它含醇清洗流体可以是醇和水的混合物、醇类混合物、水等。在又一个示例中，箱76内容纳的清洗流体可以包括两种醇混合物，其中第一清洗流体可以是水醇混合物，其中醇的比例较小于醇的比例较高的第二清洗流体的水醇混合物，如作为第一清洗流体的大致50％甲醇的清洗流体和大致75％甲醇的第二清洗流体。此地，第一和第二清洗流体在其它品质方面也可以不同，如温度、粘度、辛烷值、潜在汽化焓等的差异。

虽然储液器76被描绘为与一个或多个燃料箱78不同，但是可以理解，在替代示例中，储液器76可以是一个或多个燃料箱78中之一。储液器76可以耦接到直接喷射器266，使得可以将刮水器流体直接喷射到汽缸14中。同样，储液器76可以耦接到专用流体喷射器270上，使得可以将刮水器流体经由进气通道246直接喷射到汽缸14或进气歧管中。燃料系统还可以包括用于储存水的储液器，其耦接到直接喷射器(或者专用流体喷射器)上，使得可以将水直接喷射到汽缸中，或者进气歧管中。在一些条件下，如在发动机转矩减小期间，发动机控制器可以在进气节气门的下游将刮水器流体或水喷射到进气歧管中，以便见机从火花塞上清洁掉碳烟，同时还提供至少一部分所需的转矩减小。应理解，可以利用水/清洗流体的喷射来清洁碳烟以及存在于燃烧室中的其它物质(例如燃料、油)。此外，应理解，还可以利用水/清洗流体的喷射来从燃烧室(例如，燃料喷射器、进气门和出口气门)内的部件上清洁掉碳烟和其它物质。

发动机可以进一步包括一个或多个排气再循环通道，用于将至少一部分排气从发动机排气装置转向发动机进气装置。图1显示了低压EGR(LP-EGR)系统，但是替代实施例可以仅包括高压EGR(HP-EGR)系统，或者LP-EGR系统和HP-EGR系统的组合。LP-EGR通过LP-EGR通道249从涡轮276的下游传送至压缩机274的上游。提供给进气歧管的LP-EGR的量可以由控制器12经由LP-EGR阀252进行改变。例如，LP-EGR系统可以包括LP-EGR冷却器258，以将来自EGR气体的热量排出到例如发动机冷却液。在包括HP-EGR系统时，HP-EGR系统可以通过专用的HP-EGR通道(未示出)将HP-EGR从涡轮276的上游经由HP-EGR冷却器传送至压缩机274的下游(且进气节气门262的上游)。提供给进气歧管的HP-EGR的量可以通过控制器12经由HP-EGR阀(未示出)进行改变。

在一些条件下，EGR系统可以用来调节燃烧室14内的空气和燃料混合物的温度。因此，可能需要对EGR质量流量进行测量或估计。例如，一个或多个传感器259可以定位在LP-EGR通道249内，以提供再循环通过LP-EGR通道的排气的压力、温度和空燃比中的一项或多项的指示。转向通过LP-EGR通道249的排气可以在位于LP-EGR通道249和进气通道242的接合处的混合点用新鲜进气稀释。在一些示例中，在进气系统(AIS)节气门141被包括在压缩机274的上游的进气通道242中的情况下，通过与进气系统节气门141协调地调节LP-EGR阀252，可以调节对EGR流量的稀释。

LP-EGR流量的百分比稀释可以从发动机进气流中的传感器的输出进行推断。例如，可以使用位于LP-EGR阀252的下游且主进气节气门262的上游的传感器172，使得可以准确地确定在主进气节气门处或附近的LP-EGR稀释。传感器172可以是例如氧传感器。此外，在选定的条件下，传感器172可以用于估计输送到发动机的燃料的醇含量以及输送到汽缸14的爆震控制流体的醇含量和成分。

发动机10进一步包括用于检测和区分爆震和提前点火的爆震传感器117。爆震传感器117的输出可以用来基于在限定的曲柄角正时窗口中的传感器输出，确定爆震计数和发动机的提前点火计数，该输出与相对的对应阈值相比较。例如，可以基于在汽缸内点火后不久检测到的较低幅度的振动来确定爆震，同时基于在汽缸内点火前检测到的较高幅度的振动来确定提前点火。

控制器12在图1中被显示为微型计算机，其包括微处理器单元106、输入/输出端口108、在此特定示例中被显示为只读存储器芯片110的用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器112、不失效存储器114和数据总线。除了先前讨论的那些信号之外，控制器12还可以接收来自耦接到发动机10上的传感器的各种信号，包括来自质量空气流量传感器122的进气空气质量流量(MAF)的测量值；来自耦接到冷却套筒118上的温度传感器116的发动机冷却液温度(ECT)；来自耦接到曲轴140上的霍尔效应传感器120(或其它类型)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)；以及来自传感器124的歧管绝对压力信号(MAP)。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可以用来提供对进气歧管中的真空或压力的指示。其它传感器可以包括耦接到燃料系统的一个或多个燃料箱上的燃料液位传感器和成分传感器。控制器12还可以经由专用传感器(未示出)接收用于风挡擦拭的操作者请求。响应于从各种传感器接收到的信号，控制器可以操作各种发动机致动器。示例性致动器包括燃料(和/或流体)喷射器266、刮水器马达72、刮水器喷射器74、节气门262、凸轮251和253等。例如，响应于高于阈值的碳烟负荷，控制器可以致动燃料喷射器266、或者专用流体喷射器(未示出)，以便在即将发生的转矩减小期间将水或清洗流体喷射到汽缸14中，从而减小碳烟负荷。更进一步地，可以在中等负荷和高负荷下进行水或清洗流体的喷射。如果流体喷射产生的缓慢燃烧减小了转矩，可以打开节气门来保持驾驶员需求的转矩。存储器介质只读存储器110可编程有计算机可读数据，所述数据表示由处理器106可执行的指令，用于完成以下说明的方法以及其他被预期但没有具体列举的变体。参照图2和图3详细描述了可以执行的示例性例程。

以这种方式，图1的系统提供了一种发动机，其包括：汽缸；第一喷射器，其用于将第一流体(燃料)输送到汽缸中；第二喷射器，其用于在汽缸上游输送第二流体(水或清洗流体)；变速器，其包括多个齿轮；火花塞；爆震传感器；和控制器。控制器可以配置有存储在非临时存储器上的计算机可读指令，以将水/清洗流体喷射到汽缸中，同时减少火花延迟以减小发动机碳烟负荷，其中，发动机碳烟包括火花塞碳烟负荷和燃烧室碳烟负荷。控制器可以基于发动机工况来建模火花塞和/或燃烧室的碳烟负荷，并且响应于碳烟负荷高于阈值负荷，如果预测到转矩减小事件，控制器可以喷射第二流体同时使火花点火正时提前较小的量，并且如果没有预测到转矩减小事件，可以使火花点火正时提前较大的量并喷射较少量的流体。

图2显示了用于响应于火花塞碳烟结垢和/或燃烧室碳烟积聚来调节火花正时以及燃料、水和/或清洗流体喷射设置的示例性例程200。可由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并且结合接收自发动机系统的传感器(诸如上文参照图1描述的传感器)的信号来执行用于实行方法200和本文所包括的剩余方法的指令。根据以下描述的方法，控制器可以采用发动机系统的致动器来调整发动机运转和加燃料设置。

