相關申請的交叉引用

本申請要求于2016年1月12日提交的德國專利申請no.102016200237.6的優(yōu)先權。上述申請的全部內容通過引用方式整體并入本文，用于所有目的。

本說明書大體涉及用于直接噴射內燃發(fā)動機中的水噴射的方法和系統(tǒng)。

背景技術：

在內燃發(fā)動機的發(fā)展中，不斷尋求最小化燃料消耗和減少污染物排放，特別是氮氧化物的排放。

燃料消耗是有問題的，特別是在火花點火發(fā)動機的情況下。原因是常規(guī)火花點火發(fā)動機的操作的基本原理，其使用均勻的燃料/空氣混合物操作，通過改變燃燒室的填充，即借助數(shù)量控制來調節(jié)期望的功率輸出。通過調整提供在進氣道中的節(jié)流閥，能夠或多或少地減小節(jié)流閥下游的感應空氣的壓力。由于節(jié)流損失，數(shù)量控制具有熱力學缺點，特別是在部分負載范圍內。

將燃料直接噴射到至少一個汽缸的燃燒室中被認為是用于明顯降低燃料消耗的合適措施，甚至在火花點火發(fā)動機中。與柴油發(fā)動機一樣，通過在一定限度內使用數(shù)量控制實現(xiàn)內燃發(fā)動機的去節(jié)流(dethrottle)。

通過將燃料直接噴射到燃燒室中，具體地，有可能在燃燒室中實現(xiàn)分層充氣，并且這能夠對火花點火操作方法的去節(jié)流有顯著貢獻，這是因為借助于分層充氣的操作能夠使進給到內燃發(fā)動機的混合物非常顯著地變稀。

為了減少內燃發(fā)動機的氮氧化物排放，能夠在兩種根本上不同的方法之間進行區(qū)分。在第一種方法中，尋求影響燃燒過程，使得盡可能少的氮氧化物首先在燃料燃燒期間產(chǎn)生，即形成。由于氮氧化物的形成不僅需要過量的空氣，而且還需要高溫，具有相對低的燃燒溫度的燃燒過程，所謂的低溫燃燒方法(ltc)尤其有利于還原氮氧化物排放。

通過增加點火延遲可實現(xiàn)低燃燒溫度，并且降低燃燒速率。兩者都能夠通過將燃燒氣體與汽缸新鮮充氣混合或通過增加汽缸新鮮充氣中的排氣分數(shù)來實現(xiàn)，由此排氣再循環(huán)(egr)被認為是用于降低燃燒溫度的合適措施，具體地即外部排氣再循環(huán)和內部排氣再循環(huán)，所述外部排氣再循環(huán)即燃燒氣體從排氣側再循環(huán)到內燃發(fā)動機的進氣側，所述內部排氣再循環(huán)即在充氣交換期間排氣保持在汽缸中。在增加排氣再循環(huán)率的情況下，能夠顯著降低氮氧化物排放。

為了獲得氮氧化物排放的顯著或充分減少，需要高排氣再循環(huán)率，其可以是xegr約60％至70％的數(shù)量級。因此，熱排氣在再循環(huán)的過程期間被冷卻。再循環(huán)排氣的冷卻有助于或允許實現(xiàn)高再循環(huán)率。在冷卻過程期間排氣溫度的降低導致密度增加，以及對于給定的排氣質量的較小的排氣體積。此外，再循環(huán)排氣的冷卻協(xié)助降低燃燒溫度，因為這也導致整個汽缸新鮮充氣的溫度降低。然而，在具有排氣渦輪增壓和同時使用排氣再循環(huán)的內燃發(fā)動機的情況下存在沖突，因為再循環(huán)排氣從渦輪上游的排氣去除系統(tǒng)被定期提取，然后不再可用于驅動排氣渦輪增壓器的渦輪，因此扭矩特性受損。

作為上述措施的結果，不僅減少了氮氧化物排放，而且減少了碳煙排放。

用于實現(xiàn)具有相對低的燃燒溫度的燃燒過程以便減少氮氧化物排放的另一個概念涉及水噴射，其中除了燃料之外，水被附加地引入到汽缸中。引入到點火汽缸中的水像燃料一樣被加熱和蒸發(fā)，且因此汽缸中的氣體混合物的溫度下降，具體是由于蒸發(fā)焓。此外，通過蒸發(fā)，水的體積顯著增加，其結果是汽缸中的壓力升高。后者增加了汽缸到曲軸的功輸出或增加了功率。

與此相反，由于燃燒過程的結果，常規(guī)的低溫工藝具有相反的熱力學缺點，因此效率比在燃料消耗方面(即在效率方面)排他地優(yōu)化的燃燒過程的情況較低，同時不考慮所排放的污染物。

de19955344b4描述了一種用于將燃料噴射到直接噴射內燃發(fā)動機的汽缸中的組件，利用該組件能夠將水附加地引入到汽缸中。膜形成止回閥，當超過一定的系統(tǒng)壓力時，該止回閥允許水通過噴霧孔流入汽缸，但不允許水回流。但是，預張緊的膜不允許具有由打開時間和關閉時間確定的限定的打開持續(xù)時間的水的可重復噴射操作。另外，膜的耐久性是個問題。

但是，直接噴射內燃發(fā)動機原則上對混合物形成中的變化和偏差高度敏感，特別是關于噴射的燃料的量或水的量。對于燃料和水的噴射，在內燃發(fā)動機中的混合物制備，即通過蒸發(fā)制備燃料和水，以及空氣、燃料蒸汽和水蒸汽的充分混合和所制備的混合物的點火，具有相對較少的時間。同樣由于這個原因，非常精確的計量，即引入的水量的比例是絕對必要的。噴射的水的量的不期望的偏差能夠不利地影響內燃發(fā)動機的操作并且甚至導致增加的污染物排放。此外，可發(fā)生內燃發(fā)動機的轉速波動、失火和回火。

用于減少氮氧化物排放的第二種方法在于對在燃燒期間形成的排氣及其中所含的污染物的后處理。根據(jù)現(xiàn)有技術，為了減少污染物排放，內燃發(fā)動機可配備有各種排氣后處理系統(tǒng)。排氣后處理也具有缺點。

首先，排氣的后處理是昂貴的，特別是由于催化轉化器需要用高級金屬涂覆，其中通常必須為不同的污染物提供不同的后處理系統(tǒng)，這也可導致包裝問題。

其次，排氣后處理系統(tǒng)本身的操作具有缺點，例如使用燃料，用于保持排氣后處理系統(tǒng)的功能。

技術實現(xiàn)要素：

在一個實施例中，內燃發(fā)動機是增壓內燃發(fā)動機，其以高汽缸壓力和高排氣溫度為特征。

增壓主要用于增加內燃發(fā)動機的功率。在這里，燃燒過程所需的空氣被壓縮，因此能夠在每個工作循環(huán)中向每個汽缸供應更大的空氣質量。以這種方式，能夠增加燃料質量，并且因此增加平均壓力。

