Способ (варианты) и система для уменьшения воздушного потока в двигателе в режиме холостого хода
METHOD (VERSIONS) AND SYSTEM FOR REDUCTION OF AIR FLOW IN ENGINE IN IDLE MODE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в целом относится к способам для управления воздушным потоком в двигателе внутреннего сгорания в режиме холостого хода.
Уровень техники
Двигательные системы транспортных средств (автомобилей) могут быть сконструированы так, чтобы использовать меньшее количество топлива в условиях холостого хода. Такое уменьшенное количество топлива может быть дополнительно уменьшено путем разумного управления потребителями электроэнергии (электрической нагрузкой) в режиме холостого хода, а также путем более эффективного использования генераторов переменного тока. Более того, за счет выработки электрической энергии посредством рекуперативного торможения вместо сжигания топлива для приведения в действие электрического генератора с приводом от ДВС, потребляемое количество топлива может быть дополнительно уменьшено в режиме холостого хода.
Когда производится снижение расхода топлива в режиме холостого хода, может быть желательным соответствующее уменьшение воздушного потока на впуске в двигатель (всасываемого воздушного потока). Как таковой, всасываемый воздушный поток в режиме холостого хода можно активно регулировать посредством электрического дросселя во впускном тракте двигателя. Однако, пассивные устройства в двигательной системе могут также влиять на воздушный поток в двигателе в режиме холостого хода. Например, автомобильные системы могут содержать один или более аспираторов, связанных с двигательной системой, чтобы эффективно использовать воздушный поток в двигателе для создания разрежения. Эжектирующий воздушный поток, проходящий через один или более аспираторов может обходить электрический дроссель и поступать во впускной тракт двигателя. Согласно другому примеру, продувочные газы из картера могут быть приняты во впускную систему двигателя в режиме холостого хода посредством системы вентиляции картера, содержащей пассивный клапан вентиляции картера (КВК). Более конкретно, продувочные газы могут проходить через небольшое кольцевое отверстие в КВК (например, отверстие низкого расхода), даже если КВК по существу закрыт при работе в режиме холостого хода.
Раскрытие изобретения
Существование вышеуказанной проблемы признано, и разработан подход для по меньшей мере частичного ее решения. Согласно одному примеру, способ для двигателя с наддувом содержит, исходя из условия холостого хода двигателя, регулирование, посредством электронного контроллера отверстия в общем запорном клапане (ОЗК) и обоих потоков - эжектирующего потока через аспиратор, и потока вентиляции картера, поступающего из картера двигателя, при этом эжектирующий поток и поток вентиляции картера смешиваются друг с другом и проходят через ОЗК, когда ОЗК открыт. Таким образом, воздушный поток из пассивных устройств, таких как КВК и аспиратор, может быть существенно уменьшен при работе двигателя на холостом ходу.
Например, система двигателя с наддувом может содержать компрессор, связанный с впускным каналом, и аспиратор, связанный с перепускным каналом. Перепускной канал может по газовой среде первой стороной быть связан с впускным каналом в области перед компрессором. Далее, вторая сторона перепускного канала по газовой среде может быть связана с впускным коллектором двигателя с наддувом через ОЗК. Картер двигательной системы с наддувом по газовой среде может быть связан с впускным коллектором через трубопровод. Указанный трубопровод может давать возможность эвакуации продувочных газов через пассивный КВК. Проходящие через трубопровод вентиляции картера азы и проходящий через перепускной канал воздушный поток аспиратора могут пересекаться в точке перед ОЗК. В сущности, эжектирующий воздушный поток, полученный через аспиратор, и продувочные газы из картера могут быть смешаны друг с другом, и смесь эжектирующего воздушного потока с продувочными газами может проходить через ОЗК во впускной коллектор, когда ОЗК открыт. Далее, ОЗК может модулировать воздушный поток, поступающий во впускной коллектор от каждого из источников - аспиратора и картера. Контроллер двигателя может быть выполнен с возможностью регулирования положения ОЗК в зависимости от условий работы двигателя. Точнее, ОЗК может быть отрегулирован на закрытие (например, полное закрытие), когда двигатель работает на холостом ходу. Благодаря закрытию ОЗК, поступление воздуха из аспиратора и продувочных газов из картера во впускной коллектор может быть одновременно остановлено.
Таким образом, всасывание воздуха двигателем в режиме холостого хода может быть уменьшено. Более конкретно, всасывание воздуха от пассивных устройств, таких как КВК и/или аспиратор, может быть существенно уменьшено при работе двигателя на холостом ходу, что позволяет существенно снизить расход топлива. Благодаря применению общего запорного клапана для регулирования как воздушного потока, получаемого от аспиратора, так и продувочных газов от клапана КВК, может быть реализован более простой алгоритм управления для запорного клапана. Побочное преимущество от использования общего запорного клапана может состоять в возможности применения аспираторов с большей величиной эжектирующего потока для создания более сильного разрежения. Кроме того, наличие ОЗК может также дать возможность увеличить размер отверстия низкого расхода в КВК. Благодаря увеличению размера отверстия низкого расхода, может быть достигнута более высокая скорость эвакуации продувочных газов, когда ОЗК открыт и в коллекторе присутствует более глубокое разрежение. В целом показатели работы двигателя могут быть улучшены при одновременном снижении эксплуатационных затрат по причине снижения расхода топлива.
Следует понимать, что вышеприведенное краткое описание служит лишь для ознакомления в простой форме с некоторыми концепциями, которые далее будут раскрыты подробно. Это описание не предназначено для обозначения ключевых или существенных отличительных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого уникально определен формулой изобретения, приведенной после раздела «Осуществление изобретения». Кроме того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые устраняют какие-либо недостатки, указанные выше или в любой другой части настоящего раскрытия.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 изображает пример осуществления двигательной системы с наддувом, содержащей общий запорный клапан (ОЗК), и соответствующей настоящему изобретению.
Фиг. 2 изображает схему двигательной системы с наддувом, соответствующей фиг. 1.
Фиг. 3 изображает другой вариант осуществления двигательной системы с наддувом, соответствующей фиг. 1.
Фиг. 4 представляет схему движения воздуха через ОЗК, когда двигатель работает с наддувом НЕ в режиме холостого хода, и когда давление в коллекторе ниже барометрического давления.
Фиг. 5 представляет схему движения воздуха через ОЗК, когда двигатель работает с наддувом НЕ в режиме холостого хода, и когда давление в коллекторе выше барометрического давления
Фиг. 6 изображает блок-схему алгоритма для регулирования потока воздуха через ОЗК при различных условиях работы двигателя в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 7 изображает пример работы ОЗК в зависимости от условий работы двигателя.
Фиг. 8 изображает блок-схему алгоритма для определения ухудшения качества ОЗК.
Осуществление изобретения
Нижеприведенное описание относится к системам и способам для уменьшения воздушного потока в двигательной системе с наддувом, такой как двигательная система фиг. 1 и 2 в условиях работы на холостом ходу. Двигательная система может всасывать воздух из особых источников (иных нежели тракт впуска воздуха в двигатель), например, из аспиратора, предназначенного для создания разрежения, картера двигателя, коробки с поглотителем паров топлива и т.п. Общий запорный клапан (ОЗК) может быть расположен в общем канале, при этом ОЗК может регулировать воздушный поток через каждое из устройств - общий канал, аспиратор и клапан вентиляции картера (КВК). Общий канал может пропускать поток воздуха от каждого из устройств - аспиратора и КВК во впускной коллектор двигательной системы с наддувом в зависимости от условий работы двигателя. Контроллер может регулировать ОЗК и переводить его в полностью закрытое положение в ответ на режим холостого хода в двигательной системе с наддувом (фиг. 6), при этом поток воздуха через аспиратор может быть прекращен вместе с потоком воздуха через КВК. Когда двигатель не находится в режиме холостого хода и давление во впускном коллекторе ниже барометрического давления, степень открытия ОЗК может быть увеличена, чтобы дать возможность проходить эжектирующему потоку из аспиратора, и пропускать продувочные газы из картера (фиг. 4) во впускной коллектор. Когда давление во впускном коллекторе выше барометрического давления, и ОЗК открыт, в то время как двигатель не работает в режиме холостого хода, поток через КВК, включающий продувочные газы, не может поступать во впускной коллектор. Кроме того, может возникать обратное течение воздуха через аспиратор. Точнее, воздух из впускного коллектора может поступать в область перед компрессором через аспиратор (фиг. 5). Другая конструкция двигательной системы с наддувом (фиг. 3) может не допускать реверсивного течения воздуха через аспиратор. Пример работы ОЗК и результирующее течение воздуха изображены на фиг. 7. Контроллер может также быть выполнен с возможностью выполнения управляющей программы, такой как программа на фиг. 8, чтобы определять ухудшение качества работы ОЗК. Таким образом, во время работы двигателя на холостом ходу лишний воздушный поток из пассивных устройств во впускной коллектор двигателя может быть уменьшен.
Фиг. 1 схематически изображает двигатель 10 внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Управление двигателем 10 можно осуществлять по меньшей мере частично посредством управляющей системы (например, управляющей системы 15 на фиг. 2), содержащей контроллер, и посредством команды от оператора (водителя) 132 автомобиля через устройство 130 ввода. В данном примере, устройство 130 ввода содержит педаль акселератора и датчик 134 положения педали для формирования пропорционального сигнала положения педали ПП.
Камера 30 сгорания (или цилиндр 30) двигателя 10 может содержать стенки 32 и расположенный внутри поршень 36. Поршень 36 может быть связан с коленчатым валом 40 для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал 40 может быть связан по меньшей мере с одним ведущим колесом автомобиля через промежуточную систему трансмиссии (не показана). Кроме того, для обеспечения запуска двигателя 10, с коленчатым валом 40 через маховик (не показан) может быть связан мотор стартера. Коленчатый вал 40, как показано, помещен в картер 144, который также содержит смазочное масло 78.
Несгоревшее топливо и другие продукты сгорания могут просачиваться мимо поршня 36 в картер 144. Образующиеся в картере газы, которые часто называют «продувочными» газами, могут давать вклад в образование шлама в масле, подаваемом в двигатель. Кроме того, продувочные газы создают чрезмерное давление в картере, что приводит к нежелательным утечкам в прокладке масляного поддона и в уплотнениях картера.
Чтобы уменьшить остроту этих проблем, в двигателе 10 может быть предусмотрена система вентиляции картера, связанная с впускной системой двигателя, которая служит для выведения продувочных газов из картера 144 во впускной коллектор 44. Система вентиляции картера может содержать клапан 26 вентиляции картера (КВК) между картером 144 и впускным коллектором 44, чтобы регулировать поток продувочных газов из картера во впускной коллектор. Как показано, КВК 26 по газовой среде связан с трубопроводом 84, а трубопровод 84, в свою очередь, по газовой среде связан с картером 144 через маслоотделитель 82. Трубопровод 84 также по газовой среде связан с впускным коллектором 44 через канал 76 и общий запорный клапан (ОЗК) 24. Более того, трубопровод 84 по газовой среде может сообщаться с перепускным каналом 75, что будет рассмотрено ниже. Частицы масла, присутствующие в продувочных газах (или картерные пары) могут быть селективно отфильтрованы посредством маслоотделителя 82, прежде чем картерные пары будут доставлены во впускной коллектор 44. Согласно одному примеру, система вентиляции картера может работать непрерывно. Согласно другому примеру, система вентиляции картера может работать периодически.
Камера 30 сгорания может принимать всасываемый воздух из впускного коллектора 44 через впускной канал 42, и может высвобождать отработавшие газы через выпускной коллектор 48 и выпускной канал 19. Впускной канал 42 может содержать воздухоочиститель 41 для фильтрации всасываемого воздуха перед его подачей в цилиндр 30. Впускной коллектор 44 и выпускной коллектор 48 могут выборочно сообщаться с камерой 30 сгорания через соответствующие впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. В некоторых конструкциях камера 30 сгорания может содержать два или более впускных клапанов и/или два или более выпускных клапанов.
В примере фиг. 1 впускным клапаном 52 и выпускным клапаном 54 можно управлять при помощи кулачков посредством соответствующих систем 51 и 53 кулачкового привода. Системы 51 и 53 кулачкового привода, каждая может содержать один или более кулачков, и может реализовывать одну или более из следующих систем газораспределения: систему переключения профилей кулачков ППК, систему изменения фаз кулачкового газораспределения ИФКГ, систему изменения фаз газораспределения ИФГ и/или систему переменного газораспределения с регулированием высоты подъема клапанов ИВПК, которыми может управлять контроллер 12 в целях изменения программ работы клапанов. Положение впускного клапана 52 и выпускного клапана 54 можно определять посредством соответствующих датчиков 55 и 57 положения. В иных вариантах осуществления впускным клапаном 52 и/или выпускным клапаном 54 можно управлять электрически. Например, цилиндр 30, как вариант, может содержать впускной клапан, управляемый электрически, и выпускной клапан, управляемый кулачком, при этом могут быть реализованы системы газораспределения ППК и/или ИФКГ.