在202，所述方法包括确定发动机工况，如发动机转速、踏板位置、操作者转矩需求、环境条件(环境温度、压力、湿度)、发动机温度、火花塞离子电流信号、发动机排气温度、排气空燃比等。在203，基于发动机工况确定燃料喷射设置。燃料喷射设置可以包括燃料喷射量、目标燃烧空燃比、燃料喷射正时、燃料分流比(例如，相对于进气道喷射，经由直接喷射输送的燃料总量，和/或相对于压缩冲程直接喷射，经由进气冲程直接喷射输送的燃料总量)和火花塞点火正时(在此又称为火花正时)。

在204，所述方法包括基于发动机工况来估计或预测发动机碳烟负荷。所预测的发动机碳烟负荷包括预测的火花塞碳烟负荷和预测的燃烧室碳烟负荷中的一者。可以基于建模的火花塞尖端温度、发动机失火计数和测得的离子泄漏电流中的一者或多者，估计或预测火花塞碳烟负荷。更进一步地，可以基于自最后一次火花塞清洁之后经过的持续时间来估计碳烟负荷。可以基于建模的燃烧室温度、发动机爆震计数和发动机提前点火计数中的一者或多者，估计或预测燃烧室碳烟负荷。作为一个示例，预测的火花塞碳烟负荷可以基于估计的或测得的火花塞尖端温度、燃烧室温度和在给定空燃比和发动机温度下运转的时间花费量中的一者或多者。例如，随着发动机运转在比化学计量更富的空燃比下的持续时间的增加，预测的碳烟负荷可能会增大。在另一个示例中，可以基于火花塞电流开关时间来确定火花塞碳烟的量。其中，火花塞电流开关时间的增加可以指示火花塞结垢程度较高。在又一个示例中，火花塞碳烟负荷可以基于火花塞离子电流信号的各种特性，如对停歇(dwell)期间的二次电流流动的指示。同样，预测的燃烧室碳烟负荷可以是基于估计的或测得的缸内温度、在以比化学计量更富的空燃比运转时花费的时间量、以及自最后一次清洁燃烧室后经过的时间量中的一者或多者或者每一者。

还可以基于在给定时间量内在汽缸中发生的发动机爆震数、提前点火数和/或失火事件数，估计火花塞碳烟结垢的程度或燃烧室碳烟负荷。发动机的爆震和提前点火可以基于爆震传感器的输出进行检测和区分。发动机失火可以基于曲轴加速度传感器的输出进行确定。如果汽缸的失火计数递增，可以确定火花塞碳烟负荷递增并且可能发生结垢。随着火花塞碳烟负荷的增大，火花塞可能无法在期望的时间可靠地提供火花，导致燃烧正时不可靠(例如，燃烧推迟)，造成失火。火花塞碳烟负荷还可以通过测量离子泄漏电流来确定。当导电的碳沉积物在火花塞上积聚时，由于碳沉积物在火花塞上传导电流，可以泄漏一些电流。因此，响应于泄漏电流的增加，可以确定火花塞随着导电碳沉积物的增加而变得产生越来越多的碳烟结垢，导致在火花塞上的电流传导增加。相比之下，如果汽缸的爆震计数递增，可以确定燃烧室碳烟负荷增加。

在其它示例中，碳烟负荷可以通过映射火花塞尖端温度和燃烧室温度来确定。其中，可以基于包括在轻负荷(例如，小于阈值负荷)下花费的时间、在某些所选空燃比下花费的时间、以及在温暖vs寒冷发动机条件下花费的时间的工况，使用开环模型。如此，当发动机在较低负荷下、在以比化学计量更富的空燃比下、而且在较冷的发动机条件下运转时，火花塞碳烟积聚较高。相比之下，当发动机在较高负荷下以及在以比化学计量更富的空燃比下运转时，燃烧室碳烟积聚较高。仍然，可以以闭环方式监测其它发动机行为，以便估计碳烟水平，如发动机失火(其指示火花塞结垢)或过度爆震(其指示燃烧室沉积物)的指示。其它火花塞结垢检测方法可以包括直接测量(例如，离子泄漏电流测量)。

在206，该方法包括确定估计的碳烟负荷是否超过阈值碳烟负荷。例如，在火花塞可能无法点燃用于燃烧的燃料情况下，可以确定估计的火花塞碳烟负荷是否高于阈值碳烟负荷，或者在发动机可能提前点火或爆震的情况下，可以确定估计的燃烧室碳烟负荷是否高于阈值碳烟负荷。可以基于发动机的提前点火计数来调节阈值碳烟负荷，从而预先制止由结垢的燃烧室引起的提前点火的发生。如此，发动机的提前点火计数可以指示发动机的(或者给定汽缸的)提前点火的倾向。因此，随着发动机的提前点火计数的增加，阈值碳烟负荷可以减小。同样，可以基于汽缸失火计数来调节阈值碳烟负荷，该阈值响应于较高的失火计数而减小。

如果估计的火花塞和/或燃烧室碳烟负荷不超过对应的阈值碳烟负荷，则在208，所述方法包括维持在203确定的燃料喷射设置并且根据所确定的燃料喷射设置来运转发动机。例如，可以在基于203处的发动机工况的正时经由直接喷射和/或进气道喷射来喷射燃料。

在一个示例中，响应于在发动机碳烟负荷低于阈值负荷时接收的转矩减小请求，可以对应于减小转矩请求来减少燃料喷射。此外，火花正时可以被延迟。然后例程结束。

如果火花塞碳烟负荷(或者发动机碳烟负荷)超过阈值负荷，则在209，可以确定是否已经满足水/清洗流体喷射进入条件。如果发动机完全加热到高于冷却液和油温阈值，则可以认为满足进入条件。因此，如果发动机未完全加热，则其无法耐受由于水/清洗流体喷射引起的缓慢燃烧，从而导致燃烧不稳定。在确认水喷射的进入条件后，在210，所述方法包括确定水或清洗流体是否可用于(从火花塞和/或燃烧室)除去碳烟。例如，可以确定用于容纳流体的燃料系统的储液器(如图1的储液器76)是否在其内部具有水或清洗流体。如果清洗流体可用，可以检索清洗流体的成分(包括清洗流体的醇或甲醇含量)。在一个示例中，当清洗流体重新填充到储液器中时，可以在控制器的存储器中更新成分。除了确定清洗流体的性质，还可以确定是否存在可用于减小火花塞碳烟负荷的足够流体。例如，可以确定储液罐中的液位是否高于阈值液位。进而，可以基于(在202所估计的)碳烟负荷来调整阈值液位。如此，如果储液器中的液位过低，使用水/清洗流体喷射可能无法减小火花塞和/或燃烧室碳烟负荷。应当理解，可以使用其它爆震控制流体(乙醇、甲醇、乙醇水混合物等)代替水或清洗流体。在以下方法中，预期将会喷射水或清洗流体以试图减少火花塞和/或燃烧室结垢。

如果不满足水喷射的进入条件，或者如果水/清洗流体无法用于喷射，则在212，可以使用一个或多个替代方法(不以流体为基础)以从火花塞和燃烧室燃烧掉碳烟。作为一个示例，可以从最大制动转矩(MBT)火花正时提前火花正时，以提高火花塞尖端温度来燃烧掉火花塞碳烟负荷。火花提前增加还可以在燃烧室中保留更多的热量，从而将室温升高到足以燃烧掉碳烟。在另一个示例中，可以提高发动机的怠速速度以燃烧掉额外的碳烟。