增壓是用于在保持不變的掃掠體積的同時增加內燃發(fā)動機的功率或者用于在保持相同功率的同時減小掃描體積的合適裝置。在任何情況下，增壓導致體積功率輸出的增加以及更有利的功率重量比。如果減小了掃掠體積，則在給定相同的車輛邊界條件的情況下，可將負載集合朝更高的負載轉變，在該更高的負載下燃料消耗率更低。增壓因此有助于內燃發(fā)動機的發(fā)展中的持續(xù)努力，以使燃料消耗最小化，即提高效率。

作為一個示例，上述問題可通過具有水噴射的直接噴射增壓內燃發(fā)動機來解決，該內燃發(fā)動機包括包括至少一個汽缸的至少一個汽缸蓋，其中每個汽缸分配有噴射噴嘴，該噴射噴嘴：最少可連接到用于儲存燃料的燃料儲存器；被固定在作為容器的噴嘴保持器中；并且安裝有噴嘴針，該噴嘴針可在噴嘴針引導件中在縱向軸線的方向上位移，并且打開至少一個噴嘴孔，以便引入燃料，其中設置有控制活塞，該控制活塞可移動地安裝在噴射噴嘴上；能夠在非工作位置(inoperativeposition)和工作位置(workingposition)之間沿著噴射噴嘴的縱向軸線以平移方式(translatorymanner)位移；并且在非工作位置中關閉至少一個流體連接并且在工作位置中打開至少一個流體連接，以便將水引入到相關聯(lián)的汽缸中，其中控制活塞在工作位置中將至少一個流體連接連接到作為供水系統(tǒng)的一部分的室，其至少可通過供應管路連接到用于儲存水的儲水器。

應當理解，上面的發(fā)明內容被提供是為了以簡化的形式介紹在詳細描述進一步描述的一些概念。并不旨在標識所要求保護的主題的關鍵或必要特征，其范圍由隨附權利要求唯一限定。此外，所要求保護的主題不限于解決上面或在本公開的任何部分提到的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1示出包括適于噴射燃料和水的直接噴射器的發(fā)動機的示意圖。

圖2示出內燃發(fā)動機的第一實施例的噴射系統(tǒng)的片段以及在非工作位置中的噴射器的控制活塞的示意圖。

圖3示出內燃發(fā)動機的第一實施例的燃料噴射系統(tǒng)的片段以及在操作位置中的控制活塞的示意圖。

圖4示出用于基于噴射器的燃料噴射正時來調整噴射器的噴水正時的方法的流程圖。

圖2和圖3近似地按比例示出。

具體實施方式

下面的描述涉及用于具有水噴射并且具有至少一個的汽缸蓋的直接噴射內燃發(fā)動機(其可以是機械增壓式的)的系統(tǒng)和方法，該內燃發(fā)動機包括至少一個汽缸，其中每個汽缸被分配噴射噴嘴，該噴射噴嘴：至少可連接到用于儲存燃料的燃料儲存器，被固定在用作容器的噴嘴保持器中，并且裝配有噴嘴針，該噴嘴針可在噴嘴針引導件中在縱向軸線的方向上位移，并且在噴射的范圍內打開至少一個噴嘴孔以便引入燃料。此外，本公開內容涉及一種用于操作這種類型的內燃發(fā)動機的方法。

所述類型的內燃發(fā)動機用作機動車輛驅動裝置。如本文所使用的，術語“內燃發(fā)動機”包括柴油發(fā)動機和火花點火發(fā)動機，但也包括混合動力內燃發(fā)動機，即以混合燃燒方法操作的內燃發(fā)動機，以及混合動力驅動裝置，除了內燃發(fā)動機之外，其包括電動發(fā)動機，該電動發(fā)動機在驅動方面可連接到內燃發(fā)動機，并且從內燃發(fā)動機吸收功率，或者作為可選擇的輔助驅動裝置附加地輸出功率。

在一個實施例中，具有水噴射并具有至少一個汽缸蓋的直接噴射增壓內燃發(fā)動機包括至少一個汽缸，其中每個汽缸被分配噴射噴嘴，該噴射噴嘴至少可連接到用于儲存燃料的燃料儲存器，被固定在用作容器的噴嘴保持器中，并且裝配有噴嘴針，該噴嘴針可在噴嘴針引導件中在縱向軸線的方向上位移，并且在噴射的范圍內打開至少一個噴嘴孔以便引入燃料。附加地提供有可移動地安裝在噴射噴嘴上的控制活塞，該控制活塞可在非工作位置和工作位置之間沿著噴射噴嘴的縱向軸線以平移方式位移，并且在非工作位置中關閉至少一個流體連接，并且在工作位置中打開該至少一個流體連接以便將水引入相關聯(lián)的汽缸中，其中控制活塞在工作位置中將至少一個流體連接連接到室，其作為供水系統(tǒng)的一部分至少可通過供應管路連接到用于儲存水的儲水器。

根據(jù)實施例，內燃發(fā)動機的汽缸的每個噴射噴嘴裝配有允許或確保限定的水噴射的控制活塞。另外，控制活塞在耐久性方面證明是沒有問題的。

控制活塞可移動地安裝在噴射噴嘴的外側上，并且可沿著噴射噴嘴的縱向軸線以平移方式位移。然而，在活塞的非工作位置中，到汽缸的流體連接保持關閉，即阻塞，在工作位置中，水能夠通過打開的流體連接被引入汽缸，其中控制活塞的每個位置與非工作位置的例外構成了工作位置，其通過水可通過的打開的流體連接來區(qū)分。在活塞的每個工作位置，流體連接從室進給水。室是供水系統(tǒng)的一部分，并且其本身至少可通過供應管路連接到儲水器。

根據(jù)本文的公開內容，力通過存在于室中的壓力和存在于汽缸中的壓力被施加到控制活塞上，并且通過打開和阻塞的流體連接作用在活塞上。此外，能夠提供彈簧裝置，其在非工作位置的方向上，即在關閉位置的方向上向控制活塞施加力。作用在控制活塞上的所有力對致動有影響，即對活塞的位移有影響，因此使用汽缸壓力和/或借助水壓的控制，控制控制活塞的位移是有可能的。因此，可限定打開時間和關閉時間，因此可設置限定的打開持續(xù)時間。打開持續(xù)時間和存在的壓力與所設置的流體連接一起基本上確定引入到汽缸中的水的量。

