СПОСОБ ВЫВОДА ИЗ РАБОТЫ ОДНОГО ИЛИ БОЛЕЕ ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ)
METHOD FOR STOPPING OF ONE OR MORE ENGINE CYLINDERS (VARIANTS)

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к способу вывода из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя в ответ на потерю хладагента в двигателе с турбонаддувом.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Двигатели могут охлаждаться посредством циркуляции хладагента, такой как вода, через перепускные каналы в двигателе. В случае ухудшения работы системы охлаждения (например, ухудшения работы водяного насоса) или потери хладагента (например, вследствие утечки системы охлаждения), металлические компоненты двигателя могут перегреваться.
Гебби и другие (см. US 7,204,235, опубл. 17.04.2007, МПК F02D13/06, F02D17/02) принимают меры в ответ на перегрев двигателя в случае ухудшения работы системы охлаждения поочередным отключением топливных форсунок у каждого ряда цилиндров двигателя и воздушным охлаждением выведенного из работы ряда цилиндров двигателя не подвергнутого сгоранию всасываемого воздуха. Поочередный вывод из работы каждого ряда цилиндров может давать некоторый крутящий момент двигателя для работы транспортного средства.
Авторы в материалах настоящего описания выявили потенциальные проблемы у вышеприведенного подхода. А именно, у двигателей с турбонаддувом и других двигателей с высокой удельной выходной мощностью, традиционные стратегии обеспечивающего безотказную работу охлаждения, такие как поочередный вывод из работы и воздушное охлаждение рядов цилиндров двигателя, могут не поддерживать температуры головки блока цилиндров ниже температур плавления металла двигателя. Следовательно, двигатели с турбонаддувом зачастую являются вышедшими из строя вскоре после ввода в действие традиционных стратегий обеспечивающего безотказную работу охлаждения. Более того, даже если некоторые цилиндры поддерживают сгорание во время охлаждения, двигатель может не выдавать достаточный крутящий момент для поддержания эксплуатационных качеств транспортного средства и ездовых качеств транспортного средства, в особенности в двигателях с турбонаддувом.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Одним из подходов, который преодолевает вышеуказанные проблемы, является способ, обеспечивающий безотказную работу охлаждения (FSC), содержащий вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки цилиндров двигателя в ответ на ухудшение работы системы охлаждения и/или потерю хладагента в двигателе с турбонаддувом.
В одном из аспектов предложен способ, включающий в себя этапы, на которых:
в ответ на потерю хладагента в двигателе с турбонаддувом, ограничивают скорость вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя и выводят из работы один или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя, и
ограничивают скорость вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя и выводят из работы один или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя в ответ на температуру цилиндра двигателя одного или более цилиндров двигателя, превышающую вторую пороговую температуру,
при этом ограничение скорости вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя включает в себя этап, на котором ограничивают скорость вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя, выше которой температура цилиндра двигателя превышает третью пороговую температуру, причем третья пороговая температура больше, чем вторая пороговая температура,
причем установка количества выведенных из работы цилиндров двигателя с ограничением нагрузки двигателя основана на повышении имеющегося в распоряжении крутящего момента при поддержании температуры цилиндра двигателя ниже третьей пороговой температуры и при поддержании скорости вращения двигателя,
при этом установка количества выведенных из работы цилиндров двигателя и ограничение нагрузки двигателя дополнительно основаны на снижении нагрузки при поддержании температуры цилиндра двигателя ниже третьей пороговой температуры и при поддержании скорости вращения двигателя, и
установка количества выведенных из работы цилиндров двигателя и ограничение нагрузки двигателя дополнительно основаны на уменьшении количества выведенных из работы цилиндров при поддержании температуры цилиндра двигателя ниже третьей пороговой температуры и при поддержании скорости вращения двигателя, причем
осуществляют переключение с повышением на более высокую передачу и увеличивают скорость транспортного средства при поддержании температуры цилиндра двигателя ниже третьей пороговой температуры и при понижении скорости вращения двигателя.
В одном из вариантов предложен способ, в котором вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении скорости вращения двигателя включает в себя этап, на котором выводят из работы большее количество цилиндров двигателя и/или усиливают ограничение нагрузки с увеличением скорости вращения двигателя.
В одном из вариантов предложен способ, в котором вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении скорости вращения двигателя включает в себя этап, на котором выводят из работы большее количество цилиндров двигателя и/или усиливают ограничение нагрузки с увеличением температуры цилиндра двигателя.
В одном из вариантов предложен способ, в котором ограничение нагрузки двигателя включает в себя этап, на котором выполняют одно или более из того, что увеличивают открывание клапана регулятора давления наддува, уменьшают впускной воздушный дроссель и увеличивают поток всасываемого воздуха через перепускной канал впускного компрессора.
В одном из вариантов предложен способ, в котором вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя включает в себя этап, на котором распределенным образом выводят из работы один или более цилиндров двигателя.
В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором поддерживают температуру цилиндра двигателя посредством того, что выводят из работы один или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя, в первом в состоянии, в котором температура цилиндра двигателя ниже верхней целевой температуры и выше нижней целевой температуры, при этом верхняя целевая температура меньше, чем третья пороговая температура, а нижняя целевая температура больше, чем вторая пороговая температура.
В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором снижают температуру цилиндра двигателя во втором в состоянии, в котором температура цилиндра двигателя выше верхней целевой температуры, посредством того, что выводят из работы один или более действующих цилиндров двигателя при ограничении нагрузки.
В одном из дополнительных аспектов предложен способ вывода из работы одного или более цилиндров двигателя, включающий в себя этапы, на которых:
в ответ на потерю хладагента в двигателе с турбонаддувом, ограничивают скорость вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя и выводят из работы один или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя, и
ограничивают скорость вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя и выводят из работы один или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя в ответ на температуру цилиндра двигателя одного или более цилиндров двигателя, превышающую вторую пороговую температуру,
при этом ограничение скорости вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя включает в себя этап, на котором ограничивают скорость вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя, выше которой температура цилиндра двигателя превышает третью пороговую температуру, причем третья пороговая температура больше, чем вторая пороговая температура,
причем вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении скорости вращения двигателя включает в себя этап, на котором выводят из работы большее количество цилиндров двигателя и/или усиливают ограничение нагрузки с увеличением температуры цилиндра двигателя,
поддерживают температуру цилиндра двигателя посредством того, что выводят из работы один или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя, в первом в состоянии, в котором температура цилиндра двигателя ниже верхней целевой температуры и выше нижней целевой температуры, при этом верхняя целевая температура меньше, чем третья пороговая температура, а нижняя целевая температура больше, чем вторая пороговая температура, и
снижают температуру цилиндра двигателя во втором в состоянии, в котором температура цилиндра двигателя выше верхней целевой температуры, посредством того, что выводят из работы один или более действующих цилиндров двигателя при ограничении нагрузки, при этом
в третьем в состоянии, в котором температура цилиндра двигателя ниже нижней целевой температуры и время нагрузки пуска в ход меньше, чем пороговое время, выводят из работы один или более цилиндров двигателя, при этом ограничение нагрузки включает в себя этап, на котором временно увеличивают нагрузку двигателя выше предела нагрузки.