Показано, что топливная форсунка 66 связана непосредственно с камерой 30 сгорания для впрыска топлива напрямую в цилиндр пропорционально длительности импульса впрыска топлива ИВТ, принимаемого от контроллера 12 через электронный усилитель (драйвер) 99. При таком способе топливная форсунка 66 реализует так называемый непосредственный впрыск топлива в камеру 30 сгорания. Топливная форсунка может быть установлена на боковой стороне камеры сгорания или, например, в верхней части камеры сгорания. Топливо в топливную форсунку 66 может доставляться посредством топливной системы (не показана), содержащей топливный бак, топливный насос и топливную рампу. В некоторых вариантах осуществления камера 30 сгорания может дополнительно, или как вариант, содержать топливную форсунку, расположенную во впускном коллекторе 44, что образует конструкцию, которая обеспечивает так называемый «впрыск во впускной канал», в область перед камерой 30 сгорания.
В определенных режимах работы система 88 зажигания может создавать искру зажигания в камере 30 сгорания посредством искровой свечи 91 в ответ на сигнал опережения зажигания ОЗ от контроллера 12. Хотя на фиг. 1 показаны компоненты искрового зажигания, в некоторых конструкциях камера 30 сгорания или одна или более других камер сгорания двигателя 10 могут работать в режиме компрессионного воспламенения с искрой зажигания или без искры зажигания.
Двигатель 10 может дополнительно содержать устройство сжатия воздуха в виде воздушного нагнетателя или турбонагнетателя, содержащее по меньшей мере компрессор 94, расположенный по ходу течения воздуха во впускном канале 42. В случае турбонагнетателя, компрессор 94 может по меньшей мере частично приводиться в движение турбиной 92 (например, через вал), расположенной по ходу выпускного канала 19. Компрессор 94 всасывает воздух из впускного канала 42, чтобы питать камеру 46 наддува. Отработавшие газы вращают турбину 92, которая связана с компрессором 94 посредством вала 96. В случае воздушного нагнетателя, компрессор 94 может по меньшей мере частично приводиться в движение посредством ДВС и/или электрической машины, и может не содержать турбины. Таким образом, степень сжатия, обеспечиваемую в одном или более цилиндрах двигателя посредством турбонагнетателя или воздушного нагнетателя, можно изменять посредством контроллера 12. С камерой 46 наддува в точке после компрессора 94 может быть связан датчик 122 давления наддува для формирования для контроллера 12 сигнала «Наддув».
Параллельно турбине 92 в турбонагнетателе может быть подключена перепускная заслонка 69. Более конкретно, перепускная заслонка 69 может быть включена в состав перепускного канала 67 между входом и выходом турбины 92. Путем регулирования положения перепускной заслонки 69 посредством контроллера 12 можно управлять величиной наддува, создаваемого турбиной.
Показано, что впускной коллектор 44 сообщается с дросселем 62, содержащем дроссельную заслонку 64. В данном конкретном примере положение дроссельной заслонки 64 может изменять контроллер 12 посредством сигнала, подаваемого на электрический мотор или привод (на фиг. 1 не показан), который входит в состав дросселя 62; при этом такая система называется системой электрического управления дросселем ЭУД. Положение дросселя (т.е. заслонки) можно изменять при помощи электрического мотора через вал. Дроссель 62 может осуществлять управление воздушным потоком из камеры 46 наддува во впускной коллектор 44, и камеру 30 сгорания (и другие цилиндры двигателя). Информация о положении дроссельной заслонки 64 может передаваться в контроллер 12 посредством сигнала положения дросселя ПД от датчика 58 положения дросселя.
Показано, что аспиратор 22 расположен в перепускном канале 75, который располагается параллельно дросселю 62 впускной системы и компрессору 94. Перепускной канал 75 содержит первый участок 72 и второй участок 74, при этом аспиратор 22 по газовой среде связывает первый участок 72 со вторым участком 74. Перепускной канал 75 может отводить часть всасываемого воздуха, принимаемого из области перед компрессором 94, во впускной коллектор 44 через аспиратор 22. Часть воздуха, отведенного из области перед компрессором 94, может поступать к первой стороне 27 перепускного канала 75, проходить через аспиратор 22, и выходить во впускной коллектор 44 в область после дросселя 62 через отверстие 29. Воздушный поток, протекающий через аспиратор 22 (эжектирующий поток), создает внутри аспиратора 22 область низкого давления, образуя тем самым источник разрежения для вакуумных резервуаров и вакуумных устройств, таких как коробки с поглотителем паров топлива, усилители тормоза и т.п. Поэтому, аспираторы (которые по-другому можно называть эжекторами или струйными насосами) являются пассивными устройствами формирования разрежения, которые могут обеспечивать дешевый способ создания разрежения, если их применять в двигательных системах. Величина создаваемого разрежения может зависеть от величины эжектирующего потока через аспиратор 22. Величина эжектирующего потока через аспиратор 22 может зависеть от размера аспиратора 22, давления во впускном коллекторе 44, а также от положения (состояния) ОЗК 24.
В иных вариантах осуществления перепускной канал 75 может отводить часть сжатого воздуха из области после компрессора 94 к аспиратору 22. Таким образом, вместо воздуха из области перед компрессором 94, аспиратор 22 может принимать в качестве эжектирующего потока сжатый воздух.
В изображенном варианте осуществления изобретения всасывающий вход (не указан) аспиратора 22 по газовой среде связан с усилителем 160 тормоза, который, в свою очередь, может быть связан с тормозами (не показаны) колес автомобиля. Более конкретно, усилитель 160 тормоза по газовой среде связан с аспиратором 22 посредством трубопровода 87. Усилитель 160 тормоза, включая вакуумный резервуар 162 усилителя и рабочую камеру 164, может быть связан с впускным коллектором 44 (и/или впускным каналом 42) через обратный клапан 123 и аспиратор 22. Обратный клапан 123, связанный с трубопроводом 87, позволяет воздуху проходить из усилителя 160 тормоза в направлении аспиратора 22, и ограничивает течение воздуха из аспиратора 22 к усилителю 160 тормоза. Усилитель 160 тормоза может содержать вакуумный резервуар (или вакуумную полость) 162 позади диафрагмы 166 усилителя тормоза для увеличения усилия, создаваемого водителем 132 автомобиля посредством педали 168 тормоза для включения тормозов автомобиля (не показаны). Уровень разрежения в усилителе 160 тормоза можно измерять посредством датчика 125 давления. Усилитель 160 тормоза действует за счет использования разности давлений на диафрагме 166. Благодаря тому, что атмосферный воздух может поступать в рабочую камеру 164, на диафрагме 166 может быть создана разность давлений, и может быть создана сила, которая может помогать усилию, прикладываемому к педали 168 тормоза. Хотя на фиг. 1 показано, что усилитель 160 тормоза является единственным потребителем разрежения, связанным с аспиратором 22, разрежение от аспиратора 22 могут принимать также и другие потребители разрежения, такие как коробка с поглотителем паров топлива, отдельный вакуумный резервуар и т.п.
Кроме того, хотя это и не показано на фиг. 1, усилитель 160 тормоза может также принимать разрежение из впускного коллектора 44 по отдельному трубопроводу.
Показано, что второй участок 74 перепускного канала 75 по газовой среде в точке 98 разветвления связан с трубопроводом 84, который идет от картера 144. Таким образом, перепускной канал 75 сливается с трубопроводом 84 в точке 98 разветвления. Другими словами, часть воздуха, отведенного из области перед компрессором 94, посредством перепускного канала 75, через аспиратор 22 в точке 98 разветвления смешивается с продувочными газами из картера 144. Эта смесь части воздуха и картерных паров затем движется по каналу 76, чтобы выйти во впускной коллектор 44 через отверстие 29.
Канал 76 содержит общий запорный клапан 24 (или ОЗК 24), который по газовой среде связан с каналом 76. Клапаном ОЗК 24 можно активно управлять посредством контроллера 12, чтобы открывать/запирать течение смеси воздуха из аспиратора 22 и продувочные пары из картера 144. Таким образом, регулируя степень открытия ОЗК 24, можно изменять эжектирующий поток через аспиратор 22, и можно модулировать величину разрежения в сужении аспиратора, чтобы выполнять требования, касающиеся вакуума в двигателе. Более того, регулируя величину открытия ОЗК 24, можно модулировать поток вентиляции картера, включающий продувочные газы, через КВК 26 во впускной коллектор 44. КВК 26 может представлять собой пассивный клапан, который не управляется контроллером 12. Дополнительно, величину открытия ОЗК можно изменять в зависимости от условий работы двигателя, в частности, условий холостого хода, чтобы уменьшать или увеличивать количество всасываемого воздуха от каждого из устройств - аспиратора 22 и КВК 26.
ОЗК 24 может представлять собой клапан с электрическим приводом, и его состоянием может управлять контроллер 12, исходя из условия работы двигателя на холостом ходу. Кроме того, ОЗК 24 может представлять собой двухпозиционный клапан или клапан с непрерывным регулированием. Двухпозиционными клапанами можно управлять, устанавливая их в полностью открытое или полностью закрытое (отсечка) положение, при этом полностью открытое положение такого клапана - это положение, при котором клапан не создает никакого ограничения для потока, а полностью закрытое положение - это положение, при котором клапан перекрывает весь поток, и никакой поток не может проходить через клапан. В отличие от этого, клапаны с непрерывным регулированием могут быть открыты частично в разной степени. Варианты осуществления с ОЗК с непрерывным регулированием могут обеспечить большую гибкость при управлении эжектирующим потоком через аспиратор, при этом недостатком клапанов с непрерывным регулированием является их большая стоимость по сравнению с двухпозиционными клапанами. Согласно другим примерам, ОЗК 24 может представлять собой клапан с задвижкой, клапан с поворотной заслонкой, тарельчатый клапан или клапан другого подходящего типа. Контроллер 12 может быть функционально связан с ОЗК 24, чтобы приводить клапан в действие и переводить между открытым и закрытым положениями (или, чтобы клапан занял любое промежуточное положение, если это клапан с непрерывным регулированием). Например, исходя из условия работы двигателя в режиме холостого хода, контроллер может привести в действие ОЗК. В качестве примера, ОЗК может быть переведен в полностью открытое положение (из полностью закрытого положения), когда двигатель 10 не работает в режиме холостого хода. Двигатель может не находиться в режиме холостого хода, когда он вращает свой вал, и педаль 130 акселератора нажата (например, не полностью отпущена). Согласно другому примеру, контроллер может перевести ОКЗ в полностью закрытое положение (из полностью открытого положения) в ответ на работу двигателя в режиме холостого хода. Режим холостого хода двигателя может быть констатирован, когда обороты двигателя равны оборотам холостого хода, в то время как педаль акселератора полностью отпущена. С другой стороны, можно считать, что двигатель находится в режиме холостого хода, когда обороты двигателя равны оборотам холостого хода (т.е. двигатель вращает вал), а скорость автомобиля равна нулю (например, автомобиль находится в покое).
Согласно еще одному примеру, управлять ОЗК можно на основе требуемого всасывания воздуха двигателем. Если рассмотреть это более подробно, то ОЗК может быть закрыт, когда величина воздушного потока, поступающего во впускной коллектор, больше требуемой, что может привести к подаче излишнего топлива, т.е. ОЗК может быть закрыт так, как во время холостого хода. Например, когда автомобиль с автоматической коробкой передач работает на холостом ходу, и находится в покое (например, педаль тормоза нажата, а педаль акселератора отпущена) величина расхода топлива в двигателе может различаться в зависимости от того, установлена коробка передач на нейтраль или на передачу при двигателе, работающем в режиме холостого хода. В сущности, когда автомобиль находится в покое в режиме холостого хода, и трансмиссия установлена на передачу (например, коробка НЕ на нейтрали), двигатель может потреблять увеличенное количество топлива по сравнению с режимом холостого хода, когда трансмиссия поставлена на нейтраль. Соответственно, двигатель может всасывать меньшее количество воздуха, когда работает на холостом ходу с трансмиссией, установленной на нейтраль, чем если он работает на холостом ходу с трансмиссией, установленной на передачу.
