CN1975140A - 用乙醇直接喷射加汽油进气道燃料喷射的预热策略 - Google Patents

Abstract

一种用于发动机的系统，包括所述发动机的汽缸，配置为向所述汽缸喷射第一物质的第一喷油器，配置为向所述汽缸喷射第二物质的第二喷油器，及配置为通过喷射燃料到所述汽缸中来开始发动机中的燃烧的控制器，其中在所述起动和/或预热期间只通过所述第一和第二喷油器中的一个来喷射所述燃料。以此方式，可以通过使用最适合于起动和预热的具体条件，如降低的发动机温度、降低的空气温度，或降低的大气压的喷油器，来减少各种操作条件下劣化的发动机起动和预热的效应。

Description

用乙醇直接喷射加汽油进气道燃料喷射的预热策略

技术领域

本发明总体上涉及在发动机起动和预热期间提供燃烧所需的燃料量的系统和方法，特别是涉及用乙醇直接喷射加汽油进气道燃料喷射的预热的系统和方法。

背景技术

发动机可以使用各种形式的燃料供给以提供在每个汽缸中燃烧所需的燃料量。一种类型的燃料供给对每个汽缸使用进气道喷油器来向相应的汽缸供给燃料。还有另一种类型的燃料供给对每个汽缸使用直接喷油器。

使用不止一个喷油器向单个汽缸提供燃料以试图改进发动机性能的发动机已有描述。具体来说，在US 2005/0155578中描述了在发动机的每个汽缸中使用进气道燃料喷油器和直接喷油器的发动机。

利用用于不同燃料类型的多个喷射位置的另一种方法在海伍德(Heywood)等人的标题为“使用直接乙醇喷射的高涡轮增压汽油/乙醇发动机中的爆震抑制的计算”(Calculations of Knock Suppression in Highly Turbocharged Gasoline/EthanolEngines Using Direct Ethanol Injection)和直接喷射乙醇增压的汽油发动机：以有效成本降低油依赖性和CO2排放的生物燃料的杠杆作用(Direct Injection EthanolBoosted Gasoline Engine：Biofuel Leveraging for Cost Effective Reduction of OilDependence and CO2 Emissions)的论文中描述。具体来说，海伍德等人的论文描述了直接喷射乙醇来改进进气冷却效应，同时依赖于进气道喷射的汽油在驱动循环上提供大部分燃烧的燃料。

然而，发明人在此认识到这类系统的几个问题。例如，可以通过对每个汽缸使用多个喷油器以使每个喷油器都喷射全部燃料中的一部分，对各种转速或负荷范围优化已预热过的发动机操作来给出改进的操作。然而，当在发动机起动或预热期间遇到这样的转速或负荷时，可能由于发动机起转、较冷的汽缸或气门温度和其它因素对燃料喷射和燃烧产生的效应而导致劣化的操作。

发明内容

因此，在一种方法中，提供一种用于发动机的系统，包括：发动机的汽缸；配置为向所述汽缸喷射第一物质的第一喷油器；配置为向所述汽缸喷射第二物质的第二喷油器；及配置为通过向所述汽缸喷射燃料来开始发动机中的燃烧的控制器，其中在所述起动和预热期间只通过所述第一和第二喷油器中的一个来喷射所述燃料。

在另一种方法中，提供一种用于控制发动机的方法，所述发动机包括具有配置为向所述汽缸喷射第一物质的第一燃料喷油器，及配置为向所述汽缸喷射第二物质的第二喷油器的汽缸。所述方法包括：通过喷射燃料到所述汽缸中来开始所述发动机中的燃烧，其中在所述起动期间只通过所述第一和第二喷油器中的一个来喷射所述燃料；及启用来自所述第一和第二喷油器中的另一个的喷射来响应操作条件。

在又一种方法中，提供一种用于发动机的系统，包括：发动机汽缸；配置为向所述汽缸喷射第一物质的第一直接喷油器；配置为向所述汽缸喷射燃料的第二进气道喷油器，及配置为通过喷射燃料到所述汽缸中来执行所述发动机中的燃烧的控制器，其中在选定的发动机起动条件期间通过所述进气道喷油器来喷射所述燃料，且基于操作条件启用所述直接喷油器的喷射。

以此方式，可以通过使用最适合于起动和预热的具体条件，如降低的发动机温度、降低的空气温度，或降低的大气压的喷油器，来减少各种操作条件下劣化的发动机起动和预热的效应。

在又另一种方法中，提供一种用于发动机的系统，包括：发动机的汽缸；配置为向所述汽缸喷射汽油和酒精混合物的喷油器；及配置为变化所述汽油和酒精的相对量来增加发动机起动和预热期间在发动机中燃烧的汽油的量的控制器。

以此方式，可以通过至少在某些条件下优先使用汽油以补偿降低的发动机温度和其它因素，来提供改进的发动机起动和预热。

附图说明

图1是表示动力系统的各种部件的汽车框图；

图2表示部分发动机视图；

图3表示具有涡轮增压器的发动机；

图4-5表示示例发动机汽缸和进气道配置；

图6A-6B表示燃料喷油器；

图7A-7B表示燃料泵系统；

图8-10表示燃料蒸气抽取(purge)系统配置；

图11-12表示用于空燃比反馈控制的高级流程图；

图13-14表示用于燃料类型启用的高级流程图；

图15表示说明基于操作条件的示例燃料类型启用比率的图表；

图16-18表示用于发动机起动和运转操作的高级流程图；

图19表示用于考虑不同燃料类型的燃料水平的发动机起动的高级流程图；

图20表示用于对耗尽燃料源进行补偿的高级流程图；

图21表示说明两个示例喷油器的不同燃料喷油器特性的图表；

图22表示说明燃料喷射作为爆震性的函数的示例关系的图表；

图23表示用于考虑最小脉冲宽度问题和不同的燃料类型特性的控制第一和第二燃料类型的燃料喷射的可选实施例的高级流程图；

图24-25表示用于使用喷水来控制操作的高级流程图；

图26-27表示说明对变化的水含量和变化的所需进气冷却量减少爆震的喷射量的图表；

图28表示用于控制燃料类型喷射量(和相对量)和/或调整点火正时来减少爆震的高级流程图；

图29表示说明示例爆震控制操作的图表；

图30表示用于基于事件的发动机起动的高级流程图；

图31-34表示用于燃料蒸气抽取控制、估计和自适应学习的高级流程图；

图35表示示例喷油器特性图表；

图36-38表示示例燃料箱和泵配置；

图39表示用于在第二燃料类型上转换的高级流程图；

图40表示根据图39的例程的示例操作；

图41表示用于选择喷射正时的高级流程图；

图42表示说明示例喷射正时操作的图表；

图43表示说明用于各种发动机转速和负荷区域的燃料类型和喷射正时的图表；

图44表示用于控制增压的示例性例程。

具体实施方式

参考图1，在此示例中，本文详细参考图2和3进一步描述的内燃机10如图所示经由曲轴13连接到扭矩转换器11。扭矩转换器11还经由涡轮轴17连接到变速器15。扭矩转换器11具有可以接合、分离，或部分接合的旁路或锁止离合器14。当离合器分离或部分接合时，扭矩转换器如所述处于未锁定状态。锁止离合器14可以是例如电力驱动、液压驱动，或电液压驱动的。锁止离合器14接收来自控制器的控制信号(未表示)，如下文中更详细地描述。控制信号可以是用于基于发动机、汽车，和/或变速器操作条件使离合器接合、部分接合，及分离的脉冲宽度调制信号。涡轮轴17也称为变速器输入轴。变速器15包括具有多个可选择的离散齿数比的电子控制变速器。变速器15还包括各种其它档位，例如，终端传动比(未表示)。变速器15还经由车轴21连接到轮胎19。轮胎19连接汽车(未表示)和路面23。注意，在一个示例实施例中，将此动力系统连接到行驶于路上的客车中。

在可选实施例中，可以使用由驾驶员用离合器操作的手动变速器。此外，可以使用各种类型的自动变速器。

图2表示多汽缸发动机的一个汽缸，以及连接到该汽缸的进气和排气路径。在图2所示的实施例中，发动机10能够在一个示例中使用两种不同的燃料，和/或两个不同的喷油器。例如，发动机10可以使用汽油和包含酒精的燃料如乙醇、甲醇、汽油和乙醇的混合物(如，约含85％乙醇和15％汽油的E85)、汽油和甲醇的混合物(如，约含85％甲醇和15％汽油的M85)，等等。在另一示例中，使用两个燃料系统，但是每个都使用相同的燃料，如汽油。在又一个实施例中，可以使用单个喷油器(如直接喷油器)来喷射汽油和这类基于酒精的燃料的混合物，其中两种燃料在混合物中的量比可以例如由控制器12通过混合阀调整。在又一个示例中，对每个汽缸使用两个不同的喷油器，如进气道和直接喷油器。在又一个实施例中，除了不同位置和不同的燃料之外，还可以使用不同尺寸的喷油器。

如下面更详细的说明，可以通过各种上述系统获得各种有利结果。例如，当使用汽油和包含酒精的燃料(如，乙醇)两者时，可能调整燃料的相对量以利用酒精燃料增加的进气冷却(如，通过直接喷射)降低爆震性。此现象与增加的压缩比和/或增压和/或发动机尺寸缩小相组合，可用于获得较大的燃料经济效益(通过减少发动机的爆震限制)。

图2表示用于至少一个汽缸的每汽缸具有两个燃料喷油器的一个示例燃料系统。此外，每个汽缸可以具有两个燃料喷油器。这两个喷油器可以配置在各个位置，如两个进气道喷油器，一个进气道喷油器和一个直接喷油器(如图2所示)，或其它情况。

同样，如在此所述，存在汽缸、燃料喷油器，及排气系统的各种配置，以及燃料蒸气抽取系统和排气氧传感器位置的各种配置。

继续图2，图2表示了双喷射系统，其中发动机10具有直接和进气道燃料喷射两者，以及火花点火。包括多个燃烧室的内燃机10由电子发动机控制器12控制。发动机10的燃烧室30如图所示包括燃烧室壁32，活塞36位于其中并连接到曲轴40。起动机电动机(未表示)可以经由飞轮(未表示)连接到曲轴40，或者也可以使用直接发动机起动。

在一个具体示例中，如果需要的话，活塞36可以包括凹陷或槽(未表示)来帮助形成分层的进气和进燃料。然而，在可选实施例中，可以使用平坦的活塞。

燃烧室或汽缸30如图所示经由相应的进气门52a和52b(未表示)及排气门54a和54b(未表示)与进气歧管44和排气歧管48连通。因此，虽然可以使用每汽缸四个气门，在另一示例中，也可以使用每汽缸单个进气门和单个排气门。在又一个示例中，可以使用每汽缸两个进气门和一个排气门。

燃烧室30可以具有压缩比，这是当活塞36位于下止点与位于上止点时的容积比率。在一个示例中，压缩比约为9∶1。然而，在使用不同燃料的某些示例中，压缩比可以增加。例如，它可以在10∶1和11∶1、或11∶1和12∶1之间，或更高。

燃料喷油器66a如图所示直接连接到燃烧室30以根据通过电子驱动器68从控制器12接收的信号脉冲宽度dfpw成比例地直接向其中供给喷射的燃料。虽然图2将喷油器66a表示为侧置喷油器，它也可以位于活塞上方，如靠近火花塞92的位置。由于某些基于酒精的燃料更低的挥发性，这样的位置可以改进混合及燃烧。或者，喷油器可以位于上方并靠近进气门来改进混合。

燃料可以由包括燃料箱、燃料泵，及燃料导管的高压燃料系统(未表示)供给到燃料喷油器66a。或者，燃料可以由单级燃料泵以较低压力供给，在此情况，直接燃料喷射正时在压缩行程期间会比使用高压燃料系统的情况受到更多限制。此外，虽然未表示，一个或多个燃料箱可以每个都具有向控制器12提供信号的压力传感器。

燃料喷油器66b如图所示连接到进气歧管44，而不是直接连接到汽缸30。燃料喷油器66b根据通过电子驱动器68从控制器12接收的信号脉冲宽度pfpw成比例地供给喷射的燃料。注意，单个驱动器68可用于两个燃料喷射系统，或可以使用多个驱动器。燃料系统164也如图所示意性表示向进气歧管44供给蒸气。可以使用各种燃料系统和燃料蒸气抽取系统，例如如下文中参考图8-10描述的那些系统。

进气歧管44如图所示经由节气板62与节气门体58连通。在此具体示例中，节气板62连接到电动机94，使得椭圆形的节气板62的位置通过电动机94由控制器12控制。此配置可以称为电子节气门控制(ETC)，这也可以在怠速控制期间使用。在可选实施例中(未表示)，平行于节气板62安排旁路空气通道，以通过定位于空气通道内的怠速控制旁路阀在怠速控制期间控制吸入的空气流。

排气传感器76如图所示连接到催化转化器70上游的排气歧管48(其中传感器76可以对应于各种不同的传感器)。例如，传感器76可以是用于提供排气空燃比的指示的多种已知传感器中的任何一种，如线性氧传感器、UEGO、双态氧传感器、EGO、HEGO，或HC或CO传感器。在此具体示例中，传感器76是向控制器12提供信号EGO的双态氧传感器，控制器12将信号EGO转换为双态信号EGOS。信号EGOS的高电压状态指示排气处于浓化学计量，而信号EGOS的低电压状态指示排气处于稀化学计量。信号EGOS可在反馈空燃比控制期间有利地使用以将平均空燃比在化学计量的均匀操作模式期间保持在化学计量。空燃比控制的进一步细节包括在本文中。

无分电器点火系统88经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花以响应来自控制器12的点火提前信号SA。

控制器12可以通过控制喷射正时、喷射量、喷射模式等等，使燃烧室30以各种燃烧模式运作，包括均匀空燃比模式和分层空燃比模式。此外，可以在燃烧室中形成组合的分层和均匀混合气。在一个示例中，可以通过在压缩行程期间操作喷油器66a来形成分层。在另一示例中，可以通过在进气行程期间运行喷油器66a和66b中的一个或两者(可以是开启气门喷射)来形成均匀的混合气。在又一个示例中，可以在进气行程期间之前来运行喷油器66a和66b中的一个或两者(可以是关闭气门喷射)来形成均匀的混合气。在又一个示例中，可以在一个或多个行程期间(如，进气、压缩、排气等)使用来自喷油器66a和66b中的一个或两者的多次喷射。更多的示例可以是在不同的条件下使用不同的喷射正时和混合气形成，如下文所述。

控制器12可以控制由燃料喷油器66a和66b供给的燃料的量，使得可以选择燃烧室30中均匀的、分层的、或均匀/分层组合的空燃混合气处于化学计量法、比化学计量法浓的值，或比化学计量法稀的值。

排放控制装置72如图所示位于催化转化器70下游。排放控制装置72可以是三元催化剂或NOx捕集器，或其组合。

控制器12如图所示为微计算机，包括微处理器单元102、输入/输出端口104、用于可执行程序和校准值的电子存储介质，在此具体示例中如图所示为只读存储器芯片106、随机存取存储器108、保活存储器110，及常规数据总线。除了先前讨论的那些信号之外，控制器12如图所示还从连接到发动机10的传感器接收各种信号，包括来自连接到节气门体58的质量空气流量传感器100的吸入质量空气流量(MAF)测量值、来自连接到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)、来自连接到曲轴40的霍尔效应传感器118的齿面点火传感器信号(PIP)，及来自节气门位置传感器120的节气门位置(TP)、来自传感器122的绝对歧管压力信号(MAP)、来自爆震传感器182的爆震指示，及来自传感器180的绝对或相对环境湿度指示。发动机转速信号RPM由控制器12通过信号PIP以常规方式生成，而来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP提供进气歧管中的真空或压力的指示。在化学计量的操作期间，此传感器可以给出发动机负荷的指示。此外，此传感器和发动机转速一起可以提供吸入汽缸中的进气(包括空气)的估计。在一个示例中，传感器118也被用作发动机转速传感器，它在曲轴每旋转一周时产生预定数量的等距脉冲。

在此具体示例中，催化转化器70的温度Tcat1由温度传感器124提供，而排放控制装置72的温度Tcat2由温度传感器126提供。在可选实施例中，温度Tcat1和温度Tcat2可以从发动机操作中推断。

继续图2，表示了可变凸轮正时系统。具体来说，发动机10的凸轮轴130如图所示与摇臂132和134连接以驱动进气门52a、52b和排气门54a、54b。凸轮轴130直接连接到壳体136。壳体136形成具有多个齿138的齿轮。壳体136以液压方式经由正时链条或皮带(未表示)连接到曲轴40。因此，壳体136和凸轮轴130以基本上等于曲轴的速度旋转。然而，通过如本文稍后将描述的液压连接的处理，凸轮轴130相对曲轴40的位置可以由提前室142和延迟室144中的液压改变。通过允许高压液压液进入提前室142，凸轮轴130和曲轴40之间的相对关系提前。因此，进气门52a、52b和排气门54a、54b相对于曲轴40在早于正常的时间开启和关闭。类似地，通过允许高压液压液进入延迟室144，凸轮轴130和曲轴40之间的相对关系延迟。因此，进气门52a、52b和排气门54a、54b相对于曲轴40在晚于正常的时间开启和关闭。

虽然此示例表示了其中同时控制进气和排气门正时的系统，也可以使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时，或固定凸轮正时。此外，也可以使用可变气门升程。此外，可以使用凸轮轴齿面切换以在不同的操作条件下提供不同的凸轮齿面。再此外，气门机构可以是指形从动滚轮、直接作用机械止回阀、机电、电液压，或摇臂的其它选项。

