CN108204311B - 用于发动机水喷射的方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于发动机水喷射的方法与系统。提供了基于对发动机扭矩比的影响来协调用水量与火花使用的方法和系统。基于相对于边界线爆震的扭矩比的当前火花正时的扭矩比来喷射水，以改善水喷射对发动机性能的影响。基于进气歧管湿度协调歧管水喷射和直接水喷射。

Description

用于发动机水喷射的方法与系统

技术领域

本说明书总体涉及用于基于扭矩比来控制到发动机的水喷射的方法和系统。

背景技术

内燃发动机可以包括水喷射系统，所述水喷射系统将水喷射到多个位置，包括进气歧管、发动机气缸上游或直接喷射到发动机气缸。将水喷射到发动机进气中可以提高燃料经济性和发动机性能，并减少发动机排放。当水被喷射到发动机进气口或气缸中时，热从进气和/或发动机组件传递到水。这种热传递导致蒸发，从而冷却。将水喷射到进气中(例如在进气歧管中)降低进气温度和发动机气缸处的燃烧温度二者。通过冷却进气充气，可以降低爆震趋势而不富化燃烧空燃比。这也可以允许有较高的压缩比、提前的点火正时和降低的排气温度。结果是，燃料效率提高。另外，较大的容积效率可导致扭矩增加。此外，通过水喷射降低的燃烧温度可减少NOx，而更高效的燃料混合物可以减少一氧化碳和碳氢化合物的排放。

水喷射的冷却效果使燃烧相位提前(例如，使发动机燃烧的CA50提前)。这允许进行高燃料效率火花正时调节。Fried等人在US 8,434,431中示出通过水喷射来调节火花正时的一个示例。其中在将水喷射到发动机时，火花正时提前。这反过来又将发动机转向较高的效率点。

本发明人已经认识到US 8,434,431方法的潜在问题。作为一个示例，所述方法可使火花正时反复变化(bounce around)。例如，在水喷射之前，发动机可能在火花大幅延迟的情况下操作。然后，火花正时可能会响应于水喷射而快速地提前。然而，由于影响扭矩的各种发动机工况(除水喷射之外，如，喷射的燃料的辛烷值、EGR流量、歧管湿度等)，具有提前的火花和水喷射的最终的发动机操作点可能不是最佳的。因此，为了避免爆震，可能必须再次延迟火花正时。频繁且快速地提前和延迟火花正时可能会导致扭矩传递不稳定、NVH(噪声、振动和粗糙度)增加以及燃料经济性下降。因此，水喷射的全部潜力并未实现。

发明内容

在此，本发明人已经认识到，在所有的火花条件下，水喷射对扭矩比的影响是不同的。通过连续监测扭矩比并根据扭矩比校准水喷射，可以更好地协调火花正时调节和水喷射调节。特别地，发动机可以在最有效的点处操作，同时最佳地使用火花和水。在一个实施例中，这通过一种用于发动机的方法来实现，所述方法包括：响应于相对于在边界线爆震的扭矩比的当前火花正时的扭矩比并且进一步基于发动机进气歧管中的感测到的湿度，调节到发动机的水喷射的量。

作为实施例，当满足水喷射条件时，可以基于当前火花正时来确定当前发动机操作点的扭矩比(本文也称为当前扭矩比)。然后将该扭矩比与在边界线火花(BDL)下的发动机操作的扭矩比(本文也称为边界线扭矩比)进行比较。这包括比较差的大小。此外，可以针对给定的发动机负载条件确定扭矩比(或扭矩比分布)的变化速率。如果当前扭矩比在边界线扭矩比的阈值距离内(例如当火花延迟在MBT的0CAD和5CAD之间时可能发生)，水喷射可具有最小的影响。在这种情况下，控制器可以选择节约用水，仅依靠火花使用来进行扭矩控制。如果扭矩比超过远离边界线扭矩比的阈值距离，而且进一步地如果扭矩比分布指示快速的变化速率(例如当火花延迟在MBT的20CAD和30CAD之间时可能发生)，则控制器可以推断水喷射可以显著提高扭矩比。在这种情况下，控制器可以选择以最大可能的速率喷射水，同时提前火花正时。例如，可以经由歧管水喷射器喷射水，直到歧管的进气湿度达到饱和极限。作为水喷射的结果，扭矩比可以移至较高的效率点。在扭矩比已经保持在较高的效率点持续超过阈值持续时间后，可以减少水喷射。

以这种方式，水喷射可以更好地与火花使用协调，以利用水喷射的冷却效果。使用监控的扭矩比来评估水喷射的效率改善的技术效果是可以更好地安排火花正时，并且可以减少火花正时的反复变化。通过基于喷射对相对于BDL的扭矩比的发动机的扭矩比的实时效果来使用水喷射，可以更合理地使用水。通过将水喷射限制于发动机效率显著提高的情况，可以节约用水以用于需要较多水的情况。因此，水喷射的益处可以被延长超过驱动周期的较长的持续时间。通过在一个或多个气缸停用的情况下操作发动机的同时基于扭矩比调节用水量，在VDE模式下的发动机操作可以被延长，从而提高燃料经济性。

应当理解，提供上述的发明内容是为了以简化的形式介绍一组在具体实施方式中进一步描述的概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，所述主题的范围由在随附权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上述或本公开的任何部分提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了包括水喷射系统的发动机系统的示意图。

图2示出了用于响应于扭矩比来调节发动机水喷射的示例性方法的流程图。

图3示出了描述水喷射情况下的发动机扭矩比的示例性变化的图。

图4示出了描述水喷射情况下的VDE燃料经济效益的示例性变化的图。

图5示出了用于使用水喷射来延长在VDE模式下的发动机操作的示例性方法的流程图。

图6示出了基于水喷射对相对于BDL的发动机扭矩比的影响的水喷射示例性使用。

具体实施方式

以下描述涉及用于改善来自联接至车辆发动机的水喷射系统的水的使用的系统和方法，如参考图1的车辆系统描述的。控制器可以配置成执行控制例程，诸如图2的示例性例程，以便基于相对于发动机被边界线火花限制时的扭矩比的在水喷射时的发动机扭矩比来增加或减少用水量。这允许在水喷射可以显著改善扭矩比的条件下利用水喷射的火花提前效果，如图3所示。控制器还可以配置成执行控制例程，诸如图5的示例性例程，以便基于扭矩比效果(如图4所示)类似地使用水喷射延长在VDE模式下的发动机操作。参考图6示出了示例性的水喷射调节。以这种方式，可以改善用水量，以使车辆的性能具有显著提高的燃料经济性。

图1示出了配置有水喷射系统60的发动机系统100的示例性实施例。发动机系统100联接在机动车辆102中，这示意性地示出。发动机系统100包括发动机10，此处描述为联接至涡轮增压器13的增压发动机，涡轮增压器13包括由涡轮机116驱动的压缩机14。具体地，新鲜空气通过空气净化器31沿进气通道142被引入发动机10，并流至压缩机14。压缩机可以是合适的进气压缩机，例如马达驱动的或驱动轴驱动的机械增压器压缩机。在发动机系统100中，压缩机被示出为经由轴19机械联接至涡轮机116的涡轮增压器压缩机，涡轮机116通过膨胀发动机排气而被驱动。在一个实施例中，压缩机和涡轮机可以联接在双涡流涡轮增压器内。在另一个实施例中，涡轮增压器可以是可变几何涡轮增压器(VGT)，其中涡轮机几何形状根据发动机转速和其他工况而主动变化。

如图1所示，压缩机14通过增压空气冷却器(CAC)118联接至节流阀(例如，进气节气门)20。例如，CAC可以是空气对空气或空气对冷却剂的热交换器。节流阀20联接至发动机进气歧管122。从压缩机14，热压缩空气充气进入CAC 118的入口，在行进通过CAC时冷却，且然后离开以通过节流阀20到进气口歧管122。在图1所示的实施例中，通过歧管绝对压力(MAP)传感器124感测进气歧管内的空气充气的压力，并且由增压压力传感器24感测增压压力。压缩机旁通阀(未示出)可以串联联接在压缩机14的入口和出口之间。压缩机旁通阀可以是配置成在选定的工况下打开以减轻过量的增压压力的常闭阀。例如，压缩机旁通阀可以响应于压缩机喘振而打开。

进气歧管122通过一系列进气门(未示出)和进气流道(例如进气道)185联接至一系列燃烧室或气缸180。如图1所示，进气歧管122设置在发动机10的所有燃烧室180的上游。可以包括诸如歧管充气温度(MCT)传感器33和空气充气温度传感器(ACT)25的附加传感器，以确定在进气通道中的相应位置处的进气温度。空气温度可以进一步与发动机冷却剂温度结合使用，以计算例如输送到发动机的燃料量。

每个燃烧室还可以包括爆震传感器183，所述爆震传感器183用于识别和区分异常燃烧事件，如爆震和预点火。在替代实施例中，一个或多个爆震传感器183可以联接至气缸体的选定位置。

燃烧室还通过一系列排气门(未示出)进一步联接至排气歧管136。燃烧室180由气缸盖182盖住，并联接至燃料喷射器179(而图1中仅示出一个燃料喷射器，每个燃烧室包括与其联接的燃料喷射器)。燃料可以通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器179。燃料喷射器179可以配置成用于将燃料直接喷射到燃烧室180中的直接喷射器，或者配置成将燃料喷射到燃烧室180的进气门上游处的进气道的进气道喷射器。

