CN104214000A - 从充气空气冷却器抽取冷凝物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种清除存储在充气空气冷却器中的冷凝物的方法和***。响应于充气空气冷却器中增加的冷凝物积聚，增加通过发动机的气流以抽取冷凝物同时调节发动机驱动器以保持发动机扭矩。通过在吸入冷凝物期间分别调节每个汽缸的燃料添加解决了发动机汽缸的燃烧稳定性问题。

Description

从充气空气冷却器抽取冷凝物的方法
【技术领域】
本发明涉及从充气空气冷却器抽取冷凝物而不劣化燃烧稳定性的方法和***。
【背景技术】
涡轮增压和机械增压发动机可以配置用于压缩进入发动机的环境空气以增加动力。压缩空气可能导致空气温度增加，所以可以利用充气空气冷却器(CAC)来冷却热空气，从而增加空气密度并进一步增加发动机的潜在动力。来自车辆外部的环境空气流过CAC以冷却流动通过CAC内部的进气。当环境空气温度减小时或者在潮湿或雨天的状况期间(这时进气被冷却至水的露点以下)在CAC中可能形成冷凝物。可以在CAC的底部或内部通道以及冷却湍流器处收集冷凝物。当扭矩增加时(比如加速期间)，增加的质量空气流量可能使冷凝物脱离CAC、将它吸进发动机从而增加发动机失火的可能性。
解决由吸入冷凝物导致的燃烧问题(例如失火)的示例方法涉及到避免冷凝物积聚。然而，发明人在此已经认识到该方法的潜在问题。特别地，虽然一些方法可以减少或减慢CAC中的冷凝物形成，冷凝物还是可能随着时间而积聚。如果不能停止积聚，加速期间吸入冷凝物可能导致发动机失火。此外，基于发动机转速-负荷(speed-load)状况以及发动机的配置(例如基于发动机是具有不同汽缸组的V形发动机或者直列发动机)，一些汽缸可能会比其它汽缸接收更多冷凝物使得它们比其它汽缸更容易发生燃烧问题。其它解决燃烧问题的示例方法涉及到收集和/或排出CAC的冷凝物。虽然这可以减少CAC中的冷凝物水平，冷凝物移到替代位置或存储器，这可能受到其它冷凝问题(比如结冰或腐蚀)的影响。此外，存储器可能会增加部件成本和复杂度。还有一些方法在发动机气流增加时例如在踩驱动器踏板(tip-in)期间根据时机从CAC中抽取冷凝物。然而，踩驱动器踏板可能并不发生在需要冷凝物抽取的同一时间。在间歇中，冷凝物可能继续积聚在发动机中，使得燃烧退化。
【发明内容】
在一个示例中，可以通过一种在车辆工况期间从CAC抽取冷凝物的方法至少部分地解决解决上述问题。该方法可以包含：响应于充气空气冷却器中的冷凝物水平，调节燃料喷射正时，同时将发动机气流增加至大于车辆操作者所要求的水平。这样，一个或多个发动机汽缸可以临时运行于稀化分层模式以抽取冷凝物，同时其他发动机汽缸的操作被调整以维持化学计量的排气空燃比。
在一个示例中，发动机***可以包括连接至压缩器下游和进气节门上游的充气空气冷却器。在发动机运转期间，可以在充气空气冷却器处收集冷凝物。响应于冷凝物水平高于阈值，可以认为满足抽取条件并可以发起清除循环以移除冷凝物。特别地，一个或多个发动机汽缸的燃料喷射正时可以从提供用火花点火的均匀汽缸空-燃充气的喷射正时改变为提供用火花点火的至少一些分层汽缸空-燃充气的替代喷射正时。通过使至少一些汽缸运行于稀化分层模式，发动机气流水平可以被增加至或高于其中冷凝物被吹进发动机内的吹气(blow-off)水平。
作为一个示例，对水积聚较不敏感的汽缸(即较不易于受到吸水引发的失火影响的汽缸)可能运行于稀化分层模式，而剩余的汽缸(即更易于受到吸水引发的失火影响的汽缸)在富化条件下运行，以使得整体排气空燃比维持在化学计量或化学计量附近。可以基于汽缸中的冷凝物量来调节稀化程度，以使得发动机气流能够被充分增加。可以基于在抽吸时的发动机速度加载状况、在每个汽缸中接收到的冷凝物量、发动机的配置、发动机点火顺序等来确定汽缸的吸水敏感度。调节汽缸的燃料喷射正时以从汽缸燃烧的均匀模式转变到汽缸燃烧的稀化分层模式可以包括将燃料喷射正时从进气冲程改变为压缩冲程，增加每次燃烧事件的喷射次数，调节各次喷射之间的燃料输送分流的分流比率等。
这样，可以通过在稀化分层模式下运行一个或多个汽缸来从充气空气冷却器中周期性地清理冷凝物。通过调节汽缸的燃料喷射正时以使得气流水平被增加到能够从CAC中吹出冷凝物的水平，可以在无需等待踩驱动器踏板事件的情况下执行抽取。与此同时，通过调节燃料喷射正时以提供分层燃料喷射，可以在汽缸的火花塞附近维持富集环境，由此允许更稳定的燃烧。通过调节燃料喷射正时以使得总体排气空燃比保持在化学计量，改善了抽取期间的发动机性能。
应理解，提供上文的概述用于以简化形式引入一系列原理，其将在具体实施方式中进一步进行描述。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或实质特征，所要求保护的主题的范围唯一地由权利要求书确定。此外，所要求保护的主题并不局限于解决上文或本说明书中任意部分所提到的缺点的实施方式。
【附图说明】
图1是包括充气空气冷却器的示例发动机***的示意图；
图2显示了图1中发动机***的示例燃烧室；
图3显示了从充气空气冷却器(CAC)抽取冷凝物期间基于每个汽缸的吸水敏感度来调节发动机燃料添加的方法的高级流程图；
图4显示了从充气空气冷却器(CAC)抽取冷凝物期间调节燃料喷射以暂时使一个或多个发动机汽缸以稀化分层模式运转的方法的高级流程图；
图5显示了可以用于存储关于发动机汽缸吸水敏感度的数据的示例查值表；
图6显示了基于燃烧稳定性极限确定“较弱”汽缸的富化程度并相应调节“较强”汽缸的稀化程度的方法的高级流程图；
图7显示了基于稀化分层模式极限确定“较强”汽缸的稀化程度并相应调节“较弱”汽缸的富化程度的方法的高级流程图；
图8显示了描述较强汽缸的强度和需要的稀化程度以及较弱汽缸的弱度和需要的富化程度之间关系的图谱；
图9显示了在抽取期间基于各个汽缸吸水敏感度来调节一个或多个发动机汽缸的燃料喷射的图表示例；
图10显示了在抽取期间调节一个或多个发动机汽缸的空燃比以使至少一些汽缸以稀化分层模式运转的图表示例。
【具体实施方式】
下文的描述涉及从充气空气冷却器(CAC)抽取冷凝物至发动机***(例如图1-2中的***)的***和方法。在抽取期间，可以暂时增加发动机气流，同时响应于冷凝流来调节发动机驱动器(比如火花正时)。可以响应于升高的冷凝物水平而发生CAC冷凝物抽取。发动机控制器可以配置用于执行控制程序(比如图3中的程序)以在抽取期间基于每个汽缸的吸水敏感度来调节每个汽缸的燃料添加(图5)。可替代地，控制器可以执行图4中的示例程序以调节燃料喷射正时从而提供汽缸燃烧的稀化分层模式。控制器可以通过调节富化和稀化程度来富化运转一个或多个汽缸而稀化运转其它汽缸以保持排气排放(图6-8)。在任何情况下，增加发动机气流以将冷凝物吹进发动机汽缸，从而减少由吸入引起的失火事件的发生。参考图9-10显示了可以用于使冷凝物脱离CAC并将其抽取进发动机进气的示例燃料调节。
图1是显示示例发动机10的示意图，机动车辆的推进***可以包括该发动机。发动机10显示为具有四个汽缸30。然而，本发明可以使用其它数量的汽缸。可以至少部分地通过包括控制器12的控制***和车辆驾驶员132经由输入装置130的输入来控制发动机10。在该示例中，输入装置130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的每个燃烧室(例如汽缸)30可以包括带有位于其中的活塞(图2中讨论)的燃烧室壁。活塞可以以连接至曲轴40使得活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间传动***(未显示)连接至至少一个驱动车轮。此外，起动马达可通过飞轮连接至曲轴40以实现发动机10的起动运转。
燃烧室30可经由进气通道42从进气歧管44接收进气并且可以经由排气歧管46将燃烧气体排放至排气通道48。进气歧管44和排气歧管46可经由各自的进气门和排气门(未显示)选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可包括两个或多个进气门和/或两个或多个排气门。
燃料喷射器66显示为直接连接至燃烧室30用于与从控制器12接收的脉冲宽度信号FPW成比例地直接向其中喷射燃料。这样，燃料喷射器66提供已知的直接喷射将燃料直接喷入燃烧室30；然而应理解还可以使用进气道喷射。可以通过包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨的燃料***(未显示)将燃料输送至燃料喷射器66。
进气通道42可以包括具有节流板22的节气门21以调整进入进气歧管的气流。在该特定示例中，可以通过控制器12改变节流板22的位置(TP)以实现电动节气门控制(ETC)。这样，可以运转节气门21以改变提供至燃烧室30以及其他汽缸的进气。在一些实施例中，在进气通道42中可以有其它节气门，比如压缩器上游的节气门(未显示)。
