СИСТЕМА ДЛЯ ВЫДАЧИ ИСКРЫ В ДВИГАТЕЛЬ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Настоящая полезная модель относится к системе и способу выдачи искры в цилиндры двигателя. Подход может быть особенно полезен для двигателей, которые могут иметь цилиндры, которые временно выводятся из работы.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Эффективность использования топлива двигателя может улучшаться временным выводом из работы выбранных цилиндров двигателя (см. например US 5617829, опубл. 08.04.1997, МПК F02D41/00, F02D41/36). Цилиндры двигателя могут выводиться из работы посредством прекращения потока топлива и выдачи искры в цилиндры двигателя. Как только часть цилиндров двигателя выведена из работы, действующие цилиндры двигателя могут выдавать эквивалентную величину крутящего момента по сравнению с тем, когда действуют все цилиндры, и действующие цилиндры могут работать с более высоким коэффициентом наполнения. Кроме того, двигатель может работать с меньшими насосными потерями, когда часть цилиндров двигателя выведена из работы. Однако остаточные топливо и масло в выведенном из работы цилиндре могут накапливаться на свече зажигания цилиндра, так что свеча зажигания загрязняется и может не выдавать требуемую искру, когда производится попытка возобновить работу цилиндра. Следовательно, выбросы двигателя и выработка крутящего момента могут ухудшаться.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Авторы в материалах настоящего описания выявили вышеуказанные недостатки и предложили систему для выдачи искры в двигатель, содержащую:
двигатель, содержащий первую группу цилиндров и вторую группу цилиндров;
систему зажигания, содержащую первую группу свечей зажигания, расположенных в первой группе цилиндров, и вторую группу свечей зажигания, расположенных во второй группе цилиндров; и
контроллер, включающий в себя исполняемые команды, хранимые в постоянной памяти, для выдачи искры и топлива в первую и вторую группы цилиндров, выведения из работы второй группы цилиндров посредством прекращения выдачи искры и потока топлива во вторую группу цилиндров, осуществления работы двигателя на скорости вращения и нагрузке при выведенной из работы второй группе цилиндров, увеличения количества энергии зажигания, подаваемой во вторую группу цилиндров после вывода из работы второй группы цилиндров, причем количество энергии зажигания увеличено до количества энергии зажигания, которое больше, чем при работе двигателя на скорости вращения и нагрузке с введенными в действие первой и второй группами цилиндров.
В одном из вариантов предложена система, в которой количество энергии зажигания, подаваемой во вторую группу цилиндров, увеличивается через заданную продолжительность времени после вывода из работы второй группы цилиндров.
В одном из вариантов предложена система, в которой заданная продолжительность времени является количеством циклов двигателя.
В одном из вариантов предложена система, в которой количество циклов двигателя меняется с условиями работы двигателя.
В одном из вариантов предложена система, дополнительно содержащая дополнительные команды для увеличения количества энергии зажигания в ответ на запрос вывести из работы вторую группу цилиндров, в то время как вторая группа цилиндров является действующей.
В одном из вариантов предложена система, в которой система зажигания содержит две катушки зажигания на каждую свечу зажигания.
Также предложен способ выдачи искры в двигатель, включающий в себя этапы, на которых осуществляют работу первой группы цилиндров и вывод из работы второй группы цилиндров, причем вторая группа цилиндров выводится из работы посредством прекращения выдачи искры и потока топлива во вторую группу цилиндров; и выдачу искры без выдачи топлива в цилиндр второй группы цилиндров заданную продолжительность времени после того, как вторая группа цилиндров выведена из работы.
Вероятность загрязнения свечей зажигания для свечей зажигания выведенных из работы цилиндров может понижаться периодическим возобновлением искры в цилиндре без возобновления потока топлива в выведенный из работы цилиндр. Кроме того, в некоторых примерах, количество энергии, подаваемой на свечу зажигания, когда цилиндр выведен из работы, может увеличиваться по сравнению с величиной энергии, подаваемой на свечу зажигания, когда двигатель работает на прежних скорости вращения и нагрузке со всеми цилиндрами, введенными в действие. Дополнительная энергия может помогать удалять углеводородную и/или углеродистую сажу, которая может формироваться на свечи зажигания. Таким образом, может быть возможным понижать вероятность загрязнения свечей зажигания в цилиндрах, которые были выведены из работы.
Настоящее описание может давать несколько преимуществ. Например, подход может понижать вероятность загрязнения свечи зажигания в выведенных из работы цилиндрах. Кроме того, части подхода могут применяться в ответ на запрос вывести из работы цилиндры, так чтобы цилиндры могли выводиться из работы на более продолжительный период времени до того, как энергия подается на свечи зажигания в цилиндре, который не осуществляет сгорание топливно-воздушной смеси. Таким образом, подход может упреждающим образом принимать меры в ответ на потенциально возможное загрязнение свечи зажигания для выведенных из работы цилиндров.