在所描述的实施例中，示出了单个排气歧管136。然而，在其他实施例中，排气歧管可以包括多个排气歧管段。具有多个排气歧管段的配置可以使来自不同燃烧室的流出物被引导至发动机系统中的不同位置。通用或宽域排气氧(UEGO)传感器126被示出为联接至涡轮机116上游的排气歧管136。或者，双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126。

如图1所示，来自一个或多个排气歧管部分的排气被引导至涡轮机116，以驱动涡轮机。当需要降低的涡轮扭矩时，可以绕过涡轮机而引导一些排气通过废气门(未示出)。然后，来自涡轮机和废气门的组合流流过排放控制装置170。通常，一个或多个排放控制装置170可以包括一个或多个排气后处理催化剂，所述催化剂被配置成催化处理排气流，从而减少排气流中一种或多种物质的量。

来自排放控制装置170的经处理的排气的全部或部分可以经由排气管道35释放到大气中。然而，根据工况，一些排气可以通过EGR冷却器50和EGR阀152转向到压缩机14的入口而不是排气再循环(EGR)通道151。以这种方式，压缩机配置成允许排气从涡轮机116的下游排出(tap)。可以打开EGR阀152以允许受控量的冷却排气进入压缩机入口，以获得理想的燃烧和排放控制性能。以这种方式，发动机系统100适于提供外部低压(LP)EGR。除了发动机系统100中的相对长的LP EGR流动路径之外，压缩机的旋转提供了至进气充气中的排气的极好均匀化。此外，EGR排出(take-off)和混合点的设置提供有效的排气冷却，以增加可用的EGR质量并提高性能。在其它实施例中，EGR系统可以是具有从涡轮机116的上游连接到压缩机14的下游的EGR通道151的高压EGR系统。在一些实施例中，MCT传感器33可以被定位，以确定歧管充气温度，其中所述充气可以包括空气和通过EGR通道151再循环的排气。

进气歧管122还可包括进气氧传感器34。在一个实例中，氧传感器是UEGO传感器。进气氧传感器可以配置成提供关于进气歧管中接收的新鲜空气的氧含量的估计。此外，当EGR流动时，可以使用传感器处的氧浓度的变化来推断EGR量并用于精确的EGR流量控制。在所描述的实例中，氧传感器34位于节气门20的下游和增压空气冷却器118的下游。然而，在替代实施例中，氧传感器可以位于节气门的上游。进气氧传感器34可以用于估计进气氧浓度，并且基于EGR阀152打开时的进气氧浓度的变化来推断通过发动机的EGR流量。同样，进气氧传感器34可以用于估计进气氧浓度，并基于进气歧管水喷射后的进气氧浓度的变化推断发动机稀释或进气湿度的变化。

具体地说，在打开EGR阀时或在将水喷射到进气歧管中时传感器的输出变化与传感器在没有EGR或无水喷射下操作的参考点(零点)进行比较。基于没有EGR或无水喷射操作时的氧量的变化(例如，减少)，可以计算当前提供给发动机的EGR流量或水流量。例如，在向传感器施加参考电压(Vs)时，由传感器输出泵浦电流(Ip)。氧气浓度的变化可与由传感器在相对于没有EGR或水(零点)情况下的传感器输出的EGR或水存在下输出的泵浦电流的变化(ΔIp)成比例。基于估计的EGR流量从预期(或目标)EGR流量的偏差，可以执行进一步的EGR控制。

应当理解，进气氧传感器34可以基于发动机工况并且进一步基于由传感器执行的估计的性质在各种模式下操作。例如，在需要稀释/EGR估计的发动机加燃料条件下，进气氧传感器可以在(固定)参考电压施加到传感器的情况下在额定模式下操作，在感测期间保持参考电压。在一个实例中，参考电压可以是450mV。在其他条件下，例如在发动机非加燃料条件下(例如，在DFSO期间)，当需要(在进气充气中的)环境湿度估计时，进气氧传感器可以在施加到传感器的参考电压被调制的情况下在可变电压模式下操作。在一个实例中，参考电压可以在450mV的额定参考电压和800mV(或950mV)的较高参考电压之间调制。通过改变进气氧传感器的参考电压或能斯特(Nernst)电压，传感器从在传感器处使碳氢化合物与环境氧气反应进行到解离反应产物(水和二氧化碳)。燃烧室180还经由水喷射系统60接收水和/或水蒸气。来自水喷射系统60的水可以通过一个或多个水喷射器45-48喷射到发动机进气口或直接喷射到燃烧室180。作为一个实例，水可以经由水喷射器45在节气门20上游喷射到进气歧管122中，本文也称作中心水喷射。作为另一实例，水可以经由水喷射器46在节气门下游喷射到进气歧管122中的一个或多个位置中。作为又另一个实施例，水可以经由水喷射器48喷射到一个或多个进气流道(例如，进气口)185(本文也称作进气道水喷射)，和/或经由水喷射器47直接喷射到燃烧室180(本文也称作直接水喷射)。在一个实施例中，设置在进气流道中的水喷射器48可以朝向进气流道附接到的气缸的进气门呈角度并面对该进气门。因此，水喷射器48可以将水直接喷射到进气门上，使得喷射的水的蒸发更快且来自水蒸气的稀释效益更高。在另一个实施例中，水喷射器48可以远离进气门呈角度，并被设置成通过进气流道迎着进气流动方向喷射水。因此，更多的喷射的水可能被夹带到空气流中，从而增加了水喷射的充气冷却效益。

尽管图1中仅示出了一个代表性的喷射器47和喷射器48，燃烧室180和进气流道185各自可以包括其自己的喷射器。在替代实施例中，水喷射系统60可以包括定位在这些位置中的一个或多个处的水喷射器。例如，在一个实施例中，发动机可以仅包括水喷射器46。在另一个实施例中，发动机可以包括水喷射器46、水喷射器48(每个进气流道处的一个)和水喷射器47(每个燃烧室处的一个)中的每个。

水喷射系统60可以包括水存储箱63、水提升泵62、收集系统72和水填充通道69。储存在水存储箱63中的水通过水通道61和导管或管线161被输送到水喷射器45-48。在包括多个喷射器的实施例中，水通道61可以包含阀162(例如，分流阀、多通阀和比例阀等)，以经由相应的导管将水引导到不同的水喷射器。替代地，每个导管(或水管线)161可以包括在水喷射器45-48内的相应的阀，来调节通过其的水流。除了水提升泵62之外，还可以在用于加压引导至喷射器的水的导管161中(例如在与直接水喷射器47联接的导管中)提供一个或多个附加的泵。

水存储箱63可以包括水位传感器65和水温传感器67，所述传感器可以将关于水条件的信息传达至控制器12。例如，在冷冻条件下，水温传感器67检测箱63中的水是结冰的还是可用于喷射。在一些实施例中，发动机冷却剂通道(未示出)可以与存储箱63热联接，以解冻结冰的水。由水位传感器65识别的储存在水箱63中水的水位可以传送到车辆操作者和/或用于调节发动机操作。例如，可以使用水表或车辆仪表板(未示出)上的指示来传达水位。如果水箱63中的水位高于阈值水位，则可以推测有足够的水可用于喷射，且相应地可以由控制器实现水喷射。如果水箱63中的水位低于阈值水位，则可以推测没有足够的水可用于喷射，且因此可以由控制器禁用水喷射。

在所描述的实施例中，水存储箱63可以经由水填充通道69手动重新填充和/或经由水箱填充通道76由收集系统72自动重新填充。收集系统72可以联接至一个或多个车辆部件74，使得水存储箱可以在车辆上使用从各种发动机或车辆系统收集的冷凝物重新填充。在一个实例中，收集系统72可以与EGR系统和/或排气系统联接，以收集从通过系统的排气冷凝的水。在另一实例中，收集系统72可以与空调系统(未示出)联接，以收集从通过蒸发器的空气冷凝的水。在又一个实例中，收集系统72可以与外部车辆表面联接，以收集雨或大气冷凝物。手动填充通道69可以以流体方式联接至过滤器68，所述过滤器可以去除水中含有的一些杂质。包括排水阀91的排水管92可以用于将水从水存储箱63排出到车辆外部的位置(例如，在道路上)，例如当水的质量被认为低于阈值而不适合喷射到发动机时(例如，由于高导电性、高颗粒物含量)。在一个实例中，可以基于水管线61中联接至水喷射系统60的传感器的输出来评估水的质量。例如，可以基于电导率传感器、电容传感器、光学传感器、浊度传感器、密度传感器或一些其他类型的水质传感器的输出来评估水的质量。

如上所述，可以使用水喷射来提供发动机稀释和充气冷却效益，从而提高发动机燃料经济性。此外，当水被喷射时，火花正时可被提前，由此增加发动机的扭矩比，且从而使发动机向较高效率的操作区域移动。本发明人已经认识到，如本文参考图2详细描述的，通过基于水喷射对发动机的扭矩比的预期效果调节水喷射量，可以更加合理地使用水喷射。特别地，在给定的操作点(例如，对于当前的发动机负载)，可以将发动机在现有火花正时的扭矩比与在边界线火花(BDL)的发动机操作的扭矩比进行比较，如参考图3所讨论的。如果扭矩比之间存在显著差异，或者如果当前操作点在扭矩比随着火花正时延迟而迅速增加的区域中，则控制器可以推断可以有利地使用水喷射来提高扭矩比。因此，可以进行水喷射。另外，如果扭矩比之间存在较小的差异，或者如果当前操作点在扭矩比未随着火花正时延迟而显著变化的区域中，则控制器可以推断水喷射将对扭矩比具有最小的影响。因此，可以禁用水喷射，以节约用水。

