可变点火能量管理的制作方法

本申请要求2014年10月3日提交的、名称为“VARIABLE IGNITION ENERGY MANAGEMENT”的美国专利申请No.14/506,223的优先权，所述优先权申请的全部内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明总体上涉及发动机的点火控制领域。更具体地，本发明涉及包含控制火花点火发动机中的火花能量的方法和装置。

背景技术：

燃烧发动机包括多个气缸。对于每个气缸，可将点火定时和燃料喷射控制为相同或不同。但是，制造和使用的不同导致气缸之间有燃烧差异。可改变点火定时以平衡气缸所产生的转矩。还可通过控制燃料喷射器来控制空燃比。

出于效率原因或环境原因，燃烧发动机会回收排气。一些气缸可专用于排气再循环(EGR)，而来自其他气缸(非专用气缸)的排气没有被再循环。可控制空燃比和EGR比率来实现所期望的燃烧。

考虑到具有EGR的燃烧发动机的复杂度，会期望提供附加的控制机构来进一步改进燃烧发动机的操作。

技术实现要素：

本发明的实施方式提供了对燃烧发动机进行可变点火能量管理的装置和方法。这些实施方式允许基于各种发动机操作条件来调节燃烧发动机的一个或更多个气缸的特定点火能量特性。这些特性可包括(但不限于)例如能量总量、定时、大小、持续时间和波形形状。

在一个实施方式中，一种用于能量点火管理的方法包括：确定燃烧发动机的操作条件，所述燃烧发动机包括至少一个专用EGR气缸、非专用EGR气缸和点火辅助塞，所述点火辅助塞被配置成辅助所述至少一个专用EGR气缸和所述非专用EGR气缸中的点火。该方法还包括基于所述操作条件来设置所述专用EGR气缸的点火能量特性和所述非专用EGR气缸的点火能量特性，所述点火能量特性包括能量的大小、电流、电压、波形形状和点火能量持续时间中的至少一个并且不包括点火定时。所述非专用EGR气缸的点火能量特性中的至少一种特性不同于所述专用EGR气缸的对应特性。该方法还包括基于所述点火能量特性给所述点火辅助塞通电。

在其一个变形形式中，该方法还包括设置点火定时特性。在其另一个变形形式中，该方法还包括设置所述专用EGR气缸的第一目标空燃比；以及基于所述第一目标空燃比来设置所述专用EGR气缸的点火能量特性。在其另外的变形形式中，该方法还包括：设置第一目标EGR分数；以及基于所述第一目标EGR分数和所确定的EGR分数之间的差异来设置所述专用EGR气缸的点火能量特性。

在其另一个变形形式中，该方法还包括响应于燃烧发动机负载变化而改变所述点火能量特性。在其另一个变形形式中，该方法还包括基于所述燃烧发动机的涡轮增压器的类型来设置所述专用EGR气缸的点火能量特性。

在燃烧发动机的实施方式中，所述燃烧发动机包括：至少一个专用排气再循环(EGR)气缸；非专用EGR气缸；点火辅助塞，所述点火辅助塞被构造成辅助所述至少一个专用EGR气缸和所述非专用EGR气缸中的点火；多个传感器；以及点火控制单元，所述点火控制单元被构造成基于点火控制信号给所述点火辅助塞通电。所述燃烧发动机还包括发动机控制模块，所述发动机控制模块与所述传感器和所述点火控制单元电联接。所述发动机控制模块包括：操作条件确定模块，所述操作条件确定模块被构造成使用来自所述传感器的信号来确定所述燃烧发动机的操作条件；以及点火能量设置模块，所述点火能量设置模块被构造成基于所述操作条件来设置所述专用EGR气缸的点火能量特性和所述非专用EGR气缸的点火能量特性。所述点火能量特性包括能量的大小、电流、电压、波形形状和点火能量持续时间中的至少一个并且不包括点火定时。所述非专用EGR气缸的点火能量特性中的至少一种特性不同于所述专用EGR气缸的对应点火能量特性。所述发动机控制模块还包括通信模块，所述通信模块被构造成向所述点火控制单元发送所述点火控制信号。所述点火控制信号基于所述点火能量设置模块所设置的点火能量特性。