根據(jù)本公開的用于水噴射的概念的特征還在于，其適于改型已經(jīng)可商購獲得的噴射噴嘴或常規(guī)的燃料噴射系統(tǒng)。這是因為，至少就內部部件而言，噴射噴嘴本身不需要任何修改。只有在其中定位和使用噴射噴嘴的空間周圍環(huán)境必須依據(jù)根據(jù)本公開的用于水噴射的概念進行修改。在這方面，還產(chǎn)生成本優(yōu)勢，特別是關于其中噴射噴嘴必須裝配有用于水噴射目的的附加管道等的概念。

根據(jù)本公開的涉及水噴射的措施特別適用于由于較高的排氣溫度而經(jīng)受特別強的熱負載的增壓內燃發(fā)動機。因此，降低工藝溫度是特別有利的。

從發(fā)動機排放污染物的標準越來越受到限制。對于根據(jù)本公開的內燃發(fā)動機，未來的污染物閾值也能夠由內燃發(fā)動機保持，即通過附加的水噴射操作，并且在該過程中產(chǎn)生的并且污染低的排氣隨后進行綜合后處理，其結果是排氣中的污染物濃度再次降低。

其中提供至少一個排氣渦輪增壓器的實施例是有利的。與機械增壓器相比，排氣渦輪增壓器的優(yōu)點在于，不存在或不需要用于在增壓器和內燃發(fā)動機之間傳輸功率的機械連接。雖然機械增壓器直接從內燃發(fā)動機獲取其驅動所需的能量，但排氣渦輪增壓器使用熱排氣的排氣能量。

直接噴射增壓內燃發(fā)動機的實施例是有利的，其中每個噴射噴嘴裝配有彈簧裝置，所述彈簧裝置在所述非工作位置的方向上，即在關閉位置的方向上將力施加到相關聯(lián)的控制活塞上。彈簧裝置為控制活塞提供復位力，并且確保沒有水意外地從室中出現(xiàn)并且被引入到汽缸中。彈簧裝置可以可壓力加載的彈簧的形式提供。

在這方面，在直接噴射增壓內燃發(fā)動機的一個實施例中，彈簧裝置包括至少一個螺旋彈簧。

在直接噴射增壓內燃發(fā)動機的實施例中，每個控制活塞具有襯套狀軸，其以平移方式可位移地安裝在噴射噴嘴上，并且在其遠離汽缸的端部處，布置葉片狀元件。襯套狀軸形成控制活塞在噴射噴嘴上的安裝和引導。板狀元件可用作用于彈簧裝置的軸承或支座，并且/或者為了形成相關聯(lián)的室。

直接噴射增壓內燃發(fā)動機的實施例包括其中軸和每個控制活塞的板狀元件同時限定相關聯(lián)的室。

在直接噴射增壓內燃發(fā)動機的情況下，其中每個噴射噴嘴裝配有彈簧裝置，該彈簧裝置在非工作位置的方向上將力施加在相關聯(lián)的控制活塞上，實施例包括其中彈簧裝置布置在板狀元件背離汽缸的側面上。

直接噴射增壓內燃發(fā)動機的實施例包括其中彈簧裝置被支撐在板狀元件上。

直接噴射增壓內燃發(fā)動機的實施例包括其中彈簧裝置被支撐在噴射噴嘴上。彈簧裝置然后被布置或夾緊在噴射噴嘴的外殼或噴嘴針引導件和板狀元件之間的單獨殼體中。

直接噴射增壓內燃發(fā)動機的實施例包括其中通氣管路設置在板狀元件背離汽缸的側面上。在與室相對的板狀元件的側面上布置有第二室或空腔，其在單獨的情況下容納彈簧裝置并且可從其分支出通氣管路。該結構措施考慮到這樣的事實，即可移動的控制活塞不再能完全地密封室，即沒有任何泄漏，因此設定排出布置在與室相對的板狀元件的側面上的空腔的任務。

直接噴射增壓內燃發(fā)動機的實施例包括其中襯套狀軸在面向汽缸的端部處具有楔形壁，其在非工作位置中關閉至少一個流體連接。在非工作位置中，楔形壁接合在至少一個流體連接中并且關閉該流體連接。

直接噴射增壓內燃發(fā)動機的實施例包括其中至少一個流體連接包括至少兩個分開的流體管道。

具體地，直接噴射增壓內燃發(fā)動機的實施例包括其中至少一個流體連接包括五至八個分開的流體管道。

直接噴射增壓內燃發(fā)動機的實施例包括其中至少一個流體連接在相對于噴射噴嘴的縱向軸線橫切的截面中被設計為環(huán)繞圍繞整個圓周的噴射噴嘴的環(huán)形管道。

直接噴射增壓內燃發(fā)動機的實施例包括其中噴射噴嘴的噴嘴保持器至少由至少一個汽缸蓋共同形成。如果噴嘴保持器與汽缸蓋一體地形成，或者至少部分地由汽缸蓋形成，則會產(chǎn)生許多優(yōu)點。首先，減少了部件的數(shù)量，因此減少了用于提供和安裝部件的成本。其次，噴射系統(tǒng)與控制活塞和/或水噴射的緊湊設計成為可能，因此考慮了受限的空間條件和汽缸蓋中的小空間設置。

直接噴射增壓內燃發(fā)動機的實施例包括其中室至少由至少一個汽缸蓋共同形成。關于前述實施例所述的內容也類似地適用于所討論的實施例。

本公開所基于的第二部分實施例，即提出一種用于操作上述類型的直接噴射增壓內燃發(fā)動機的方法，通過一種方法來實現(xiàn)，該方法包括至少一個流體連接的打開持續(xù)時間，該打開持續(xù)時間由打開時間和關閉時間確定，因此引入到汽缸中的水的量由汽缸中存在的壓力共同確定。

對于根據(jù)本公開的內燃發(fā)動機已經(jīng)說明的內容也適用于根據(jù)本公開的方法，并且因此在這里總體上參考上面關于內燃發(fā)動機所作的陳述。

存在于汽缸中的壓力通過流體連接作用在控制活塞上，特別是在非工作位置中和每個工作位置中，即當打開和關閉流體連接時。在這方面，汽缸壓力較不適合于打開流體連接，而適合用于關閉或用于輔助關閉操作，因為隨著燃燒熄滅，汽缸壓力降低，同時避免了噴射的水或水噴射的需要。

該方法的實施例包括其中關閉時間由汽缸中存在的壓力共同確定。

盡管如此，該方法的實施例包括其中打開時間由汽缸中存在的壓力共同確定。如果僅在其中汽缸中的壓力水平通常升高的高負載下尋求水噴射，則該變型方法是適當?shù)摹？刂苹钊缓髮H被移出非工作位置，并且然后只有在汽缸壓力足夠高，即超過可預定值時才打開流體連接。