发动机系统100可以具有带有可选择性停用的进气门和可选择性停用的排气门的气缸180。在一个实例中，进气门和排气门配置成用于通过单独的基于凸轮的气缸气门致动器进行凸轮致动。在一些实施例中，发动机气缸可以分组到不同的发动机组。例如，在发动机10是V8发动机的情况下，发动机可以配置成各具有四个气缸的第一组和第二组。然后，每个发动机组可以包括致动该组的进气门和排气门的一个凸轮轴。在替代实例中，每个发动机组可以包括致动进气门的一个凸轮轴和致动排气门的单独的凸轮轴。在替代实例中，气门可以配置成用于经由电动单独气缸气门致动器的电动气门致动(EVA)。每个气缸均可以具有单个进气门和单个排气门，或者每个气缸可以具有多个可选择性停用的进气门和/或多个可选择性停用的排气门。

在选择的条件下，例如当不需要发动机的最大扭矩能力时(例如当发动机负载小于阈值负载时，或当操作者扭矩需求小于阈值需求时)，可以选择发动机10的一个或多个气缸进行选择性停用(此处也称作单独的气缸停用，或在VDE模式下的发动机操作)。这可以包括选择性停用仅第一组上的一个或多个气缸、仅第二组上的一个或多个气缸、或第一组和第二组中的每一个上的一个或多个气缸。在每个组上停用的气缸的数量和身份可以是对称的或不对称的。

在停用期间，可以通过关闭单独的气缸气门机构(例如进气门机构、排气门机构或两者的组合)来停用所选择的气缸。气缸气门可以通过液压驱动的挺柱(例如联接至气门推杆的挺柱)，通过停用从动件机构(其中从动件的凸轮提升从动部分可以与从动件的气门致动部分分离)或者通过联接至每个气缸的电动致动气缸气门机构来选择性地停用。此外，可以例如通过停用气缸燃料喷射器来停止至停用的气缸的燃料流和火花。

当所选择的气缸被禁用时，剩余的启用或有效气缸继续进行燃烧，其中，燃料喷射器和气缸气门机构是活动的且正在操作。为了满足扭矩要求，发动机在活动气缸上产生相同量的扭矩。这需要更高的歧管压力，从而降低泵送损失并且增加发动机效率。此外，暴露于燃烧的较低有效表面积(仅来自启用的气缸)降低发动机热损失，从而提高发动机的热效率。因此，通过在一个或多个气缸选择性停用的情况下延长在VDE模式下操作，可以提高发动机性能和燃料经济性。如参考图4和5在本文中所详细描述的，通过基于相对于边界线火花处的发动机的扭矩比的在VDE下的发动机的扭矩比，在一个或多个气缸停用的情况下操作的同时调节喷射到到发动机中的水量，发动机控制器可能够进一步延长在VDE模式下的操作。这样，可以更好地协调火花使用量和用水量，以提高燃料经济性。

图1还示出了控制系统28。控制系统28可以通信地联接至发动机系统100的各种部件，以执行本文所述的控制例程和动作。控制系统28可以包括电子数字控制器12。控制器12可以是微型计算机，包括微处理器单元、输入/输出端口、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、保活存储器和数据总线。控制器12可以接收来自多个传感器30的输入，诸如图1的各种传感器，以便接收包括变速器挡位位置、加速器踏板位置、制动需求、车辆速度、发动机转速、通过发动机的质量空气流量、增压压力、环境条件(温度、压力和湿度)等的输入。其他传感器包括CAC 118传感器，例如：CAC进气温度、ACT传感器125、排气压力和温度传感器80，82和压力传感器124、CAC出口气体温度传感器和MCT传感器33、进气氧传感器(IAO2)34、用于确定尾气点火和/或气缸之间的水分配的爆震传感器183等。控制器12接收来自图1的各种传感器的信号，并且使用图1的各种致动器，以基于接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调节发动机操作。例如，向发动机喷射水可以包括调节水喷射器45-48的脉冲宽度，以改变喷射的水量，同时还调节水喷射的正时和喷射脉冲的数量。在一些实例中，存储介质可以用计算机可读数据(表示可由处理器执行的指令)来编程用于执行下面描述的方法(例如，在图2和图5中的)和其它预期但未具体列出的变型。

以这种方式，图1的系统使车辆系统能够响应于相对于边界线爆震处的扭矩比的当前火花正时处的扭矩比并且进一步基于感测到的发动机进气歧管中的湿度来调节到发动机的水喷射量。

转到图2，示出了示例性方法200，所述方法用于响应于水喷射对发动机扭矩比的影响来调节喷射到发动机中的水量。喷射水可以包括通过水喷射系统(例如图1所示的水喷射系统60)的一个或多个水喷射器喷射水。执行方法200和本文包括的其余方法的指令可以基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器(例如上述参考图1的传感器)接收到的信号由控制器(例如图1所示的控制器12)执行。根据下面描述的方法，控制器可以使用发动机系统的发动机致动器来调节发动机操作。例如，控制器可以向用于所选择的水喷射器的致动器发送信号，以在发动机的选定位置处喷射水。所述方法基于当前的扭矩比协调至发动机进气歧管的水喷射与火花使用，以提供充气冷却益处。

方法200通过估计和/或测量发动机工况在202开始。发动机工况可包括驾驶员扭矩需求、歧管压力(MAP)、空燃比(A/F)、当前火花正时、包括环境温度、压力和湿度的环境条件、增压压力、排气再循环(EGR)速度、质量空气流量(MAF)、歧管充气温度(MCT)、发动机转速和/或负载、发动机爆震水平等。

发动机控制器从202继续执行自适应爆震控制以控制火花延迟使用(在204-206处)，以及执行水喷射控制来控制用水量(208-232)。此外，火花正时信息用作调节用水量的输入，使得可以更好地协调使用火花正时延迟和水喷射用于爆震控制，同时提高发动机的整体燃料经济性。

在204，所述方法包括基于发动机转速和负载来确定火花正时。因此，基于发动机转速和负载确定的火花正时可以是基准或初始火花正时，其然后进一步被调节以提供自适应爆震控制。例如，在202，发动机控制器可以参考查找表，该查找表具有作为输入的发动机转速和负载和作为输出的火花正时(例如，要应用的火花延迟量)。替代地，控制器可以使用算法基于作为发动机转速和负载函数的逻辑规则来进行关于火花正时的逻辑判定。在一个实例中，在爆震倾向较低的较低发动机转速和负载下，基准火花正时可能处于MBT(或从MBT延迟较小的量)，并且在爆震倾向较高的较高发动机转速和负载下，基准火花正时可能从MBT延迟(较大量)。应当理解，在指示爆震之前，基于爆震的前馈可能性来确定基准火花正时。因此，对于具有较高爆震倾向的气缸(例如，具有较高爆震数或爆震发生的既往史的气缸)，基准火花正时可以进一步从MBT延迟。因此，选择基准火花正时以提供预期的爆震校正(对应于施加到最佳点火正时的火花角度延迟)以消除爆震。每个发动机操作点处的火花延迟量以发动机转速和负载为特征的曲线图的形式存储在控制器的存储器中。然后，当发动机在相同的操作点操作时，从存储器中检索出该量并重新使用。

在206，所述方法包括基于感测到的爆震强度和所需的爆震校正来更新火花正时。也就是说，基于反馈爆震来调节基准火花正时。例如，响应于爆震的指示，火花正时可以(进一步)从MBT延迟。当感测到的爆震强度增加时，控制器可以增加所应用的火花延迟的程度。例如，控制器可以使用查找表(或算法)，其将反馈爆震用作输入并提供待应用的火花延迟的(进一步)程度作为输出。以这种方式，控制器可以基于当前发动机转速和当前发动机负载中的每一个并进一步基于来自发动机爆震传感器的反馈来调节火花正时。在另一个实例中，响应于没有爆震指示，火花正时可以逐渐(朝向MBT)提前。响应于感测到的爆震的延迟火花的速率可能高于响应于未检测到爆震的提前火花的速率。

除了基于发动机转速和负载更新火花正时设置之外，还可以确定边界线火花设置(BDL)。BDL对应于可以在发生爆震之前在给定工况下使用的最提前的火花设置。

与执行爆震自适应火花正时控制并行地，所述方法从202继续到208，其中，通过确定是否满足水喷射条件来启动水喷射控制。可请求水喷射来利用与水喷射相关的一个或多个益处。例如，可在中低发动机负载下请求水喷射以增加充气稀释，从而提高中低负载发动机操作区域的燃烧稳定性。作为另一个实例，可在中高发动机负载下请求水喷射以增加充气冷却，从而改善中高负载发动机操作区域的爆震缓解。此外，可在高负载下请求水喷射以提供部件冷却，例如冷却排气，冷却排气催化剂等。响应于发动机负载高于阈值负载(低于阈值负载，发动机燃烧稳定性可能会受到影响)和火花正时被延迟(例如，从MBT)超过阈值量，可以认为满足水喷射条件。

确认水喷射条件已经被满足可以进一步包括通过估算和/或测量水可利用量来确认水可用于喷射。可以基于多个传感器(如，设置在发动机的水喷射系统的水存储箱中的水位传感器、水质传感器和/或水温传感器(如图1所示的水位传感器65和水温传感器67))的输出来确定喷射的水可利用量。例如，水存储箱中的水可能在冷冻条件下不可用于喷射(例如，当箱中的水温低于阈值水平时，其中阈值水平处于或接近冷冻温度)。在另一实例中，水存储箱中的水位可能低于阈值水位，其中阈值水平基于喷射事件所需的水量或喷射周期的时间段。