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 подробного описания, когда воспринимаются по отдельности или со ссылкой на чертежи, где:
Фиг.1 - схематичное изображение двигателя;
Фиг.2 - схематичное изображение первой примерной системы зажигания;
Фиг.3 - схематичное изображение второй примерной системы зажигания;
Фиг.4 - примерный график интересующих сигналов при выведенном из работы цилиндре; и
Фиг.5 - блок-схема последовательности операций способа выдачи искры в двигатель.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Настоящее описание имеет отношение к улучшению работы двигателя, который включает в себя цилиндры, которые избирательно выводятся из работы. В частности, предусмотрены подходы для снижения вероятности загрязнения свечи зажигания. В одном из неограничивающих примеров, двигатель может быть сконфигурирован, как проиллюстрировано на фиг.1-3. Углеводородная и/или углеродистая сажа может удаляться или подавляться, как проиллюстрировано в последовательности по фиг.4. Способ по фиг.5 дает разные варианты выбора для снижения вероятности загрязнения свечи зажигания для цилиндров двигателя, которые могут избирательно выводиться из работы.
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. 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.
Топливная форсунка 66 показана расположенной для впрыска топлива непосредственно в цилиндр 30, что известно специалистам в данной области техники как непосредственный впрыск. В качестве альтернативы, топливо может впрыскиваться во впускное отверстие, что известно специалистам в данной области техники как впрыск во впускной канал. Топливная форсунка 66 выдает жидкое топливо пропорционально длительности импульса сигнала FPW из контроллера 12. Топливо подается в топливную форсунку 66 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива (не показана). Топливная форсунка 66 питается рабочим током из формирователя 68, который реагирует на действие контроллера 12. 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.
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.
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. В предпочтительном аспекте настоящего описания, датчик 118 положения двигателя вырабатывает заданное количество равномерно разнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала, по которому может определяться скорость вращения двигателя (RPM, в оборотах в минуту).
В некоторых примерах, двигатель может быть присоединен к системе электродвигателя/аккумуляторной батареи в транспортном средстве с гибридным приводом. Транспортное средство с гибридным приводом может иметь параллельную конфигурацию, последовательную конфигурацию, либо их варианты или комбинации.
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.
Далее, со ссылкой на фиг.2, показан детализированный вид части примерной системы зажигания для выдачи искры в цилиндр. Схема по фиг.2 может быть включена в систему по фиг.1. Кроме того, система зажигания по фиг.2 может использоваться для обеспечения последовательности, показанной на фиг.4.
Аккумуляторная батарея подает электрическую энергию в систему 88 зажигания и контроллер 12. Контроллер 12 управляет ключом 202 для зарядки и разрядки катушки 206 зажигания. Количество энергии, накопленной в катушке 206 зажигания, зависит от напряжения аккумуляторной батареи и времени, которое замкнут ключ 202. Время, которое замкнут ключ 202, может указываться ссылкой как время выдержки. Катушка 206 зажигания включает в себя первичную обмотку 220 и вторичную обмотку 222. Катушка 206 зажигания заряжается, когда ключ 202 замыкается, чтобы предоставлять току возможность течь из аккумуляторной батареи 204 в катушку 206 зажигания. Катушка 206 зажигания разряжается, когда ключ 202 размыкается после того, как ток втекал в катушку 206 зажигания.
Вторичная обмотка 222 подает энергию на свечу 92 зажигания. Свеча 92 зажигания вырабатывает искру, когда напряжение на межэлектродном зазоре 250 является достаточным, чтобы заставлять ток протекает через межэлектродный зазор 250. Свеча 92 зажигания включает в себя центральный электрод 260 и боковой электрод 262. Напряжение подается на центральный электрод 360 через вторичную обмотку 322. Боковой электрод 362 электрически присоединен к заземлению. Количество энергии, отдаваемой из катушки 206 зажигания на свечу 92 зажигания и преобразуемой в энергию искры, может увеличиваться посредством увеличения времени выдержки или времени зарядки катушки зажигания. Подобным образом, количество энергии, отдаваемой из катушки 206 зажигания на свечу 92 зажигания и преобразуемой в энергию искры, может понижаться посредством уменьшения времени выдержки или времени зарядки катушки зажигания. Кроме того, многочисленные искры могут выдаваться в выведенный из работы цилиндр во время цикла двигателя для удаления вещества с электрода свечи зажигания.
Далее, со ссылкой на фиг.3, показан пример еще одной системы зажигания. Система зажигания по фиг.3 может быть включена в систему по фиг.1. Кроме того, система зажигания по фиг.3 может использоваться для обеспечения последовательности, показанной на фиг.4.
Фиг.3 - схема примерной системы зажигания с двумя катушками. В этом примере, контроллер 12 включает в себя две схемы 380 и 382 предформирователя катушки зажигания, одну на каждую катушку зажигания, которые могут эксплуатироваться для выдачи электрической энергии на свечу зажигания одиночного цилиндра. Две схемы 380 и 382 предформирователя катушки зажигания подают ток низкого уровня на формирователи 302 и 304 катушки зажигания. В систему 88 зажигания включены формирователи 302 и 304 катушки зажигания, которые могут быть расположены поверх или около свечи 92 зажигания. Первая схема 380 предформирователя катушки зажигания может подавать сигнал в первый формирователь 302 катушки зажигания. Первая катушка 306 зажигания избирательно питается током через первый формирователь 302 катушки. Устройство 320 накопления электрической энергии является источником электрического тока в первую катушку 306 зажигания. Подобным образом, вторая схема 382 предформирователя катушки зажигания может подавать сигнал во второй формирователь 304 катушки зажигания. Вторая катушка 308 зажигания избирательно питается током через второй формирователь 304 катушки. Устройство 320 накопления электрической энергии является источником электрического тока во вторую катушку 308 зажигания.