此在，在公开的实施例中，排气再循环(EGR)***可以经由EGR通道140将希望部分的排气从排气通道48输送至进气通道42。可以通过控制器12经由EGR阀142改变提供至进气通道42的EGR量。在一些状况下，EGR***可以用于调整燃烧室内空气和燃料混合物的温度。图1显示了高压EGR***，其中EGR从涡轮增压器涡轮的上游输送至涡轮增压器的压缩器的下游。在其它实施例中，额外地或可替代地发动机可以包括低压EGR***，其中EGR从涡轮增压器涡轮的下游输送至涡轮增压器的压缩器的上游。当运转时，特别是当通过充气空气冷却器冷却压缩空气时，EGR***可能引发从压缩空气中形成冷凝物，下文将更详细地描述。
发动机10可以进一步包括压缩装置(比如涡轮增压器或机械增压器)，该压缩装置包括至少沿进气歧管44设置的压缩器162。对于涡轮增压器，压缩器162可以至少部分地通过涡轮164经由例如轴或其它耦合装置驱动。可以沿排气通道48设置涡轮164。可以提供多种设置来驱动压缩器。对于机械增压器，压缩器162可以至少部分地通过发动机和/或电机驱动，并且可以不包括涡轮。从而，可以通过控制器12改变经由涡轮增压器或机械增压器提供至发动机的一个或多个汽缸的压缩量。
此外，排气通道48可以包括将排气从涡轮164转移开的废气门171。额外地，进气通道42可以包括配置用于绕过压缩器162转移进气的压缩器再循环阀(CRV)27。例如，当需要较低增压压力时，可以通过控制器12控制将废气门171和/或CRV27打开。
进气通道42可以进一步包括充气空气冷却器(CAC)80(例如中冷器)以减小经由涡轮增压的或机械增压的进气的温度。在一些实施例中，充气空气冷却器80可以是空气对空气式热交换器。在其它实施例中，充气空气冷却器80可以是空气对流体式热交换器。CAC80可以是可变容积的CAC，其中充气空气冷却器80包括阀门以响应于在充气空气冷却器内冷凝物的形成以及发动机负荷状况而选择性地调整流动通过充气空气冷却器80的进气的量和流速。
在CAC80可变容积和不可变容积的两种实施例中，响应于冷凝物水平高于阈值而开始抽取存储的冷凝物。如本说明书详细说明的，在发动机气流较高的状况期间(比如在踩加速器踏板事件期间)可以适时地执行抽取。额外地，例如可以通过增加节气门的开度主动增加发动机气流以抽取冷凝物同时调节发动机驱动器(例如火花正时)以保持发动机扭矩输出。如本说明书中进一步详细描述的，还可以通过分层模式暂时运转发动机而启用抽取。特别地，可以调节一个或多个发动机汽缸的燃料喷射正时使得至少一些汽缸以稀化分层模式运转。可以调节稀化的程度使得发动机气流水平(质量空气流速)处于冷凝物吹扫(blow-off)水平。通过将质量流率升高得足够高(高于开始从CAC抽取冷凝物需要的质量流率)但不能太高而导致失火和较差的燃烧，可以移除冷凝物并且没有较差燃烧的副效应。
这样，发动机汽缸的吸水敏感度可能会不同，一些汽缸具有较高的吸水敏感度(例如更容易发生由吸入引起失火)而其它汽缸具有较低的吸水敏感度(例如不太容易发生由吸入引起失火)。例如，可能是由于发动机几何学、发动机汽缸组中汽缸的位置以及点火顺序导致该差异。换句话讲，歧管的形状通常可以确定接收冷凝物的汽缸。例如，在直列发动机中，位置离CAC最远的汽缸对吸水的敏感度可能高于位置离CAC最近的汽缸。在另一个示例中，在V形发动机(例如V6布局)中，位置离节气门入口最远的汽缸可以比位置离节气门入口最近的汽缸接收更多的冷凝物。例如，如果节气门体指向左边的汽缸组，左边的汽缸组可以经历更多的吸水。这样，由于水比空气更密集，冷凝物在弯道附近不变向并且从而能撞击进气的末端并流进最远的汽缸。在又一个示例中，一个汽缸组上的汽缸可能比其它汽缸组上的汽缸更敏感。此外，进气的额外弯曲能使大部分抽取的冷凝物基本上流进特定汽缸。
在一些实施例中，吸水敏感度可以与汽缸可能接收的冷凝物的量(或百分比)相关联。这是因为当增加发动机气流来抽取冷凝物时，冷凝物的量可能不平均地流进发动机汽缸，一些汽缸接收的冷凝物的量高于其它汽缸。其中，接收较大量冷凝物的汽缸可能更容易发生失火和其它燃烧问题(即具有较高吸水敏感度)，而接收较小量冷凝物的其它汽缸可能不太容易发生失火和其它燃烧问题(即具有较低的吸水敏感度)。
吸水敏感度还可能随发动机转速-负荷状况而变化。例如，特定汽缸(或汽缸组)可能在低发动机转速-负荷状况时对吸水更敏感，而其它汽缸(或汽缸组)在低-中(low-mid)发动机转速-负荷状况时对吸水更敏感。在替代示例中，由于较低发动机转速和/或较低发动机负荷状况时进气质量流速当前太低而不能将水从CAC带进进气歧管，所有汽缸的吸水敏感度可能在较低发动机转速-负荷状况时较低。在另一个示例中，较高发动机转速和较高发动机负荷状况时，由于使冷凝物脱离CAC并将其带进进气歧管的较高空气流速，所有汽缸的吸水敏感度可能较高。此外，如果气流足够充足，在较高发动机转速和较低发动机负荷状况时，由于较轻负荷状况时汽缸较差的燃烧稳定性，汽缸可能对吸水最敏感。由于歧管的形状很大程度上确定吸入冷凝物的汽缸，在另一个示例中，特定汽缸(或汽缸组)可能在较高发动机转速-负荷状况时对吸水更敏感，而其它汽缸(或汽缸组)在低-中发动机转速-负荷状况时对吸水更敏感。
可以基于工况推断或估算汽缸之间吸水敏感度的差异。可替代地，在发动机测试期间可以使用功率计表征(characterize)发动机。特别地，在发动机测试期间，可以将水蒸汽引入进气***并且可以利用汽缸压力数据表征水的影响。然后可以映射汽缸以识别具有较高吸水敏感度的“较弱”(weak)汽缸和具有较低吸水敏感度的“较强”(strong)汽缸。映射(例如作为发动机转速-负荷状况的函数)可以存储在控制器的存储器中并且在抽取运转期间检索。如本说明书详细描述的，为了补偿抽取期间汽缸的吸水敏感度的差异和/或不平均的冷凝物流量，可以基于每个汽缸的吸水敏感度来调节每个汽缸的燃料添加。例如，可以富化运转“较弱”汽缸(具有较高吸水敏感度)而稀化运转“较强”汽缸(具有较低吸水敏感度)。可以调节稀化运转汽缸的稀化程度使得发动机气流可以增加至或高于能从CAC抽取冷凝物的吹扫水平。随后基于稀化运转汽缸的稀化程度来调节富化运转汽缸的富化程度使得(通过排气催化剂确定的)总体排气空燃比可以保持处于化学计量或接近化学计量(例如在化学计量附近波动)。在吸水敏感度是由不平均的冷凝物吸入所引起的示例中，控制器可以富化运转接收较多冷凝物的汽缸而运转稀化运转接收较少冷凝物的汽缸，总体排气空燃比保持处于或接近化学计量。通过考虑每个汽缸的吸水敏感度来调节每个汽缸的燃料添加，可以完成冷凝物抽取并且不劣化汽缸燃烧还不引起频繁的失火。
图1中控制器12显示为微型计算机，包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、用于可以执行程序和校准值的在该特定示例中显示为只读存储芯片106、随机存取存储器108、保活(keep alive)存储器110和数据总线。控制器12可以接收来自和发动机10相连的传感器的各种信号以执行多种功能来运转发动机10。除了上文讨论的那些信号，还包括：来自气流质量流量传感器122的进气质量流量(MAF)的测量值；来自温度传感器112(示例显示在发动机10内的一个位置处)的发动机冷却剂温度(ECT)；来自和曲轴40连接的霍尔效应传感器118(或其它类型)的表面点火感测(PIP)信号；如讨论的来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)；以及如讨论的来自传感器122的绝对歧管压力(MAP)信号。可以通过控制器12从信号PIP产生发动机转速信号(RPM)。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以用于提供进气歧管44中真空或压力的指示。注意可以使用上述传感器的各种组合，比如有MAF传感器没有MAP传感器(反之亦然)。在化学计量运转期间，MAP传感器能给出发动机扭矩的指示。此外，该传感器与探测到的发动机转速一起能提供吸进汽缸的(包括空气的)充气的估算。在一个示例中，传感器118(该传感器也用作发动机转速传感器)对曲轴40的每转可以产生预定数量的等距脉冲。
可以发送信号至控制器12的其它传感器包括在充气空气冷却器80出口处的温度传感器124和增压压力传感器126。其它传感器还可以包括连接至汽缸体的爆震传感器90。控制器可以基于汽缸的爆震频率来推断冷凝物抽取期间一个或多个发动机汽缸中的冷凝物消耗。还可以包括没有描述的其它传感器，比如用于确定充气空气冷却器入口处进气速率的传感器以及图2中描述的其它传感器。在一些示例中，存储媒介只读存储106可以编程有代表处理器102可执行的用于执行下文描述的方法以及可预期但没有明确列出的其它变型方法的指令的计算机可读数据。本说明书在图3-4中描述示例程序。
现在参考图2，显示了图1中发动机的一个汽缸的详细实施例。这样，之前在图1中介绍的部件与图2中的标号一样并且不再重新介绍。发动机10包括燃烧室(汽缸)30以及带有位于其中并连接至曲轴40的活塞36的汽缸壁32。燃烧室30显示为经由各自的进气门52和排气门54与进气歧管46和排气歧管48连通。可以通过进气凸轮51和排气凸轮53运转每个进气和排气门。可以经由凸轮相位器58调节相对于凸轮轴位置的排气门54打开和关闭正时。可以经由凸轮相位器59调节相对于凸轮轴位置的进气门52打开和关闭正时。可以通过进气凸轮传感器55确定进气凸轮51的位置。可以通过排气凸轮传感器57确定排气凸轮53的位置。这样，控制器12可以通过相位器58和59控制凸轮正时。取决于多个因素(比如发动机负荷和发动机转速(RPM))，可以提前或者延迟可变凸轮正时(VCT)。