如果水喷射条件不被满足，在210，所述方法包括禁用水喷射。在一个实例中，其中由于未请求水喷射而不满足水喷射条件，所述方法包括在无水喷射的情况下继续发动机操作。在另一个实例中，其中由于水不可用于喷射而不满足水喷射条件，例如当水存储箱的水位低于阈值水位时，控制器可能指示需要重新填充箱。此外，控制器可以通过增加来自一个或多个车辆系统的车上水收集，例如通过从联接至发动机的水喷射系统的水存储箱的水收集系统(例如图1所示的水收集系统72)收集水来重新填充水箱。这包括增加空调(AC)冷凝器操作，以增加AC冷凝物收集、增加EGR冷凝物收集、增加CAC冷凝物收集等。

然而，如果满足水喷射条件，在212，所述方法包括将当前火花正时的扭矩比与边界线的扭矩比进行比较。控制器可以从204-206执行的自适应火花控制中检索当前火花正时。当前火花正时的扭矩比对应于当前火花正时的扭矩(例如，具有确定量的火花延迟)与MBT正时的扭矩的比。同样地，边界线的扭矩比对应于当前BDL设置的扭矩与MBT正时的扭矩的比。

因此，对于给定的发动机操作点(例如，给定的发动机负载)，扭矩比随火花正时而变化。此外，各种其他发动机操作参数可能影响扭矩比，例如燃料辛烷值(或酒精含量)、环境或进气湿度、燃料分流比、EGR流率等。控制器可以参考曲线图，例如图3的示例性曲线图，以比较当前火花正时的给定混合物(包括空气、燃料和湿度因子)的最终扭矩比相对于BDL扭矩比。如下所述，比较扭矩比可以包括比较扭矩比值以获悉(learn)绝对差，或者比较扭矩比以获悉从当前火花设置的扭矩比到BDL的扭矩比的变化速率。然后，控制器可以基于比较来调节用水量。

图3示出了发动机扭矩比的示例性变化。曲线图300描绘了在曲线302(实线)处的第一较低的发动机负载(例如，负载为0.1)的第一扭矩比曲线，以及在曲线304(虚线)处的第二较高负载(例如，负载为0.9)的第二扭矩比曲线。随着发动机负载增加，爆震可能性相应增加。这导致使用更多的火花正时延迟，引起扭矩比下降。在所描述的实例中，在点310处示出了给定发动机负载的BDL的扭矩比。

水喷射的冷却效果导致燃烧相位的提前(即提前的CA50)。这导致扭矩比增强。换句话说，在给定的负载下，可以使用水喷射来提供充气冷却，从而减少需要施加的火花延迟的量。因此，当水喷射时，发动机的当前扭矩比可以移动而更靠近BDL的扭矩比。例如，通过喷射水，可以沿着扭矩比曲线302将发动机的当前扭矩比从点306移动到点308。对于给定的发动机负载(和燃料、湿度和EGR组合)，通过比较当前火花正时的扭矩比与BDL的扭矩比在扭矩曲线上的位置，控制器可以确定是喷射水还是节约用水供以后使用。

例如，当发动机以从MBT延迟较多的CAD1的当前火花正时操作时，发动机可以具有由点306描绘的当前扭矩比。控制器可以确定当前扭矩比大于距由点310所示的BDL扭矩比的阈值距离。控制器可以基于扭矩曲线302上的点306的位置进一步确定随着燃烧相位的提前，扭矩比的快的变化速率。也就是说，对于相对于CAD1的每一次火花正时提前的程度，当前的扭矩比有较大增加，且当前的扭矩比开始更快地接近BDL扭矩比。因此，此时，水喷射能够对扭矩比有较大影响，且因此，水喷射能够具有较大燃料经济性和性能益处。因此，当自适应爆震控制火花正时被确定为CAD1时，基于当前火花正时的扭矩比(在306处)相对于边界线的扭矩比(在310处)之间的比较，控制器可以确定应启用水喷射并且应调节(如，增加)水喷射量。

在一个替代实例中，当发动机以从MBT延迟较少的CAD2的当前火花正时操作时，发动机可以具有由点308描绘的当前扭矩比。控制器可以确定当前扭矩比小于由点310所示的距BDL扭矩比的阈值距离。控制器可以基于扭矩曲线302上点308的位置进一步确定随着燃烧相位的提前，扭矩比的慢的变化速率。也就是说，对于相对于CAD2的每一次火花正时提前的程度，当前的扭矩比有较小增加。因此，此时，水喷射可能对扭矩比影响最小。因此，当自适应爆震控制火花正时被确定为CAD2时，基于当前火花正时的扭矩比(在308处)相对于边界线的扭矩比(在310处)之间的比较，控制器可以确定应禁用水喷射并且减少水喷射量。此时，通过禁用水喷射，且仅依靠火花延迟用于爆震控制，可以在稍后保存水，并且只有当其对燃烧相位提前和扭矩比的影响较大时才使用水。

回到图2中，在214，所述方法包括确定当前扭矩比(即当前火花正时的扭矩比)是否大于阈值扭矩比。在一个实例中，阈值扭矩比基于边界线扭矩比(例如，作为边界线扭矩比的函数)。阈值扭矩比可以设定为使得当当前扭矩比高于阈值扭矩比时，当前扭矩比更接近边界线扭矩比。在一个替代实例中，可以确定当前扭矩比是否在边界线扭矩比的阈值距离内。如果当前扭矩比在边界线扭矩比的阈值距离内(例如其可发生在火花延迟在MBT的0CAD至5CAD之间时)，则水喷射可能具有最小的影响，如参照图3详细描述的。因此，如果当前扭矩比大于阈值扭矩比，则所述方法继续到216，其中不喷射水用于爆震控制。这可以包括保持水喷射器禁用。或者，这可以包括将水喷射维持在当前水平(例如用于充气稀释目的)，而不是增加水喷射以缓解爆震。另外，保持用于爆震控制的自适应火花正时。然后，在218，所述方法包括调节发动机操作以减少火花塞结垢。例如，可以维持火花正时延迟一持续时间和/或可以增加点火输出强度以减少火花塞结垢。以这种方式，在当水喷射将提供更大的益处且火花正时被调节用于爆震控制的情况下，可以保存水。

如果当前扭矩比不大于阈值扭矩比，在220，所述方法包括基于当前发动机负载的扭矩比曲线确定在水喷射的情况下的扭矩比的(预测的或预期的)变化速率是否喷射到大于阈值速率。例如，参考图3所示，对于给定的发动机负载，可以确定当前火花正时的扭矩比是否处在扭矩比曲线上的位置，在该位置处，在火花正时提前方向上具有高于阈值的变化速率。如果水喷射情况下的扭矩比的变化速率不大于阈值速率，例如当当前的扭矩比处于扭矩比曲线的平坦区时，可以推断出用水量可能对扭矩比具有最小的效果，因此所述方法继续到216，其中不喷射水。

然而，如果水喷射情况下的扭矩比的变化速率大于阈值速率，例如当当前扭矩比处于扭矩比曲线的倾斜区域时，在222，所述方法包括将水喷射到进气歧管中。如上文关于图3所述，如果当前扭矩比大于距边界线扭矩比的阈值距离，并且扭矩比曲线指示水喷射情况下的变化速率大于阈值速率，则可以通过水喷射改善扭矩比。因此，在222，控制器可以启用歧管水喷射器并且例如以最大速率从歧管水喷射器喷射水。控制器可以向歧管喷射器发送脉冲宽度信号，以喷射一定量的水缓解爆震。替代地，如果已经启用了水喷射(例如，用于稀释控制)，则控制器可以增加水喷射用于爆震控制。喷射的水量可以基于爆震的前馈和反馈指示。响应于水喷射，火花正时可以相应地提前，并且燃烧相位提前导致扭矩比朝BDL扭矩比增加，从而提高发动机效率。以此方式，在当水喷射提供更大的燃料经济效益的条件下，水可以用于爆震控制。

在水喷射之后，在224，所述方法包括确定水喷射情况下的当前扭矩比是否已经大于阈值扭矩比以校准的时间量。例如，可以确定水喷射情况下的当前扭矩比是否处于或接近边界线扭矩比以长于校准的时间量(例如，以多个燃烧事件、以车辆行驶的持续时间或距离等)。如果扭矩比大于阈值以校准时间，则可以推断持续的水喷射不会使扭矩比有任何进一步的改善，且因此，在226，所述方法包括减少水喷射。例如，可以禁用歧管水喷射，并且控制器可以仅恢复用于自适应爆震控制的火花使用。

如果扭矩比不大于阈值以校准时间，在228，所述方法包括估计进气湿度。在一个实例中，通过联接至发动机进气歧管的湿度传感器感测进气湿度。在另一实例中，通过联接至发动机进气歧管的进气氧传感器感测进气湿度。在230，所述方法包括确定进气湿度是否大于阈值。因此，歧管水喷射可以提供充气冷却效果，直到达到饱和极限。当进气歧管湿度达到阈值时和/或当歧管水喷射达到最大流率时，可以达到饱和极限。如果进气湿度大于阈值，则所述方法返回到226，其中减少了水喷射。水喷射的减少可以基于感测到的进气湿度与阈值之间的差，随着差增加，水喷射脉冲宽度进一步降低。替代地，响应于感测到的进气湿度超过阈值，可以禁用歧管水喷射。以这种方式，当当前火花正时的扭矩比低于阈值扭矩比(或边界线扭矩比)时，控制器可以增加喷射到发动机的进气歧管中的水量，直到进气中的感测到的湿度达到极限。