在发动机控制模块的实施方式中，所述发动机控制模块包括：操作条件确定模块，所述操作条件确定模块被构造成使用来自所述传感器的信号来确定燃烧发动机的操作条件；以及点火能量设置模块，所述点火能量设置模块被构造成基于所述操作条件来设置所述专用EGR气缸的点火能量特性和所述非专用EGR气缸的点火能量特性。所述点火能量特性包括能量的大小、电流、电压、波形形状和点火能量持续时间中的至少一个并且不包括点火定时。所述非专用EGR气缸的点火能量特性中的至少一种特性不同于所述专用EGR气缸的对应点火能量特性。所述发动机控制模块还包括通信模块，所述通信模块被构造成向所述点火控制单元发送所述点火控制信号。所述点火控制信号基于所述点火能量设置模块所设置的点火能量特性。

可通过考虑以下的具体实施方式、附图和权利要求书来阐述本公开内容的附加特征、优点和实施方式。此外，要理解，本公开内容的以上发明内容和以下具体实施方式都是示例性的，并且旨在提供进一步说明，而非进一步限制要求保护的本公开内容的范围。

附图说明

附图示出本公开内容的实施方式，并且与具体实施方式部分一起用于说明本发明的原理。

在附图中，相同的参考符号一般表示相同的特征(例如，功能上类似和/或结构上类似的元件)。

图1是可变能量管理系统的实施方式的示意图。

图2是与点火管理模块联接的发动机管理模块的实施方式的示意图。

图3是发动机管理模块的另一个实施方式的框图。

图4是用于管理燃烧发动机点火的方法的实施方式的流程图。

具体实施方式

在以下的具体实施方式中，参考形成其一部分的附图。本文中描述的例示实施方式不意味着是限制性的。在不脱离这里展示的主题的精神或范围的情况下，可利用其他实施方式，并且可进行其他改变。应该容易理解，可按各式各样的不同配置来执行、布置、替代、组合和设计如在本文中总体描述并且在附图中示出的本公开内容的多个方面。

下述的实施方式涉及用于对发动机进行点火能量管理的方法和装置。在这些实施方式中，通过基于各种发动机操作条件来调节燃烧发动机的一个或更多个气缸的特定点火能量特性(诸如，点火辅助能量的量)来管理点火能量。举例来说，点火能量特性还可包括能量总量(或火花持续时间内的累积能量)、定时、大小、持续时间、波形形状和能量脉冲(多冲击)的数量。波形形状还可表示冲击持续时间和多冲击点火事件。通过根据逐个气缸方法来控制点火能量特性，可优化各气缸的点火能量，这样会导致点火辅助塞持续时间较长。至少一些实施方式可实现显著的发动机性能提高。

在一些实施方式中，要基于各个气缸进行控制的特性可涉及在车辆中使用的排气再循环(“EGR”)技术。例如，在一些实施方式中，可基于所估计的每个气缸的EGR分数来改变点火能量特性。

在具有多个气缸的燃烧发动机中，可确定哪个气缸是点火的气缸，以允许对多个气缸中的每个的各个点火辅助塞定时进行控制。例如，可控制定时以增强气缸平衡。然而，控制定时不同于直接控制与各个气缸的点火关联的能量的量。直接控制能量的量——而非只控制定时——可延长点火辅助塞的寿命，如上所述。

一些实施方式允许对多个气缸的点火能量特性进行个性化控制。其他实施方式允许非专用EGR气缸的点火能量调节。在这两种情况下，根据至少一种发动机操作条件来调节至少一种点火能量特性。发动机操作条件可包括(但不限于)EGR分数、EGR流速、EGR图谱、增压空气流速、与空燃比对应的λ值、缸内压力、缸内温度、爆震检测度量、误点火检测度量、气缸平衡确定、进气温度、EGR质量度量、气体质量度量、质量型空气流速、发动机负载、进气歧管温度、冷却剂温度、发动机速度、双燃料模式、置换速率、燃料喷射器是被配置为直接喷射器还是进气口喷射器、用于直接喷射器配置和进气口喷射器配置的乙醇增压(双燃料)、水喷射、再生模式、转矩控制、组件老化(例如，点火辅助老化和燃料喷射器老化)、点火辅助塞电阻和过渡特性(诸如，在诸如维修的事件和再生事件之间过去的时间)。可基于所感测值和/或所估计值的任何组合来确定以上提到的操作条件。可调节点火能量特性，以控制输出，所述输出包括气缸压力、排气温度、排气歧管压力、排气氧含量、燃烧爆震、误点火、气缸平衡和发动机振动程度。