В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых увеличивают время нагрузки пуска в ход, когда нагрузка увеличена выше предела нагрузки, и уменьшают время нагрузки пуска в ход, когда двигатель с турбонаддувом работает на холостом ходу, или когда скорость транспортного средства выше пороговой скорости.
В одном из еще дополнительных аспектов предложен способ вывода из работы одного или более цилиндров двигателя с турбонаддувом, включающий в себя этапы, на которых:
выводят из работы разное количество цилиндров двигателя в разных состояниях и ограничивают нагрузку двигателя, при этом
поддерживают температуру цилиндра двигателя ниже пороговой температуры;
поддерживают скорость вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя, и
осуществляют переключение с повышением на более высокую передачу и увеличивают скорость транспортного средства при увеличении имеющегося в распоряжении крутящего момента двигателя.
В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых выводят из работы разные количества цилиндров двигателя и ограничивают нагрузку двигателя в ответ на ухудшение работы компонентов двигателя для уменьшения перегрева двигателя.
Более того, способ может содержать вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки цилиндров двигателя в ответ на превышение температурой цилиндра двигателя второй пороговой температуры. Количество выведенных из работы цилиндров и предел нагрузки могут выбираться на основании повышения крутящего момента при поддержании скорости вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя и поддержанием температур цилиндров двигателя ниже третьей пороговой температуры, третья пороговая температура больше, чем вторая пороговая температура. Таким образом, перегрев
металлических компонентов двигателя может уменьшаться при поддержании эксплуатационных и ездовых качеств транспортного средства.
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 раскрытие изобретения, приведенное выше, представлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 показывает схематичное изображение примерного двигателя с турбонаддувом.
Фиг. 2 показывает схематичное изображение местного разреза примерного датчика температуры, установленного в выпускном коллекторе двигателя.
Фиг. 3 показывает примерный график температуры места перегрева цилиндра в зависимости от скорости вращения двигателя.
Фиг. 4 показывает примерный график температуры места перегрева цилиндра в зависимости от нагрузки.
Фиг. 5 показывает примерный график крутящего момента в зависимости от нагрузки.
Фиг. 6 показывает примерный график крутящего момента в зависимости от скорости вращения вала.
Фиг. 7-10 показывает блок-схемы последовательности операций способа для примерных процедур.
Фиг. 11 показывает схематичное изображение примерного общего представления стратегии обеспечивающего безотказную работу охлаждения для двигателя с турбонаддувом.
Фиг. 12 - примерная временная последовательность, показывающая условия работы транспортного средства при осуществлении стратегии обеспечивающего безотказную работу охлаждения для двигателя с турбонаддувом.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к способу вывода из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя в ответ на потерю хладагента в двигателе с турбонаддувом. В одном из примеров, способ содержит вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки одного или более действующих цилиндров при поддержании скорости вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя и при поддержании температуры цилиндров двигателя ниже третьей пороговой температуры. Таким образом, перегрев цилиндров двигателя может уменьшаться при поддержании ездовых качеств транспортного средства и эксплуатационных качеств транспортного средства в диапазоне условий работы двигателя.
Фиг. 1 иллюстрирует пример двигателя с турбонаддувом, включающего в себя впускной компрессор, турбину с приводом от выхлопных газов, регулятор давления наддува и контроллер двигателя. Фиг. 2 иллюстрирует пример датчика температуры выпускного коллектора, который может использоваться для выдачи показания температуры головки блока цилиндров двигателя. Фиг. 3-5 - примерные графики температуры головки блока цилиндров в зависимости от скорости вращения двигателя, температуры головки блока цилиндров в зависимости от нагрузки и крутящего момента в зависимости от нагрузки, соответственно, а фиг. 6 - график крутящего момента в зависимости от скорости вращения выходного вала. Фиг. 7 показывает примерный способ, иллюстрирующий, каким образом фиг. 3-6 могут использоваться, чтобы отображать условия работы двигателя для заданных рабочих точек двигателя в стратегии обеспечивающего безотказную работу охлаждения (FSC) для уменьшения перегрева двигателя при поддержании ездовых качеств транспортного средства и эксплуатационных качеств транспортного средства. Фиг. 8-10 - блок-схемы последовательности операций способа, иллюстрирующие примерные процедуры для способа вывода из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки одного или более действующих цилиндров на основании скорости вращения двигателя и температуры головки блока цилиндров двигателя, а фиг. 11 иллюстрирует общее представление способа. Фиг. 12 - примерная временная диаграмма, иллюстрирующая рабочие условия транспортного средства наряду с выводом из работы цилиндров двигателя и ограничением нагрузки двигателя после того, как выявлена потеря хладагента.
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. Выпускной коллектор 48 может быть встроенным выпускным коллектором или отдельным выпускным коллектором. 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 окно, что известно специалистам в данной области техники как оконный впрыск. Топливная форсунка 66 подает жидкое топливо пропорционально длительности импульса, выдаваемой контроллером 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).
Впускной коллектор 44 питается воздухом посредством компрессора 162. Выхлопные газы вращают турбину 164, которая присоединена к валу 161, тем самым, приводя в движение компрессор 162. В некоторых примерах, перепускной канал 77 включен в состав, так что выхлопные газы могут обходить турбину 164 во время выбранных условий работы. Поток через перепускной канал 77 регулируется посредством регулятора 75 давления наддува. Кроме того, перепускной канал 86 компрессора может быть предусмотрен в некоторых примерах, чтобы ограничивать давление, выдаваемое компрессором 162. Поток через перепускной канал 86 регулируется посредством клапана этапе 85. В дополнение, впускной коллектор 44 показан сообщающимся с центральным дросселем 62, который регулирует положение дроссельной заслонки 64 для регулирования потока воздуха из воздухозаборника 42 двигателя. Центральный дроссель 62 может быть с электроприводом.
Система 88 зажигания без распределителя выдает искру зажигания в камеру 30 сгорания для воспламенения топливно-воздушной смеси через свечу 92 зажигания в ответ на действие контроллера 12. В других примерах, двигатель может быть двигателем с воспламенением от сжатия без системы зажигания, таким как дизельный двигатель. 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; температуру головки блока цилиндров (CHT) и/или температуру выпускного коллектора (EMT) с датчика 59 температуры, датчика 134 положения, присоединенного к педали 130 акселератора для считывания положения, заданного 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 (например, измерителя расхода воздуха с термоэлементом); 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).
Контроллер 12 также может поддерживать связь с дисплеем 196 сообщений системы диагностики. Дисплей 196 сообщений системы диагностики может включать в себя световой индикатор(ы) и/или текстовое устройство отображения, на котором сообщения отображаются для водителя, такие как сообщения, запрашивающие ввод оператора для запуска двигателя, как обсуждено ниже. Дисплей сообщений системы диагностики также может включать в себя различные части ввода для приема водительского ввода, такие как кнопки, сенсорные экраны, устройство речевого ввода/распознавания речи. В альтернативном варианте осуществления, дисплей сообщений системы диагностики может передавать звуковые сообщения водителю без отображения.
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. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, могут применяться другие конфигурации двигателя, например, дизельный двигатель.