控制器可以基于包括离子传感器输出、估计的碳烟负荷、发动机温度、发动机负荷、EGR百分比、湿度、在发动机中燃烧的燃料的辛烷值、空燃比和空气充气温度等的一者或多者(或者每一者)来确定要应用的火花提前的量和持续时间。例如，当离子传感器输出升高到高于阈值(并且对火花塞和/或燃烧室结垢的指示指示较高的碳烟水平)时，可以增加应用的火花提前量(或程度)。此外或者可选地，可以对更大数量的燃烧事件应用火花提前。作为另一个示例，在较轻的发动机负荷下，其中发动机不受临界限制，可以将火花正时提前到MBT正时之前。相比之下，如果发动机受临界限制，应用的火花提前的量可以低于轻负荷条件下应用的量。在另一个示例中，随着空气充气温度的升高，可以减小火花提前的程度。作为又一个示例，随着发动机温度升高，可以减小火花提前的程度。作为又一个示例，随着发动机中使用的EGR量(或百分比)的增加(即，随着发动机稀释的增加)，可以增大火花提前的程度。作为再一个示例，随着发动机的推断燃料辛烷值或充气湿度(例如环境湿度)的增大，可以增大火花提前的程度。仍然进一步地，可以基于发动机是否受到临界火花的限制，并且进一步基于发动机受到临界火花的限制的程度，调节火花提前的程度。如此，可以选择提前火花事件的量和数量，以便将火花塞尖端温度充分提高到能够使积聚的大部分碳烟被燃烧掉的水平。

在一些示例中，离子感测信号可以用于指示或者推断火花塞中的热量。进一步地，可以使用离子信号估计火花塞尖端温度的升高，然后这可以用作反馈机构来改变火花提前的程度、以及应用第一提前火花正时(和/或后续标称火花正时)的燃烧事件的数量。通过使火花正时提前，可以将更多的热量保留在汽缸中，导致火花塞、汽缸和燃料喷射器尖端更热。

还可以基于如发动机的提前点火和/或爆震计数所指示的发动机爆震和/或提前点火历史，调节应用的火花提前的程度。例如，如果发动机具有较高的爆震或提前点火计数，可以确定发动机具有较高的爆震或提前点火的倾向。因此，为了降低在清洁火花塞和/或燃烧室时引起爆震和/或提前点火的可能性，可以减小第一提前火花事件的火花提前程度和/或可以减少应用的多个火花提前事件。此外，如果发动机正发生爆震或提前点火，自然会将更多的热量置于火花塞中。因此，提高火花塞尖端温度所需的火花正时提前的量将会更低。

如果有足够的液体可用，那么在213，所述方法包括基于高于阈值碳烟负荷，确定要喷射的水/清洗流体的(初始)量。此外，可以确定喷射速率。喷射量可以随着碳烟负荷的增加而增加。

接下来，在214，所述方法包括确定是否预期即将发生转矩减小事件。在一个示例中，可以接收由于变速器换档和牵引控制中的一者引起的转矩减小请求。控制器可以使用来自车辆导航装置(如GPS)的输入来确定是否需要牵引控制(如当预计有雨雪天气时)，或者是否预期有变速器升档或降档(如车辆在上坡或下坡行驶期间)，其中车辆导航装置提供关于天气条件、道路状况、预测的行驶路线和操作者驾驶行为的输入。在又一个示例中，可以请求减小转矩以保护发动机部件免于过热。作为一个示例，可以限制发动机的转矩输出以限制部件过热(例如，催化剂过热)。如在此所详述的，如果预期即将发生转矩减小事件，则可以调节水或清洗流体喷射的正时，以和转矩减小事件一致，使得可以使用至少一部分喷射来减小发动机转矩，同时使火花塞和/或燃烧室脱碳。喷射控制流体可以在燃烧期间冷却空气燃料混合物，从而减缓燃烧并减小输出转矩。如此，这减少了在转矩减小事件期间所需的火花延迟量，从而提供燃料经济性的益处。

如果未预期即将发生转矩减小事件，则在216，所述方法包括确定发动机当前是否处于怠速状态。当发动机以低于阈值需求的驾驶员转矩需求在怠速速度下运转时，发动机处于怠速状态。如果发动机当前没有怠速，则在218，通过将所确定的水或清洗流体量以所确定的喷射速率喷射到燃烧室中，可以减小高于阈值的火花塞碳烟负荷。此外，可以增大进气节气门的开度以维持驾驶员的转矩需求。进一步地，可以在喷射期间调节火花正时，其中调节火花正时包括在喷射水或清洗流体的同时使火花正时提前。使火花正时提前来升高火花塞尖端温度，以便燃烧掉火花塞碳烟负荷并提高燃烧中的热量保留，从而燃烧掉燃烧室中的沉积物。火花提前受到爆震的限制，因此，喷射爆震控制流体(如水或清洗流体)可以在增大发动机爆震的可能性之前延长可以使用的火花塞提前的量。具体地，将水或清洗流体喷射到燃烧室中可以降低燃烧室中的充气空气温度，减少爆震的发生，由此延长火花提前爆震极限。这可能允许较大的火花提前量和由此较高的火花塞尖端温度和火花塞碳烟负荷减少的改善。在喷射水/清洗流体期间，可以使火花提前到超出标称火花提前爆震极限。由于提高了水或清洗流体的喷射速率和/或喷射量，火花提前爆震极限被改善，并且因此增大的火花提前量可以用在喷射期间。结果，随着水/清洗流体的喷射的量的增加，可以应用的火花提前量增大。以这种方式，当发动机在非怠速发动机状态下运转并且火花塞碳烟负荷高于阈值时，可以在使火花正时提前的同时喷射水或清洗流体，从而减小火花塞碳烟负荷。

如果发动机当前处于怠速状态，则在220，在以所确定的喷射速率喷射所确定的液体量的同时，可以通过从MBT提前火花正时和提高发动机怠速速度来减小火花塞和/或燃烧室碳烟负荷。随着燃烧室温度的升高，火花塞尖端温度升高。由于发动机怠速速度增加，火花塞尖端温度可以变得高到足以燃烧掉碳烟。发动机怠速速度的增加程度、以及在升高的怠速速度下运转的持续时间可以基于估计的碳烟负荷。可以理解，在怠速条件和轻发动机负荷下的水或清洗流体的喷射量可以显著降低。此外，如果在行驶中处于怠速状态，控制器对提高怠速和爬行速度可以是稳健的。在一个示例中，在行驶时，控制器可以向制动模块发送增大制动压力的信号。

返回到214，如果确定即将发生转矩减小事件，例程进行到222，其中计算为在即将发生的转矩减小事件提供所需的转矩减小所需要的火花正时调节。在一个示例中，所需的火花正时调节可以包括火花正时被从MBT延迟的一个量，以将转矩减小所期望的量。随着所请求的转矩减小量的增加，火花延迟量可以增加。通过延迟火花正时，在活塞循环中稍后发生燃烧，减少了有助于动力冲程的燃烧能量的量，由此减小发动机转矩。然而，清除时间可以保持不变，以确保沉积物被除去。相同的方法还可以用来清洁燃烧室。提高怠速速度存在最大限制，如不超过1200RPM。

在另一个示例中，在转矩从初始转矩减小到最终转矩(高于怠速)之后，并且当火花塞和/或燃烧室碳烟负荷高于阈值时，可以在将发动机保持在最终转矩的同时喷射水或清洗流体，然后在喷射水或清洗流体的同时，使火花正时提前，以减小碳烟负荷。

