СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Настоящая полезная модель относится к системам и способам работы двигателя внутреннего сгорания в состоянии холодного запуска.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Турбонаддув двигателя внутреннего сгорания может как снижать внешние выбросы, так и повышать удельную выходную мощность двигателя, так как выхлопные газы из цилиндров двигателя могут направляться через турбину, а получающаяся в результате кинетическая энергия может использоваться для приведения в действие компрессора. Одна из примерных конфигураций встраивает выпускные коллекторы из цилиндров двигателя в турбину в саму головку блока цилиндров, указываемые ссылкой как встроенный выпускной коллектор.
Конфигурация со встроенным выпускным коллектором может сберегать тепловую энергию из выхлопных газов, которая может переноситься в окружающий материал головки блока цилиндров. Это, в свою очередь, требует охлаждения головки блока цилиндров в нормальных условиях работы двигателя. В одном из примеров (см. например US2012/312257, опубл. 13.12.2012, МПК F02F1/40), жидкий хладагент может подвергаться циркуляции через камеры в головке блока цилиндров, понижая температуру материала головки блока цилиндров и/или выхлопных газов, выходящих из выпускного коллектора.
Однако устройства снижения токсичности выхлопных газов, такие как каталитические нейтрализаторы, добиваются более высокого снижения выбросов после достижения заданной рабочей температуры. Авторы в материалах настоящего описания поняли, что охлаждение выпускного коллектора циркулирующим хладагентом может охлаждать выхлопные газы и удлинять время, необходимое, чтобы устройство снижения токсичности выхлопных газов достигало заданной рабочей температуры вслед за состоянием холодного запуска. Это, в свою очередь, может увеличивать выбросы двигателя при холодном запуске в течение периода времени до того, как устройство снижения токсичности выхлопных газов достигло заданной рабочей температуры.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
В одном из аспектов предложена система двигателя, содержащая:
головку блока цилиндров, содержащую охлаждающую рубашку;
бачок для хладагента, присоединенный к охлаждающей рубашке; и
насос системы охлаждения, присоединенный к бачку для хладагента и охлаждающей рубашке, выполненный с возможностью осуществления циркуляции хладагента в первом состоянии и сливать хладагент из охлаждающей рубашки во втором состоянии.
В одном из вариантов предложена система, в которой первое состояние следует за активацией каталитического нейтрализатора выхлопных газов вслед за состоянием холодного запуска.
В одном из вариантов предложена система, в которой второе состояние включает в себя состояние выключения двигателя.
В одном из вариантов предложена система, в которой слив хладагента из охлаждающей рубашки включает в себя выключение насоса системы охлаждения.
В одном из вариантов предложена система, в которой бачок для хладагента расположен в более низком положении в полости двигателя, чем головка блока цилиндров.
В одном из вариантов предложена система, в которой двигатель является двигателем с турбонаддувом.
В одном из вариантов предложена система, дополнительно содержащая электрическую систему оконного впуска воздуха в выпускной коллектор.
В одном из вариантов предложена система, в которой головка блока цилиндров дополнительно включает в себя выпускной коллектор внутри головки блока цилиндров.
В одном из примеров предложен также способ работы двигателя, имеющего головку блока цилиндров, содержит: вслед за активацией каталитического нейтрализатора выхлопных газов из состояния холодного запуска циркуляцию хладагента через охлаждающую рубашку головки блока цилиндров, а в последующем состоянии отключения двигателя слив по меньшей мере некоторого количества хладагента из охлаждающей рубашки. Таким образом, в состоянии холодного запуска охлаждающая рубашка головки блока цилиндров может полностью или частично заполняться воздухом, таким образом сокращая время, необходимое, чтобы каталитический нейтрализатор выхлопных газов достигал температуры активации. В еще одном примере система двигателя содержит головку блока цилиндров, включающую в себя охлаждающую рубашку, бачок для хладагента, присоединенный к охлаждающей рубашке, и насос системы охлаждения, присоединенный к бачку для хладагента и охлаждающей рубашке, насос системы охлаждения выполнен с возможностью осуществлять циркуляцию хладагента в первом состоянии и сливать хладагент из охлаждающей рубашки во втором состоянии. Таким образом, охлаждающая рубашка может быть заполненной хладагентом в первом состоянии, и заполняться воздухом во втором состоянии, предоставляя возможность улучшенного контроля над температурой головки блока цилиндров.