现在，参照图1，燃烧发动机10的实施方式被示出为包括进气歧管30、气缸体40和排气歧管50。在本实施方式中，燃烧发动机10包括处理子系统100，处理子系统100包括发动机控制模块(ECU)110，ECU 110被配置成管理提供到点火辅助塞80、82、84和86的点火能量，以辅助被燃料喷射器70、72、74和76传递到燃烧气缸42、44、46和48的燃料点火，在所述燃烧气缸中，燃料与空气混合并且被点火。示例性的点火辅助塞80、82、84和86包括火花塞和电热塞。示例性的燃料喷射器70、72、74和76包括：直接燃料喷射器，其将燃料直接喷射到燃烧气缸42、44、46和48中；以及进气口喷射器，其将燃料喷洒到与燃烧气缸42、44、46和48流体连接的进气口中。控制子系统100可包括诸如传输系统控制模块、排气系统控制模块、燃料供应系统控制模块及其他控制模块。

在某些实施方式中，ECM 110被构造成执行特定操作(诸如，控制燃烧发动机的点火辅助塞)。ECM 110基于所测得的参数和操作模型来确定燃烧发动机10的操作条件。基于操作参数和所期望性能，ECM 110向点火控制单元130发送点火能量控制信号120，点火控制单元130基于点火能量控制信号向点火辅助塞80、82、84和86传递点火能量。参照图2更详细地描述点火控制单元130的操作。

ECM 110可在本文中被称为“控制器”。在某些实施方式中，控制器形成处理子系统的一部分，处理子系统包括一个或更多个具有非暂态计算机可读存储介质、处理器或处理电路和通信硬件的计算装置。控制器可以是单个装置或分布式装置，并且可通过硬件和/或通过处理存储在非暂态机器可读存储介质上的指令来执行控制器的功能。示例处理器包括专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)和包括固件的微处理器。示例的非暂态计算机可读存储介质包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存存储器、硬盘存储器、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、电可编程ROM(EPROM)、磁盘存储器和可用于执行或存储处理指令和数据结构并且可被通用或专用计算机或其他处理装置访问的任何其他介质。

在某些实施方式中，控制器包括被构造成在功能上执行控制器的操作的一个或更多个模块。参照图3描述的示例模块包括操作条件确定模块、点火能量设置模块、通信模块和点火定时模块。本文中包括模块的描述强调了控制器的特定方面的结构独立性，并且示出了控制器的操作和职责的一个分组。应理解，执行类似整体操作的其他分组在本申请的范围内。模块可用硬件来实现和/或被实现为非暂态计算机可读存储介质上的处理指令。模块可分布于各种基于硬件或计算机的组件。示例和非限制的模块实现元件包括提供本文中确定的任何值的传感器、提供作为本文中确定的值的前体的任何值的传感器、数据链路和/或网络硬件(包括通信芯片、振荡晶体、通信链路、电缆、双绞线、同轴电线、屏蔽电线、发送器、接收器、和/或收发器)、逻辑电路、硬连线逻辑电路、根据模块规格而配置的特定非暂态状态下的可重新配置的逻辑电路、任何致动器(包括至少电、液压或气动致动器)、螺线管、运算放大器集成电路、模拟控制元件(弹簧、滤波器、积分器、加法器、除法器、增益元件)、和/或数字控制元件。

本文中描述的特定操作包括用于解释和/或确定一个或更多个参数的操作。如本文中利用的解释或确定包括通过本领域中已知的任何方法来接收值，接收值包括：至少从数据链路或网络通信接收值、接收表征该值的电信号(例如，电压、频率、电流或脉宽调制信号)、接收表征该值的由计算机生成的参数、从非暂态计算机可读存储介质上的存储器位置接收值、通过本领域中已知的任何手段、和/或通过接收可用于计算经解释参数的值、和/或通过参考被解释为是参数值的默认值来接收作为运行时间参数的值。