继续可变凸轮正时系统，连接到壳体136和凸轮轴130的齿138允许经由向控制器12提供信号VCT的凸轮正时传感器150测量相对凸轮位置。齿1、2、3和4较佳地用于测量凸轮正时并等距排列(例如，在V-8双组发动机中，彼此间隔90度)，而齿5较佳地用于汽缸标识，如下文稍后所述。此外，控制器12发送控制信号(LACT、RACT)到常规的电磁阀(未表示)来控制进入提前室142、延迟室144的液压液的流量，或不让液压液进入两者。

可以用各种方式测量相对凸轮正时。总的来说，PIP信号的上升沿与从壳体136上的多个齿138中的一个接收信号之间的时间或旋转角度给出了相对凸轮正时的测量。对V-8发动机的具体示例来说，对两个汽缸组和五齿的齿轮，每周旋转中四次接收特定组的凸轮正时的测量，及用于汽缸标识的额外信号。

传感器160也可以经由信号162提供排气中的氧浓度的指示，这向控制器12提供指示O₂浓度的电压。例如，传感器160可以是HEGO、UEGO、EGO，或其它类型的排气传感器。还应注意，如上文中参考传感器76所述的那样，传感器160可以对应于各种不同的传感器。

如上所述，图2仅表示了多汽缸发动机中的一个汽缸，且每个汽缸都具有其自身的一组进气/排气门、燃料喷油器、火花塞等等。

同样，在此处描述的示例实施例中，发动机可以连接到用于起动发动机的起动机电动机(未表示)。例如，可以在驾驶员旋转驾驶杆上的点火开关中的钥匙时，向起动机电动机加电。在发动机起动之后，例如发动机10在预定时间之后达到预定转速时，起动机分离。此外，在所公开的实施例中，可以使用排气再循环(EGR)系统来导引所需部分的排气经由EGR阀(未表示)从排气歧管48到进气歧管44。或者，可以通过控制排气门正时将一部分燃烧气体保留在燃烧室中。

如上所述，发动机10可以用各种模式操作，包括稀混合气操作、浓混合气操作，及“接近化学计量”的操作。“接近化学计量”的操作可以指在化学计量空燃比周围振荡的操作。通常，此振荡操作通过来自排气氧传感器的反馈来控制。在此接近化学计量操作模式中，发动机可以在约一个化学计量空燃比的范围内操作。此振荡操作通常量级为1Hz，但可以变得比1Hz更快或更慢。此外，振荡的振幅通常是在约一个化学计量空燃比的空燃比范围内，但在各种操作条件下可以是大于一个化学计量空燃比的空燃比。注意，此振荡在振幅或时间上不一定是对称的。此外应注意，可以包括空燃比偏向，其中调整偏向为比化学计量法稍稀，或浓(如，在一个化学计量空燃比的范围内)。还应注意，此偏向及稀和浓振荡都可以通过对上游和/或下游三元催化剂中的氧存储量的估计来控制。

如下所述，使用反馈空燃比控制来提供接近化学计量操作。此外，来自排气氧传感器的反馈可用于在稀混合气和浓混合气操作期间控制空燃比。特别地，开关类型的加热型排气氧传感器(HEGO)可用于通过基于来自HEGO传感器的反馈和所需空燃比控制喷射的燃料(或通过节气门或VCT的附加空气)进行化学计量空燃比控制。此外，UEGO传感器(它相对于排气空燃比提供基本上线性的输出)可用于在稀混合气、浓混合气和化学计量操作期间控制空燃比。在此情况，燃料喷射(或通过节气门或VCT的附加空气)可以基于所需空燃比和来自传感器的空燃比进行调整。此外，如果需要的话，可以使用单个汽缸空燃比控制。如下文中更详细的说明，可以取决于各种因素，对喷油器66a、66b，或其组合做出调整。

还应注意，可以使用各种方法来保持所需的扭矩，如调整点火正时、节气门位置、可变凸轮正时位置、排气再循环量，及执行燃烧的汽缸的数量。此外，可以对每个汽缸单独调整这些变量，以在所有的汽缸之间保持汽缸平衡。

现参考图3，示例发动机10如图所示具有四个直列汽缸。在一个实施例中，发动机10可以具有涡轮增压器319，涡轮增压器319包括连接到排气歧管48中的涡轮319a及连接到进气歧管44中的压缩机319b。虽然图3并未表示出中冷器，但可以可选地使用它。涡轮319a通常经由驱动轴315连接到压缩机319b。可以使用各种类型的涡轮增压器和排列。例如，可以使用可变几何涡轮增压器(VGT)，其中在发动机操作期间可以通过控制器12来变化涡轮和/或压缩机的几何形状。或者，或附加地，当可变截面喷嘴在排气管中位于涡轮的上游和/或下游(和/或在进气管中位于压缩机的上游或下游)，用于变化通过涡轮增压器的气体的有效膨胀或压缩时，可以使用可变喷嘴涡轮增压器(VNT)，。可以使用另一些方法来变化排气中的膨胀，如排气泄压阀。图3表示了涡轮319a周围的示例旁通阀320和压缩机319b周围的示例旁通阀322，其中每个阀都通过控制器12控制。如上所述，这些阀可以位于涡轮或压缩机内，或可以是可变喷嘴。

同样，如果需要的话，也可以使用双涡轮增压器排列，和/或顺序涡轮增压器排列。在多个可调整的涡轮增压器和/或级的情况下，取决于操作条件(如，歧管压力、空气流量、发动机转速等等)，可能需要通过涡轮增压器变化膨胀的相对量。此外，如果需要的话，可以使用发动机增压器。

现参考图4，发动机10的可选实施例如图所示对具有三个或更多气门的汽缸(如，两个或更多进气门，如3-气门发动机或4气门发动机)都是每汽缸具有两个进气道燃料喷油器。虽然此示例使用进气道喷射，但仍然可能充分利用各种燃料(如，乙醇、汽油、其混合物等等)的增加的进气冷却效应。例如，在某些情况下，进气道喷射可以在全开的节气门条件下通过使用开启气门喷射(OVI)获得某些进气冷却的益处。然而，由于提供了附加的喷油器，需要设计单个进气道喷油器系统来满足其它约束亦不会减少全开节气门OVI的益处，其它约束如低燃料流量下的控制、冷起动燃料行为，及瞬时燃料行为(通常针对关闭气门喷射)。因此，通过使用两个燃料喷油器，可以更好地利用开启气门喷射，同时在各种操作条件期间仍然保持所需的功能性。

作为一个示例，因为使用了两个喷油器，可以将它们的每个设计为具有较小的气门流量/开口，从而可以在低负荷条件下提供更精确的量控制(如，通过只使用喷油器中的一个)。

作为另一示例，当对两个喷油器使用不同的燃料时(如，一个喷射汽油而另一个喷射包含酒精成分的燃料，如乙醇或E85)，很多上述系统约束都可以满足。例如，通过对包含酒精的燃料(如，乙醇)和汽油使用单独的进气道喷油器，并当发动机预热后在较高负荷时使用酒精喷油器，对酒精喷油器避免了在低燃料流量和冷起动时的某些约束。此外，如果酒精喷油器用OVI正时或至少部分的OVI正时进行操作，则瞬时燃料问题也可以对乙醇喷油器减少。

此外，使用OVI正时(至少在某些条件下)允许酒精喷油器的喷射模式和指向对OVI优化。喷射可以具有比汽油进气道喷油器窄得多的角度，以增加大部分燃料作为液体进入汽缸而不是从进气道和进气门金属表面蒸发的概率。这会以类似于直接喷射的方式增加蒸发冷却的益处。同样，可以选择喷油器指向来减少缸径冲蚀问题，其中液体燃料冲走汽缸壁上的油，从而可能导致过度磨损。

以此方式，在某些情况下，可以实现有利的结果而不需要直接喷射。例如，通过使用每汽缸两个进气道燃料喷油器可以降低系统成本、降低所需的燃料导管压力(高燃料导管压力会由于燃料泵的附加损耗而降低燃料经济性)，并减少组装问题(直接喷射需要折衷的气门尺寸和/或角度、进气或排气道形状等等)。

具体来说，图4表示了具有分别连接到进气门452a和452b的进气歧管444的两个进气道446a和446b的汽缸430。第一喷油器466a连接到进气道446a中，而第二喷油器466b连接到进气道446b中。如果需要的话，阀424可用于在选定的发动机转速、负荷，和/或温度条件下停用进气道446a。或者，可以使用进气运动控制阀，如果需要的话。

虽然图4表示了喷油器466a位于阀424下游，在可选实施例中它也可以位于阀424上游。

在一个实施例中，喷油器466a喷射包含酒精的燃料，如乙醇、甲醇，或汽油和酒精的混合物(如E85、M85或其它此类混合与比率)，而喷油器466b喷射汽油。汽油喷射可以至少部分地在气门452b开启时的条件期间执行。或者，来自喷油器466b的汽油喷射可以至少部分地在气门452b关闭时的条件期间执行。在另一个示例中，来自喷油器466b的汽油喷射可以至少部分地在气门452b关闭时的条件期间执行，且至少部分地在气门452b开启的条件期间执行。在又一个示例中，可以在某些条件下使用开启气门喷射，而在其它条件下使用关闭气门喷射。因此，两个喷油器可以因物理位置、所喷射物质的类型，操作策略等等的不同而是不同的类型。

在一个示例中，可以在其中燃料主要由喷油器466b提供的较低发动机负荷条件下调整阀424来减少空气流量(即，关闭更多)。虽然表示了单个阀，但如果需要的话也可以使用多个阀。同样，每个汽缸可以具有这样的阀，且这样的阀中的每一个都可以由单个驱动来控制。以此方式，可以定位阀以获取在不同的条件下活动的喷油器所需的流量。

现参考图5，表示了具有分别连接到进气门552a和552b的进气歧管544的单个进气道546的汽缸530。第一喷油器566a和第二喷油器566b都连接到进气道546。如果需要，阀524可以是在选定的发动机转速、负荷，和/或温度条件下比喷油器566b在更大程度上限制喷油器566a周围的流量的进气运动控制阀。再次，喷油器566a喷射包含酒精的燃料，如乙醇、甲醇，或汽油和酒精的混合物(如E85、M85，或其它此类混合及比率)，而喷油器566b喷射汽油。因此，两个喷油器可以因物理位置、所喷射物质的类型，所喷射的物质的混合、所喷射物质的蒸发热，或操作策略等等的不同而是不同的类型。

图5表示作为具有从阀板中切出的非对称槽口530的呈椭圆阀的阀524。无论该阀是开启、关闭，还是部分开启/关闭，槽口都提供接近喷油器566b的空气流量，但是可以在更大程度上限制接近喷油器566a的空气流量。阀围绕轴532旋转来响应控制器12的驱动。

通过调整阀424(或524)，可以利用乙醇喷射和开启(或部分开启)气门操作两者在高负荷下都提供改进的性能这一事实。在较低负荷下，该(这些)阀可以关闭(或部分关闭)，且汽油喷油器可以将燃料喷射到活动进气道中，并可以停用乙醇喷油器。在较高负荷下，阀可以开启或部分开启，且可以将乙醇喷射到一个进气道中而将汽油喷射到另一进气道中。

此外，通过使用两个进气道喷油器的不同操作(如，不同的正时、不同的燃料、汽缸的不同喷油器等等)，可以减少组装间隔和空燃混合之间的折衷。此外，允许在每个进气道中放置一个喷油器，并确保总是可以向流通空气的进气道提供燃料。通过减少在喷油器不喷射燃料的一个进气道中的空气流量，可以在有流通空气和喷射的燃料的另一进气道中保持可接受的空燃混合。此外，和双喷式喷油器相比，这样的方法可以提供改进的组装，前者可能需要在进气道之间更居中的喷油器位置，从而导致更难以在每个汽缸中组装两个喷油器。

现参考图6A和图6B，表示了具有至少一个不同特性的两个燃料喷油器(610和612)。喷油器610可用作喷油器66a、466a、566a等等，而喷油器612可以用作喷油器66b、466b、566b，或相反，或其组合等等。两个喷油器之间的不同特性可以是下述中的一个或多个：喷油器尺寸、喷油器动态范围、材料、最小脉冲宽度、喷油器斜率(流量对脉冲宽度)、喷口尺寸、喷射模式、喷射模式面积、喷射指向，或如在此所述的其它特性。

在一个示例中，确定两个喷油器的尺寸以满足峰值扭矩需求(例如最大空气流量或进气量)。然而，在其中一个喷油器提供汽油而另一个喷油器提供酒精混合物(如，乙醇、E85、甲醇等等)的示例中，燃料的功率密度可能不同。在这样的情况中，基于酒精燃料的喷油器尺寸可以确定为提供不同的最大燃料流量(如，高出约37％考虑到纯乙醇)。

现具体参考图6A，喷油器610可以是直接汽缸喷油器或进气道喷油器，它如图所示接收来自控制器12的命令信号620。向入口622提供加压的燃料，其流量由具有线圈624的电磁驱动器控制，入口622连接到与针阀628协作的针626。针阀628的形状会影响喷油器的喷射几何形状以及喷油器的流速。此外，针的尺寸和形状也会影响流量和喷射模式，以及响应时间。

图6B表示了具有类似标识元件的喷油器612，其中包括命令信号630、入口632、线圈634、针636，及针阀638。如上所述，针阀628和638可以在尺寸、形状、材料或其组合上不同。此外，入口622/632、线圈624/634和/或针626/636都可以有不同的几何、形状、尺寸、材料、重量、表面处理等等。

以此方式，相应的喷油器可以设计为提供不同的功能性和/或喷射类型(如，燃料类型)兼容性，从而可以实现改进的发动机操作和控制。如在此所述，喷射类型可以指不同的喷射位置、所喷射的不同物质(如，水相对于燃料)、所喷射的不同燃料类型、所喷射的不同燃料混合物、所喷射的不同酒精含量(如0％相对于85％)等等。此外应注意，不同的喷射类型也可以指经由同一喷油器所喷射的不同物质，其中类型1喷射可以是喷射中的汽油量，而类型2喷射可以是喷射中的酒精量。

现参考图7A-10，描述了各种燃料和蒸气处理系统。具体来说，图7A和图7B表示了示例燃料泵配置，而图8-10表示各种燃料蒸气抽取系统配置。

现具体参考图7A和图7B，表示了示例燃料泵配置，其中对第一和第二燃料类型提供单独的燃料泵和燃料箱。具体来说，第一箱710如图所示用于保存第一类型的液体燃料，而泵712经由燃料导管714连至喷油器66a。类似地，第二箱720如图所示用于保存第二类型的液体燃料，而泵722经由燃料导管724连至喷油器66b。虽然这些泵如图所示是在箱之外，在可选示例中，泵中的一个或两者可以位于箱之内。此外，可以将第二高压燃料泵添加到相应的低压泵下游的燃料管中的一个或两者。

燃料系统中的一个或两者可以是无回流型的燃料系统、回流型的燃料系统，或其组合。此外，燃料系统可以具有不同的特性，如不同尺寸的箱、不同尺寸的泵、不同的泵容量、不同的泵压力、不同的泵最大流量、不同的开/关循环(如，泵712可以比泵722更间歇性运行)等。注意，在某些示例中，在某些条件下只有一个泵可以操作。例如，如果不需要或未启用来自箱710的燃料(如，在冷起动条件期间)，则可以停用(或不启用)泵712而操作泵722。以此方式，可以使用更少的电池能量，并生成更少的蒸气。

在一个示例中，第一箱包含酒精混合物，如乙醇或乙醇-汽油混合物，而第二箱包含汽油。然而，也可以使用其它燃料类型。

现具体参考图8-10，在其中提供了两个不同的燃料源的情况下描述示例燃料抽取系统配置，这可以在每汽缸两个喷油器(如，进气道喷油器和直接喷油器，或两个进气道喷油器)的发动机中。如上所述，一种燃料可以是汽油，而第二种燃料可以是酒精或酒精混合物。在这样的情况下，燃料可以具有不同的挥发性、蒸发作用等等，这一点可以充分利用。

在图8中表示了一个示例实施例，其中第一箱810可用于第一燃料(如，汽油)而箱812可用于第二燃料(如，乙醇)。箱可以是分离的(如图所示)或整体形成的。此外，箱的尺寸或体积可以不同，例如箱812可以比箱810小得多。在图8中，箱810具有蒸气导管820，箱812具有蒸气导管822，两者都连至接头830。接头830连至碳罐814(后者可以具有通往大气的止回阀)。接头830可以有连至蒸气管理阀816的平行导管826，蒸气管理阀控制(例如经由进气歧管44)进入发动机10的蒸气流量。以此方式，可以允许来自两个箱(或箱部分)的蒸气使用单个碳罐和单个蒸气控制阀(虽然如果需要也可以使用多个碳罐和/或阀)进入发动机。

然而，一种燃料可能比另一种燃料更具有挥发性(例如，10％的蒸发作用的发生对于汽油在约100华氏度相对于85％的乙醇则在160华氏度)。因此，在此示例中，当箱812燃料水平低时，系统的总蒸气体积(空余量空间)可能相对高，这会使蒸气控制更加困难。同样，来自一个箱的燃料可能与另一个箱中的不同燃料混合(如，由于来自汽油箱的蒸发和乙醇箱中的冷凝，乙醇箱可能被多余量的汽油污染)。上述问题中的一些可以通过例如使导管820和822的尺寸为相对不同的尺寸来减轻。