如果进气湿度不大于阈值，则可以推断进一步的水喷射可以用于提高扭矩比。因此，所述方法在232继续，其中所述方法包括如果直接喷射可用则将水直接喷射到一个或多个气缸中，直到达到时间或湿度极限(如224和230所述)。由于在222以最大速率将水喷射到进气歧管中，并且进一步的歧管水喷射是不可能的，因此如果在232进气湿度不超过阈值湿度，则控制器使用直接喷射器。控制器可以发送脉冲宽度信号到直接喷射器，以基于(歧管水喷射情况下的)当前扭矩比和边界线扭矩比之间的差将一定量的水直接喷射到气缸中。例如，随着差增加，发送到直接水喷射器的脉冲宽度信号可能会增加。控制器可以通过歧管水喷射(以最大速率)和直接水喷射来继续向发动机输送水，以保持扭矩比高于阈值(例如，接近BDL扭矩比)，直到扭矩比保持为高以长于阈值持续时间或直到达到进气湿度极限。一旦达到时间或湿度极限，在232，所述方法包括减少直接水喷射。例如，可以禁用直接水喷射。因此，在达到歧管喷射的饱和极限之后，控制器可以将水直接喷射到发动机气缸，直到扭矩比达到阈值，且然后禁用水喷射。

这样，可以响应于相对于边界线火花的扭矩比的当前火花正时的扭矩比来调节水喷射使用，以合理用水。发动机控制器可以响应于相对于边界线爆震的扭矩比的当前火花正时的扭矩比，并且进一步基于感测到的发动机进气歧管中的湿度来调节至发动机的水喷射的量。如本文所使用的，当前火花正时的扭矩比包括在将调节量的水喷射到发动机之前的扭矩比。调节可以包括当当前火花正时的扭矩比接近阈值时减少喷射到发动机中的水量，阈值基于边界线爆震的扭矩比。根据权利要求1所述的方法，其中所述调节包括：响应于当前火花正时的扭矩比超过阈值以长于一持续时间，减少喷射到发动机中的水量，所述阈值基于边界线爆震的扭矩比。当当前火花正时的扭矩比接近于边界线爆震的扭矩比时，控制器可以减少喷射到发动机中的水量。控制器可以在喷射调节量的水的同时从当前的火花正时提前火花正时。

在选择性的气缸停用的情况下的发动机操作期间，扭矩比比较也可用于调节水喷射。例如，在延长选择性的气缸停用的情况下，可以喷射水以进行发动机操作。控制器可以比较一个或多个气缸停用情况下在VDE模式下操作时水喷射情况下的扭矩比(相对于边界线扭矩比)的改进与所有气缸启用情况下在非VDE模式下操作发动机时无水喷射情况下(并且具有更多的火花正时延迟)的扭矩比的改进。基于该比较，控制器可以调节水喷射和发动机操作模式。如下所述，控制器可以响应于当前发动机负载低于阈值来选择性停用一个或多个发动机气缸，并且基于相对于边界线爆震的扭矩比的调节量的水被喷射的情况下的扭矩比来调节一个或多个气缸停用情况下的操作的持续时间。例如，当调节量的水的情况下的扭矩比与边界线爆震的扭矩比之间的差超过阈值差时，控制器可以延长在一个或多个气缸停用情况下的发动机操作。否则，当调节量的水的情况下的扭矩比与边界线爆震的扭矩比之间的差小于阈值差时，控制器可以在禁用水喷射的同时重新激活一个或多个停用的气缸。

图5示出了使用水喷射来延长在可变排量发动机(VDE)模式下的发动机操作的示例性方法500。类似于图2所示的方法200，在方法500中，控制器可以基于扭矩比来调节水喷射，以延长在VDE模式下的发动机操作。

方法500通过估计和/或测量发动机工况从502开始。估计的发动机工况可包括歧管压力(MAP)、环境条件(环境温度、压力、湿度)、排气空燃比(A/F)、排气再循环(EGR)流速、质量空气流量(MAF)、歧管充气温度(MCT)、发动机转速和/或负载、驾驶员扭矩需求、发动机温度、排气催化剂温度等。在504，所述方法包括基于发动机转速和负载选择发动机操作模式(VDE或非VDE模式)。控制器可以响应于发动机转速/负载低于阈值来选择VDE模式并且禁用一个或多个发动机气缸，例如一组选择的气缸，诸如气缸组，以增加燃料经济性。随着发动机转速/负载增加，控制器可能切换到非VDE模式，并重新激活先前停用的气缸。

接下来，在506，所述方法包括确定发动机是否在VDE模式下操作。如果没有选择VDE模式，在508，所述方法包括基于发动机转速和平均气缸负载并且进一步基于在非VDE模式下的感测到的爆震强度，操作发动机，其中，所有气缸是有效的且火花正时从MBT延迟一定量。可以通过自适应火花控制来确定施加的火花正时延迟量，如先前参考图2在204-206所讨论的。在一个实例中，当在非VDE模式下操作时，发动机可以以第一量的火花正时延迟来操作。发动机控制器可以参考查找表，其具有作为输入的发动机转速和负载和作为输出的基准/初始火花正时(例如，用于施加的从MBT的火花延迟量)。然后基于感测到的爆震强度和所需的爆震校正更新火花正时。例如，响应于非VDE模式下检测到的爆震，火花正时可(进一步)从MBT延迟。当感测到的爆震强度增加时，控制器可以增加所施加的火花延迟的程度。例如，控制器可以使用查找表(或算法)，其使用反馈爆震作为输入，并提供待施加的火花延迟的(进一步的)程度作为输出。除了基于发动机转速和负载更新火花正时设置之外，还可以确定边界线火花设置(BDL)。BDL对应于可以在发生爆震之前在给定工况下使用的最提前的火花设置。然后，所述方法继续到516，其中控制器不喷射水。这包括禁用水喷射器，或者维持水喷射器禁用。

然而，如果发动机在VDE模式下操作，在510，所述方法包括基于VDE模式下的发动机转速和平均气缸负载并且进一步基于VDE模式下感测到的爆震强度确定火花正时延迟。因此，VDE模式下的平均气缸负载可高于非VDE模式下的平均气缸负载。可以通过自适应火花控制来确定施加的火花正时延迟量。在一个实例中，当在非VDE模式下操作时，发动机可以以第二不同量的火花正时延迟来操作。当在非VDE模式下操作时施加的第二量的火花正时延迟可能比第一量的火花正时延迟从MBT延迟更多。发动机控制器可以参考查找表，其具有作为输入的发动机转速和负载和作为输出的基准/初始火花正时(例如，用于施加的从MBT的火花延迟量)。然后基于感测到的爆震强度和所需的爆震校正更新火花正时。例如，响应于VDE模式下检测到的爆震，火花正时可(进一步)从MBT延迟。当感测到的爆震强度增加时，控制器可以增加所施加的火花延迟的程度。例如，控制器可以使用查找表(或算法)，其使用反馈爆震作为输入，并提供待施加的火花延迟的(进一步的)程度作为输出。除了基于发动机转速和负载更新火花正时设置之外，还可以确定边界线火花设置(BDL)。

在512，在VDE模式下操作时，所述方法包括将当前火花正时的扭矩比与BDL的扭矩比进行比较。因此，对于给定的发动机操作点(例如，给定的发动机负载)，扭矩比随火花正时而变化。此外，水喷射允许燃烧相位提前，这导致扭矩比的增加。控制器可以参考曲线图，例如图3和4的示例性曲线图，以相对于BDL扭矩比，比较当前火花正时处在VDE模式下操作时的给定发动机混合物(包括空气、燃料和湿度因子)的最终扭矩比。如下所述，比较扭矩比可以包括比较扭矩比值以获悉绝对差，或者比较扭矩比以获悉从当前火花设置的扭矩比到BDL的扭矩比的变化速率。然后，控制器可以基于比较来调节用水量。接下来，在514，所述方法包括确定当前扭矩比(即，以第一量的火花延迟在VDE模式下的扭矩比)是否大于阈值扭矩比。在一个实例中，阈值扭矩比基于边界线扭矩比(例如，是边界线扭矩比的函数)。阈值扭矩比可以设定为使得当当前扭矩比高于阈值扭矩比时，当前扭矩比更接近边界线扭矩比。在一个替代实例中，可以确定当前扭矩比是否在边界线扭矩比的阈值距离内。如果当前扭矩比大于阈值扭矩比，则可以推断出在这个操作点处的水喷射对燃料经济效益的影响最小，且因此，可更好地节约用水，并依靠火花使用进行爆震控制。因此，所述方法继续到516，其中继续以第一量火花正时延迟在VDE模式下的操作发动机，并且不喷射水。这包括禁用歧管水喷射器，或者维持水喷射器禁用。

如果当前扭矩比不大于阈值扭矩比，则所述方法继续到518，其中控制器将在VDE模式下在启用水喷射且当前火花正时更延迟的情况下操作发动机的燃料经济性与在非VDE模式下无水喷射且火花正时较少延迟的情况下操作发动机的燃料经济性相比较。