燃烧发动机10还包括排气系统，该排气系统包括：排气歧管50，其从在本文中被称为“非专用EGR气缸”的燃烧气缸44、46和48接收排气；以及排气再循环(EGR)阀60，其从在本文中被称为“专用EGR气缸”的燃烧气缸42接收排气。可由ECM 110借助ECM阀控制信号104来控制EGR阀60。在本实施方式的变形形式中，燃烧发动机10可包括两个或更多个专用EGR气缸和另外的非专用EGR气缸。来自非专用EGR气缸的排气驱动也被称为涡轮增压器的空气增压器16。来自专用EGR气缸的排气流过EGR阀60和EGR冷却器62，排气在EGR冷却器62中被冷却，之后它们回流到进气歧管30中。在本布置中，排气中的大约25％通过EGR冷却器62再循环。当然，专用EGR气缸可比非专用EGR气缸大(或小)，以增大(减小)用于再循环的排气的体积百分比。专用EGR气缸还可具有不同的孔径、冲程和压缩比，它们的差异可能需要进行不同的点火辅助能量调节。可通过EGR阀62来控制气体的体积。在六个燃烧气缸中的两个是专用EGR气缸的本实施方式的变形形式中，排气中的大约33％可被再循环。由于专用EGR气缸确定了再循环气体体积，因此有利的是，与非专用EGR气缸不同地来控制专用EGR气缸。专用EGR气缸可比非专用EGR气缸大(或小)，并且可接收与非专用EGR气缸不同的空气/燃料混合物。因此，有利的是，独立控制专用EGR气缸和非专用EGR气缸的点火辅助塞的点火能量，以实现针对气缸的特性、燃烧发动机、与燃烧发动机联接的负载和使用燃烧发动机的应用而定制的所期望性能。

燃烧发动机10还包括位于空气压缩器16的一侧的空气过滤器12、空气输入节气门14和对向侧的排气节气门18。ECM 110发送节气门控制信号102，以控制空气输入节气门14和排气节气门18，从而控制进入和离开燃烧发动机10的气体的体积和压力。被空气压缩器16压缩的过滤后空气被增压空气冷却器20冷却。冷却后的新鲜空气气体和冷却后的再循环排气流入导管22中并流到进气歧管30，新鲜空气和再循环气体的混合物从进气歧管30被提供到燃烧气缸42、44、46和48。

ECM 110用经由一个或更多个信号链路108从多个传感器或传感器模块(诸如，压力、温度、氧气、流速、质量、爆震、振动和任何其他合适传感器)接收的传感器信号来确定燃烧发动机10的多个操作条件。在图1中，通过在与正被感测部件的温度对应的数字之后带上字母T来标识温度传感器。因此，温度传感器12T感测进入空气过滤器12的空气的温度，温度传感器50T感测排气歧管50的温度，并且温度传感器30T感测进气歧管30的温度。类似地标识其他传感器。高度(压力)传感器12P感测环境压力。压力和温度传感器(未示出)还可被设置成感测增压空气冷却器20和EGR冷却器62的压力和温度。另外，示出了进气歧管压力传感器30P和排放歧管压力传感器50P、排气歧管氧传感器50O、专用EGR排气压力传感器40P、专用EGR排气温度传感器40T和专用EGR排气氧传感器40O。排气歧管50的温度和氧气参数表示非专用EGR气缸的温度和氧气。另外的传感器包括增压空气冷却器质量流传感器20M、EGR冷却器流传感器62F和进气歧管进气流传感器22F。压力传感器(未示出)还可被设置成测量各燃料喷射器内的压力，以控制燃料喷射。压力传感器80P、82P、84P和86P被设置成测量缸内压力，并且爆震传感器80K、82K、84K和86K被设置成测量每个气缸内的爆震。爆震传感器可感测振动、噪声、或表征气缸爆震的任何其他变量。在一些实施方式中，爆震传感器80K、82K、84K和86K包括加速度计。与来自爆震传感器80K、82K、84K和86K的传感器信号对应的数据可被ECM 110发送到点火控制单元130。另选地，来自爆震传感器80K、82K、84K和86K的信号可被提供到点火控制单元130。