Как таковой, ОЗК может быть закрыт, когда требуемое положение дросселя меньше минимально допустимого положения. Другими словами, если требуемый воздушный поток (или всасывание воздуха двигателем) меньше той величины воздушного потока, которая достижима путем полного закрытия дросселя впускной системы, ОЗК может быть переведен в полностью закрытое положение. В данном случае разрежение в коллекторе может быть более глубоким, и усилитель тормоза может получать вакуум из впускного коллектора. Таким образом, вакуум, создаваемый аспиратором, может не требоваться. Кроме того, желание иметь более низкий поток воздуха на впуске (или всасывание воздуха двигателем) может быть более важным, чем вентиляция картера. Когда двигатель прогрелся, вентиляцию картера можно отключать на короткие промежутки времени при работе двигателя на холостом ходу. За счет сокращения потока вентиляции картера и эжектирующего потока аспиратора во впускной коллектор двигатель может работать ближе к точке максимального крутящего момента МКМ. Кроме того, может быть уменьшен расход топлива при режиме холостого хода.
Показано, что к выпускному коллектору 48 в области перед устройством 70 снижения токсичности выбросов подключен датчик 126 выхлопных газов. Датчиком 126 может служить любой подходящий датчик для измерения воздушно-топливного отношения отработавшего газа, к примеру, универсальный линейный датчик содержания кислорода в отработавших газах УДКОГ, датчик кислорода в отработавших газах с двумя состояниями ДКОГ, нагреваемый датчик содержания кислорода в отработавших газах НДКОГ, датчик NOx, НС или СО. Показано, что устройство 70 снижения токсичности выбросов расположено по ходу выпускного канала 19 после датчика 126 выхлопных газов и турбины 92. Устройство 70 может представлять собой трехкомпонентный каталитический нейтрализатор ТКН, уловитель NOx, различные другие устройства снижения токсичности выбросов или комбинацию указанных устройств.
На фиг. 1 контроллер 12 показан в виде микрокомпьютера, содержащего центральное процессорное устройство ЦПУ 102, порты ввода/вывода В/В 104, постоянное запоминающее устройство ПЗУ 106, оперативное запоминающее устройство ОЗУ 108, энергонезависимое запоминающее устройство ЭЗУ 110 и стандартную шину данных. Контроллер 12 выдает команды разным исполнительным органам, таким как дроссельная заслонка 64, ОЗК 24, перепускная заслонка 69 топливная форсунка 66 и т.п. Показано, что контроллер 12 принимает различные сигналы от датчиков, связанных с двигателем 10, дополнительно к тем сигналам, о которых шла речь выше, включая: сигнал температуры хладагента двигателя ТХД от датчика 112, связанного с рубашкой 114 охлаждения; сигнал датчика 134 положения, связанного с педалью 130 акселератора для определения положения педали акселератора, которую регулирует водитель 132 автомобиля; сигнал положения педали 168 тормоза; сигнал абсолютного давления в коллекторе ДВК от датчика 121, связанного с впускным коллектором 44; сигнал давления наддува от датчика 122 давления, связанного с камерой 46 наддува; сигнал профиля зажигания ПЗ от датчика 118 на эффекте Холла (или датчика иного типа), связанного с коленчатым валом 40; сигнал воздушной массы, поступающей в двигатель, от датчика 120 массового расхода; сигнал уровня разрежения в усилителе 160 тормоза от датчика 125; и сигнал положения дросселя от датчика 58. Может быть также измерено барометрическое давление (датчик не показан) для обработки контроллером 12. В предпочтительном варианте осуществления изобретения датчик 118 коленчатого вала, который может быть использован в качестве датчика оборотов двигателя, может выдавать установленное число равноотстоящих импульсов на каждый оборот коленчатого вала, из которых можно определять частоту вращения вала двигателя ЧВД. Такие импульсы могут быть дальше переданы в контроллер 12 в качестве сигнала профиля зажигания ПЗ, который упоминался выше.
Как говорилось ранее, фиг. 1 изображает один цилиндр многоцилиндрового двигателя, при этом каждый цилиндр содержит свой собственный набор впускных/выпускных клапанов, топливных форсунок, свечей зажигания и т.п. Также, в рассматриваемом примере конструкции двигатель может быть связан с мотором стартера (не показан) для запуска двигателя. На мотор стартера может быть подано питание, например, когда водитель поворачивает ключ зажигания на рулевой колонке. Стартер отсоединяется после запуска двигателя, например, в силу того, что двигатель 10 достигает определенных оборотов по истечении определенного времени.
Следует также понимать, что вариант осуществления двигателя, изображенный на фиг. 1, представляет собой двигатель с наддувом, причем дополнительным воздушным потоком от пассивных устройств можно аналогичным образом управлять и в двигателе без наддува посредством ОЗК, связанного с каждым из устройств - аспиратором и КВК. В данном случае, аспиратор может быть подключен параллельно дросселю впускной системы в перепускном канале впускной системы, где часть воздуха отводится из области перед дросселем, пропускается через аспиратор и подается во впускной коллектор. Кроме того, когда ОЗК открыт, величина эжектирующего потока через аспиратор может зависеть от размера аспиратора, а также от давления во впускном коллекторе. Например, более низкое давление во впускном коллекторе по сравнению с барометрическим давлением может обеспечить большую величину эжектирующего потока через аспиратор, когда ОЗК открыт (или, когда отверстие в ОЗК увеличивается).
Фиг. 2 изображает схему двигателя 10, соответствующего фиг. 1. Элементам, которые ранее были представлены согласно фиг. 1, даны аналогичные позиционные номера на фиг. 2, и они повторно не рассматриваются.
Как показано на фиг .2, двигатель 10 является многоцилиндровым двигателем. Точнее, в данном примере показано, что двигатель 10 является четырехцилиндровым двигателем с рядным расположением цилиндров, причем каждый из четырех цилиндров (цилиндр 30) получает топливо посредством соответствующей топливной форсунки 66. Хотя показана топливная форсунка 66, связанная только с одним цилиндром, каждый из четырех цилиндров может получать топливо посредством связанной с ним топливной форсунки. Всасываемый воздух поступает во впускной канал 42 и проходит через воздухоочиститель 41 в компрессор 94. После компрессора 94 может быть расположен промежуточный охладитель (интеркулер) 143 в целях охлаждения сжатого воздуха, выходящего из компрессора. С впускным коллектором 44 по газовой среде связан дроссель 62 впускной системы. Как говорилось ранее в отношении фиг. 1, контроллер 12 может модулировать положение дроссельной заслонки 64 дросселя 62 в целях изменения количества всасываемого воздуха, который подается во впускной коллектор 44 и в ряд связанных с ним цилиндров.
С входом выпускного канала 42 может быть связан датчик барометрического давления (не показан) для формирования сигнала, соответствующего барометрическому давлению БД. Показано, что по ходу впускного канала 42 установлен датчик 120 массового расхода воздуха МРВ, чтобы сообщать величину расхода воздуха контроллеру 12 (входит в состав управляющей системы 15). Давление на входе компрессора ДВхК может быть измерено датчиком 129, который по газовой среде связан с впускным каналом 42 и установлен в области перед компрессором 94, на входе компрессора 94. Давление наддува (которое также называют давлением на входе дросселя ДВД) может быть определено датчиком 122 давления, который по газовой среде связан с камерой 46 наддува, и установлен перед дросселем 62 впускной системы, и после каждого из устройств - компрессора 94 и интеркулера 143. С впускным коллектором 44 может быть связан датчик 121 давления для подачи сигнала, соответствующего ДВК, в контроллер 12.
Впускной коллектор 44 выполнен с возможностью подачи всасываемого воздуха или воздушно-топливной смеси в ряд камер 30 сгорания двигателя 10. Камеры 30 сгорания могут быть расположены над заполненным смазкой картером 144, в котором совершающие возвратно-поступательное движение поршни камер сгорания вращают коленчатый вал (не показан). Картер 144 содержит смазочное масло 78 и масляный щуп 146 для измерения уровня масла 78 внутри картера 144. Картер 144 по газовой среде сообщается с впускным коллектором 44, как говорилось выше, через трубопровод 84 (который также называют вентиляционным патрубком 84 картера), КВК 26, канал 76 и ОЗК 24. Картер 144 по газовой среде также сообщается с впускным каналом 42 через трубопровод 86 (который также называют каналом 86 несвежего воздуха).
При условиях действия наддува, когда давление во впускном коллекторе больше давления на входе компрессора, продувочные газы, включающие в себя паразитные газы, могут проходить по трубопроводу 86 к узлу 90 вдоль впускного канала 42. Точнее, картерные пары могут выходить из картера 144 через маслоотделитель 202, и двигаться по трубопроводу 86, чтобы смешиваться со свежим воздухом во впускном канале 42 в узле 90. Следует отметить, что узел 90 расположен после воздухоочистителя 41. Таким образом, картерные пары, проходящие по каналу 86 несвежего воздуха, могут смешиваться со свежим всасываемым воздухом в области после воздухоочистителя 41 и перед компрессором 94 в узле 90. Поток вентиляции кратера, проходящий через трубопровод 86, может быть назван потоком несвежего воздуха, поскольку во впускной канал 42 всасываются картерные пары, а в них свежий воздух отсутствует. И наоборот, когда поток вентиляции картера имеет место через вентиляционный патрубок 84 картера, свежий воздух из впускного канала 42 поступает в картер 144 по трубопроводу 86, так что поток вентиляции картера через КВК 26 представляет собой смесь свежего воздуха и картерных паров.
КВК 26 схематически изображен в виде пассивного клапана, переключающегося между отверстием 158 малого расхода, и отверстием 156 повышенного расхода. Клапан 154, расположенный перед отверстием 156 повышенного расхода в дополнительном канале 148, в сущности, как отдельный элемент фигурирует лишь на схеме. Показано, что дополнительный канал 148 присоединен параллельно трубопроводу 84, так что отверстие 156 повышенного расхода подключено параллельно отверстию 158 малого расхода. В сущности, такое параллельное расположение представляет одновременное течение картерных паров через каждое из отверстий - отверстие 158 малого расхода и отверстие 156 повышенного расхода, когда клапан 154 открыт. Следует отметить, что клапан 154 (и КВК 26) не управляется контроллером 12. Вместо этого управление клапаном 154 может осуществляться посредством уровня разрежения во впускном коллекторе 44. КВК 26 дополнительно содержит обратный клапан 152. Обратный клапан 152 расположен в трубопроводе 84, чтобы дать возможность картерным парам, которые включают в себя и продувочные газы, двигаться только из картера 144 во впускной коллектор 44. Обратный клапан 152 блокирует течение воздуха из впускного коллектора 44 и аспиратора 22 в картер 144. Обратный клапан 152 также может фигурировать в качестве отдельного элемента лишь на схеме, поскольку КВК 26 может функционировать в качестве обратного клапана, и блокировать течение сжатого воздуха из впускного коллектора 44 в направлении картера 144 в условиях наддува. Приведенный в примере КВК ограничивает поток посредством отверстия меньшего размера (например, отверстия малого расхода), когда во впускном коллекторе имеет место глубокое разрежение, и ограничивает поток в меньшей степени (например, за счет отверстия повышенного расхода), когда во впускном коллекторе имеет место неглубокое разрежение. Первый пример конструкции клапана вентиляции картера может содержать по существу конусный элемент (конус), расположенный в корпусе клапана, при этом конус ориентирован в корпусе клапана так, что его заостренный конец обращен к той стороне клапана, которая сообщается с впускным коллектором. Когда во впускном коллекторе нет разрежения, например, когда двигатель выключен, пружина поджимает основание конуса к той стороне клапана, которая сообщается с картером, так что КВК полностью закрыт.
Когда во впускном коллекторе имеет место высокий уровень разрежения (например, вакуум глубже 50 кПа), например, когда двигатель работает на холостом ходу или автомобиль замедляет движение, то в силу значительного увеличения разрежения во впускном коллекторе конус перемещается внутри корпуса клапана к той стороне, которая сообщается с впускным коллектором. В то время КВК по существу закрыт, и картерные пары проходят через небольшое кольцевое отверстие (например, отверстие 158 малого расхода) между конусом и корпусом клапана. Более конкретно (согласно схеме КВК 26 на фиг. 2), клапан 154 может быть закрыт при работе двигателя на холостом ходу, но номинальный поток картерных паров может иметь место через отверстие 158 малого расхода. В данном случае картерные пары не могут проходить через отверстие 156 повышенного расхода. Поскольку минимум продувочных газов образуется во время работы двигателя на холостом ходу или при замедлении движения автомобиля, кольцевое отверстие меньшего размера, показанное на фиг. 2 в виде отверстия 158 малого расхода, может быть достаточным для вентиляции картера. Отверстие малого расхода может быть выполнено такого размера, чтобы поддерживать пониженную величину расхода воздуха в двигателе при работе на холостом ходу.
