СИСТЕМА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Настоящая полезная модель относится к способу и системе для обеспечения разрежения посредством двигателя. Способ и система могут быть особенно полезны для повышения величины разрежения, выдаваемого двигателем, когда двигатель работает на больших высотах над уровнем моря, где барометрическое давление находится ниже, чем барометрическое давление на уровне моря.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Транспортное средство может работать в широком диапазоне условий окружающей среды. Некоторые условия окружающей среды, такие как высота над уровнем моря, могут оказывать влияние на работу некоторых систем транспортного средства. Например, двигателю может быть трудно вырабатывать разрежение для вакуумной системы транспортного средства (см. например US 7415967, опубликовано 26.08.2008, МПК F02M 7/00, F02B 75/02), в то время как транспортное средство движется с более низкой высоты над уровнем моря, где барометрическое давление является более высоким, на более высокую высоту над уровнем моря, где барометрическое давление является более низким. Когда барометрическое давление является более низким на больших высотах над уровнем моря, двигатель может работать с по существу тем же самым давлением во впускном коллекторе при равном крутящем моменте, но поскольку атмосферное давление является более низким, разрежение во впускном коллекторе уменьшается. Следовательно, двигатель может не быть способным выдавать такое же глубокое разрежение на высоте по сравнению с тем, когда двигатель работает на уровне моря. Поэтому, вакуумная система транспортного средства может не быть способной обеспечивать содействие разрежения настолько, насколько требуется.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Авторы в материалах настоящего описания выявили вышеуказанные проблемы и предложили систему транспортного средства, содержащую
двигатель, содержащий цилиндр, топливную форсунку впрыска во впускной канал, подающую топливо в цилиндр, топливную форсунку непосредственного впрыска, подающую топливо в цилиндр, и систему вентиляции картера, выдающую топливо в цилиндр;
бачок накопления паров топлива, выдающий топливо в цилиндр; и
контроллер, содержащий исполняемые команды, хранимые в постоянной памяти, предусмотренные для ввода в действие топливной форсунки непосредственного впрыска и вывода из работы топливной форсунки впрыска во впускной канал в ответ на запрос на разрежение.
В одном из вариантов предложена система транспортного средства, дополнительно содержащая дополнительные команды для прекращения потока из бачка накопления паров топлива в двигатель в ответ на запрос на разрежение.
В одном из вариантов предложена система транспортного средства, дополнительно содержащая дополнительные команды для прекращения потока из системы вентиляции картера в цилиндр в ответ на запрос на разрежение.
В одном из вариантов предложена система транспортного средства, в которой топливная форсунка непосредственного впрыска впрыскивает жидкое топливо, а топливная форсунка впрыска во впускной канал впрыскивает газовое топливо.
В одном из вариантов предложена система транспортного средства, в которой газовое топливо является сжатым природным газом или пропаном, а жидкое топливо является бензином.
В одном из вариантов предложена система транспортного средства, дополнительно содержащая вакуумный резервуар и дополнительные команды для активации и деактивации запроса на разрежение в ответ на величину разрежения, накопленного в вакуумном резервуаре.
Также предложен способ работы двигателя, включающий в себя этапы, на которых осуществляют сжигание некоторого количества первого топлива на скорости вращения и нагрузке двигателя в отсутствие запроса разрежения, первое топливо вводится в двигатель в газообразном состоянии; и уменьшение количества первого топлива и увеличение количества второго топлива, введенного в двигатель на скорости вращения и нагрузке двигателя, в ответ на наличие запроса разрежения.
Посредством уменьшения количества газового топлива, подаваемого в двигатель, и использования жидкого топлива вместо удаленного газового топлива, может быть возможным обеспечивать технический результат усиления выработки разрежения двигателем. В частности, впрыск жидкого топлива вместо газового топлива может предоставлять двигателю возможность работать с более глубоким разрежением во впускном коллекторе наряду с обеспечением прежнего уровня крутящего момента двигателя. Это может иметь место, поскольку жидкое топливо вытесняет меньший объем во впускном коллекторе двигателя, тем самым, предоставляя двигателю возможность работать с пониженным MAP (например, более глубоким разрежением во впускном коллекторе). В некоторых примерах, газовое топливо может быть находящимся под давлением топливом, таким как сжатый природный газ (CNG) или пропан. В других примерах, газовое топливо может быть парами топлива из бензина, которые вовлечены из картера двигателя или из бачка накопления паров топлива в систему впуска двигателя.
Настоящее описание может давать несколько преимуществ. Например, подход может улучшать способность двигателя вырабатывать разрежение. Кроме того, подход может предоставлять транспортному средству возможность работать на больших высотах над уровнем моря наряду с одновременным предоставлением достаточного разрежения для работы вакуумных приводов транспортного средства. Дополнительно, подход может предоставлять двигателю возможность вырабатывать достаточное разрежение, чтобы давать возможность дополнительного создания разрежения посредством эжектора.
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
Преимущества, описанные в материалах настоящего описания, будут полнее понятны по прочтению примера вариантов осуществления, указанного в материалах настоящего описания как описание предпочтительных вариантов осуществления полезной модели, когда воспринимаются по отдельности или со ссылкой на чертежи, где:
фиг. 1 - схематичное изображение двигателя;
фиг. 2 и 3 показывают примерные прогнозируемые рабочие последовательности транспортного средства; и
фиг. 4 показывает первый способ повышения выработки разрежения двигателем; и
фиг. 5 показывает второй способ повышения выработки разрежения двигателем.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Настоящее описание имеет отношение к управлению силовой передачей транспортного средства. Транспортное средство может включать в себя двигатель, как показано на фиг. 1. Двигатель может работать, как показано на фиг. 2 и 3, чтобы повышать выработку разрежения двигателем. Способы по фиг. 4 и 5 могут быть частью системы, показанной на фиг. 1, предусматривающей рабочие последовательности, показанные на фиг. 2 и 3.
Со ссылкой на фиг. 1, двигатель 10 внутреннего сгорания, содержащий множество цилиндров, один цилиндр которого показан на фиг. 1, управляется электронным контроллером 12 двигателя. Двигатель 10 включает в себя камеру 30 сгорания и стенки 32 цилиндра с поршнем 36, расположенным в них и присоединенным к коленчатому валу 40. Маховик 97 и зубчатый венец 99 присоединены к коленчатому валу 40. Стартер 96 включает в себя ведущий вал 98 зубчатой передачи и ведущую шестерню 95. Ведущий вал 98 зубчатой передачи может избирательно выдвигать ведущую шестерню 95 для зацепления с зубчатым венцом 99. Стартер 96 может быть установлен непосредственно спереди двигателя или сзади двигателя. В некоторых примерах, стартерный электродвигатель 96 может избирательно подавать крутящий момент на коленчатый вал 40 через ремень или цепь. В одном из примеров, стартер 96 находится в базовом состоянии, когда не зацеплен с коленчатым валом двигателя.
Камера 30 сгорания показана сообщающейся с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через соответствующий впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Каждый впускной клапан и выпускной клапан может приводиться в действие кулачком 51 впускного клапана и кулачком 53 выпускного клапана. Положение кулачка 51 впускного клапана может определяться датчиком 55 кулачка впускного клапана. Положение кулачка 53 выпускного клапана может определяться датчиком 57 кулачка выпускного клапана. Клапанная крышка 170 закрывает кулачок 51 впускного клапана и кулачок 53 выпускного клапана Система 172 принудительной вентиляции картера (PCV) включает в себя клапан 175 PCV, который может избирательно допускать картерные газы во впускной коллектор 44.