在224，确定在即将发生的转矩减小期间要喷射的水或清洗流体的量和速率。这包括基于所要求的转矩减小量来更新(例如，增加)初始量和喷射速率(其根据碳烟负荷来确定)。在预测的转矩减小期间，可以以升高的流速来喷射水或清洗流体，以将发动机转矩减小到所期望的发动机转矩输出，从而减少对延迟火花以减小转矩的需要。具体地，喷射的水或清洗流体吸收在燃烧中产生的热量，从而减慢燃烧速率。由于燃烧速率减慢，转矩输送减小。较高的液体喷射速率和喷射量可以引起较大的转矩减小。此外，水或清洗流体喷射可以汽化以形成蒸汽来清洁火花塞和燃烧室。基于预测的发动机碳烟负荷和转矩减小请求中的每一者，可以调整流体喷射量和流体喷射速率，所喷射流体的速率和所喷射流体的量随着预测的发动机碳烟负荷的增大并且随着要求更大的转矩减小而增加。图3详述了对液体喷射量和喷射速率进行调节。

由于液体喷射减小了转矩，随着流体喷射速率和/或喷射量增加，提供所请求的转矩减小量所需的火花延迟量可以减小。这是由于经由喷射减缓了燃烧速率，其引起火花正时不再处于提供转矩的适当位置。因此，在226，所述方法包括更新在即将发生的转矩减小期间计划的火花正时调节。其中，基于所期望的转矩减小量(在222中)确定的火花延迟初始量随着流体喷射速率和/或喷射量的增加而减小。在一个示例中，当在转矩减小期间喷射水或清洗流体时，可能同时需要较小的火花延迟。在另一个示例中，喷射的水或清洗流体独自可以提供所请求的转矩减小量，使得在喷射期间(即，未使用火花延迟)可以将火花正时保持在MBT正时。

在228，所述方法包括基于水/清洗流体喷射调节发动机的燃料喷射设置。由于甲醇(或清洗流体中存在的其它醇)的烃含量，喷射到发动机中用于清洁火花塞的清洗流体中的甲醇也可以作为燃料燃烧，这有助于发动机转矩和燃烧空燃比。如果没有补偿，清洗流体喷射可以导致燃烧空燃比降低(即富集)。因此，可以调节包括燃料喷射量和正时在内的燃料喷射设置，使得在与喷射清洗流体同时进行的燃烧事件期间喷射较少的燃料，以便在即将发生的转矩减小期间达到所期望的空燃比(例如，化学计量)。控制器可以包括用于响应于清洗流体的醇含量和喷射量来调节燃料喷射的指令，其中随着喷射的清洗流体的增加，喷射的燃料减少。在一个示例中，燃料包括汽油，如汽油-乙醇混合物，而清洗流体包括甲醇，如甲醇-水混合物。

在230，在转矩减小期间，以更新后的流速将水或清洗流体的更新后的量喷射到燃烧室。在转矩减小期间，可以应用更新后的火花正时调节和更新后的燃料喷射设置。

在一些示例中，在水或清洗流体喷射期间和之后，可以使用之前讨论的一种或多种方法(如火花塞电离电流、爆震和失火频率等)，不断估计火花塞和/或燃烧室碳烟负荷，并且可以监测火花塞和/或燃烧室清洁的进度。在另外其它示例中，在火花塞和/或燃烧室清洁之后，可以基于转矩减小期间用所确定的喷射量和速率实现的火花塞和/或燃烧室碳烟负荷清洁的程度，更新存储在控制器的存储器中的查找表。在后续的火花塞清洁例程期间，可以基于学习来更新流体喷射量和/或速率。在一个示例中，如果没有充分清洁火花塞，可以在所述例程的后续迭代期间更新(例如，增加)水或清洗流体的喷射设置。在另一个示例中，如果火花塞碳烟负荷比所估计的更快地得到充分减小，可以在随后的例程迭代期间更新(例如，减少)水或清洗流体的喷射设置，以便节约水或清洗流体。然后例程结束。

在更进一步的示例中，在清洁之后，可以对清洁的有效性进行评估。例如，清洁程序可以被确定为在用来为汽缸脱碳的温度下喷射清洗流体后，已经积极响应汽缸爆震或提前点火减小的趋势。同样，清洁程序可以被确定为在用来为火花塞脱碳的温度下喷射清洗流体后，已经积极响应汽缸失火减小的趋势。

在一些示例中，此外，可以基于对先前转矩减小事件的预测来调节发动机怠速速度。例如，在从初始转矩到最终转矩(怠速)的转矩减小事件之后，可以提高发动机怠速转速。在另外另一个示例中，在从初始转矩到最终转矩(其中最终转矩包括怠速)的转矩减小之后，并且当火花塞碳烟负荷高于阈值时，控制器可以在将发动机保持在最终转矩的同时将水或清洗流体喷射到发动机中，以减小至少一部分碳烟负荷。此后，可以在喷射水或清洗流体的同时使火花正时提前，以进一步减小火花塞和/或燃烧室碳烟负荷。

图3显示了用于确定水或清洗流体(或者另一种含醇控制流体)的喷射速率以清洁汽缸燃烧室中的沉积物的示例性例程300。可以调节喷射设置，以应对清洗流体中的甲醇由于其相对于燃料(如汽油)的较低表面点火温度而导致的提前点火倾向。当在发动机转矩减小事件期间进行喷射时，如在变速器换挡期间或者在车辆牵引控制期间，还可以对喷射设置进行调节。在一个示例中，图3的例程可以作为图2的例程的一部分来执行(如步骤224和/或213)。图3的例程还可以用于确定用于除了转矩减小之外的事件的液体喷射速率和喷射量，如在图2的步骤218或220。

在304，确定清洗流体中的甲醇的浓度。可以基于例如排气氧传感器或者进气氧传感器的输出，估计清洗流体中的甲醇含量。应当理解，清洗流体可以含有甲醇以外的醇(例如，异丙醇)，如果是，则可以类似地确定流体中的醇含量。

在306，针对即将发生的转矩减小，确定清洗流体的初始喷射速率和喷射量。可以基于发动机工况、确定的清洗流体中的甲醇浓度、期望的转矩减小量、火花塞和/或燃烧室碳烟负荷以及转矩减小性质(例如，换挡、牵引控制等)，确定初始量(例如，使用存储在控制器存储器中的查找表)。响应于较高的估计碳烟负荷或者较大的期望转矩减小量，可以增大控制流体喷射的速率和量。此外，转矩减小的类型可以影响流体喷射设置。例如，换挡可以快速减小转矩，然而牵引控制可在延长的时间段内减小转矩，因此转矩快速减小可需要较高的流体喷射速率以及较低的流体喷射总量，而因牵引控制引起的转矩较慢减小可以要求以较慢的速率引入流体，且在转矩减小的过程中可需要较高的液体喷射总量。液体喷射量可以受到流体可用性的限制，如通过对应储液器中的水或清洗流体的流体水平所确定的。由于甲醇的汽化焓增加，清洗流体喷射可以比水喷射更有效地降低燃烧室温度，并且因此，如果清洗流体中的甲醇浓度较高，则清洗流体喷射的速率/量可以减小。

在一些示例中，控制器还可以检查要喷射的初始量是否足以用于清洁，如果不足，可以喷射更多的流体，并且可以调节(例如，增大)进气节气门开度以维持转矩。

在308，从控制器的存储器中检索发动机(和/或汽缸特定的)提前点火计数。提前点火计数可以包括关于在发动机/车辆运转的持续时间或距离内发生的提前点火事件的数量、每个发动机汽缸中的提前点火频率、以及在提前点火之前是否喷射清洗流体的信息。可以基于在汽缸中的火花事件之前的曲柄角正时窗口中爆震传感器的高于阈值的输出，确定汽缸中的提前点火。相比之下，可以基于在汽缸中的火花事件之后的曲柄角定时窗口中爆震传感器的高于阈值的输出，确定汽缸的爆震。