該方法的實施例包括其中至少一個流體連接的打開持續(xù)時間由存在于室中的壓力共同確定。

該方法的實施例包括其中至少一個流體連接的關閉時間由存在于室中的壓力共同確定。能夠使用水壓的降低以便開始關閉操作，即關閉流體連接。

在這方面，該方法的實施例包括其中至少一個流體連接的打開時間由存在于室中的壓力共同確定。能夠使用水壓的增加以便開始打開操作，即打開流體連接。與汽缸壓力相反，水壓能夠直接受到影響或控制。

現(xiàn)在轉向圖1，其示出包括內燃發(fā)動機10的示例車輛系統(tǒng)100。發(fā)動機10可以是用主要燃料和二次流體操作的雙燃料發(fā)動機，二次流體是水或醇-水混合物。發(fā)動機10可從包括控制器12的控制系統(tǒng)和通過輸入裝置132來自車輛操作者130的輸入接收控制參數(shù)。在該示例中，輸入裝置132包括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號pp的踏板位置傳感器134。發(fā)動機10的汽缸(在本文也稱為“燃燒室”)14可包括活塞138位于其中的燃燒室壁136?；钊?6可耦接到曲軸40，使得活塞的往復運動轉化為曲軸的旋轉運動。曲軸140可通過變速器系統(tǒng)耦接到乘客車輛的至少一個驅動輪。此外，起動馬達可通過飛輪耦接到曲柄軸140，從而允許發(fā)動機10的起動操作。

汽缸14能夠通過一系列進氣通道142、144和146接收進入空氣。除了汽缸14之外，進氣通道146可與發(fā)動機10的其他汽缸連通。在一些實施例中，進氣通道中的一個或多個可包括升壓裝置，諸如渦輪增壓器或機械增壓器。例如，圖1示出配置有渦輪增壓器的發(fā)動機10，該渦輪增壓器包括布置在進氣通道142和144之間的壓縮機174，以及沿排氣通道148布置的排氣渦輪176。在升壓裝置被配置為渦輪增壓器的情況下，壓縮機174可通過軸180至少部分地由排氣渦輪176提供動力。但是，在其他示例中，諸如在發(fā)動機10被提供有機械增壓器的情況下，可任選地省略排氣渦輪176，其中壓縮機174可由來自馬達或發(fā)動機的機械輸入提供動力。包括節(jié)流板164的節(jié)氣門162可沿著發(fā)動機的進氣通道被提供，用于改變提供給發(fā)動機汽缸的進入空氣的流率和/或壓力。例如，節(jié)氣門162可如圖1中所示設置在壓縮機174的下游，或者替代地可被提供在壓縮機174的上游。

除了汽缸14之外，排氣通道148可接收來自發(fā)動機10的其他汽缸的排氣。氧傳感器128被示出耦接到排放控制裝置178上游的排氣通道148。

排氣溫度可由位于排氣通道148中的一個或多個溫度傳感器(未示出)測量。替代地，基于諸如速度、負載、空氣燃料比(afr)、火花延遲等的發(fā)動機工況可推斷排氣溫度?？衫斫?，排氣溫度可替代地通過本文列出的溫度估計方法的任何組合進行估計。

發(fā)動機10的每個汽缸可包括一個或多個進氣門和一個或多個排氣門。例如，汽缸14被示出包括位于汽缸14的上部區(qū)域的至少一個進氣提升氣門150和至少一個排氣提升氣門156。在一些實施例中，發(fā)動機10的每個汽缸(包括汽缸14)可包括位于汽缸的上部區(qū)域的至少兩個進氣提升氣門和至少兩個排氣提升氣門。

進氣門150可由控制器12通過借助凸輪致動系統(tǒng)151的凸輪致動來控制。類似地，排氣門156可由控制器12借助凸輪致動系統(tǒng)153控制。凸輪致動系統(tǒng)151和153可各自包括一個或多個凸輪，并且可利用可由控制器12操作的凸輪廓線變換(cps)、可變凸輪正時(vct)、可變氣門正時(vvt)和/或可變氣門升程(vvl)系統(tǒng)中的一個或多個，以改變氣門操作。進氣門150和排氣門156的操作可分別由氣門位置傳感器(未示出)和/或凸輪軸位置傳感器155和157確定。在替代的實施例中，進氣門和/或排氣門可由電動氣門致動控制。例如，汽缸14可替代地包括通過電動氣門致動控制的進氣門和通過包括cps和/或vct系統(tǒng)的凸輪致動控制的排氣門。在其它實施例中，通過共用的氣門致動器或致動系統(tǒng)，或可變氣門正時致動器或致動系統(tǒng)可控制進氣門和排氣門?？烧{整凸輪正時(通過提前或延遲vct系統(tǒng))以與egr流和/或爆震控制流體的直接噴射協(xié)調地調整發(fā)動機稀釋，從而減少egr瞬變并提高發(fā)動機性能。

汽缸14能夠具有壓縮比，其是當活塞138在下止點到上止點時的體積比。常規(guī)地，壓縮比在9:1到10:1的范圍中。但是，在使用不同的燃料的一些示例中，可增加壓縮比。例如，當使用較高辛烷值燃料或具有較高的汽化潛焓的燃料時，這可發(fā)生。如果使用直接噴射，由于其對發(fā)動機爆震的影響，則壓縮比也可增加。

在一些實施例中，發(fā)動機10的每個汽缸可包括用于發(fā)起燃燒的火花塞192。在選擇操作模式下，響應于來自控制器12的火花提前信號sa，點火系統(tǒng)190可通過火花塞192將點火火花提供到燃燒室14。但是，在一些實施例中，可省略火花塞192，諸如當發(fā)動機10可通過自動點火或通過燃料的噴射發(fā)起燃燒時，如同一些柴油發(fā)動機的情況。