Топливная форсунка 66 показана расположенной для впрыска топлива во впускное отверстие цилиндра 30, что известно специалистам в данной области техники как впрыск топлива во впускной канал. В качестве альтернативы, топливо может впрыскиваться непосредственно в цилиндр через форсунку 93 непосредственного впрыска, что известно специалистам в данной области техники как непосредственный впрыск. Топливные форсунки 66 и 93 подают топливо пропорционально сигналу длительности импульса из контроллера 12. Топливная форсунка 66 может впрыскивать газовое или жидкое топливо в зависимости от конструкции топливной системы. Подобным образом, топливная форсунка 93 может впрыскивать газовое или жидкое топливо в зависимости от конструкции топливной системы. В некоторых примерах, топливная форсунка 66 может впрыскивать жидкое топливо, такое как бензин, наряду с тем, что форсунка 93 впрыскивает газовое топливо, или наоборот. В качестве альтернативы, топливная форсунка 93 и топливная форсунка 66 могут подавать один и тот же тип топлива. В дополнение, впускной коллектор 44 показан сообщающимся с возможным электронным дросселем 62, который регулирует положение дроссельной заслонки 64 для регулирования потока воздуха из воздухозаборника 42 во впускной коллектор 44. В некоторых вариантах осуществления, дроссель 62 и дроссельная заслонка 64 могут быть расположены между впускным клапаном 52 и впускным коллектором 44, так что дроссель 62 является дросселем отверстия.
Пары топлива из топливного бака 164 могут накапливаться в бачке 162 накопления паров топлива. Бачок 162 накопления паров топлива может включать в себя химически чистый уголь. Клапан 161 продувки паров топлива может избирательно открываться и закрываться, чтобы предоставлять парам топлива, накопленным в бачке 162 накопления паров топлива, поступать во впускной коллектор 44. Бензин или смесь бензина и спирта может храниться в топливном баке 164.
Система 88 зажигания без распределителя выдает искру зажигания в камеру 30 сгорания через свечу 92 зажигания в ответ на действие контроллера 12. Универсальный датчик 126 кислорода выхлопных газов (UEGO) показан присоединенным к выпускному коллектору 48 выше по потоку от каталитического нейтрализатора 70 выхлопных газов. В качестве альтернативы, двухрежимный датчик кислорода выхлопных газов может использоваться вместо датчика 126 UEGO.
Колесные тормоза транспортного средства могут быть предусмотрены, когда тормозная педаль 150 нажимается посредством ступни 152. Датчик 154 тормозной педали подает сигнал, указывающий положение тормозной педали, в контроллер 12. Ступня 152 действует посредством усилителя 140 тормозов, нажимающего тормоза транспортного средства. Разрежение может выдаваться в усилитель 140 тормозов через канал или трубопровод 37. Запорный клапан 31 предоставляет воздуху возможность втягиваться из усилителя 140 тормозов во впускной коллектор и препятствует потоку воздуха из впускного коллектора 44 в усилитель 140 тормозов. Эжектор 24 может выдавать более глубокое разрежение в усилитель 140 тормозов через запорный клапан 33 во время условий низкого разрежения во впускном коллекторе 44. В некоторых примерах, эжектор 24 может питаться сжатым воздухом посредством компрессора для усиления выработки разрежения.
Нейтрализатор 70 выхлопных газов, в одном из примеров, включает в себя многочисленные брикеты катализатора. В еще одном примере, могут использоваться многочисленные устройства снижения токсичности выхлопных газов, каждое с многочисленными брикетами. Нейтрализатор 70 выхлопных газов, в одном из примеров, может быть катализатором трехкомпонентного типа.
Контроллер 12 показан на фиг. 1 в качестве традиционного микрокомпьютера, включающего в себя: микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 106, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимую память 110 и традиционную шину данных. Контроллер 12 показан принимающим различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе: температуру хладагента двигателя (ECT) с датчика 112 температуры, присоединенного к патрубку 114 охлаждения; датчика 134 положения, присоединенного к педали 130 акселератора для считывания силы, приложенной ступней 132; измерение давления во впускном коллекторе двигателя (MAP) с датчика 122 давления, присоединенного к впускному коллектору 44; датчика положения двигателя с датчика 118 на эффекте Холла, считывающего положение коленчатого вала 40; измерение массы воздуха, поступающего в двигатель, с датчика 120; и измерение положения дросселя с датчика 58. Барометрическое давление также может считываться (датчик не показан) для обработки контроллером 12. Датчик 118 положения двигателя вырабатывает заданное количество равномерно разнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала, по которым может определяться скорость вращения двигателя (RPM, в оборотах в минуту).
Во время работы, каждый цилиндр в двигателе 10 типично подвергается четырехтактному циклу: цикл включает в себя такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. В течение такта впуска, обычно, выпускной клапан 54 закрывается, а впускной клапан 52 открывается. Воздух вовлекается в камеру 30 сгорания через впускной коллектор 44, поршень 36 перемещается к дну цилиндра, чтобы увеличивать объем внутри камеры 30 сгорания. Положение, в котором поршень 36 находится около дна цилиндра и в конце своего хода (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наибольшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники ссылкой как нижняя мертвая точка (НМТ, BDC). Во время такта сжатия, впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 перемещается к головке блока цилиндров, чтобы сжимать воздух внутри камеры 30 сгорания. Точка, в которой поршень 36 находится в конце своего хода и самой близкой к головке блока цилиндров (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наименьшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники в качестве верхней мертвой точки (ВМТ, TDC). В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как впрыск, топливо вводится в камеру сгорания. В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как воспламенение, впрыснутое топливо воспламеняется известным средством воспламенения, таким как свеча 92 зажигания, приводя к сгоранию. Во время такта расширения, расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно в НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует перемещение поршня в крутящий момент вращающегося вала. В заключение, во время такта выпуска, выпускной клапан 54 открывается, чтобы выпускать подвергнутую сгоранию топливно-воздушную смесь в выпускной коллектор 48, и поршень возвращается в ВМТ. Отметим, что вышеприведенное показано просто в качестве примера, и что установки момента открывания и/или закрывания впускного и выпускного клапанов могут меняться так, чтобы давать положительные или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрывание впускного клапана, или различные другие примеры.
Система по фиг. 1 предусматривает систему транспортного средства, содержащую: двигатель, включающий в себя цилиндр, топливную форсунку впрыска во впускной канал, подающую топливо в цилиндр, топливную форсунку непосредственного впрыска, подающую топливо в цилиндр, систему вентиляции картера, выдающую топливо в цилиндр; бачок накопления паров топлива, выдающий топливо в цилиндр; и контроллер, включающий в себя исполняемые команды, хранимые в постоянной памяти, исполняемые команды предусматривают ввод в действие топливной форсунки непосредственного впрыска и вывод из работы топливной форсунки впрыска во впускной канал в ответ на запрос на разрежение.
В некоторых примерах, система транспортного средства дополнительно содержит дополнительные команды для прекращения потока из бачка накопления паров топлива в двигатель в ответ на запрос на разрежение. Система транспортного средства дополнительно содержит дополнительные команды для прекращения потока из системы вентиляции картера в цилиндр в ответ на запрос на разрежение. Система транспортного средства включает в себя те случаи, когда топливная форсунка непосредственного впрыска впрыскивает газовое топливо. Система транспортного средства включает в себя те случаи, когда газовое топливо является сжатым природным газом или пропаном, и когда жидкое топливо является бензином или жидким пропаном. Система транспортного средства дополнительно содержит вакуумный резервуар и дополнительные команды для активации и деактивации запроса на разрежение в ответ на величину разрежения, накопленного в вакуумном резервуаре.
Далее, со ссылкой на фиг. 2, показана прогнозируемая рабочая последовательность двигателя. Последовательность по фиг. 2 может обеспечиваться посредством системы по фиг. 1, работающей согласно способу по фиг. 4. Фиг. 2 включает в себя вертикальные метки T0-T9, которые представляют собой интересные моменты времени во время рабочей последовательности. Метки SS вдоль каждой оси X представляют собой разрыв во времени для последовательности.