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 описано просто в качестве примера, и что установки момента открывания и/или закрывания впускного и выпускного клапанов могут меняться так, чтобы давать положительное или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрывание впускного клапана или различные другие примеры.
Далее, с обращением к фиг. 2, она иллюстрирует местный разрез 200 встроенного выпускного коллектора (IEM). В качестве примера, выпускной коллектор 48 может быть IEM. IEM может включать в себя встроенные каналы 230 для хладагента в нем для осуществления циркуляции хладагента, тем самым, улучшения отвода тепла из потока выхлопных газов через выпускное окно 220. IEM могут быть изготовлены из алюминия, который может быть более легким, чем традиционные чугунные отдельные выпускные коллекторы, тем самым, улучшая экономию топлива и мощность в лошадиных силах, но может быть в большей степени восприимчивым к перегреву двигателя при ухудшении работы системы охлаждения вследствие более низких температур плавления металла. Например, температура плавления двигателя для алюминиевой головки блока цилиндров может быть более низкой, чем температура плавления двигателя для головки из алюминия без термообработки, которая может быть более низкой, чем температура плавления двигателя для термообработанной головки блока цилиндров.
Датчик 250 температуры выпускного коллектора (EMT) может быть вмонтирован непосредственно в корпус IEM и может использоваться для снабжения контроллера 12 двигателя показанием температуры выпускного коллектора, температурой двигателя, температурой головки блока цилиндров и/или температурой выхлопных газов двигателя. Более того, датчик 250 EMT может использоваться, чтобы сигнализировать об ухудшении характеристик системы охлаждения и/или о потере хладагента, или чтобы инициировать выдачу водителю указания приближения температуры хладагента к точке кипения хладагента.
В еще одном примере, датчик температуры, такой как термопара, может быть вмонтирован непосредственно в корпус выпускного коллектора 48, чтобы снабжать контроллер 12 показанием температуры цилиндра двигателя. В других примерах, температура цилиндра двигателя может измеряться датчиком температуры, расположенным в цилиндре двигателя, головке блока цилиндров двигателя, и тому подобном. Таким образом, температуры цилиндров двигателя могут измеряться и передаваться в контроллер 12 во время работы двигателя. Как описано выше, EMT, CHT или другая температура цилиндра двигателя может использоваться для измерения и передачи температуры цилиндра двигателя, и может использоваться для указания перегрева двигателя.
В двигателях с высокой удельной выходной мощностью, в особенности двигателях с турбонаддувом, температуры цилиндров двигателя, большие, чем пороговая температура 330 перегрева, могут формироваться на высокой нагрузке, даже когда один или более цилиндров двигателя выведены из работы. Вывод из работы цилиндра двигателя может включать в себя прекращение впрыска топлива в цилиндр двигателя. Таким образом, выведенный из работы цилиндр двигателя может охлаждаться воздухом посредством прокачивания всасываемого воздуха через цилиндр двигателя в отсутствие впрыска топлива и сгорания для уменьшения перегрева двигателя. В качестве дополнительного примера, вывод из работы цилиндра двигателя дополнительно может содержать поддержание впускных и выпускных клапанов цилиндра в закрытом положении. Таким образом, выведенный из работы цилиндр двигателя может охлаждаться воздухом посредством сжатия и расширения воздуха, захваченного в выведенном из работы цилиндре двигателя, в отсутствие впрыска топлива, сгорания и потока воздуха.
Вывод из работы цилиндров может включать в себя вывод из работы одного или более цилиндров за раз, например, поочередный вывод из работы ряда цилиндров или распределенный вывод из работы одного или более цилиндров двигателя. Распределенный вывод из работы одного или более цилиндров двигателя может включать в себя вывод из работы одного или более цилиндров двигателя карусельным образом, при этом вывод из работы цилиндров двигателя периодически повторяется или равномерно распределен среди цилиндров двигателя.
Количество выведенных из работы цилиндров двигателя может выбираться на основании условий работы транспортного средства и двигателя. Например, большее количество цилиндров может выводиться из работы с увеличением скорости вращения двигателя и с увеличением температуры цилиндров двигателя. С другой стороны, по мере того, как уменьшается скорость вращения двигателя, и/или снижаются температуры цилиндров двигателя, меньшее количество цилиндров может выводиться из работы. В качестве дополнительного примера, четное количество цилиндров может выводиться из работы, чтобы смягчать шум, вибрации, неплавность движения (NVH) двигателя. В качестве дополнительного примера, некоторое количество цилиндров могут оставаться действующими во время работы двигателя, чтобы выдавать крутящий момент двигателя для обеспечения эксплуатационных качеств двигателя и ездовых качеств двигателя. Например, три цилиндра могут выводиться из работы в шестицилиндровом двигателе, и 4 цилиндра могут выводиться из работы в восьмицилиндровом двигателе.
Перегрев двигателя может указывать ссылкой на температуру цилиндра двигателя (например, EMT или CHT), превышающую температуру 1160 перегрева металла двигателя (смотрите фиг. 11), выше которой может происходить перегрев металлических компонентов двигателя. Например, температура 1160 перегрева металла двигателя может соответствовать температуре перегрева металла двигателя или металла цилиндров, выше которой может происходить перегрев металла двигателя.
Фиг. 3-7 иллюстрируют способ получения характеристик рабочих областей двигателя (например, областей скорости вращения двигателя, количества выведенных из работы цилиндров, нагрузки и других условий работы двигателя) для двигателя, например, двигателя с турбонаддувом. Получение характеристик двигателя может выполняться в отсутствие хладагента, чтобы соотносить условия работы двигателя с температурой цилиндра двигателя или CHT при ухудшении работы системы охлаждения. Более того, CHT может содержать периодически повторяющуюся температуру цилиндра двигателя, при этом периодически повторяющаяся температура цилиндра двигателя может быть установившейся температурой цилиндра двигателя. Температура цилиндра двигателя дополнительно может содержать периодически повторяющуюся температуру мест перегрева, при этом периодически повторяющаяся температура мест перегрева может измеряться датчиком температуры в местоположении цилиндра двигателя, которое предрасположено к перегреву. Получение характеристик рабочих областей двигателя может быть заданным и выполняться автономно и/или может выполняться в неавтономном режиме, в то время как транспортное средство находится в действии. Получение характеристик рабочих областей двигателя в отсутствие хладагента может помогать определять рабочие области двигателя в ответ на ухудшение работы системы охлаждения при поддержании ездовых качеств двигателя и эксплуатационных качеств двигателя, при уменьшении перегрева двигателя.