在310，所述方法包括基于发动机工况确定在(或由于)清洗流体喷射期间发生提前点火的可能性。例如，控制器可以使用火花塞尖端温度的推断模型(在312)来确定提前点火的可能性。在一个示例中，可以基于发动机转速和负荷条件来为火花塞尖端温度建模。建模的火花塞尖端温度可以基于高发动机转速或者发动机负荷条件的程度和持续时间。在高发动机转速或者负荷条件下，火花塞尖端温度可以变得高到足以引起喷射的清洗流体中的甲醇的表面点燃，由此导致提前点火。这可以基于映射的风险区域或者基于火花塞尖端温度的推断模型。此外，可以根据清洗流体中甲醇的分数来映射提前点火风险。当甲醇喷射略高于化学计量(0.9到0.8λ)时，提前点火危险升高。例如，化学计量空燃比可以引起较低的提前点火危险，而富化学计量比和稀化学计量比时由于表面点火温度和燃烧火焰速度，提前点火的风险可以较高，其中，较快的火焰速度具有较少的时间以用于提前点火发生。

作为另一个示例，控制器可以使用映射技术(在314)将发动机工况映射到提前点火的可能性。例如，可以基于待喷射的清洗流体的量、待喷射液体的速率、流体中的甲醇含量、发动机冷却液温度、发动机压缩比、空燃比、火花提前和发动机提前点火计数，确定提前点火的发生率。

在316，所述方法包括确定提前点火的估计可能性是否高于阈值可能性。如果提前点火的可能性不高于阈值，则在318，选择初始清洗流体喷射速率和喷射量以在即将发生的转矩减小期间使用。然后例程结束。

如果提前点火的可能性超过阈值可能性，则在320，将清洗流体的喷射速率和/或量从初始喷射速率和量调节到(例如，增加到)降低提前点火可能性的最终速率和量。在一个示例中，清洗流体喷射速率可以增加到高于初始喷射速率，将空燃比减小到低于0.8λ，以便降低提前点火的可能性。如此，保持化学计量比可以提供最低的提前点火风险，然而，这可以针对每台发动机映射这种相关性。流体喷射的速率和/或量可以响应于提前点火的可能性与阈值可能性之间的差来提高。在一个示例中，在提前点火的可能性超出阈值可能性时，可以较大地增加流体喷射的速率和/或量。

在322，基于估计的空燃比和来自爆震传感器的反馈(关于进一步的提前点火发生)来调节清洗流体喷射速率。可以基于燃料和液体喷射设置以及发动机工况来计算空燃比，或者可以如通过排气氧传感器来测量空燃比。

如果在喷射期间发生提前点火，可以基于提前点火计数进一步确定速率。此外，还可以基于完成清除后的发动机爆震率来确定速率。如果初始清除后爆震率仍然很高，必须执行较长持续时间的清除程序。

例如，可以确定空燃比是否低于阈值空燃比，其中阈值空燃比基于发动机工况和提前点火可能性。如果空燃比超过阈值比率，可以增加清洗流体喷射的速率和/或量，以减小空燃比。如果无法进一步增加清洗流体喷射速率和/或喷射量，则可以确定在即将发生的转矩减小期间将清洗流体喷射维持在极限，并且确定通过延迟火花正时来提供剩余的转矩减小量。另选地，如果可以使用水进行喷射，可以通过喷射水来代替清洗流体以减少提前点火的可能性。在一个示例中，通过响应于爆震传感器的提前点火检测而提高清洗流体喷射速率，可以缓解提前点火。而且，如果在提高清洗流体喷射速率之后发生提前点火，可以暂停清洗流体喷射，并且可使用火花延迟来影响即将发生的转矩减小。

因此，一旦处于提前点火风险区域中，或者当推断的模型表明由于火花塞尖端温度升高引起的提前点火的高风险时，调节燃料与清洗流体(甲醇)的喷射来维持化学计量比。附加地，基于检测到的提前点火反馈，进一步的富集可以发生，最终导致甲醇喷射暂停。作为缓解提前点火的最后一步，负荷减小(经由调节进气节气门进行的转矩限制)可以发生。

在其它示例中，发动机可以以不同的方式运转并且伴随水或清洗流体喷射，以便清洁火花塞和燃烧室中的沉积物。基于指示火花塞结垢或燃烧室沉积物的反馈或模型，可以采取由水或甲醇喷射辅助的步骤来清洁沉积物。例如，控制器可以首先尝试通过在燃烧室中保持更多的热量来燃烧掉沉积物。由于喷射水或甲醇会减缓燃烧速率，避免了爆震和爆炸，因此允许使用更多的火花提前。典型地，随着火花的提前(在循环中较早阶段)，排气温度降低，火花塞尖端温度升高。因此，如果需要进行火花塞和/或燃烧室清洗，水或甲醇的使用不仅可以使发动机可以在典型的临界(爆震限制)火花提前之前潜在运行，还可使发动机可以在MBT火花正时之前运行，从而允许更多热量传递到火花塞，并允许燃烧掉火花塞和燃烧室沉积物。控制器使用的用于燃烧掉碳烟的第二种方法涉及在脱碳方法中使用水或清洗流体。这种方法提高了水或甲醇类清洗流体的引入速率，以在燃烧室中产生蒸汽并清洁沉积物。典型地，这可以通过显著增大发动机怠速速度并将水引入进气系统来实现。这里，如果需要进行碳清洁，可以在转矩减小请求期间以显著增大的流速来引入水或清洗流体以代替火花延迟。例如，在变速器换挡火花期间，不是延迟火花来减小转矩，而是增大水或清洗流体喷射速率来实现转矩减小，这也会使燃烧室沉积物得到清洁。以这种方式，可以避免火花塞结垢并清洁燃烧室沉积物以提高性能并减少爆震，从而产生更好的燃料经济性。

图4显示了示例性序列400，展示了使用清洗流体喷射、火花正时调节和发动机怠速转速调节来减小燃烧室碳烟负荷。水平轴(x轴)表示时间，竖直标记t1-t9标识碳烟负荷减小期间的重要时间。顶部第一个图显示了踏板位置(线402)随时间的变化。第二个图(线403)显示了变速器档位选择随时间的变化。这里以递减齿轮比G1-G4描绘了四档操作。第三个图(线404)显示了火花正时随时间的变化。第四个图(线408)显示了发动机转速随时间的变化。第五个图(线410)显示了火花塞碳烟负荷随时间的变化。第六个图(线412)显示了清洗流体(甲醇)喷射器流速随时间的变化。第七个图(线414)显示了燃料流速随时间的变化。第八个图(线416)显示了排气空燃比随时间的变化。

在时间t1之前，发动机以基本上恒定的速度旋转，其中变速器位于具有较高的第一齿轮比的第一变速器档位中。由于燃烧室的碳烟负荷低于阈值411，发动机以化学计量比运转并且此时没有喷射甲醇。在时间t1，响应于操作者踩油门事件，增大到发动机的燃料流量以满足转矩需求的增加。此外，提高发动机转速以维持较高的车速。在t1与t2之间，变速器档位从第一档变为第二档，第二档具有比第一档低的齿轮比，导致发动机转速减小。由于发动机转矩输出的增大，燃烧室的碳烟负荷也开始增大。燃烧室碳烟负荷基于建模的火花塞尖端温度、发动机温度、排气空燃比、以及发动机爆震计数和/或提前点火计数中的一者或多者进行预测。发动机可以用至少一些火花塞延迟(在此又称为火花储备)来运转以减少爆震的发生。