В еще одном примере способ двигателя включает в себя: слив тракта жидкостного охлаждения вслед за глушением двигателя с двигателем в состоянии покоя и выведенном из работы насосом системы охлаждения, холодный запуск двигателя из состояния покоя со слитым трактом и по-прежнему выведенным из работы насосом; и ввод в действие насоса после того, как каталитический нейтрализатор выхлопных газов достигает состояния активации. Таким образом, хладагент подвергается циркуляции через тракт хладагента только после того, как каталитический нейтрализатор выхлопных газов достигает состояния активации.
Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут без труда очевидны из последующего подробного описания, когда воспринимаются по отдельности или в связи с прилагаемыми чертежами.
Следует понимать, что сущность полезной модели, приведенная выше, представлена для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета полезной модели, объем которой однозначно определен формулой полезной модели, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет полезной модели не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 показывает схематичное изображение двигателя.
Фиг. 2 показывает схематичное изображение системы выпуска двигателя для двигателя с турбонаддувом.
Фиг. 3 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая примерный способ работы двигателя в состоянии холодного запуска в соответствии с настоящим раскрытием.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Настоящее описание относится к системам и способам для работы двигателя внутреннего сгорания в состоянии холодного запуска. В одном из неограничивающих примеров двигатель может быть сконфигурирован, как проиллюстрировано на фиг. 1. Кроме того, дополнительные компоненты системы выпуска двигателя, как проиллюстрированные на фиг. 2, могут быть частью двигателя по фиг. 1. Процедура холодного запуска может быть предусмотрена системой, проиллюстрированной на фиг. 2, и способом, проиллюстрированным на фиг. 3, которая показывает примерный способ работы двигателя в состоянии холодного запуска.
Фиг. 1 - схематичное изображение, показывающее один цилиндр многоцилиндрового двигателя 10, который может быть включен в силовую установку автомобиля. Двигатель 10 может управляться, по меньшей мере частично, системой управления, включающей в себя контроллер 12, и входными сигналами от водителя 132 транспортного средства через устройство 130 ввода. В этом примере устройство 130 ввода включает в себя педаль акселератора и датчик 134 положения педали для формирования пропорционального сигнала PP положения педали. Камера 30 (то есть цилиндр) сгорания двигателя 10 может включать в себя стенки 32 камеры сгорания с поршнем 36, расположенными в них. Поршень 36 может быть присоединен к коленчатому валу 40, так чтобы возвратно-поступательное движение поршня преобразовывалось во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал 40 может быть присоединен к по меньшей мере одному ведущему колесу транспортного средства через промежуточную систему трансмиссии. Кроме того, стартерный электродвигатель может быть присоединен к коленчатому валу 40 через маховик, чтобы давать возможность операции запуска двигателя 10.
Камера 30 сгорания может принимать всасываемый воздух из впускного коллектора 44 через впускной канал 42 и может выпускать газообразные продукты сгорания выхлопных газов через выпускной канал 48. Впускной коллектор 44 и выпускной канал 48 могут избирательно сообщаться с камерой 30 сгорания через соответствующие впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. В некоторых вариантах осуществления камера 30 сгорания может включать в себя два или более впускных клапанов и/или два или более выпускных клапанов.
В этом примере, впускной клапан 52 и выпускные клапаны 54 могут управляться посредством приведения в действие кулачков через соответствующие системы 51 и 53 кулачкового привода. Каждая из систем 51 и 53 кулачкового привода может включать в себя один или более кулачков и может использовать одну или более из систем переключения профиля кулачков (CPS), регулируемой установки фаз кулачкового распределения (VCT), регулируемой установки фаз клапанного распределения (VVT) и/или регулируемого подъема клапана (VVL), которые могут управляться контроллером 12 для изменения работы клапанов. Положение впускного клапана 52 и выпускного клапана 54 может определяться датчиками 55 и 57 положения соответственно. В альтернативных вариантах осуществления впускной клапан 52 и/или выпускной клапан 54 могут управляться посредством возбуждения клапанного распределителя с электромагнитным управлением. Например, цилиндр 30, в качестве альтернативы, может включать в себя впускной клапан, управляемый посредством приведения в действие клапанного распределителя с электромагнитным управлением, и выпускной клапан, управляемый через кулачковый привод, включающий в себя системы CPS и/или VCT.