Далее, с обращением к фиг. 3, она иллюстрирует график 300 CHT в зависимости от скорости вращения двигателя, в то время как система охлаждения двигателя выключена (например, нет потока хладагента, и/или есть потеря хладагента) при постоянной нагрузке и постоянном количестве выведенных из работы цилиндров. На фиг. 3, кривая 310 CHT может соответствовать температуре мест перегрева цилиндра, измеренной датчиком температуры, расположенным в положении цилиндра двигателя, которое предрасположено к перегреву. Вообще, CHT может неуклонно увеличиваться с увеличением скорости вращения двигателя, выравниваясь на более высоких скоростях вращения двигателя. Дополнительные кривые CHT могут определяться посредством измерения CHT в зависимости от скорости вращения двигателя и меняющихся количества выведенных из работы цилиндров и нагрузки одного или более действующих цилиндров. В качестве примера, посредством сравнения кривых CHT, может обнаруживаться, что CHT должна снижаться, когда количество выведенных из работы цилиндров уменьшается, и когда увеличивается ограничение нагрузки двигателя. Более того, может быть найдено пороговая скорость 320 вращения двигателя, выше которой двигатель не может охлаждаться воздухом в достаточной мере. Например, выше пороговой скорости 320 вращения двигателя, CHT может превышать пороговую температуру 330 перегрева, несмотря на вывод из работы одного или более цилиндров двигателя и ограничение нагрузки двигателя. В качестве еще одного примера, выше пороговой скорости 320 вращения двигателя, вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя могут не охлаждать в достаточной мере двигатель, чтобы снижать CHT ниже пороговой температуры 330 перегрева. На фиг. 3, пороговая температура 330 перегрева имеет значение приблизительно 450°F, однако, пороговая температура перегрева может меняться для разных типов двигателя, материалов конструкции цилиндров двигателя, и тому подобного.
Количество выведенных из работы цилиндров может указывать ссылкой на количество выведенных из работы цилиндров в любой момент во время работы двигателя. Тем не менее, вывод из работы цилиндров может распределяться по всем или некоторым из цилиндров двигателя. Например, вывод из работы цилиндров двигателя может периодически повторяться или чередоваться среди всех цилиндров двигателя предписанным равномерным или неравномерным образом, чтобы сдерживать перегрев двигателя.
Затем, фиг. 4 иллюстрирует примерный график 400 CHT в зависимости от нагрузки на постоянной скорости вращения двигателя (например, 1000 оборотов в минуту), в то время как система охлаждения двигателя выключена (например, нет потока хладагента). CHT может представлять установившуюся периодически повторяющуюся температуру мест перегрева цилиндра. Кривые 410, 420, 430, 440 и 450 иллюстрируют CHT двигателя для случаев нуля, одного, двух, трех и четырех выведенных из работы цилиндров, соответственно. Вообще, CHT может увеличиваться с ростом нагрузки, выравниваясь на более высоких нагрузках. Более того, CHT может снижаться по мере того, как увеличивается количество выведенных из работы цилиндров. Пересечение кривых 410, 420, 430, 440 и 450 с пороговой температурой 330 перегрева может использоваться для определения пределов нагрузки, при которых двигатель может работать для каждого количества выведенных из работы цилиндров, в то время как система охлаждения выключена, чтобы поддерживать CHT ниже пороговой температуры перегрева. Дополнительные графики CHT в зависимости от нагрузки на других скоростях вращения двигателя ниже пороговой скорости 320 вращения двигателя могут использоваться для отображения нагрузок, при которых двигатель может работать для каждого количества выведенных из работы цилиндров. Таким образом, могут узнаваться пределы нагрузки двигателя в диапазоне скоростей вращения двигателя и количества выведенных из работы цилиндров. В качестве примера, нагрузка двигателя или нагрузка на один или более цилиндров может ограничиваться одним или более из открывания регулятора 75 давления наддува для уменьшения сжатия на впуске, открывания клапана 85 в перепускном канале 86 для уменьшения сжатия на впуске, закрывания дросселя 64, и тому подобного.
Далее, с обращением к фиг. 5, она иллюстрирует примерный график 500 выходного крутящего момента в зависимости от нагрузки при постоянной скорости вращения двигателя (например, 1000 оборотов в минуту). Кривые 510, 520, 530, 540 и 550 иллюстрируют крутящий момент двигателя для случаев нуля, одного, двух, трех и четырех выведенных из работы цилиндров, соответственно. Вообще, выходной крутящий момент может возрастать приблизительно линейно с ростом нагрузки. Более того, выходной крутящий момент может снижаться по мере того, как увеличивается количество выведенных из работы цилиндров. Дополнительные графики выходного крутящего момента в зависимости от нагрузки могут формироваться для других скоростей вращения двигателя ниже пороговой скорости 320 вращения двигателя и могут использоваться для отображения выходного крутящего момента двигателя, соответствующего нагрузке двигателя и количеству выведенных из работы цилиндров. Таким образом, может узнаваться крутящий момент на выходном валу в диапазоне скоростей вращения двигателя и количеств выведенных из работы цилиндров, когда выключена система охлаждения. Чтобы поддерживать эксплуатационные качества транспортного средства и ездовые качества транспортного средства, вывод из работы одного или более цилиндров при ограничении нагрузки дополнительно могут быть основаны на повышении крутящего момента, в дополнение к скорости вращения двигателя и CHT.
Далее, с обращением к фиг. 7, она показывает блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую примерный способ 700 определения условий работы двигателя для вывода из работы одного или более цилиндров при ограничении нагрузки, когда система охлаждения выключена, в качестве стратегии обеспечивающего безотказную работу охлаждения для двигателя с турбонаддувом. В качестве примера, способ 700 может выполняться для получения характеристик двигателя для предварительного определения условий рабочей стратегии обеспечивающего безотказную работу охлаждения. Например, предварительное определение условий рабочей стратегии обеспечивающего безотказную работу охлаждения может использоваться для стратегий управления без обратной связи, если хладагент потеряна, или если система охлаждения подвергнута ухудшению характеристик. Более того, условия рабочей стратегии обеспечивающего безотказную работу охлаждения могут использоваться для управления без обратной связи, чтобы уменьшать перегрев двигателя, в ответ на ухудшение работы компонента двигателя. Способ 700 также может выполняться наряду с тем, что транспортное средство является работающим. Например, одно или более условий работы двигателя могут измеряться и давать входной сигнал в схему управления с замкнутой обратной связью для предотвращения перегрева двигателя, если хладагент потерян, или если подвергнута ухудшению работы система охлаждения.
Способ 700 начинается на этапе 710, где CHT в зависимости от скорости вращения двигателя (например, график 300) измеряется в диапазоне нагрузок двигателя и выведенных из работы цилиндров, как показано посредством 714, 716, и т.д. Пороговая скорость 320 вращения двигателя может определяться с использованием 714, 716, и т.д., по скорости вращения двигателя, соответствующей пороговой температуре 330 перегрева. Выше пороговой скорости 320 вращения двигателя, вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя могут не снижать перегрев двигателя.
Затем, способ 700 переходит на этап 720, где CHT в зависимости от нагрузки (например, график 400) может измеряться в диапазоне выведенных из работы цилиндров и скоростей вращения двигателя ниже пороговой скорости 320 вращения двигателя, как показано посредством 724, 726, и т.д. Например, как показано на 724 и 726, графики CHT в зависимости от нагрузки формируются на 1000 оборотов в минуту и 2000 оборотах в минуту соответственно. Измерения CHT в зависимости от нагрузки могут дополнительно выполняться на других скоростях вращения двигателя ниже пороговой скорости 320 вращения двигателя, чтобы добиваться более точного получения характеристик работы двигателя. Затем, на этапе 730, способ 700 измеряет крутящий момент в зависимости от нагрузки (например, график 500) в диапазоне выведенных из работы цилиндров и скоростей вращения двигателя ниже пороговой скорости 320 вращения двигателя, как на 734, 736, и т.д. Например, как показано на 734 и 736, графики крутящего момента в зависимости от нагрузки формируются на 1000 оборотов в минуту и 2000 оборотах в минуту соответственно. Измерения крутящего момента в зависимости от нагрузки могут дополнительно выполняться на других скоростях вращения двигателя ниже пороговой скорости 320 вращения двигателя, чтобы добиваться более точного получения характеристик работы двигателя.