Свеча 92 зажигания может питаться электроэнергией из первой катушки 306 зажигания и/или второй катушки 308 зажигания. Свеча 92 зажигания включает в себя первый электрод 360 и второй электрод 362. Второй электрод 362 может находиться в непрерывной электрической связи с заземлением. Искра может развиваться на зазоре 350, когда электрическая разность потенциалов существует между первым электродом 360 и вторым электродом 362.
В одном из примеров, схемы 380 и 382 предформирователя катушки зажигания активизируют формирователи 302 и 304 катушки зажигания, так чтобы катушки 306 и 308 зажигания заряжались одновременно. Катушки зажигания могут разряжаться одновременно или последовательно, чтобы одна катушка зажигания разряжалась, когда вторая катушка начинает разряжаться. Таким образом, величина продолжительности энергии, подаваемой на свечу 92 зажигания во время цикла цилиндра, может увеличиваться. Более того, хотя фиг.3 показывает две катушки на каждую свечу зажигания, система может включать в себя от 1 до N катушек на каждую свечу зажигания.
Таким образом, система по фиг.1-3, которая предусматривает выдачу искры в двигатель, содержит: двигатель, включающий в себя первую группу цилиндров и вторую группу цилиндров; систему зажигания, включающую в себя первую группу свечей зажигания, расположенных в первой группе цилиндров, и вторую группу свечей зажигания, расположенных во второй группе цилиндров; и контроллер, включающий в себя выполняемые команды, хранимые в постоянной памяти, для выдачи искры и топлива в первую и вторую группы цилиндров, выводят из работы вторую группу цилиндров посредством прекращения искры и потока топлива во второй группе цилиндров, эксплуатируют двигатель на скорости вращения и нагрузке, в то время как вторая группа цилиндров выведена из работы, и увеличивают количество энергии зажигания, подаваемой во вторую группу цилиндров после вывода из работы второй группы цилиндров, количество энергии зажигания увеличивается до количества энергии зажигания, которая больше, чем при работе двигателя на скорости вращения и нагрузке с введенными в действие первой и второй группами цилиндров.
В одном из примеров, система включает в себя те случаи, когда количество энергии зажигания, подаваемой во вторую группу цилиндров, увеличивается через заданную продолжительность времени после вывода из работы второй группы цилиндров. Система включает в себя те случаи, когда заданная продолжительность времени является количеством циклов двигателя. Система включает в себя те случаи, когда количество циклов двигателя меняется с условиями работы двигателя. Система, кроме того, содержит дополнительные команды для увеличения количества энергии зажигания в ответ на запрос вывести из работы вторую группу цилиндров, в то время как вторая группа цилиндров является действующей. Система учитывает те случаи, когда система зажигания включает в себя две катушки зажигания на каждую свечу зажигания.
Далее, со ссылкой на фиг.4, показана примерная последовательность для выдачи искры в цилиндры двигателя. Последовательность по фиг.4 может быть предусмотрена системой по фиг.1-3, выполняющей способ по фиг.4. Вертикальные метки T0-T10 представляют особенно интересные моменты времени в течение последовательности.
Первый график сверху по фиг.4 представляет количество топлива, подаваемого в каждый цилиндр первой группы цилиндров в цикле цилиндра. Ось X представляет время или, в качестве альтернативы, количество циклов цилиндра или двигателя. Ось Y представляет количество топлива, подаваемого в каждый цилиндр первой группы цилиндров в цикле цилиндра, и количество топлива, подаваемого в цилиндр в течение цикла цилиндра, возрастает в направлении стрелки оси Y.
Второй график сверху по фиг.4 представляет количество энергии искры, подаваемой в каждый цилиндр первой группы цилиндров в цикле цилиндра. Ось X представляет время или, в качестве альтернативы, количество циклов цилиндра или двигателя. Ось Y представляет количество энергии искры, подаваемой в каждый цилиндр первой группы цилиндров в цикле цилиндра, и количество энергии искры, подаваемой в цилиндр в течение цикла цилиндра, возрастает в направлении стрелки оси Y.
Третий график сверху по фиг.4 представляет количество топлива, подаваемого в каждый цилиндр второй группы цилиндров в цикле цилиндра. Ось X представляет время или, в качестве альтернативы, количество циклов цилиндра или двигателя. Ось Y представляет количество топлива, подаваемого в каждый цилиндр второй группы цилиндров в цикле цилиндра, и количество топлива, подаваемого в цилиндр, возрастает в направлении стрелки оси Y.
Четвертый график сверху по фиг.4 представляет количество энергии искры, подаваемой в каждый цилиндр второй группы цилиндров в цикле цилиндра. Ось X представляет время или, в качестве альтернативы, количество циклов цилиндра или двигателя. Ось Y представляет количество энергии искры, подаваемой в каждый цилиндр второй группы цилиндров в цикле цилиндра, и количество энергии искры, подаваемой в цилиндр в течение цикла цилиндра, возрастает в направлении стрелки оси Y.
Пятый график сверху по фиг.4 представляет состояние запроса вывода из работы цилиндров. Цилиндрам во второй группе цилиндров дается команда в выведенное из работы состояние после того, как запрос вывода из работы цилиндров переведен на верхний уровень. Цилиндрам во второй группе цилиндров дается команда во введенное в действие состояние после того, как запрос вывода из работы цилиндров переведен на нижний уровень.