在t1与t2之间，碳烟负荷超过阈值，并且需要进行燃烧室清洁。控制器预计在t2即将发生变速器换档(如基于车辆路线数据)。因此，火花塞清洁响应于碳烟负荷升高而开始，使得至少一部分清洁与在t2时的变速器换档一致。具体地，甲醇喷射量和喷射速率在t1与t2之间增大，而汽油燃料喷射量相应地减少(相对于一直喷射的量，如虚线所示)，以维持在化学计量的燃烧。同时，使火花正时提前到MBT(如图所示)或MBT之前。同时，可以增大进气节气门开度(未示出)以维持转矩需求。具体地，可以增大节气门开度以补偿使用火花提前和流体喷射带来的任何转矩损失。

在时间t2，发生操作者松加速器踏板事件，导致预期的变速器换档(在所示示例中，从第二档升到第四档，第四档的齿轮比比第一档和第二档中的每一档都高)。换挡的结果是，发动机转速减小。在换挡后，车速至少保持一段时间。在t2，碳烟负荷仍高于阈值，并且燃烧室清洁继续见机进行，同时还提供变速器换档所需的至少一些转矩减小。具体地，保持清洗流体(包括甲醇)的喷射量。清洗流体喷射量大、流速高，减小了变速器换档期间的发动机转矩量，同时因产生蒸汽减少了燃烧室沉积物。通过使火花延迟较少的量，提供所需的转矩减小量的剩余部分。因此，如果没有同时使用清洗流体喷射，在转矩减小(如虚线406所示)期间将需要较大程度的火花延迟，这将导致较大的燃料损耗。喷射清洗流体导致燃烧室冷却，这也会增大在火花受到临界受限之前所允许的火花提前量，如喷射期间的临界爆震极限(BDL)的提前所示。由于甲醇的可燃性(由于其含有烃)，在清洗流体喷射期间还调节发动机的燃料喷射设置。在所描绘的示例中，发动机提前点火可能性在t2时较高。因此，燃料喷射响应于清洗流体喷射而被调节，以便在大约为化学计量比的空燃比下运转发动机。在停止喷射清洗流体之后，燃料喷射然后返回到标称流量。

在时间t3，操作者松加速器踏板，变速器变换到一档，燃料喷射减少并且发动机进入怠速状态。由于在时间t3发生转矩减小，同时火花塞碳烟负荷低于阈值碳烟负荷，所以不同时喷射清洗流体。相反，通过从MBT正时延迟火花正时实现换档期间的转矩减小，施加的火花正时延迟的程度基于在换档期间所请求的转矩减小量。

在时间t4，当发动机处于怠速状态时，火花塞碳烟负荷再次增大超过阈值碳烟负荷。响应于碳烟负荷的增大，发动机怠速速度在t4与t5之间增大。此外，清洗流体喷射增加，并且对于多个燃烧循环，火花正时从MBT火花正时提前。此外，为了保持较高的发动机转速，可以增大进气节气门的开度(未示出)。结果，火花塞尖端温度升高以燃烧掉积聚的碳烟。由于在清洗流体中喷射的甲醇具有冷却效果，BDL可以提前，从而允许火花正时从MBT提前，火花正时会比如果没有喷射流体所可能的进一步提前。这里，在清洁期间，使火花正时从MBT提前以用于转矩储备，并且延迟更靠近MBT以抑制扰动负荷。在所描绘的示例中，发动机提前点火可能性在t4时较低。基于发动机进气的增加来调节燃料喷射，以保持较高的发动机怠速转速，并在同时考虑添加的甲醇，以便将排气空燃比维持在化学计量比。可以维持增大后的怠速转速、甲醇喷射和提前后的火花正时的使用，直到充分减小火花塞碳烟负荷。

在时间t5，火花塞碳烟负荷降低到低于阈值碳烟负荷，因此怠速转速降低到较低的怠速转速，清洗流体喷射暂停，而且燃料喷射恢复标称设置。此外，火花正时从MBT火花正时延迟，以在怠速下维持一些转矩储备用于抑制负荷。

在时间t6，操作者踩加速器踏板，变速器从第一档变到第二档，并且发动机转速、车速和燃料喷射量增大。当发动机以增大后的发动机转速运转时，碳烟负荷增大达到之前的阈值碳烟负荷。预计到即将发生的换挡，推迟火花塞清洁。

在时间t7，在将变速器从第二档转换到第四档的同时，操作者松加速器踏板。响应于变速器换档，发动机转速减小。在t7请求的转矩减小程度可以与在t3请求的转矩减小程度相同，然而与碳烟负荷较低的t3不同，在t7，碳烟负荷在t7时较高。因此，在t3通过延迟火花正时来提供转矩减小，而在时间t7，相同的转矩减小通过将一定量的清洗流体喷射在节气门的下游的发动机进气通道中来提供，同时维持火花点火正时。流体喷射允许在清洁火花塞的同时满足转矩减小请求。在没有流体喷射的情况下，提供转矩减小所需的火花延迟量在虚线406处示出。因此，通过减少对火花延迟的需要，在清洁火花塞的同时提供了燃料经济性益处。考虑到在大约为化学计量比的空燃比下提前点火来运转发动机的可能性更高，在流体喷射期间再次调节燃料喷射。具体地，在t7时的提前点火的可能性高于在t2时的提前点火的可能性，因此相对于发动机空燃比的化学计量比的富集程度也较高。

在时间t8，操作者踩加速器踏板，将档位从四档变换到一档。发动机转速和燃料流速增大，以满足操作者的转矩需求。火花塞碳烟负荷低于阈值碳烟负荷，因此可以确定在由于变速器换档的转矩减小期间不喷射水或清洗流体。

在时间t9，操作者再次松加速器踏板，将变速器从第一档变换到第四档。尽管火花塞碳烟负荷低于阈值碳烟负荷，但是可以决定在即将到来的转矩减小期间见机减小火花塞碳烟负荷。在一个示例中，见机减少火花塞碳烟负荷的决定可以响应于转矩减小的程度。在时间t9，转矩减小对应于从第一档到第四档的变速器换档，并且因此转矩减小量大。在时间t9，由变速器换档引起的转矩减小与在时间t2的变速器换档具有与相同的初始转矩水平。然而，在时间t9的转矩减小大于在t2时的转矩减小。在时间t9，变速器从第四档变换到第一档，而在时间t2，变速器从第四档变换到第二档。同样，在时间t9喷射的甲醇(清洗流体)的速率和量大于在时间t2喷射甲醇的速率和量，如线412所示。此外，在时间t9的变速器换档和对应的转矩减小之后，通过以增加的怠速速度运转发动机，可以进一步减小碳烟负荷。

在时间t9的转矩减小请求之后，发动机可以用第二怠速转速运转，同时保持喷射基于水的(water-based)流体以进一步减小碳烟负荷，所述第二怠速转速高于第一怠速转速。一旦减小碳烟负荷，第二怠速转速可以减小到第一怠速转速。