燃烧发动机10还包括燃料供应系统(未示出的)，该燃料供应系统被配置成向燃料喷射器70、72、74和76供应燃料。随后，ECM 110可基于各燃料气缸所期望的空燃(A/F)比来独立地控制供应到各燃烧气缸的燃料。各燃烧气缸的点火能量可以基于所期望的A/F比、EGR分数、发动机的操作模式、空气增压器的类型、和燃烧发动机的任何其他特性和所期望性能。

图2是被配置成向点火辅助塞提供点火能量的电路的实施方式的电路图/框图。如该图所示的，ECM 110向ICU 130提供点火能量控制信号120。继而，ICU 130用点火能量控制信号120生成开关控制信号232，开关控制信号232被设置成操作由电源202通电的开关电路200中的开关252。来自电源202的能量穿过二极管D1，以对电容器C1进行充电。由ICU 130对开关252的启动造成开关252闭合，从而使得电容器C1中的电荷能够在与点火辅助塞80(在这个实施例中)联接的变压器T1的二次绕组中感生出电。开关电路200使得能够在点火辅助塞中生成比从电源202得到的更高的电压和电流，从而使得提供到点火辅助塞80的点火能量能够具有更高的数值。可在各点火事件期间控制开关电路200所提供的点火能量的电压、电流和持续时间。可提供多个点火能量脉冲，每个脉冲具有不同的电压、电流和持续时间特性。脉冲的组合可被设置成在点火事件期间产生个性化点火能量功能。

图3是ECM 110的实施方式的框图。本文中公开的ECM 110的实施方式可被燃烧发动机10利用并且可结合如图2中公开的IGU 130进行操作。ECM 110包括操作条件确定模块310，操作条件确定模块310被构造成使用传感器信号来确定燃烧发动机的操作条件312，燃烧发动机包括至少一个专用排气再循环(EGR)气缸、非专用EGR气缸和点火辅助塞，点火辅助塞被配置成辅助所述至少一个专用EGR气缸和所述非专用EGR气缸中的点火。ECM 110还包括点火能量特性设置模块320，点火能量特性设置模块320被构造成基于操作条件312来设置专用EGR气缸的点火能量特性322和非专用EGR气缸设置的点火能量特性324。如本文中使用的，点火能量特性322、324包括除了点火定时外的点火能量的任何特性。如下所述，可通过点火定时模块340来确定点火定时。点火能量特性322、324包括能量的大小、电流、电压和点火能量持续时间中的至少一个。点火能量特性322、324可包括事件内定时特性，例如，点火定时内的电压脉冲之间的定时，但这些定时特性并不包括点火定时，如下所述，点火定时是指点火事件的定时，而非事件内的定时。非专用EGR气缸的点火能量特性324的至少一种特性不同于专用EGR气缸的对应的点火能量特性322。ECM 110还包括通信模块330，通信模块330被构造成向点火控制单元130发送点火控制信号120。点火控制信号120基于点火能量特性设置模块320所设置的点火能量特性322、324。

在本实施方式的变形形式中，发动机控制模块110还包括点火定时模块340，点火定时模块340被构造成设置所述至少一个EGR气缸的点火定时和所述非专用EGR气缸的点火定时。点火定时是指相对于主定时事件(诸如，燃烧发动机的凸轮轴的旋转程度)的每个气缸的点火时刻。通常，每个气缸被定时，使得在凸轮轴转一圈或转两圈内，点火事件均匀分布。然而，各气缸的定时可基于操作条件和燃烧发动机配置而相差一度或更大或不到一度，例如，以平衡气缸所产生的并且施加到燃烧发动机的曲轴的转矩。点火事件可包括主点火事件和分别在主点火事件之前和之后出现的预点火事件和后点火事件。

在本实施方式的变形形式中，发动机控制模块110还包括A/F比设置模块350，A/F比设置模块350被构造成设置专用EGR气缸的第一目标A/F比352。点火能量特性设置模块350还被构造成基于第一目标A/F比352(还有其他操作特性)来设置专用EGR气缸的点火能量特性322。