Затем, способ 700 переходит на этап 740, где состояния нагрузки и выведенных из работы цилиндров, соответствующие пороговой температуре 330 перегрева на 724, 726, и т.д., отображаются в соответствующие графики крутящего момента в зависимости от нагрузки (например, 734, 736, и т.д.) как показано посредством 744 и 746. Таким образом, выходной крутящий момент, соответствующий скорости вращения, нагрузке и количеству выведенных из работы цилиндров двигателя, может определяться для работы двигателя ниже пороговой температуры 330 перегрева и ниже пороговой скорости 320 вращения двигателя, когда система охлаждения подвергнута ухудшению работы. Например, CHT может понижаться посредством увеличения количества выведенных из работы цилиндров и/или посредством снижения нагрузки двигателя. В качестве дополнительного примера, выходной крутящий момент может увеличиваться посредством увеличения нагрузки двигателя и/или посредством уменьшения количества выведенных из работы цилиндров, при поддержании CHT ниже пороговой температуры 330 перегрева. Соответственно, ездовые качества транспортного средства и эксплуатационные качества транспортного средства могут достигаться, несмотря на вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя в ответ на ухудшение работы системы охлаждения.
Данные, графически изображенные на 724, 726, и т.д., 734, 736, и т.д., 744, 746, и т.д., могут сохраняться в виде справочных таблиц, удерживаемых в ОЗУ 108 или KAM 110 контроллера 12. Соответственно, в ответ на ухудшение работы системы охлаждения, или когда инициировано обеспечивающее безотказную работу охлаждение, контроллер 12 может обращаться к предварительно определенным справочным таблицам, чтобы определять надлежащие условия работы, чтобы двигатель с турбонаддувом поддерживал ездовые качества транспортного средства и эксплуатационные качества транспортного средства. Как описано выше, способ 700 также может выполняться в неавтономном режиме во время работы двигателя. Способ 700 заканчивается после 740.
Далее, с обращением к фиг. 6, она иллюстрирует примерный график 600 крутящего момента на выходном валу в зависимости от скорости вращения выходного вала. Кривые 610, 620, 630, 640 и 650 соответствуют крутящему моменту на выходном валу в зависимости от скорости вращения выходного вала для первой, второй, третьей, четвертой и пятой передач, соответственно. Точки A, B, C и D соответствуют точкам пересечения между кривыми первой и второй передач, кривыми второй и третьей передач, кривыми третьей и четвертой передач, и кривыми четвертой и пятой передач соответственно. Вообще, крутящий момент на выходном валу может снижаться с увеличением скорости вращения выходного вала. Более того, снижение крутящего момента на выходном валу с увеличением скорости вращения выходного вала может уменьшаться по мере того, как трансмиссия переключается с повышением на более высокие передачи. Соответственно, посредством переключения с повышением на более высокие передачи, снижение крутящего момента может сдерживаться, тем самым, помогая в поддержании эксплуатационных качеств транспортного средства и ездовых качеств транспортного средства.
Более того таблица 660 на фиг. 6 показывает значения числа оборотов в минуту двигателя в каждой из точек A, B, C и D пересечения, указывая, что число оборотов в минуту двигателя может поддерживаться ниже 2300 оборотов в минуту посредством переключения с повышением передачи. Например, пороговая скорость 320 вращения двигателя может иметь значение 2300 оборотов в минуту. Например, в A, переключение с повышением передачи с первой на вторую передачу уменьшает число оборотов в минуту двигателя с 2300 до 1450 оборотов в минуту, а в B, переключение с повышением передачи с второй на третью передачу уменьшает число оборотов в минуту двигателя с 2300 до 1400 оборотов в минуту. Таким образом, переключение с повышением передачи может использоваться для достижения более высокого крутящего момента на выходном валу при поддержании числа оборотов в минуту двигателя ниже пороговой скорости 320 вращения по сравнению с пребыванием на постоянной передаче без переключения с повышением передачи. Например, как указано стрелкой 670, переключение с повышением передачи с четвертой передачи на пятую передачу на скорости вращения вала 2000 оборотов в минуту, увеличивает крутящий момент на выходном валу. Более того, переключение с повышением передачи на более высокую передачу может сдерживать снижение крутящего момента на более высокой скорости вращения выходного вала наряду с сохранением количества выведенных из работы цилиндров, нагрузки двигателя и CHT. Таблица 680 иллюстрирует возможные скорости транспортного средства, соответствующие частотам вращения выходного вала. Скорость транспортного средства может линейно возрастать со скоростью вращения выходного вала. Соответственно, переключение с повышением передачи на более высокую передачу может предоставлять возможность для повышения скорости транспортного средства и подавления снижения крутящего момента наряду с сохранением количества выведенных из работы цилиндров, нагрузки двигателя и CHT.
TH1
TH1
Далее, с обращением к фиг. 11, она иллюстрирует общее представление стратегии обеспечивающего безотказную работу охлаждения на основании температур головки блока цилиндров для двигателя с турбонаддувом. График 1100 показывает несколько температур, графически изображенных по оси 1105 температур. Ось 1105 температур указывает относительные температуры и может не быть показанной в масштабе. Ниже первой пороговой температуры 1110, CHT, двигатель может работать в нормальных условиях работы. Например, когда температура двигателя находится ниже CHT, система охлаждения может быть нормально функционирующей (например, без ухудшения работы), и стратегия обеспечивающего безотказную работу охлаждения может не инициироваться.
TH1
TH1
CHT, превышающая CHT, может указывать наступление ухудшения работы системы охлаждения (например, потерю хладагента). Соответственно, если CHT поднимается выше CHT, предупреждение может выдаваться водителю транспортного средства на интерфейсе водителя транспортного средства, таком как дисплей 196 сообщений системы диагностики. По приему предупреждения, водитель может снижать нагрузку двигателя, замедляя или останавливая транспортное средство, чтобы предотвращать перегрев двигателя и/или перегрев металлических компонентов двигателя. Более того, предупреждение может уведомлять и подготавливать водителя касательно инициирования обеспечивающего безотказную работу охлаждения.