在具有水喷射和无水喷射在VDE模式下操作的燃料经济性效益的变化的实例在图4的曲线图400中示出。在一个实例中，图4的曲线图可以存储在发动机控制器的存储器中。控制器可以在发动机操作期间参考曲线图，以比较在非VDE模式下操作的燃料经济性效益与在水喷射情况下延长VDE模式的操作的燃料经济性效益。例如，控制器可以通过比较在具有水喷射和无水喷射情况下在VDE模式下操作的燃料经济性效益来确定是否要在具有水喷射情况下在VDE模式下操作。

曲线图400示出在水喷射(曲线402，实线)和无水喷射(曲线404，虚线)情况下的在给定的制动平均有效压力(BMEP)下的以百分比效益为单位的在VDE模式下操作的燃料消耗(例如制动燃料消耗率(BSFC))效益。在低负载条件下，例如在曲线402的408处，水喷射情况与无水喷射情况相比的VDE的燃料消耗效益的差相对小。相比之下，在高负载下，在曲线402的406处，与无水喷射情况相比，水喷射情况下的VDE的燃料消耗效益更大。随着VDE模式下发动机负载的增加，控制器可以将水喷射情况下在VDE模式下操作的提高的燃料经济性(如曲线图400所示)与非VDE模式下操作的燃料经济性相比较，以确定是否继续VDE操作。水喷射的冷却效果导致燃烧相位的提前(即提前的CA50)。这导致扭矩比增加，且从而导致提高燃料经济性。换句话说，当在VDE模式下操作时在给定负载下，可以使用水喷射来提供充气冷却，这减少了需要施加给该负载以提供爆震控制的火花延迟量。因此，如上参考图3所述，当水被喷射时，发动机的当前扭矩比可以移动至更靠近BDL的扭矩比。由于水喷射对扭矩比的影响随火花正时变化，并且由于基于发动机负载选择火花正时，因此VDE模式期间水喷射的燃料经济性效益随负载变化。例如，BMEP1的燃料经济性效益可以通过喷射水从曲线404上的点405移动到曲线402上的点406。这允许延长VDE模式下的操作。

此外，基于水被喷射的负载，扭矩比以及因此燃料经济性效益可以变化。基于曲线402上的发动机操作点的位置，控制器可以确定是停留在VDE模式下的同时喷射水还是在重新激活所有气缸并转换到非VDE模式的同时保存水以备以后使用。

例如，当发动机在BMEP1下操作时，发动机可能具有点406所示的燃料消耗效益。控制器可以确定在该操作点处，存在燃料经济性效益随着燃烧相位的提前的快速的变化速率。因此，此时水喷射可以对扭矩比产生较大的影响，且因此在VDE模式下，具有更大的燃料经济性和性能效益。相应地，当发动机在VDE模式下在操作点406时，控制器可以确定应该启用水喷射并且应该调节(例如，增加)水喷射量。这包括启用歧管水喷射。此外，当喷射水时，VDE模式下给定负载的火花正时可以提前。例如，可以减少在VDE模式下应用的第一量的火花正时。

在一个替代实例中，当发动机在BMEP2操作时，发动机可能具有点408所示的燃料消耗效益。控制器可以确定在该操作点处，存在燃料经济性效益随着燃烧相位的提前较慢的变化速率。因此，此时，水喷射可以对扭矩比具有较小的影响，且因此在VDE模式下，具有较小的燃料经济性和性能效益。因此，当发动机在VDE模式下在操作点408处时，控制器可以确定应该禁用水喷射。

回到图5，在520，所述方法包括确定在水喷射和火花延迟较少的情况下在VDE模式下操作的燃料经济性效益是否大于在无水喷射和火花延迟较多的情况下在非VDE模式下操作的燃料经济性效益。在一个实例中，控制器可以将在水喷射和火花延迟较少的情况下在VDE模式下操作的BSFC值与在无水喷射和火花延迟较多情况下在非VDE模式下操作的BSFC值相比较。可以选择具有较低BSFC值的设置作为具有较高燃料经济性效益的设置。

如果在VDE模式下操作的燃料经济性效益大于在非VDE模式下操作的燃料经济性效益，则所述方法继续到522，其中维持VDE模式并且在发动机进气歧管处喷射水。作为在水喷射情况下在VDE模式下操作的结果，发动机可以在更高的扭矩比(例如更接近BDL扭矩比的扭矩比)下更有效地操作。这样，通过提供充气冷却和相关联的燃烧相位提前，可以使用水喷射来延长VDE模式操作，从而提高在VDE模式下操作的燃料经济性效益。

接下来，在524，当启用水喷射情况下在VDE模式下操作时，所述方法包括确定扭矩比是否大于阈值持续以校准的时间。例如，可以确定水喷射情况下在VDE模式下的当前扭矩比是否处于或接近VDE模式下的边界线扭矩比以长于校准的时间量(例如，以多个燃烧事件，以车辆行驶的持续时间或距离等)。如果扭矩比不大于阈值以校准的时间，则所述方法返回到522。然而，如果扭矩比大于阈值以校准的时间，则可推断持续的水喷射不会使扭矩比和燃料经济性得到进一步改进，且因此，在526，所述方法包括禁用VDE模式并且不喷射水。禁用VDE模式包括重新激活所有以前停用的气缸，并在所有气缸启用的情况下操作发动机。此外，可以针对非VDE模式调节火花正时。控制器可以在非VDE模式下仅恢复自适应爆震控制的火花使用。例如，可以施加较大量的火花正时延迟(例如，第二量的火花延迟)。

回到方法520，如果水喷射情况下在VDE模式下操作的燃料经济性低于在非VDE模式下操作的燃料经济性，则所述方法继续到526，其中禁用VDE并且不喷射水。

以这种方式，响应于发动机负载的变化，控制器可以在将水喷射到进气歧管中时在一个或多个气缸停用的情况下操作发动机与基于相对于边界线爆震的扭矩比的当前火花正时的扭矩比在所有气缸启用且水喷射被禁用情况下操作发动机之间进行选择。所述选择可以进一步基于感测到的进气歧管中的湿度，湿度经由进气歧管传感器被感测到。例如，控制器可以在以第一火花正时操作的同时在VDE模式下在一个或多个气缸停用的情况下操作发动机或以第二不同的火花正时操作的同时在非VDE模式下在所有气缸启用的情况下操作发动机之间进行选择。控制器可以基于相对于边界线爆震的扭矩比的第一火花正时的扭矩比的第一值与相对于边界线爆震的扭矩比的第二火花正时的扭矩比的第二值的比较来选择发动机操作模式。例如，所有气缸启用的情况下施加的第二火花正时可能比一个或多个气缸停用的情况下施加的第一火花正时延迟更多。所述选择可以包括当第一火花正时的扭矩比与边界线爆震的扭矩比之间的第一差大于第二火花正时的扭矩比与边界线爆震的扭矩比之间的第二差时，在一个或多个气缸停用并且水喷射到进气歧管中的情况下操作发动机。这允许水喷射用来延长VDE模式。当第二差大于第一差时，控制器可以在所有气缸启用并且禁用水喷射的情况下操作发动机。这允许节约用水量。替代地，当第一火花正时的扭矩比与边界线爆震的扭矩比之间的第一差高于阈值，并且第二火花正时的扭矩比与边界线爆震的扭矩比的第二差低于阈值时，控制器可以在一个或多个气缸停用并且将水喷射到进气歧管中的情况下操作发动机。当第一火花正时的扭矩比和边界线爆震的扭矩比之间的第一差低于阈值，并且第二火花正时的扭矩比与边界线爆震的扭矩比之间的第二差高于阈值时，控制器可以在所有气缸启用并且禁用水喷射的情况下操作发动机。此外，当在一个或多个气缸停用并且启用水喷射的情况下操作发动机时，响应于第一火花正时的扭矩比高于阈值以一持续时间，控制器可以重新激活气缸并禁用水喷射，所述阈值基于边界线爆震的扭矩比。在当前的扭矩比已经保持升高到接近BDL扭矩比以一持续时间时，这使得用水量能够得到限制。此外，控制器可以继续将水喷射到进气歧管中，直到感测到的湿度处于阈值湿度，且然后即使第一差大于第二差，控制器仍禁用水喷射并重新激活一个或多个停用的气缸。当由于环境湿度的存在而降低水喷射效益时，这也允许节约用水量。

在图6中，曲线图600示出了对基于相对于在边界线爆震的扭矩比的给定的火花正时处的发动机的扭矩比的水喷射和发动机操作的示例性调节。例如，曲线图600示出了对从歧管水喷射器或直接水喷射器的水喷射的调节以及对随着发动机条件改变而施加的火花正时延迟量的调节。具体地说，曲线图600所示的操作参数示出了在曲线602处发动机负载的变化、曲线604处的燃烧相位(描绘为在其中发生50％燃烧的曲轴转角，CA50)的变化、曲线606处相对于MBT的火花正时延迟的变化、相对于BDL的扭矩比(曲线609)的给定的火花正时的扭矩比(曲线608)的变化、在曲线612处通过歧管水喷射器喷射的水量、曲线613处通过直接水喷射器喷射的水量和曲线614处歧管相对湿度的变化。对于每个操作参数，沿着水平轴示出时间，并且沿垂直轴示出每个相应的操作参数的值。

在时间t1之前，发动机以相对低的转速和/或负载条件操作(曲线602)。另外，相对湿度较低(曲线614)。此时，不需要水喷射。此时，也可以将火花正时设定在MBT或其附近(例如，仅从MBT稍微延迟)。例如，可以延迟火花，使得CA50处于7CAD ATDC。由于几乎不使用延迟，发动机以高的当前扭矩比(例如扭矩比＝0.99)操作，扭矩比几乎接近边界线扭矩比。