В момент T0 времени, топливо и искра подаются в первую группу цилиндров и вторую группу цилиндров, как указано количеством топлива, подаваемого в первую группу цилиндров, количеством топлива, подаваемого во вторую группу цилиндров, энергией искры, подаваемой в первую группу цилиндров, и энергией искры, подаваемой во вторую группу цилиндров. Кроме того, состояние запроса вывода из работы цилиндров находится на нижнем уровне, указывая, что не было запрошено, чтобы вторая группа цилиндров выводилась из работы.
В момент T1 времени, состояние запроса вывода из работы цилиндров переходит на верхний уровень, чтобы запрашивать вывод из работы второй группы цилиндров. Запрос вывода из работы цилиндров может происходить в ответ на изменение температуры двигателя, скорости вращения двигателя, нагрузки двигателя или другое условие. Энергия искры в цилиндре, подаваемая во вторую группу цилиндров, возрастает. Посредством увеличения энергии искры перед тем, как выведена из работы вторая группа цилиндров, углеродистая сажа, масло или другой загрязняющий свечи зажигания материал может удаляться со свечей зажигания перед тем, как вторая группа цилиндров выведена из работы, так чтобы цилиндры во второй группе цилиндров могли выводиться из работы на более длительную продолжительность времени. В других примерах, энергия искры, подаваемая на вторую группу цилиндров, не увеличивается перед тем, как вторая группа цилиндров выведена из работы. В одном из примеров, энергия искры, подаваемая во вторую группу цилиндров, может быть основана на модели накопленной сажи свечи зажигания или времени или циклах цилиндра, в течение которых вторая группа цилиндров работала без приведения в действие на более высоком уровне энергии искры. Энергия искры увеличивается на количество энергии искры, которая больше, чем количество энергии искры, подаваемое во вторую группу цилиндров, когда двигатель является работающим на тех же скорости вращения и нагрузке без каких бы то ни было величин регулировки энергии искры для удаления материала со свечей зажигания. Топливо, подаваемое в первую и вторую группы цилиндров, остается на прежнем уровне, который основан на скорости вращения и нагрузке двигателя. Энергия искры, подаваемая в первую группу цилиндров, остается на уровне, на котором она была до момента T1 времени.
В момент T2 времени, топливоснабжение во вторую группу цилиндров выводится из работы, что прекращает сгорание во второй группе цилиндров. Поток топлива во вторую группу цилиндров может прекращаться через заданное количество циклов двигателя после запроса вывода из работы цилиндров или в ответ на другие условия двигателя. Количество топлива, подаваемое в первую группу цилиндров, возрастает, так чтобы двигатель продолжал выводить такой же крутящий момент до того, как вторая группа цилиндра выводилась из работы, как после того, как вторая группа цилиндров выведена из работы. Количество воздуха, подаваемого в первую группу цилиндров (не показано), также возрастает, так чтобы мог обеспечиваться прежний уровень крутящего момента на выходном валу двигателя. Количество энергии искры, подаваемой на первую группу цилиндров, остается на таком же уровне, как до того, как вторая группа цилиндров была выведена из работы.
В момент T3 времени, искра во вторую группу цилиндров выводится из работы в ответ на запрос вывода из работы цилиндров и количество циклов цилиндра после того, как был заявлен запрос вывода из работы цилиндров, или другое состояние двигателя. Поток топлива, подаваемый во вторую группу цилиндров, остается остановленным, а состояние запроса вывода из работы цилиндров остается на верхнем уровне, чтобы указывать, что запрошено, чтобы цилиндры во второй группе цилиндров находились в выведенном из работы состоянии. Поток топлива и количество энергии искры, подаваемые в первую группу цилиндров, остаются на прежнем уровне после момента T2 времени.
Между моментом T3 времени и моментом T4 времени, все условия пяти графиков остаются на постоянных уровнях. Однако, в некоторых примерах, условия могут изменяться время от времени в зависимости от условий работы.
В момент T4 времени, искра у второй группы цилиндров возобновляется, и количество энергии искры, подаваемой в цилиндры второй группы, увеличивается по сравнению с тем, если бы двигатель был работающим на таких же скорости вращения и нагрузке без попытки удалять углеродистую сажу со свечей зажигания. Искра в выведенных из работы цилиндров может вводиться в действие в ответ на количество циклов цилиндра, модель сажи свечи зажигания или другое состояние, указывающее увеличение потенциальной возможности для загрязнения свечи зажигания в выведенных из работы цилиндрах (например, скопления масла или топлива) Выдача топлива во вторую группу цилиндров остается остановленной. Энергия искры и количество топлива, подаваемые в первую группу цилиндров, остаются на прежнем уровне после момента T2 времени. Дополнительно, состояние запроса вывода из работы цилиндров остается на верхнем уровне, так чтобы цилиндры во второй группе цилиндров не осуществляли сгорание топливно-воздушных смесей.
В момент T5 времени, искра у второй группы цилиндров выводится из работы. Искра во второй группе цилиндров может выводиться из работы через заданное количество циклов цилиндра или двигателя после того, как искра вводилась в действие в момент T4 времени. Искра и топливо, подаваемые в первую группу цилиндров остаются постоянными, а поток топлива во вторую группу цилиндров остается прекращенным. К тому же, состояние запроса вывода из работы цилиндров остается на верхнем уровне, так чтобы цилиндры во второй группе цилиндров оставались выведенными из работы.