Когда разрежение в о впускном коллекторе имеет меньшую величину или находится на неглубоком уровне (например, 15-50 кПа), как при работе с частично открытым дросселем, конус движется ближе к той стороне корпуса клапана, которая обращена к картеру, и поток вентиляции картера проходит через большее кольцевое отверстие между конусом и корпусом клапана. В это время КВК частично открыт. Схематически это может быть представлено нарастающим открытием клапана 154 и увеличением потока вентиляции картера через отверстие повышенного расхода. При работе с частично открытым дросселем в картере двигателя может находиться большее количество продувочных газов по сравнению с режимом холостого хода или замедления автомобиля, и таким образом, кольцевое отверстие большего размера может быть уместным для вентиляции картера.
Наконец, дальнейшее уменьшение разрежения во впускном коллекторе (например, до 0-15 кПа), такое как во время работы двигателя с повышенной нагрузкой, перемещает конус значительно ближе к той стороне корпуса клапана, которая обращена к картеру, и поток вентиляции картера проходит через кольцевое отверстие между конусом и корпусом клапана еще большего размера. Схематически это может быть представлено так, как будто клапан 154 находится в полностью открытом положении, которое обеспечивает повышенный поток картерных паров через отверстие 156 повышенного расхода. В это время клапан вентиляции картера (например, КВК 26) считается полностью открытым, так что поток вентиляции картера через клапан максимален. Полностью открытое состояние КВК хорошо подходит для условий высокой нагрузки на двигателе, поскольку при этих условиях количество образующихся продувочных газов может быть увеличенным.
Согласно некоторым вариантам осуществления, по длине конуса может быть выполнено третье (непоказанное) отверстие, которое отличается от отверстия 158 малого расхода, и отверстия 156 повышенного расхода, и которое позволяет дозировать через клапан определенную фиксированную величину потока вентиляции картера, даже когда КВК полностью закрыт.Данное третье отверстие может быть предусмотрено в качестве средства создания преднамеренной утечки в КВК 26, так чтобы при работе двигателя с наддувом, когда давление во впускном коллекторе выше барометрического давления (и/или ДВхК), продольное третье отверстие, проходящее по длине конуса, могло дозировать небольшое количество свежего сжатого воздуха из впускного коллектора в направлении картера, давая возможность каналу 86 несвежего воздуха действовать в качестве канала свежего воздуха. Точнее, продувочные газы, выходящие из картера 144 в направлении впускного канала 42 через трубопровод 86 при работе двигателя с наддувом, теперь могут быть смешаны с небольшим количеством свежего сжатого воздуха, получаемого из впускного коллектора 44 через продольное третье отверстие, проходящее по длине конуса КВК 26. Кроме того, когда в конструкцию включено продольное третье отверстие, проходящее по длине конического элемента клапана, минимальная величина потока через клапан КВК может зависеть от размеров продольного третьего отверстия внутри конического элемента, так как поток вентиляции картера дозируется посредством данного продольного третьего отверстия внутри конуса, когда КВК находится в полностью закрытом положении, например, работает в качестве обратного клапана.
Таким образом, на открытое состояние КВК влияет разрежение в коллекторе, причем величина потока через КВК пропорциональна разрежению в коллекторе. Когда перепад давления на КВК уменьшается, площадь отверстия в КВК увеличивается, чтобы дать возможность увеличения потока вентиляции картера. Минимальная величина потока через КВК определяется размером отверстия малого расхода. При условиях, когда давление во впускном коллекторе превышает давление в картере (и/или барометрическое давление) конструкция КВК препятствует обратному течению за счет обратного клапана 152.
Второй пример конструкции КВК, какую допускает ОЗК согласно настоящему изобретению, может содержать отверстие большего размера по сравнению с размером отверстия 158 малого расхода. Отверстие 158 малого расхода, как упоминалось выше в отношении первого примера конструкции КВК, может быть выполнено такого размера, который обеспечивает меньшую величину воздушного потока в двигателе при работе на холостом ходу. Поскольку ОЗК 24 может быть переведен в закрытое положение (например, полностью закрытое) посредством контроллера 12 в ответ на режим холостого хода двигателя, поток вентиляции картера через отверстие 158 малого расхода может быть прекращен, когда ОЗК 24 полностью закрывается. Соответственно, второй пример конструкции КВК может содержать отверстие малого расхода большего размера, чем в первом примере, чтобы обеспечить повышенный поток вентиляции картера, когда ОЗК открыт (например, полностью открыт) и во впускном коллекторе 44 действует более глубокое разрежение, когда двигатель работает НЕ на холостом ходу. Другими словами, отверстие малого расхода может быть увеличено, чтобы обеспечить повышенный поток вентиляции картера, когда во впускном коллекторе действует разрежение более высокого уровня. Кроме того, при работе двигателя на холостом ходу, ОЗК можно переводить в полностью закрытое положение, чтобы уменьшать поток вентиляции картера от указанного увеличенного отверстия малого расхода.
Второй пример конструкции КВК может быть подходящим для вариантов осуществления двигателя, требующих повышенной интенсивности вентиляции картера. Например, двигательная система с непосредственным впрыском топлива может претерпевать повышенное накопление топлива в картере при запусках из холодного состояния, укороченные ездовые циклы и т.п. Таким образом, может потребоваться частая эвакуация из картера продувочных газов, возникающих из-за избыточного содержания топливных паров в картере. В этом случае, использование конструкции КВК, соответствующей второму примеру, может дать возможность быстро удалять картерные пары, даже когда во впускном коллекторе двигателя присутствует глубокое разрежение (например, выше 50 кПа).
Аспиратор 22 содержит впускное отверстие 65 и выпускное отверстие 68. Как показано, первый участок 72 перепускного канала 75 по газовой среде связывает впускное отверстие 65 аспиратора 22 с впускным каналом 42 на первой стороне 27, в то время как второй участок 74 перепускного канала 75 по газовой среде связывает выпускное отверстие 68 аспиратора 22 с каналом 76 в узле 98. Первая сторона 27 перепускного канала 75 связана с впускным каналом 42 в точке перед компрессором 94. Между тем, перепускной канал 75 по газовой среде связан с впускным коллектором 44 через канал 76 в месте расположения отверстия 29.
Разрежение, создаваемое аспиратором 22, передается на усилитель 160 тормоза посредством трубопровода 87, о чем говорилось в отношении фиг. 1. Как таковой, обратный клапан 123, встроенный в трубопровод 87, может давать возможность воздуху проходить от вакуумного резервуара 162 усилителя тормоза к аспиратору 22, и может блокировать движение воздуха от аспиратора 22 к вакуумному резервуару 162 усилителя тормоза. Дополнительно к разрежению от аспиратора 22, усилитель 160 тормоза может также получать разрежение от впускного коллектора 44 по трубопроводу 287. Точнее, воздух может вытекать из вакуумного резервуара 162 усилителя тормоза по трубопроводу 87, миновать узел 268 и попадать в трубопровод 287. Кроме того, воздух, откачанный из вакуумного резервуара 162 усилителя тормоза, может проходить через обратный клапан 223, связанный с трубопроводом 287, и может поступать во впускной коллектор 44 в месте расположения отверстия 252. Обратный клапан 223, связанный с трубопроводом 287, может давать возможность воздуху проходить от вакуумного резервуара 162 усилителя тормоза к впускному коллектору 44, и может блокировать движение воздуха от впускного коллектора 44 к вакуумному резервуару 162 усилителя тормоза. Разрежение из впускного коллектора 44 может передаваться в направлении обратном движению воздуха. В данном случае, разрежение впускного коллектора может быть передано по трубопроводу 287 и трубопроводу 87 в вакуумный резервуар 162 усилителя тормоза. Точнее, трубопровод 287 по газовой среде связывает между собой вакуумный резервуар 162 усилителя тормоза (через трубопровод 87 и через узел 268) и впускной коллектор 44 (через отверстие 252). Вакуумный резервуар 162 усилителя тормоза может получать разрежение из впускного коллектора 44, когда разрежение во впускном коллекторе 44 более глубокое (более высокое), чем разрежение в аспираторе.
Таким образом, когда ОЗК 24 поддерживается в открытом положении (например, полностью открытом), когда двигатель работает НЕ в режиме холостого хода и давление во впускном коллекторе ниже давления на входе компрессора ДВхК, эжектирующий поток воздуха может проходить через аспиратор 22 от впускного отверстия 65 к выпускному отверстию 68. Эжектирующий воздушный поток позволяет создавать разрежение в аспираторе 22, которое может быть передано в усилитель 160 тормоза по трубопроводу 87.
Показано, что управляющая система 15 принимает информацию от множества датчиков 16 (различные примеры которых рассматриваются в данном описании), и посылает управляющие сигналы множеству исполнительных органов 81. Согласно одному примеру, в число датчиков 16 могут входить: датчик ДВД 122, датчик ДВК 121 и датчик ДВхК 129. Согласно другому примеру, в число исполнительных органов 81 могут входить: топливная форсунка 66, ОЗК 24 и дроссель 62 впускной системы. С различными местами в системе двигателя 10 могут быть связаны и другие исполнительные органы, например, разнообразные дополнительные клапаны и дроссели. Как уже упоминалось, КВК 26 не связан функционально с управляющей системой 15 (или контроллером 12), и не может быть приведен в действие (каким-либо способом) посредством контроллера 12. КВК 26 главным образом реагирует на давление во впускном коллекторе 44 и на перепад давления на КВК. Контроллер 12 может принимать на вход данные от различных датчиков, обрабатывать входные данные и включать исполнительные органы в ответ на обработанные входные данные, исходя из инструкций или программного кода, соответствующего одной или более программам. Пример управляющих программ будет рассмотрен ниже согласно фиг. 6 и 8.
Следует отметить, что поток вентиляции картера может заключать в себе поток картерных паров (например, продувочных газов) либо через канал 86 несвежего воздуха, либо через трубопровод 84 вентиляции картера.
Фиг. 3 изображает схему двигателя 11, который подобно двигателю 10 является многоцилиндровым двигателем. Многие характеристики и компоненты двигателя 11 аналогичны двигателю 10 фиг. 2, и поэтому в последующем рассмотрении фиг. 3 будет содержаться описание главным образом компонентов, которые характерны исключительно для двигателя 11. Как таковые, компоненты, ранее рассмотренные согласно фиг. 2, на фиг. 3 имеют аналогичные позиционные обозначения и повторно не рассматриваются.
Двигатель 11 содержит аспиратор 322, встроенный в перепускной канал 375. Перепускной канал 375 содержит первый участок 372, который по газовой среде связывает впускное отверстие 365 аспиратора 322 с впускным каналом 42 в точке после компрессора 94. Точнее, первая сторона 327 перепускного канала 375 по газовой среде связана с камерой 46 наддува в точке после компрессора 94 и интеркулера 143, и до дросселя 62 впускной системы. В некоторых конструкциях первая сторона 327 перепускного канала 375 по газовой среде может быть связана с камерой 46 наддува в точке после компрессора 94, но перед интеркулером 143. Выпускное отверстие 368 аспиратора 322 по газовой среде связано с каналом 76 через второй участок 374 перепускного канала 375. Более конкретно, перепускной канал 375 обеспечивает сообщение по газовой среде между аспиратором 322 и впускным коллектором 44 через канал 76 и ОЗК 24.
В примере фиг. 3 часть воздуха отводится в аспиратор 322 из точки перед дросселем 62 впускной системы, но после компрессора 94. Таким образом, аспиратор 322 принимает сжатый воздух в качестве эжектирующего воздушного потока. Часть сжатого воздуха, проходящая через аспиратор 322, направляется во впускной коллектор 44 через канал 76 и через ОЗК 24, когда ОЗК 24 удерживается в открытом состоянии. Аналогично аспиратору 22 фиг. 1 и 2, аспиратор 322 создает разрежение, благодаря эжектирующему потоку сжатого воздуха. Данное разрежение может быть передано одному или более вакуумным устройствам. В примере, представленном на фиг. 3, разрежение из аспиратора 322 передается к усилителю 160 тормоза посредством трубопровода 87.
Поскольку аспиратор 322 имеет газовую связь с камерой 46 наддува, эжектрирующий воздушный поток через аспиратор может все время двигаться в прямом направлении: от камеры 46 наддува к впускному коллектору 44. Обратный эжектирующий поток (например, эжектирующий поток от впускного коллектора 44 к входу дросселя 62 впускной системы) через аспиратор 322 возникать не может. Как таковое, давление ДВК в коллекторе не может превосходить давления ДВД на входе дросселя или давления наддува, даже при работе с наддувом. Кроме того, ДВК может быть равным давлению наддува или может быть ниже давления наддува, но не может быть выше давления наддува. Соответственно, эжектирующий поток через аспиратор 322 может иметь место только от впускного отверстия 365 к выпускному отверстию 368, но не может возникать эжектирующего потока от выпускного отверстия 368 к впускному отверстию 365. Поскольку, когда компрессор 94 работает, ДВД может быть выше и ДВК и БД, характеристики аспиратора 322 могут быть улучшены по сравнению с аспиратором 22 фиг. 2. В сущности, на аспираторе 322 может действовать больший перепад давления, чем на аспираторе 22 фиг. 2.