在一个示例中，第一转矩减小请求可以是从初始转矩水平到较低的最终转矩水平，并且第二转矩减小请求可以是从相同的初始转矩水平到较高的最终转矩水平，因此第二转矩减小请求对应于比第一转矩减小请求更大的转矩减小量。替代地，转矩减小可以从不同的初始转矩水平开始。如果火花塞碳烟负荷超过了用于第一和第二转矩减小请求的阈值碳烟负荷，可以喷射基于水的流体来减小火花塞碳烟负荷，同时维持火花正时。由于在第一转矩减小请求中请求较大的转矩减小量，所以与较小的第二转矩减小量请求相比，在第一转矩减小请求期间，可以以较高的流速喷射基于水的流体。同样，如果火花塞碳烟负荷低于阈值碳烟负荷，可以延迟火花以减小发动机转矩，同时不喷射基于水的流体。对于请求较大转矩减小量的第一转矩减小请求，在转矩减小期间可以使用较高程度的火花延迟，而对于要求较小转矩减小量的第二转矩减小请求，可以在转矩减小期间使用较低的程度的火花延迟。在较大的第一转矩减小期间使用较高程度的火花延迟可导致较大的转矩减小，并且在较小的第二转矩减小期间使用较低程度的火花延迟可导致较小的转矩减小。

在另一个示例中，第一转矩减小请求可以是从初始转矩水平到低于初始转矩水平的最终转矩水平，而第二转矩减小请求可以是从较低的初始转矩水平到低于第一转矩减小请求的最终转矩水平的较低最终转矩水平，尽管第一和第二转矩减小请求的转矩减小量是相同的。如果火花塞碳烟负荷超过阈值碳烟负荷，可以在保持火花正时的同时，以与第一和第二转矩减小请求基本上相等的速率/量喷射基于水的流体，从而产生相同的转矩减小量。同样，如果火花塞碳烟负荷低于阈值碳烟负荷，可以确定在第一和第二转矩减小请求期间在不喷射基于水的流体的同时，将火花延迟相同的量，以便针对第一和第二转矩减小请求将转矩减小基本上相等的量。以这种方式，可以在转矩减小期间提前火花正时的同时，通过将水或清洗液喷射到燃烧室中来减小火花塞烟炱负荷。

使用水或清洗流体喷射的技术效果是：可以使火花塞和燃烧室脱碳，减少碳烟结垢并且减小由结垢堵塞引起的失火、以及结垢室引发的爆震以及提前点火的发生率。由喷射产生的燃烧室冷却改进了发动机的爆震极限，并且还允许火花正时进一步提前和/或对于更短的循环数，有效提高了火花塞尖端温度来燃烧掉火花塞碳烟负荷，并且在汽缸中保留更多的热量，从而燃烧燃烧室沉积物。通过在转矩减小事件期间使用清洗流体喷射来见机执行火花塞和燃烧室清洁，喷射流体可以提供至少一部分的转矩减小，从而减少在转矩减小期间对火花延迟的需要。如此，这改进了发动机的燃料经济性。此外，延长了火花塞的寿命，改进了发动机的性能。

在一个示例中，一种用于发动机的方法包括：响应于在预测的发动机碳烟负荷高于阈值负荷时接收到的转矩减小请求，将流体喷射到进气歧管；并且基于流体喷射调节火花点火正时。此外或者可选地，前述示例性方法可以基于流体喷射来调节火花点火正时，包括基于喷射的流体的量、流体喷射速率、和喷射流体的醇含量中的一个或多个进行调节。在任何或所有前述示例中，此外或可选地，喷射的流体量和流体喷射速率是基于预测发动机碳烟负荷和转矩减小请求中的每一者，流体喷射速率和喷射的流体量随着预测的发动机碳烟负荷的增大并且随着请求更多的转矩减小而增大。在任何或所有前述示例中，此外或可选地，预测的发动机碳烟负荷包括预测的火花塞碳烟负荷和预测的燃烧室碳烟负荷中的一者。在任何或所有前述示例中，此外或可选地，基于建模的火花塞尖端温度、发动机失火计数、发动机提前点火计数、火花塞结垢指示和测得的离子泄漏电流中的一者或多者，预测所预测的发动机碳烟负荷。在任何或所有前述示例中，此外或可选地，流体是水和清洗流体中的一种，并且其中，该清洗流体包括甲醇。在任何或所有前述示例中，此外或可选地，进一步包括：在喷射流体的同时增大发动机怠速转速，该增大是基于喷射的流体量、流体喷射速率和喷射流体的醇含量中的一者或多者。在任何或所有前述示例中，此外或可选地，转矩减小请求包括变速器换档和牵引控制中的一者。在任何或所有前述示例中，此外或可选地，调节火花正时包括维持火花正时。在任何或所有前述示例中，此外或可选地，调节火花正时包括使火花正时提前。在任何或所有前述示例中，此外或可选地，进一步包括：响应于在预测的发动机碳烟负荷低于阈值负荷时接收到的转矩减小请求，延迟火花正时。

在另一个示例中，一种用于发动机的方法包括：响应于从初始转矩水平的第一转矩减小请求，延迟火花正时，以及响应于从初始转矩水平的第二转矩减小请求，在维持火花点火正时的同时将基于水的流体喷射到发动机的进气通道中，其中，在第一转矩减小请求和第二转矩减小请求期间所请求的转矩减小的量相同。在任何前述示例性方法中，此外或可选地，在第一转矩减小请求期间，火花塞碳烟负荷较低，并且在第二转矩减小请求期间，火花塞碳烟负荷较高，并且，在第一和第二转矩减小请求期间，基于建模的火花塞尖端温度、发动机失火计数、发动机提前点火计数、火花塞结垢指示和测得的离子泄漏电流中的每一者，预测火花塞碳烟负荷。在任何或所有前述示例中，此外或可选地，基于水的流体包括水和清洗流体中的一种，其中，清洗流体包括甲醇，并且其中，将流体喷射到进气通道中包括在进气节气门下游喷射。在任何或所有前述示例中，此外或可选地，在第一转矩减小请求期间，火花正时延迟程度是基于所要求的转矩减小量，火花正时延迟程度随着转矩减小量的增大而增大，并且其中，在第二转矩减小请求期间，流体喷射速率基于请求的转矩减小量并且进一步基于碳烟负荷，流体喷射速率随着请求的转矩减小量的增大以及随着碳烟负荷超过阈值负荷而增大。在任何或所有前述示例中，此外或可选地，阈值负荷是基于发动机的提前点火计数，阈值负荷随着提前点火计数的增加而减小。在任何或所有前述示例中，此外或可选地，进一步包括：在第一转矩减小请求之后，以第一怠速转速运转发动机，并且在第二转矩减小请求之后，以第二怠速转速运转发动机，第二怠速转速高于第一怠速转速。在又一个示例中，一种发动机系统，包括：发动机，其包括汽缸；第一喷射器，其用于将第一流体输送到汽缸中；第二喷射器，其用于在汽缸的上游输送第二流体；变速器，其包括多个齿轮；火花塞；爆震传感器；以及控制器，其具有存储在非临时存储器上的计算机可读指令以用于基于发动机工况对火花塞的碳烟负荷进行建模，并且响应于碳烟负荷高于阈值负荷，如果预测到转矩减小事件，使火花点火正时提前较小的量同时喷射第二流体，并且如果没有预测到转矩减小事件，使火花点火正时提前较大的量。在任何或所有前述示例中，此外或可选地，控制器包括另一些指令，用于响应于第二流体的喷射而调节第一流体的喷射，随着第二流体的喷射的增大而减小第一流体的喷射，第一流体包括汽油，第二流体包括甲醇，并且，转矩减小事件包括变速器换档。在任何或所有前述示例中，此外或可选地，控制器包括另一些指令以用于：在转矩减小事件之后，当预测到转矩减小事件时，在喷射第二流体的同时将发动机怠速转速增大较小的量；并且当未预测到转矩减小事件时，在使火花点火正时提前的同时将发动机怠速转速增大较大的量。在任何或所有前述示例中，此外或可选地，控制器包括另一些指令用于基于爆震传感器的输出来监测和区别爆震和提前点火，并且基于发动机的提前点火计数来调节阈值负荷。