Топливная форсунка 66 показана присоединенной непосредственно к камере 30 сгорания для впрыска топлива непосредственно в нее пропорционально длительности импульса сигнала FPW, принятого из контроллера 12 через электронный формирователь 68. Таким образом, топливная форсунка 66 обеспечивает то, что известно в качестве непосредственного впрыска топлива в камеру 30 сгорания. Топливная форсунка, например, может быть установлена сбоку камеры сгорания или сверху камеры сгорания. Топливо может подаваться в топливную форсунку 66 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива. В некоторых вариантах осуществления камера 30 сгорания, в качестве альтернативы или дополнительно, может включать в себя топливную форсунку, расположенную во впускном канале 44, в конфигурации, которая предусматривает то, что известно как оконный впрыск топлива во впускное окно выше по потоку от камеры 30 сгорания.
Впускной канал 42 может включать в себя дроссель 62, имеющий дроссельную заслонку 64. В этом конкретном примере, положение дроссельной заслонки 64 может регулироваться контроллером 12 посредством сигналов, выдаваемых на электродвигатель или исполнительный механизм, заключенный дросселем 62, конфигурацией, которая обычно указывается ссылкой как электронный регулятор дросселя (ETC). Таким образом, дроссель 62 может приводиться в действие для варьирования всасываемого воздуха, подаваемого в камеру 30 сгорания, среди других цилиндров двигателя. Положение дроссельной заслонки 64 может выдаваться в контроллер 12 сигналом TP положения дросселя. Впускной канал 42 может включать в себя датчик 120 массового расхода воздуха и датчик 122 давления воздуха в коллекторе для выдачи соответствующих сигналов MAF и MAP в контроллер 12.
Система 88 зажигания может выдавать искру зажигания в камеру 30 сгорания через свечу 92 зажигания в ответ на сигнал SA опережения зажигания из контроллера 12, при выбранных рабочих режимах. Хотя показаны компоненты искрового зажигания, в некоторых вариантах осуществления камера 30 сгорания или одна или более других камер сгорания двигателя 10 могут приводиться в действие в режиме воспламенения от сжатия, с или без свечи зажигания.
Датчик 126 выхлопных газов показан присоединенным к выпускному каналу 48 выше по потоку от устройства 70 снижения токсичности выхлопных газов. Датчик 126 может быть любым подходящим датчиком для выдачи показания соотношения воздуха выхлопных газов/топлива, таким как линейный датчик кислорода или UEGO (универсальный или широкодиапазонный датчик кислорода в выхлопных газах), двухрежимный датчик кислорода или EGO, HEGO (подогреваемый EGO), датчик содержания NOx, HC или CO. Устройство 70 снижения токсичности выхлопных газов показано расположенным вдоль выпускного канала 48 ниже по потоку от датчика 126 выхлопных газов. Устройство 70 снижения токсичности выхлопных газов может быть трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором (TWC), уловителем NOx, различными другими устройствами снижения токсичности выхлопных газов или их комбинациями. В некоторых вариантах осуществления во время работы двигателя 10 устройство 70 снижения токсичности выхлопных газов может периодически перерегулироваться посредством приведения в действие по меньшей мере одного цилиндра двигателя в пределах конкретного топливно-воздушного соотношения.
Двигатель 10 дополнительно может включать в себя компрессионное устройство, такое как турбонагнетатель или нагнетатель, включающий в себя по меньшей мере компрессор 162, расположенный вдоль впускного коллектора 44. Что касается турбонагнетателя, компрессор 162 может по меньшей мере частично приводиться в действие турбиной 164 (например, через вал), расположенной на протяжении выпускного канала 48. Один или более из регулятора давления наддува и перепускного клапана компрессора также могут быть включены в состав для управления потоком через турбину и компрессор. Что касается нагнетателя, компрессор 162 может по меньшей мере частично приводиться в движение двигателем и/или электрической машиной и может не включать в себя турбину. Таким образом, величина сжатия, обеспечиваемого для одного или более цилиндров двигателя посредством турбонагнетателя или нагнетателя, может регулироваться контроллером 12. Кроме того, датчик 123 может быть расположен во впускном коллекторе 44 для выдачи сигнала BOOST (НАДДУВ) в контроллер 12.