И напротив, эжектирующий поток через аспиратор 22 фиг. 1 и 2 может иметь место в обоих направления - прямом и обратном. Эжектирующий поток в прямом направлении может представлять собой воздушный поток от точки перед компрессором 94, через впускное отверстие 65 аспиратора 22, и из аспиратора 22 через выпускное отверстие 68 в направлении впускного коллектора 44 через канал 76 и ОЗК 24. Эжектирующий поток через аспиратор 22 в обратном направлении может представлять собой воздушный поток из впускного коллектора 44 через ОЗК 24, канал 76 и узел 98, во второй участок 74 перепускного канала 75 и далее в выпускное отверстие 68 аспиратора 22 к впускному отверстию аспиратора 22, и далее к впускному каналу 42 к точке перед компрессором 94 через первый участок 27 перепускного канала 75. Эжектирующий поток в прямом направлении может иметь место, когда давление в коллекторе ниже давления на входе компрессора. Эжектирующий поток в обратном направлении может иметь место, когда давление в коллекторе выше давления на входе компрессора, как, например, в случае наддува. Давление на входе в компрессор ДВхК может быть по существу равным барометрическому давлению на входе во впускной канал 42.
На фиг. 4 схематически изображено всасывание воздуха двигателем при работе двигателя 10 НЕ в режиме холостого хода. В данном случае, давление во впускном коллекторе 44 может быть ниже барометрического давления (например, при работе без наддува). Более конкретно, давление во впускном коллекторе может быть ниже ДВхК. Воздушный поток через аспиратор изображен сплошными жирными линиями 408, в то время как поток вентиляции картера (поток продувочных газов) изображен прерывистыми жирными линиями 404. Направление воздушного потока показано стрелками. Смешанный поток картерных паров и эжектирующего потока из аспиратора 22 показан линией 410 с более длинными прерывистыми участками между узлом 98 и впускным коллектором 44. Следует отметить, что трубопровод 287, связывающий вакуумный резервуар 162 усилителя тормоза с впускным коллектором 44, на фиг. 4 и 5 не показан, чтобы нагляднее показать движение эжектирующего потока через аспиратор 22 и поток вентиляции картера. Другими словами, варианты конструкции фиг. 4 и 5 те же самые, что и вариант фиг. 2, и могут содержать трубопровод 287, который передает разрежение к вакуумному резервуару 162 усилителя тормоза, хотя данный трубопровод конкретно и не показан.
При работе двигателя, когда обороты двигателя иные нежели обороты холостого хода (например, выше оборотов холостого хода), ОЗК 24 может быть электрически посредством контроллера 12 переведен в открытое состояние (например, из закрытого состояния на холостом ходу). В сущности, в примере двухпозиционного клапана ОЗК 24 может находиться в полностью открытом положении. Если ОЗК 24 является клапаном с непрерывным регулированием, то ОЗК 24, если требуется, может быть установлен в положение между полностью открытым и полностью закрытым положениями. Например, ОЗК 24 может быть переведен в более открытое положение, которое позволяет иметь больший воздушный поток через ОЗК 24, чем в случае, когда клапан закрыт.
Когда давление ДВК во впускном коллекторе 44 ниже ДВхК, воздушный поток через аспиратор 22 будет протекать в прямом направлении: от впускного отверстия 65 к выпускному отверстию 68 аспиратора 22. Таким образом, эжектирующий воздушный поток 408 аспиратора (показанный жирными сплошными линиями) может проходить из впускного канала 42 к первой стороне 27 перепускного канала 75, через впускное отверстие 65 аспиратора 22, через выпускное отверстие 68 аспиратора 22, через второй участок 74 перепускного канала 75 и в канал 76. В сущности, эжектирующий поток может всасываться из области перед компрессором 94 во впускное отверстие 65 аспиратора 22. Далее, эжектирующий поток из аспиратора 22 может поступать в канал 76 в узле 98, и может смешиваться с потоком 404 вентиляции картера (который показан прерывистой линией с короткими участками) из картера 144.
Показано, что поток 404 вентиляции картера выходит из картера 144 через маслоотделитель 82, и поступает в трубопровод 84 вентиляции картера. Поскольку ДВхК больше ДВК, или барометрическое давление выше, чем ДВК, свежий воздух из области перед компрессором 94 также может всасываться в картер 144 через трубопровод 86. Данный свежий воздух может всасываться параллельно с выходом картерных паров из картера 144 в виде потока 404 вентиляции картера. Картерные пары и свежий воздух, принимаемый через трубопровод 86, могут покидать картер 144 через маслоотделитель 82, поступать в трубопровод 84 вентиляции картера, и проходить через КВК 26. В зависимости от уровня разрежения в коллекторе поток вентиляции картера может проходить через большое отверстие или сравнительно малое отверстие. Более конкретно, более сильный поток вентиляции картера может иметь место при уровнях разрежения 0-15 кПа, когда КВК 26 полностью открыт, и сравнительно небольшой поток вентиляции картера может проходить через КВК 26 при более глубоком разрежении во впускном коллекторе. Поток 404 вентиляции картера может выходить из КВК 26 и смешиваться с эжектирующим потоком 408 аспиратора из второго участка 74 перепускного канала 75 в узле 98.
Смесь эжектирующего потока 408 из аспиратора и потока 404 вентиляции картера может быть представлена в виде смешанного воздушного потока 410 (прерывистая линия с длинными участками). Смешанный поток 410 может проходить от узла 98 к отверстию 29 через ОЗК 24, и попадать во впускной коллектор 44. Следует понимать, что при работе без наддува, когда ОЗК удерживается в полностью открытом положении, смесь эжектирующего потока аспиратора и потока вентиляции кратера из КВК может как одно целое проходить через ОЗК. К тому же, через ОЗК не может проходить ни один иной поток кроме эжектирующего потока и потока вентиляции из КВК 26.
Таким образом, двигатель 10 может всасывать воздушный поток, получаемый через дроссель 62 впускной системы, а также смешанный воздух 410, содержащий часть воздуха, отведенного от аспиратора 22 (в виде эжектирующего потока 408), а также поток 404 вентиляции картера из картера 144. Точнее, поток 404 вентиляции картера и эжектирующий поток 408 могут быть приняты вместе в виде смешанного потока во впускной коллектор 44 через канал 76 и ОЗК 24. Впускной коллектор 44 может одновременно получать поток воздуха через дроссель 62 впускной системы.
На фиг. 5 схематически изображено всасывание воздуха двигателем 10, когда давление во впускном коллекторе выше барометрического давления (или ДВхК). Таким образом, на фиг. 5 показано движение воздуха через аспиратор 22 и картер 144 при работе с наддувом. Эжектирующий поток через аспиратор 22 показан сплошными жирными линиями 508, в то время как картерные пары показаны прерывистыми линиями 504. Направление потока воздуха показано стрелками.
Когда двигатель, такой как двигатель 10 работает с наддувом, давление во впускном коллекторе 44 может быть выше барометрического давления. Точнее, давление во впускном коллекторе может быть существенно выше, чем ДВхК. Поскольку двигатель не находится в режиме холостого хода, ОЗК 24 можно держать открытым посредством контроллера 12. В сущности, ОЗК 24 может быть в полностью открытом положении. В ином случае, если ОЗК является клапаном с непрерывным регулированием, то степень открытия клапана может быть увеличена от той, какая соответствует полностью закрытому положению. Далее, если требуется, ОЗК может быть отрегулирован в некотором положении между полностью открытым и полностью закрытым положениями.
Поскольку ДВК выше ДВхК, эжектирующий поток через аспиратор 22 движется в обратном направлении. Эжектирующий поток 508 проходит от впускного коллектора 44, через отверстие 29, через ОЗК24, минует узел 98, и попадает во второй участок 74 перепускного канала 75. Далее, эжектирующий поток 508 входит в выпускное отверстие 68 аспиратора 22, и проходит через аспиратор, чтобы выйти из аспиратора 22 через впускное отверстие 65. Эжектирующий воздушный поток 508 затем втягивается на вход компрессора через первый участок 72. Точнее, эжектирующий поток 508, выходящий из аспиратора 22 через впускное отверстие 65, проходит через перепускной канал 75, и смешивается со свежим всасываемым воздухом во впускном канале 42, попадая туда в области первой стороны 27 перепускного канала 75. Эжектирующий поток 508 смешивается со свежим воздухом во впускном канале 42 в точке, которая находится перед компрессором 94, но после воздухоочистителя 41. Кроме того, эжектирующий поток 508 может смешиваться со свежим воздухом во впускном канале 42 в точке, которая находится после узла 90, где присоединяется трубопровод 86 несвежего воздуха.
Более того, при работе с наддувом КВК 26 может быть полностью закрыт.В сущности, основание конуса заслонки клапана может быть посажено на ту сторону корпуса клапана, которая сообщается с картером, так что КВК полностью закрыт.Такой эффект блокирования обратного течения воздуха через КВК 26 может быть представлен обратным клапаном 152, который препятствует течению воздуха из впускного коллектора 44 к картеру 144.
В другом варианте осуществления КВК, который включает в себя продольное третье отверстие, которое проходит по длине конуса заслонки КВК, может иметь место дозирование небольшого количества сжатого воздуха через продольное третье отверстие в направлении картера, даже когда КВК полностью закрыт.
Поскольку воздушный поток из впускного коллектора заблокирован обратным клапаном 152, картерные пары могут выходить из картера по трубопроводу 86. В сущности, когда давление в картере выше барометрического давления, картерные пары 504 могут выходить из картера 144 через маслоотделитель 202, и попадать в канал 86 несвежего воздуха. Эти картерные пары 504 могут быть несмешанными со свежим воздухом. Как показано на фиг. 5, картерные пары 504 могут быть втянуты во впускной канал 42 в узле 90 перед компрессором 94, и перед первой стороной 27 перепускного канала 75.Далее картерные пары 504 могут смешаться со свежим воздухом во впускном канале 42 в узле 90, расположенном после воздухоочистителя 41.
Таким образом, когда ДВК выше ДВхК, эжектирующий воздух из аспиратора 22 и картерные пары 504 могут быть несмешанными друг с другом, прежде чем они будут доставлены во впускной коллектор 44, как в случае воздушного потока, показанного на фиг. 4. В примере фиг. 5 эжектирующий воздушный поток 508 и картерные пары 504 могут смешиваться со свежим воздухом по отдельности во впускном канале 42, прежде чем они попадают на вход компрессора 94. Кроме того, ни эжектирующий поток 508 из аспиратора 22, ни картерные пары 504 не принимаются непосредственного во впускном коллекторе 44. В данном случае, каждый из потоков - эжектирующий поток и картерные пары - могут быть приняты во впускном коллекторе вместе со свежим воздухом через впускной канал, миновав дроссель впускной системы. Следует также отметить, что при работе с наддувом только воздушный поток в направлении аспиратора 22 может проходить через ОЗК. При других условиях работы двигателя (например, не в режиме холостой хода и в режиме без наддува), когда ОЗК открыт, поток через ОЗК может содержать эжектирующий поток из аспиратора и поток вентиляции картера из КВК 26.
Контроллер 12 может содержать инструкции для закрытия ОЗК 24, когда установлено, что двигатель находится в режиме холостого хода. Как таковой, ОЗК 24 может быть закрыт при условиях, когда величина всасываемого воздушного потока имеет существенно низкое значение, такое как в ситуации, когда передача установлена на нейтраль, обороты двигателя минимальны, когда двигатель прогрет, отсутствуют нагрузки на двигателе, например, от системы кондиционирования воздуха, действуют пониженные требования к генератору переменного тока и т.п.