在本变形形式的一个实施例中，所述至少一个专用EGR气缸包括两个专用EGR气缸，并且A/F比设置模块350还被构造成设置第二目标A/F比。点火能量特性设置模块320还被构造成基于第二目标A/F比来设置第二专用EGR气缸的点火能量特性322。有利地，两个专用EGR气缸提供控制排气再循环的整体量同时还提高专用EGR气缸组件的功效的能力。在其他实施例中，在第一时间段期间，第一目标A/F比比第二目标A/F比浓，并且在第二时间段期间，第二目标A/F比比第一目标A/F比浓。在稀空燃比的情况下运行可通过去除碳堆积物来清洁燃烧气缸、点火辅助塞、活塞和燃料喷射器阀，从而提高它们的效率。在第一时间段和第二时间段期间的A/F比交替使得能够在保持这二者的整体A/F比的同时清洁一个专用EGR气缸，然后清洁另一个专用EGR气缸。可凭借经验来确定第一时间段和第二时间段的持续时间。当然，可存在第三时间段，在该第三时间段期间，这两个专用EGR气缸在浓空燃比、理论空燃比或稀空燃比的情况下运行。例如，当启动燃烧发动机时，两个专用EGR气缸可以在浓空燃比的情况下运行。在又一个实施例中，A/F比设置模块350被进一步构造成设置非专用EGR气缸的理论A/F比，并且点火能量特性设置模块320被进一步构造成基于理论A/F比来设置非专用EGR气缸的点火能量特性324。

在本实施方式的另一个变形形式中，ECM 110还包括EGR分数设置模块370，EGR分数设置模块370被构造成设置第一目标EGR分数372并且确定EGR分数。可基于得自如以上总体描述的传感器的感测值来确定EGR分数。例如，可使用诸如30O、40O或50O的一个或更多个氧传感器按本领域中已知的任何方式来确定EGR分数。点火能量特性设置模块320被进一步构造成基于第一目标EGR分数372和所确定的EGR分数之间的差异来设置专用EGR气缸的点火能量特性322、324。EGR分数设置模块370可接收第一目标A/F比352并且基于此来设置第一目标EGR分数372。

在本实施方式的另一个变形形式中，点火能量特性设置模块320被进一步构造成改变点火能量特性322、324，以在启动模式下停用非专用EGR气缸的点火辅助塞并且在运行模式下启用非专用EGR气缸的点火辅助塞。以此方式，点火能量特性设置模块320可延迟非专用EGR气缸中的点火，直到它们到达例如预定温度或所期望的再循环气体/新鲜气体混合。在另一个实施例中，传感器中的一个或更多个被构造成感测表征再循环排气的量的特性，并且点火能量特性设置模块320被进一步构造成响应于再循环排气的量超过预定量，从启动模式切换成运行模式。可基于得自位于气缸体40和进气歧管30之间的路径中的传感器(诸如，40O、62F、22F和30O)的信号来确定再循环排气的量。还可在燃烧发动机停机期间或之后改变点火能量特性，以增强EGR扫气。

在本实施方式的变形形式中，ECM 110包括EGR分数设置模块370和A/F比设置模块350。EGR分数设置模块370和A/F比设置模块350进行协作，以确立专用EGR气缸的期望A/F比和非专用EGR气缸的期望A/F比，可针对如上所述的各专用EGR气缸确立不同的A/F比，并且可基于各气缸的EGR分数和对应的A/F比来确立各气缸的点火能量特性。

图1中示出的配置因此允许ECM 110调节一个或更多个点火能量特性322、324，点火能量特性322、324将用于响应于一个或更多个发动机操作条件而控制一个或更多个燃烧气缸42、44、46和48。例如，EGR分数和EGR质量度量是可基于分布于燃烧发动机10中的其他传感器中的氧传感器40O和EGR流速传感器62F来确定的发动机操作条件。另外，举例来说，缸内压力是可基于缸内压力传感器80P、82P、84P和86P来检测的发动机操作条件。同样地，爆震检测度量是可由爆震传感器80K、82K、84K和86K来确定的发动机操作条件。