Контроллер 12 показан на фиг. 1 в качестве микрокомпьютера, включающего в себя микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для исполняемых программ и калибровочных значений, показанный в качестве микросхемы 106 постоянного запоминающего устройства в этом конкретном примере, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимую память 110 и шину данных. Контроллер 12 может принимать различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе измерение вводимого массового расхода воздуха (MAF) с датчика 120 массового расхода воздуха; температуру хладагента двигателя (ECT) с датчика 112 температуры, присоединенного к патрубку 114 охлаждения; сигнал профильного считывания зажигания (PIP) с датчика 118 на эффекте Холла (или другого типа), присоединенного к коленчатому валу 40; положение дросселя (TP) с датчика положения дросселя и сигнал абсолютного давления в коллекторе, MAP, с датчика 122. Сигнал скорости вращения двигателя, RPM, может формироваться контроллером 12 из сигнала PIP. Сигнал давления в коллекторе, MAP, с датчика давления в коллекторе может использоваться для выдачи показания разряжения или давления во впускном коллекторе. Отметим, что могут использоваться различные комбинации вышеприведенных датчиков, такие как датчик MAF без датчика MAP, или наоборот. Во время стехиометрической работы датчик MAP может давать показание крутящего момента двигателя. Кроме того, этот датчик, наряду с выявленной скоростью вращения двигателя, может давать оценку заряда (включающего в себя воздух), введенного в цилиндр. В одном из примеров, датчик 118, который также используется в качестве датчика скорости вращения двигателя, может вырабатывать заданное количество равноразнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала.
Постоянное запоминающее устройство 106 запоминающего носителя может быть запрограммировано машинно-читаемыми данными, представляющими команды, исполняемые процессором 102 для выполнения способов, описанных ниже, а также вариантов, которые предвосхищены, но специально не перечислены.
Как описано выше, фиг. 1 показывает только один цилиндр многоцилиндрового двигателя, и каждый цилиндр может подобным образом включать в себя свой собственный набор впускных/выпускных клапанов, топливную форсунку, свечу зажигания и т. д.
Фиг. 2 - схематичное изображение двигателя 10 с турбонаддувом в соответствии с настоящим раскрытием. Как изображено, головка 250 блока цилиндров включает в себя четыре цилиндра 30 в прямолинейной рядной конфигурации, но может включать в себя меньшее или большее количество цилиндров, например, шесть цилиндров. Цилиндры могут быть расположены в рядной конфигурации, как показано, или в других конфигурациях, таких как оппозитная или V-образная конфигурация, например, двигатель V-6. Каждый цилиндр 30 показан с топливной форсункой 66. Топливная форсунка 66 может быть выполнена в виде топливной форсунки непосредственного впрыска или топливной форсунки впрыска во впускной канал. В одном из примеров, двигатель может быть выполнен с возможностью работать на многочисленных источниках топлива, например, жидком топливе, таком как бензин, наряду с газовым топливом, таким как CNG (сжатый природный газ). В этом примере, каждый цилиндр может иметь отдельную топливную форсунку для каждого источника топлива.
Как также показано на фиг. 1, цилиндры 30 могут принимать воздух из впускного коллектора 44 через впускной канал 42. Впускной канал 42 дополнительно может включать в себя дроссель 62, дроссельную заслонку 64, датчик 120 MAF и датчик 122 MAP. Охладитель 220 наддувочного воздуха может быть расположен внутри впускного канала 42 ниже по потоку от компрессора 162.
Выхлопные газы из цилиндров 30 могут выходить из головки 250 блока цилиндров через выпускной канал 48. Выпускной канал 48 может быть присоединен к цилиндрам 30 через выпускной коллектор 205. Как показано на фиг. 2, выпускной коллектор 250 может быть полностью или частично заключен в пределах головки 250 блока цилиндров. Следует принимать во внимание, что эта конфигурация может указываться ссылкой как «встроенный выпускной коллектор». Выпускной коллектор 205 может включать в себя множество направляющих выхлопных газов, присоединенных к выпускным окнам цилиндров через выпускные клапаны.