另一种可以使用的方法如图9所示。在此示例中，第一箱910可用于第一燃料(如，汽油)而箱912可用于第二燃料(如，乙醇)。箱可以是分离的(如图所示)或整体形成的。此外，箱的尺寸或体积可以不同，例如箱912可以比箱910小得多。在图9的示例中，单独的碳罐系统(如，碳罐914和916)可用于箱910和912中的每一个。具体来说，箱910具有连至接头930的蒸气导管920，接头930连接到连至碳罐914的导管928(然后碳罐914经由止回阀通往大气)。此外，箱912具有连至接头932的导管922，然后接头932可以经由导管924连至碳罐916。接头930还经由导管934连至第一阀940，而接头932可以经由导管926连至第二阀942。阀940和942中的每一个都连接到接头946，后者然后连至发动机10的进气歧管44。或者，阀940和942中的每一个都可以单独导向进气歧管的独立位置。如上所述，如果需要的话，可以使用附加的碳罐。此外，碳罐914和916可以具有不同的特性(如，尺寸、炭填充量、存储容量，或其它)，而阀940和942可以具有不同的特性，如尺寸、安装方位、最大流量、最小流量、孔口面积、驱动机制等等。阀940和942可以完全分离，或可以在单个壳体中组装在一起。

以此方式，可以允许来自两个箱(或箱部分)的蒸气以可控制的不同量进入发动机，而减少从一个箱到另一个箱的污染。

图10表示了又一个可选实施例，该实施例类似于图9所述的实施例，然而使用了单个蒸气控制阀，同时保持两个箱(或箱部分)之间的分离。具体来说，在图10中，表示了箱1010和1012(如上所述它们可以具有不同的特性并且可以是分离的或整体形成的)以及碳罐1014和1016(它们也可以具有不同的特性)。箱1010经由导管1022连接到接头1020，而碳罐1014在该碳罐的第一出口经由导管1024连接到接头1020。碳罐1014的第二出口连接到接头1026，并经由导管1028连接到箱1012，经由导管1030连接到碳罐1016。此外，接头1020连至阀1040，然后后者将流量导向发动机进气歧管。

在一个示例中，单向止回阀可以放置在管1028中以减少从箱1010到箱1012的蒸气流量。此外，这样的阀也可以放置在管1022中。然而，碳罐1014的出现可能已经足以减少从箱1010到箱1012的蒸气流量，反之亦然。

以此方式，可以使用单个阀(虽然如果需要也可以添加更多)，然而该系统在箱之间通过碳罐(在此示例中，碳罐1014)提供了至少某种程度的分离。可以确定碳罐1014尺寸，使其足够大以便能够将进入箱1012的第一燃料蒸气(如汽油)的量减少到可接受的水平，且因为它与碳罐1016串联，所以这可以允许碳罐1014具有减少的尺寸或容量。

在此处具有不止一个碳罐的任何一个示例中，如果需要的话，碳罐可以组装在单个壳体中。

如在下文中更详细的描述，燃料蒸气的控制、自适应学习、蒸气浓度学习、蒸气混合学习，以及空燃比，都会受到燃料系统类型和配置影响。例如，在某些示例中，来自一个或多个燃料源的蒸气可以按变化的量同时供给给发动机，且因此控制器可以估计蒸气的混合物(如，酒精在汽油/酒精混合物中的百分比)来确定蒸气的化学计量法等等，然后可以将后者用于调整燃料喷射等等。

例如，在某些条件下，第一燃料类型的抽取可能是有利的，而在其它条件下，第二燃料类型的抽取可能是有利的。此外，在又一些条件下，两种类型可以同时抽取。可能影响如何从中选择的因素可以包括例如被吸入的每种燃料类型的燃料蒸气量。因此，如果蒸气主要包含对应于第一喷油器的燃料，则从该源的抽取是首选并例如将持续较长时间段或用更高的抽取流速执行。或者，储液罐中的估计的混合物可以影响抽取哪个储液罐(及来自该源的多大体积被抽取)。例如，某些储液罐可能产生比其它储液罐更多的蒸气，因此需要更长或更频繁，或更大体积的抽取。

此外，注意，所需的/供给的类型1和类型2喷射量，或例如类型1对类型2喷射的相对量可以取决于被吸入发动机的燃料蒸气的源而变化。因此，喷射量可以基于蒸气的源，或基于是否有任何蒸气被吸入发动机，或基于被吸入发动机的蒸气的浓度，和/或基于被吸入发动机的蒸气的混合物而变化。

现参考图11，描述了用于实现响应于来自排气氧传感器(或其它源)的反馈而进行燃料喷射量调整以提供所需的总体空燃比的例程。具体地，在其中可以向汽缸提供不止一种喷射类型的情况下，例程确定基于反馈调整哪种类型的燃料。如在此所用，不同的燃料或喷射类型可以指不同的燃料(如，包含酒精的燃料相对于汽油)或可以指不同的喷油器位置(如进气道相对于直接)，或可以是不同尺寸的喷油器(如，其中一个比另一个具有更高的最大流量)，或可以指其它喷射特性、燃料供给特性、喷射特性、燃料属性特性(如温度、热容、功率密度等等)，或可以指汽油喷射相对于喷水，或其它，或可以指不同的燃料混合物(其中一种燃料类型比另一燃料类型具有相对更多或更少的乙醇)。同样，各燃料类型可以单独地供给给燃烧室，或在向燃烧室供给之前混合。

具体来说，在1110，例程确定是否启用燃料类型2的喷射或供给。如在下文中更详细的说明，可以使用各种因素来确定是否启用燃料类型2的供给或喷射，如发动机温度、排气温度、车载(如，在燃料箱中)的类型2喷射(如，燃料类型)的量等等。如果对1110的回答为是，则例程进入1112来确定是否启用燃料类型1的喷射或供给。再次，如下文中更详细的说明，可以使用各种因素来确定是否启用燃料类型1的供给或喷射，如发动机温度、排气温度、车载(如，在燃料箱中)的类型1喷射(如，燃料类型)的量等等。如果对1112的回答为是，则例程进入1114，否则例程进入1116。

当对1110的回答为否时，例程进入1118，其中例程再次确定是否启用燃料类型1的喷射或供给。如果为否，则例程结束。否则，例程进入1120。

在1114中，例程选择燃料类型用于下文中参考图12更详细地描述的调整。例如，如果选择了类型1，则例程进入1120，如果选择了类型2，则例程进入1116，且如果选择了两种燃料类型，则例程进入1122。虽然图12的例程考虑如所需调整的带宽、最小和最大脉冲宽度限制，及其它因素，各种其它因素也会影响调整哪些喷油器来响应反馈信息，和/或基于反馈信息多个喷油器之间的相对调整量。在其中水包括在类型2喷射中(如，水-酒精或水-乙醇混合物)的一个实施例中，响应于空燃比误差的类型2喷射的调整有效性随着水在混合物中的分数增加而下降。因此，在这样的实施例中，当水的分数超过限制，例如0.7时，可以停止或停用为影响空燃比(如，响应于排气传感器反馈)而对类型2喷射调整的选择，并因此调整的所有或大部分可以对类型1喷射，如汽油喷射做出。在选择喷油器用于反馈控制时可以使用的另一标准可以基于有多少燃料在相应的箱中，且因此如果一种燃料较低，则可以不增加它来响应反馈，以保存该燃料。

在1116，例程基于空燃比传感器反馈调整燃料类型2(参见图17)。例如，可以使用PI控制器来处理(所需和实测空燃比之间的)误差信号来产生反馈修正，以调整燃料类型2的燃料喷射或供给量。亦应注意，不止一个传感器可用于产生上游和下游反馈修正。

在1120，例程基于空燃比传感器反馈调整燃料类型1(同样参见图17)。例如，可以使用PI控制器来处理(所需和实测空燃比之间的)误差信号来产生反馈修正，以调整燃料类型1的燃料喷射或供给量。再次注意，不止一个传感器可用于产生上游和下游反馈修正。

在1122，例程基于空燃比传感器反馈调整燃料类型1和2两者(同样参见图17)。例如，可以使用PI控制器来处理(所需和实测空燃比之间的)误差信号来产生反馈修正。该修正然后可划分为两个部分，一部分用于调整燃料类型1的燃料喷射或供给量，另一部分用于调整燃料类型2的燃料喷射或供给量。再次注意，不止一个传感器可用于产生上游和下游反馈修正。此外，上游修正可以应用于燃料类型2，而下游修正可以应用于燃料类型1，或相反。在另一示例中，稀修正可应用于燃料类型2，而浓修正可应用于燃料类型1，或相反，以便调整各燃料类型的相对量。同样，可以在第一组选定的发动机操作条件下对燃料类型1做出更大的修正，而在第二组选定的发动机操作条件下对燃料类型2做出更大的修正。

以此方式，可以取决于操作条件在不同的条件下以不同的量使用不同的燃料类型(如喷射位置、燃料品质、燃料密度、燃料热容等等)来帮助空燃比反馈修正。

现参考图12，描述了用于选择对空燃比的反馈调整使用哪种燃料类型的示例例程。如上所述，可以考虑各种因素，且虽然图12所述的例程表示了这些因素中的一部分，但如果需要的话，也可以添加其它因素，或只考虑所示的部分因素或不考虑这些因素。

在1210中，例程从一个或多个排气传感器读取排气空燃比传感器信息。然后在1212中，例程计算一个或多个修正的量和方向。例如，可以使用PI控制器，或可以使用多个PI控制循环，如基于上游和下游传感器。然后，在1214中，例程确定是否需要高频率调整燃料供给量。例如，如果在排气空燃比中碰到了快速(且可能很大的)改变，则使用类型2喷射可能可以更快速地修正此误差(如，燃料类型，如当类型2燃料直接喷射，或喷射得更接近汽缸，或如果用于类型2燃料的喷油器比用于类型1燃料的喷油器具有更高的带宽)。如果对1214的回答为是，则例程进入1216来选择类型2燃料调整，然后结束。

否则，例程进入1218来确定用于类型1喷射的喷油器对应的脉冲宽度(PW)是否接近该喷油器的最小PW值或该喷油器的最大PW。如果是，则例程再次进入1216。如果对1218的回答为否，则例程进入1220来确定用于类型2喷射的喷油器对应的脉冲宽度(PW)是否接近该喷油器的最小PW值或该喷油器的最大PW。如果是，则例程进入1222来选择类型1燃料用于调整。如果对1220的回答为否，则例程进入1224。

在1224，例程基于反馈信息确定是否出现调整两种燃料类型的条件。例如，可能确定对类型2喷射(如，燃料类型)调整做出较高频率的调整，而对类型1燃料调整做出较低频率的调整。以此方式，在其中类型2喷射为直接燃料喷射而类型1喷射为进气道燃料喷射的示例中，湿壁动态延迟可以减少。或者，可以选择两种燃料用于调整，其中调整的一部分由每种燃料类型做出。此部分可以是百分比或其它比率，可根据发动机操作条件、燃料条件等等调整。

如果对1224的回答为是，则例程在1226继续调整两种燃料。否则，例程进入1228来调整燃料类型1。

以此方式，不同的燃料类型可用于对不同的条件提供空燃比反馈控制，从而总体操作得到改进。例如，在进气道喷射用于控制比直接喷射更低频率的反馈调整时，可以实现更快的反馈控制，同时减少湿壁动态，并仍然利用两种燃料类型的反馈调整。此外，最小或最大喷油器燃料供给的问题可以得到处理，同时仍然保持精确的总体空燃比控制。

现参考图13，提供了用于基于发动机、汽车，和/或环境操作条件启用燃料类型的第一实施例示例起动例程。首先，在1310，例程确定是否发生了发动机起动。例如，例程可以监视发动机转速、起动机、接通操作，或各种其它参数来识别发动机起动。如果对1310的回答为是，则例程进入1312来启用燃料类型1供给或喷射。然后，例程进入1314来确定发动机冷却剂温度(ECT)是否高于限制T1。如果是，则例程进入1316来确定催化剂温度是否高于限制T2。如果是，则例程进入1318来启用燃料类型2供给或喷射。以此方式，对其中燃料类型2更难以蒸发，如包含酒精的燃料(如，乙醇或乙醇混合物)的情况，可以利用燃料类型1用于发动机起动和/或发动机预热，并避免燃料类型2，直到发动机和排气系统已预热。如上所述，燃料类型可以指不同的燃料混合物、不同的喷油器位置等等。

虽然上述示例依赖于发动机冷却剂温度，但也可以使用各种其它参数，如环境空气温度、环境压力、油温等等。类似地，可以使用各种排气温度，如排气温度、催化剂温度，或其估计。以此方式，可以为发动机起动和/或预热提供适当的燃料。此外，此处的起动方法可用于重起动，如热重起、起动失败之后的重起动、减速燃料截止之后的起动，或在旋转期间或从停止状态起动发动机，像混合动力汽车(如，混合动力电动汽车)那样。

现参考图14-15，描述了用于启用燃料类型的第二实施例，其说明了在发动机预热/起动操作期间限制某些燃料类型的情况。在此实施例中，描述了可以应用于使用至少两种燃料类型的各种发动机概念，如每汽缸两个PFI喷油器、每汽缸一个DI和一个PFI喷油器，或一个乙醇混合物喷油器和一个汽油喷油器等等的预热策略。以此方式，可以包括发动机控制策略以防止某种燃料类型(如乙醇混合物)在发动机过冷时的使用，并随着发动机预热(逐渐或突然)向使用转换。这可以由至少下述原因做出。(1)在使用乙醇或乙醇混合物的示例中，这样的燃料可能比汽油更不易挥发(例如，10％的蒸发作用的发生对于汽油在约100华氏度相对于85％的乙醇则在160华氏度)。可能在发动机预热之前难于获得足够的蒸发作用及空气燃料与乙醇的混合。(2)再次，在选定的条件下将乙醇用于避免或减少爆震的示例中，爆震的可能性可以在更低的温度极大减小。因此，希望在某些条件下在可能时最小化乙醇消耗来保存它以便用于更可能发生爆震的时候。

如下文中更详细的说明，一旦发动机已预热，所需的乙醇分数(EF)，或其它这样的参数，可以如所述作为转速和负荷的函数确定，并用附加的逻辑于不常见的环境条件、乙醇或汽油的低燃料水平等等。然后可以用一个或多个乘数(如，总体乘数EF_MUL)修改预热所需的乙醇分数来考虑冷起动和预热。

EF_MUL的值在预热期间可以在0到1的范围中(对高于正常的温度可能需要高于1的值)。可以通过各种输入确定EF_MUL的值，包括发动机冷却剂温度、发动机油温、环境空气温度、发动机进气温度、发动机起动以来的时间、转速、负荷、可用燃料压力、环境湿度，及其它参数。这些输入中的每个都可以测量或推断出。EF_MUL的值可以在发动机操作期间连续地重新计算。

现具体参考图14，在1410中，例程确定是否出现了发动机起动。然后，如果是，则在1412，发动机起动以来的时间定时器重置为0并开始计数。类似地，燃烧事件计数器重置为0并开始计数起动以来的燃烧事件。

从1412或对1410的回答为否时，例程进入1414、1416及1418来使用图15的校准曲线图计算用于类型2喷射的单个乘数，在一个示例中这是乙醇或乙醇混合物，或另一种包含酒精的混合物。然后例程进入步骤1420。

在步骤1420的一个实施例中，例程通过用每个输入的单独乘数值相乘来确定所需燃料类型2分数上的总体乘数的当前值。在此方法中，输入变量的效果都可以同时得以考虑，例如：

EF_MUL＝EF_MUL_ECT*EF_MUL_EOT*EF_MUL_AAT*EF_MUL_ACT*EF_MUL_ATMR1

其中

EF_MUL＝所需乙醇分数上的总体乘数，EF_MUL_ECT＝作为发动机冷却剂温度的函数的乘数、EF_MUL_EOT＝作为发动机油温的函数的乘数、EF_MUL_AAT＝作为环境温度的函数的乘数、EF_MUL_ACT＝作为发动机进气温度的函数的乘数、EF_MUL_ATMR1＝作为发动机起动以来的时间或发动机起动以来的燃烧事件数量的函数的乘数。

这些乘数的示例校准曲线在图15的顶部、中间和底部图表中说明。这些图表示了每个输入的线性改变，但实际的校准曲线可能是非线性的。这些值可以通过查找表、通过数学公式等确定。注意，EF_MUL_ATMR1的最小校准可以由构建足够的乙醇燃料压力以操作直接喷射系统所需的时间约束，或可以将附加的乘数用于燃料压力。同样，部分或所有乘数都可以使用不止一个输入来计算。例如，在低温下的燃料/空气混合可能只在转速和/或负荷的特定范围中成为问题。同样，虽然每个图表对两个乘数是一样的，但实际上每个乘数可以具有不同的校准曲线。

注意，上述乘数也可以是附加参数的函数，如发动机起动以来的燃烧事件的数量。

描述了用于在发动机预热期间限制燃料类型的步骤1420的可选实施例。具体来说，在此实施例中，每个输入因子被视为对使用燃料类型(如，使用乙醇)的单独的可能约束。总体乘数(对所需的乙醇分数)的当前值可以通过当前约束性最强的输入因子确定。这可以包括如上所述检查相同的输入乘数，虽然可以不同地选择这些乘数的校准值。同样，EF_MUL的值也可以在发动机操作期间连续重新计算。例如，可以使用如下的计算：

EF_MUL＝MINIMUM(EF_MUL_ECT，EF_MUL_EOT，EF_MUL_AAT，EF_MUL_ACT，EF_MUL_ATMR1)

通过此方法，当发动机第一次起动时，EF_MUL_ATMR1可以是限制性约束，随后是EF_MUL_ECT，直到冷却剂预热，随后是EF_MUL_EOT，直到油预热，然后余下的约束在非常冷的天气下可以是EF_MUL_AAT。

现参考图16-18，描述了用于选择初始所需燃料相对量，然后考虑一个或多个乘数，如上述讨论的那些，以及其它条件的例程。此外，如果需要的话，例程接下来执行一些调整，以考虑燃料存储量和其它因素，然后使用这些值来协调发动机操作以满足驾驶员的请求。