Между моментом T5 времени и моментом T6 времени, все условия пяти графиков остаются на постоянных уровнях. Однако, в некоторых примерах, условия могут изменяться время от времени в зависимости от условий работы.
В момент T6 времени, цилиндры во второй группе цилиндров подвергаются возобновлению работы. Цилиндры во второй группе могут подвергаться возобновлению работы, когда может ожидаться, что температуры цилиндров или температура устройства последующей очистки выхлопных газов являются меньшими, чем пороговая температура. Количество энергии искры, подаваемой во вторую группу цилиндров, когда они подвергаются возобновлению работы, больше, чем количество энергии искры, которая подавалась бы во вторую группу цилиндров, при отсутствии попытки понижать вероятность загрязнения свечей зажигания. Состояние запроса вывода из работы цилиндров остается на верхнем уровне, но, в других примерах, состояние запроса вывода из работы цилиндров может переходить на нижний уровень, когда цилиндры выведены из работы. В этом примере, скорость вращения и нагрузка двигателя находятся на более низком уровне в тех случаях, когда вторая группа цилиндров была бы выведена из работы, если бы не температура цилиндра или устройства последующей очистки. Следовательно, состояние вывода из работы цилиндров остается на верхнем уровне. Энергия искры, подаваемая в первую группу цилиндров, остается постоянной, но количество топлива, подаваемое в цилиндры в первой группе цилиндров, уменьшается, так что крутящий момент двигателя может поддерживаться на постоянном значении, в то время как цилиндры во второй группе подвергаются возобновлению работы.
В момент T7 времени, цилиндры во второй группе цилиндров выводятся из работы. Цилиндры во второй группе могут выводиться из работы, когда может ожидаться, что температуры цилиндров или температура устройства последующей очистки выхлопных газов являются большими, чем пороговая температура, или когда ожидается, что материал должен удаляться со свечи зажигания во второй группе цилиндров. Состояние запроса вывода из работы цилиндров остается на верхнем уровне. Энергия искры, подаваемая в первую группу цилиндров, остается постоянной, но количество топлива, подаваемое в цилиндры в первой группе цилиндров, уменьшается, так что крутящий момент двигателя может поддерживаться на постоянном значении, в то время как цилиндры во второй группе подвергаются возобновлению работы.
Между моментом T7 времени и моментом T8 времени, все условия пяти графиков остаются на постоянных уровнях. Однако, в некоторых примерах, условия могут изменяться время от времени в зависимости от условий работы.
В момент T8 времени, состояние запроса вывода из работы цилиндров переходит на нижний уровень, чтобы указывать, что цилиндры во второй группе цилиндров должны подвергаться возобновлению работы. Цилиндры во второй группе могу подвергаться возобновлению работы в ответ на изменение скорости вращения двигателя, нагрузки двигателя, температуры двигателя или других условий работы. Топливо не подается в выведенные из работы цилиндры, но энергия, подаваемая на свечу зажигания, увеличивается до величины, которая больше, чем если бы двигатель был работающим на тех же самых скорости вращения и нагрузке без добавления энергии искры для удаления вещества, которое может загрязнять свечу зажигания. Энергия, подаваемая на свечу зажигания, увеличивается, так чтобы цилиндр мог подвергаться возобновлению работы с более высокой вероятностью работы цилиндра без пропусков зажигания. Продолжительность времени между моментом T8 времени и моментом T9 времени может быть заданным временем, заданным количеством событий двигателя (например, циклов двигателя) или быть основанной на размере указанного загрязнения свечи зажигания. Кроме того, в некоторых примерах, топливоснабжение и искра могут возобновляться в одном и том же цикле цилиндра, когда загрязнение свечи зажигания не является требующим решения вопросом, так как предполагается, что свеча зажигания должна быть относительно чистой от загрязняющего вещества.
В момент T9 времени, количество топлива, подаваемого в цилиндры в первой группе, уменьшается в ответ на изменение состояние запроса вывода из работы цилиндров, так чтобы крутящий момент двигателя во время перехода с выведенных из работы цилиндров на все цилиндры, являющиеся действующими, оставался по существу постоянным. Энергия искры, подаваемая в цилиндры в первой группе цилиндров, остается постоянной. Количество энергии искры, подаваемой во вторую группу цилиндров, также остается постоянной. Дополнительно, поток топлива во вторую группу цилиндров возобновляется для возобновления работы выведенных из работы цилиндров.
В момент T10 времени, количество энергии искры, подаваемой во вторую группу цилиндров, понижается до уровня энергии искры, подаваемой в цилиндры двигателя при существующих скорости вращения и нагрузке двигателя, когда материал не удаляется со свечей зажигания посредством увеличения энергии, подаваемой на свечу зажигания. Посредством снижения энергии искры, может быть возможным понижать вероятность ухудшения характеристик у компонентов системы зажигания. Количество топлива, подаваемого в двигатель, остается постоянным.
Таким образом, количество энергии искры, подаваемой в цилиндры двигателя, может меняться для снижения вероятности пропусков зажигания двигателя и загрязнения свечи зажигания. Кроме того, энергия искры, подаваемая в цилиндры, может увеличиваться перед тем, как цилиндры выведены из работы, в то время как цилиндры выведены из работы, или когда цилиндры подвергаются возобновлению работы, для снижения вероятности загрязнения свечи зажигания и пропусков зажигания.