Первый график сверху по фиг. 2 представляет барометрическое давление в зависимости от времени. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 2 к правой стороне по фиг. 2. Ось Y представляет барометрическое давление, и барометрическое давление увеличивается в направлении стрелки оси Y.
Второй график сверху по фиг. 2 представляет запрос на повышенное разрежение в вакуумной системе транспортного средства. Запрос на разрежение может быть основан на уровне разрежения, накопленного в вакуумном резервуаре. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 2 к правой стороне по фиг. 2. Ось Y представляет запрос разрежения, и запрос на разрежение присутствует, когда кривая находится на верхнем уровне возле стрелки оси Y. Запрос на разрежение не предъявлен, когда кривая находится на нижнем уровне возле оси X.
Третий график сверху по фиг. 2 представляет опережение кулачка впускного клапана в зависимости от времени. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 2 к правой стороне по фиг. 2. Ось Y представляет опережение кулачка впускного клапана, и кулачок впускного клапана подвергнут большему опережению в направлении стрелки оси Y. Базовое положение кулачка открывает впускные клапаны после ВМТ такта впуска. Таким образом, осуществление опережения установки фаз распределения кулачка впускного клапана осуществляет опережение времени открывания впускного клапана в направлении ВМТ такта впуска или раньше. Установка фаз распределения кулачков впускного клапана осуществляет опережение дальше в направлении стрелки оси Y. Горизонтальная линия 202 представляет установку момента зажигания MBT для конкретных скорости вращения и нагрузки, когда работает двигатель.
Четвертый график сверху по фиг. 2 представляет опережение установки момента искрового зажигания в зависимости от времени. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 2 к правой стороне по фиг. 2. Ось Y представляет установку момента искрового зажигания, и установка момента зажигания подвергается большему опережению в направлении стрелки оси Y. Горизонтальная линия 202 представляет минимальную установку момента зажигания для наилучшего крутящего момента (MBT).
Пятый график сверху по фиг. 2 представляет состояние активации для впрыска жидкого топлива в зависимости от времени. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 2 к правой стороне по фиг. 2. Ось Y представляет состояние активации для впрыска жидкого топлива. Более точно, впрыск жидкого топлива вводится в действие или активируется, когда кривая находится на верхнем уровне возле стрелки оси Y. Впрыск жидкого топлива выведен из работы, когда кривая находится на нижнем уровне возле оси X. Жидкое топливо является топливом, которое впрыскивается в двигатель в жидком состоянии. В некоторых примерах, часть жидкого топлива может испаряться во время или после впрыска топлива (например, бензина). Однако впрыснутое топливо остается жидким впрыскиваемым топливом.
2
Шестой график сверху по фиг. 2 представляет состояние активации для впрыска газового топлива в зависимости от времени. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 2 к правой стороне по фиг. 2. Ось Y представляет состояние активации для впрыска газового топлива. Более точно, впрыск газового топлива вводится в действие или активируется, когда кривая находится на верхнем уровне возле стрелки оси Y. Впрыск газового топлива выведен из работы, когда кривая находится на нижнем уровне возле оси X. Газовое топливо является топливом, которое вводится в двигатель в газообразном состоянии (например, CNG, пропан или H).
Седьмой график сверху по фиг. 2 представляет состояние активации для продувки паров топлива в зависимости от времени. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 2 к правой стороне по фиг. 2. Ось Y представляет состояние активации для продувки паров топлива. Более точно, продувка паров топлива вводится в действие или активируется, когда кривая находится на верхнем уровне возле стрелки оси Y. Продувка паров топлива выведена из работы, когда кривая находится на нижнем уровне возле оси X. Продувка паров топлива может удалять пары топлива, накопленные в бачке накопления паров топлива, таком как угольный бачок. Продувка паров топлива может обеспечиваться посредством открывания клапана 161 по фиг. 1.
Восьмой сверху график по фиг. 2 представляет состояние активации для вентиляции картера двигателя в зависимости от времени. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 2 к правой стороне по фиг. 2. Ось Y представляет состояние активации для вентиляции картера двигателя. Более точно, вентиляция картера двигателя вводится в действие или активируется, когда кривая находится на верхнем уровне возле стрелки оси Y. Вентиляция картера двигателя выведена из работы, когда кривая находится на нижнем уровне возле оси X. Картер двигателя может включать в себя углеводородные газы из моторного топлива или масла, которые выпускаются в цилиндры двигателя и подвергаются сгоранию. Вентиляция картера двигателя может обеспечиваться посредством открывания клапана 175 по фиг. 1.
В момент T0 времени, барометрическое давление находится на более высоком уровне, и нет запроса на повышенное разрежение из вакуумной системы транспортного средства. Кулачок впускного клапана двигателя находится на низком уровне опережения, а установка момента зажигания находится на опережении среднего уровня. Впрыск жидкого топлива выводится из работы, и активируется впрыск газового топлива. Дополнительно, продувка паров топлива и вентиляция картера обе вводятся в действие. Таким образом, в момент T0 времени, двигатель является работающим с использованием исключительно источников газового топлива. Такие условия работы могут присутствовать, когда двигатель работает на скоростях вращения и нагрузках среднего уровня возле уровня моря, где барометрическое давление может выше вследствие малой высоты над уровнем моря.
В момент T1 времени, предъявляется запрос на повышение разрежения из вакуумной системы транспортного средства, в то время как двигатель продолжает работать при более высоком барометрическом давлении. Запрос на дополнительное разрежение может происходить в ответ на уровень разрежения в вакуумном резервуаре в вакуумной системе транспортного средства. Установка фаз распределения кулачков впускных клапанов подвергается опережению в ответ на запрос разрежения, так чтобы время закрывания впускного клапана подвергается опережению в направлении нижней мертвой точки такта впуска. Посредством закрывания впускных клапанов двигателя ближе к нижней мертвой точке такта впуска, меньшее количество содержимого из цилиндров двигателя может выталкиваться обратно во впускной коллектор двигателя, так чтобы могло понижаться давление во впускном коллекторе.
Группа разных исполнительных механизмов двигателя (например, установка фаз распределения кулачков впускных клапанов, установка момента зажигания, активация впрыска жидкого/газового топлива, продувка паров топлива и вентиляция картера двигателя) может регулироваться одновременно для повышения выработки разрежения двигателя, или исполнительные механизмы двигателя могут регулироваться один за другим, как показано на фиг. 2. В одном из примеров, где группа исполнительных механизмов двигателя регулируется одновременно, каждый исполнительный механизм регулируется на основании разности между уровнем разрежения в вакуумном резервуаре и уровнем разрежения во впускном коллекторе двигателя во время запроса разрежения. В одном из примеров, таблица или функция выводит определенную опытным путем регулировку исполнительного механизма на основании разности между уровнем разрежения в вакуумном резервуаре и уровнем разрежения во впускном коллекторе двигателя во время запроса разрежения. С другой стороны, последовательность, показанная на фиг. 2, регулирует каждый исполнительный механизм на заданную величину в ответ на запрос на разрежение, где регулировки исполнительных механизмов происходят последовательно до тех пор, пока не достигнуто требуемое разрежение во впускном коллекторе.
Опережение зажигания в двигателе увеличивается вскоре после того, как установка фаз распределения кулачков впускных клапанов начинает подвергаться опережению, так чтобы двигатель работал ближе к минимальной установке момента зажигания для наилучшего крутящего момента (MBT). Посредством работы ближе к установке момента зажигания MBT может быть возможным выдавать дополнительный крутящий момент двигателя с использованием меньшего количества свежего воздуха, так чтобы дроссель двигателя мог закрываться, чтобы вырабатывать дополнительное разрежение по мере того, как установка момента зажигания подвергается опережению. Впрыск газового топлива, продувка паров топлива и вентиляция картера остаются введенными в действие в момент T1 времени. Впрыск жидкого топлива остается выведенным из работы в момент T1 времени. В этом примере, делается вывод, что разрежение во впускном коллекторе двигателя не достигло требуемого уровня разрежения посредством осуществления опережения установки момента зажигания и установки фаз кулачкового распределения до момента T2 времени.