在1610，例程读取各种发动机操作参数，如发动机转速、发动机负荷、发动机冷却剂温度、排气温度、齿数比等等。然后，在1612，例程选择初始类型1和类型2相对量，例如基于操作参数所需的分数。注意，可以做出各种可选的确定，如确定所需的各燃料类型的百分比，或各燃料类型的绝对量。此外，也可以包括自适应参数以基于来自各种传感器，如爆震传感器的反馈来考虑学习到的对燃料类型的调整。自适应项可以存储为例如转速、负荷、温度、或其组合的函数。以此方式，如果爆震持续在可重复的位置发生，则可以自适应地学习到例如类型2喷射量的自动增加，使得这样的调整可以无需等待来自爆震传感器的反馈而做出。

在其中类型2喷射是乙醇(或乙醇混合物)的一个示例中，1612中的确定可以称为所需的乙醇分数(EF)。然而请注意，这可以是重量百分比、质量百分比、体积百分比，或比率。此外，如在此所述，如果需要的话也可以使用绝对值。此外，类型1和类型2喷射量的选择可以基于其它因素，如可能影响爆震性的因素。例如，环境湿度可用于对给定的操作条件调整类型2喷射量，因为增加的湿度可以降低爆震性(且因此需要更少的类型2喷射)，反之亦然。注意，所需点火正时也可以随着类型1和类型2喷射相对量的变化，或随着类型1和类型2喷射的各自量的变化而变化。

在一个示例中，可以基于压缩比、增压，及温度确定类型2燃料的量，使得可以减少发动机爆震，从而减少点火提前的限制。然而，如在此所述，在确定是否使用类型2燃料及类型2燃料的量时可以使用附加的因素，例如，箱中剩余的类型1燃料的量、学习车载类型2燃料的成分(如，混合)的需要、最小脉冲宽度问题，及在没有足够频繁地使用类型2燃料时周期性地用类型2燃料操作的需要(如，以减少燃料管和/或喷油器的沉积物形成和/或堵塞)。

除了在此所述的示例和实施例，还可以使用另一示例，其中可以检测瞬时条件并将其用于发起对类型2(和类型1)喷射量的开环调整。此调整可以包括类型2喷射的相对量的临时增加来响应瞬时条件检测。在一个实施例中，可以检测驾驶员急加速，如从怠速条件快速地急加速。响应于这样的条件，类型2喷射(如，包含酒精的混合物，如乙醇或乙醇混合物的直接或进气道喷射)可以根据预先选择的或活跃变化的曲线临时增加。以此方式，喷射到发动机中的物质，如燃料的热容/蒸发热可以增加，从而减少急加速的爆震性。作为一个示例，响应于驾驶员急加速，EF可能临时增加百分之5-10达1至10个燃烧循环。

继续图16，在1614，例程基于各种因素，如上文中参考图14-15所述的乘数调整初始量。例如，可以使用最小乘数，或可以按如上所述一起使用所有乘数。接下来，在1616，例程继续确定类型2燃料是否为空(如，存储位置为空或低于最小值)或已停用。如果是，则例程进入1618来将调整的初始相对量(如，EF)设置为0。或者，例程继续在1620确定类型1燃料是否为空(如，存储位置为空或低于最小值)或已停用。如果是，则例程进入1622来将调整的初始相对量(如，EF)设置为1(或100％)。最后，例程进入1624来输出调整的燃料类型相对量。以此方式，可以在确定发动机操作期间要使用的各燃料类型的量时考虑各种操作因素和/或情形。

然后例程进入图17中的1710来确定所需的发动机扭矩。所需的发动机扭矩可以基于驾驶员请求、发动机转速、齿数比、巡航控制、牵引控制、汽车稳定性控制等等。然后，在1714，例程基于操作条件确定所需空燃比。例如，可以选择稀混合气、浓混合气，或接近化学计量条件。然后，在1716中，例程读取来自1624的类型1和类型2燃料相对量，这考虑了预热效应和燃料可用性。

在1718，例程基于相对量、所需扭矩、所需空燃比，和/或其它操作条件确定类型1和类型2喷射的前馈量。例如，例程可以确定提供所需发动机扭矩需要提供的燃料能量总量，然后基于各燃料类型的所需比率(或相对量)在各燃料类型之间分配燃料能量，且如果有的话，还考虑各燃料类型的不同功率密度、燃料密度等等。此外，例程然后可以确定每种燃料类型的初始燃料量，该初始燃料量在当前条件下供应给发动机时，假设有足够的空气，可以产生所需扭矩。燃料量可以有各种单位，包括给定该燃料类型的喷油器特性时对应的燃料脉冲宽度(PW)，从而考虑例如喷油器斜率和偏移量。

接下来，在1720，例程向燃料量中的一个或两者添加反馈空燃比调整。如在此所述，反馈调整可以基于排气装置中的空燃比传感器，且调整可以在不同的条件下在不同的燃料类型之间改变。再次，调整可以有各种单位，包括脉冲宽度(PW)。

继续图17，在1722，例程确定类型2脉冲宽度是否小于最小值(用于类型2喷油器的min_pw_2)。如果是，则例程进入1724来增加类型2燃料量(如，PW)并从类型1燃料量中减少对应的量。以此方式，在其中类型2燃料用于降低爆震性的示例中，系统提供附加的类型2燃料使得爆震得以减少并使在低脉冲宽度值上操作时的系统错误可以减少或避免。

或者，如果对1722的回答为否，则例程进入1726来确定类型1脉冲宽度是否小于类型1喷油器的最小值(min_pw_1)。如果是，则例程进入1728来将类型1燃料量(如，PW)减少到0，并在类型2燃料量中增加对应的量。再次，以此方式，在其中类型2燃料用于降低爆震性的示例中，系统提供附加的类型2燃料使得爆震得以减少并使得在低脉冲宽度值上操作时的系统错误可以减少或避免。

从1728或当对1726的回答为否时，例程进入1730来基于所需空燃比和经由类型1和类型2喷油器提供的实际混合物的化学计量空燃比确定空气量。然后可以经由电子控制的节气门、气门正时，或其它这样的驱动器提供空气流量。

以此方式，可以考虑各燃料类型变化的相对量及变化的总燃料量，同时补偿最小燃料限制并以所需的空燃比提供所需发动机扭矩。

现参考图18，描述了用于补偿对在不同的条件下使用不同燃料类型的能力的限制并补偿发动机爆震的可能性的例程。例如，在其中类型2喷射用于降低爆震可能性(如，直接喷射的乙醇或乙醇混合物)的情况下，在选定的条件以及其它条件下(如，增加的压缩比、增压等等)限制对这样的燃料的使用可能导致爆震发生。换句话说，在其中限制乙醇直到发动机已预热的示例中，控制策略可以考虑减少的乙醇对发动机操作的影响。并且，如果乙醇的一个目的是允许增加的压缩比和/或增加的增压压力(因为乙醇更高的辛烷值和更高的蒸发热)，则当乙醇使用被限制(EF_MUL＜1)时，可能需要采取附加的控制动作来避免或减少爆震(尽管在较低温度下有降低的爆震的趋势)。在一个实施例中，可以使用其中调整点火正时来响应爆震传感器的反馈爆震控制。或者，或附加地，也希望使用开环爆震避免，来提供闭环爆震控制系统的开始点和/或作为用于闭环爆震控制系统劣化时的备用系统。

当EF_MUL小于1时，开环爆震避免的一种方法可以用附加的点火延迟、附加的加浓、变速器降档(以增加发动机转速，因为爆震在较高转速更不可能发生)、用电子节气门进行负荷限制，和/或通过泄压阀或可变几何涡轮增压器调整进行增压限制的组合来提供。取决于操作条件(如，压缩比和/或增压压力)，可以使用各种控制策略。

在第一实施例中，受爆震限制的点火提前的敏感性可以作为多个变量的函数，如RPM、扭矩、空燃比、发动机进气温度，以及作为附加变量的乙醇减少量(如，EF_MUL)或乙醇分数。

在第二实施例中，其中单独的点火延迟不足以避免爆震(如，过度的点火延迟可能导致喘振和/或较高的排气温度)，可以做出附加的修改。例如，例程可以首先尽可能地延迟点火，然后加浓燃烧空燃比来避免或减少爆震。如果碰到最大可行加浓，则可以采取变速器降档。

在第三实施例中，例程可以首先尽可能地延迟点火，然后采取变速器降档。如果仍然有爆震可能，则例程可以足够加浓来避免或减少爆震。

在第四实施例中，例程可以用电子节气门控制来限制最大负荷。这样的方法可以单独使用，或与上述第一、第二和/或第三实施例组合，如果那些方法提供不足的爆震控制的话(因为限制最大负荷可能会导致驾驶员满意度降低)。最大允许负荷可以作为EF_MUL或乙醇分数、发动机转速、发动机冷却剂温度、相对空燃比，及其它变量的函数。例如，可以使用下面的函数：

MAX_LOAD＝f(EF_MUL或EF，RPM，ECT，a/f，等)

在第五实施例中，例程可以用泄压阀和/或压缩机旁通阀限制最大增压。再次，这样的动作可单独使用，或补充上述四个实施例中的一个，如果那些策略提供不足的爆震控制的话(同样因为限制最大增压可能导致驾驶员的不满意)。最大允许增压可以作为EF_MUL或乙醇分数、发动机转速、发动机冷却剂温度、相对空燃比，及其它变量的函数，如：

MAX_BOOST＝f(EF_MUL或EF，RPM，ECT，a/f，等)

这些实施例的大量变体都是可能的，例如第二和第三实施例可以省略降档或加浓。

现具体参考图18，在1810中例程比较最终类型1和类型2喷射量与来自图16的初始量。例如，例程可以确定用于调整各燃料类型的差值，基于当前的操作条件这可能增加爆震性。然后，在1812中，例程确定这些差值是否对当前的条件来说过大(如，例程可以做出是否会碰到爆震的开环估计)。如果是，则例程进入1814来调整操作参数以降低爆震性，如上文中刚刚描述的五个实施例。

以此方式，即使在减少爆震所需的类型2喷射的量不可用时，爆震仍然可以按有效的方式减少。

现参考图19，描述了用于在发动机起动期间处理不同水平的燃料或喷射类型的例程，更具体地，是否某燃料类型因为存储为空而变得不可用。例如，先前的发动机操作可能导致耗尽一种燃料类型。然而，由于在此描述的方法，可以用光一种燃料类型而不迫使发动机停机。然后，图19的例程可用于决定当一个燃料箱为空，或当一种燃料类型耗尽时，何时允许发动机运行(或起动)。如果某燃料类型在发动机操作期间耗尽，则图20的例程可用于调整当前发动机操作。

回到图19，例程首先确定是否请求了发动机起动(如，通过监视钥匙位置等等)。如果是，则例程进入1912来确定驾驶员是否在第一燃料类型耗尽(如，汽油燃料箱为空)时尝试起动发动机。如果是，则例程进入1914来确定是否用类型2燃料(如，乙醇、乙醇混合物、其它包含酒精的燃料或混合物、不同的喷油器位置等等)起动。1914的判断可以基于使用类型2燃料成功起动的概率，和/或实现可接受的排放的概率。这两个因素都取决于如温度(发动机冷却剂和/发动机油和/或发动机进气)这样的因素，并可以这样确定：

START_PROB＝f(ECT，EOT，ACT)

EMIS_OK_PROB＝f(ECT，EOT，ACT)

如果成功起动的概率低于阈值(即，对1914的回答为否)，则发动机可以转动而无需任何燃料喷射(或只操作用于燃料类型1的喷油器)。如果成功起动的概率超过阈值，则可以在1918中尝试用类型2燃料起动。如果尝试起动但可接受的排气排放的概率很低，则可以激活指示灯来警示驾驶员并设置错误码。

以此方式，即使在某燃料类型耗尽时也可以提供发动机起动，同时避免在其中剩余的燃料类型可能导致劣化或不可接受的性能的条件下尝试起动。

在一个实施例中，当对1914的回答为是时，例程可以进入1920来确定是否可以执行使用类型1和类型2两者燃料类型的起动。在选定的条件下，如基于ECT、EOT、ACT、大气压，或其组合，这样的操作是需要的。如果是，则例程可以进入1922来用两种燃料类型起动。且如果否，则例程按如上所述进入1918。

现参考图20，描述了用于如果在诸如连接到第一喷油器的第一储液罐包含汽油或汽油混合物，而连接到第二喷油器的第二储液罐包含酒精混合物，如乙醇混合物，或仅乙醇的情况下某喷射类型耗尽时的调整操作的例程。然而，注意，例程可以应用于各种其它情形，例如第二储液罐包含水或水混合物时。

首先，在2010，例程确定至少第一和第二储液罐各自的储液罐水平。如在此所述，储液罐可以分别保存不同的燃料混合物，其中一个储液罐比另一个储液罐更大，它们可分别称为主要储液罐和次要储液罐。接下来，在2012，例程确定主要储液罐是否为空。例如，如果流体水平低于空阈值，或如果已使用流体量的估计达到预先选择的值而未发生加注事件，则例程可以确定储液罐为空。如果否，则例程进入2014来确定次要储液罐是否为空。再次，这可以用各种方式确定。如果是，则例程进入2024，否则例程进入2016。在一个示例中，可以校准每个储液罐水平被视为“低”的值，使得未修改的喷射和发动机功能可以对大多数操作保持，或可以设置该值，使其保持尽可能长的时间。

在2016，例程确定主要储液罐是否较低。例如，如果流体水平低于低阈值，或如果已使用流体量的估计达到第二预先选择值而未发生加注事件，则例程可以确定储液罐为空。如果是，则例程进入2028。如果否，则例程进入2018来确定次要储液罐是否较低。再次，这可以用各种方式确定。如果是，则例程进入2020，否则例程进入2022。

在2020，例程确定如果不使用次要喷射是否可以保持歧管绝对压力水平，和/或增压水平而不加浓。换句话说，例程确定是否需要次要喷射来避免爆震而无需使用例如加浓和/或点火延迟进行调整。如果对2020的回答为是，则例程进入2022。在2022，例程继续使用在此确定的喷射量而不作修改。否则，例程进入2024来对一个或多个汽缸停用次要喷油器并在2026调整主要喷射量。具体来说，在空燃比、扭矩产生等等方面调整主要喷射来补偿次要喷射的减少。此外，也可以使用附加的调整，如点火调整、节气门角度、增压压力，或其组合。

继续图20，在2028和2030，当主要储液罐较低时，例程减少主要喷射并增加次要喷射。具体来说，例程调整次要喷射以在如空燃比、扭矩等等参数上补偿主要喷射的减少。以此方式，可以减少主要储液罐的使用，而不增加爆震的可能性。注意，2028中的增加/减少量可以基于各种因素，如发动机转速和负荷，汽车速度等等。此外，附加的调整可用于补偿增加/减少，如增压压力、点火延迟、节气门角度等等。例如，随着次要喷射增加，允许的增压(而没有碰到爆震)可以增加。

总的来说，图20的例程可使得至少在一个实施例中，在耗尽主要储液罐之前首先耗尽次要储液罐。需要这样的方法，其中主要储液罐包含的燃料是用于起动的燃料(如，次要储液罐包含具有更低挥发性的燃料)。以此方式，如果汽车停机而没有补给燃料，则仍然可以在较大范围的条件下提供发动机起动。

此外，一旦已确定次要供给较低，则控制系统的目标可以是保持尽可能长的化学计量操作以保持排放性能。可以评估操作条件来确定是否可以用点火延迟实现所需扭矩(或接近所需扭矩)而无需(或用减少的)燃料加浓。如果所需扭矩可以通过增加增压和廷迟点火获得，则可以停用次要喷射(如，乙醇或乙醇混合物)。然而，如果需要加浓，则可以使用次要喷射。在这样的情况下，可以映射其中停用次要喷射的可接受的操作条件来确定可接受的点火、燃料、节气门，和增压设置而无需次要喷射(如，不用乙醇或用减少的乙醇)。然后，一旦次要储液罐已耗尽，则发动机仍然可以操作，但具有可能减少的最大发动机性能和/或减少的燃料经济性(因为可能需要附加的燃料加浓和点火延迟来缓解爆震)。

以此方式，可以利用具有不同燃料混合物的多个储液罐在更广的范围上扩展发动机操作和性能和/或效率增益。

现参考图21，图表通过线2110和2112说明了两个示例喷油器的不同喷油器特性。在一个示例中，喷油器线2110可以是用于类型2喷射的(如，乙醇、直接喷油器、喷水等等)，而线2112可以是用于类型1喷射的(如，汽油、进气道喷油器、汽油混合物等等)。虽然此示例表示了每个喷油器都具有相同的最小脉冲宽度(minpw1)，在另一实施例中，它们可以具有不同的最小脉冲宽度。该图表还说明了如何用不同的喷油器斜率对不同的最大燃料流量确定喷油器尺寸。如在此所述，不同喷油器的空燃比反馈控制增益和/或自适应学习增益可以不同，以考虑喷油器斜率和/或偏移量(最小流量值)，以及不同的燃料特性的变化。

现参考图22，表示了说明响应于爆震性的确定(如，随着扭矩增加、随着转速降低、随着温度升高、随着湿度降低，和/或其组合)的类型2喷射(如，乙醇、乙醇混合物、直接喷射、开启气门进气道喷射等等)的量的示例确定的图表。该图表以线2210(相对于2212)表示例如在中等到高负荷下当开始引进乙醇到所需值(除了汽油以外)，接近零的乙醇喷射可能不可行。这样，控制系统在或接近最小脉冲宽度处添加选定的乙醇量。以此方式，例如，可以提供足够的乙醇来降低爆震性而不破坏乙醇喷油器的最小稳定脉冲宽度。