在时间t1，由于扭矩需求的增加，因此发动机转速/负载增加。在一个实例中，发动机负载的增加是由于操作者踩加速器踏板事件引起的。由于发动机负载增加时爆震的较大倾向，火花正时从MBT进一步延迟。结果，当前扭矩比(曲线608)相对于BDL的扭矩比降低。此外，在时间t1处，BDL的扭矩比(曲线609)响应于发动机工况的变化而减小。例如，BDL的扭矩比可以响应于除了火花正时之外的条件而改变，例如由于EGR流量、环境条件等的变化。例如，可以延迟火花，使得CA50在26CAD ATDC处，并且当前扭矩比为0.8。由于在当前扭矩比(基于时间t1的火花正时)和BDL的扭矩比之间的t1处的相对小的差，可以推测出水喷射将提供最小的燃料经济性效益。因此，控制器在t1处时并不命令水喷射，而只是依靠火花延迟用于爆震控制。

在时间t2处，由于扭矩需求的减少，发动机负载(曲线602)减小。由于发动机负载减小，控制器减少火花延迟(即，向MBT提前火花正时(曲线606))。结果，扭矩比增加(曲线608)且CA50减小(曲线604)。此外，当前扭矩比接近BDL扭矩比。

接下来，在时间t3处，由于扭矩需求的增加，例如由于另一操作者踩加速器踏板事件，发动机负载再次增加。这里，发动机负载增加到比t1处的增加更高的发动机负载。基于发动机负载，在曲线607(虚线)处示出所需的自适应火花正时量，其中，在线段610(虚线)处示出所得到的扭矩比。特别地，将需要从MBT的更大量的火花延迟。例如，自适应爆震控制可能需要火花从MBT延迟，使得CA50处于30CAD ATDC，从而使当前扭矩比移动到0.7。如果施加与曲线607对应的火花正时，则当前扭矩比会偏离BDL扭矩比较大的量。如本文所使用的，当前火花正时的当前扭矩比包括将调节量的水喷射到发动机之前的扭矩比。由于当前火花的扭矩比将大于距离BDL的扭矩比的阈值距离，因此控制器可以推断在该发动机负载下的水喷射可以提供较高的燃料经济性效益。因此，在时间t3处，控制器通过延迟火花正时并且启用歧管水喷射(曲线612)，以更接近BDL的扭矩比的扭矩比操作。由于水喷射，可以提前火花正时，使得用于爆震控制施加的火花正时延迟量从曲线607所示的水平降低到曲线606所示的水平。这导致燃烧相位从如图605(虚线)所示的正时提前到图604所示的正时。例如，歧管水喷射可以使CA50从30CAD ATDC移动到26CAD ATDC，同时当前扭矩比相应地从0.7变化到0.8(并例如，更接近于0.99的BDL扭矩比)。以这种方式，基于相对扭矩比来调节用水量，以便协调用水量与火花使用用于爆震控制，其中，燃料经济性被提高。

作为歧管水喷射的结果，歧管处的相对湿度(曲线614)在t3和t4之间增加。在时间t4处，发动机负载依然高，且仍然需要水喷射来提供爆震控制。然而，从歧管水喷射器的水喷射处于上限处(曲线612)。响应于在上限处的歧管喷射，以提供进一步的爆震缓解，控制器通过直接喷射器额外地喷射水(曲线613)，同时保持歧管水喷射。以这种方式，当歧管喷射处于饱和极限时，仍然可以响应于当前扭矩比与边界线扭矩比之间的相对扭矩比来使用水喷射。

在时间t5处，由于扭矩需求的减少，发动机负载降低到相对低的负载。由于发动机负载减少，控制器减少火花延迟(即，向MBT提前火花正时(曲线606))并禁用水喷射。由于火花延迟使用的下降，扭矩比增加(曲线608)并且CA50减小(曲线604)。此外，当前扭矩比接近BDL扭矩比。由于禁用歧管水喷射，进气歧管湿度降低。然而，由于环境湿度的增加，相对湿度不会下降到t3之前的水平。在一个实例中，当车辆处于比先前位置的湿度更高的新位置(在t3)时，环境湿度可能增加。在另一个实例中，当天气条件改变时，例如由于雨、雾或雪引起的降水存在导致的，环境湿度可能会增加。由于环境湿度的增加，BDL和BDL处的扭矩比变化。此时，自适应火花正时延迟小，并且当前的扭矩比接近BDL扭矩比，且因此水喷射保持禁用。

在时间t6处，由于扭矩需求的另一个增加，发动机负载增加。在一个实例中，相对高的发动机负载是由于操作者踩加速器踏板事件引起的。此外，环境湿度进一步增加。由于较高的环境湿度，BDL且因此BDL处的扭矩比再次变化(曲线609)。控制器增加火花延迟，以在较高负载下提供爆震控制(曲线606)。由于存在较高的相对湿度，在时间t6处的火花正时调节使当前扭矩比(曲线608)移动到更接近调节湿度的BDL扭矩比(曲线609)。此时，由于当前扭矩比与BDL扭矩比之间的差较小，尽管发动机负载较高且爆震倾向较高，但由于发动机负载较高，即使水喷射条件满足，也不需要水喷射。特别地，由于较小的差，可以确定水喷射可以不提供足够的燃烧相位提前和扭矩比的充分提高。因此，当水喷射效益较高时，节约水供以后使用。

如上所述，在每个发动机操作点处，发动机控制器可以基于发动机转速、负载和爆震强度中的每一个来确定火花正时，并且将所确定的火花正时的扭矩比与在边界线爆震的扭矩比进行比较。然后，控制器可以基于该比较调节通过歧管水喷射器喷射到发动机中的水量。控制器可以基于感测到的进气歧管湿度进一步调节喷射的水量。例如，控制器可以确定是否使用火花控制、水喷射或其组合用于爆震缓解。此外，控制器可以确定用水量对于爆震缓解在当时是否是最佳的。通过根据经调节的水量来提前火花正时，可以提高发动机的扭矩比，并且能够以更具燃料经济性且更高性能的扭矩比来操作发动机。

以这种方式，基于相对于在边界线爆震的扭矩比的当前火花正时(不进行水喷射调节)的扭矩比来调节水喷射参数。通过协调水喷射与火花使用，可以在将提供更高效益(每单位的喷射的水)以提高发动机效率的条件下使用水喷射。在当前扭矩比与边界线爆震的扭矩比之间的差大于阈值时启用水喷射的技术效益是水喷射的使用限于水喷射具有最高影响的时候，从而允许节约水。此外，通过当需要相对大量的火花延迟以减少爆震倾向时喷射水，可以减少随发动机负载条件变化的火花正时的许多变化，从而减少火花正时的反复变化。

作为一个示例性实施例，方法包括响应于相对于边界线爆震的扭矩比的当前火花正时的扭矩比并且进一步基于发动机进气歧管中的感测到的湿度，调整到发动机的水喷射的量。在所述方法的第一实例中，该所述方法还包括其中当前火花正时的扭矩比包括将调节量的水喷射到发动机之前的扭矩比。所述方法的第二实例可选地包括第一实例，并且还包括其中所述调节包括在当前火花正时的扭矩比接近阈值时减少喷射到发动机中的水量，所述阈值基于边界线爆震的扭矩比。所述方法的第三实例可选地包括第一和第二实例中的一个或多个，并且还包括其中进一步基于感测到的湿度进行的调节包括增加喷射到发动机的进气歧管中的水量，同时当前火花正时的扭矩比低于阈值直到感测到的进气的湿度达到极限。所述方法的第四实例可选地包括第一至第三实例中的一个或多个，并且还包括在达到极限之后将水直接喷射到发动机气缸中，直到扭矩比达到阈值，且然后禁用水喷射。所述方法的第五实例可选地包括第一至第四实例，并且还包括其中所述调节包括响应于当前火花正时的扭矩比超过阈值长于一持续时间，减少喷射到发动机中的水量，所述阈值基于边界线爆震的扭矩比。所述方法的第六实例可选地包括第一至第五实例，并且还包括其中所述调节包括当所述当前火花正时的扭矩比接近于边界线爆震的扭矩比时减少喷射到发动机中的水量。所述方法的第七实例可选地包括第一至第六实例，并且还包括基于当前发动机转速和当前发动机负载中的每一个以及进一步基于来自发动机爆震传感器的反馈，调节火花正时。所述方法的第八实例可选地包括第一至第七实例，并且还包括：响应于当前发动机负载低于阈值，选择性地停用一个或多个发动机气缸，并且基于与相对于边界线爆震的扭矩比的在调节量的水被喷射情况下的扭矩比，调节一个或多个气缸停用情况下操作的持续时间。所述方法的第九实例可选地包括第一至第八实例，并且还包括其中调节包括：当在调节量的水的情况下的扭矩比与边界线爆震的扭矩比之间的差超过阈值差时，延长在一个或多个气缸停用情况下的发动机操作；并且当在调节量的水的情况下的扭矩比与边界线爆震的扭矩比之间的差小于阈值差时，在禁用水喷射的同时，重新激活一个或多个停用的气缸。所述方法的第十实例可选地包括第一至第九实例，并且还包括在喷射调节量的水的同时从当前火花正时提前火花正时。