Далее, со ссылкой на фиг.5, показан способ выдачи искры в двигатель. Способ по п.5 может храниться в качестве исполняемых команд в постоянной памяти контроллера. Способ по фиг.5 может применяться в системе по фиг.1-3, чтобы обеспечивать последовательность по фиг.4.
На этапе 502, способ 500 определяет условия работы двигателя. Условия работы двигателя могут включать в себя, но не в качестве ограничения, скорость вращения двигателя, нагрузку двигателя, температуру двигателя и температуру устройства последующей очистки выхлопных газов. Способ 500 переходит на этап 504 после того, как определены условия работы двигателя.
На этапе 504, способ 500 оценивает, следует или нет выводить из работы группу цилиндров двигателя. Группа цилиндров двигателя может быть одним или более цилиндров двигателя. В некоторых примерах, группа цилиндров двигателя может выводиться из работы в ответ на скорость вращения и нагрузку двигателя. Кроме того, если температура двигателя больше, чем пороговая температура, группа цилиндров двигателя может выводиться из работы. Если способ 500 делает вывод, что присутствуют условия для вывода из работы группы цилиндров двигателя, способ 500 переходит на этап 506. Иначе, способ 500 переходит на выход.
На этапе 506, способ 500 оценивает, следует или нет увеличивать количество энергии, подаваемой на свечу зажигания цилиндра, который был запрошен для вывода из работы (например, прекращения сгорания внутри цилиндра). В одном из примеров, дополнительная энергия может подаваться на свечу зажигания цилиндра, запрошенного, чтобы выводиться из работы, на основании оценки накопленных углеводородов и/или углеродистой сажи на свече зажигания либо времени или количества циклов цилиндра после того, как вещество удалялось со свечи зажигания для снижения вероятности загрязнения свечи зажигания. Если способ 500 делает вывод, что дополнительная энергия должна подаваться на свечу зажигания, способ 500 переходит на этап 508. Иначе, способ 500 переходит на этап 512.
На этапе 508, способ 500 увеличивает количество энергии, подаваемой на свечи зажигания цилиндров, которые должны выводиться из работы, в ответ на запрос вывода из работы цилиндров. В одном из примеров, количество энергии, подаваемой на свечу зажигания, увеличивается до количества энергии, которая содействует удалению вещества со свечи зажигания. Количество энергии больше, чем количество энергии, подаваемой на свечу зажигания при существующих скорости вращения и нагрузке двигателя, когда дополнительная энергия не подается для удаления вещества со свечи зажигания. Например, во время перехода со всех действующих цилиндров на группу выведенных из работы цилиндров, когда двигатель является работающим на конкретных скорости вращения и нагрузке, X джоулей энергии подается на свечу зажигания до перехода на вывод из работы цилиндров, и X джоулей + Y джоулей энергии подается на свечу зажигания для удаления вещества со свечи зажигания, с замечанием, что Y является положительным и ненулевым. Способ 500 переходит на этап 510 после того, как увеличено количество энергии, подаваемой на одну или более свечей зажигания в цилиндрах, запрошенных для вывода из работы.
На этапе 510, способ 500 оценивает, подавалось или нет дополнительное количество энергии в цилиндры, запрошенные для вывода из работы, в течение пороговой продолжительности времени. Продолжительность времени может быть временем, количеством циклов двигателя, количество циклов цилиндра или другим состоянием двигателя. Если способ 500 делает вывод, что дополнительное количество энергии искры подавалось в цилиндры двигателя в течение пороговой продолжительности времени, способ 500 переходит на этап 512. Иначе, способ 500 возвращается на этап 510.
На этапе 512, способ 500 прекращает поток топлива и искру в группу цилиндров, которые должны быть выведены из работы. Однако, в некоторых примерах, способ 500 может прекращать впрыск топлива на этапе 506, так чтобы цилиндры двигателя могли продолжать принимать искру после того, как поток топлива в цилиндры был выведен из работы. Искра, подаваемая в группу цилиндров, может прекращаться посредством прекращения протекания тока в одну или более катушек зажигания. Поток топлива в цилиндры двигателя может прекращаться посредством перекрытия топливных форсунок. Способ 500 переходит на этап 514 после того, как прекращены выдача искры и поток топлива в выводимые из работы цилиндры.
На этапе 514, способ 500 оценивает, следует или нет возобновлять работу цилиндров по причинам выбросов, ограничения ухудшения характеристик или другой причине, когда условия, такие как скорость вращения и нагрузка двигателя приемлемы для вывода из работы цилиндров. В одном из примеров, выведенные из работы цилиндры могут подвергаться возобновлению работы, когда температура цилиндра и устройства последующей очистки выбросов меньше, чем пороговая температура. Если способ 500 делает вывод, что выведенные из работы цилиндры должны быть подвергнуты возобновлению работы, способ 500 переходит на этап 516. Иначе, способ 500 переходит на этап 522.