注意，在图21和22所述的示例中，在燃料喷油器响应图中使用单个斜率。然而，该图可以是非线性的，且例如可以具有两个线性分段，而每个都有其自身的斜率和偏移量。此外，图表也可以具有曲线响应。

现参考图23，描述了考虑最小脉冲宽度问题和不同的燃料类型特性而用于控制第一和第二喷射类型的燃料喷射的可选实施例。首先，在2310，例程确定某燃料类型所需的分数，例如乙醇分数(EF)。接下来，在2312，确定所需的总体空燃比，或相对空燃比。所需的总体相对空燃比可以作为转速、负荷、推断的排气温度等等的函数确定。所需的乙醇分数可以主要作为如在此所述的转速和负荷的函数确定，而附加逻辑用于起动和预热、可变的环境条件、乙醇或汽油的低燃料水平等等。

接下来，在2314，例程按如下对2310中的EF计算总体化学计量空燃比：

AF_stoich_total＝(1-EF)*(AF_stoich_gas)+(EF)*(AF_stoich_eth)

其中AF_stoich_total是总体化学计量空燃比，AF_stoich_gas是第一燃料类型的化学计量空燃比(如，对汽油来说约为14.6)，AF_stoich_eth＝第二燃料类型的化学计量空燃比(如，对纯乙醇来说为9.0，对E85来说约为9.8)，及EF＝来自2310的所需乙醇分数(或总的来说，第二燃料类型的所需分数)。注意，汽油和乙醇的化学计量值可以基于自适应学习用来自排气氧传感器的反馈修改。

接下来，在2316中，例程为如下汽油喷油器(可以是进气道喷油器)及乙醇喷油器(可以是直接喷油器)计算所需的燃料质量流量：

fuel_mass_total＝air_mass/[(AF_stoich_total)*(lambda)]

fuel_mass_gasoline＝(1-EF)*(fuel_mass_total)

fuel_mass_ethanol＝(EF)*(fuel_mass_total)

其中

lambda是来自2312的所需相对空燃比，AF_stoich_total是来自步骤2314的总体化学计量空燃比，而air_mass是进入要加燃料的汽缸的空气质量，air_mass可以通过测量或推断得到。

继续图23，在2318，例程然后基于2316中计算出的燃料质量计算两个喷油器的燃料喷射脉冲宽度命令。此外，例程包括用于将乙醇喷射至少保持在最小脉冲宽度的调整(如果需要的话，通过减小汽油脉冲宽度，或如果它达到最小脉冲宽度，则通过关闭汽油喷射并相应地增加乙醇脉冲宽度，如上文中参考图17和22所述)。

现参考图24及以下附图，例程和图表如图所示用于这样的示例，其中第一喷射类型为汽油或柴油燃料，而第二喷射类型包括水，如纯水、水和酒精混合物，或水和乙醇混合物，或水和甲醇混合物，或其它，如在此所述。此外，在一个实施例中，类型1喷射是进气道喷射燃料进入汽缸，而类型2喷射是直接喷射燃料进入汽缸。在另一个实施例中，两种类型的喷射都可以是进气道喷射，如图4或5所示的那样。

如在此所述，使用多种燃料类型，(如使用汽油和乙醇)的一个可能的益处是在爆震若不然可能会发生的条件下抑制爆震，爆震的抑制是因为有较高的燃料辛烷值和增加的进气冷却(如，由于乙醇更高的蒸发热)的组合。进气冷却效应也可以通过经由直接喷射或带有开启气门喷射指向的进气道喷射主要用空气提供进气冷却效应来增强，而只有很少或没有来自如进气歧管的金属表面的蒸发。

然而，乙醇(或其它基于酒精的燃料)可能较昂贵或在某些时间和/或地点不可用。因此，如果依赖于这样的燃料，如果它们不可用，则发动机扭矩和/或性能就会受到限制。为了减少或消除这样的扭矩和/或功率限制，一种方法可以包括添加的硬件和/或控制逻辑，以便允许在第二(如，乙醇)燃料系统中使用水(或水/乙醇，或水和包含酒精的混合物，或其它混合物)。

例如，水或水混合物在高负荷下可以获得乙醇的部分或全部爆震益处。虽然水没有具体的辛烷值，但它的确有更高的蒸发热(约2256千焦/千克，相比之下乙醇约为840而汽油约为350)。因此，通过允许喷射(直接或进气道)水(或水酒精混合物)，可以实现类似的爆震改进。此外，水/乙醇的另一个弹性益处在于其使用非常晚的喷水的能力(当箱大部分由水填充时)。晚喷射可用于排气温度控制和/或在低RPM下增加的增压和/或减少的涡轮滞后。

在一种方法中，当允许第二喷射源具有变化的水和酒精混合物比率(如，水和乙醇、或水和乙醇/汽油混合物)时，能够测量或推断乙醇/水燃料箱中的水分数(WF)或相反地推断乙醇分数将是有益的。在此示例中WF可以从0(纯乙醇)变化到1(纯水)。此信息然后可用于各种特征，包括确定提供所需扭矩同时减少爆震需要的汽油和水/乙醇混合物的量，且还用于保持对燃烧总体空燃比的精确控制。

在一个实施例中，传感器可以测量水和乙醇之间一个或多个不同的属性，例如下述属性中的任何一个，或其组合都可以使用：比重(对水约为1，而对乙醇约为0.789)、粘性(对水约为21lb-s/ft2，而对乙醇约为25)、电容、电阻，或其它。如果需要的话，传感器读数可以使用对温度和影响水和/或乙醇的属性的其它改变所作的补偿。

在另一实施例中，可以使用水分数(WF)或等价参数的推断估计。推断WF的一个处理可以包括在特定时间执行估计，例如在发动机起动之后和/或在经由燃料水平传感器检测到补给燃料事件之后。WF推断处理可以在发动机在闭环空燃比控制(如，化学计量反馈控制)下用汽油运行并停用蒸气抽取时发生。

WF推断处理可以包括逐渐增加水/乙醇喷油器上的脉冲宽度，同时通过汽油喷射脉冲宽度的相应减少基于使用排气氧传感器的闭环控制来保持总体化学计量空燃比。汽油和水/乙醇喷油器的脉冲宽度值和/或改变然后可用于计算WF。例如，如果水/乙醇喷油器的脉冲宽度可以极大地增加和/或减少而在汽油喷油器脉冲宽度中没有或只有最少的减少和/或增加，则WF为1(纯水)。

或者，或附加地，反馈信息和其它信息的组合可用于估计WF。例如，可以使用空气流量(如，来自MAF传感器)和空燃比(如，来自排气传感器)来确定由喷油器提供的燃料总量，然后使用喷油器斜率和偏移量来确定水在水/乙醇混合物中的量和比率。

在一个实施例中，可以考虑各种因素，包括喷油器传递函数(燃料质量流量相对于脉冲宽度)，可以包括对比重和粘性改变的补偿，而它们自身都可以是水分数的函数。因此，水分数(WF)可以称为水在乙醇/水混合物中的分数，虽然也可以使用其它分数，如水在总体乙醇/水/汽油质量中的分数。在其中水分数是水在乙醇/水混合物中的分数的示例中，下面的过程可用于在发动机操作期间计算/估计水分数(WF)。

(1)首先，一旦系统在只使用类型1喷油器(如，在此示例中为汽油喷油器)时已用来自一个或多个排气氧传感器的反馈获得有关化学计量法的收敛，就可以启用该方法。

(2)接下来，可以设置接近类型2喷油器(如，在此示例中为乙醇/水喷油器)上的最小脉冲宽度的接通脉冲宽度。当喷射未知或相对未知的水混合物(其中在一个示例中，该混合物可以是乙醇/水混合物)时，需要较小的脉冲宽度来减少空燃比中的偏移。最小脉冲宽度可以是给出稳定和可重复的流速控制，且可随操作条件变化的脉冲宽度。在一个示例中，为了提高确定水分数(WF)的精度，更大的脉冲宽度可用于增加信噪比(即，产生更大的水量用于检测)。至少可以用两种方法确定接通脉冲宽度：(a)测试典型硬件，并确定用于精确的WF计算(这可以是转速、负荷、温度等的函数)的最小脉冲宽度，或(b)用最小稳定脉冲宽度起动，并在下述(3)期间逐渐增加乙醇/水喷油器的脉冲宽度，直到汽油喷油器的脉冲宽度变得足以确保精确的WF计算。

(3)接下来，控制器可以调整类型1(如，在此示例中为汽油)喷油器的脉冲宽度来重获基于排气氧传感器的闭环化学计量。

(4)然后，通过使用汽油喷油器的脉冲宽度调整量，控制器可以计算每汽缸每燃烧事件的汽油质量，或fuel_mass_gas。这可以使用包括喷油器斜率的转换做出，如参考图35所述。

(5)使用来自(4)的汽油质量，测量或推断出的空气质量，及燃烧的燃料(如，汽油和乙醇)的已知化学计量空燃比，控制器可以使用下面的公式计算乙醇分数(EF)。控制器可以基于测量或推断出的空气质量并基于喷油器质量流量相对于脉冲宽度(如此说明由于氧化的汽油等等造成的变化)，在上述步骤(1)期间计算汽油的化学计量空燃比。具体来说，示例乙醇分数(EF)可以按如下计算：

$\mathrm{EF}=\frac{(\mathrm{air}\_\mathrm{mass}-\mathrm{fuel}\_\mathrm{mass}\_\mathrm{gas}*\mathrm{AF}\_\mathrm{stoich}\_\mathrm{gas})}{(\mathrm{air}\_\mathrm{mass}-\mathrm{fuel}\_\mathrm{mass}\_\mathrm{gas}*\mathrm{AF}\_\mathrm{stoich}\_\mathrm{gas}+\mathrm{fuel}\_\mathrm{mass}\_\mathrm{gas}*\mathrm{AF}\_\mathrm{stoich}\_\mathrm{efh})}$

其中

EF＝总汽油+乙醇(无水)中的乙醇分数

air_mass＝每汽缸每燃烧事件的空气质量

fuel_mass_gas＝每汽缸每燃烧事件的汽油质量

AF_stoich_gas＝汽油的化学计量空燃比(约14.6或来自(1))

AF_stoich_eth＝乙醇的化学计量空燃比(对纯乙醇约为9.0，或对E85约为9.8，或来自类似于(1)的对乙醇的前述闭环操作)。

(6)使用来自(4)的汽油质量和来自步骤(5)的乙醇分数，控制器可以使用下述公式计算乙醇质量。

fuel_mass_ethanol＝(EF*fuel_mass_gas)/(1-EF)

其中fuel_mass_ethanol＝每汽缸每燃烧事件的乙醇质量

(7)使用来自(6)的乙醇质量和乙醇/水喷油器的脉冲宽度，控制器可以使用下述公式之一计算水分数(WF)。

如果喷油器特性(斜率)不是水分数的函数，则公式为：

WF＝1-{fuel_mass_ethanol/[(PW-OFFSET1)*ALOSL]}

其中

WF＝总的乙醇+水(在此示例中无汽油)中的水分数

PW＝乙醇/水喷油器的脉冲宽度

OFFSET1＝作为电压的函数的乙醇/水喷油器偏移量(初始延迟)

ALOSL＝在低PW下的乙醇/水喷油器的斜率(每次的质量)

如果喷油器特性(斜率)是水分数的函数，则公式为：

$\frac{-\mathrm{ALOSL}\_\mathrm{eth}*(k-2)-\mathrm{sqrt}[\mathrm{ALOSL}\_\mathrm{eth}^2*(k-2)^2-4*\mathrm{ALOSL}\_\mathrm{eth}*(1-k)(\mathrm{ALOSL}\_\mathrm{eth}-\mathrm{fuel}\_\mathrm{mass}\_\mathrm{ethanol}/(\mathrm{PW}-\mathrm{OFFSET}1))}{2*\mathrm{ALOSL}\_\mathrm{eth}*(1-k)}$

其中，

ALOSL_eth＝乙醇/水喷油器在低PW下对乙醇的斜率

ALOSL_water＝乙醇/水喷油器在低PW下对水的斜率

k＝ALOSL_water/ALOSL_eth

sqrt[]＝括号内表达式的平方根

虽然上述公式表示了执行计算和确定的一种方法，但可以修改它们以包括另外的燃料类型、另外的喷油器特性公式(例如，质量流量相对于脉冲宽度可以是曲线)等等。此外，如果需要的话，也可以对这些公式做出各种修改来提高精度，或提高计算的简便性。

为了说明上述公式的来源并因此为公式的修改提供细节，通过首先注意如下事项可以导出汽油质量、测量或推断出的空气质量、燃烧的燃料(如，汽油和乙醇)的已知化学计量空燃比、及乙醇分数(EF)之间的关系，要注意的是：fuel_mass_gas＝(1-EF)*fuel_mass_total，然后用空气质量和总体空燃比替换燃料质量来处理此公式，得到：fuel_mass_gas＝(1-EF)*air_mass/AF_stoich_total。然后，可以插入各燃料类型的各自空燃比，得到：fuel_mass_gas＝(1-EF)*air_mass/[(1-EF)*AF_stoich_gas+EF*AF_stoich_eth]。从这里，公式可以重排为：fuel_mass_gas*AF_stoich_gas-EF*fuel_mass_gas*AF_stoich_gas+EF*fuel_mass_gas*AF_stoich_eth＝air_mass-EF*air_mass，这产生前面在(5)中列出的公式。

类似地，通过注意fuel_mass_ethanol＝EF*fuel mass_total，可以导出乙醇质量。然后，通过处理此公式，可以获得(6)中列出的公式。

此外，通过开始下面的公式1，可导出水分数(WF)(在其中WF和斜率/偏移量改变之间的任何交互被忽略的情况下)：

PW＝OFFSET1+LBM_INJ_TOT/ALOSL    [公式1]

其中

PW＝乙醇/水喷油器的脉冲宽度

OFFSET1＝乙醇/水喷油器偏移量(初始延迟)相对于电池电压

LBM_INJ_TOT＝每汽缸每燃烧事件喷射的乙醇/水混合物总质量

ALOSL＝乙醇/水喷油器(每次的质量)在较低PW下的斜率

注意，水分数确定处理在低脉冲宽度下对乙醇/水喷油器发生，因此这些公式基于曲线具有斜率ALOSL的陡峭部分(显然，如果需要的话，类似的公式可以容易地对较高的脉冲宽度导出)。

然后，使用WF的定义并重排以对LBM_INJ_TOT求解，得到：

WF＝fuel_mass_water/LBM_INJ_TOT＝(LBM_INJ_TOT-fuel_mass_ethanol)/LBM_INJ_TOT

注意在此示例中WF是乙醇/水混合物中，而不是总体乙醇/水/汽油质量中的水分数，虽然也这样的参数也可被确定并用于发动机控制。上述公式可以重排，以得到公式2：

LBM_INJ_TOT＝fuel_mass_ethanol/(1-WF)    [公式2]

重排公式1并通过公式2替换LBM_INJ_TOT，得到：(PW-OFFSET1)*ALOSL＝fuel_mass_ethanol/(1-WF)，重排它得到：

WF＝1-{fuel_mass_ethanol/[(PW-OFFSET1)*ALOSL]}

在可选实施例中，公式可以对其中喷油器斜率(和/或偏移量)是水分数的函数的情况导出。在此示例中，可以再次利用图35的特性。如上所述，在一个示例中，水分数确定处理可能在低于阈值(如低于PW_BP)的脉冲宽度下对乙醇/水喷油器发生，因此下面的公式可以基于喷油器曲线斜率为ALOSL的更陡峭部分，虽然如果需要的话，类似的公式也可以对更高的脉冲宽度导出。

在此示例中，假设偏移量(OFFSET1)不是水分数的函数，因为该偏移量是克服喷油器针阀的惯性和驱动电路的电惯性所需的时间，然而它也可以是其它参数，如电池电压和温度的函数。假设喷油器斜率与水分数成比例地线性改变，则可以对纯水和对纯乙醇(或E85)测量该斜率，并表示为：

ALOSL_total＝WF*ALOSL_water+(1-WF)*ALOSL_eth

其中

ALOSL_water＝乙醇/水喷油器在低PW下对水的斜率

ALOSL_eth＝乙醇/水喷油器在低PW下对乙醇的斜率

ALOSL_total＝乙醇/水喷油器在低PW下对乙醇/水混合物的斜率

将ALOSL_total替换到公式1中，得到：

PW＝OFFSET1+LBM_INJ_TOT/[WF*ALOSL_water+(1-WF)*ALOSL_eth]    [公式3]

用公式2替换LBM_INJ_TOT，得到：

PW＝OFFSET1+[fuel_mass_ethanol/(1-WF)]/[WF*ALOSL_water+(1-WF)*ALOSL_eth]，重排它得到：

WF*WF*(ALOSL_eth-ALOSL_water)+WF*(ALOSL_water-2*ALOSL_eth)+ALOSL_eth-fuel_mass_ethanol/(PW-OFFSET1)＝0

将喷油器的水斜率表示作常数乘以其乙醇斜率，得到ALOSL_water＝k*ALOSL_eth，后者然后可以被替换到前面的公式中，得到：

WF*WF*(ALOSL_eth-k*ALOSL_eth)+WF*(k*ALOSL_eth-2*ALOSL_eth)+ALOSL_eth-fuel_mass_ethanol/(PW-OFFSET1)＝0

求解该二次函数得到两种可能结果，而物理上有意义的解中WF大于或等于0。此外，在此示例中，k应大于1，因为水具有比乙醇更高的密度和更低的粘性。用孔流量公式近似喷油器流量，清楚的是k在该示例中也应小于2。据此，可以获得用于WF的公式的适当选择，这于前文中在(7)处已阐明。