ОЗК 24 может быть переведен в полностью закрытое положение из полностью открытого положения, когда подтверждено, что условия работы двигателя соответствуют холостому ходу. Как говорилось ранее в одном примере, режим холостого хода двигателя может быть констатирован, если определено, что обороты двигателя соответствуют оборотам холостого хода, в то время как педаль акселератора полностью отпущена. Поскольку ОЗК 24 регулирует каждый из потоков: эжектирующий воздушный поток через аспиратор 22 и поток вентиляции картера через КВК 26, контроллер 12 может регулировать каждый из указанных потоков посредством перестройки ОЗК 24. Путем закрытия ОЗК 24, когда двигатель работает на холостом ходу, всасывание воздуха двигателем от источников, таких как аспиратор 22 и/или картер при его вентиляции, может быть прекращено одновременно. Дополнительно, за счет прекращения всасывания воздуха от источников иных, нежели дроссель впускной системы, в двигатель можно подавать существенно меньшие количества топлива, чтобы поддерживать его работу на холостом ходу. В данном случае, потоком воздуха, поступающим в двигатель, можно управлять главным образом при помощи дросселя 62 впускной системы, а пассивные источники дополнительного воздуха могут быть исключены путем перекрытия ОЗК 24. Соответственно, расход топлива в режиме холостого хода может быть существенно уменьшен, что позволяет улучшить показатели экономии топлива и топливной эффективности.
Таким образом, пример системы для двигателя может содержать впускной коллектор двигателя; картер, по газовой среде связанный с впускным коллектором двигателя через клапан вентиляции картера (КВК), и общий запорный клапан (ОЗК); дроссель впускной системы; устройство наддува, содержащее компрессор, расположенный во впускном канале перед дросселем впускной системы; аспиратор, расположенный параллельно компрессору и дросселю впускной системы, причем аспиратор связан с вакуумным устройством; при этом впускное отверстие аспиратора для эжектирующего потока по газовой среде связано с впускным каналом в точке перед компрессором, а выпускное отверстие аспиратора для эжектирующего потока по газовой среде связано с впускным коллектором двигателя в точке после дросселя впускной системы через общий запорный клапан; при этом контроллер оснащен машинно-читаемыми инструкциями, которые записаны в постоянное запоминающее устройство, в целях перевода ОЗК в полностью закрытое положение в ответ на переход двигателя на режим холостого хода, и одновременного прерывания каждого из потоков - эжектирующего потока через аспиратор и потока вентиляции картера через КВК.
Контроллер может содержать дополнительные инструкции для перевода ОЗК в полностью открытое положение, когда двигатель НЕ находится в режиме холостого хода. В данном случае, оба потока - эжектирующий поток через аспиратор и поток вентиляции картера через КВК, могут быть приняты вместе (в виде смешанного потока) во впускном коллекторе двигателя, когда давление во впускном коллекторе двигателя ниже давления на входе компрессора. Эжектирующий поток через аспиратор может содержать воздух, движущийся от входа в компрессор к впускному коллектору двигателя, в то время как поток вентиляции картера через КВК может содержать продувочные газы из картера. Когда давление во впускном коллекторе двигателя выше давления на входе компрессора, как например в режиме работы с наддувом, эжектирующий поток через аспиратор может содержать воздух, движущийся от впускного коллектора двигателя к входу компрессора, который именуется «обратным потоком». Кроме того, при работе с наддувом, такой, когда давление во впускном коллекторе выше давления на входе компрессора, поток вентиляции картера через КВК прекращается. Точнее, при наддуве картерные пары могут выходить из картера через канал 86 несвежего воздуха, но не могут проходить по трубопроводу 84 вентиляции картера и через КВК 26 во впускной коллектор 44.
Следует понимать, что в рассматриваемых примерах конструкций может быть использован аспиратор с увеличенным потоком. Такие аспираторы увеличенного размера позволяют получить более высокую величину эжектирующего потока, что приводит к созданию более сильного разрежения для вакуумных устройств, таких как усилитель тормоза. Благодаря подключению аспиратора между впускным коллектором и точкой перед компрессором (или точкой перед дросселем впускной системы, но после компрессора, как на фиг. 3), появляется полноценная возможность для обеспечения непрерывного эжектирующего потока через аспиратор. Точнее, поскольку ОЗК переводится в полностью открытое положение во всех режимах работы двигателя кроме холостого хода, эжектирующий поток через аспиратор может иметь место и при работе с наддувом, и при работе без наддува.
На фиг. 6 приведен пример блок-схемы алгоритма 600, иллюстрирующей управление общим запорным клапаном, например, ОЗК 24 на фиг. 1 и 2. Точнее, контроллер в двигателе 10 может переводить ОЗК в открытое положение (например, увеличивать степень открытия ОЗК), когда двигатель НЕ находится в режиме холостого хода. Кроме того, контроллер 12 может электрически переключать ОЗК 24 в закрытое положение (например, уменьшать степень открытия ОЗК), когда двигатель работает на холостом ходу.
На шаге 602 алгоритм 600 производит оценивание и/или измерение условий (параметров) работы двигателя, таких как оборотов (Ne) двигателя, нагрузки двигателя, давления в коллекторе, давления на входе компрессора, положения дросселя впускной системы, и положения педалей (например, педали акселератора, педали тормоза и т.п.). На шаге 604 производится проверка, работает ли двигатель в режиме холостого хода. Согласно одному примеру, факт холостого хода может быть подтвержден, когда обороты двигателя практически находятся на уровне оборотов холостого хода. Согласно другому примеру, двигатель может находиться в режиме холостого хода, когда нога водителя снята с педали акселератора (т.е. педаль акселератора полностью отпущена) и обороты двигателя находятся на уровне оборотов холостого хода. Согласно еще одному примеру, двигатель работает на холостом ходу, когда педаль акселератора полностью отпущена, педаль тормоза по меньшей мере частично нажата, и обороты двигателя находятся на уровне оборотов холостого хода.
Другие параметры также могут быть выбраны, чтобы определить, что двигатель находится в режиме холостого хода. Например, положение дросселя впускной системы может быть использовано для подтверждения того, что двигатель работает на холостом ходу. В сущности, положением дросселя можно управлять электрически, исходя из требуемых оборотов холостого хода. Контроллер может изменять положение дросселя в зависимости от разности между измеренными оборотами холостого хода и требуемыми оборотами холостого хода. Согласно другому примеру, момент подачи искры зажигания может быть использован для определения того, что двигатель работает на холостом ходу. Например, двигатель в режиме холостого хода может иметь запаздывание подачи искры относительно момента, соответствующего МКМ.
Как говорилось ранее, ОЗК может быть закрыт, когда потребность в воздухе, всасываемом в двигатель, меньше, чем то количество, которое двигатель получает при полностью закрытом дросселе впускной системы. Точнее, дроссель впускной системы может быть полностью закрыт, но двигатель может получать больший поток воздуха, чем требуется. В этой ситуации ОЗК можно полностью закрыть, чтобы прервать оба потока - поток эжектирующего воздуха из аспиратора и поток вентиляции картера. Если режим холостого хода не подтвержден (ответ НЕТ), алгоритм 600 переходит к шагу 606, чтобы открыть ОЗК. В данном случае, степень открытия ОЗК может быть увеличена в ответ на то, что двигатель работает НЕ в режиме холостого хода. В качестве примера, ОЗК может быть переведен в полностью открытое положение из полностью закрытого положения. Если ОЗК является клапаном с непрерывным регулированием, то согласно другому примеру, ОЗК может быть переведен из почти закрытого положения в полностью открытое положение. Благодаря увеличению степени открытия ОЗК, может быть обеспечен эжектирующий поток в аспираторе. Кроме того, в зависимости от условий работы двигателя, картерные пары также могут проходить через клапан вентиляции картера в ОЗК, и далее во впускной коллектор.
Затем, на шаге 608 алгоритм 600 производит проверку, является ли ДВК более низким, чем ДВхК. В сущности, ДВхК может быть практически равным барометрическому давлению БД. При использовании наддува ДВК не может быть меньше ДВхК, в то время как при работе без наддува ДВК может быть меньше ДВхК. Если выясняется, что ДВК больше ДВхК, алгоритм 600 переходит к шагу 610, на котором происходит прием эжектирующего потока от аспиратора на вход компрессора (например, эжектирующего потока 508 фиг. 5). В данном случае, из-за наддува в двигателе в аспираторе может иметь место обратное течение воздуха. Как обсуждалось ранее согласно фиг. 5, обратный эжектирующий поток через аспиратор содержит воздух, проходящий от впускного коллектора через ОЗК в перепускной канал 75, чтобы войти в выпускное отверстие 68 аспиратора 22 в качестве эжектирующего потока. Данный эжектирующий поток затем выходит из аспиратора 22 через впускное отверстие 65, и проходит ко входу компрессора через первую сторону 27 перепускного канала 75, чтобы смешаться со свежим всасываемым воздухом во впускном канале 42. При данных условиях (когда ДВК больше ДВхК), воздушным потоком, движущимся к аспиратору 22 (эжектирующим потоком), может быть только поток, проходящий через ОЗК 24.
На шаге 612, в силу работы с наддувом, поток вентиляции картера через КВК не может быть принят непосредственно во впускном коллекторе. Вместо этого картерные пары (например, картерные пары 504 фиг. 5) могут двигаться из картера в направлении впускного канала к точке перед компрессором по каналу несвежего воздуха (т.е. трубопроводу 86). Далее, на шаге 614 алгоритм 600 может отрегулировать впрыск топлива, основываясь на воздухе, всасываемом двигателем через дроссель впускной системы, и воздухе, отведенном от впускного коллектора в направлении аспиратора 22, а также картерных парах, принимаемых во впускном канале через канал несвежего воздуха. В качестве примера, может быть отрегулирован момент впрыска топлива. В ином варианте, может быть изменено количество впрыскиваемого топлива. Дополнительно к изменению впрыска топлива может быть изменено положение дросселя в зависимости от требуемого крутящего момента. Более того, может также быть отрегулирован момент подачи искры.
Если на шаге 608 выясняется, что ДВК ниже, чем ДВхК, то алгоритм 600 переходит к шагу 616, на котором происходит прием во впускной коллектор эжектирующего потока от аспиратора и потока вентиляции картера через КВК. Как говорилось ранее согласно фиг. 4, более низкое давление во впускном коллекторе позволяет проходить через аспиратор прямому эжектирующему потоку (например, 408 фиг. 4). Точнее, часть воздуха из области перед компрессором 94 (от входа компрессора) во впускном канале перенаправляется через аспиратор 22. Данная часть воздуха поступает во впускное отверстие 65 аспиратора 22 в качестве эжектирующего потока, и выходит из аспиратора через выпускное отверстие 68. Далее данный эжектирующий поток может продолжать движение в направлении канала 76, чтобы смешаться с картерными парами, принимаемыми в качестве потока вентиляции картера через КВК. В сущности, благодаря пониженному давлению во впускном коллекторе, КВК может дать возможность потоку вентиляции картера проходить по трубопроводу 84 вентиляции картера. Картерные пары (например, 404 на фиг. 4) наряду со свежим воздухом могут двигаться из картера через КВК 26 и втекать в канал 76. В данном случае, картерные пары, а также свежий воздух, принимаемый по трубопроводу 86, можно называть потоком вентиляции картера. Данный поток вентиляции картера может быть смешан с эжектирующам потоком из аспиратора в узле 98 перед ОЗК 24. Затем, поток вентиляции картера и эжектирующий поток аспиратора могут двигаться вместе по каналу 76 и попадать во впускной коллектор 44 через ОЗК 24. В сущности, никакие другие потоки не могут проходить через ОЗК, когда ОЗК открыт и когда давление в коллекторе ниже ДВхК.
На шаге 618 параметры двигателя могут быть отрегулированы в ответ на поступление во впускной коллектор смеси потока вентиляции картера и эжектирующего потока аспиратора. Например, в ответ на появление продувочных газов в потоке вентиляции картера и дополнительного воздуха от аспиратора может быть отрегулирован момент подачи топлива и/или количество подаваемого топлива. Согласно другому примеру, положение дросселя может быть отрегулировано, чтобы компенсировать дополнительный воздух, получаемый из аспиратора и картера.
Если на шаге 604 выясняется, что двигатель работает в режиме холостого хода, алгоритм 600 переходит к шагу 622. На этом шаге контроллер может перевести ОЗК в закрытое положение. Точнее, ОЗК может быть переведен в полностью закрытое положение. Например, ОЗК может быть переведен в полностью закрытое положение из полностью открытого положения (которое использовалось ранее, когда двигатель работал НЕ в режиме холостого хода). Далее на шаге 624, за счет закрытия ОЗК, одновременно прерываются поток вентиляции картера и эжектирующий поток аспиратора. В сущности, электронный контроллер может не осуществлять перестройку никаких других клапанов, чтобы прекратить оба потока - эжектирующий поток аспиратора и поток вентиляции картера. Соответственно, впускной коллектор не сможет принимать дополнительный воздух от аспиратора или картера. Более того, в ответ на закрытие ОЗК могут быть отрегулированы различные параметры двигателя. Например, на шаге 626 может быть отрегулирована подача топлива в зависимости от воздушного потока, принимаемого единственно через дроссель впускной системы. В качестве примера, количество подаваемого топлива может быть уменьшено. Согласно другому примеру, момент подачи искры зажигания может быть задержан от МКМ, когда двигатель работает на холостом ходу.