На этапе 516, способ 500 подает топливо и увеличенное количество энергии искры в выведенные из работы цилиндры двигателя, тем самым, возобновляя работу цилиндров. В одном из примеров, количество энергии, подаваемой на свечу зажигания, увеличивается до количества энергии, которая содействует удалению вещества со свечи зажигания. Количество энергии больше, чем количество энергии, подаваемой на свечу зажигания при существующих скорости вращения и нагрузке двигателя, когда все цилиндры являются действующими, и дополнительная энергия не подается для удаления вещества со свечи зажигания. Например, X джоулей энергии подаются на свечу зажигания, когда все цилиндры двигателя работают на данных скорости вращения и нагрузке, и X джоулей + Y джоулей энергии подаются на свечу зажигания для удаления вещества со свечи зажигания, когда цилиндры подвергаются временному возобновлению работы при существующих скорости вращения и нагрузке двигателя, с замечанием, что Y является положительным и ненулевым, и крутящий момент двигателя поддерживается на существующем крутящем моменте двигателя. Посредством одновременного возобновления работы цилиндров и увеличения количества энергии, подаваемой на свечи зажигания, способ 500 прогревает компоненты двигателя и удаляет вещество со свечей зажигания. Способ 500 переходит на этап 518 после того, как увеличено количество энергии, подаваемой на одну или более свечей зажигания в цилиндрах, запрошенных для вывода из работы.
На этапе 518, способ 500 оценивает, были или нет подвергнутые возобновлению работы цилиндры приведены в действие на требуемую продолжительность времени. Требуемая продолжительность времени может быть временем, состоянием, когда температура двигателя или последующей очистки находится на пороговом уровне, или некоторой другой продолжительностью времени. Если способ 500 делает вывод, что ранее выведенные из работы цилиндры были действующими в течение пороговой продолжительности времени, способ 500 переходит на этап 520. Иначе, способ 500 возвращается на этап 516.
На этапе 520, способ 500 прекращает поток топлива и выдачу искры в группу цилиндров, требуемых для вывода из работы. Посредством прекращения потока топлива и искры в цилиндры, цилиндры вновь выводятся из работы. Способ 500 переходит на этап 530 после того, как цилиндры в группе выведены из работы.
На этапе 522, способ 500 оценивает, следует или нет снижать вероятность загрязнения свечи зажигания, в ответ на продолжительность времени вывода из работы цилиндров или в ответ на оценку загрязняющего вещества, которое накоплено на свече зажигания цилиндра, в котором прекращено сгорание. В одном из примеров, способ оценивает, следует ли понижать вероятность загрязнения свечи зажигания после того, как двигатель отработал с выведенными из работы цилиндрами в течение порогового времени или порогового количества циклов двигателя. В еще одном примере, способ 500 оценивает, следует или нет понижать вероятность загрязнения свечи зажигания на основании модели или измерения накопленного вещества на одной или более свечей зажигания. Если способ 500 делает вывод, что следует понижать вероятность загрязнения свечи зажигания, способ 500 переходит на этап 524. Иначе, способ 500 переходит на этап 530.
На этапе 524, способ 500 выдает увеличенное количество энергии искры в выведенные из работы цилиндры двигателя. В одном из примеров, количество энергии, подаваемой на свечу зажигания, увеличивается до количества энергии, которая содействует удалению вещества со свечи зажигания. Количество энергии больше, чем количество энергии, подаваемой на свечу зажигания при существующих скорости вращения и нагрузке двигателя, когда все цилиндры являются действующими, и дополнительная энергия не подается для удаления вещества со свечи зажигания. Например, X джоулей энергии подаются на свечу зажигания, когда все цилиндры двигателя работают на данных скорости вращения и нагрузке, и X джоулей + Y джоулей энергии подаются на свечу зажигания для удаления вещества со свечи зажигания, с замечанием, что Y является положительным и ненулевым, и крутящий момент двигателя поддерживается на существующем крутящем моменте двигателя. Посредством увеличения количества энергии, подаваемой на свечи зажигания, способ 500 может удалять накопленное вещество со свечей зажигания в выведенных из работы цилиндрах. Количество энергии искры, подаваемой в цилиндры, которые не осуществляют сгорание топливно-воздушной смеси, больше, чем количество энергии искры, подаваемой в действующие цилиндры двигателя. Способ 500 переходит на этап 526 после того, как увеличено количество энергии, подаваемой на одну или более свечей зажигания в выведенных из работы цилиндрах.
На этапе 526, способ 500 оценивает, подавалась или нет увеличенная энергия искры в выведенные из работы цилиндры в течение требуемой продолжительности времени. Требуемая продолжительность времени может быть временем или некоторой другой продолжительностью времени. Дополнительно, требуемая или заданная продолжительность времени меняется в зависимости от по меньшей мере одного состояния двигателя (например, температуры двигателя, температуры цилиндра, давления в цилиндре). Если способ 500 делает вывод, что увеличенное количество энергии искры выдавалась в течение пороговой продолжительности времени, способ 500 переходит на этап 528. Иначе, способ 500 возвращается на этап 524.
На этапе 520, способ 500 прекращает выдачу искры в группу цилиндров, которые выведены из работы. Способ 500 переходит на этап 530 после того, как цилиндры в группе выведены из работы.
На этапе 530, способ 500 оценивает, следует или нет возобновлять работу выведенных из работы цилиндров. Выведенные из работы цилиндры могут подвергаться возобновлению работы в ответ на увеличение скорости вращения и/или нагрузки двигателя, или другие условия. В некоторых примерах, искра может подаваться в выведенные из работы цилиндры на этапе 530 в течение заданного времени или событий двигателя перед тем, как топливо подается в выведенные из работы цилиндры, так чтобы загрязняющее вещество могло удаляться со свечей зажигания непосредственно перед тем, как выведенные из работы цилиндры подвергаются возобновлению работы, чтобы сжигать топливно-воздушные смеси. Искра может подаваться на уровне энергии, который больше, чем если бы двигатель был работающим на таких же скорости вращения и нагрузке двигателя без попытки удалять загрязняющее вещество со свечи зажигания. Если способ 500 делает вывод, что следует возобновить работу выведенных из работы цилиндров, способ 500 переходит на этап 532. Иначе, способ 500 возвращается на этап 514.