在一些實施例中，發(fā)動機10的每個汽缸可配置有一個或多個噴射器，用于向該汽缸提供爆震控制流體。在一些實施例中，爆震控制流體可以是燃料，其中噴射器也被稱為燃料噴射器。作為非限制性示例，汽缸14被示出包括一個噴射器166。噴射器166示出為直接耦接到汽缸14，用于與通過電子驅動器168從控制器12接收的信號fpw的脈沖寬度成比例地在其中直接噴射燃料。以這種方式，噴射器166提供所謂的到燃燒室14中的燃料的直接噴射(下文也稱為“di”)。雖然圖1將噴射器166示出為側噴射器，但是其也可位于活塞的頂部，諸如靠近火花塞192的位置。當借助醇基燃料操作發(fā)動機時，由于一些醇基燃料較低的揮發(fā)性，這個位置可改善混合和燃燒。替代地，噴射器可位于進氣門的頂部，或者靠近進氣門，從而改善混合。主燃料可從包括一個或多個罐78、儲存器76、燃料泵，水泵和燃料軌的燃料和水噴射系統(tǒng)80遞送到噴射器166。替代地，燃料可在較低壓力下通過單級燃料泵被遞送，在該情況下，在壓縮沖程期間，直接燃料噴射的正時可比如果使用高壓燃料系統(tǒng)更受限。此外，雖然未示出，燃料罐78可具有向控制器12提供信號的壓力傳感器。應當理解，在替代的實施例中，噴射器166可以是將燃料提供到汽缸1上游的進氣道中的進氣道噴射器。爆震控制流體(在本文也稱為二次流體/輔助流體，或水)可儲存在儲存器(例如，儲水器或水箱)76中。如本文詳細描述的，儲存器76可包括在燃料和水噴射系統(tǒng)80中，該燃料和水噴射系統(tǒng)80耦接到汽缸的直接噴射器。這允許二次流體(例如，水)被直接噴射以提供爆震控制。二次流體還可耦接到擋風玻璃刮水器系統(tǒng)(未示出)以用于擋風玻璃擦拭目的。

儲存在儲存器76中的二次流體可包括水或水和醇與一種或多種非離子表面活性劑的組合。這些可包括，例如，乙氧基化物、多元醇或其組合。通常，這些可以是具有親水側鏈的分子。親水側鏈可包括聚環(huán)氧乙烷側鏈或聚乙烯和聚環(huán)氧丙烷側鏈的組合。非限制性示例包括壬苯醇醚-9和tritonx-100。因此，儲存在儲存器76中的二次流體可以是非電解的、非腐蝕性的含水流體。當直接噴射到汽缸中用于爆震控制時，非離子組分在刮水器流體中的使用降低了用侵蝕性和頑固性金屬鹽污染燃燒室和排氣系統(tǒng)的風險。在另一個示例中，儲存在儲存器76中的二次流體可以是水或水-醇混合物。

雖然儲存器76被描繪為與一個或多個燃料罐78不同，但是應當理解，在替代示例中，儲存器76可以是一個或多個燃料罐78中的一個。儲存器76可耦接到直接噴射器166，使得二次流體能夠被直接噴射到汽缸14中。在一些情況下，響應于爆震的指示，發(fā)動機控制器可將二次流體直接噴射到汽缸中，以增加發(fā)動機稀釋，從而控制不合時宜的和不期望的爆震事件。如上所述，儲存在儲存器76中的二次流體可配制成包括水和醇以及任選的一種或多種非離子表面活性劑，諸如40％甲醇的組合。這些非離子組分允許二次流體保持擋風玻璃清潔性能，同時降低用侵蝕性和頑固性金屬鹽污染和腐蝕燃燒室和排氣系統(tǒng)的風險?？捎糜诒鹂刂埔约皳躏L玻璃擦拭的二次流體的示例成分包括沒有皂的乙醇和甲醇溶液。替代地，二級流體可主要包含水，且不包括一種或多種非離子表面活性劑。在另一個示例中，二次流體可僅包括水。

燃料可在汽缸的單個循環(huán)期間由噴射器遞送到汽缸。此外，從噴射器遞送的燃料或爆震控制流體的分布和/或相對量可隨著工況，諸如，充氣溫度而變化，如下文所述。此外，對于單個燃燒事件，可在每個循環(huán)中執(zhí)行所遞送的燃料的多次噴射。多次噴射可在壓縮沖程、進氣沖程或其任何適當組合期間執(zhí)行。

如上所述，圖1僅示出多汽缸發(fā)動機的一個汽缸。因此，每個汽缸可類似地包括其自身的一組進氣門/排氣門、(一個或多個)燃料噴射器、火花塞等。

燃料和水噴射系統(tǒng)80中的燃料罐76和78可保持具有不同質量，諸如不同成分的一種或多種燃料(例如，主要燃料)和/或二次流體(例如，爆震控制流體，諸如水)。這些差異可包括不同的醇含量、不同的水含量、不同的辛烷值、不同的蒸發(fā)熱、不同的燃料混合物、不同的水含量、不同的可燃性極限和/或其組合等。在一個示例中，具有不同酒精含量的燃料可包括一種燃料是汽油，另一種燃料是乙醇或甲醇。其它含醇燃料可以是醇和水的混合物，醇、水等的混合物。在另一個示例中，第一燃料和第二燃料都可以是醇共混物，其中第一燃料可以是具有比具有較大比例的醇的第二燃料，諸如作為第一燃料的e10(其為大約10％乙醇)和作為第二燃料的e85(其為大約85％乙醇)的汽油醇混合物的醇比低的汽油醇混合物。另外，第一燃料和第二燃料也可在其它燃料品質方面不同，諸如溫度、粘度、辛烷值、蒸發(fā)的潛在焓等的差異。

此外，儲存在燃料罐中的燃料或二次流體的燃料特性可頻繁地變化。因此，罐重新填充的每天變化會導致頻繁變化的燃料成分，從而影響由噴射器166遞送的燃料成分。

在一些實施例中，二次流體可在車輛上從排氣冷凝物、增壓空氣冷卻器冷凝物、ac冷凝物排放物或雨水排放物產(chǎn)生。例如，二次流體成分中的水和醇都可由從排氣、增壓空氣冷卻器、ac和/或雨水排放物排出的水和從燃料罐中的燃料分離的醇自生成。通過自生成二次流體的組分，可減少車輛系統(tǒng)上的耗材的數(shù)量。

盡管未示出，但應當理解，發(fā)動機還可包括一個或多個排氣再循環(huán)通道，用于將排氣的至少一部分從發(fā)動機排氣裝置轉向到發(fā)動機進氣裝置。因此，通過再循環(huán)一些排氣，可影響發(fā)動機稀釋，這可通過減少發(fā)動機爆震、峰值汽缸燃燒溫度和壓力、節(jié)流損失和nox排放來改善發(fā)動機性能。一個或多個egr通道可包括lp-egr通道，其耦接在渦輪增壓器壓縮機上游的發(fā)動機進氣裝置和渦輪下游的發(fā)動機排氣裝置之間，并且被配置成提供低壓(lp)egr。一個或多個egr通道還可包括hp-egr通道，其耦接在壓縮機下游的發(fā)動機進氣裝置和渦輪上游的發(fā)動機排氣裝置之間，并且被配置成提供高壓(hp)egr。在一個示例中，在諸如不存在由渦輪增壓器提供的升壓的條件下，可提供hp-egr流，而在諸如存在渦輪增壓器升壓的條件期間和/或當排氣溫度高于閾值時，可提供lp-egr流。通過lp-egr通道的lp-egr流可通過lp-egr閥進行調整，而通過hp-egr通道的hp-egr流可通過hp-egr閥(未示出)進行調整。