TH2
TH2
TH
Если CHT поднимается выше второй пороговой температуры 1120, CHT, стратегия обеспечивающего безотказную работу охлаждения может выводить из работы один или более цилиндров при ограничении нагрузки двигателя на один или более цилиндров, чтобы предотвращать перегрев металлических компонентов двигателя при поддержании ездовых качеств транспортного средства и эксплуатационных качеств транспортного средства. Когда CHT больше, чем CHT, но меньше, чем нижняя целевая температура 1130, стратегия обеспечивающего безотказную работу охлаждения может выводить из работы один или более цилиндров при ограничении нагрузки двигателя на один или более цилиндров, чтобы поддерживать текущую CHT. Более того, стратегия обеспечивающего безотказную работу охлаждения может предоставлять возможность для временных отклонений нагрузки выше пределов нагрузки двигателя, так чтобы могли поддерживаться ездовые качества транспортного средства и эксплуатационные качества транспортного средства. Например, если является действующей стратегия обеспечивающего безотказную работу охлаждения, пуск в ход транспортного средства из состояния покоя или временное ускорение транспортного средства, где нагрузки двигателя поднимаются выше пределов нагрузки двигателя, могут разрешаться на короткие продолжительности времени, такие как когда таймер нагрузки пуска в ход (LLT) меньше, чем пороговое время, time.
Когда CHT больше, чем нижняя целевая температура 1130, но меньше, чем верхняя целевая температура 1140, стратегия обеспечивающего безотказную работу охлаждения может выводить из работы один или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки на один или более цилиндров двигателя. Так как CHT больше, чем нижняя целевая температура 1130, временные отклонения нагрузки выше пределов нагрузки стратегии обеспечивающего безотказную работу охлаждения могут не выполняться.
TH3
TH3
TH3
TH3
TH3
TH3
TH3
Затем если CHT превышает верхнюю целевую температуру 1140, стратегия обеспечивающего безотказную работу охлаждения может выводить из работы один или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки на один или более цилиндров двигателя, чтобы снижать CHT. Например, стратегия обеспечивающего безотказную работу охлаждения может увеличивать количество выведенных из работы цилиндров и/или снижать нагрузку двигателя, чтобы понижать CHT, при поддержании скорости вращения двигателя. Когда CHT больше, чем верхняя целевая температура 1140, снижение CHT может сдерживать остановку двигателя посредством поддержания CHT ниже третьей пороговой температуры 1150, CHT. Выше CHT, двигатель может останавливаться, чтобы избежать перегрева металла двигателя, например, перегрева металлических компонентов двигателя. Таким образом, CHT может быть обеспечивающей безотказную работу рабочей температурой. Например, CHT может соответствовать пороговой температуре 330 перегрева. Соответственно, CHT может устанавливаться выше верхней целевой температуры 1140, но ниже температуры 1160 перегрева металла двигателя. Например, температура 1160 перегрева металла двигателя может соответствовать температуре перегрева металла двигателя, а CHT может быть меньшей, чем температура 1160 перегрева металла двигателя на величину, соответствующую рабочему допуску. Таким образом, если температура двигателя возрастает выше CHT, стратегия обеспечивающего безотказную работу охлаждения может глушить двигатель до того, как CHT достигает температуры 1160 перегрева металла двигателя, тем самым, снижая риск перегрева металлических компонентов двигателя.
TH3
TH3
Далее, с обращением к фиг. 8-10, они иллюстрируют блок-схемы последовательности операций примерного способа осуществления стратегии обеспечивающего безотказную работу охлаждения для работы двигателя с турбонаддувом. Способ 800 начинается на этапе 810, где определяют и/или измеряют условия работы двигателя, такие как CHT, крутящий момент, скорость вращения в минуту, нагрузка, состояние заряда аккумуляторной батареи (SOC), и т.д. Способ 800 переходит на этап 820, где определяется, является ли CHT большей, чем CHT. Если CHT больше, чем CHT, то двигатель глушится на этапе 826, и способ 800 заканчивается.
TH3
TH2
TH2
TH2
TH1
TH1
TH1
Если CHT не больше, чем CHT, то способ 800 переходит на этап 830, где определяется, является ли CHT большей, чем CHT. Если CHT больше, чем CHT, то режим управления двигателя стратегии обеспечивающего безотказную работу охлаждения (FSC) инициируется на этапе 836 (смотрите фиг. 9). Если CHT не больше, чем CHT, то способ 800 переходит на этап 840, где определяется, является ли CHT большей, чем CHT. Если CHT больше, чем CHT, то индикатор предупреждения может выдаваться на этапе 846 водителю, указывая более высокую, чем нормальная, CHT. Как описано выше, индикатор предупреждения может выдаваться водителю через дисплей 196 сообщений системы диагностики, и водитель может регулировать или уменьшать нагрузки транспортного средства, замедляя или останавливая транспортное средство, чтобы уменьшить перегрев двигателя. Более того, индикатор предупреждения может служить для предупреждения водителя о возможном предстоящем наступлении режима работы двигателя с управлением стратегии обеспечивающего безотказную работу охлаждения. После этапов 836 и 846, или если CHT не больше, чем CHT на этапе 840, способ 800 заканчивается.
С обращением к фиг. 9, она иллюстрирует способ 900 для выполнения режима управления FSC двигателя с турбонаддувом. Способ 900 инициируется на этапе 836 способа 800 и начинается на этапе 910, где справочные таблицы подвергаются обращению контроллером 12 касательно рабочих диапазонов FSC для вывода из работы цилиндров и пределов нагрузки на основании скорости вращения двигателя и предельных значений CHT. Справочные таблицы для этих рабочих диапазонов могут предварительно определяться согласно способу 700, и как пояснено выше со ссылкой на фиг. 3-7. Например, как проиллюстрировано на этапе 910, режим управления FSC может определять предел нагрузки, количество выведенных из работы цилиндров, и скорость вращения в минуту переключения с повышением FSC согласно справочным таблицам для CHT в зависимости от скорости вращения двигателя, 912 и 914, и выбора 916 передачи.
Для конкретной скорости вращения двигателя и CHT, справочные таблицы 912 и 914 могут выдавать нагрузки двигателя и количества выведенных из работы цилиндров, при которых двигатель может работать при поддержании CHT ниже третьей пороговой температуры. Более того, справочные таблицы 912 и 914 могут использоваться для определения пороговой скорости 320 вращения двигателя. Может быть множество нагрузок двигателя и количеств выведенных из работы цилиндров, соответствующих скорости вращения двигателя и CHT, при которых двигатель может работать при поддержании CHT ниже третьей пороговой температуры. В одном из примеров, в числе множества нагрузок двигателя и количеств выведенных из работы цилиндров, соответствующих скорости вращения двигателя и CHT, на которых двигатель может работать при поддержании CHT ниже третьей пороговой температуры, стратегия FSC может определять нагрузку двигателя и количество выведенных из работы цилиндров на основании повышения крутящего момента, снижения нагрузки и уменьшения количества выведенных из работы цилиндров.
TH
TH
TH
TH3
TH
TH3
TH
Если скорость вращения двигателя определена большей, чем пороговая скорость вращения двигателя (RPM) на этапе 904, то способ 900 понижает скорость вращения двигателя ниже RPM на этапе 908. RPM может соответствовать пороговой скорости 320 вращения двигателя, выше которой вывод из работы цилиндров при ограничении нагрузки может не поддерживать в достаточной мере температуру двигателя ниже CHT. Другими словами, выше RPM, CHT возрастать CHT, даже если один или более цилиндров двигателя выведены из работы при ограничении нагрузки двигателя. После снижения скорости вращения двигателя ниже RPM, способ 900 возвращается в способ 800 на этапе 836.