燃料喷射器66显示为设置用于将燃料直接喷射进燃烧室30，本技术领域中的技术人员将其称之为直接喷射。可替代地，可以将燃料喷射至进气道以提供进气道燃料喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度信号FPW成比例地传输流体燃料。通过包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨(未显示)的燃料***(未显示)将燃料传输至燃料喷射器66。从响应于控制器12的驱动器68向燃料喷射器66提供工作电流。在一个示例中，高压、双级燃料***用于产生较高的燃料压力。此外，进气歧管46显示为与可选的电子节气门21连通，该节气门调节节流板22的位置以控制从增压室44流动的空气。压缩器162从进气42汲取空气以提供至进气增压室44。排气驱动连接至压缩器162的涡轮164，该压缩器压缩增压室44中的空气。可以提供多种设置来驱动压缩器。对于机械增压器，压缩器162可以至少通过发动机和/或电机部分地驱动并且可以不包括涡轮。从而，可以通过控制器12改变经由涡轮增压器或机械增压器提供至发动机的一个或多个汽缸的压缩量。涡轮增压器废气门171是当涡轮增压器废气门171处于打开状态时允许排气经由通道173旁通涡轮164的阀门。当废气门171处于完全关闭位置时基本上所有排气流动通过涡轮164。
排气再循环(EGR)***可以经由EGR通道140将希望部分的排气从排气歧管48输送至进气增压室44。可以通过控制器12经由EGR阀172改变向进气增压室44提供的EGR量。在一些状况下，EGR***可以用于调整燃烧室内空气和燃料混合物的温度。如下文详细描述的，特别是当通过充气空气冷却器冷却压缩空气时，EGR***可能会引发压缩空气中冷凝物的形成。特别地，EGR包含大量的水，其是燃烧副产物。由于EGR处于相对较高的温度并且包含大量水，露点温度可能也相对较高。所以，从EGR形成的冷凝物可能远远高于压缩空气降低至露点温度形成的冷凝物。
进气增压室44可以进一步包括充气空气冷却器(CAC)166(例如中冷器)以减小经由涡轮增压或机械增压的进气的温度。在一些实施例中，CAC166可以是空气对空气式热交换器。在其它实施例中，CAC166可以是空气对流体式热交换器。CAC166可以包括响应于充气空气冷却器内的冷凝物形成而选择性地调整流动通过CAC166的进气流速的阀门。
来自压缩器162的热充气空气进入CAC166的入口，随着它流动通过CAC166而冷却，并随后流出通过节气门21并进入发动机进气歧管46。来自车辆外部的环境气流可以通过车辆前端进入发动机10并流通通过CAC以辅助冷却充气空气。当环境空气温度减小时或者在较湿或雨天状况期间(此时充气空气被冷却至水的露点之下)，冷凝物可能在CAC中形成并积聚。当充气空气包括再循环的排气时，冷凝物可能变成酸性并腐蚀CAC壳体。腐蚀可能导致空气充气、大气以及(在水对空气式冷却器的情况下可能的)冷却剂之间的渗透。为了减少冷凝物的积聚和腐蚀的风险，可以在CAC底部收集冷凝物并随后在选择的发动机工况期间(比如加速事件期间)抽取进发动机。然而，如果一旦在加速事件期间将冷凝物引进发动机，由于吸入水可能会增加发动机失火或(形式为较迟/较慢燃烧的)不稳定燃烧的机率。从而，如本说明书参考图3-4详细描述的，可以在受控制的状况下将冷凝物从CAC抽取至发动机。这种受控制的抽取可以帮助减小发动机失火事件的可能性。在一个示例中，可以使用增加的气流从CAC抽取冷凝物。
无分电器点火***88响应于控制器12经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用或宽域排气氧(UEGO)传感器126显示为连接至涡轮164上游的排气歧管48。可替代地，可用双态排气氧传感器代替UEGO传感器126。
在一些示例中，在混合动力车辆中发动机可以连接至电动马达/电池***。混合动力车辆可以具有并联配置、串联配置或它们的变型或组合。此外，在一些示例中，可以利用其它发动机配置，例如柴油发动机。
在运转期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环：循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程中，通常排气门54关闭且进气门52打开。空气通过进气歧管46流入燃烧室30，并且活塞36移动到汽缸的底部以增加燃烧室30内的容积。本领域技术人员通常将活塞36接近汽缸的底部并且在其冲程的终点时(例如当燃烧室30处于最大容积时)所处的位置称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36向汽缸盖运动以压缩燃烧室30内的空气。本领域技术人员将活塞36处于其冲程的终点并且接近汽缸盖时(例如当燃烧室30处于最小容积时)所处的位置称为上止点(TDC)。在下文称为喷射的过程中，将燃料引入燃烧室。在下文称为点火的过程中，通过已知的点火装置(例如火花塞92)点燃喷射的燃料致使燃烧。可以控制火花点火正时使得火花出现在厂商指定的正时之前(提前)或之后(延迟)。例如，可以从最大扭矩最小点火提前角(MBT)正时延迟火花正时以控制发动机爆震或在较高湿度状况下提前该正时。特别地，可以提前MBT以解决较慢的燃烧速率。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞36推回至下止点。曲轴40将活塞的运动转换为旋转轴的旋转扭矩。曲轴40可以用于驱动交流发电机168。最后，在排气过程期间，排气门54打开以将燃烧过的空气燃料混合物释放至排气歧管48，并且活塞回到上止点。需要指出的是上文仅显示为示例，并且进气门、排气门的打开和/或关闭正时可以改变，例如以提供正气门重叠或负气门重叠、推迟进气门关闭，或多种其它的示例。
控制器12从连接至发动机10的传感器接收多个信号，包括上文描述的那些信号。控制器12可以与多个驱动器通信，这些驱动器可以包括发动机驱动器(比如燃料喷射器、电动控制的进气节流板、火花塞、曲轴等)。可以控制多个发动机驱动器以提供或保持车辆驾驶员132指定的扭矩需求。这些驱动器可以调节某些发动机控制参数，包括：可变凸轮正时(VCT)、空燃比(AFR)、交流发电机负荷、火花正时、节气门位置等。例如，当(例如在踩加速器踏板期间)从踏板位置传感器134指示PP增加时，扭矩需求增加。
现在转向图3，描绘了用于从CAC抽取冷凝物同时调节发动机汽缸的燃料添加以补偿不平均的冷凝物流和吸水敏感度变化的示例程序300。通过增加发动机气流同时基于汽缸的吸水敏感度调节汽缸的燃料添加，可以抽取冷凝物并且不增加失火或其它燃烧问题的频率。
在302处，程序包括估算和/或测量发动机工况。这些工况可以包括(基于踏板位置的)驾驶员扭矩需求、发动机转速(Ne)和负荷、ECT、增压、环境温度、MAF、MAP、EGR量、空燃比(A/F)、环境湿度、环境压力、大气压力(BP)、发动机温度、排气催化剂温度、CAC状况(入口和出口温度、入口和出口压力、通过CAC的流速等)和其它参数。
在304处，程序包括确定CAC中存储的冷凝物的水平(或量)。这可以包括检索详细信息(比如来自多个传感器的环境空气温度、环境空气湿度、入口和出口充气空气温度以及入口和出口充气空气压力)并使用这些变量来确定在CAC中形成的冷凝物的量。可以基于质量空气流量、环境温度、CAC出口温度、CAC压力、环境压力和EGR量中的每者来估算冷凝物水平。冷凝物水平可以进一步基于湿度传感器的输入。在一个示例中，在306处CAC中的冷凝物水平基于基于环境温度、CAC出口温度、质量流量、EGR、湿度等来计算CAC内冷凝物形成速率的模型。其中，环境温度和湿度值用于确定进气的露点，该露点可能进一步受进气中EGR量的影响(例如，EGR与来自大气的空气相比可能具有不同的湿度和温度)。露点和CAC出口温度之间的差异可以指示在冷却器内是否将形成冷凝物，并且质量空气流量可以影响冷却器内实际上积聚多少冷凝物。
在另一个示例中，在308处冷凝物水平与CAC出口温度以及CAC压力与环境压力的比率相映射。可替代地，冷凝物形成值可以与CAC出口温度和发动机负荷相映射。发动机负荷可以是空气质量、扭矩、加速器踏板位置和节气门位置的函数，并且从而可以提供通过CAC的空气流速的指示。例如，由于CAC表面温度较低和进气流速相对较低，中等的发动机负荷与相对较低的CAC出口温度组合可以指示较高的冷凝物形成值。在一个示例中，映射可以包括环境温度的修订值(modifier)。在另一个示例中，CAC与环境压力的压力比率可以用于估算冷凝物形成。其中，可以在进气歧管中(节气门后面)标准化并估算发动机负荷，因为这里的压力低于CAC的压力。
在310处，可以将确定的冷凝物水平与阈值水平比较以确定是否满足抽取条件。阈值水平可以是冷凝物存储的上限阈值。如果冷凝物水平不高于阈值，那么在312处可以确定还不满足抽取条件并且不发起清除循环。