Выпускной канал 48 может включать в себя турбину 164. Турбина 164 может быть выполнена в виде радиальной турбины или в качестве осевой турбины. Турбина 164 может включать в себя одиночный каскад или многочисленные каскады. Турбина 164 может быть присоединена к компрессору 162 через общий вал 260. Выпускной канал дополнительно может включать в себя канал 275 регулятора давления наддува. Клапан 270 регулятора давления наддува может быть расположен на входе канала 275 регулятора давления наддува. Клапан 270 регулятора давления наддува может быть выполнен с возможностью открываться или закрываться в ответ на сигналы, принятые из контроллера 12. Таким образом, количество выхлопных газов, обходящих турбину 164, может регулироваться в ответ на условия работы двигателя. Выпускной канал 48 дополнительно может включать в себя датчик 277 температуры, клапан 280 обратного потока и устройство 70 снижения токсичности выхлопных газов.
Двигатель 10 дополнительно может включать в себя электрическую систему 230 оконного впуска воздуха в выпускной коллектор (PETA), реакторную систему впуска или подобное. Система 230 PETA может предоставлять возможность, чтобы обогащенный кислородом воздух из впускного канала 42 подавался в выпускной канал 48 выше по потоку от устройства 70 снижения токсичности выхлопных газов. Таким образом, несгоревшие углеводороды в выхлопных газах могут дополнительно сжигаться перед достижением устройства 70 снижения токсичности выхлопных газов, которое может снижать выбросы транспортного средства.
Система 230 PETA может включать в себя магистраль 232 PETA. Магистраль 232 PETA может иметь вход, присоединенный к впускному каналу 42, и выход, присоединенный к выпускному каналу 48. Вход может включать в себя фильтр или другое устройство, выполненное с возможностью очищать воздух, поступающий в магистраль 232 PETA. В некоторых примерах, магистраль 32 PETA может иметь дополнительный выход, присоединенный к устройству 70 снижения токсичности выхлопных газов. Клапан 235 PETA может быть расположен вдоль магистрали 232 PETA. Клапан 235 PETA может предотвращать обратный поток выхлопных газов и дополнительно регулировать поток воздуха из впускного канала. В некоторых примерах, лопастной насос или другое устройство всасывания воздуха могут быть присоединены к магистрали 232 PETA, чтобы втягивать воздух из впускного коллектора 42. Устройство всасывания воздуха дополнительно может быть присоединено к двигателю 10 приводным ремнем или электродвигателю, либо другому такому средству для приведения в действие устройства всасывания энергией, вырабатываемой двигателем 10.
Как показано на фиг. 2, двигатель 10 может включать в себя систему 201 охлаждения. Система 201 охлаждения может включать в себя охлаждающую рубашку 218, присоединенную к головке 250 блока цилиндров. Охлаждающая рубашка 218 может быть выполнена с возможностью охлаждать встроенный выпускной коллектор, такой как выпускной коллектор 205. Охлаждающая рубашка 218 может быть присоединена к бачку 210 через подводящую магистраль 212 и обратную магистраль 214. Насос 215 системы охлаждения может быть присоединен к подводящей магистрали 212. Таким образом, хладагент может втягиваться из бачка 210 через подводящую магистраль 212, закачиваться в охлаждающую рубашку 218 и возвращаться в бачок 210 через обратную магистраль 214. Бачок 210 может быть расположен в более низкой точке, чем головка 250 блока цилиндров, чтобы хладагент мог пассивно возвращаться в бачок 210 через обратную магистраль 214. В этом примере, хладагент в охлаждающей рубашке 218 также может возвращаться в бачок 210 через подводящую магистраль 212 в ситуациях, где насос 215 системы охлаждения не является действующим. Термостат 219 может быть присоединен к обратной магистрали 214. Термостат 219 может быть выполнен с возможностью ограничивать поток хладагента, когда хладагент находится ниже пороговой температуры, и давать возможность потока хладагента, когда хладагент находится выше пороговой температуры. Термостат 219 может находиться в сообщении по текучей среде с насосом 215 системы охлаждения посредством контроллера 12, чтобы регулировать состояние ввода в действие насоса системы охлаждения. Например, если охлаждающая рубашка 218 заполнена хладагентом, которая находится ниже пороговой температуры, насос 215 системы охлаждения может быть выведен из работы в ответ на сигналы из термостата 219 до тех пор, пока хладагент в охлаждающей рубашке не достигает пороговой температуры.