2
В момент T2 времени, впрыск газового топлива (например, CNG, пропана, H) в двигатель из бака для хранения газового топлива уменьшается до нуля в ответ на запрос разрежения и присутствующий уровень разрежения во впускном коллекторе. Однако, в некоторых примерах, впрыск газового топлива может линейно изменяться до более низкого уровня, иного чем уровень нулевого потока. Посредством уменьшения потока газового топлива во впускной коллектор двигателя, может быть возможным эксплуатировать двигатель при более высоком разрежении во впускном коллекторе, поскольку меньший объем коллектора вытесняется газовым топливом. Впрыск жидкого топлива также вводится в действие в момент T2 времени. Посредством впрыска жидкого топлива в двигатель, меньший объем во впускном коллекторе двигателя может заниматься парами топлива. Следовательно, двигатель может эксплуатироваться для выработки дополнительного разрежения посредством прекращения или уменьшения доли сжигаемого газового топлива, и увеличения доли сжигаемого жидкого топлива. Должно быть отмечено, что может быть перекрытие между прекращением впрыскивать газовое топливо и начинанием впрыскивать жидкое топливо для уменьшения возмущений крутящего момента двигателя и для улучшения регулирования топливно-воздушного соотношения.
Вскоре после момента T2 времени, продувка паров топлива выводится из работы в ответ на запрос разрежения и уровень разрежения во впускном коллекторе двигателя. Продувка паров топлива удаляет пары топлива из бачка накопления паров топлива (например, 162 по фиг. 1), так чтобы пары топлива подвергались сгоранию вместо выпускания в атмосферу. Посредством уменьшения продувки паров топлива, меньший объем впускного коллектора двигателя занимается парами топлива, так чтобы впускной коллектор двигателя может эксплуатироваться на более высоком уровне разрежения. В этом примере, разрежение во впускном коллекторе двигателя достигает требуемого уровня разрежения после того, как выведена из работы продувка паров топлива. Следовательно, вентиляции картера двигателя предоставлена возможность продолжаться, так чтобы могли сокращаться картерные пары.
В момент T3 времени, запрос на повышенное разрежение для вакуумной системы транспортного средства меняет состояние на непредъявленное в ответ на уровень разрежения в вакуумном резервуаре вакуумной системы. Установка фаз распределения впускных кулачков начинает подвергаться запаздыванию, как и установка момента зажигания двигателя, в ответ на отсутствие предъявления запроса на разрежение. Дополнительно, впрыск жидкого топлива выводится из работы, а впрыск газового топлива вводится в действие в ответ не предъявление запроса на разрежение. Таким образом, двигатель возвращается в состояние сжигания газового топлива.
В момент T4 времени, продувка паров топлива активируется, как указано кривой активации продувки паров топлива, меняющей состояние на высокий уровень, в ответ на отсутствие предъявления запроса повышения разрежения. Вентиляция картера остается активированной, как указано сигналом активации вентиляции картера, остающимся на более высоком уровне.
Должно быть отмечено, что установка момента для ввода в действие и вывода из работы различных исполнительных механизмов может корректироваться по сравнению с установками момента, показанными для улучшения регулирования топливно-воздушного соотношения и регулирования крутящего момента двигателя в зависимости от характеристик топлива и двигателя. Кроме того, разрежение во впускном коллекторе двигателя может повышаться до требуемого уровня с регулировкой меньшего или большего количества исполнительных механизмов, чем показанные на фиг. 2.
Между моментом T4 времени и моментом T5 времени, есть разрыв на временной диаграмме по фиг. 2. Разрыв во времени предоставляет фиг. 2 возможность показывать различия в способе, которым управляется двигатель на разных высотах над уровнем моря (например, разных барометрических давления), в то время как двигатель работает при по существу тех же самых скорости вращения и нагрузке двигателя. Таким образом, скорость вращения и нагрузка двигателя являются идентичными от момента T0 времени до момента T9 времени в этом примере. Однако, барометрическое давление понижается от момента T4 времени до момента T5 времени.
В момент T5 времени, запрос повышения разрежения меняет состояние с нижнего уровня на верхний уровень, чтобы запрашивать повышение разрежения из вакуумной системы транспортного средства. Двигатель является работающим на большей высоте над уровнем моря и более низком барометрическом давлении по сравнению с моментом T1 времени. Установка фаз распределения кулачков впускных клапанов и установка момента зажигания в двигателе подвергаются опережению, чтобы понижать давление во впускном коллекторе. Однако, поскольку меньшее количество воздуха имеется в распоряжении на больших высотах над уровнем моря, дроссель двигателя (не показан) работает в более открытом положении непосредственно после момента T5 времени по сравнению с моментом T0 времени.
В момент T6 времени, разрежение во впускном коллекторе двигателя не достигло требуемого уровня разрежения. Поэтому, впрыск жидкого топлива активирован, как указано кривой активации впрыска жидкого топлива, меняющей состояние на верхний уровень в ответ на запрос на повышенное разрежение и уровень разрежения во впускном коллекторе. Дополнительно, впрыск газового топлива деактивирован, как указано кривой активации впрыска газового топлива, меняющей состояние на нижний уровень в ответ на запрос на повышенное разрежение и уровень разрежения во впускном коллекторе. Дополнительно, продувка паров топлива выведена из работы, как указано кривой активации продувки паров топлива, переходящей на нижний уровень в ответ на запрос на повышенное разрежение и уровень разрежения во впускном коллекторе. Разрежение во впускном коллекторе двигателя не достигло требуемого уровня разрежения после того, как были выведены из работы впрыск газового топлива и продувка паров топлива, так как дроссель двигателя открывается дальше, потому что меньшее количество воздуха имеется в распоряжении на больших высотах над уровнем моря.
В момент T7 времени, кривая активации вентиляции картера переходит на нижний уровень, чтобы указывать, что вентиляция картера выведена из работы, в ответ на запрос на повышенное разрежение и уровень разрежения во впускном коллекторе двигателя. Посредством вывода из работы вентиляции картера, разрежение во впускном коллекторе двигателя может повышаться дальше в ответ на запрос повысить разрежение и уровень разрежения на впуске. Разрежение во впускном коллекторе двигателя повышается до требуемого уровня посредством вывода из работы вентиляции картера, поскольку меньшее количество паров топлива вытесняет меньший объем впускного коллектора.
В момент T8 времени, запрос повысить разрежение переходит на нижний уровень, чтобы деактивировать запрос на дополнительное разрежение в вакуумной системе двигателя. Запрос на дополнительное разрежение может деактивироваться или не предъявляться в ответ на уровень разрежения в вакуумном резервуаре системы, достигающий требуемого уровня разрежения. Установка фаз распределения кулачков впускных клапанов и установка момента зажигания подвергаются запаздыванию в ответ на вывод из работы или отсутствие предъявления запроса разрежения. Дополнительно, впрыск газового топлива активируется, а впрыск жидкого топлива выводится из работы в ответ на отсутствие предъявления запроса повысить разрежение. Конечно, может быть время перекрытия между впрыском газового топлива и прекращением впрыскивать жидкого топлива.
В момент T9 времени, продувка паров топлива и вентиляция картера возобновляются в ответ на отсутствие предъявления запроса повышенного разрежения, как указано кривыми продувки паров топлива и вентиляции картера, преходящие в верхние состояния. Возобновление продувки паров топлива и вентиляции картера предоставляет возможность сжигаться парам топлива изнутри двигателя, и сформированным в топливном баке.