如果冷凝物水平高于阈值水平，那么在314处程序包括确定给定工况时发动机汽缸的吸水敏感度。在一个示例中，可以在发动机测试期间(例如基于测功器的输出)已经确定发动机汽缸的吸水敏感度并且存储在控制器存储器的(例如作为发动机转速-负荷的函数的)查值表中。然后控制器可以从该查值表检索数据。图5显示了示例查值表500。其中，发动机是点火顺序为1、3、4、2的直列4缸发动机。基于测试数据，对于给定的发动机转速-负荷状况，具有较高吸水敏感度的汽缸可以标记为“较弱”而具有较低吸水敏感度的汽缸可以标记为“较强”。例如，较低发动机转速和较低发动机负荷状况时，由于这种状况下质量空气流量不是高到足以使冷凝物脱离CAC，认为所有汽缸较强。相反，较高发动机转速和较低发动机负荷状况时，由于这种状况下质量空气流量足够高使冷凝脱离CAC但是较低的发动机负荷导致较差的燃烧稳定性，认为所有汽缸较弱。在另一个示例中，在所有汽缸足够热的状况期间，认为汽缸都不是较弱。
应理解，在替代示例中，给定的汽缸组可能在所有发动机转速-负荷范围中一直容易吸入冷凝物。这可能是因为通常冷凝物吸入主要是由其中质量空气流量高到足以使冷凝物脱离CAC的较高发动机转速和/或较高发动机负荷状况引起的问题。额外地，较轻负荷并且较低或较高发动机转速时，不太可能空气质量流率足够高使冷凝物脱离。在又一个发动机实施例中，可以在进气歧管中包括类似于充气运动控制阀或者增压连通阀(plenum communication valve)的装置，该装置可以充分改变歧管动力学(manifold dynamics)以影响进气歧管中冷凝物的分配。
在316处，可以选择具有较低吸水敏感度的较强汽缸进行稀化发动机运转。此外，可以调节选择的汽缸的稀化程度以将发动机气流增加至或高于启用冷凝物抽取的阈值水平(本说明书也称为吹扫水平)。这样，可以通过基于请求的稀化程度增加进气节气门的开度来增加发动机气流。可以选择稀化程度以提供基于充气空气冷却器处估计的冷凝物水平和发动机工况的增加的发动机气流水平。例如，随着冷凝物水平增加，可以计划稀化程度以增加发动机气流至或高于使水以控制的速率脱离CAC所需要的阈值水平。也就是，通过稀化运转一个或多个发动机汽缸(此处通过稀化运转较强的汽缸)，基于充气空气冷却器中的冷水物水平以及能将冷凝物引入发动机的速率(进一步基于能吸入冷凝物同时最小化燃料影响的速率)将发动机气流水平增加至或高于从充气空气冷却器抽取冷凝物需要的吹扫水平。通过升高气流流率，CAC中冷凝物气流的脱离速率升高，其将冷凝物抽取进发动机。
在318处，程序包括选择具有较高吸水敏感度的较弱汽缸进行富化发动机运转。特别地，可以基于稀化运转汽缸的稀化程度调节汽缸富化运转的富化程度以保持总体的排气空燃比在化学计量附近波动。
这样，在抽取期间不平均量的冷凝物可以从充气空气冷却器流入汽缸中。该差异主要是根据进气歧管几何学以及冷凝物流动通过歧管的方式的物理学。流进每个发动机汽缸的冷凝物的量可能基于发动机转速、发动机几何学(例如直列发动机与V形发动机、4缸发动机与6缸发动机等)、发动机汽缸组中的汽缸位置(例如接近CAC或远离CAC)以及汽缸点火顺序中的一者或多者而改变。例如，在抽取期间位置远离CAC出口和节气门入口的汽缸可能比位置接近CAC出口或节气门入口的汽缸接收更多的冷凝物。特别地，由于水流动量朝向进气歧管的后部，冷凝物可能冲击到歧管的后部并流入靠后的汽缸。在另一个示例中，汽缸可能在较高发动机转速-负荷状况时接收较多冷凝物而在较低发动机转速-负荷状况时接收较少。除了歧管和燃烧***设计之外，汽缸吸水敏感度的差异可能至少部分地影响在发动机汽缸之间不平均分配抽取的冷凝物。吸水敏感度也可能是其它发动机工况导致的。例如，如果某个汽缸接收较多残留物并且该汽缸还接收高于平均量的冷凝物，可能会最先失火。
可以基于较高吸水敏感度的汽缸数量和较低吸水敏感度的汽缸数量并进一步基于当前抽取的冷凝物量来调节富化添加燃料的汽缸的富化程度以及稀化添加燃料的汽缸的稀化程度以保持(排气排放控制装置(比如排气三元催化剂)处接收的)排气空燃比。
如下文关于图6详细说明的，调节可以包括首先确定较强汽缸的稀化程度以提供能吹扫冷凝物的发动机气流水平以及随后调节较弱汽缸的富化程度以提供总体处于化学计量的排气空燃比。换句话讲，较强汽缸的稀化程度可以是限定因子。然而，在替代示例中，调节可以包括首先确定解决较弱汽缸的燃烧稳定性问题(例如容易失火)需要的富化程度并且随后调节较强汽缸的稀化程度以提供总体处于化学计量的排气空燃比。换句话讲，较弱汽缸的富化程度可以是限定因子。
在一个示例中，以基于接收高于阈值量冷凝物的汽缸数量和接收少于阈值量冷凝物的汽缸数量的富化程度和火花提前量来富化运转接收高于阈值量的冷凝物的汽缸，而以基于接收高于阈值量冷凝物的汽缸数量和接收少于阈值量冷凝物的汽缸数量的稀化程度来稀化运转接收少于阈值量冷凝物的汽缸。这样，可以调节并保持给定汽缸组的稀化和富化运转的总和处于或接近化学计量以保持排放。富化运转汽缸的富化程度以及稀化运转汽缸的稀化程度可以进一步基于接收的冷凝物量和阈值量之间的差异。参考图9显示了示例燃料添加调节。
在320处，程序包括基于增加的发动机气流(以及稀化汽缸减小的扭矩输出和富化汽缸稍微升高的扭矩输出)调节发动机驱动器以保持发动机扭矩(这样，最大扭矩时的富化(RBT，rich for best torque)仅升高扭矩1-2％)。这允许增加发动机气流而不增加发动机扭矩。调节的发动机扭矩驱动器可以包括点火火花正时、可变凸轮轴正时和交流发电机负荷中的一者或多个。在一个示例中，当增加发动机气流时，由于吸水导致富化运转的汽缸可能具有较慢的燃烧，可以在富化运转的汽缸中提前(例如从标定的MBT提前)火花正时。这样，较慢燃烧的平均MBT从标准测试状况时的标定位置提前。同时，可以保持稀化运转的汽缸的火花正时(例如保持处于MBT)。随着冷凝物吸入速率随积聚的冷凝物消耗掉而减小，较富化的空燃比还有助于抑制富化运转汽缸中的爆震。本发明中，火花提前用于根据需要轻微地调整扭矩。在替代示例中，可以在冷凝物抽取期间提前所有发动机汽缸的火花正时，其中对富化运转的汽缸(较弱汽缸)应用较多火花提前而对稀化运转的汽缸(较强汽缸)应用较少火花提前。
应理解，在替代示例中，可以在踩加速器踏板期间适时地执行冷凝物抽取，并且由于驾驶员踩加速器踏板使得可以增加发动机气流。在这样的实施例中，可以不需要同时调节发动机扭矩驱动器并且可以允许发动机扭矩输出增加以满足增加的驾驶员扭矩需求。然而，即使在发动机气流响应于踩加速器踏板而增加至或高于阈值吹扫水平的适时抽取期间，在适时抽取期间控制器可以基于每个单独汽缸的吸水敏感度来调节每个汽缸的燃料添加。特别地，当响应于驾驶员踩加速器踏板而增加发动机气流时，可以富化具有较高吸水敏感度的汽缸而稀化具有较低吸水敏感度的汽缸使得总体排气空燃比保持处于或接近化学计量。
这样，为了补偿在冷凝物流动期间不平均的冷凝物流动和/或汽缸之间吸水敏感度的差异，控制器可以向一些汽缸稀化添加燃料而向其它汽缸富化添加燃料同时保持发动机的排气空燃比在化学计量附近波动。特别地，可以基于每个汽缸的吸水敏感度向发动机的每个汽缸的添加燃料。从而，可以富化具有较高吸水敏感度的汽缸而稀化具有较低吸水敏感度的汽缸。此外，可以通过额外的火花提前来运行富化的汽缸以补偿较慢的燃烧速率。随着发动机消耗冷凝物使得冷凝物消耗衰减时富化还有助于减小爆震倾向(tendency)。爆震传感器输出可以确定吸水终止，向控制器指示可以恢复正常工况。在的吸水敏感度与汽缸之间冷凝物不平均分配相关联的示例中，可以基于汽缸中接收的冷凝物量向每个汽缸添加燃料，其中富化接收的冷凝物高于阈值量的汽缸并且火花提前较多，而稀化接收的冷凝物小于阈值量的汽缸并且火花提前较少。也就是，为了增加发动机气流而不增加发动机扭矩，可以将富化添加燃料的汽缸和稀化添加燃料的火花正时提前，其中富化添加燃料的汽缸使用的火花比稀化添加燃料的汽缸更为提前。例如，当通过刚好稀化的化学计量(比如AFR为15：1)运转稀化的汽缸时，由于燃烧速率较慢，可以需要至少一些火花提前。
在324处，可以重新评估CAC中的冷凝物水平并且可以确定是否已经发生了足够的抽取。特别地，可以确定冷凝物水平是否低于阈值水平(特别是下限阈值水平)。下限阈值水平可以反映在CAC中冷凝物存储的下限阈值。此外，较低阈值水平可以包括一些滞后余量(margin for hysteresis)。
在替代示例中，取代确定冷凝物水平是否已经充分下降，可以确定汽缸的冷凝物吸入是否已经下降(由消耗掉冷凝物并且没有吸入更多冷凝物所导致)。例如，可以分析爆震传感器的爆震信号输出。如上文讨论的，随着发动机消耗冷凝物使得冷凝物消耗衰减时，富化运转较弱汽缸有助于减小爆震机率。基于富化运转(并且火花提前的)的汽缸中燃烧事件的爆震信号，控制器可以确定何时已经消耗掉所有冷凝物。例如，响应于与富化的汽缸关联的爆震信号和爆震频率增加，可以确定汽缸中已经完成冷凝物吸入。相应地，如下文所讨论的，可以中止汽缸的富化运转。
如果冷凝物水平仍然高于阈值水平(或者富化汽缸的爆震频率低于阈值)，在326处程序包括保持基于汽缸的吸水敏感度向每个汽缸添加燃料同时增加发动机气流以将冷凝物抽取至发动机进气。在一个示例中，当增加发动机气流且不增加发动机扭矩时一些汽缸富化和一些汽缸稀化的运转可以继续数秒以完成抽取。