现具体参考图24，描述了使用在此所述的公式估计水分数的例程。在2410，例程确定发动机起动和/或箱中对水(或水混合物)的补给燃料事件是否已发生。如果是，则例程进入2412(如果否，则不需要重新计算WF)。在2412中，停用类型2喷射(如，水/乙醇喷射)和燃料蒸气抽取系统，且基于测量或推断出的空气质量并基于来自排气氧传感器的反馈计算类型1喷射(如，汽油)的化学计量。然后，例程进入2414来确定类型2喷射的量和/或比率是否足以提供对水分数的精确学习/估计。

如果否，则例程在2416增加类型2喷射的量和/或频率来增加测量的敏感性和/或精度。此外，在2416，例程还可以在补给燃料事件之后通过燃料管抽取水/乙醇混合物，以确保推断出的WF读数对箱中的混合物具有足够的精度和相关性。抽取可以包括使水/乙醇混合物不通过燃料返回系统。在无燃料返回的系统示例中，上述WF推断处理可以持续足够的时间或喷射次数来确保燃料管中的水/乙醇混合物已被使用且向发动机提供了新的混合比，从而提供精确的估计。如果需要的话，该时间可以通过燃料管的已知体积及WF推断处理期间使用的水/乙醇总和来计算。最后，例程进入2418来基于检测到的信息使用移动平均过滤器，或其它这样的过滤器更新WF的估计。

虽然上述方法是对估计水分数描述的，但是各种修改和/或改变和/或附加都可以使用。例如，估计可以按周期性的间隔，或在整个发动机操作期间发生，而不是只响应于发动机起动或补给燃料事件。此外，即使当不需要减少爆震时，类型2喷射也可以特别为估计而提供，从而可以更新估计，或可以仅在需要类型2喷射来减少爆震时更新估计。

通过提供对水分数的精确估计，可以经由类型2喷射提供更精确的供给，从而提供改进的抗爆震性及对类型2资源的有效使用。下面参考图25提供利用此类信息的例程的一个示例。

现具体参考图25，描述了基于在箱中的除汽油喷油器(进气道或直接)之外，经由直接喷油器或进气道喷油器向发动机提供的乙醇/水混合物中的水分数来控制发动机操作的例程。

在此示例中，各种参数随着水/乙醇混合物中的水分数变化而调整。例如，测量或推断出的水分数可用于对给定的一组操作条件控制汽油喷射量和水/乙醇喷射量。此外，它可用于因冷却和辛烷值效应中的改变而调整所需的空燃比和/或所需的乙醇分数。它可用于调整水/乙醇喷油器的喷射脉冲宽度，以便获得所需的水和/或乙醇的质量流量。它还可用于限制最大扭矩和/或功率和/或增压，以至少在某些条件下减少发动机劣化。

测量或推断出的水分数也可用于变化喷射正时。特别地，如果WF接近1，则非常晚的喷射(在膨胀和/或排气行程期间)可用于控制排气温度。这样的方法可以在混合物中只有很少或没有乙醇时使用，从而避免会从乙醇的晚喷射中产生的可能排放(如，HC、醛、CO等等)。以此方式，在某些条件下可以将较晚的喷水用于排气温度控制。

同样，在涡轮增压的发动机中，晚喷射也可用于增加到涡轮的质量流量，这可以在低RPM下增加增压和/或减少涡轮滞后。虽然可能有对降低温度/减少到涡轮的能量(这可能抵消增加的质量流量的益处)的惩罚，但可以通过在喷水可能冲击到活塞和/或汽缸壁时进行喷射来避免或减少此惩罚。这样的操作可以避免对排气进行额外的冷却。

在2510中，例程读取发动机操作参数，如发动机转速、发动机负荷等等。然后，在2512中，例程读取估计的乙醇/水混合物中的水分数(WF)，如上文中参考图24所述。接下来，在2514，例程基于当前操作条件，并可选地基于来自爆震传感器或指示爆震的其它传感器的反馈，确定所需的进气冷却或爆震减少。

然后，在2516中，例程基于所需的爆震减少和水分数确定所需的类型2喷射量。例如，如图26所示，由于水具有更大的进气冷却效应，随着水分数增加，需要更少量(或PW)的类型2喷射。此外，随着水分数增加，需要对类型1喷射(如，汽油喷射)进行更少的调整，因为经由类型2喷射提供了更少的可燃烧燃料，其补偿经由2518和2520提供。这些确定基于在2516中确定的量识别提供了多少乙醇(或乙醇混合物，或另一酒精或酒精混合物)，然后确定对类型1喷射的调整量。然后，在2522中，例程基于水分数和来自2516的值确定类型2喷射的喷射正时。最后，在2524中检查PW限制且如果需要则做出调整，如上文中所述。

各种优点可以通过这样的操作实现。在一个示例中，即使水分数在改变，也可以使用水分数的认识来提供正确的进气冷却量来减少爆震。此外，通过用基于水分数对类型1燃料喷油器的适当调整来补偿水分数的可变性，可以保持精确的发动机空燃比控制和扭矩输出。

以此方式，可以因在高负荷下减少的爆震而使用喷水或喷水的混合来增加压缩比和/或增压压力，同时还补偿混合物中的水分数和酒精(如，乙醇)分数的可变性。此外，将水和基于酒精的燃料中一个或两者用作发动机中的次要喷射，汽车顾客能够实现改进的发动机操作。再者，可以用喷水，例如直接喷射水或水混合物来提供用于排气温度控制和/或在低RPM下增加的增压和/或减少的涡轮滞后的晚喷射。

如上所述，图26表示了对给定进气冷却量的类型2喷射的量。注意，虽然表示了线性曲线，然而这只是一个示例，该曲线也可以是非线性的。同时注意，这只是对单个所需进气冷却量表示的一条曲线。不同的曲线可用于每个进气冷却量，如图27所示提供一族曲线。

现参考图28，描述了用于对发动机爆震的指示，如来自爆震传感器、汽缸压力传感器的指示，或爆震已发生或将要发生的其它指示作出反应的例程。在2810，例程读取当前操作条件，如转速、负荷等等。然后，在2812，例程确定来自爆震传感器182的爆震测量值是否已达到阈值，从而提供爆震指示。如上所述，如果需要的话，也可以使用各种其它指示。

如果在2812指示了爆震，则例程进入2814来确定是否启用了类型2喷射及附加的类型2喷射/加燃料是否可行。换句话说，例程确定各种条件对使用任何类型2喷射是否可接受，如冷却剂温度、类型2燃料是否已耗尽，及如在此所述各种其它条件，及类型2脉冲宽度是否小于最大值。如果否，则例程进入2816来延迟点火正时以减少爆震，然后如果需要的话可选地在2818采取附加动作，如降低空气流量等等。

如果对2814的回答为是，假设可以增加类型2喷射和/或减少类型1燃料喷射，则例程进入2820来增加类型2喷射(如，乙醇喷射)并对应地减少类型1喷射来降低爆震性。或者，假设可以进一步增加该分数，则可以增加所需的乙醇分数(EF)来增加乙醇对汽油的相对量。换句话说，如果类型2喷射接近最大可用量，则可以采取点火延迟和在此所述的其它操作来减少爆震。因此，在2822中的类型2喷射增加之前或与之同时，可以可选地相对于其当前正时延迟点火，然后一旦燃料调整已生效就返回。注意，点火正时和燃料调整的组合是有益的，因为在某些条件下点火正时改变比燃料改变对爆震具有更快的响应。然而，一旦燃料调整已生效，点火正时就可以返回，以避免燃料经济损失。以此方式，可以实现快速响应和低损失。在其它条件下，可以使用单独的点火调整，或燃料调整而没有点火调整，从而减少即便是临时的点火正时延迟。

这样的可选操作的各种示例在图29的图表中表示，其中在顶部图表中表示了爆震指示(其中虚线是界限在其上方识别爆震，其中阈值可以随操作条件变化)，在第二图表中表示了相对于基准(虚线)的点火正时，在第三图表中表示了类型1喷射量(如，进气道燃料量)，并在底部图表中表示了类型2喷射量(如，直接汽缸包含酒精的燃料量)。

在此示例中，在时间t1，爆震指示出现在阈值上方，且延迟点火正时，同时也调整类型1和类型2喷射量。在此情况，燃料调整在方向上偏移且用不同的量进行，来考虑燃料类型之间不同的功率密度和化学计量空燃比。然后返回点火正时，以避免更多的燃料经济损失。

然后，在t2，通过增加空气流量和相应的燃料量，发动机输出扭矩逐渐增加，直到在t3，再次生成爆震指示。在t3，例程调整类型1和类型2喷射量而无需附加的点火延迟来减少爆震，同时仍然增加燃料喷射总能量。然后，燃料喷射和空气流量增加，然后减少，直到在时间t4，爆震再次达到阈值。在这一点上，延迟点火正时直到t5，在该点上调整燃料喷射量，同时仍然继续减少燃料能量的总量。在t5，燃料类型之间的相对燃料调整的效应生效，且点火正时可以逐渐返回到其所需位置，以避免延迟点火正时造成更多的燃料经济损失。

以此方式，可以提供变化的总燃料喷射量水平，同时变化燃料类型的相对量和点火正时来减少爆震。

现参考图30，描述了可以使用的可选的发动机起动例程。在此示例中，例程基于已加燃料汽缸事件策略控制燃料喷射类型及量。各种方法可用于识别汽缸事件，如通过基于凸轮传感器和曲轴传感器信号解码发动机位置。在一个示例中，汽缸事件信号识别给定发动机汽缸何时到达压缩行程上止点。或者，也可以使用其它汽缸事件。

在步骤3010，读取发动机操作条件。可以使用测量或推断出的操作条件，如发动机冷却剂温度、催化剂温度，发动机最后一次操作以来的时间，及其它参数。这些参数可用于在下述的3024中补偿发动机燃料请求。这些参数取决于其状态可以按不同方式影响发动机操作。例如，低发动机冷却剂温度会导致空燃比加浓，而正常的发动机冷却剂温度会产生化学计量空燃比。

在3012，例程决定基于发动机是否在旋转来继续处理。如果发动机不在旋转，则例程等待，直到曲轴位置传感器检测到发动机旋转。如果发动机在旋转，则例程进入3014。在3014，控制器确定是否发生了汽缸事件，如果是，则例程进入步骤3016。如果没有新的汽缸事件发生，则例程等待，直到观察到汽缸事件。在步骤3016，例程确定是否发生了控制器12和发动机10之间的同步。同步可以在发动机正时与发动机控制器操作对齐时发生。如果发生了同步，则例程进入步骤3018，如果否，则例程进入步骤3020。

在3018，已加燃料汽缸事件的数量递增，因为已检测到汽缸事件且发动机和控制器12处于同步，因此指示可以发生燃料供给。然后已加燃料汽缸事件的数量被用于确定要向当前加燃料的一个或多个汽缸供给的燃料量。此外，如下所述，也可将其用于选择将燃料供给至何处和/或所供给的燃料类型和/或在循环期间何时供给燃料。例如，喷射正时可以基于已加燃料汽缸事件的数量变化。类似地，类型1和/或类型2燃料的选择可以基于已加燃料汽缸事件的数量，如下面在3023中所述。此外，所需空燃比(或相对空燃比)的选择可以基于已加燃料汽缸事件的数量。

注意，作为已加燃料汽缸事件的数量的替代或补偿，也可以使用燃烧汽缸事件的数量和/或其它因素。

继续图30，在3020，例程观察允许确定发动机位置的凸轮和曲轴信号。当确定了发动机位置时，发动机控制器12使操作、点火和燃料供给与发动机正时对齐，从而变得同步。在此示例中，燃料供给可以暂停，直到同步发生。在同步时，已加燃料汽缸事件计数器被设置为0且例程进入3022，其中通过发动机空气量算法得出发动机空气量预测。或者，质量空气流量计可用于确定发动机空气量。通过对汽缸事件上的空气质量信号积分，然后使用先前的发动机空气量通过外推法预测将来的发动机空气量，可以计算出预测的发动机空气量。

在3023，例程基于已加燃料汽缸事件的数量选择燃料类型。例如，在喷射不同的燃料(如进气道喷射汽油和直接喷射乙醇)时，进气道喷油器可用于基于事件来喷射汽油到每个汽缸中(即，基于燃烧事件数量，每个汽缸都具有唯一的燃料喷射量)。在预定数量的事件、推断出的汽缸温度、时间，和/或其它因素之后，发动机可以转换到直接喷射。例如，在选定数量的事件之后，两种喷射类型都可以启用，或在选定数量的事件之后，只使用直接喷射。

在3024，基于已加燃料汽缸事件的数量和其它因素，如冷却剂温度等等，确定即将发生的已加燃料汽缸事件的所需空燃比。

在3026，基于3024中计算出的所需空燃比、通过3022得出的预测的发动机空气量，及在3023中选择的燃料类型计算单个汽缸燃料质量。如果选择了两种燃料类型，则通过进一步使用燃料类型的所需比率或分数来执行对每种燃料类型的计算，该比率或分数可以是发动机转速、负荷，和/或其它操作参数的函数。此外，也可以基于经由进气道喷油器喷射的任何燃料的燃料液滴动态使用其它修改。

在3028，通过计算出的燃料质量，表示供给给定燃料质量的时间的函数，及相应的喷油器斜率/偏移量来确定燃料脉冲宽度。然后例程进入3030，其中启用喷油器来供给所需的燃料质量。然后例程进入3032。在3032，将已加汽缸事件数量传送到可以基于已加燃料汽缸事件数量和汽缸燃烧速率调整点火的火花发送例程。通常，如果燃烧速率较慢，则提前所需的点火，而如果燃烧速率较快，则延迟所需点火。燃烧速率可以通过汽缸设计和燃料类型，如汽油、乙醇、甲醇，或混合物来确定。从存储在表中的预定值中检索基本点火正时。基本点火表以x索引发动机冷却剂温度和以y索引已加燃料汽缸事件。如果所使用的燃料的燃烧速率改变，则函数FNBUR_SPK通过添加偏移量到基本点火来更改点火要求。FNBUR_SPK是通过经验确定的并输出作为燃烧速率的函数的点火偏移量。随着燃烧速率改变，取决于燃料类型，适当地提前或延迟点火。换句话说，基于汽缸燃烧速率来修改基于已加燃料的汽缸事件的数量的基本点火角。通过链接点火角到汽缸燃烧速率和已加燃料汽缸事件，可以对各种燃料类型减少发动机排放。然后例程进入3034。

在3034，评估发动机操作条件来确定是否需要闭环燃料控制。用于确定所需闭环发动机操作的常见信号包括：起动以来的时间、排气传感器温度、发动机冷却剂温度，及发动机负荷。如果需要闭环燃料控制，则例程进入3036，其中通过逐渐变化使燃料达到所需空燃比(可以是化学计量法)，燃料控制从开环控制转换为闭环控制。如果不需要闭环燃料控制，则例程退出，直到再次调用它来确定下一汽缸的燃料。闭环控制可以按上文中所述执行。

或者，另一实施例基于已加燃料汽缸事件的数量供给燃料然后转换到基于时间的燃料供给。此方法在起动期间得益于基于已加燃料汽缸事件数量的燃料供给的优点，然后通过使用基于时间的燃料供给来减少计算。在另一选择中，提供基于加燃料的汽缸事件和基于时间的燃料供给的同时使用。基于事件的燃料供给提供上述优点。基于时间的燃料供给允许对较慢速改变的条件(如燃料蒸发)提供燃料补偿的简化校准。通过使用两种方法，可以对慢速改变的发动机条件和快速改变的发动机条件两者补偿燃料量。

在又一个实施例中，也基于事件可以使用非顺序的燃料供给。

上述例程可以实现各种优点，因为该例程可以基于单个汽缸提供选择性的燃料供给。通过确定单个汽缸燃料量和类型，可以更好地控制单个汽缸混合物和燃烧。

现参考图31-34，描述用于控制和适应于燃料蒸气抽取以及喷油器和空气流传感器误差的例程。具体来说，在图31中，描述了用于控制燃料蒸气的单个源(如，阀)(例如图8或10中所示)的例程，这些燃料蒸气可以来自一个或多个箱或存储碳罐。具体来说，在3110，例程确定是否请求了燃料蒸气抽取。该请求可以基于各种操作条件，如转速、负荷、温度等等。接下来，在3112，例程调整抽取阀来提供进入进气歧管的所需流量。所需流量可以包括在第一次启用抽取时逐渐增加流量，并随着操作条件，如转速和负荷来变化该流量。

在3114，例程基于来自排气氧传感器的反馈调整来自每汽缸的一个或多个喷油器的燃料喷射以保持所需空燃比。此外，可以使用基于抽取流中蒸气的前馈估计的补偿。如果需要的话，燃料喷射的调整可以利用各种类型的空燃比控制，例如，在此参考图11描述的方法。该方法可以包括基于各种附加因素，如喷油器是否活动，或基于抽取流中的蒸气含量来进行喷油器选择，如参考图33更详细的描述。此外，该选择可以基于最小和/或最大喷油器脉冲宽度值，以及其它操作条件进行。在一个实施例中，可以随着抽取流量和/或浓度变化调整喷射汽油的进气道喷油器。在另一实施例中，可以随着抽取流量和/或浓度变化调整喷射包含酒精的混合物的直接喷油器。在又一实施例中，可以使用进气道和直接喷油器两者的变体的组合。