Таким образом, работа разных исполнительных механизмов двигателя может регулироваться для повышения уровня разрежения, обеспечиваемого посредством разрежения во впускном коллекторе двигателя. Кроме того, фиг. 2 показывает, что двигатель может выдавать повышенное разрежение на больших высотах над уровнем моря посредством постепенного увеличения количества исполнительных механизмов, регулируемых в ответ на запрос на дополнительное разрежение.
Далее, со ссылкой на фиг. 3, показана рабочая последовательность двигателя для повышения разрежения, вырабатываемого посредством впускного коллектора двигателя. Многие из графиков, показанных на фиг. 3, имеют идентичные исполнительные механизмы, описанные на фиг. 2. Поэтому, ради краткости, описания уже описанных графиков не включены в состав, и описаны только новые графики. Условия работы двигателя являются такими же на фиг. 2, как условия работы двигателя, показанные на фиг. 3. Вертикальные метки T10-T19 представляют интересные моменты времени в последовательности.
Горизонтальная линия 302 на третьем графике сверху по фиг. 3 представляет установку момента зажигания MBT. Установка момента зажигания, которая приближается к горизонтальной линии 302 от оси X, является опережающей.
Пятый график сверху по фиг. 3 представляет состояние активации для впрыска топлива во впускной канал в зависимости от времени. Впрыскиваемое впрыском во впускной канал топливо может быть газовым или жидким. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 3 к правой стороне по фиг. 3. Ось Y представляет состояние активации для впрыска топлива во впускной канал. Более точно, впрыск топлива во впускной канал вводится в действие или активируется, когда кривая находится на верхнем уровне возле стрелки оси Y. Впрыск топлива во впускной канал выведен из работы, когда кривая находится на нижнем уровне возле оси X. Вывод из работы впрыска топлива во впускной канал может уменьшать формирование паров топлива во впускном коллекторе двигателя, когда двигатель сжигает топливно-воздушную смесь. Следовательно, может уменьшаться объем впускного коллектора, занимаемый испаренным или газовым топливом.
Шестой график сверху по фиг. 3 представляет состояние активации для непосредственного впрыска топлива в зависимости от времени. Непосредственно впрыскиваемое топливо может быть газовым или жидким. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 3 к правой стороне по фиг. 3. Ось Y представляет состояние активации для непосредственного впрыска топлива. Более точно, непосредственный впрыск топлива вводится в действие или активируется, когда кривая находится на верхнем уровне возле стрелки оси Y. Непосредственный впрыск топлива выведен из работы, когда кривая находится на нижнем уровне возле оси X. Ввод в действие непосредственного впрыска топлива может уменьшать формирование паров топлива во впускном коллекторе двигателя, когда двигатель сжигает топливно-воздушную смесь, поскольку есть меньшая вероятность поступления паров топлива во впускной коллектор двигателя. Таким образом, может уменьшаться объем впускного коллектора, занимаемый испаренным или газовым топливом.
В момент T10 времени, барометрическое давление находится на более высоком уровне, и нет запроса на повышенное разрежение для вакуумной системы транспортного средства. Кулачок впускного клапана двигателя находится на низком уровне опережения, а установка момента зажигания находится на опережении среднего уровня. Непосредственный впрыск топлива выводится из работы, и активируется впрыск топлива во впускной канал. Дополнительно, продувка паров топлива и вентиляция картера обе вводятся в действие. Таким образом, в момент T10 времени, двигатель осуществляет сгорание только впрыскиваемого впрыском во впускной канал топлива. Такие условия работы могут присутствовать, когда двигатель работает на скоростях вращения и нагрузках среднего уровня возле уровня моря, где барометрическое давление может выше вследствие малой высоты над уровнем моря.
В момент T11 времени, предъявляется запрос на повышение разрежения для вакуумной системы транспортного средства, в то время как двигатель продолжает работать при более высоком барометрическом давлении. Запрос на дополнительное разрежение может происходить в ответ на уровень разрежения в вакуумном резервуаре в вакуумной системе транспортного средства. Установка фаз распределения кулачков впускных клапанов подвергается опережению в ответ на запрос разрежения, так чтобы время закрывания впускного клапана подвергается опережению в направлении нижней мертвой точки такта впуска. Посредством закрывания впускных клапанов двигателя ближе к нижней мертвой точке такта впуска, меньшее количество содержимого из цилиндров двигателя может выталкиваться обратно во впускной коллектор двигателя, так чтобы могло понижаться давление во впускном коллекторе.
Группа разных исполнительных механизмов двигателя (например, установка фаз распределения кулачков впускных клапанов, установка момента зажигания, активация впрыска жидкого/газового топлива, продувка паров топлива и вентиляция картера двигателя) может регулироваться одновременно для повышения выработки разрежения двигателя, или исполнительные механизмы двигателя могут регулироваться один за другим, как показано на фиг. 3. Однако, последовательность, показанная на фиг. 3, регулирует каждый исполнительный механизм на заданную величину в ответ на запрос на разрежение, где регулировки исполнительных механизмов происходят последовательно до тех пор, пока не достигнуто требуемое разрежение во впускном коллекторе.
Установка момента зажигания остается неизменной, а впрыск топлива во впускной канал, продувка паров топлива и вентиляция картера остаются введенными в действие в момент T11 времени. Непосредственный впрыск топлива остается выведенным из работы в момент T11 времени. В этом примере, делается вывод, что разрежение во впускном коллекторе двигателя не достигло требуемого уровня разрежения посредством осуществления опережения установки фаз кулачкового распределения до момента T12 времени.
В момент T12 времени, установка момента зажигания двигателя для двигателя подвергается опережению в направлении установки момента зажигания MBT в ответ на запрос на повышенное разрежение и присутствующий уровень разрежения в двигателе. Посредством работы ближе к установке момента зажигания MBT может быть возможным выдавать дополнительный крутящий момент двигателя с использованием меньшего количества свежего воздуха, так чтобы дроссель двигателя мог закрываться, тем самым, повышая разрежение, по мере того, как установка момента зажигания подвергается опережению.
Вскоре после момента T12 времени, продувка паров топлива выводится из работы в ответ на запрос разрежения и уровень разрежения во впускном коллекторе двигателя. Продувка паров топлива удаляет пары топлива из бачка накопления паров топлива (например, 162 по фиг. 1), так чтобы пары топлива подвергались сгоранию вместо выпускания в атмосферу. Посредством уменьшения продувки паров топлива, меньший объем впускного коллектора двигателя занимается парами топлива, так чтобы впускной коллектор двигателя может эксплуатироваться на более высоком уровне разрежения. В этом примере, разрежение во впускном коллекторе двигателя достигает требуемого уровня разрежения после того, как выведена из работы продувка паров топлива. Следовательно, вентиляции картера двигателя и впрыску топлива во впускной канал предоставляется возможность оставаться действующими наряду с тем, что впрыск топлива во впускной канал остается выведенным из работы.
В момент T13 времени, запрос на повышенное разрежение для вакуумной системы транспортного средства меняет состояние на непредъявленное в ответ на уровень разрежения в вакуумном резервуаре вакуумной системы. Установка фаз распределения впускных кулачков начинает подвергаться запаздыванию, как и установка момента зажигания двигателя, в ответ на отсутствие предъявления запроса на разрежение. Таким образом, двигатель возвращается в состояние сжигания впрыскиваемого впрыском во впускной канал топлива и паров топлива из картера двигателя.
В момент T14 времени, продувка паров топлива активируется, как указано кривой активации продувки паров топлива, меняющей состояние на высокий уровень, в ответ на отсутствие предъявления запроса повышения разрежения.