如果确定冷凝物水平低于(下限)阈值水平(或富化汽缸的爆震频率高于阈值)，那么在328处程序包括停止将冷凝物从CAC抽取至发动机进气。这包括将发动机气流减少回基于驾驶员扭矩请求的水平并且终止基于汽缸的吸水敏感度(或冷凝物吸入量)向汽缸添加燃料。特别地，可以恢复发动机汽缸的化学计量燃料添加。可替代地，可以恢复替代的汽缸标定燃料添加以基于发动机工况提供标定汽缸燃烧空燃比。此外，可以恢复标定火花正时。例如，火花正时可以返回MBT。
转向图6，程序600描述了确定较弱汽缸的富化程度并相应地调节较强汽缸的稀化程度的方法。这样，可以将以图6中的程序作为图3中程序的一部分(具体为316-318)来执行。
在602处，可以识别具有较低吸水敏感度的较强汽缸。例如，可以从图5公开的查值表检索较强汽缸数据。在604处，可以确定将发动机气流增加至吹扫水平且劣化较强汽缸燃烧稳定性所需要的稀化程度。例如，基于汽缸的“强度”、较强汽缸的数量并且进一步基于希望流进汽缸的空气和/或冷凝物的量，可以确定稀化燃料喷射的稀化程度。在一个示例中，控制器可以使用图谱(比如图8中的图谱800)基于汽缸的“强度”来确定汽缸需要的稀化程度，需要的稀化程度随着较强汽缸的“强度”增加而增加。在606处，基于确定的稀化程度，计算提供处于或接近化学计量的总体排气空燃比所需要的富化程度。随后，在608处在具有较高吸水敏感度的其余“较弱”汽缸之间分配所需要的富化。可以平均分配所需要的富化，每个较强汽缸接收相同富化程度的燃料。可替代地，可以不平均分配所需要的富化，每个较强汽缸接收基于每个汽缸强度的富化程度的燃料喷射。控制器可以使用图谱(比如图8中的图谱800)基于各自的“弱度”并进一步基于保持化学计量排气需要的富化来确定每个较强汽缸所需要的富化程度，富化程度随着较弱汽缸的“弱度”增加而增加。
例如，发动机可以是抽取时具有一个较弱汽缸和三个较强汽缸的直列4缸发动机。基于较弱汽缸的弱度，较弱汽缸可以使用0.95λ(过量空气系数)的富化而以1.017λ运转其余较强汽缸使得基本以1.0λ运转汽缸组。可替代地，可以不平均分配稀化，其中第一较强汽缸以1.015运转、第二较强汽缸以1.0125运转并且第三汽缸以1.0135运转。在另一个示例中，基于较弱汽缸的弱度，可以确定空燃比为10：1的富化。相应地，为了提供总体化学计量排气(即AFR为14：1)，其余较强汽缸可以接收AFR为16：1的平均稀化。可替代地，可不平均分配稀化，其中第一较强汽缸以16：1的AFR运转、第二较强汽缸以15：1的AFR运转并且第三汽缸以15.5:1的AFR运转。
这样，图3(和图6)中的程序能抽取冷凝物且减少燃烧问题。通过富化且通过额外的火花提前来运转较高吸水敏感度的汽缸，提高了当吸入冷凝物时最容易失火的汽缸的燃烧稳定性。同时通过稀化运转具有较低吸水敏感度的汽缸，可以升高发动机气流以使冷凝物能脱离CAC同时总体排气空燃比保持在化学计量附近。由于化学计量环境保持排气催化剂活化并能够转化排放的排气，这提供了排放益处。
应理解，在图6的替代实施例中，可以基于汽缸的“弱度”(图8)、较弱汽缸的数量并进一步基于汽缸的燃烧稳定性首先识别具有较高吸水敏感度的较弱汽缸的富化程度(图5)。然后可以基于确定的富化程度来调节稀化运转汽缸的稀化程度以提供处于或接近化学计量的总体排气空燃比。
在一个示例中，响应于升高的冷凝物水平，稀化运转一个或多个发动机汽缸使得发动机气流增加且不增加发动机扭矩以将冷凝物从充气空气冷却器抽取至发动机汽缸。可以基于汽缸的吸水敏感度来选择发动机汽缸进行稀化运转。本发明中，汽缸可以接收不平均的冷凝物量。在抽取期间基于每个汽缸接收的冷凝物量和吸水敏感度来调节每个发动机汽缸的燃烧空燃比。汽缸接收不平均的冷凝物量可以包括汽缸基于发动机转速-负荷状况、发动机几何学、汽缸位置和汽缸点顺序接收冷凝物量。增加发动机气流且不增加发动机扭矩可以包括增加进气节气门的开度同时至少对富化运转的汽缸提前火花正时。在抽取期间基于逐缸基础(cylinder-by-cylinder basis)调节汽缸燃烧空燃比可以包括以比化学计量富化的燃烧空燃比运转具有吸水敏感度高于阈值的第一发动机汽缸，以及以比化学计量稀化的燃烧空燃比运转具有吸水敏感度低于阈值的第二发动机汽缸。可以基于第二发动机汽缸的稀化程度来调节第一发动机汽缸的富化程度以保持总体排气空燃比处于或接近化学计量。
在另一个示例中，响应于驾驶员踩加速器踏板期间升高的冷凝物水平，增加发动机气流以满足扭矩需求并且适时将冷凝物从充气空气冷却器抽取至发动机汽缸。由于汽缸接收了不平均的冷凝物量，在抽取期间基于接收的冷凝物量和汽缸的吸水敏感度来根据逐缸基础调节每个发动机汽缸的燃烧空燃比。
在另一个示例中，一种发动机***包含具有一个或多个汽缸、进气歧管、连接在进气节气门上游的压缩器、连接在压缩器下游的充气空气冷却器的发动机、用于接收驾驶员扭矩请求的加速器踏板以及具有计算机可读指令的控制器。指令中包括的代码可以用于：当保持加速器踏板位置时，响应于充气空气冷却器中存储的冷凝物量高于阈值而增加进气节气门的开度以增加进入进气歧管的气流同时保持发动机扭矩；以及基于各个汽缸的吸水敏感度向每个发动机汽缸添加燃料同时保持排气空燃比处于或接近化学计量。燃料添加可以包括向具有较高吸水敏感度的第一汽缸富化添加燃料而向具有较低吸水敏感度的第二汽缸稀化添加燃料，可以调节富化添加燃料的富化度以及稀化添加燃料的稀化度以保持排气空燃比处于或接近化学计量。在吸入冷凝物期间可以较高水平的火花提前运转富化的汽缸以保持扭矩并且随着作为存储的冷凝物总量和由发动机消耗冷凝物的速率的函数的冷凝物速率减小而改善爆震的稳健度。保持发动机扭矩还可以包括当增加发动机气流时提前火花点火正时、调节(例如提前或延迟)可变凸轮轴正时和/或调节(例如增加)交流发电机负荷。这样，发动机气流从初始设置增加至吹扫设置，吹扫设置基于充气空气冷却器存储的冷凝物量。
在另一个示例中，一种发动机方法包含使一定量的冷凝物从充气空气流动器不平均地流到发动机汽缸中，并且通过富化运转接收较多冷凝物的汽缸并稀化运转接收较少冷凝物的汽缸(其中总体排气空燃比保持在化学计量处)来补偿不平均的冷凝物流。方法进一步包含增加发动机气流以使冷凝物从充气空气冷却器流向发动机进气，增加发动机气流导致不平均的冷凝物流。也就是，增加气流从CAC抽取由进气歧管的形状导致的在发动机汽缸中不平均分布的冷凝物。增加发动机气流可以包括调节稀化运转汽缸的稀化程度以将发动机气流水平升高到阈值水平以上使冷凝物从充气空气冷却器流到发动机汽缸中。为了增加发动机气流，可以基于稀化程度增加进气节气门的开度。流进每个发动机汽缸的冷凝物量基于发动机转速、发动机几何学、汽缸在发动机汽缸组中的位置以及汽缸点火顺序中的一者或多者。控制器可以富化运转接收的冷凝物高于阈值量的汽缸，富化的程度基于接收的冷凝物高于阈值量的汽缸数量以及接收的冷凝物小于阈值量的汽缸数量。控制器还可以稀化运转接收的冷凝物小于阈值量的汽缸，稀化的程度进一步基于接收的冷凝物高于阈值量的汽缸数量和接收的冷凝物小于阈值量的汽缸数量。
现在转向图4，描述了从CAC抽取冷凝物同时调节发动机汽缸的燃料喷射正时的示例程序400。方法能使至少一些发动机汽缸在冷凝物抽取期间以稀化分层模式运转使得提供足够的质量空气流率用于吸入冷凝物。控制器可以选择以稀化分层模式(如果可用)运转一个或多个发动机汽缸的原因是该运转将会允许“稀化的”或“较强的”汽缸的总体稀化运转，从而允许递增地更多的气流和冷凝物抽取。以稀化分层模式运转可以包括整个发动机以总体稀化分层模式运转或者一些汽缸以稀化分层模式运转而其它汽缸以富化模式运转使得总体排气空燃比保持在化学计量附近波动。这样，整个发动机以稀分层模式运转可能仅较短的一段时间直到催化剂效率下降。整个发动机以稀化分层模式运转之后，可能需要一段时间的富化运转来恢复催化剂效率。可以通过催化剂的氧存储能力来确定稀化分层运转的总时间段。通过增加发动机气流同时调节燃汽缸的料喷射正时，可以抽取冷凝物并且不增加失火或其它燃烧问题的频率。
在402处，如同在302处，程序包括估算和/或测量发动机工况，这些工况可包括但不限于(基于踏板位置的)驾驶员扭矩需求、发动机转速(Ne)和负荷、ECT、增压、环境温度、MAF、MAP、EGR量、空燃比(A/F)、环境湿度、环境压力、大气压力(BP)、发动机温度、排气催化剂温度、CAC状况(入口和出口温度、入口和出口压力、通过CAC的流速等)和其它参数。
在404处，如同在304处，程序包括确定CAC中存储的冷凝物的水平(或量)。如图3中讨论的，可以基于质量空气流量、环境温度、CAC出口温度、CAC压力、环境压力、EGR量以及来自湿度传感器的输入中的每者估算冷凝物水平。在406处(如同在306处)可以基于基于环境温度、CAC出口温度、质量流量、EGR、湿度等计算CAC中冷凝物形成速率的模型来建立冷凝物水平的模型。可替代地，在408处(如同在308处)，冷凝物水平可以映射成CAC温度以及CAC压力和环境压力比率或者CAC出口温度和发动机负荷。
在410处，可以将确定的冷凝物水平与阈值水平比较以确定是否已经满足抽取条件。阈值水平可以是冷凝物存储的上限。如果冷凝物水平不高于阈值水平，那么在412处可以确定还不满足抽取条件并且不发起清除循环。此外，燃料喷射正时可以保持在提供与通过火花点燃均质的(homogeneous)汽缸空气-燃料充气的(第一)燃料喷射正时处。