继续图31，在3116中例程学习抽取流中的蒸气浓度和/或组成，然后学习燃料喷油器和空气计量老化值，如在此参考图34所述。

以此方式，即使在蒸气含量变化时也可以对燃料蒸气抽取提供健全的补偿，同时仍然在燃烧期间保持各燃料类型的所需总量。例如，在蒸气可能包含变化的量的汽油和乙醇时，例程可以适当地使用汽油和乙醇喷射的补偿以在变化的操作条件下获得燃烧汽油和乙醇的所需总量。此外，即使当在当前操作条件期间一种燃料类型已耗尽或未启用时，也可以提供补偿，从而提供更好的抽取燃料蒸气的机会。

现参考图32，描述了类似于图31的例程，除了其中提供不止一个抽取控制阀。在此具体示例中，提供两个阀。在一个示例中，这些阀可以控制来自不同燃料源的蒸气，如参考图9所示。首先，在3210，例程确定是否请求了燃料蒸气抽取。请求可以基于各种操作条件，如转速、负荷、温度等等。接下来，在3212，例程选择若干活动的抽取阀来操作。例如，在某些条件下，第一阀可用于只启用第一燃料类型的燃料蒸气抽取，而在其它条件下，第二阀可用于只启用第二燃料类型的燃料蒸气抽取。这些条件可以包括相应的系统中产生的蒸气量、温度、转速、负荷、所需乙醇分数，或其它因素。在另一示例中，例程可以在一般操作条件期间启用两个阀进行抽取，且同时互相进行。因此，在3214，例程确定选择了单抽取阀操作还是多抽取阀操作。

如果选择了单抽取阀操作，则例程进入3216来选择哪个阀应该是活动的。例如，可以可选地启用通过不同的阀进行抽取，从而两个系统都能够抽取燃料蒸气。启用的相对量和持续时间可以随操作条件和/或所需的乙醇分数变化。例如，当需要更高的乙醇分数时，通过乙醇系统进行抽取是较佳的。同样，使用更高挥发性燃料的系统可能需要附加的抽取量(如，更大的流量、更长的持续时间等等)。接下来，在3218，例程调整选择的抽取阀来提供所需的流量。

或者，如果选择了双抽取阀操作，则例程进入3220来调整第一抽取阀以提供第一所需流量，然后进入3222来调整第二抽取阀以提供第二所需流量。然后，从3222或3218，例程进入3224来调整每汽缸的一个或多个燃料喷油器的燃料喷射以基于排气氧传感器反馈及可选地基于前馈估计来补偿燃料蒸气。如上所述，这样的操作可以包括基于操作条件以及参考图11和图33描述的选择标准来选择和变化由哪个喷油器提供调整。

继续图32，在3226，例程学习抽取流中的蒸气浓度和/或组成，然后在3228学习燃料喷油器和空气计量老化值，如在此参考图34所述。

以此方式，即使蒸气含量变化，也可以对燃料蒸气抽取提供健全的补偿，而同时在燃烧期间保持各燃料类型的所需总量。例如，在蒸气可能包含变化的量的汽油和乙醇时，例程可以适当地使用汽油和乙醇喷射的补偿以在变化的操作条件下保持燃烧汽油和乙醇的所需总量。此外，即使当在当前操作条件期间一种燃料类型已耗尽或未启用时，也可以提供补偿，从而提供改进的抽取燃料蒸气的机会。最后，可以提供不止一种燃料类型所需的抽取。

现参考图33，描述了用于选择喷油器以便通过一个或多个燃料蒸气抽取控制阀和/或包含在燃料蒸气中的一种或多种燃料类型对燃料蒸气抽取提供补偿的例程。在此示例中，例程基于蒸气含量以及其它因素选择每汽缸的一个或多个喷油器来提供对燃料蒸气的调整，以保持所需空燃比。在一个实施例中，这样的操作提供了保持不同燃料类型所需的总体相对量或比率的能力。具体来说，在3310，例程确定是否启用燃料蒸气抽取补偿。如果是，则例程进入3312来确定是否请求了对包含在抽取流中的类型1燃料的补偿。在一个实施例中，例程确定类型1燃料是否包含在经抽取进入发动机的蒸气中。如果是，则例程进入3314来确定在当前条件下是否启用类型1喷射。如果是，则例程基于来自排气氧传感器的反馈并可能使用3316中蒸气含量的前馈估计来调整类型1喷射，以补偿燃料蒸气中的类型1燃料。以此方式，由于燃料蒸气抽取造成的类型1燃料增加可以通过对应减少喷射到汽缸中的类型1燃料来补偿，从而在给定的操作条件下提供精确的空燃比控制并保持所需量的类型1燃料。

或者，当对3314的回答为否时，例程进入3318来基于来自排气氧传感器的反馈并可能使用蒸气含量的前馈估计来调整类型2喷射以补偿燃料蒸气中的类型1燃料。虽然这可能改变汽缸中各燃料类型的量，但仍然可以保持所需空燃比，并因此即使在如由于劣化而停用类型1燃料喷射时也能改进排放控制。

然后例程从3316或3318或3312中的否进入3320。在3320，例程确定是否请求了对包含在抽取流中的类型2燃料的补偿。在一个实施例中，例程确定类型2燃料是否包含在经抽取进入发动机的蒸气中。如果是，则例程进入3322来确定在当前条件下是否启用类型2喷射。如果是，则例程基于来自排气氧传感器的反馈并可能使用3324中蒸气含量的前馈估计来调整类型2喷射，以补偿燃料蒸气中的类型2燃料。以此方式，由于燃料蒸气抽取造成的类型2燃料增加可以通过对应减少喷射到汽缸中的类型2燃料来补偿，从而在给定的操作条件下提供精确的空燃比控制并保持所需量的类型2燃料。

或者，当对3322的回答为否时，例程进入3326来基于来自排气氧传感器的反馈并可能使用蒸气含量的前馈估计来调整类型1喷射以补偿燃料蒸气中的类型2燃料。虽然这可能改变汽缸中各燃料类型的量，但仍然可以保持所需空燃比，并因此即使在如由于劣化而停用类型2喷射时也能改进排放控制。

注意，在可选实施例中，例程可以基于所抽取的蒸气类型和/或基于所抽取的蒸气类型的量来变化汽缸的不同的燃料喷油器量。

现参考图34，描述了对每汽缸多个燃料喷油器的系统配置(如在此描述的各种示例)或对不同的燃料类型具有多个燃料计量装置的系统(如图36或37所示)自适应地学习空气和燃料计量系统的修正，如燃料喷油器修正的例程。

在其中一种喷射类型是如汽油这样的燃料(可以是进气道或直接喷射)而第二喷射类型包括包含酒精的燃料(如，乙醇或乙醇混合物，可以是进气道或直接喷射)的一个具体实施例中，提供一种利用回归方法来独立地确定空气和燃料计量系统各元素特性的方法。在一个示例中，可以使用将类型2喷射的喷射作为如空气质量或负荷这样的发动机参数的函数来调度，然后将空气和燃料修正作为该发动机参数的函数来学习的例程。因此，如果经由汽缸内喷油器的酒精喷射严格地作为空气质量的函数调度，则将空燃修正确定为空气质量的函数的自适应系统可用于修正来自具有空气计量误差(斜率)和主要和次要喷油器误差(斜率和偏移量)的系统的空燃误差。

然而，如果类型2喷射的量随其它参数变化，如响应于温度和/或爆震传感器反馈或排气氧传感器反馈，则可以使用另外的方法。具体来说，在此示例中，美国专利6,138,655号(包括在此作为参考)中描述的方法可以适用和修改。该方法可以包括基于汽车经验的空气质量平方项和抽取体积平方项。此外，取决于数值稳定性问题，可以使用不同的算法，如Potters平方根算法或递归最小二乘算法。

具体地，通过确定下列公式的系数，可以实现有关空燃误差的改进的自适应学习：

FuelCorrection＝a₀+a₁*AirMass+a₂*AirMass²+a₃*RPM+a₄*PurgeVolume+a₅*PurgeVolume²+a₆*SecondaryInjectorPulsewidth

例如，其中“SecondaryInjectorPulsewidth”指类型2喷油器的脉冲宽度。使用一系列可独立启用的线性回归，这一项的系数仅在次要喷射为活动时可以更新。或者，也可以使用次要喷油器流量，而不是使用脉冲宽度。并且，添加如次要喷油器流量或脉冲宽度平方和/或每分钟的次要喷射这样的项来考虑非线性(如喷油器偏移量中的误差)也是有利的。此外，在又一种可选情况中，可以用类型1燃料流量和类型1燃料流量平方来替换空气质量和空气质量平方项。因此，在一种可选方法中，可以使用下面的公式：

FuelCorrection＝A₁+A₂*PrimaryFuelFlow+A₃*PrimaryFuelFlow²+A₄*RPM+A₅*SecondaryFuelFlow+A₆*PurgeVolume

现参考图34，例程描述一个用于自适应地学习误差的示例实施例。

首先，在3440中，例程基于如发动机转速、汽车速度、踏板位置、燃料流量、喷油器脉冲宽度、节气门位置、或其组合的改变速率来确定汽车是否在接近稳态条件下操作。例如，如果输入参数的变化低于可接受的水平(如，发动机转速、燃料流量)，则对有关转速和燃料流量的系数的更新可能增加了误差，因此，在稳态条件例程进入3432。如果出现了足够的活动(由瞬时操作条件驱动)，则例程进入3412。在3412，例程确定是否已过去了足够的时间来执行更新。以此方式，通过在系数更新之间仅提供预定的延时，可以提供减缓或加速自适应例程的机会。如果尚未到达对参数执行更新的时间，则例程跳到步骤3432。否则，进入3414。

在3414，例程使用下述公式中的回归来更新自适应系数b1、b2、b3和b4：

FuelErr＝b1+b2*PriFuel+b3*PriFuel^2+b4*RPM

其中，FuelErr是所指令的燃料流量和“测量的”燃料流量(等于测量的空气流量除以排气中测量的空燃比)之间的差值；PriFul是所指令的由主要喷油器喷射的燃料-例如，喷射到进气道中的汽油；PriFul^2等于PriFul的平方；而RPM是测量的发动机转速。

一种可用于执行此回归的方法是公知的“递归最小二乘”方法。或者，也可以使用“Potters平方根”算法。完成系数的更新之后，例程进入3416来确定次要喷射(例如酒精或乙醇混合物的汽缸喷射)是否是活动的或最近已变为活动的。在此示例中，不启用次要喷射数据的回归，直到次要喷射已启用，或最近才被启用。一旦停用了次要喷射，例程就可以继续回归达较短的预定时间来收集在0或较低的次要燃料流量下的数据。因此，如果次要喷射不是活动的，则例程进入3430。否则，例程进入3418。

由例程执行的下述动作旨在确定在此所述的燃料修正公式的系数。然而，因为此回归的一些部分只可以在特定时间，或在选定的条件下(如，当对独立变量(主要和次要燃料流量、发动机转速、抽取流量，或其它)有足够的调制时)执行，此回归可经由对各项的一系列回归来执行。同样，对于有关次要喷射的项的确定，在一种方法中，如通过选择与发动机转速和主要燃料流量或其它在统计上独立的值这样独立地控制来自上述参数的次要喷射可能是有利的。然而，次要流量可以基于这些参数中的一个或多个来提供所需的发动机响应。作为结果，次要喷射和这些项之间可能存在某种程度的相关性。因此，在一种方法中，确定次要喷射如何与这些项相关，并减去相关的及已补偿的次要喷射的效应可能是有益的。为此，如上在3414中使用的类似方法可用于更新下述公式的系数：

SecInj＝c1+c2*PriFul+c3*PriFul^2+c4*RPM

其中，SecInj是所指令的次要燃料流量，而c1、c2、c3和c4是所更新的系数。此外，由于某些相同的独立变量被再次使用，所以对递归最小二乘或Potters平方根算法计算的部分中间矩阵可以从前面沿用而不需要重新计算。

在3418中确定了相关的次要燃料流量的系数之后，例程在3420确定通过应用这些系数，有多少当前的次要燃料流量在当前的操作条件下已得到考虑。在步骤3422从实际的次要燃料流量中减去相关的次要燃料流量得出可在3428中使用的次要燃料流量残余。

在3424，例程通过使用系数b1至b4的更新值和当前的操作条件确定有多少燃料误差已通过3414中的回归得到考虑。在3426，例程确定可用于3428中的回归的未考虑的燃料误差(燃料误差残余)。在3428，例程更新下述公式的系数：

FulResid＝d*SecFlRvesid

其中，FulResid是3426中计算出的残留燃料误差；SecFlResid是来自步骤3422的次要燃料残余；而d是要确定的系数。可以使用与3414中类似的方法，使用不同的独立变量，从而不重用先前的中间矩阵。

扩展3428中执行的回归以包括附加的项，如次要燃料流量平方来考虑次要燃料流量误差中的非线性，这是有利的。在此情况，公式和要更新的系数可以为如下形式：

FulResid＝d1*SecFlResid+d2*SecFlResid^2

其中SecFlResid^2是次要燃料残余的平方。

确定了燃料误差、主要和次要燃料流量，及发动机转速的相关性之后，例程现在按如下组合来自步骤3430中先前回归的各项：

e1＝b1-(c1*d)

e2＝b2-(c2*d)

e3＝b3-(c3*d)

e4＝b4-(c4*d)

e5＝d

为了得到公式中描述期望燃料误差的的系数而不考虑碳罐抽取的效应：

FulNoP＝e1+e2*PriFul+e3*PriFul^2+e4*RPM+e5*SecInj

此公式在步骤3434中使用，且这些系数在3456中再次使用。

再次，如果独立变量显著改变，则例程更新公式的系数。然而，对碳罐抽取来说，如果需要的话，一旦经启用且从初始开启达到稳定，就可以调制流量以改进回归结果。例如，可以独立于如喷油器流量、转速等变量进行调制。

继续图34，例程在3432确定抽取流量是否启用了且当前正在调制。如果尚未启用抽取(如，在冷起动之后)，则例程进入3456。否则，例程进入3434至3454来确定碳罐抽取如何贡献于测量的燃料流量误差。

在3434，例程确定前面有多少燃料误差已得到考虑。然后，在3436，例程确定可能由碳罐抽取流量导致的残留燃料误差。接下来，在3438、3440和3442，例程确定碳罐抽取如何相关于主要燃料流量和发动机转速并计算残留的(未考虑的)碳罐抽取。这些步骤类似于上述的某些步骤且因此如果需要的话，可以重用某些中间计算。

如果次要喷射已变得活动，则例程也确定碳罐抽取如何相关于次要燃料流量，其中在步骤3444做出进行此确定的判断。接下来，在3446，例程执行抽取残余和次要燃料流量残余之间的相关来更新系数g。如果在3428使用了具有如次要燃料流量平方这样的附加项的回归，则该项也可以包括在这里。再次，由于该回归的输入类似于3428中的那些，因此此回归中使用的某些中间值可以重用。如果次要喷射不是活动的，则例程进入3446，并在任意情况都进至3448。

在3448，例程使用该方法组合有关碳罐抽取流量的系数来得出在3450中使用的公式：

CorPgVol2＝h1+h2*PriFul+h3*PriFul^2+h4*RPM+h5*SecInj

此公式给出在从步骤3414至3430的回归中相关且已经考虑的抽取体积。

继续图34，在3450至3454中，例程以类似于上述的方式确定燃料误差残余如何与碳罐抽取流量残余相关。再次，在某些示例中，将抽取体积平方项添加到回归中可能是有利的。该项可以考虑抽取流量中的燃料含量随着抽取流量改变的改变，并也可趋向于考虑可能处于低抽取流速的估计的抽取流量中的误差。

确定了各种独立参数在上述系列回归中的效应之后，在3456，例程组合各系数来确定在步骤3458中使用的最终的燃料修正公式。各系数按如下组合：

A1＝e1-(h1*d)

A2＝e2-(h2*d)

A3＝e3-(h3*d)

A4＝e4-(h4*d)

A5＝e5-(h5*I)

A6＝I

以提供最终的燃料修正公式：

Correction＝A1+A2*PortFul+A3*PortFul^2+A4*RPM+A5*SecInj+A6*PrgVol

此补偿然后可用于例如修改喷射燃料流量，例如，如在此所述的那样。

注意，在使用Potters平方根算法的上述算法中，在执行时算法系数的值可以存储在存储器中。存储的这些值可以是计算机保活存储器重置时使用的预定初始值，或可以是在此算法的上次迭代中更新的值。

现参考图35，表示了示例喷油器传递函数的图表，其中说明了每喷油器脉冲的燃料质量和脉冲宽度(PW)之间的关系。该图表表示了在断点(BP)处改变的示例性双斜率近似。

现参考图36，示例燃料供给系统如图所示用于这样的示例，其中每汽缸单个喷油器可以投入使用，且其中单个喷油器可以是直接喷油器或进气道喷油器。在此示例中，第一燃料箱3610和第二燃料箱3612如图所示用于保存第一和第二燃料类型，如汽油和酒精混合物。每个燃料箱都具有内部燃料泵(分别为3614和3616)，虽然也可以使用外部泵，或可以使用双泵系统。每个燃料箱都连至混合阀3620，混合阀3620可以通过控制器12调整以从仅类型1到仅类型2，及其间的任何相对量变化燃料类型中每种的相对量。混合/控制阀连至与一个或多个燃料喷油器3626连接的燃料导管3630。以此方式，可以向发动机供给各燃料类型的相对量而不需要两个燃料喷油器。

现参考图37，表示了这样的燃料供给系统的可选实施例，其中两个燃料箱与一个燃料泵及每汽缸单个喷油器一起使用，以进一步降低系统成本。在此示例中，燃料箱3710和3712(每个都存储相应的燃料类型，如汽油和乙醇或酒精混合物)经由相应的单向阀3722和3724连至混合/控制阀3720，可选地包括单向阀以减少任何回流。然后，阀3720连至泵3740，然后连至具有一个或多个喷油器3736的燃料导管3730。再次，多级泵，或多个泵可用于进一步增加压力，而每个泵都压缩各燃料类型的混合物。