Следует отметить, что установка момента для ввода в действие и вывода из работы различных исполнительных механизмов может корректироваться по сравнению с установками момента, показанными для улучшения регулирования топливно-воздушного соотношения и регулирования крутящего момента двигателя в зависимости от характеристик топлива и двигателя. Кроме того, разрежение во впускном коллекторе двигателя может повышаться до требуемого уровня с регулировкой меньшего или большего количества исполнительных механизмов, чем показанные на фиг. 2.
Между моментом T14 времени и моментом T15 времени, есть разрыв на временной диаграмме по фиг. 3. Разрыв во времени предоставляет фиг. 3 возможность показывать различия в способе, которым управляется двигатель на разных высотах над уровнем моря (например, разных барометрических давления), в то время как двигатель работает при по существу тех же самых скорости вращения и нагрузке двигателя. Таким образом, скорость вращения и нагрузка двигателя являются идентичными от момента T10 времени до момента T19 времени в этом примере. Однако барометрическое давление понижается от момента T14 времени до момента T15 времени.
В момент T15 времени, запрос повышения разрежения меняет состояние с нижнего уровня на верхний уровень, чтобы запрашивать повышение разрежения для вакуумной системы транспортного средства. Двигатель является работающим на большей высоте над уровнем моря и более низком барометрическом давлении по сравнению с моментом T11 времени. Установка фаз распределения кулачков впускных клапанов и установка момента зажигания в двигателе подвергаются опережению, чтобы понижать давление во впускном коллекторе. Однако, поскольку меньшее количество воздуха имеется в распоряжении на больших высотах над уровнем моря, дроссель двигателя (не показан) работает в более открытом положении непосредственно после момента T15 времени по сравнению с моментом T10 времени.
В момент T16 времени, разрежение во впускном коллекторе двигателя не достигло требуемого уровня разрежения. Поэтому, продувка паров топлива выведена из работы, как указано кривой активации продувки паров топлива, переходящей на нижний уровень в ответ на запрос на повышенное разрежение и уровень разрежения во впускном коллекторе. Разрежение во впускном коллекторе двигателя не достигло требуемого уровня разрежения после того, как была выведена из работы продувка паров топлива, так как дроссель двигателя открывается дальше, потому что меньшее количество воздуха имеется в распоряжении на больших высотах над уровнем моря.
В момент T17 времени, кривая активации вентиляции картера переходит на нижний уровень, чтобы указывать, что вентиляция картера выведена из работы, в ответ на запрос на повышенное разрежение и уровень разрежения во впускном коллекторе двигателя. Посредством вывода из работы вентиляции картера, разрежение во впускном коллекторе двигателя может повышаться дальше в ответ на запрос повысить разрежение и уровень разрежения на впуске. Разрежение во впускном коллекторе двигателя все еще не повышено до требуемого уровня посредством вывода из работы вентиляции картера. Поэтому, непосредственный впрыск топлива вводится в действие, и количество непосредственно впрыскиваемого топлива увеличивается в цилиндры двигателя. Кроме того, количество впрыскиваемого впрыском во впускной канал топлива в цилиндры двигателя уменьшается, или может выводиться из работы впрыск во впускной канал в цилиндры двигателя. Как результат, меньшее количество паров топлива может присутствовать во впускном коллекторе двигателя, так чтобы двигатель мог вырабатывать дополнительное разрежение. В этом примере, впускной коллектор двигателя достигает требуемого разрежения во впускном коллекторе после того, как топливные форсунки впрыска во впускной канал выведены из работы, и после того, как введены в действие топливные форсунки непосредственного впрыска. Двигатель продолжает сжигать топливо с воздухом в момент T17 времени.
В момент T18 времени, запрос повысить разрежение переходит на нижний уровень, чтобы деактивировать запрос на добавочное разрежение в вакуумной системе двигателя. Запрос на дополнительное разрежение может деактивироваться или не предъявляться в ответ на уровень разрежения в вакуумном резервуаре системы, достигающий требуемого уровня разрежения. Установка фаз распределения кулачков впускных клапанов и установка момента зажигания подвергаются запаздыванию в ответ на вывод из работы или отсутствие предъявления запроса разрежения. Дополнительно, возобновляется продувка паров топлива, как указано кривой активации продувки паров топлива, переходящей на верхний уровень.
В момент T19 времени, впрыск топлива во впускной канал и вентиляция картера возобновляются в ответ на отсутствие предъявления запроса повышенного разрежения, как указано кривыми активации впрыска топлива во впускной канал и вентиляции картера, преходящие в верхние состояния. Дополнительно, выводится из работы непосредственный впрыск. Возобновление вентиляции картера предоставляет возможность подвергаться сгоранию парам топлива изнутри двигателя.
Таким образом, работа разных исполнительных механизмов двигателя может регулироваться для повышения уровня разрежения, обеспечиваемого посредством разрежения во впускном коллекторе двигателя. Кроме того, фиг. 3 показывает, что двигатель может выдавать повышенное разрежение на больших высотах над уровнем моря посредством постепенного увеличения количества исполнительных механизмов, регулируемых в ответ на запрос на дополнительное разрежение.
Далее, со ссылкой на фиг. 4, показан первый способ повышения выработки разрежения в двигателе. Способ по фиг. 4 может использоваться со способом по фиг. 5. Кроме того, способ по фиг. 4 может быть включен в состав в качестве исполняемых команд, хранимых в постоянной памяти системы, показанной на фиг. 1. Дополнительно, способ по фиг. 4 может предусматривать рабочую последовательность, показанную на фиг. 2.
На этапе 402, способ 400 оценивает, запрошено или нет дополнительное разрежение для вакуумной системы транспортного средства. В одном из примеров, запрос для определения, запрашивается или нет дополнительное разрежение, определяется по уровню переменной, хранимой в памяти. Если способ 400 делает вывод, что запрашивается повышенное разрежение, ответом является «Да», то способ 400 переходит на этап 404. Иначе, ответом является «Нет», и способ 400 переходит на этап 430.
На этапе 430, способ 400 возвращает рабочие состояния всех исполнительных механизмов, которые регулировались, в базовое положение исполнительных механизмов (например, положение исполнительного механизма во время таких же условий работы, где повышенное разрежение не требуется). Например, если топливная форсунка впрыска во впускной канал была выведена из работы, а топливная форсунка непосредственного впрыска была введена в действие, в ответ на запрос на повышенное разрежение, топливная форсунка впрыска во впускной канал вводится в действие, а форсунка непосредственного впрыска выводится из работы. Способ 400 переходит на выход после того, как все исполнительные механизмы, которые регулировались для повышения разрежения в двигателе, возвращены в свои базовые рабочие состояния.
На этапе 404, способ 400 увеличивает опережение установки фаз распределения кулачков впускных клапанов. В одном из примеров, регулировка опережения установки фаз распределения кулачков впускных клапанов для текущих условий работы во время запроса на повышенное разрежение определяется опытным путем и сохраняется в таблице или функции. Базовая установка фаз распределения кулачков впускных клапанов двигателя подвергается опережению на основании выходных данных из таблицы или функции. В одном из примеров, разность между уровнем разрежения в вакуумном резервуаре вакуумном системе и уровнем разрежения во впускном коллекторе используется для индексации таблицы или функции. Способ 400 переходит на этап 406 после того, как подвергнута опережению установка фаз распределения кулачков впускных клапанов.
На этапе 406, способ 400 оценивает, выдает ли двигатель требуемый уровень разрежения, и запрошено ли дополнительное разрежение для вакуумной системы транспортного средства. Если разрежение во впускном коллекторе двигателя меньше, чем пороговое разрежение, и присутствует запрос на повышенное разрежение, ответом является «Да», то способ 400 переходит на этап 408. Иначе, ответом является «Нет», и способ 400 переходит на выход, так что дополнительные регулировки исполнительных механизмов не обеспечиваются.