注意，本文所包括的示例性控制和估算例程可结合各种发动机和/或车辆系统配置使用。本文所披露的控制方法和例程可作为可执行指令存储在非临时存储器中，并且可由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其它发动机硬件来实行。在此描述的具体例程可以表示任意数量的处理策略中的一个或多个处理策略，如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等。因而，所展示的各种动作、操作和/或功能可以按照所展示的顺序、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样，处理顺序不是为实现在此描述的示例实施例的特征和优点所必须的，但是提供为了方便展示和说明。根据使用的具体策略，一个或多个展示的动作、操作和/或功能可以重复执行。进一步地，所描述的动作、操作和/或功能可以以图形方式表示要编程到发动机控制系统中的计算机可读储存介质的非临时储存器中的代码，其中，通过结合电子控制器执行在包括各种发动机硬件组件的系统中的指令并来完成所描述的动作。

应理解，在此公开的配置和例程性质上是示例性的，且这些具体实施例不应被视为具有限制意义，因为许多变体是可能的。例如，可以将以上技术应用到V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸发动机和其他发动机类型。本披露的主题包括本文所披露的各种系统和配置、以及其它特征、功能和/或特性的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。

以下权利要求书具体地指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合及子组合。这些权利要求可以引用“一个”元件或“第一”元件或其等效物。这种权利要求应当被理解为包括一个或多个此类元件的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类元件。可以通过本权利要求书的修改或通过此申请或相关申请中的新权利要求的陈述来要求保护所披露的特征、功能、元件和/或特性的其他组合或子组合。此类权利要求书，与原权利要求书相比在范围上无论更宽、更窄、对等、还是不同，同样被认为是被包括在本公开的主题之中。

Claims (20)

1.一种用于发动机的方法，包括：

响应于在预测的发动机碳烟负荷高于阈值负荷时接收到的转矩减小请求，

将流体喷射到进气歧管或汽缸中，并且；

基于所述流体喷射调节火花点火正时。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述流体喷射调节火花点火正时包括基于喷射的流体量、流体喷射速率、喷射的所述流体的醇含量、所述火花塞处期望的热传递量、期望的发动机转矩总输出中的一者或多者进行调节。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述喷射的流体量和所述流体喷射速率是基于所述预测的发动机碳烟负荷和所述转矩减小请求中的每一者，所述流体喷射速率和所述喷射的流体量随着所述预测的发动机碳烟负荷的增大并且随着请求更多的转矩减小而增大到极限。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述预测的发动机碳烟负荷包括预测的火花塞碳烟负荷和预测的燃烧室碳烟负荷中的一者。

5.如权利要求4所述的方法，其中，基于建模的火花塞尖端温度、发动机失火计数、火花塞结垢指示和测得的离子泄漏电流中的一者或多者，预测所述预测的火花塞碳烟负荷，并且其中，所述预测的燃烧室碳烟负荷基于发动机提前点火计数、发动机爆震计数和喷射的所述流体的醇含量中的一者或多者。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述流体是水和清洗流体中的一种，并且其中，所述清洗流体包括甲醇。

7.如权利要求2所述的方法，进一步包括：在喷射所述流体的同时增大发动机怠速转速，所述增大是基于所述喷射的流体量、所述流体喷射速率和喷射的所述流体的醇含量中的一者或多者。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述转矩减小请求包括变速器换档和牵引控制中的一者。

9.如权利要求1所述的方法，其中，调节火花正时包括维持火花正时。

10.如权利要求1所述的方法，其中，调节火花正时包括提前MBT火花正时以用于转矩减小和对火花塞进行加热，所述调节包括从MBT延迟火花正时以仅用于转矩减小。

11.如权利要求10所述的方法，进一步包括：响应于在所述预测的发动机碳烟负荷低于所述阈值负荷时接收到的转矩减小请求，延迟火花正时。

12.一种用于发动机的方法，包括：

响应于从初始转矩水平的第一转矩减小请求，延迟火花正时；并且

响应于从所述初始转矩水平的第二转矩减小请求，在维持火花点火正时的同时将基于水的流体喷射到所述发动机中，其中，在所述第一转矩减小请求和所述第二转矩减小请求期间请求的转矩减小的量相同。

13.如权利要求12所述的方法，其中，在所述第一转矩减小请求期间，火花塞碳烟负荷较低，并且在所述第二转矩减小请求期间，所述火花塞碳烟负荷较高，并且其中，在所述第一转矩减小请求和第二转矩减小请求期间，基于建模的火花塞尖端温度、发动机失火计数、发动机提前点火计数、火花塞结垢指示和测得的离子泄漏电流中的每一者，预测所述火花塞碳烟负荷。

14.如权利要求12所述的方法，其中，所述基于水的流体包括水和清洗流体中的一种，其中，所述清洗流体包括甲醇，并且其中喷射所述流体包括喷射到进气通道中或者直接喷射到汽缸中。

15.如权利要求13所述的方法，其中，在所述第一转矩减小请求期间，火花正时延迟程度基于请求的转矩减小量，所述火花正时延迟程度随着所述转矩减小量的增大而增大，并且其中，在所述第二转矩减小请求期间，流体喷射速率基于所述请求的转矩减小量并且进一步基于所述碳烟负荷，所述流体喷射速率随着所述请求的转矩减小量的增大以及随着所述碳烟负荷超过阈值负荷而增大。

16.如权利要求15所述的方法，其中，所述阈值负荷基于所述发动机的提前点火计数，所述阈值负荷随着所述提前点火计数的增加而减小。

17.如权利要求12所述的方法，进一步包括：在所述第一转矩减小请求之后，以第一怠速转速运转所述发动机，并且在所述第二转矩减小请求之后，以第二怠速转速运转所述发动机，所述第二怠速转速高于所述第一怠速转速。

18.一种发动机系统，包括：

发动机，其包括汽缸；

第一喷射器，其用于将第一流体输送到所述汽缸中；

第二喷射器，其用于在所述汽缸的上游输送第二流体；

变速器，其包括多个齿轮；

火花塞；以及

控制器，其具有存储在非临时存储器上的计算机可读指令以用于：

基于发动机工况对所述火花塞的碳烟负荷进行建模；并且

响应于所述碳烟负荷高于阈值负荷，

如果预测到转矩减小事件，使火花点火正时提前较小的量的同时喷射所述第二流体；并且

如果没有预测到所述转矩减小事件，使火花点火正时提前较大的量。

19.如权利要求18所述的系统，其中，所述控制器包括进一步的指令以用于：

响应于所述第二流体的所述喷射而调节所述第一流体的喷射，其中，所述第一流体的所述喷射随着所述第二流体的所述喷射的增大而减小，所述第一流体包括汽油，所述第二流体包括甲醇，并且其中，所述转矩减小事件包括变速器换档。

20.如权利要求18所述的系统，其中，所述控制器包括进一步的指令以用于：

在所述转矩减小事件之后，当预测到所述转矩减小事件时，在喷射所述第二流体的同时将发动机怠速转速增大较小的量；并且

当未预测到所述转矩减小事件时，在使火花点火正时提前的同时将发动机怠速转速增大较大的量。