Следует понимать, что ОЗК 24 может быть открыт независимо от всасываемого двигателем дополнительного воздуха, если разрежение в воздушном тормозе менее глубокое, чем пороговая величина, и требуется пополнение вакуума. Как таковой, ОЗК может быть открыт при всех условиях работы двигателя, когда дополнительный воздушный поток через ОЗК 24 не влияет отрицательно на работу двигателя. Побочным преимуществом расположения ОЗК 24 в трубопроводе 84, как показано на фиг. 2 и 3, является смазка подвижных элементов в ОЗК 24 остаточным масляным туманом в потоке вентиляции картера. Этот остаточный масляный туман не может быть удален маслоотделителем 82.
Следует отметить, что в других примерах ОЗК 24 фиг. 2 может быть закрыт, если ДВК больше ДВхК. В этом случае обратный эжектирующий поток через аспиратор 22 будет невозможен.
Пример способа для двигателя с наддувом может содержать: во время действия первого условия - увеличение степени открытия общего запорного клапана (ОЗК), течение эжектирующего потока через аспиратор от входа компрессора к впускному коллектору через ОЗК, и всасывание продувочных газов из картера через клапан вентиляции картера (КВК) и ОЗК во впускной коллектор, а во время действия второго условия - уменьшение степени открытия ОЗК, прерывание эжектирующего потока через аспиратор, и прекращение всасывания продувочных газов из картера через КВК и ОЗК во впускной коллектор. Первое условие может заключаться в том, что давление во впускном коллекторе ниже давления на входе компрессора, и что двигатель работает с наддувом НЕ в режиме холостого хода. Далее, второе условие может заключаться в том, что двигатель работает на холостом ходу. Способ может дополнительно содержать во время действия третьего условия - увеличение степени открытия ОЗК, течение эжектирующего потока через аспиратор от впускного коллектора к входу компрессора, и непоступление продувочных газов из картера через КВК и ОЗК во впускной коллектор. Третье условие может заключаться в том, что давление во впускном коллекторе выше давления на входе компрессора, и что двигатель работает с наддувом НЕ в режиме холостого хода. Способ может дополнительно содержать формирование разрежения в аспираторе за счет эжектирующего потока во время действия каждого из условий - первого условия и третьего условия, и передачу разрежения к вакуумному устройству, при этом вакуумное устройство представляет собой одно из следующих устройств: усилитель тормоза, коробку с поглотителем топливных паров и вакуумный резервуар.
Пример работы ОЗК, входящего в состав двигателя, такого как двигатель 10, изображен на фиг. 7. Диаграммы 700 на фиг. 7 представляют обороты двигателя на графике 702, положение педали акселератора на графике 704, ДВК на графике 706, состояние ОЗК на графике 708, поток аспиратора на графике 710 и поток вентиляции картера через КВК на графике 712. Все графики построены во времени, которое представлено на оси х. При этом время увеличивается вдоль оси x слева направо. Диаграммы 700 также содержат линию 707, представляющую барометрическое давление БД. Следовательно, когда ДВК меньше БД, то ДВК также меньше, чем ДВхК.
Между моментами t0 и t1 обороты двигателя равны оборотам холостого хода, и педаль акселератора полностью отпущена. Таким образом, можно определить, что двигатель находится в режиме холостого хода. Дополнительно к этому, определить то, что двигатель находится в режиме холостого хода, можно по тому, что скорость автомобиля практически равна нулю, и/или по тому, что задано запаздывание искры на холостом ходу. На холостом ходу давление в коллекторе значительно ниже барометрического давления. Когда двигатель находится в режиме холостого хода, ОЗК может быть полностью закрыт посредством контроллера, чтобы уменьшить всасывание двигателем воздуха от эжектирующего потока аспиратора и/или потока вентиляции картера через КВК. Поскольку ОЗК полностью закрыт, то нет никакого эжектирующего потока аспиратора (график 710) и никакого потока вентиляции картера (график 712) через КВК.
В момент t1 водитель автомобиля может нажать на педаль акселератора, чтобы резко увеличить скорость автомобиля (не показано). Например, водитель может разгонять автомобиль, чтобы влиться в транспортный поток на скоростной магистрали, и может нажать на педаль акселератора полностью. В ответ на применение педали акселератора обороты двигателя резко увеличиваются, когда создается требуемый крутящий момент. Поэтому, между моментами t1 и t2 ДВК существенно превышает барометрическое давление (линия 707). Поскольку двигатель находится не в режиме холостого хода, контроллер может воздействовать на ОЗК и перевести его в полностью открытое положение, позволяя потоку эжектирующего воздуха проходить через аспиратор. Однако, поскольку ДВК выше, чем БД, может возникнуть обратный эжектирующий поток аналогично ситуации, которая была описана в отношении фиг. 5. Воздух может двигаться из впускного коллектора в направлении входа компрессора через аспиратор, через ОЗК и перепускной канал, который включает в себя аспиратор. Далее, поскольку действует наддув, КВК может быть полностью закрыт, ограничивая поток воздуха из впускного коллектора в направлении картера. Таким образом, между моментами t1 и t2 нет никакого потока вентиляции картера через КВК. Однако, как показано на фиг. 5, картерные пары могут быть приняты во впускной канал в точке перед компрессором (т.е. на входе компрессора) посредством канала несвежего воздуха (трубопровода 86).
Между моментами t1 и t2 педаль может быть немного отпущена, что позволит оборотам двигателя стабилизироваться к моменту t2 и подойти к оборотам установившегося режима работы. Поскольку двигатель работает не на холостом ходу, ОЗК продолжает оставаться в полностью открытом положении. Далее ДВК может уменьшиться ниже БД. В качестве примера, ДВК может быть ниже БД, когда нагрузка двигателя ниже. Поскольку ДВК падает ниже БД, поток вентиляции картера через КВК может быть принят во впускном коллекторе (график 712). Далее может иметь место прямое течение эжектирующего потока через аспиратор. В этой ситуации, благодаря тому, что ДВхК выше, чем ДВК, часть воздуха может быть отведена от входа компрессора во впускной коллектор через аспиратор. В сущности, эта часть воздуха может двигаться в прямом направлении от впускного отверстия аспиратора к выпускному отверстию аспиратора в качестве эжектирующего потока. Далее, этот эжектирующий поток может объединиться с потоком вентиляции картера через КВК в точке перед ОЗК, и смешанные потоки - эжектирующий поток и поток вентиляции картера - могут одновременно поступить во впускной коллектор через полностью открытый ОЗК.
В момент t3 скорость автомобиля может упасть в ответ на то, что педаль акселератора была полностью отпущена. Поэтому, между моментами t3 и t4 обороты двигателя по существу возвращаются к оборотам холостого хода. Поскольку педаль акселератора полностью отпущена, контроллер может определить, что двигатель находится в режиме холостого хода. В ответ на подтверждение холостого хода двигателя контроллер в момент t3 может привести ОЗК в действие и перевести его в полностью закрытое положение. Соответственно, поток вентиляции картера через КВК и эжектирующий поток аспиратора могут быть одновременно прекращены в момент t3. К тому же, контроллер может не приводить в действие никакие другие клапаны, чтобы прекратить каждый из потоков - поток вентиляции картера через КВК и эжектирующий поток через аспиратор. Поскольку двигатель работает в режиме холостого хода, ДВК значительно ниже БД, так как дроссель впускной системы закрыт в ответ на режим холостого хода двигателя.
Соответственно, когда двигатель работает в режиме холостого хода, ОЗК закрывается, прекращая каждый из потоков - поток вентиляции картера через КВК и эжектирующий поток через аспиратор между моментами t3 и t4. Воздушным потоком, поступающим в двигатель, теперь можно управлять главным образом посредством дросселя впускной системы. Дополнительный воздушный поток от пассивных устройств, таких как аспиратор и/или КВК, в режиме холостого хода может быть прекращен.
На фиг. 8 изображен пример блок-схемы алгоритма 800 для диагностики снижения качества ОЗК, такого как ОЗК 24 в двигателе 10. Точнее, при работе в режиме холостого хода контроллер, такой как контроллер 12, может изменить положение ОЗК между полностью закрытым и полностью открытым состояниями. Далее, результирующее изменение воздушного потока или уровня разрежения в усилителе тормоза может быть использовано для определения потери ОЗК своего качества. Хотя это и не показано, но для определения ухудшения работы ОЗК можно также использовать контроль изменений оборотов двигателя, возникающих в ответ на изменение положения ОЗК.
На шаге 802 алгоритм 800 производит оценивание и/или измерение текущих условий (параметров) работы двигателя, включая параметры автомобиля, такие как скорость автомобиля. В число параметров двигателя могут входить обороты двигателя, момент подачи искры зажигания, воздушно-топливное отношение, положение педали акселератора, нагрузка двигателя, ДВК и т.п. Затем, на шаге 804 производится проверка, находится ли двигатель в режиме холостого хода. Как говорилось ранее в отношении шага 604 алгоритма 600, факт холостого хода можно подтвердить, основываясь на одном из следующих признаков: обороты двигателя находятся на уровне оборотов холостого хода, педаль акселератора полностью отпущена, педаль тормоза нажата, задана задержка подачи искры зажигания, положение дросселя соответствует холостому ходу и т.п. Например, можно определить, что двигатель работает на холостом ходу, когда его обороты по существу равны оборотам холостого хода, и педель акселератора полностью отпущена. Согласно другому примеру, режим холостого хода двигателя можно подтвердить, если обороты двигателя равны оборотам холостого хода, и вместе с этим задана задержка подачи искры зажигания и педаль акселератора находится в полностью отпущенном положении.
Если на шаге 804 выясняется, что двигатель НЕ находится в режиме холостого хода, алгоритм 800 переходит к шагу 806, на котором диагностика ОЗК не производится. Далее алгоритм 800 может завершить работу. Однако, если на шаге 804 определено, что имеет место холостой ход двигателя, то алгоритм 800 переходит к шагу 808, на котором в ответ на режим холостого хода ОЗК переводится из полностью открытого положения в полностью закрытое положение. Диагностика ухудшения качества клапана может быть затем выполнена путем контроля соответствующего изменения величины воздушного потока. Как таковое, изменение величины воздушного потока может быть оценено на основе положения дросселя впускной системы, на основе ДВД, ДВК и температуры заряда в дросселе ТЗД. Дополнительно, показания датчика МРВ могут также давать информацию, касающуюся изменений величины воздушного потока в ответ на закрытие ОЗК. Благодаря выполнению диагностики во время холостого хода, когда величина воздушного потока меньше, изменения величины воздушного потока, вызванные закрытием ОЗК, могут быть обнаружены сравнительно легко.
Затем на шаге 810 алгоритм 800 производит проверку, является ли изменение воздушного потока практически равным ожидаемому изменению воздушного потока. Например, закрытие ОЗК может уменьшить воздушный поток, принимаемый во впускном коллекторе. В данном случае можно ожидать, что ДВК дополнительно уменьшится при закрытии ОЗК. Далее, положение дросселя впускной системы может быть отрегулировано, чтобы увеличить воздушный поток во впускной коллектор в ответ на закрытие ОЗК. Если данное изменение величины воздушного потока не является практически равным ожидаемому изменению, то алгоритм 800 переходит к шагу 812, чтобы констатировать заедание ОЗК в открытом состоянии. Например, положение дросселя впускной системы может не измениться, как ожидалось. В примере с изменением ДВК заедание ОЗК в открытом положении можно констатировать, если ДВК не уменьшилось, как ожидалось.
Если диагностировано, что ОЗК заело в открытом положении, то на шаге 814 алгоритм 800 может отрегулировать различные параметры двигателя, чтобы обеспечить требуемый крутящий момент двигателя. Например, в режиме холостого хода, когда дроссель переводится в полностью закрытое положение, момент подачи искры зажигания и момент впрыска топлива и/или количество впрыскиваемого топлива могут быть изменены, чтобы уменьшить крутящий момент двигателя.
Нарушение работы ОЗК в виде заедания в открытом положении можно также определить путем контроля изменения уровня разрежения в воздушном тормозе и иных вакуумных резервуарах, куда передается разрежение от аспиратора. Например, когда ОЗК полностью закрыт, уровни разрежения в вакуумном резервуаре не могут подниматься. Соответственно, если после закрытия ОЗК наблюдается увеличение уровня разрежения, то может быть диагностировано нарушение работы ОЗК, например, заедание в открытом положении.