现参考图38，表示了这样的燃料供给系统的可选实施例，其中两个燃料箱与多个燃料泵及每汽缸两个喷油器一起使用，以提供经由不同的喷油器供给各燃料类型的灵活性。例如，一个喷油器可以是用于汽缸的直接喷油器，而另一个喷油器可以是用于该汽缸的进气道喷油器，或它们都可以是用于同一汽缸但具有不同的指向、喷射模式等等的进气道或直接喷油器。

在此示例中，燃料箱3810和3812(每个都存储相应的燃料类型，如汽油和乙醇或酒精混合物)的每个都经由一组三个可控制/混合阀3820、3822和3824连接到第一和第二燃料泵3830和3832。具体来说，阀3820直接连接到箱3810而阀3824直接连接到箱3812。这些阀中的每个都通过可选的单向止回阀(分别为3826和3828)连至相应的泵3830和3832。两个泵之间的管可以经由阀3822控制，且可以使用阀3822来代替或补充阀3820和3824。每个泵都连至分别具有一个或多个燃料喷油器3840和3842的相应的燃料导管3834或3836。在一个示例中，箱3810保存类型1燃料而喷油器3840是进气道喷油器，箱3812保存类型2燃料而喷油器3842是和喷油器3840用于同一汽缸的直接汽缸喷油器。

此示例配置可以启用任一种燃料类型来供给任一个喷油器，或向任一个喷油器供给燃料类型的组合。同样，控制阀可以位于泵的上游，从而可以在各个泵产生不同燃料压力的情况下用任一压力供给任一燃料。然而，注意，如果各燃料泵产生类似的压力/流量，这可以是高压燃料系统或低压燃料系统，则阀可以位于泵的下游。

在一个示例中，可以关闭阀3820而开启阀3822和3824，以允许来自箱3812的流进入两个泵/喷油器。或者，可以开启所有阀，其中调整每个阀的相对量来变化进入不同喷油器的不同燃料类型的量，其中阀可以基于操作条件、是否启用燃料等等来调整。以此方式，可以通过对不同的操作条件定制进入不同喷油器的燃料类型和相对量来实现改进的操作。在另一实施例中，阀3820和3824可以略去，且两个箱都可以连接到阀3822的入口，从而允许控制进入两个喷射系统的各燃料类型的相对量(虽然在任何给定时间只有一个喷射系统可以操作)。

然而，对图36-38的示例系统的操作，响应于各种条件(如爆震)的相对燃料量调整可能更慢，因为燃料从阀传输到喷油器进行供给要消耗时间。因此，在燃料类型的量或相对量的调整被用于减少爆震的情况下，首先利用点火延迟和/或空气流量控制和/或增压控制来响应发动机爆震可能是有利的。然后，一旦对燃料类型相对量的调整已做出并在燃烧室中生效，点火延迟和/或空气流量控制和/或增压控制就可以减少，从而可以实现改进的燃料经济性和/或性能，同时通过燃料类型相对量的适当调整(如，增加的乙醇喷射)仍将减少爆震。

现参考图39，描述了用于管理其中首先根据燃料喷油器的最小脉冲宽度操作提供类型2喷射(如，乙醇)的转换的例程。具体来说，在3910中，例程基于例如根据图16确定的要求来识别启用或开始类型2燃料(如，经由汽缸中的第二喷油器)的请求。如果出现了这样的请求，则例程进入3912来打开类型2喷油器到等于或大于稳定和可重复的操作所需最小脉冲宽度的脉冲宽度，可以将其标识为量Δ1。然后，在3914，例程将类型1喷射减少某个量(Δ2)来保持总体化学计量比。Δ2的大小可以基于Δ1、第一和第二喷油器特性(如，斜率、偏移量)及类型1和类型2燃料的化学计量空燃比来计算，如对图23所述那样。例如，在类型1燃料是汽油而类型2燃料是乙醇时，汽油总质量减少的量由于不同的化学计量比而小于乙醇质量增加的大小。

注意，上述调整对单个汽缸中的两个喷油器描述，然而对于多汽缸发动机来说，每个汽缸可以按类似方式顺序转换。同样，在另一示例中，只有汽缸中的一个或子集可以转换为操作两种燃料类型。此外，转换可以是顺序的，或所有汽缸可以在基本上相同的时间转换。

此外应注意，上述方法假设燃料中的相对功率密度补偿了所提供的总燃料质量的改变。换句话说，当类型2喷油器增加Δ2而类型1燃料减少更小的Δ1，从而提供适量燃料与已有的空气一起燃烧时，燃烧的总体扭矩会由于燃料中的功率密度差别而改变。因为乙醇与汽油之间的化学计量空燃比的比率类似于功率密度比率，所以只会出现可忽略的扭矩扰动。然而，在某些情况下，这样的扭矩扰动是感觉得到的。因此，在3918，例程确定是否使用附加的补偿。如果是，则例程进入3920来使用点火和/或节气门和/或增益调整来补偿这样的扭矩变化。在一个示例中，如果转换后的总体扭矩增加，则可以相应于燃料量的改变使用点火延迟，然后随着节气门和/或增压水平的逐渐变化来减少空气流量，点火延迟逐渐减少到所需值。在另一示例中，如果转换后的总体扭矩减少，则可以在转换之前使用点火延迟以及增加的空气流量，然后点火延迟随着相应的燃料量的改变可以取消。

如果对3918的回答为否，则例程进入3922来补偿在最优点火正时上改变燃料类型的相对量的效应。换句话说，通过添加类型2燃料，可以提前点火正时而不导致发动机爆震，从而提供更加高效的操作。这样，例程逐渐增加到新的所需点火正时，同时逐渐减少空气流量来考虑增加的效率。以此方式，可以在发动机操作期间开始可选的燃料类型而不破坏最小脉冲宽度需求，从而实现改进的效率并保持发动机输出扭矩。

图40表示这样的操作的示例，其中类型1燃料是汽油而类型2燃料是乙醇或乙醇混合物。顶部图表表示发动机输出扭矩(Tq)，上数第二个图表表示乙醇脉冲宽度，上数第三个图表表示汽油脉冲宽度，上数第四个图表表示节气门位置，上数第五个图表表示燃烧气体(λ)的相对空燃比，而底部图表表示点火角。在此示例中，在时间t1，打开乙醇喷油器到最小脉冲宽度而相应地关小汽油喷油器。然后，从t1到t2，点火逐渐增加到新的最优正时(由于乙醇增加的进气冷却而更加提前)，同时节气门逐渐关闭来补偿由于点火正时改变带来的发动机增加的效率。

在此示例中，燃料供给调整是对固定的发动机转速和负荷表示，而没有因液滴动态造成的延迟，虽然如果需要的话，也可以添加对这些因素的补偿。此外，附加的调整可能由于其它瞬时条件(如来自排气氧传感器的反馈等等)而出现。

现参考图41，描述了用于基于向发动机汽缸供给的各燃料类型的量而调整喷射正时的例程。此外，不止一种燃料类型的供给的正时可以变化(如，各类型的喷射开始之间的间隔、各类型的喷射结束之间的间隔、喷射的重叠、一种燃料类型的正时等等)，以响应所述发动机的进气歧管中的压力、所述发动机起动以来的时间或汽缸事件数量、所述发动机周围的大气条件(如，大气压、湿度，及环境空气温度)、由所述第一喷油器喷射的燃料温度或由所述第二喷油器喷射的燃料温度、发动机转速、发动机负荷、冷却剂温度、酒精/水混合物中的水分数、所需的乙醇分数、爆震传感器指示、第一喷油器类型或第二喷油器类型的燃料喷射持续时间，或这些和/或其它因素的组合。例如，用于同一汽缸的进气道喷油器和直接喷油器的喷射正时中的每个或两者可以随着这些操作条件而变化，以变化喷射重叠，变化蒸发、混合，或其它。作为另一示例，用于同一汽缸的两个喷油器的喷射开始之间的持续时间可以取决于由喷油器中的一个或两者供给的流体量而变化。

具体来说，在4110，例程读取操作条件，如转速、负荷、冷却剂温度、气门和/或凸轮正时、空气温度、湿度、大气压、燃料温度等等。然后，在4112，例程读取所需类型1和类型2所需燃料供给量，然后基于4110的条件和4112的量选择类型1和类型2燃料喷射的正时。因此，随着4110的条件改变和/或各燃料类型的量变化，一种或两种燃料类型的喷射正时可以变化。如在此参考图42所示，可以使用经由进气道燃料喷油器的开启气门喷射和直接喷油器的关闭气门喷射的各种组合。此外，与当不止一个喷射源活动时相比，当仅有单个喷射源活动时，更加可以使用不同的喷射正时。此外，喷射正时可在某些条件下重叠而在其它条件下不重叠。

图42从而表示了汽油(或其混合物，具有从左下到右上的阴影线)的进气道燃料喷射及乙醇(或其混合物，具有从左上到右下的阴影线)的直接喷射的示例。顶部图表表示进气行程期间的进气道燃料关闭气门喷射和直接燃料开启气门喷射的示例。下一个图表表示进气行程期间的进气道燃料关闭和开启气门喷射两者和直接燃料开启气门喷射的示例，其中这些喷射部分重叠。下一个图表表示进气行程期间的进气道燃料两者都关闭和两者都开启及关闭气门喷射和直接燃料开启气门喷射的示例，其中喷射并不重叠且直接燃料喷射至少部分地发生在进气门关闭之后的压缩行程期间。最后，最后一个图表表示进气行程期间的关闭气门进气道喷射和直接燃料开启气门喷射的示例，其中喷射并不重叠且直接燃料喷射至少部分地发生在进气门关闭之后的压缩行程期间。在前三个示例中，进气道燃料在正时上大于直接燃料，而在最后一个图表中则相反。

在一个示例中，在怠速条件期间，可以至少部分地在压缩行程期间使用具有较小量直接喷射的开启气门进气道喷射来改进燃烧稳定性，如在冷起动期间。

注意，在一个实施例中，可以使用两个进气道燃料喷油器。在这样的情况下，可以使用类似于图41所示的例程。在这样的情况下，可以使用经由一个或多个进气道燃料喷油器的开启气门和关闭气门喷射的各种组合。例如，当仅有单个喷射源活动时，可以使用与不止一个喷射源活动时不同的喷射正时。此外，喷射正时在某些条件下可以重叠，而在其它条件下不重叠。

参考图43描述了一种操作多个进气道喷油器的示例方法，其中表示了具有三个区域(区域1、区域2和区域3)的转速/负荷范围，其中区域1在虚线下方，区域2在虚线和实线之间，而区域3在实线处或其上方。在一个示例中，在区域1中只可以使用具有关闭或部分关闭的气门喷射正时的第一燃料类型(如，进气道汽油喷射)。此外，在区域2中可以使用两种喷射类型的组合(如，进气道汽油喷射和乙醇喷射，每个都具有关闭和/或开启气门喷射正时)。具体来说，在区域2中，随着负荷增加，所喷射的各燃料类型的量可以变化，如通过增加类型2喷射并保持或减少类型1喷射。在一个具体示例中，喷射在节气门全开的条件逐渐变化至具有开启和/或关闭气门喷射正时的仅类型2喷射(实线，区域3)。

现参考图44，描述了用于控制增压(如，经由可变几何涡轮增压器、电控增压器、可调整压缩机旁通阀，或泄压阀)的示例性例程。具体来说，在4410中，例程读取操作条件，如发动机转速、各燃料类型(如，第一箱中的汽油和第二箱中的乙醇，或其混合物)的流体存储水平、所需发动机输出、温度等等。然后，在4412，例程确定所需增压量(如VGT的所需位置、通过压缩机的所需压缩比等等)。然后例程在4414中确定所需类型1和类型2的流体供给。

在4416，例程确定类型2流体存储是否低于阈值(例如，接近于空，或系统不能提供4414中所需的量)。如果是，则例程进入4418来减少增压量来降低例如由缺乏所需的类型2流体量导致的爆震性。

从4418，或4416中的否，例程在4420中基于如爆震传感器或在此所述的其它方法来确定是否出现了爆震指示。如果是，则例程进入4422来确定是否出现了第一条件。例如，这些条件可以是高增压压力、温度高于阈值，或其它。如果是，则例程进入4424来进一步减少增压量。否则，例程进入4426来识别是否出现了第二条件。如果是，则例程进入4428来增加所供给的类型2流体，且在需要时调整类型1流体来控制空燃比和/或发动机扭矩。否则，例程进入4430来延迟点火正时。

以此方式，可以调整增压且可以在变化的条件下实现改进的发动机操作。

应理解，在此公开的配置、系统和例程本质上是示例性的，且这些具体实施例不应被视为具有限制意义，因为大量的变体是可能的。例如，上述方法可以应用于V-6、I-3、I-4、I-5、I-6、V-8、V-10、V-12，对置4，及其它发动机类型。

作为另一示例，发动机10可以是可变排量发动机，其中通过停用那些汽缸的进气和排气门来停用部分汽缸(如，半数)。以此方式，可以实现改进的燃料经济。然而，如在此所述，在一个示例中，使用多种类型的燃料供给(如，燃料组成或供给位置)的喷射可用于在较高负荷下降低爆震性。因此，通过在汽缸停用操作期间用包含酒精的燃料(如乙醇或乙醇混合物)的直接喷射进行操作，可以延伸汽缸停用的范围，从而进一步改进燃料经济性。

熟悉技术的人应理解，在此在流程图和说明书中描述的具体例程表示任何数量的处理策略中的一个或多个，如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等。因此，所示的各步骤或功能可以按所述顺序执行、并行执行，或在某些情况下省略。类似地，处理的顺序不是实现在此所述的本发明的示例实施例的特征和优点所必须的，而是为了便于演示和说明提供的。虽然未明确表示，但熟悉技术的人应理解，取决于所使用的特定策略，所示步骤或功能中的一个或多个可以重复执行。此外，这些图以图形表示要编程到控制器12中的计算机可读介质中的代码。此外，虽然各种例程可以表示出“开始”和“结束”框，但各例程可以重复地例如以迭代的方式执行。

本发明的主题包括在此公开的各种系统和配置，及其它特征、功能，和/或属性的所有新颖和非易见的组合及子组合。

下面的权利要求特别指出视为新颖和非易见的特定组合及子组合。这些权利要求可能引用“一个”元素或“第一”元素或其等价。这样的权利要求应被理解为包括对一个或一个以上这样的元素的结合，而不是要求或排除两个或两个以上这样的元素。所公开的特征、功能、元素和/或属性的其它组合及子组合可以通过本发明权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提供新的权利要求来请求保护。这样的权利要求，无论是在范围上比原始权利要求更宽、更窄、等价或不同，都应被视为包括在本发明的主题之内。

Claims (22)

1.一种用于发动机的系统，包括：

所述发动机的汽缸；

配置为向所述汽缸喷射第一物质的第一喷油器；

配置为向所述汽缸喷射第二物质的第二喷油器，及

配置为通过喷射燃料到所述汽缸中来开始发动机中的燃烧的控制器，其中在所述起动期间只通过所述第一和第二喷油器中的一个来喷射所述燃料。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一喷油器是进气道喷油器。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二喷油器是直接汽缸喷油器，且其中所述第二物质包括乙醇。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二喷油器是进气道喷油器。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述起动是非点火条件以来的第一燃烧事件。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述起动包括发动机预热。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述起动包括冷发动机操作。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述起动包括多个初始燃烧事件。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述起动包括通过电动机进行的发动机转动。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一物质和所述第二物质中的每个都是燃料。

11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一物质包括汽油而所述第二物质包括酒精。

12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一物质包括汽油而所述第二物质包括水。

13.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一物质包括汽油而所述第二物质包括水和乙醇。

14.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述起动包括发动机重起动条件。

15.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器还在发动机冷却剂温度达到阈值之后通过所述喷油器中的第二个执行喷射。

16.一种用于控制发动机的方法，所述发动机包括具有配置为向所述汽缸喷射第一物质的第一燃料喷油器，及配置为向所述汽缸喷射第二物质的第二喷油器的汽缸，所述方法包括；

通过喷射燃料到所述汽缸中来开始所述发动机中的燃烧，其中在所述起动期间只通过所述第一和第二喷油器中的一个来喷射所述燃料；及

启用来自所述第一和第二喷油器中的另一个的喷射来响应操作条件。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一喷油器是直接汽缸喷油器而所述第二喷油器是进气道喷油器，其中至少在所述起动的一部分期间仅由所述进气道喷油器提供燃料，所述第一物质包括汽油，而所述第二物质包括乙醇。

18.一种用于发动机的系统，包括：

所述发动机的汽缸；

配置为向所述汽缸喷射第一物质的第一直接喷油器；

配置为向所述汽缸喷射燃料的第二进气道喷油器，及

配置为通过喷射燃料到所述汽缸中来执行所述发动机中的燃烧的控制器，其中在选定的发动机起动条件期间通过所述进气道喷油器来喷射所述燃料，且基于操作条件启用所述直接喷油器的喷射。

19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述操作条件是温度，且其中所述第一物质包括乙醇。

20.一种用于发动机的系统，包括：

所述发动机的汽缸；

配置为向所述汽缸喷射汽油和酒精的混合物的喷油器；及

配置为变化所述汽油和酒精的相对量以在发动机起动期间增加在所述发动机中燃烧的汽油的量的控制器。

21.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述喷油器是直接汽缸喷油器，且其中所述酒精包括乙醇和/或水。

22.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述喷油器是进气道喷油器，且其中所述酒精包括乙醇和/或水，且其中所述发动机连接到行驶在路上的汽车。

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