在一些实施方式中，ECM 110可基于上述的温度、压力和流速传感器来确定其他发动机操作条件。例如，用从缸内压力传感器80P、82P、84P和86P收集的信息和另外的数据输入，ECM 110可确定缸内温度。以此方式，ECM 110可对发动机操作条件负责，所述发动机操作条件包括空燃比、误点火检测、气缸平衡确定、电荷流、进气温度、基于暂态条件进行的确定(可基于感测值和/或估计值的任何组合来确定所述暂态条件)。

图4示出了用于能量点火管理的方法的流程图400。可由ECM 110在燃烧发动机10中实现该方法。方法开始于402：确定包括至少一个专用EGR气缸、非专用EGR气缸和点火辅助塞的燃烧发动机的操作条件，点火辅助塞被配置成辅助至少一个专用EGR气缸和非专用EGR气缸中的点火。如以上讨论的，点火辅助塞包括火花塞和点火塞。

该方法在412继续进行：基于操作条件来设置专用EGR气缸的点火能量特性和非专用EGR气缸的点火能量特性。点火能量特性包括能量的大小、电流、电压和点火能量持续时间中的至少一个。点火能量特性不包括点火定时。非专用EGR气缸的点火能量特性中的至少一种特性不同于专用EGR气缸的对应特性。例如，点火能量的量可不同，或者该能量可相同但可分布于不同的持续时间或不同的定时图案。在本实施方式的变形形式中，该方法还包括设置点火定时特性。点火定时特性可以基于凸轮轴的位置或发动机的定时的任何其他指示。还可基于发动机的操作条件来确定每个气缸(专用和非专用)的点火定时，虽然不一定使用这些条件来确定点火能量特性。

该方法的本实施方式在422继续进行：基于点火能量特性给点火辅助塞通电。非专用EGR气缸的点火能量特性还可应用于所有非专用EGR气缸。

在本实施方式的变形形式中，该方法还包括：设置专用EGR气缸的第一目标A/F比；以及基于第一目标A/F比来设置专用EGR气缸的点火能量特性。

在本实施方式的变形形式中，至少一个专用EGR气缸包括两个专用EGR气缸，并且该方法还包括：设置第二目标A/F比；基于第二目标A/F比设置第二专用EGR气缸的点火能量特性；基于第一专用EGR气缸的点火能量特性来为两个专用EGR气缸中的一个的点火辅助塞通电；以及基于第二专用EGR气缸的点火能量特性来给两个专用EGR气缸中的另一个的点火辅助塞通电。在一个实施例中，在第一时间段期间，第一目标A/F比比第二目标A/F比浓，并且在第二时间段期间，第二目标A/F比比第一目标A/F比浓。例如，第一目标A/F比可以在第一时间段期间浓，而在第二时间段期间稀。第一时间段和第二时间段可以足够长的以通过使气缸在稀空燃比的情况下运行来清洁特定气缸和燃料喷射器。虽然对于不同发动机而言，持续时间会有所不同，但能基于操作条件来确定关于气缸和燃料喷射器被清洁的判定。例如，可监视氧传感器和爆震传感器以确定气缸燃烧时的变化，该变化表征改进的燃烧。

在其他实施例中，该方法包括：设置非专用EGR气缸的理论A/F比；以及基于理论A/F比来设置非专用EGR气缸的点火能量特性。因此，结合之前的实施例，专用EGR气缸可以在浓空燃比或稀空燃比的情况下运行，而非专用EGR气缸在理论空燃比的情况下运行。当然，在第一时间段和第二时间段之间，专用EGR气缸也可在理论空燃比的情况下运行。

在本实施方式的变形形式中，该方法还包括：设置第一目标EGR分数；以及基于第一目标EGR分数和所确定的EGR分数之间的差异来设置专用EGR气缸的点火能量特性。专用EGR气缸可产生通过所有气缸再生的最大量排气。排气的组分确定了EGR分数。一旦ECU确定所期望的EGR分数，可基于第一EGR分数和所确定的EGR分数之间的误差以反馈环改变气缸的点火辅助塞的点火能量特性，所确定的EGR分数可以是基于如上所述的传感器信号来确定的。