控制器12在圖1中被示為微型計算機，其包括微處理器單元(cpu)106、輸入/輸出端口(i/o)108、在該具體示例中被示為只讀存儲器芯片(rom)106的用于可執(zhí)行程序和校準值的電子存儲介質、隨機存取存儲器(ram)112、保活存儲器(kam)114以及數(shù)據(jù)總線。除了先前討論的那些信號，控制器12可從耦接到發(fā)動機10的傳感器接收各種信號，其包括：來自空氣質量流量傳感器122的引入的空氣質量流量(maf)的測量值；來自耦接到冷卻套筒118的溫度傳感器116的發(fā)動機冷卻劑溫度(ect)；來自耦接到曲軸40的霍爾效應傳感器120(或其它類型)的表面點火感測信號(pip)；來自節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(tp)；以及來自傳感器124的歧管絕對壓力信號map。通過控制器12可從信號pip產(chǎn)生發(fā)動機轉速信號rpm。來自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號map可用來提供進氣歧管中的真空或壓力的指示。其他傳感器可包括耦接到燃料系統(tǒng)的燃料罐的燃料液位傳感器和燃料成分傳感器，和/或爆震傳感器。響應于從各種傳感器接收的信號，控制器可操作各種發(fā)動機致動器。示例致動器包括燃料噴射器166、節(jié)氣門162、凸輪151和153等。

存儲介質只讀存儲器110能夠用表示可由處理器106執(zhí)行的指令的計算機可讀數(shù)據(jù)進行編程，所述指令用于執(zhí)行下面描述的方法以及預期但未具體列出的其它變型。參考圖4詳細描述可執(zhí)行的示例程序。

在操作期間，發(fā)動機10內的每個汽缸發(fā)生四個沖程循環(huán)：循環(huán)包括進氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程以及排氣沖程。一般來講，在進氣沖程期間，排氣門156關閉，并且進氣門150打開?？諝馔ㄟ^進氣通道146被引入汽缸14，并且活塞138移動到汽缸的底部，以便增加燃燒室14內的體積?；钊?38在汽缸的底部附近并且在其沖程的末端的位置(例如，當燃燒室14在其最大體積時)通常被本領域技術人員稱為下止點(bdc)。在壓縮沖程期間，進氣門150和排氣門156被關閉。活塞138朝汽缸蓋移動，以便壓縮燃燒室14內的空氣?；钊?38在其沖程的末端且最靠近汽缸蓋的點(例如，當燃燒室14在其最小體積時)通常被本領域技術人員稱為上止點(tdc)。在下文被稱為噴射的過程中，燃料被引入燃燒室。在下文被稱為點火的過程中，噴射的燃料由已知的點火裝置，諸如火花塞192點燃，導致燃燒。在膨脹沖程期間，膨脹氣體推動活塞138回到bdc。曲軸140將活塞移動轉化成旋轉軸的旋轉扭矩。最終，在排氣沖程期間，排氣門156打開以將燃燒的空氣燃料混合物釋放到排氣歧管148，并且活塞返回到tdc。需注意，上面僅僅作為示例被示出，并且進氣門和排氣門打開和/或關閉正時可改變，以便提供正的或負的氣門重疊、延遲的進氣門關閉或各種其它示例。

現(xiàn)在轉向圖2，示出了增壓內燃發(fā)動機的第一實施例的燃料噴射系統(tǒng)的片段，以及在非工作位置中的水噴射和控制活塞2的示意圖。

示出了汽缸蓋8的細節(jié)，其容納內燃發(fā)動機的汽缸8a(例如，圖1中所示的汽缸14)的燃料噴射系統(tǒng)(例如，圖1中所示的燃料和水噴射系統(tǒng)80)的噴射噴嘴1。為了直接噴射燃料的目的，每個汽缸8a被分配噴射噴嘴(在本文中也稱為噴射器，其可類似于圖1所示的噴射器166)1，其通過燃料入口9至少可連接到燃料儲存器(例如，圖1中所示的燃料儲存器78)，燃料儲存器用于儲存燃料，并且裝配有噴嘴針11，該噴嘴針11可在噴嘴針引導件20中在其縱向軸線1a的方向上位移，噴嘴針引導件20在噴射范圍內打開用于將燃料引入汽缸8a中的至少一個噴嘴孔21。噴嘴孔位于噴射噴嘴1的噴嘴尖端(例如，被定位在汽缸內的尖端)22處。如圖2中所示，噴嘴孔21沿著縱向軸線1a居中。但是，在替代實施例中，噴射噴嘴1的噴嘴尖端22可包括圍繞縱向軸線1a對稱地定位的多個孔。因此，多個噴嘴孔21可環(huán)繞噴射噴嘴1的縱向軸線或中心線。一個噴嘴孔21(或多個噴嘴孔21)通過燃料通道23與燃料入口(因此與燃料存儲器)流體地耦接。例如，如圖2中所示，噴嘴針11通過彈簧被偏置抵靠噴嘴尖端22和噴嘴孔21。噴嘴針通過螺線管25進行致動。例如，當螺線管被通電時，噴嘴針11可沿著縱向軸線1a，遠離噴嘴尖端、噴嘴孔，并且在遠離汽缸(并且朝向燃料入口)的方向上移動。結果，噴嘴針11露出噴嘴孔21，并且燃料可通過噴嘴孔21從燃料通道23被噴射到汽缸8a。以這種方式，通過噴嘴孔21到汽缸8a中的燃料噴射通過螺線管25進行致動，螺線管25與發(fā)動機的控制器(例如，圖1中所示的控制器12)電子通信。因此，來自控制器的激活信號可激活(或停用)螺線管，因此移動噴嘴針并導致燃料噴射。螺線管僅控制來自噴射噴嘴1的燃料噴射，并且不控制水噴射，如下面進一步描述的。

在當前情況下，汽缸蓋8用作噴嘴保持器，即用于容納噴射噴嘴1。

為了水噴射的目的，提供了控制活塞2，其可移動地安裝在噴射噴嘴1上，并且可沿噴射噴嘴1的縱向軸線1a在非工作位置(圖1)和工作位置(圖3)之間以平移方式位移。

控制活塞2具有襯套狀的軸2a，其以平移方式可位移地安裝在噴射噴嘴1上，并且形成控制活塞2在噴射噴嘴1上的安裝和引導。板狀元件2b被布置在控制活塞2的背離汽缸8a的端部處，所述元件用作用于彈簧裝置6的軸承，該彈簧裝置6被設置，并且非工作位置的方向上，即在關閉位置的方向上在控制活塞2上施加力。用作彈簧裝置6的螺旋彈簧6a在其另一端處被支撐在噴射噴嘴1上，因此螺旋彈簧6a夾緊在噴射噴嘴1的外殼和板狀元件2b之間。其中布置有彈簧裝置6的空腔(在本文中也稱為室或彈簧室)26裝配有(例如，流體地耦接到)通氣管路7。