Как описано выше, система 230 PETA может применяться для снижения выбросов двигателя посредством побуждения сгорания выхлопных газов внутри выпускной магистрали 48. Система 201 охлаждения также может использоваться для уменьшения выбросов двигателя. В одном из примеров, водяной насос может быть неработающим в состоянии холодного запуска. Таким образом, охлаждающая рубашка 218 будет заполнена воздухом, слив хладагент в бачок 210 при выключении зажигания. Таким образом, выхлопные газы из цилиндров 30 могут оставаться нагретыми во время прохождения через устройство 70 снижения токсичности выхлопных газов. Это, в свою очередь, может сокращать время, необходимое для ввода в действие каталитического нейтрализатора внутри устройства 70 снижения токсичности выхлопных газов по сравнению с системой, где выхлопные газы охлаждаются по выходу из цилиндров 30.
Фиг. 3 показывает примерный способ 300 для процедуры холодного запуска двигателя в соответствии с настоящим раскрытием. Способ 300 может быть реализован контроллером 12, как изображенный на фиг. 1. Способ 300 может выполняться при включении зажигания (которое может включать в себя дистанционный запуск или кнопочный запуск) либо в другой подходящий момент времени вслед за запуском двигателя. На этапе 310 способ 300 может включать в себя измерение и/или определение условий работы двигателя. Оцененные условия могут включать в себя барометрическое давление, требуемый водителем крутящий момент, давление во впускном коллекторе, поток воздуха в коллекторе, температуру двигателя, температуру воздуха и другие условия работы. На этапе 315 способ 300 может включать в себя поддержание состояния вывода из работы насоса системы охлаждения, например, насоса 215 системы охлаждения, как изображенный на фиг. 2. Если насос системы охлаждения уже был введен в действие, способ 300 может включать в себя вывод из работы насоса системы охлаждения.
На этапе 320 способ 300 может определять, были ли выявлены условия холодного запуска на основании условий работы, оцененных на этапе 310. Например, контроллер 12 может определять, является ли продолжительность времени между последним состоянием выключения двигателя и текущим состоянием запуска большей, чем пороговая продолжительность времени, например, 2 часа. В некоторых примерах, состояние холодного запуска может определяться посредством сравнения температуры двигателя с пороговым значением. Если условия холодного запуска не выявлены, процедура 300 может переходить на этапе 335. Если выявлены условия холодного запуска, процедура 300 может переходить на этапе 325. На этапе 325 способ 300 может включать в себя определение, достиг ли каталитический нейтрализатор температуры активации. Каталитический нейтрализатор может быть включен в устройство 70 снижения токсичности выхлопных газов или другие пригодные устройства для адсорбирования соединений из выхлопных газов, расположенные в выпускном канале 48. В одном из примеров, контроллер может принимать показание термопары с датчика, расположенного внутри или между подложками каталитического нейтрализатора. Температура активации, например, может иметь значение 200°C или может быть более высокой или более низкой температурой в зависимости от сущности каталитического нейтрализатора. В некоторых примерах, контроллер 12 может оценивать температуру выхлопных газов в выпускном канале 48 посредством датчика 277 температуры или другого пригодного датчика температуры. В некоторых примерах, температура выхлопных газов может оцениваться в зависимости от условий работы двигателя и времени, истекшего от начала процедуры холодного запуска. В некоторых примерах, заданному времени может быть предоставлена возможность истекать от начала процедуры холодного запуска, например, 20 секунд. Время, допущенное для истечения, может определяться опытным путем для конкретного двигателя в условиях работы, оцененных на этапе 310. Установка опережения зажигания также может подвергаться запаздыванию, чтобы повышать температуру выхлопных газов, выходящих из цилиндра 30, во время процедуры холодного запуска. В некоторых примерах, контроллер 12 может вводить в действие систему 230 PETA, чтобы повышать температуру выхлопных газов в выпускном канале 48. Когда каталитический нейтрализатор достиг температуры активации, способ 300 может переходить на этап 330.
На этапе 330 способ 300 может включать в себя определение, достиг ли термостат (например, термостат 219, как изображенный на фиг. 2) пороговой температуры, например, 40°C. Если термостат не достиг пороговой температуры, способ 300 может возвращаться на этап 315. Если термостат достиг пороговой температуры, способ 300 может переходить на этап 335.