如果冷凝物水平高于阈值水平，那么在414处程序包括响应于充气空气冷却器的冷凝物水平来调节燃料喷射正时同时将发动机气流增加至高于车辆驾驶员请求的水平。特别地，燃料喷射正时可以从提供与通过火花点燃均质的汽缸空气-燃料充气的第一喷射正时改变为提供通过火花点燃的至少一些分层的空气-燃料充气的第二喷射正时。
特别地，可以调节燃料喷射正时使得一个或多个汽缸以稀化分层模式运转。如下文详细说明的，这可以包括一些汽缸以稀分层模式运转而其它汽缸以化学计量运转使得总体排气空燃比处于稀化，或者所有汽缸以稀化分层模式运转使得总体排气空燃比处于稀化。通过至少暂时地稀化运转，歧管空气流率可以增加至或高于足以开始冷凝物抽取但不是特别高而导致失火和较差燃烧的吹扫水平。在又一个示例中，一些汽缸以稀化分层模式运转可以包括一些汽缸稀化运转同时其它汽缸富化运转使得(例如排气三元催化剂处接收的)总体排气空燃比处于或接近化学计量(例如在化学计量周围波动)。
将燃料喷射正时从第一正时调节为第二正时可以包括例如在416处调节每个汽缸燃烧事件的燃料喷射的数量。该调节还可以包括例如在418处从包括进气行程喷射的第一喷射正时改变为包括压缩行程喷射的第二喷射正时。此处使用的，进气行程喷射可以包括早期进气行程喷射(例如在排气行程中较晚开始并且在进气行程中较早结束的喷射)、中期进气行程喷射(例如在进气行程中开始并结束的喷射)和延迟进气行程喷射(例如在进气行程中开始并且在压缩行程中结束的喷射)中的任何一者，并且其中压缩行程喷射包括延迟压缩行程喷射。
在一个示例中，控制器可以使燃料喷射正时从单个进气行程燃料喷射转变为至少包括压缩行程喷射的分流的燃料喷射。多个喷射的数量可以基于冷凝物水平。例如，随着冷凝物水平超过阈值水平，控制器可以调节燃料喷射正时以增加每个发动机循环中燃料喷射的数量并增加在压缩行程中和进气行程中输送的燃料的比率。还可以通过需要的稀化量来确定分流比率(split ratio)。例如，吸气喷射(进气行程喷射)可以用于计划总体的稀化运转，而压缩喷射可以在接近火花点燃时使用以将相对可燃烧的混合物保持在火花塞周围。
改变燃料喷射正时可以进一步包含调节所有汽缸的喷射正时，其中调节具有较低吸水敏感度的“较强”汽缸(或者吸入较少冷凝物的汽缸)的正时处于稀化分层模式而调节具有较高吸水敏感度的“较弱”汽缸(或者吸入较多冷凝物的汽缸)的喷射正时处于富化模式(其中通过额外的火花提前至少运转富化的汽缸)使得总体排气空燃比保持处于或接近化学计量。如参考图3讨论的，可以在发动机测试期间预先确定汽缸的吸水敏感度并存储在控制器存储器的查值表(比如图5中的表格)中。
在替代示例中，在420处，替代以稀化分层模式运转具有较低吸水敏感度的汽缸而以富化模式运转具有较高吸水敏感度的汽缸使得总体排气空燃比保持在化学计量附近，改变燃料喷射正时可以包括以稀化分层模式运转具有较低吸水敏感度的汽缸而以化学计量模式运转具有较高吸水敏感度的汽缸使得总体排气空燃比保持稀化。通过不稀化运转较弱汽缸，减小了在较弱汽缸中由冷凝物吸入引起的失火的可能性。
这样，可以调节用于选择的汽缸的稀化分层模式的喷射正时使得在火花塞附近提供富化的空燃比同时在汽缸中提供总体稀化的空燃比。通过在火花塞附近提供富化的空燃比，能实现更稳定的燃烧。通过提供总体稀化的汽缸燃烧空燃比，歧管气流速率升高得足够高以能够发起冷凝物的抽取。
在422处，可以调节稀化分层运转的稀化程度以将发动机气流增加至或高于能抽取冷凝物的吹扫水平。也就是，通过以稀化分层模式运转，基于充气空气冷却器中的冷凝物水平来增加发动机气流水平。发动机气流水平随后增加至从充气空气冷却器抽取冷凝物所需要的吹扫水平。通过升高气流速率，升高了CAC中冷凝物气流的脱离速率，其将冷凝物抽取进发动机。
稀化的程度可以进一步基于汽缸接收冷凝物的敏感性(susceptibility)。这是因为冷凝物可能不会从CAC中平均地排出并进入发动机汽缸。特别地，在抽取期间，可能在抽取的初始部分排出较多冷凝物而可能在抽取的后期部分排出较少的冷凝物。为了解决冷凝物的不平均释放，控制器可以追踪汽缸点火顺序使得可以调节抽取的初始部分(例如开始抽取之后紧接的抽取或者汽缸点顺序早期的抽取，这部分更可能接收较多的冷凝物)期间的汽缸点火以具有较低的稀化程度，而调节抽取后期部分(例如开始抽取一段时间之后的抽取或者汽缸点火顺序后期的抽取，这部分更可能接收较少的冷凝物)期间的汽缸点火以具有较高的稀化程度。
例如，某些汽缸可能更容易接收到冷凝物。通过估算冷凝物从CAC到达“更容易”的汽缸的传输延时、并且进一步基于(例如建模的或测量的)冷凝物的积聚量和已经消耗的量，控制器可以估算受影响的燃烧循环的数量和衰减速率以相应地调节。可替代地，控制器可以使用爆震传感器输出作为反馈以确定何时抽取冷凝物以及何时将空气、燃料和火花控制返回为普通水平。例如，响应于富化运转的汽缸中爆震频率的增加，可以确定完成了冷凝物吸入。
随后基于稀化程度来调节其余汽缸的富化程度使得总体排气空燃比保持在化学计量附近。通过将化学计量的排气提供至下游的排放控制装置，排气催化剂可以保持催化活性，提供了改善的排放性能。
如下文关于图7详细说明的，该调节可以包括首先确定以稀化分层模式运转较强汽缸所需要的稀化程度并且随后调节较弱汽缸的富化程度以提供总体处于化学计量的排气空燃比(或者所需要的稀化排气空燃比)。换句话讲，较强汽缸的稀化程度可以是限制因子。这是因为以稀化分层模式的运转可能需要阈值稀化程度。从而，可能需要通过在稀化分层模式极限内的稀化程度来运转较强汽缸。还可以通过脱离冷凝物并保持扭矩输出所需要的气流增加来确定稀化程度。
在424处，如同在324处，可以重新评估CAC中的冷凝物水平并且可以确定是否已经发生了足够的抽取。特别地，可以确定冷凝物水平是否低于阈值水平(特别是下限阈值水平)。下限阈值水平可以反映在CAC中冷凝物存储的下限阈值。此外，较低阈值水平可以包括一些滞后余量(margin for hysteresis)。如果冷凝物水平仍然高于阈值水平，在426处程序包括通过将喷射正时改变为通过火花提供稀化分层燃烧的第二正时来继续运转发动机。在一个示例中，至少一些汽缸以稀化分层模式运转可以继续数秒以完成抽取。
如果确定冷凝物水平低于(下限)阈值水平，那么在428处程序包括停止将冷凝物从CAC抽取至发动机进气。这包括将燃料喷射正时返回至第一喷射正时并恢复汽缸空气-燃料充气和火花的均质燃烧(homogeneous combustion)。
转向图7，程序700描述确定较强汽缸的稀化程度并相应调节较弱汽缸的富化程度的方法。这样，可以将以图7中的程序作为图4中程序的一部分(具体为422)来执行。
在702处，可以识别具有较低吸水敏感度的较强汽缸。例如，可以从图5公开的查值表检索较强汽缸数据。在704处，可以确定以稀化分层模式运转较强汽缸需要的(最小)稀化程度。例如，基于汽缸的强度，可以确定稀化燃料喷射的稀化程度。在一个示例中，控制器可以使用图谱(比如图8中的图谱850)基于汽缸的“强度”来确定汽缸需要的稀化程度，需要的稀化程度随着较强汽缸的“强度”增加而增加。在706处，将确定的稀化程度与稀化分层模式的极限比较。例如，可以将确定的稀化程度与以稀化分层模式运转的下限稀化阈值或极限比较。如果确定的稀化程度不在极限内(例如比极限更富化)，那么在707处程序包括将确定的稀化程度重新调节至稀化分层模式极限。重新调节之后或者如果确定的稀化程度已经在稀化分层模式极限之内，在708处基于确定的稀化程度，计算提供希望的排气空燃比(例如总体处于或接近化学计量，或者总体比化学计量更稀化)所需要的富化程度。随后在710处在具有较高吸水敏感度的其余“较弱”汽缸之间分配需要的富化。可以平均分配需要的富化，每个较弱汽缸接收相同富化程度的燃料。可以不平均分配需要的富化，其中每个较弱汽缸接收的燃料喷射具有的富化度基于每个汽缸的弱度。控制器可以使用图谱(比如图8中的图谱800)基于各个汽缸的“弱度”并且进一步基于提供希望的总体排气空燃比所需要的富化来确定每个较弱汽缸需要的富化程度，富化的程度随着较弱汽缸的“弱度”增加而增加。类似地，类似于图谱800，额外的火花可以与较弱汽缸的弱度映射，并且汽缸接收冷凝物的倾向(propensity)可以用于估算将燃烧恢复至最佳相位(phasing)所需要的火花提前。
例如，发动机可以是抽取时具有一个较强汽缸和三个较弱汽缸的直列4缸发动机。基于较强汽缸的强度，可以确定1.3λ的稀化。从而，该值可以处于稀化分层模式极限(1.5λ)内。相应地，为了提供总体处于化学计量的排气(AFR＝1.0λ)，其余较强汽缸可以每者接收0.9λ的相等的富化。可替代地，可以不平均分配富化，其中第一较弱汽缸以0.8λ运转、第二较弱汽缸0.9λ运转而第三较弱汽缸以1.0λ运转。在另一个示例中，基于较强汽缸的强度，可以确定AFR为16：1的稀化。从而，该值可以在稀化分层模式极限(AFR为17：1)之内。在另一个示例中，取决于发动机燃烧室设计，因为火花塞附近的压缩喷射足够富化用于燃烧同时总体空燃比保持非常稀化，可以施加AFR约为30：1的稀化分层极限。相应地，为了提供总体处于化学计量的排气(AFR为14：1)，其余较弱汽缸可以每者接收AFR为11：1的相等的富化。可替代地，可以不平均分配富化，其中第一较弱汽缸以10.5：1的AFR运转、第二较弱汽缸以11.0：1的AFR运转而第三较弱汽缸以11.0：1的AFR运转。