在本实施方式的变形形式中，该方法还包括响应于燃烧发动机负载变化而改变点火能量特性。如本领域中已知的，可对与变速器联接的燃烧发动机制作图谱，以使其转矩输出适应于变速器的特性和期望性能。随着发动机上的负载变化，可使用发动机图谱来确定所期望的点火特性，并且点火能量特性可因此被调整，以产生所期望的点火特性和所得的转矩输出。在一个实施例中，改变点火能量特性包括：在启动模式下停用非专用EGR气缸的点火辅助塞并且在运行模式下启用非专用EGR气缸的点火辅助塞。另外，专用EGR气缸可在启动模式下在浓空燃比的情况下运行，以增大EGR分数。可进行该步骤，以在启动模式期间更快速地加热非专用EGR气缸。随着气缸升温，点火特性变化，并且EGR分数可变化，因此可使用点火能量特性来改善燃烧发动机的操作。启动模式可根据发动机温度、压缩比等持续一秒或更长。在其他实施例中，改变点火能量特性还包括响应于预定量的再循环排气从启动模式切换成运行模式。预定量的再循环排气可以是基于标称操作条件而预定的，还可以使用标称操作条件针对不同条件设置启动模式的持续时间。可使用表格将操作条件与启动模式持续时间相关联。因此，预定量的再循环排气不一定是设定量，而是可以是针对操作条件的多个集合中的每个而设置的量。

还可基于EGR图的区域来改变点火能量。在负载低时，期望在稀空燃比的情况下运行以减小EGR分数。随着负载增大，A/F比也增大，所以可相应地调节点火能量。还可基于再生系统所使用的催化剂的类型和不同时间点所期望的催化剂温度来调节点火能量。

在本实施方式的变形形式中，该方法还包括基于燃烧发动机的涡轮增压器或空气增压器的类型来改变专用EGR气缸的点火能量特性。空气增压器的类型可影响增压空气的温度和压力，因此影响点火特性。还可对气缸对于给定类型的空气增压器而言的性能制作图谱，使得可使点火发动机特性适应于空气增压器。示例性的空气增压器包括废气门、不对称涡轮机外壳和可变几何形状的涡轮增压器。

得益于本文中的公开内容的本领域的技术人员将认识到，处理子系统100和ECM 110被构造成执行改进各种技术并且在各种技术领域中提供改进的操作。并非限制地，示例和非限制技术改进包括内燃机的燃烧性能的改进、排放性能的改进、处理后系统再生、发动机转矩产生和转矩控制、发动机燃料经济性能、内燃机的排气系统组件的改进耐久性以及发动机噪声和振动控制。并非限制地，得以改进的实施例和非限制技术领域包括内燃机、进而燃料系统、进而后处理系统、进而空气操纵装置和进而进气和排气装置的技术领域。

虽然本说明书包含具体实现方式的细节，但这些不应该被理解为关于任何发明或可要求保护的范围的限制，而应理解为对特定发明的特定实现方式特定的特征的描述。在不同实现方式的背景下在本说明书中描述的某些特征还可在单个实现方式中组合地实现。相反地，在单个实现方式的背景下描述的各种特征还可在多个实现方式中单独地或在任何合适的子组合中实现。此外，虽然以上可将特征描述为作用于某些组合并甚至初始地如此申明，但在某些情况下，可在组合中删除所声明的组合中的一个或更多个特征，并且所声明的组合可涉及子组合或子组合的变形形式。

类似地，虽然可按特定次序来描绘操作，但这不应该被理解为需要这些操作以所示出的特定次序或按顺序次序执行或者执行所有操作，以实现所期望的结果。此外，上述的实现方式的各种方面的分离不应该被理解为需要在所有实现方式中都进行此分离，并且应该理解，所描述的方法通常可以被整合在单个应用中或者跨多个应用进行整合。

应该注意，本文中用于描述各种实施方式的术语“实施例”旨在指示，这些实施方式是可能实施方式的可能实施例、展示和/或例示(并且此术语不旨在意味着这些实施方式一定是特别或最好的实施例)。

因此，已经描述了本发明的特定实现方式。其他实现方式在以下权利要求书的范围内。在某些情况下，权利要求书中阐述的动作可按不同次序来执行并且仍然实现所期望的结果。另外，附图中的描绘不一定需要特定的次序或顺序的次序。