控制活塞2的軸2a和板狀元件2b共同形成室(例如，流體或水室)4，該室作為供水系統(tǒng)的一部分至少可通過供應管路5連接到儲水器(例如，圖1中所示的儲水器76)，其通過水入口27用于儲存水。通過將控制活塞2位移到工作位置中，室4能夠通過流體連接(在本文中也被稱為流體或水通道)3連接到汽缸8a，以便將水引入到汽缸8a中。水連接3包括入口(例如，入口端部)28和出口(例如，出口)29。入口28連接到室4，并且出口被定位在噴嘴尖端22處，并且是流體連接3的端部，水從該端部被噴射到汽缸8a中。如圖2中所示，出口29相對于縱向軸線被定位在噴嘴孔21的外側上的噴嘴尖端處。在一個示例中，出口29(和水連接3)是環(huán)形的并且環(huán)繞噴嘴孔21和噴嘴針11的外部。以這種方式，如果同時發(fā)生水噴射和燃料噴射，則來自出口29的噴水可周向地環(huán)繞來自噴嘴孔21的燃料噴霧。

噴射噴嘴1內的水可僅位于供應管路5、室4和流體連接3內。水不位于燃料通道23、噴嘴針11或噴嘴孔21內。此外，水可以不存在于彈簧室26或通氣管路7內。同樣，燃料可不存在于供應管路5、室4和流體連接3內。

在圖2中所示的非工作位置中，控制活塞2關閉所述流體連接3，該流體連接被設計為環(huán)形管道并且環(huán)繞噴射噴嘴1和圍繞整個圓周的噴嘴孔21。這里的控制活塞2的襯套狀軸2a在流體連接3中面向汽缸8a的其端部處通過楔形壁2c接合，并且關閉所述流體連接3。

圖3示出增壓內燃發(fā)動機的第一實施例的燃料噴射系統(tǒng)的片段，以及在操作位置中的水噴射和控制活塞2的示意圖。該圖將僅作為對圖2的補充來解釋，因此進一步參考圖2。相同的附圖標記用于相同的部件。

在所示出的工作位置中，控制活塞2壓縮彈簧裝置6，并且移動遠離噴嘴尖端22并朝向燃料入口9。因此，活塞2的楔形壁3c露出流體連接3的入口28，因此水可被引入(例如，噴射)到相關聯(lián)的汽缸8a中，為此目的，控制活塞2將流體連接3連接到室4。具體地，當活塞2移動遠離并露出入口28時，流體連接3流體地連接到室4，并且因此可將從供應管路5供應的水噴射到室4內。

圖2-3示出具有各種部件的相對定位的示例配置。至少在一個示例中，如果被顯示彼此直接地接觸，或直接地耦接，那么這些元件可分別被稱為直接地接觸或直接地耦接。類似地，至少在一個示例中，被顯示彼此鄰接或相鄰的元件可分別為彼此鄰接或相鄰。作為示例，放置成彼此共面接觸的部件可被稱為共面接觸。作為另一個示例，在至少一個示例中，被定位成彼此隔開，同時其之間僅具有空間且沒有其它部件的元件可被稱為如此。作為另一個示例，被顯示在彼此的上面/下面，在彼此的相對側，或在彼此的左邊/右邊的元件可被稱為相對于彼此如此。此外，在至少一個示例中，如附圖中所示，最高的元件或元件的點可被稱為部件的“頂部”，并且最低的元件或元件的點可被稱為部件的“底部”。如本文所使用，頂部/底部、上/下、上面/下面可相對于圖的垂直軸線，并且被用來描述圖中的元件相對于彼此的定位。同樣地，在一個示例中，其它元件上面的所示元件被定位在其它元件的垂直上方。作為另一個示例，附圖內所描繪的元件的形狀可被稱為具有那些形狀(例如，諸如為環(huán)狀的、直的、平面的、彎曲的、圓形的、倒棱的、成角度的等等)。此外，在至少一個示例中，被顯示彼此相交的元件可被稱為相交的元件或彼此相交。另外，在一個示例中，被顯示在另一個元件內或被顯示在另一個元件外面的元件可被稱為如此。

圖4示出用于基于噴射器的燃料噴射正時，調整噴射器(諸如圖1中所示的噴射器166和圖2-3中所示的噴射針1)的水噴射正時的方法400的流程圖。用于進行方法400的指令可基于存儲在控制器的存儲器上的指令并結合從發(fā)動機系統(tǒng)的傳感器，諸如上面參考圖1所述的傳感器接收的信號由控制器(諸如圖1所示的控制器12)執(zhí)行。根據(jù)下面所述的方法，控制器可采用發(fā)動機系統(tǒng)的發(fā)動機致動器以調整發(fā)動機操作。例如，控制器可采用噴射器(或噴射噴嘴)的致動器(諸如螺線管)，以在期望的燃料噴射正時噴射燃料。在另一個示例中，控制器可采用各種氣門正時致動器來調整進氣門的進氣門正時和/或排氣門的排氣門正時，并且因此調整噴射器直接耦接到汽缸的該汽缸的缸內壓力。

方法400在402處通過估計和/或測量發(fā)動機工況開始。發(fā)動機工況可包括發(fā)動機轉速和/或負載、操作者扭矩需求、發(fā)動機溫度、質量空氣流量、燃燒空氣-燃料比、排氣空氣-燃料比、水室中的水壓力(例如，圖2-3中所示的室4)和/或噴射器的供水管路(例如，圖2-3中所示的供應管路5)、噴射器的燃料噴射正時、汽缸的進氣門的進氣門正時、汽缸的排氣門的排氣門正時、汽缸的缸內壓力、汽缸的峰值汽缸壓力等。