На этапе 335 способ 300 может включать в себя ввод в действие насоса системы охлаждения, например насоса 215 системы охлаждения, изображенного на фиг. 2. Как показано на фиг. 2, насос 215 системы охлаждения может втягивать хладагент из бачка 210 через подводящую магистраль 212 и закачивать хладагент в охлаждающую рубашку 218. На этапе 340 способ 300 может включать в себя осуществление циркуляции хладагента через тракт хладагента. В некоторых примерах, ввода в действие насоса системы охлаждения может быть достаточно для осуществления циркуляции хладагента через тракт хладагента. В других примерах, ввод в действие насоса может заполнять тракт хладагента хладагентом, но хладагент может не циркулировать свободно через тракт хладагента до тех пор, пока не было удалено препятствие. Например, по достижении каталитическим нейтрализатором температуры активации насос 215 системы охлаждения может вводиться в действие, заполняя охлаждающую рубашку 218 хладагентом. Если хладагент находится ниже пороговой температуры, термостат 219 может препятствовать потоку хладагента через обратную магистраль 214. Насос 215 системы охлаждения может выводиться из работы в ответ на сигнал из контроллера 12. Когда хладагент достигает пороговой температуры, термостат 219 может давать возможность потока хладагента через обратную магистраль 214, и насос 215 системы охлаждения может вводиться в действие в ответ на сигнал из контроллера 12. Таким образом, хладагент может поступать в охлаждающую рубашку 218 после активации каталитического нейтрализатора, но может не циркулировать через охлаждающую рубашку 218 до тех пор, пока хладагент не достиг пороговой температуры.
На этапе 345 способ 300 может включать в себя определение, было ли выявлено состояние выключения двигателя. Если состояние выключения двигателя не было выявлено, способ 300 может возвращаться на этап 320. Если состояние выключения двигателя было выявлено, способ 300 может переходить на этап 350. На этапе 350 способ 300 может включать в себя вывод из работы насоса системы охлаждения, например насоса 215 системы охлаждения, и слив хладагента из головки блока цилиндров. Вывод из работы насоса 215 системы охлаждения может предоставлять хладагенту в охлаждающей рубашке 218 возможность возвращаться в бачок 210 через обратную магистраль 214 и/или подводящую магистраль, при условии что бачок 210 расположен в более низкой точке в полости двигателя, чем блок 250 цилиндров. В некоторых примерах, хладагент может активно откачиваться из тракта хладагента насосом 215 системы охлаждения или другим насосом, присоединенным к тракту хладагента.
Таким образом, способ 300 может предоставлять возможность, чтобы охлаждающая рубашка 218 была заполненной воздухом во время состояния холодного запуска. Так как воздух имеет значительно более низкую теплопроводность и теплоемкость, чем хладагент (например, вода), выхлопные газы, выходящие из цилиндров 30, будут сохранять большее количество тепла, если охлаждающая рубашка 218 заполнена воздухом вместо хладагента. Это, в свою очередь, может предоставлять каталитическому нейтрализатору возможность быстро достигать температуры активации, таким образом снижая выбросы во время процедуры холодного запуска. Как только каталитический нейтрализатор выхлопных газов достиг температуры активации, водяной насос может вводиться в действие, заполняя охлаждающую рубашку 218 хладагентом и снижая температуру выхлопных газов, выходящих из цилиндров 30. Посредством расположения бачка 210 в более низкой точке в полости двигателя от блока 250 цилиндров хладагент может стекать из охлаждающей рубашки 218, когда насос 215 системы охлаждения выключен. Таким образом, способ 300 дает один из примеров способа предоставления охлаждающей рубашки, заполненной воздухом в состоянии холодного запуска и заполненной хладагентом в других условиях работы двигателя.
Следует принимать во внимание, что конфигурации и способы, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными по сути, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящего описания.
Последующая формула полезной модели подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы полезной модели могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Следует понимать, что такие пункты формулы полезной модели включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой полезной модели посредством изменения настоящей формулы полезной модели или представления новой формулы полезной модели в этой или родственной заявке. Такая формула полезной модели, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле полезной модели, также рассматривается в качестве включенной в предмет полезной модели настоящего раскрытия.