这样，图4(和图7)中的程序能抽取冷凝物且减少燃烧问题。通过暂时以稀化分层模式运转至少具有较低吸水敏感度的汽缸，歧管气流速率可以充分地增加至将冷凝物吹进汽缸且不会导致失火。通过将最容易失火的汽缸的燃料喷射正时选择性地调节为富化运转，减少了这些汽缸在抽取期间的燃烧问题。通过将总体排气空燃比保持在化学计量附近，还实现了排放的益处。
在一个示例中，控制器可以从充气空气冷却器抽取冷凝物同时暂时将汽缸燃烧改变为稀化分层模式，稀化的程度基于抽取期间充气空气冷却器中冷凝物的量以及汽缸的点火顺序。暂时将汽缸燃烧改变为稀化分层模式可以包括(仅)将具有较低吸水敏感度的第一汽缸中的燃烧改变为稀化分层模式。可选地，当将第一汽缸中的燃烧改变为稀化分层模式时，具有较高吸水敏感度的第二汽缸中的燃烧可以改变为富化模式并且以更加提前的火花位置运转使得总体排气空燃比保持在化学计量附近并且该火花位置保持最佳燃烧速率。可以调节稀化的程度以提供高于阈值水平(例如吹扫水平)的发动机气流，阈值水平基于充气空气冷却器中的冷凝物量。稀化的程度可以进一步基于稀化分层模式的稀化极限，将稀化的程度调节在该极限之内，随后基于稀化的程度来调节富化的程度以提供化学计量的排气。随着冷凝物的量增加到阈值量以上可以增加以稀化分层模式运转的稀化程度和持续时间中的一者或多者。暂时改变为稀化分层模式还可以包括从至少在进气行程中喷射燃料的均质模式改变为至少在压缩行程中喷射燃料的稀化分层模式。此外，控制器可以基于充气空气冷却器中冷凝物的量执行分流的燃料喷射并增加每个发动机循环中燃料喷射的数量。
在另一个示例中，一种发动机***包含具有一个或多个汽缸、连接至进气节气门上游的压缩器、连接至压缩器下游的充气空气冷却器、用于将燃料喷射进发动机汽缸的直接燃料喷射器的发动机以及具有计算机可读指令的控制器。计算机包括的指令可以用于：当保持加速器踏板位置时，响应于充气空气冷却器中的冷凝物水平当前高于阈值，调节发动机燃料喷射正时以稀化分层模式运转一个或多个汽缸直到冷凝物水平低于阈值。该调节可以包括以稀化分层模式运转具有较低吸水敏感度的汽缸同时以化学计量模式运转具有较高吸水敏感度的汽缸使得总体排气空燃比在一段时间(通过催化剂氧存储能力确定该段时间)内保持稀化、在冷凝物消耗之后接着是一段时间的富化运转以恢复催化剂的氧存储平衡和效率。额外地，该调节可以包括以稀化分层模式运转具有较低吸水敏感度的汽缸同时以富化模式运转具有较高吸水敏感度的汽缸使得总体排气空燃比保持在化学计量附近。
现在转向图9，图谱900描述了示例冷凝物抽取运转，其中基于各自的吸水敏感度分别调节燃料喷射和汽缸的燃烧空燃比。该方法允许抽取冷凝物且减少汽缸失火的发生。图谱900描述了图表902处的CAC中的冷凝物水平、图表904处的节气门位置、905-906处的燃料喷射变化、图表908处的(在排气排放控制装置附近感应的)总体排气空燃比、图表910处的火花正时调节以及图表912处的发动机扭矩。图表914描述了爆震传感器的输出而图表916描述了进气歧管气流。
t1之前，在发动机运转期间充气空气冷却器中的冷凝物积聚(图表902)。在t1之前可以通过调节每个汽缸的燃料喷射以提供化学计量的汽缸燃烧(见相对于虚线的图表905)以及处于MBT的火花正时(图表910)来运转发动机。可以调节节气门开度(图表904)和燃料喷射量以提供对应于满足驾驶员扭矩需求的扭矩输出的发动机气流(图表912)。此处，在t1之前，发动机可能没有爆震。
在t1处，冷凝物水平可能达到触发抽取条件的上限阈值901。在t1处，响应于升高的冷凝物水平，可以调节汽缸燃料添加使得一个或多个发动机汽缸比化学计量稀化运转。在描述的示例中，三个汽缸稀化运转而一个汽缸富化运转(见相对虚线的框906)。控制器可以保持这些稀化汽缸的燃料喷射同时增加至这些汽缸的发动机气流以提供希望的稀化。特别地，可以调节稀化运转汽缸中的稀化程度使得发动机气流水平(MAP，图表916)增加至或高于冷凝物从充气空气冷却器脱离且抽取进发动机进气的阈值水平917。可以增加节气门开度以增加发动机气流并提供需要的稀化程度。从而，汽缸的吸水敏感度可能不同。所以，控制器可以有利地选择具有较低吸水敏感度的较强汽缸进行稀化运转(以提供增加的发动机气流)同时选择具有较高吸水敏感度的其余较弱汽缸进行富化运转(以实现空燃比控制)。此处，由于增加的发动机气流可能使冷凝物从CAC流入发动机但是不平均的流入发动机汽缸(其中一些汽缸比其它汽缸接收更多的冷凝物)，通过基于汽缸吸水敏感度的固有差异来调节汽缸燃料添加，可以补偿不平均的冷凝物流。
特别地，可以富化运转具有较高吸水敏感度的较弱汽缸(该实施例中为一个汽缸)而可以稀化运转具有较低吸水敏感度的其余较高汽缸(该实施例中为三个汽缸)。可以基于CAC中的冷凝物水平调节较强汽缸的稀化程度以将发动机气流水平(图表916)增加到阈值917之上。随后基于较弱汽缸的稀化程度调节其余汽缸的富化程度以保持总体排气空燃比(AFR)处于化学计量(见虚线)。在描述的示例中，不平均地调节较强汽缸的稀化程度，其中基于每个汽缸的强度调节每个汽缸，汽缸越强，容许的稀化程度越高(见化学计量虚线下面的三个斜线框)。
为了保持当向汽缸区别地添加燃料时的发动机扭矩输出以及为了减少吸入冷凝物的较弱汽缸的爆震频率，还可以通过从MBT提前火花正时来运转富化运转的汽缸(如图表910所示)。同时，可以通过保持标定的火花正时来运转稀化运转的汽缸(如图表911中的虚线所示)。在替代示例中，富化汽缸可以具有较多的火花提前而稀化汽缸具有较少的火花提前。
这样，按照906所示的燃料添加的发动机运转可以继续多个发动机循环并且冷凝物水平可能开始从上限阈值901下降。在t2处，冷凝物水平可能处于或低于指示已经从CAC充分抽取冷凝物的下限阈值水平903。此外，由于在发动机中消耗冷凝物，富化运转的(较弱)汽缸可能开始爆震。如图表914所示，在紧邻t2之前，富化汽缸的爆震频率可能增加，并且连接至富化汽缸的爆震传感器的输出可能频繁地超过爆震阈值915。响应于爆震频率的突然增加，控制器可以推断已经完成冷凝物消耗。相应地，在t2处可以恢复发动机气流、燃料添加和点火正时的初始设置。特别地，节气门开度可以基于发动机工况减小至标定位置。此外，火花正时可以返回至MBT。此外，发动机运转可以恢复为按照905所示的燃料添加(化学计量的汽缸燃烧)。
应理解，虽然上文的示例响应于冷凝物水平而主动增加发动机气流且不增加发动机扭矩以实现抽取，在替代示例中，可以在踩加速器踏板期间适时抽取冷凝物同时利用踩加速器踏板增加的发动机气流。例如，响应于t1处(或t1之后较短时间内)发生的踩加速器踏板，可以增加进气节气门开度以提供满足增加的扭矩需求所需要的发动机气流。此外，火花正时可以保持处于MBT(见虚线部分911)使得可以基于驾驶员需求增加发动机扭矩(见虚线部分913)。当适时抽取冷凝物时，汽缸的燃料喷射可以根据逐缸基础改变(按照906所示)使得可以解决在抽取期间吸入冷凝物时每个汽缸的燃烧稳定性问题。在t2处，响应于松加速器踏板，可以减小发动机气流。
这样，可以抽取冷凝物且不劣化发动机汽缸中的燃烧并且同时减少吸水引起的失火的频率。
现在转向图10，图谱1000描述了示例冷凝物抽取运转，其中调节汽缸的燃料喷射正时和燃烧模式以提供实现冷凝物吹扫且不增加汽缸失火的发生的发动机气流。图谱1000在1002处描述了发动机汽缸的空燃比，其中Y轴右边的空燃比描述富化的增加程度而Y轴左侧的空燃比描述稀化的增加程度。在1004处(阴影框)显示了汽缸以稀化分层模式运转需要的稀化范围。
在描述的示例中，发动机是具有三个较弱汽缸(W1-W3)和一个较强汽缸(S1)的直列四缸发动机。响应于升高的冷凝物水平，可以请求抽取冷凝物。其中，为了提供冷凝物吹扫需要的发动机气流，可能需要一个或多个发动机汽缸以稀化分层模式运转。在描述的示例中，可以选择具有较低吸水敏感度的较强汽缸S1以稀化分层模式运转。
基于CAC中的冷凝物水平，确定用于S1的稀化程度。此外，确定的稀化程度可以在稀化分层模式极限1004以内，并且从而允许该稀化程度。从而，通过确定的稀化程度以稀化分层模式运转S1。同时，通过基于S1的稀化调节的富化程度以富化模式运转较弱汽缸W1-3使得总体排气空燃比保持处于化学计量。其中，基于汽缸的“弱度”调节汽缸W1-3的富化程度，其中不太弱的汽缸W1和W2富化较少而比较弱的汽缸W3富化更多。通过以稀化分层模式运转S1，增加的发动机气流可以用于抽取冷凝物同时在容许吸入最多冷凝物的汽缸中使用稀化运转以减少潜在的失火。同时，在不太容许吸入冷凝物的汽缸中使用富化运转以改善汽缸中的燃烧稳定性并减少这些汽缸中的潜在失火。
这样，可以在范围内调节较弱汽缸的富化程度。特别地，如果较弱汽缸太过富化，可能会导致延迟燃烧，该延迟燃烧再在加入冷凝物的情况下会转变为失火。从而，可以最高的富化程度运转吸水最少的较弱汽缸而以最低富化程度(可能超过RBT(最大扭矩时的富化))运转得到最多冷凝物的最弱汽缸同时仍然保持排气催化剂处的总体化学计量空燃比。