На этапе 408, способ 400 увеличивает опережение установки момента зажигания в двигателе. В одном из примеров, регулировка опережения установки момента зажигания для текущих условий работы во время запроса на повышенное разрежение определяется опытным путем и сохраняется в таблице или функции. Базовая установка момента зажигания двигателя подвергается опережению на основании выходных данных из таблицы или функции. В одном из примеров, разность между уровнем разрежения в вакуумном резервуаре вакуумном системе и уровнем разрежения во впускном коллекторе используется для индексации таблицы или функции. Способ 400 переходит на этап 410 после того, как подвергнута опережению установка момента зажигания в двигателе.
На этапе 410, способ 400 оценивает, выдает ли двигатель требуемый уровень разрежения, и запрошено ли дополнительное разрежение для вакуумной системы транспортного средства. Если разрежение во впускном коллекторе двигателя меньше, чем пороговое разрежение, и присутствует запрос на повышенное разрежение, ответом является «Да», то способ 400 переходит на этап 412. Иначе, ответом является «Нет», и способ 400 переходит на выход, так что дополнительные регулировки исполнительных механизмов не обеспечиваются.
На этапе 412, способ 400 выводит из работы газовые топливные форсунки и вводит в действие жидкостные топливные форсунки. В качестве альтернативы, способ 400 может уменьшать количество топлива, впрыскиваемого через газовые топливные форсунки, и увеличивать количество топлива, впрыскиваемого через жидкостные топливные форсунки. Посредством увеличения количества впрыскиваемого жидкого топлива, двигатель может выдавать прежний крутящий момент на том же скорости вращения двигателя при более высоком разрежении во впускном коллекторе. Способ 400 переходит на этап 414 после того, как выведены из работы газовые топливные форсунки и введены в действие жидкостные топливные форсунки.
На этапе 414, способ 400 оценивает, выдает ли двигатель требуемый уровень разрежения, и запрошено ли дополнительное разрежение для вакуумной системы транспортного средства. Если разрежение во впускном коллекторе двигателя меньше, чем пороговое разрежение, и присутствует запрос на повышенное разрежение, ответом является «Да», то способ 400 переходит на этап 416. Иначе, ответом является «Нет», и способ 400 переходит на выход, так что дополнительные регулировки исполнительных механизмов не обеспечиваются.
На этапе 416, способ 400 выводит из работы продувку паров топлива. Продувка паров топлива может выводиться из работы посредством закрывания клапана между воздухозаборником двигателя и бачком накопления паров топлива. Способ 400 переходит на этап 418 после того, как продувка паров топлива выведена из работы.
На этапе 418, способ 400 оценивает, выдает ли двигатель требуемый уровень разрежения, и запрошено ли дополнительное разрежение для вакуумной системы транспортного средства. Если разрежение во впускном коллекторе двигателя меньше, чем пороговое разрежение, и присутствует запрос на повышенное разрежение, ответом является «Да», то способ 400 переходит на этап 420. Иначе, ответом является «Нет», и способ 400 переходит на выход, так что дополнительные регулировки исполнительных механизмов не обеспечиваются.
На этапе 420, способ 400 выводит из работы вентиляцию картера. Вентиляция картера может выводиться из работы посредством закрывания клапана между воздухозаборником двигателя и внутренней областью двигателя (например, внутри клапанной крышки или картера двигателя). Способ 400 переходит на этап 420 после того, как вентиляция картера выведена из работы.
На этапе 422, способ 400 оценивает, выдает ли двигатель требуемый уровень разрежения, и запрошено ли дополнительное разрежение для вакуумной системы транспортного средства. Если разрежение во впускном коллекторе двигателя меньше, чем пороговое разрежение, и присутствует запрос на повышенное разрежение, ответом является «Да», то способ 400 переходит на этап 424. Иначе, ответом является «Нет», и способ 400 переходит на выход, так что дополнительные регулировки исполнительных механизмов не обеспечиваются.
На этапе 424, способ 400 регулирует дополнительные исполнительные механизм, чтобы повышать выработку разрежения посредством двигателя. Например, вспомогательное оборудование передней части двигателя может сбрасываться или расцепляться с двигателем, чтобы повышать выработку разрежения в двигателе. В еще одном примере, клапаны управления движением заряда могут открываться в ответ на запрос вырабатывать дополнительное разрежение. Способ 400 переходит на выход после того, как начата регулировка дополнительных исполнительных механизмов для повышения разрежения в двигателе.
Далее, со ссылкой на фиг. 5, показан второй способ повышения выработки разрежения в двигателе. Способ по фиг. 5 может использоваться со способом по фиг. 4. Кроме того, способ по п. 5 может быть включен в состав в качестве исполняемых команд, хранимых в постоянной памяти системы, показанной на фиг. 1. Дополнительно, способ по фиг. 5 может предусматривать рабочую последовательность, показанную на фиг. 3.
На этапе 502, способ 500 оценивает, запрошено или нет дополнительное разрежение для вакуумной системы транспортного средства. В одном из примеров, запрос для определения, запрашивается или нет дополнительное разрежение, определяется по уровню переменной, хранимой в памяти. Если способ 500 делает вывод, что запрашивается повышенное разрежение, ответом является «Да», то способ 500 переходит на этап 504. Иначе, ответом является «Нет», и способ 500 переходит на этап 530.
На этапе 530, способ 500 возвращает рабочие состояния всех исполнительных механизмов, которые регулировались, в базовое положение исполнительных механизмов (например, положение исполнительного механизма во время таких же условий работы, где повышенное разрежение не требуется). Например, если топливная форсунка впрыска во впускной канал была выведена из работы, а топливная форсунка непосредственного впрыска была введена в действие, в ответ на запрос на повышенное разрежение, топливная форсунка впрыска во впускной канал вводится в действие, а форсунка непосредственного впрыска выводится из работы. Способ 500 переходит на выход после того, как все исполнительные механизмы, которые регулировались для повышения разрежения в двигателе, возвращены в свои базовые рабочие состояния.
На этапе 504, способ 500 увеличивает опережение установки фаз распределения кулачков впускных клапанов. В одном из примеров, регулировка опережения установки фаз распределения кулачков впускных клапанов для текущих условий работы во время запроса на повышенное разрежение определяется опытным путем и сохраняется в таблице или функции. Базовая установка фаз распределения кулачков впускных клапанов двигателя подвергается опережению на основании выходных данных из таблицы или функции. В одном из примеров, разность между уровнем разрежения в вакуумном резервуаре вакуумном системе и уровнем разрежения во впускном коллекторе используется для индексации таблицы или функции. Способ 500 переходит на этап 506 после того, как подвергнута опережению установка фаз распределения кулачков впускных клапанов.
На этапе 506, способ 500 оценивает, выдает ли двигатель требуемый уровень разрежения, и запрошено ли дополнительное разрежение для вакуумной системы транспортного средства. Если разрежение во впускном коллекторе двигателя меньше, чем пороговое разрежение, и присутствует запрос на повышенное разрежение, ответом является «Да», то способ 500 переходит на этап 508. Иначе, ответом является «Нет», и способ 500 переходит на выход, так что дополнительные регулировки исполнительных механизмов не обеспечиваются.
На этапе 508, способ 500 увеличивает опережение установки момента зажигания в двигателе. В одном из примеров, регулировка опережения установки момента зажигания для текущих условий работы во время запроса на повышенное разрежение определяется опытным путем и сохраняется в таблице или функции. Базовая установка момента зажигания двигателя подвергается опережению на основании выходных данных из таблицы или функции. В одном из примеров, разность между уровнем разрежения в вакуумном резервуаре вакуумном системе и уровнем разрежения во впускном коллекторе используется для индексации таблицы или функции. Способ 500 переходит на этап 510 после того, как подвергнута опережению установка момента зажигания в двигателе.