UT
UT
TH3
UT
TH3
UT
Способ 900 переходит на этап 920, где определяется, является ли CHT большей, чем верхняя целевая температура 1140, CHT. Если CHT больше, чем CHT, то способ 900 переходит на этап 930, где режим управления FSC осуществляет работу двигателя с турбонаддувом для снижения CHT, чтобы уменьшать риск перегрева двигателя. Например, посредством вывода из работы одного или более цилиндров при ограничении нагрузки на один или более цилиндров согласно справочным таблицам на 912, 914 и 916, режим управления FSC может снижать температуру CHT и может поддерживать ездовые качества транспортного средства и эксплуатационные качества транспортного средства, уменьшая риск повышения CHT выше CHT, приводящего к остановке двигателя, и повышения выше температуры 1160 перегрева металла двигателя, приводящего к перегреву металлических компонентов двигателя. В качестве примера, CHT может устанавливаться ниже, чем CHT, на рабочий допуск. Соответственно, если CHT увеличивается выше CHT, режим управления FSC может увеличивать количество выведенных из работы цилиндров и увеличивать пределы нагрузки двигателя, чтобы снижать CHT и избегать остановку двигателя.
UT
LT
LT
Если CHT не больше, чем CHT, способ 900 переходит на этап 940, где определяется, является ли CHT большей, чем CHT. Если CHT больше, чем CHT, то способ 900 переходит на этап 940, где режим управления FSC осуществляет работу двигателя, чтобы поддерживать CHT, чтобы уменьшать риск перегрева двигателя, при поддержании ездовых качеств транспортного средства и эксплуатационных качеств транспортного средства. Например, посредством вывода из работы одного или более цилиндров при ограничении нагрузки на один или более цилиндров согласно справочным таблицам на 912, 914 и 916, режим управления FSC может поддерживать температуру CHT, так чтобы могли поддерживаться ездовые качества транспортного средства и эксплуатационные качества транспортного средства.
LT
Если CHT не больше, чем CHT, то способ 900 переходит на этап 960, где режим управления FSC осуществляет работу двигателя с турбонаддувом, чтобы поддерживать CHT, чтобы уменьшать риск перегрева двигателя, при поддержании ездовых качеств транспортного средства и эксплуатационных качеств транспортного средства. В дополнение, режим управления FSC эксплуатирует двигатель, чтобы предоставлять возможность для временных отклонений нагрузки выше пределов нагрузки двигателя (смотрите фиг. 10). После 930, 950 или 960, способ 900 возвращается к способу 800 на этап 836.
TH1
LT
Далее, с обращением к фиг. 10, она иллюстрирует блок-схему последовательности операций способа 1000 работы двигателя с турбонаддувом выше пределов нагрузки FSC при режиме управления FSC при осуществлении стратегии FSC для снижения риска перегрева двигателя. Способ 1000 осуществляют, когда CHT больше, чем CHT, но меньше, чем CHT. Способ 1000 начинается на этапе 1010, где определяется запрошена ли нагрузка пуска в ход. Запрос нагрузки пуска в ход может содержать любой запрос от водителя транспортного средства или контроллера двигателя осуществлять работу двигатель выше пределов нагрузки FSC при режиме управления FSC. Например, при режиме управления FSC, нагрузка пуска в ход может запрашиваться, когда транспортное средство может пускаться в ход из остановленного положения на светофоре, или при выполнении поворота на перекрестке. В качестве еще одного примера, запрос нагрузки пуска в ход может содержать запрашивание работы двигателя, которая превышает предел нагрузки FSC, при ускорении для обгона другого транспортного средства или при восхождении на короткий подъем. Запрос нагрузки пуска в ход, например, может инициироваться, когда водитель транспортного средства нажимает педаль 130 акселератора при ускорении транспортного средства из состояния покоя.
TH
Если запрошена нагрузка пуска в ход, способ 1000 переходит на этап 1040, где определяется, является ли таймер нагрузки пуска в ход (LLT) большим, чем пороговое время, time. В качестве примера, LLT может указывать измерение скорректированного накопленного времени, которое двигатель работает выше пределов нагрузки FSC при режиме управления FSC. Более того, LLT может регулироваться на основании условий работы транспортного средства (см. этапы 1020 и 1030, обсужденные ниже). Пороговое время может быть установлено таким образом, чтобы длинная или последовательная работа двигателя на нагрузке пуска в ход выше пределов нагрузки FSC уменьшалась для снижения риска перегрева двигателя при поддержании ездовых качеств транспортного средства и эксплуатационных качеств транспортного средства.
TH
TH
TH
Если LLT больше, чем time, то способ 1040 не выполняет нагрузку пуска в ход и возвращается к способу 900 на этап 960. Если LLT меньше, чем time, то способ 1000 переходит на этап 1050, где выполняется запрос нагрузки пуска в ход. В качестве примера, контроллер 12 может хранить справочную таблицу 1056, которая задает пределы нагрузки пуска в ход для значений LLT и скорости транспортного средства (VSPD). Значения справочной таблицы 1056 могут измеряться и предопределяться для двигателя с турбонаддувом некоторым образом, обсужденным выше для справочных таблиц 912, 914 и 916 в пределах ссылки на фиг. 3-7. Например, при более низких значениях LLT и VSPD, предел нагрузки пуска в ход может быть более высоким по сравнению с тем, когда значения LLT и VSPD находятся выше, чтобы уменьшать риск перегрева двигателя при поддержании ездовых качеств транспортного средства и эксплуатационных качеств транспортного средства. В качестве дополнительного примера, если LLT меньше, чем, но почти равно time, предел нагрузки пуска в ход может быть слегка большим, чем предел нагрузки, заданный режимом управления FSC (например, пределы нагрузки из 912, 914, 916 и способа 900).
После инициирования нагрузки пуска в ход на этапе 1050, способ 1000 переходит на этап 1060, на котором инкрементируют LLT. Более того, по мере того, как инкрементируют LLT, способ 1000 может уменьшать предел нагрузки пуска в ход наряду с выполнением нагрузки пука в ход, чтобы уменьшать риск перегрева двигателя при поддержании ездовых качеств транспортного средства и эксплуатационных качеств транспортного средства. После 1060, способ 1000 возвращается к способу 900 на этап 960.
TH
TH
TH
Возвращаясь на этап 1010, если нагрузка пуска в ход не запрошена, способ 1000 переходит на этап 1020, где определяется, является ли VSPD меньшей, чем пороговая скорость транспортного средства, VSPD. Если VSPD не меньше, чем VSPD, то способ 1000 переходит на этап 1030, где определяется, работает ли двигатель на холостом ходу. Если VSPD меньше, чем VSPD, на этапе 1020, или если двигатель работает на холостом ходу на этапе 1030, способ 100 переходит на этап 1040, на котором декрементируют LLT, поскольку нагрузки могут быть ниже пределов нагрузки FSC. Если двигатель не работает на холостом ходу на этапе 1030, способ 1000 возвращается к способу 900 на этапе 960.