На этапе 532, способ 500 подает искру и топливо в выведенные из работы цилиндры двигателя. Количество топлива в выведенных из работы цилиндрах увеличивается до уровня, такого чтобы крутящий момент двигателя до и после перехода с работы двигателя с выведенными из работы цилиндрами и на работу двигателя без выведенных из работы цилиндров поддерживался на по существу постоянном уровне. Величина искры, подаваемой в только что подвергнутые возобновлению работы цилиндры, может быть величиной, которая равна величине энергии искры, подаваемой в цилиндры, когда вещество, которое может загрязнять свечи зажигания, не удаляется, в то время как двигатель является работающим на таких же скорости вращения и нагрузке. В некоторых примерах, более высокий уровень энергии искры может выдаваться в подвергнутые возобновлению работы цилиндры в течение заданного времени или событий двигателя для снижения вероятности пропусков зажигания. Способ 500 переходит на выход после того, как топливо и искра выдаются в выведенные из работы цилиндры, чтобы возобновить работу цилиндров.
Таким образом, способ по фиг.5 предусматривает способ выдачи искры в двигатель, включающий в себя этапы, на которых осуществляют работу первой группы цилиндров и вывод из работы второй группы цилиндров, причем вторая группа цилиндров выводится из работы посредством прекращения искры и потока топлива во вторую группу цилиндров; и выдачу искры без выдачи топлива в цилиндр второй группы цилиндров заданную продолжительность времени после того, как вторая группа цилиндров выведена из работы. Способ включает в себя те случаи, когда вторая группа цилиндров является одним или более цилиндрами, и где искра выдается во вторую группу цилиндров через заданное количество циклов двигателя или цилиндра после того, как вторая группа цилиндров выведена из работы. Способ включает в себя те случаи, когда, после того, как вторая группа цилиндров выведена из работы, искра выдается без выдачи топлива в цилиндр второй группы цилиндров заданную продолжительность времени после того, как выведена из работы вторая группа цилиндров, во время первого состояния, и где искра и топливо выдаются в цилиндр из второй группы цилиндров заданную продолжительность времени после того, как вторая группа цилиндров выведена из работы, во время второго состояния.
В некоторых примерах, способ включает в себя те случаи, когда вторая группа цилиндров выводится из работы в ответ на нагрузку двигателя, двигатель работает на скорости вращения и нагрузке, где количество энергии зажигания, выдаваемой в цилиндр, больше, чем когда двигатель работает на таких же скорости вращения и нагрузке наряду с выдачей как искры, так и топлива в цилиндр второй группы цилиндров. Способ включает в себя те случаи, когда количество энергии зажигания увеличивается посредством увеличения времени зарядки катушки зажигания. Способ включает в себя те случаи, когда количество энергии зажигания увеличивается посредством выдачи энергии из двух катушек зажигания. Способ включает в себя те случаи, когда заданная продолжительность времени меняется в зависимости от по меньшей мере одного состояния двигателя. Способ включает в себя те случаи, когда состоянием двигателя является температура двигателя или давление в цилиндре.
В еще одном примере, способ выдачи искры в двигатель, включает в себя этапы, на которых осуществляют работу первой группы цилиндров посредством сжигания топливно-воздушных смесей в первой группе цилиндров; работу второй группы цилиндров посредством сжигания топливно-воздушных смесей во второй группе цилиндров; и увеличение количества энергии зажигания, выдаваемой в цилиндр второй группы цилиндров, в ответ на запрос вывести из работы цилиндр. Способ дополнительно содержит вывод из работы цилиндра после выдачи количества энергии зажигания в течение заданной продолжительности времени, заданная продолжительность времени основана на условиях работы двигателя перед запросом вывести из работы цилиндр.
В некоторых примерах, способ дополнительно содержит возобновление работы цилиндра и работу двигателя на скорости вращения и нагрузке, и увеличение количества энергии зажигания, выдаваемой в цилиндр до количества энергии, которая больше, чем количество энергии зажигания, если бы двигатель работал на скорости вращения и нагрузке, в течение заданного времени после того, как цилиндр был выведен из работы. Способ дополнительно содержит вывод из работы цилиндра посредством прекращения искры и потока топлива в цилиндр, работу двигателя на скорости вращения и нагрузке, и возобновление зажигания у цилиндра без возобновления потока топлива в цилиндр, через заданную продолжительность времени. Способ включает в себя те случаи, когда искра возобновляется у цилиндра и подается с величиной энергии, которая больше, чем когда двигатель работает на тех же скорости вращения и нагрузке наряду с выдачей как искры, так и топлива в цилиндр. Способ включает в себя те случаи, когда количество энергии зажигания, выдаваемой в цилиндр, увеличивается посредством увеличения времени зарядки катушки зажигания.
Как следует принимать во внимание рядовым специалистам в данной области техники, процедуры, описанные на фиг.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, рядовому специалисту в данной области техники следует понимать, 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 или альтернативных топливных конфигурациях, могли бы использовать настоящее описание для получения преимущества.