作为另一个示例性实施例，一种方法包括响应于发动机负载的变化，基于相对于边界线爆震的扭矩比的当前火花正时的扭矩比，在将水喷射到进气歧管中的同时在一个或多个气缸停用情况下操作发动机和在所有气缸启用并且禁用水喷射情况下操作发动机之间进行选择。在所述方法的第一实例中，所述方法还包括其中，所述选择进一步基于进气歧管中的感测到的湿度，湿度经由进气歧管传感器被感测到。所述方法的第二实例可选地包括第一实例，并且进一步包括其中在一个或多个气缸停用情况下操作发动机包括以第一火花正时操作，且在所有气缸启用情况下操作发动机包括以第二不同的火花正时操作，其中基于所述扭矩比进行选择包括基于第一火花正时的扭矩比和第二火花正时的扭矩比中的每一个与边界线爆震的扭矩比的比较进行选择。所述方法的第三实例可选地包括第一和第二实例中的一个或多个，并且还包括其中第二火花正时比第一火花正时延迟更多。所述方法的第四实例可选地包括第一至第三实例，并且还包括其中所述选择包括：在第一火花正时的扭矩比与边界线爆震的扭矩比之间的第一差大于在第二火花正时的扭矩比与边界线爆震的扭矩比之间的第二差时，在一个或多个气缸停用并且将水喷射到进气歧管中的情况下操作发动机；以及当第二差大于第一差时，在所有气缸启用并且禁用水喷射的情况下操作发动机。所述方法的第五实例可选地包括第一至第四实例中的一个或多个，并且还包括：在一个或多个气缸停用并且启用水喷射的情况下操作发动机时，响应于第一火花正时的扭矩比高于阈值以一持续时间，重新激活气缸并禁用水喷射，所述阈值基于边界线爆震的扭矩比。所述方法的第六实例可选地包括第一至第五实例中的一个或多个，并且还包括其中进一步基于感测到的湿度进行选择包括将水喷射到进气歧管中，直到感测到的湿度处于阈值湿度，且然后即使第一差大于第二差，仍禁用水喷射并重新激活一个或多个停用的气缸。

作为另一示例性实施例，一种方法包括在每个发动机操作点处，基于发动机转速、负载和爆震强度中的每一个来确定火花正时；将确定的火花正时的扭矩比与边界线爆震的扭矩比进行比较；并且基于所述比较，调节经由歧管水喷射器喷射到发动机中的水量。在所述方法的第一实例中，所述方法还包括其中基于感测到的进气歧管湿度进一步调节喷射的水量，所述方法还包括基于经调节的水量提前火花正时。

注意，本文包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由控制系统(包括控制器)与各种传感器、致动器和其它发动机硬件组合来执行。本文描述的特定例程可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个，例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可以以所示的顺序、并行地执行或在某些情况下被省略。同样地，为了实现本文中描述的示例性实施例的特征和优点，不一定对处理的顺序有要求，而是为了便于说明和描述而提供。可以根据所使用的特定策略重复执行所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示待编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所描述的动作通过在系统中执行指令来执行，所述系统包括与电子控制器结合使用的各种发动机硬件组件。

应当理解，本文公开的配置和例程本质上是示例性的，并且这些具体实施例不被认为是限制性的，因为许多变化是可能的。例如，上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。本公开的主题包括各种系统和配置的所有新颖和非显而易见的组合和子组合以及本文公开的其它特征、功能和/或性质。

以下权利要求特别指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这种权利要求应被理解为包括一个或多个这样的元件的合并，既不要求也不排除两个或更多个这样的元件。所公开的特征、功能、元件和/或性能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的权利要求来要求保护。这样的权利要求，不管是相对原始权利要求在范围上更宽、更窄、相同或者不同，也被视为包括在本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种用于发动机的方法，其包含：

响应于相对于边界线爆震的扭矩比的当前火花正时的扭矩比并且进一步基于发动机进气歧管中的感测到的湿度，调节到发动机中的水喷射的量，

其中所述当前火花正时的扭矩比表示当前火花正时的扭矩与最大扭矩最小点火提前角正时的扭矩的比，并且

其中所述边界线爆震的扭矩比表示边界线火花设置的扭矩与最大扭矩最小点火提前角正时的扭矩的比，并且其中所述边界线火花设置对应于在发生爆震之前在给定工况下使用的最提前的火花设置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述当前火花正时的扭矩比包括在将调节量的水喷射到所述发动机中之前的扭矩比。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述调节包括当所述当前火花正时的扭矩比接近阈值时，减少喷射到所述发动机中的水量，所述阈值基于边界线爆震的扭矩比。

4.根据权利要求1所述的方法，其中进一步基于所述感测到的湿度的所述调节包括：当所述当前火花正时的扭矩比低于阈值时，增加喷射到所述发动机的进气歧管中的水量，直到所述进气歧管中的所述感测到的湿度达到极限。

5.根据权利要求4所述的方法，其还包含在达到所述极限之后，直接将水喷射到发动机气缸中直到所述当前火花正时的扭矩比达到所述阈值，且然后禁用水喷射。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述调节包括响应于所述当前火花正时的扭矩比超过阈值达长于一持续时间，减少喷射到所述发动机中的所述水量，所述阈值基于边界线爆震的扭矩比。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述调节包括当所述当前火花正时的扭矩比接近于边界线爆震的扭矩比时，减少喷射到所述发动机中的所述水量。

8.根据权利要求1所述的方法，其还包含：基于当前发动机转速和当前发动机负载中的每一个，并且进一步基于来自发动机爆震传感器的反馈，确定所述当前火花正时。

9.根据权利要求1所述的方法，其还包含：响应于当前发动机负载低于阈值，选择性停用一个或多个发动机气缸，以及基于相对于边界线爆震的扭矩比的在具有调节量的水喷射的情况下的所述当前火花正时的扭矩比，调节在所述一个或多个气缸停用情况下操作的持续时间。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述调节包括：

当在具有调节量的水喷射的情况下的所述当前火花正时的扭矩比和边界线爆震的扭矩比之间的差超过阈值差时，延长在所述一个或多个气缸停用情况下的发动机操作；以及

当在具有调节量的水喷射的情况下的所述当前火花正时的扭矩比和边界线爆震的扭矩比之间的差小于所述阈值差时，在禁用水喷射的同时重新激活所述一个或多个停用的气缸。

11.根据权利要求1所述的方法，其还包含：在喷射调节量的水的同时，从所述当前火花正时提前火花正时。

12.一种用于发动机的方法，其包含：

响应于发动机负载的变化，基于相对于边界线爆震的扭矩比的当前火花正时的扭矩比，在当将水喷射到进气歧管中的同时在一个或多个气缸停用的情况下操作发动机和在所有气缸启用且水喷射被禁用的情况下操作所述发动机之间进行选择，

其中所述当前火花正时的扭矩比表示当前火花正时的扭矩与最大扭矩最小点火提前角正时的扭矩的比，并且

其中所述边界线爆震的扭矩比表示边界线火花设置的扭矩与最大扭矩最小点火提前角正时的扭矩的比，并且其中所述边界线火花设置对应于在发生爆震之前在给定工况下使用的最提前的火花设置。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述选择进一步基于所述进气歧管中的感测到的湿度，所述湿度经由进气歧管传感器被感测。

14.根据权利要求13所述的方法，其中在一个或多个气缸停用情况下操作所述发动机包括以第一火花正时操作，并且在所有气缸启用情况下操作所述发动机包括以不同的第二火花正时操作，且其中基于所述扭矩比进行选择包括基于所述第一火花正时的扭矩比和所述第二火花正时的扭矩比中的每一个与边界线爆震的扭矩比的比较进行选择。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第二火花正时比所述第一火花正时延迟更多。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述选择包括：

当所述第一火花正时的扭矩比和边界线爆震的扭矩比之间的第一差大于所述第二火花正时的扭矩比和边界线爆震的扭矩比之间的第二差时，在所述一个或多个气缸停用且将水喷射到所述进气歧管中的情况下操作所述发动机；以及

当所述第二差大于所述第一差时，在所有气缸启用且水喷射被禁用的情况下操作所述发动机。

17.根据权利要求16所述的方法，其还包含：

在所述一个或多个气缸停用且启用水喷射的情况下操作所述发动机的同时，响应于所述第一火花正时的扭矩比高于阈值达一持续时间，重新激活先前停用的气缸并禁用水喷射，所述阈值基于边界线爆震的扭矩比。

18.根据权利要求16所述的方法，其中进一步基于感测到的湿度进行选择包括：将水喷射到所述进气歧管中，直到所述感测到的湿度处于阈值湿度，且然后即使所述第一差大于所述第二差，仍禁用水喷射并重新激活所述一个或多个停用的气缸。

19.一种用于发动机的方法，其包含：

在每个发动机操作点处，基于发动机转速、负载和爆震强度中的每一个确定火花正时；

将确定的火花正时的扭矩比与边界线爆震的扭矩比进行比较；以及

基于所述比较，调节通过歧管水喷射器喷射到发动机中的水量，

其中所述确定的火花正时的扭矩比表示所述确定的火花正时的扭矩与最大扭矩最小点火提前角正时的扭矩的比，并且

其中所述边界线爆震的扭矩比表示边界线火花设置的扭矩与最大扭矩最小点火提前角正时的扭矩的比，并且其中所述边界线火花设置对应于在发生爆震之前在给定工况下使用的最提前的火花设置。

20.根据权利要求19所述的方法，其中基于感测到的进气歧管湿度进一步调节喷射的所述水量，所述方法还包含基于所述调节的所述水量，提前所述火花正时。

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