在替代示例中，较强汽缸的稀化程度(此处为S1内虚线描述的)可能确定为在稀化分层模式极限1004之外。特别地，需要的稀化可能小于以稀化分层模式运转所需要的最小稀化量的稀化(见S1’在阴影框1004的外部)。这种情况下，S1’的稀化程度可以调节至处于稀化分层模式极限或在该极限以内。例如，如箭头所示，S1的稀化程度可以增加至比需要的更高，这样稀化落在以稀化分层模式运转所需要的稀化以内。为了补偿增加的稀化，一个或多个较弱的发动机汽缸可以增加它们的富化程度。在描述的示例中，如箭头所示，可以增加W3的富化程度以补偿S1增加的稀化。
在另一个示例中，响应于充气空气冷却器中的冷凝物水平，控制器可以基于每个汽缸的吸水敏感度来调节每个发动机汽缸的燃料喷射以将发动机气流增加至阈值水平以上同时保持总体排气空燃比在化学计量附近。该调节可以包括稀化具有较低吸水敏感度的一个或多个发动机汽缸(调节稀化程度以将发动机气流增加至阈值水平以上)并富化具有较高吸水敏感度的其余发动机汽缸(基于稀化程度来调节富化程度以将排气空燃比保持在化学计量附近)。响应于充气空气冷却器中的冷凝物水平当前高于阈值量而执行该调节。发动机气流增加高于其的阈值(气流)水平可以基于充气空气冷却器中的冷凝物水平和阈值量之间的差异。从而，随着CAC中的冷凝物水平增加，可以增加稀化运转汽缸的稀化程度以相应地进一步升高发动机气流水平。随后可以相应地调节富化运转汽缸的富化程度以保持总体处于化学计量的排气空燃比。
这样，可以通过将冷凝物吹进发动机汽缸而从充气空气冷却器周期性地清除冷凝物。通过基于每个汽缸的吸水敏感度和/或吸入的冷凝物的量来调节冷凝物抽取期间每个汽缸的燃料添加和接收大多数冷凝物的汽缸的火花提前，可以补偿汽缸中燃烧稳定性的差异以及失火的发生。通过比化学计量富化地运转更容易由冷凝物引起燃烧问题的汽缸，改善了这些汽缸在抽取期间的燃烧稳定性。通过比化学计量稀化地运转不太容易由冷凝物引起燃烧问题的其它汽缸，可以在排气中提供`总体处于化学计量的环境，改善了发动机性能和排气排放。通过调节燃料喷射正时使得至少一个或多个较强的汽缸以稀化分层模式运转，可以充分地增加发动机气流水平以发起冷凝物抽取。通过使用在汽缸的火花塞附近保持富化环境的分层喷射模式，改善了燃烧稳定性。能够实现总体的冷凝物抽取同时减少与吸入冷凝物相关的燃烧问题。
注意，各种发动机和/或车辆***配置可以使用本发明包括的示例控制和估算程序。本发明描述的特定程序可以代表任意数量解决策略中的一者或多者，比如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。这样，所说明的多个动作、运转和/或功能可以说明的序列、并行执行，或在某些情况下有所省略。同样，由于便于说明和描述，解决顺序并非达到本文描述的示例实施例的特征和优点所必需的，而提供用于说明和描述的方便。取决于使用的特定策略，可以重复执行一个或多个说明的动作或功能。此外，描述的动作、运转和/或功能可以形象地代表编程在发动机控制***中计算机可读存储媒介的非瞬态存储器中的代码。
应理解，本说明书公开的配置和程序实际是示例性的，并且那些具体的实施例不应当认为是限制，因为可能有多种变型。例如，上述技术可以应用到V6、I4、I6、V12、对置4缸和其它类型的发动机。所公开的主题包括所有在此公开的多种***和配置(以及其它特征、功能和/或属性)的新颖的和非显而易见的组合和子组合。
权利要求特别指出了某些认为是新颖的非显而易见的组合和子组合。这些权利要求可提及“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这样的权利要求应该理解为包括一个或多个这样的要素的合并，既不要求也不排除两个或更多这样的要素。公开的特征、功能、要素和/或属性的其它组合和子组合可通过修改当前的权利要求或在本申请或相关申请里通过正式提交的新权利要求来要求保护。这样的权利要求，不管在保护范围上和原始权利要求相比是宽、窄、同样的或不同的，也认为包括在本发明所公开的主题中。

Claims (20)

1.一种发动机方法，包含：
响应于充气空气冷却器中的冷凝物水平，
调节燃料喷射正时，同时将发动机气流增加至大于车辆操作者所要求的水平。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调节燃料喷射正时包括从提供用火花点火的均匀汽缸空-燃充气的第一喷射正时改变为提供用火花点火的至少一些分层汽缸空-燃充气的第二喷射正时。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一喷射正时包括进气冲程喷射，并且其中所述第二喷射正时包括压缩冲程喷射。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述进气冲程喷射包括早期进气冲程喷射、中期进气冲程喷射和后期进气冲程喷射中的一个，并且其中所述压缩冲程喷射包括后期压缩冲程喷射。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，调节燃料喷射正时进一步包括调节每次燃烧事件的燃料喷射次数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，调节燃料喷射次数包括从单一进气冲程燃料喷射转变到包括至少一个压缩冲程喷射的分流燃料喷射。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调节燃料喷射正时包括，随着冷凝物水平超过阈值，增加每次发动机循环的燃料喷射次数，并且增加在压缩冲程中输送的燃料相对于在进气冲程中输送的燃料的比率。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增加的发动机气流水平基于所述充气空气冷却器中的冷凝物水平。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，响应于所述充气空气冷却器中的冷凝物水平包括响应于所述冷凝物水平高于阈值水平。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行调节以增加发动机气流水平包括进行调节以将发动机气流水平增加到将冷凝物从所述充气空气冷却器吹出所需要的吹气水平。
11.一种发动机方法，其包括：
从充气空气冷却器中吹出冷凝物，同时将汽缸燃烧临时改变为稀化分层模式，稀化程度基于所述充气空气冷却器中的冷凝物量以及在吹扫期间的汽缸点火顺序。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，将汽缸燃烧临时改变为稀化分层模式包括将第一汽缸中具有较低吸水敏感度的燃烧改变为所述稀化分层模式。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在将所述第一汽缸中的燃烧改变为所述稀化分层模式的同时，将第二汽缸中具有较高吸水敏感度的燃烧改变为富集模式，以使得整体排气空燃比被维持为近似化学计量。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述稀化程度被调节以提供高于阈值水平的发动机气流，所述阈值水平基于所述充气空气冷却器中的冷凝物量。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述稀化程度进一步基于稀化分层模式稀化极限，所述稀化程度被调节至所述极限内，并且其中所述富集程度基于所述稀化程度被调节以提供化学计量的排气。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，随着冷凝物量增加到阈值量以上，所述稀化程度以及在所述稀化分层模式中运行的持续时间中的一个或多个被增加。
17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，临时改变为所述稀化分层模式包括从至少在进气冲程中喷射燃料的均匀模式改变为至少在压缩冲程中喷射燃料的所述稀化分层模式。
18.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，临时改变为所述稀化分层模式进一步包括执行分流燃料喷射并且基于所述充气空气冷却器中的冷凝物量增加每个发动机循环的燃料喷射次数。
19.一种发动机***，其包含：
包括一个或多个汽缸的发动机；
耦合到进气节气门上游的压缩机；
耦合到所述压缩机下游的充气空气冷却器；
用于将燃料喷射到发动机汽缸内的直接燃料喷射器；以及
具有用于以下操作的计算机可读指令的控制器：
当加速器踏板位置被维持时，响应于所述充气空气冷却器中的冷凝物水平高于阈值，
调节发动机燃料喷射正时以便在稀化分层模式下运行一个或多个汽缸，直到所述冷凝物水平低于所述阈值。
20.根据权利要求19所述的***，其特征在于，所述调节包括使具有较低吸水敏感度的汽缸运行于所述稀化分层模式，同时使具有较高吸水敏感度的汽缸运行于化学计量模式，使得整体排气空燃比维持为稀，或者使具有较低吸水敏感度的汽缸运行于所述稀化分层模式，同时使具有较高吸水敏感度的汽缸运行于富集模式，使得整体排气空燃比维持为近似化学计量。
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