在404處，該方法包括估計噴射器的水噴射正時(例如，水通過噴射器噴射到汽缸中的汽缸循環(huán)中的時間)。例如，如上所述，一旦汽缸內的氣體壓力增加到閾值壓力以上，控制活塞(例如，圖2-3中所示的活塞2)克服彈簧的偏置力(例如，圖2-3中所示的彈簧6)并且沿著噴射器的縱向軸線移動遠離噴嘴尖端和汽缸。結果，水通過噴射器被噴射到汽缸中。一旦汽缸壓力減小回到閾值壓力以下，控制活塞返回到其基本位置，并且水噴射停止。因此，在一個示例中，控制器可基于經(jīng)過完整的汽缸循環(huán)的缸內壓力確定水噴射正時的估計(例如，通過測量或估計完整的汽缸循環(huán)期間的缸內壓力，在一個示例中，汽缸循環(huán)包括進氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程和排氣沖程)。具體地，控制器可確定汽缸壓力何時將在發(fā)動機循環(huán)內達到閾值壓力，然后使該正時等于噴射水的正時。作為另一個示例，控制器可基于汽缸的進氣門正時和/或排氣門正時估計整個汽缸循環(huán)中的缸內壓力，并且因此估計噴射器的水噴射正時。在一些示例中，水噴射正時可另外基于燃料噴射正時。例如，控制器可使用查找表在計算上確定水噴射正時，其中輸入是進氣門正時，排氣門正時和/或燃料噴射正時，并且輸出是水噴射正時。

在406處，方法包括確定在404處估計的水噴射正時是否處于期望的水噴射正時。在一個示例中，期望的水噴射正時可以是與相同的噴射器的燃料噴射正時不同并且不重疊的正時。例如，由于噴射器的水通道環(huán)繞燃料噴嘴孔，如果水和燃料兩者同時從噴射器噴射，則水噴霧將環(huán)繞進入汽缸的燃料噴霧。水噴霧可干擾燃料噴霧，因此，在一些情況下，這可為不期望的。在另一個示例中，可期望來自相同噴射器的燃料噴射和水噴射重疊。因此，控制器可在406處基于當前燃料噴射正時和發(fā)動機工況確定期望的水噴射正時是什么。例如，如果不期望燃料和水噴霧重疊并同時發(fā)生，則控制器可在406處確定期望的水噴射正時在噴射器噴射燃料的時間之前或之后。因此，在一個示例中，期望的水噴射正時可以是相對于在當前水噴射正時與當前燃料噴射正時重疊時的燃料噴射正時的更早或更晚的正時。

如果水噴射正時不在期望的正時，則該方法繼續(xù)到408以調整一個或多個發(fā)動機致動器(諸如上面參照圖1所討論的致動器)，從而將缸內壓力和/或噴射器的水通道(例如，流體連接3、室4和/或供應管路5)的水通道壓力調整到產(chǎn)生期望的水噴射正時的水平。作為一個示例，方法在408處可包括調整汽缸的進氣門和/或排氣門的氣門致動器，以調整進氣門正時和/或排氣門正時。這可導致缸內壓力被調整，并且因此水噴射的正時被移動到期望的正時。作為一個示例，控制器可基于期望的水噴射正時(例如，閾值壓力應當發(fā)生在期望的水噴射正時)確定何時在汽缸循環(huán)中出現(xiàn)閾值壓力。然后，控制器可確定將在期望的正時產(chǎn)生閾值壓力的對應的進氣門正時和/或排氣門正時。作為一個示例，控制器可使用存儲在存儲器中的查找表來確定進氣門和/或排氣門正時，其中期望的水噴射正時或閾值壓力的正時是輸入，并且進氣和/或排氣門正時是輸出。控制器然后可致動氣門致動器(例如，凸輪致動系統(tǒng)153和151)，以將進氣門和/或排氣門調整到產(chǎn)生期望的水噴射正時的確定的正時。作為另一示例，方法在408處可另外地或替代地包括調整噴射器內的流體(例如，水)的壓力，以將水噴射正時調整到期望的正時。作為一個示例，這可包括增加或減少通過供應管路供應到噴射器的水的供應壓力(例如，通過調整噴水系統(tǒng)的水噴射泵，諸如圖1中所示的系統(tǒng)80)。

替代地，在406處，如果水噴射正時處于期望的正時，則方法繼續(xù)到410，以將進氣門正時、排氣門正時和水通道壓力保持在當前水平，并且在當前設置的正時通過噴射器燃料和水。然后，方法結束。

在第一正時通過燃料噴射器的燃料噴嘴孔將燃料直接噴射到汽缸中的技術效果；在第二正時通過燃料噴射器的水通道將水直接噴射到汽缸中，所述水通道環(huán)繞燃料噴嘴孔的外部；以及基于第一正時調整第二正時是在期望的正時將期望量的燃料和水噴射到汽缸中，由此提高發(fā)動機效率并改善發(fā)動機性能。例如，通過基于燃料噴射的正時調整水噴射的正時，可分離水噴射噴霧和燃料噴射噴霧，使得它們不會同時發(fā)生，因此不會相互干擾彼此(由于環(huán)繞噴射器的燃料噴嘴孔的噴射器的水通道出口的布置)。

需注意，包括在本文的示例控制和估計程序可與各種發(fā)動機和/或車輛系統(tǒng)配置一起使用。本文公開的控制方法和程序可作為可執(zhí)行指令存儲在非瞬時存儲器中，并且可由控制系統(tǒng)進行，所述控制系統(tǒng)包括與各種傳感器、致動器以及其它發(fā)動機硬件組合的控制器。本文描述的專用程序可表示任何數(shù)量的處理策略，諸如事件驅動、中斷驅動、多任務、多線程等等中的一個或多個。這樣，示出的各種動作、操作和/或功能可以示出的程序、并行或以其它省略的情況執(zhí)行。同樣地，處理的順序不一定需要實現(xiàn)本文所描述的示例性實施例的特征和優(yōu)點，而是為了便于說明和描述被提供的。根據(jù)使用的特定策略，可重復執(zhí)行示出的動作、操作和/或功能中的一個或多個。此外，所描述的動作、操作和/或功能可用圖表表示被編程進發(fā)動機控制系統(tǒng)中計算機可讀存儲介質的非瞬時存儲器的代碼，其中通過執(zhí)行系統(tǒng)中的指令進行所述動作，所述系統(tǒng)包括與電子控制器組合的各種發(fā)動機硬件部件。

應該理解，本文公開的配置和程序在本質上是示例性的，且這些具體實施例不應視為限制性意義，因為許多變化是可能的。例如，以上技術可應用于v-6、i-4、i-6、v-12、對置4缸以及其它的發(fā)動機類型。本公開的主題包括本文所公開的各種系統(tǒng)和配置，以及其它特征、功能和/或特性的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。

下面的權利要求特別指出被視為新穎和非顯而易見的某些組合和子組合。這些權利要求可指“一個”元件或“第一”元件或其等同物。應該理解，這些權利要求包括一個或更多這些元件的結合，既不要求也不排除兩個或更多這些元件。所公開的特征、功能、元件和/或特性的其它組合和子組合可通過本權利要求的修正或通過在這個或相關申請的新權利要求的提出被要求保護。此類權利要求，無論是更寬于，更窄于，等于，或不同于原始的權利要求的范圍，也被視為包括在本公開的主題之內。