На этапе 510, способ 500 оценивает, выдает ли двигатель требуемый уровень разрежения, и запрошено ли дополнительное разрежение для вакуумной системы транспортного средства. Если разрежение во впускном коллекторе двигателя меньше, чем пороговое разрежение, и присутствует запрос на повышенное разрежение, ответом является «Да», то способ 500 переходит на этап 512. Иначе, ответом является «Нет», и способ 500 переходит на выход, так что дополнительные регулировки исполнительных механизмов не обеспечиваются.
На этапе 512, способ 500 выводит из работы продувку паров топлива. Продувка паров топлива может выводиться из работы посредством закрывания клапана между воздухозаборником двигателя и бачком накопления паров топлива. Способ 500 переходит на этап 514 после того, как продувка паров топлива выведена из работы.
На этапе 514, способ 400 оценивает, выдает ли двигатель требуемый уровень разрежения, и запрошено ли дополнительное разрежение для вакуумной системы транспортного средства. Если разрежение во впускном коллекторе двигателя меньше, чем пороговое разрежение, и присутствует запрос на повышенное разрежение, ответом является «Да», то способ 500 переходит на этап 516. Иначе, ответом является «Нет», и способ 500 переходит на выход, так что дополнительные регулировки исполнительных механизмов не обеспечиваются.
На этапе 516, способ 500 выводит из работы вентиляцию картера. Вентиляция картера может выводиться из работы посредством закрывания клапана между воздухозаборником двигателя и внутренней областью двигателя (например, внутри клапанной крышки или картера двигателя). Способ 500 переходит на этап 518 после того, как вентиляция картера выведена из работы.
На этапе 518, способ 400 оценивает, выдает ли двигатель требуемый уровень разрежения, и запрошено ли дополнительное разрежение для вакуумной системы транспортного средства. Если разрежение во впускном коллекторе двигателя меньше, чем пороговое разрежение, и присутствует запрос на повышенное разрежение, ответом является «Да», то способ 500 переходит на этап 520. Иначе, ответом является «Нет», и способ 400 переходит на выход, так что дополнительные регулировки исполнительных механизмов не обеспечиваются.
На этапе 520, способ 500 выводит из работы топливные форсунки впрыска во впускной канал и вводит в действие топливные форсунки непосредственного впрыска. В качестве альтернативы, способ 500 может уменьшать количество топлива, впрыскиваемого через топливные форсунки впрыска во впускной канал, и увеличивать количество топлива, впрыскиваемого через топливные форсунки непосредственного впрыска. Посредством увеличения количества непосредственно впрыскиваемого топлива, двигатель может выдавать прежний крутящий момент на том же скорости вращения двигателя при более высоком разрежении во впускном коллекторе. Способ 500 переходит на этап 522 после того, как выведены из работы топливные форсунки впрыска во впускной канал и введены в действие топливные форсунки непосредственного впрыска.
На этапе 522, способ 500 оценивает, выдает ли двигатель требуемый уровень разрежения, и запрошено ли дополнительное разрежение для вакуумной системы транспортного средства. Если разрежение во впускном коллекторе двигателя меньше, чем пороговое разрежение, и присутствует запрос на повышенное разрежение, ответом является «Да», то способ 500 переходит на этап 524. Иначе, ответом является «Нет», и способ 500 переходит на выход, так что дополнительные регулировки исполнительных механизмов не обеспечиваются.
На этапе 524, способ 500 регулирует дополнительные исполнительные механизм, чтобы повышать выработку разрежения посредством двигателя. Например, вспомогательное оборудование передней части двигателя может сбрасываться или расцепляться с двигателем, чтобы повышать выработку разрежения в двигателе. В еще одном примере, клапаны управления движением заряда могут открываться в ответ на запрос вырабатывать дополнительное разрежение. Способ 500 переходит на выход после того, как начата регулировка дополнительных исполнительных механизмов для повышения разрежения в двигателе.
Должно быть отмечено, что способы по фиг. 4 и 5 показывают последовательную регулировку повышающих разрежение в двигателе исполнительных механизмов, по одному за раз. Однако, также может быть возможным регулировать группу повышающих разрежение в двигателе исполнительных механизмов, чтобы одновременно сокращать время, которое требуется, чтобы двигатель выдавал требуемое разрежение.
Способы по фиг. 4 и 5 могут использоваться совместно, когда система двигателя включает в себя газовые топливные форсунки, жидкостные топливные форсунки, топливные форсунки непосредственного впрыска и топливные форсунки впрыска во впускной канал. Например, газовое топливо может впрыскиваться посредством топливной форсунки впрыска во впускной канал наряду с тем, что бензин может впрыскиваться посредством непосредственного впрыска. В качестве альтернативы, жидкое топливо может впрыскиваться через топливную форсунку впрыска во впускной канал наряду с тем, что газовое топливо впрыскивается через топливную форсунку непосредственного впрыска.
Таким образом, способы по фиг. 4 и 5 предусматривают работу двигателя, содержащую: сжигание некоторого количества первого топлива на скорости вращения и нагрузке двигателя в отсутствие запроса разрежения, первое топливо вводится в двигатель в газообразном состоянии; и уменьшение количества первого топлива и увеличение количество второго топлива, введенного в двигатель на скорости вращения и нагрузке двигателя, в ответ на наличие запроса разрежения. Способ включает в себя те случаи, когда второе топливо вводится в двигатель в жидком состоянии.
В некоторых примерах, способ включает в себя те случаи, когда количество первого топлива уменьшается по существу до нуля (например, менее, чем 3% номинального расхода форсунки) в ответ на наличие запроса разрежения. Способ включает в себя те случаи, когда первое топливо является сжатым природным газом, водородом или пропаном, и когда первое топливо впрыскивается в двигатель. Способ включает в себя те случаи, когда второе топливо является бензином, и когда запрос разрежения основан на величине разрежения, накопленного в вакуумном резервуаре. Способ дополнительно содержит осуществление опережения установки фаз распределения впускных клапанов в ответ на наличие запроса разрежения. Способ включает в себя те случаи, когда первое топливо является топливом, которое хранится в бачке, который содержит в себе химически чистый уголь.
Способы по фиг. 4 и 5 также предусматривают работу двигателя, содержащую: впрыск топлива в цилиндр двигателя через форсунку впрыска во впускной канал или форсунку непосредственного впрыска в отсутствие запроса разрежения; и вывод из работы форсунки впрыска во впускной канал и работу форсунки непосредственного впрыска в отсутствие запроса разрежения. Способ включает в себя те случаи, когда форсунки впрыска во впускной канал и непосредственного впрыска впрыскивают жидкое топливо. Способ включает в себя те случаи, когда форсунки впрыска во впускной канал и непосредственного впрыска впрыскивают газовое топливо. Способ дополнительно содержит прекращение выдавать газовое топливо в двигатель в ответ на наличие запроса разрежения. Способ включает в себя те случаи, когда газовое топливо выдается через картер двигателя. Способ включает в себя те случаи, когда газовое топливо выдается через угольный бачок. Способ дополнительно содержит избирательный вывод из работы множества источников газового топлива в ответ на наличие запроса разрежения.
Как следует принимать во внимание рядовым специалистам в данной области техники, способы, описанные на фиг. 4 и 5, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, различные проиллюстрированные этапы или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, порядок обработки не обязательно требуется для достижения целей, признаков и преимуществ, описанных в материалах настоящего описания, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Хотя не проиллюстрировано явным образом, рядовой специалист в данной области техники будет осознавать, что одни или более из проиллюстрированных этапов или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии.
Это завершает описание. Прочтение его специалистами в данной области техники напомнило бы многие изменения и модификации, не выходя из сущности и объема описания. Например, рядные двигатели I3, I4, I5, V-образные двигатели V6, V8, V10 и V12, работающие на природном газе, бензине, дизельном топливе или альтернативных топливных конфигурациях, могли бы использовать настоящее описание для получения преимущества.