Если на шаге 810 установлено, что величина изменения воздушного потока по существу равна ожидаемому изменению, то алгоритм 800 переходит к шагу 816, чтобы временно открыть ОЗК во время холостого хода. В данном случае, согласно одному примеру, ОЗК переводится в полностью открытое положение из полностью закрытого положения. В сущности, ОЗК можно удерживать полностью открытым на протяжении установленного промежутка времени, и по истечению этого установленного промежутка времени ОЗК может быть закрыт.Например, ОЗК может быть приведен в действие и переведен в полностью открытое положение на 30 с.Согласно другому примеру, ОЗК можно удерживать открытым в течение 60 с.Благодаря удержанию ОЗК открытым на протяжении установленного времени, через аспиратор может проходить эжектирующий поток в прямом направлении, когда ДВК существенно ниже, чем БД. Данный эжектирующий поток через аспиратор может создавать разрежение, которое может быть передано вакуумному резервуару, такому как резервуар в усилителе тормоза. Далее, нарушение работы ОЗК может быть определено путем измерения уровня разрежения в вакуумном резервуаре на протяжении установленного промежутка времени, когда ОЗК удерживается открытым. Таким образом, на шаге 816 алгоритм 800 может контролировать уровень разрежения в вакуумном резервуаре (таком, как резервуар усилителя тормоза на протяжении установленного промежутка времени.
Соответственно, на шаге 818 производится проверка, имеет ли место увеличение уровня разрежения в вакуумном резервуаре. Точнее, может быть произведено сравнение увеличения уровня разрежения с ожидаемым увеличением T_V. Например, контроллер может хранить данные, касающиеся ожидаемого увеличения уровня разрежения в вакуумном резервуаре, когда ОЗК удерживается полностью открытым на протяжении установленного промежутка времени. Согласно одному примеру, если ОЗК не открывается на максимальную величину, например, когда ОЗК заедает между полностью закрытым и полностью открытым положениями, уровень разрежения в резервуаре может увеличиться, но в меньшей степени, чем ожидаемое увеличение T_V. Согласно другому примеру, если ОЗК заедает в полностью закрытом положении, то уровень разрежения вообще может не увеличиться.
Таким образом, если на шаге 818 установлено, что измеренное увеличение уровня разрежения меньше ожидаемого увеличения T_V, то алгоритм 800 переходит к шагу 824, чтобы констатировать, что ОЗК вероятно заело в закрытом положении. Как говорилось выше, ОЗК может заедать в полностью закрытом положении. С другой стороны, ОЗК может заедать между полностью закрытым и полностью открытым положениями. Далее, на шаге 828, в ответ на обнаружение заедания ОЗК в закрытом положении, алгоритм может разрешить передачу разрежения в вакуумный резервуар из впускного коллектора. Далее, по мере того как давление в картере возрастает, вентиляция картера может происходить по каналу несвежего воздуха. Однако, если на шаге 818 выясняется, что увеличение уровня разрежения равно ожидаемому увеличению T_V, то алгоритм 800 переходит к шагу 820, чтобы определить, что нарушения в работе ОЗК отсутствуют.
Следует понимать, что дополнительно к контролю изменения уровня разрежения на шаге 816, алгоритм 800 может также контролировать изменение величины воздушного потока, когда ОЗК открывается на установленный промежуток времени. В этом случае, если не наблюдается ожидаемого изменения величины воздушного потока, то можно констатировать, что ОЗК заело в закрытом положении.
Следует также понимать, что контроллер может давать команды на изменение положения ОЗК, например, из полностью закрытого в полностью открытое, из полностью открытого в полностью закрытое многократно во время действия условий работы двигателя, когда такие изменения допустимы. За счет многократного тестирования ухудшение качества работы ОЗК может быть подтверждено более надежно. Если ухудшение качества ОЗК подтверждено, то контролер может активировать код диагностики ошибок КДО и может быть включена лампа индикации неисправности.
Согласно другому варианту осуществления изобретения, факт ухудшения качества ОЗК может быть определен путем одновременной перестройки ОЗК и дросселя впускной системы. Например, ОЗК может быть открыт, и одновременно впускной дроссель может быть закрыт практически на тот же угол или ту же величину, что был открыт ОЗК. Таким образом, ОЗК и дроссель могут быть перестроены на одинаковую величину (или угол), но в противоположных направлениях друг относительно друга. Например, если произведено увеличение отверстия ОЗК на определенную величину, то отверстие дросселя впускной системы может быть уменьшено на такую же величину. Если при этом не наблюдается никаких изменений величины воздушного потока, подачи топлива, и/или оборотов двигателя, то вероятно нет никаких нарушений в работе ОЗК. Однако, если есть изменение величины воздушного потока, подачи топлива, и/или оборотов двигателя, то вероятно качество ОЗК ухудшилось. Более конкретно, ОЗК вероятно заело в открытом положении или в закрытом положении. Поскольку нарушение работы дросселя впускной системы можно определить посредством датчика положения дросселя, данная диагностика может быть использована для определения ухудшения качества только ОЗК.
Таким образом, пример способа для двигателя с наддувом может содержать: регулирование посредством электронного контроллера степени открытия общего запорного клапана (ОЗК) исходя из факта работы двигателя в режиме холостого хода, а также каждого из потоков - эжектирующего потока через аспиратор и потока вентиляции картера, поступающего из картера, причем эжектирующий поток и поток вентиляции картера смешиваются друг с другом и проходят через ОЗК, когда ОЗК открыт.Поток вентиляции картера, поступающий из картера, может быть вынужден проходить через клапан вентиляции картера (КВК) в зависимости от условий работы двигателя, причем КВК расположен перед ОЗК. Кроме того, когда ОЗК открыт (например, полностью открыт), через ОЗК не проходит ни один другой поток, кроме эжектирующего потока и потока вентиляции картера через КВК.
Указанное регулирование может заключаться в уменьшении степени открытия ОЗК в ответ на факт работы двигателя в режиме холостого хода. Данный способ может дополнительно содержать одновременное прекращение обоих потоков - эжектирующего потока через аспиратор и потока вентиляции картера через КВК, путем закрытия ОЗК без регулирования каких-либо других клапанов посредством электронного контроллера. Регулирование также может заключаться в увеличении степени открытия ОЗК в ответ на факт работы двигателя с наддувом НЕ в режиме холостого хода. Способ может дополнительно содержать прием обоих потоков - эжектирующего потока из аспиратора и потока вентиляции картера, поступающего из картера, через КВК совместно во впускной коллектор, когда давление во впускном коллекторе ниже давления на входе компрессора ДВхК. В этом случае ОЗК может одновременно пропускать во впускной коллектор эжектирующий поток из аспиратора и поток вентиляции картера, поступающий из картера. Как говорилось ранее в отношении фиг. 4, никакие другие потоки не могут проходить через ОЗК, когда ОЗК открыт и когда давление в коллекторе ниже, чем ДВхК. Способ может также содержать «отбор» разрежения от сужения аспиратора и передачу разрежения к вакуумному устройству. Дополнительно способ может содержать прекращение потока вентиляции картера, поступающего из картера, через КВК во впускной коллектор, когда давление во впускном коллекторе выше давления на входе компрессора. Дополнительно способ может содержать прохождение эжектирующего потока через аспиратор от впускного коллектора к входу компрессора, когда давление во впускном коллекторе выше давления на входе компрессора. При этих условиях, через ОЗК (как показано на фиг. 5) может проходить только воздушный поток, движущийся через аспиратор. Никакой другой поток не может проходить через ОЗК, когда ДВК выше, чем ДВхК. Кроме того, способ может содержать регулирование работы двигателя в ответ на ухудшение качества ОЗК, при этом факт ухудшения качества определяет электронный контроллер по одному из признаков - отсутствию изменения воздушного потока и по тому, что увеличение степени разрежения ниже ожидаемого увеличения во время задаваемого изменения состояния открытия ОЗК.
Таким образом, общий запорный клапан (ОЗК), управляющий обоими потоками - потоком вентиляции картера и эжектирующим потоком аспиратора, можно закрывать, чтобы прекращать дополнительное всасывание воздуха в двигатель при его работе в режиме холостого хода. Поскольку дополнительный поток воздуха от пассивных устройств, таких как аспиратор и КВК, исключается, режим холостого хода можно поддерживать при существенно низком потреблении топлива. Поэтому, ОЗК может обеспечивать пониженный расход топлива двигателем. Кроме того, размер аспиратора может быть увеличен, чтобы обеспечивать больший уровень разрежения для потребителей вакуума. Дополнительно, размер отверстия малого расхода в КВК также может быть увеличен, так чтобы поток вентиляции картера имел место при более глубоком разрежении во впускном коллекторе двигателя. В общем, может быть обеспечена достаточная вентиляция картера при одновременном снижении расхода топлива, и таким образом показатели двигателя могут быть улучшены.
В дополнительном аспекте предложен способ для двигателя с наддувом, содержащий: во время работы двигателя на холостом ходу - подачу команды на изменение положения общего запорного клапана (ОЗК) посредством электронного контроллера, и определение ухудшения качества ОЗК, исходя из ожидаемой реакции параметров двигателя на заданное изменение положения ОЗК. В данном случае, ОЗК может регулировать оба потока - эжектирующий поток через аспиратор и поток вентиляции картера, поступающий из картера через клапан вентиляции картера (КВК). Далее, эжектирующий поток через аспиратор может создавать разрежение, причем указанное разрежение передается в вакуумный резервуар. Изменение положения, задаваемое электронным контроллером, согласно одному примеру, может соответствовать полностью закрытому положению ОЗК. В данном случае факт ухудшения качества ОЗК может быть установлен, когда измеренное изменение величины воздушного потока в ответ на полностью закрытое состояние ОЗК существенно отличается от ожидаемого изменения величины воздушного потока. Согласно другому примеру, изменение положения, задаваемое электронным контроллером, может соответствовать полностью открытому ОЗК. Кроме того, полностью открытое положение ОЗК можно поддерживать в течение установленного промежутка времени. В данном случае факт ухудшения качества ОЗК может быть установлен, когда измеренное увеличение уровня разрежения в вакуумном резервуаре в ответ на полностью открытое состояние ОЗК, меньше ожидаемого увеличения уровня разрежения.
Следует отметить, что включенные в настоящую заявку примеры алгоритмов управления и оценки могут использоваться с разнообразными конфигурациями систем двигателей и/или транспортных средств. Раскрытые в настоящей заявке способы и алгоритмы управления могут храниться в виде исполняемых инструкций в долговременной памяти, и могут быть реализованы посредством управляющей системы, содержащей контроллер в сочетании с различными датчиками, исполнительными органами и прочими аппаратными устройствами двигателя. Раскрытые в настоящей заявке конкретные алгоритмы могут представлять собой одну или любое количество стратегий обработки, таких как управляемых событиями, управляемых прерываниями, многозадачных, многопотоковых и т.д. Таким образом, проиллюстрированные разнообразные действия, операции и/или функции могут выполняться в указанной последовательности, параллельно, а в некоторых случаях - могут опускаться. Точно так же указанный порядок обработки не обязательно требуется для достижения отличительных особенностей и преимуществ описываемых здесь вариантов осуществления изобретения, но служит для удобства иллюстрирования и описания. Одно или несколько из иллюстрируемых действий, операций и/или функций могут выполняться повторно в зависимости от конкретной применяемой стратегии. Кроме того, раскрытые действия, операции и/или функции могут графически изображать код, программируемый в долговременной памяти машинно-читаемого носителя данных в системе управления двигателем; при этом описанные действия выполняются путем исполнения инструкций в системе, содержащей различные аппаратные элементы в сочетании с электронным контроллером.
Следует понимать, что раскрытые в настоящем описании конфигурации и программы по своей сути являются лишь примерами, и что конкретные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, ибо возможны разнообразные их модификации. Например, вышеизложенная технология может быть применена к двигателям со схемами расположения цилиндров V-6, I-4, I-6, V-12, в схеме с 4-мя оппозитными цилиндрами и в двигателях других типов. Предмет настоящего изобретения включает в себя все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и схем, а также других отличительных признаков, функций и/или свойств, раскрытых в настоящем описании.
В нижеследующей формуле изобретения, в частности, указаны определенные комбинации и подкомбинации компонентов, которые считаются новыми и неочевидными. В таких пунктах формулы ссылка может быть сделана на «один» элемент или «первый» элемент или на эквивалентный термин. Следует понимать, что такие пункты могут включать в себя один или более указанных элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Иные комбинации и подкомбинации раскрытых отличительных признаков, функций, элементов или свойств могут быть включены в формулу путем изменения имеющихся пунктов или путем представления новых пунктов формулы в настоящей или родственной заявке. Такие пункты формулы изобретения, независимо от того, являются они более широкими, более узкими, эквивалентными или отличающимися в отношении объема от идеи первоначальной формулы изобретения, также считаются включенными в предмет настоящего изобретения.