Таким образом, способ может включать в себя, в ответ на потерю хладагента в двигателе с турбонаддувом, ограничение скорости вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя и вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя. Способ дополнительно может содержать ограничение скорости вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя и вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя в ответ на температуру цилиндра двигателя одного или более цилиндров двигателя, превышающую вторую пороговую температуру. Ограничение скорости вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя может содержать ограничение скорости вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя, выше которого температура цилиндра двигателя превышает третью пороговую температуру, третья пороговая температура больше, чем вторая пороговая температура. Установка количества выведенных из работы цилиндров двигателя с ограничением нагрузки двигателя может быть основана на снижении имеющегося в распоряжении крутящего момента при поддержании температуры цилиндра двигателя ниже третьей пороговой температуры и при поддержании скорости вращения двигателя. Установка количества выведенных из работы цилиндров двигателя и ограничение нагрузки двигателя дополнительно могут быть основаны на снижении нагрузки при поддержании температуры цилиндра двигателя ниже третьей пороговой температуры и при поддержании скорости вращения двигателя. Кроме того еще, установка количества выведенных из работы цилиндров двигателя и ограничение нагрузки двигателя дополнительно могут быть основаны на уменьшении количества выведенных из работы цилиндров при поддержании температуры цилиндра двигателя ниже третьей пороговой температуры и при поддержании скорости вращения двигателя.
Способ дополнительно может включать в себя этапы, на которых осуществляют переключение с повышением на более высокую передачу и повышение скорости транспортного средства при поддержании температуры цилиндра двигателя ниже третьей пороговой температуры и при понижении скорости вращения двигателя. Вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя может содержать вывод из работы большего количества цилиндров двигателя и/или усиление ограничения нагрузки с увеличением скорости вращения двигателя, и дополнительно может содержать вывод из работы большего количества цилиндров двигателя и/или усиление ограничения нагрузки с увеличением температуры цилиндра двигателя. Более того, вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя могут содержать распределенный вывод из работы одного или более цилиндров двигателя. Ограничение нагрузки двигателя содержит одно или более из увеличения открывания клапана регулятора давления наддува, сокращения впускного воздушного дросселя и усиления потока всасываемого воздуха через перепускной канал впускного компрессора.
Способ дополнительно может включать в себя этапы, на которых осуществляют поддержание температуры цилиндра двигателя посредством вывода из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя, в первом состоянии, когда температура цилиндра двигателя находится ниже верхней целевой температуры и выше нижней целевой температуры, при этом верхняя целевая температура меньше, чем третья пороговая температура, при этом нижняя целевая температура больше, чем вторая пороговая температура. Кроме того еще, способ может содержать снижение температуры цилиндра двигателя во втором состоянии, когда температура цилиндра двигателя находится выше верхней целевой температуры, посредством вывода из работы одного или более действующих цилиндров двигателя при ограничении нагрузки. В третьем состоянии, когда температура цилиндра двигателя находится ниже нижней целевой температуры, и когда время нагрузки пуска в ход меньше, чем пороговое время, вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки может содержать временное повышение нагрузки двигателя выше предела нагрузки. Кроме того еще, способ может содержать приращение времени нагрузки пуска в ход, когда нагрузка увеличивается выше предела нагрузки, и убавление времени нагрузки пуска в ход, когда двигатель с турбонаддувом работает на холостом ходу, или когда скорость транспортного средства находится выше пороговой скорости.
В еще одном примере, способ для двигателя с турбонаддувом может включать в себя этапы, на которых осуществляют, в состоянии, в котором температура цилиндра двигателя находится выше второй пороговой температуры, вывод из работы некоторого количества цилиндров и ограничение нагрузки двигателя, количество выведенных из работы цилиндров двигателя и предел нагрузки двигателя выбираются на основании повышения имеющегося в распоряжении крутящего момента при поддержании скорости вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя и поддержанием температуры цилиндра двигателя ниже третьей пороговой температуры. Третья пороговая температура может быть большей, чем вторая пороговая температура, и способ дополнительно может содержать вывод из работы большего количества цилиндров двигателя и/или усиление ограничения нагрузки двигателя с увеличением скорости вращения двигателя, и с увеличением температуры цилиндра двигателя.
В качестве еще одного примера, способ для двигателя с турбонаддувом может включать в себя этапы, на которых осуществляют вывод из работы разных количеств цилиндров двигателя в разных состояниях и ограничение нагрузки двигателя при поддержании температуры цилиндра двигателя ниже пороговой температуры и поддержанием скорости вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя. Способ дополнительно может содержать переключение с повышением на более высокую передачу и повышение скорости транспортного средства наряду с повышением имеющегося в распоряжении крутящего момента двигателя. Более того, способ может содержать вывод из работы разных количеств цилиндров двигателя и ограничение нагрузки двигателя в ответ на ухудшение работы компонентов двигателя для уменьшения перегрева двигателя.
TH
LT
TH2
TH1
TH
Далее, с обращением к фиг. 12, она иллюстрирует возможную временную диаграмму 1200 транспортного средства, работающего по стратегии FSC после того, как выявлено ухудшение работы системы охлаждения. Временная диаграмма 1200 находится приблизительно в масштабе и изображает отклонения Нажатия педали в %, 1206, нагрузки двигателя, 1210, сокращения цилиндров, 1220, RPM 1230, CHT 1250, VSPD 1280 и LLT 1296. В дополнение, RPM 1236, CHT 1240, CHT 1260 и CHT 1270 изображены на графике отклонений CHT, и time изображено на графике отклонений LLT. Сокращение 1220 цилиндров указывает количество выведенных из работы цилиндров.
TH1
TH2
Перед t1, водитель нажимает педаль 130 акселератора, и транспортное средство с подвергнутой ухудшению работы системой охлаждения (например, потерей хладагента) пускается в ход из остановленного положения. Соответственно, нажатие педали в % увеличивается с 0 до 100%, и скорость транспортного средства возрастает от 0 до приблизительно 50 миль в час. В момент t0 времени до t1, CHT увеличивается выше CHT вследствие подвергнутой ухудшению работы системы охлаждения и события пуска вход. К тому же, до t1, сокращение цилиндров имеет значение 0, так как CHT<CHT, число оборотов в минуту двигателя быстро возрастает от 0 до выше 2000, а нагрузка неуклонно увеличивается от 0 до приблизительно 40%.
TH2
TH
TH1
TH2
TH
В t1, CHT продолжает увеличиваться вследствие подвергнутой ухудшению работы системы охлаждения, превышая CHT, и вводя в действие режим управления FSC. Соответственно, в t1, сокращение цилиндров увеличивается, и нагрузка стабилизируется по мере того, как режим управления FSC выводит из работы один или более цилиндров и ограничивает нагрузку на один или более действующих цилиндров, чтобы снижать риск перегрева двигателя. В дополнение, режим управления FSC понижает число оборотов в минуту двигателя (например, ниже пороговой скорости 1236 вращения двигателя, RPM). После t1, CHT начинает постепенно выравниваться, достигая приблизительно постоянного значения между CHT и CHT. Более того, VSPD снижается приблизительно до 30 миль в час вследствие снижений нагрузки и числа оборотов в минуту двигателя. Соответственно, после t1, при работе транспортного средства, CHT поддерживается ниже третьей пороговой температуры (не показана), а скорость вращения двигателя поддерживается ниже пороговой скорости 1236 вращения двигателя, RPM, при поддержании ездовых качеств транспортного средства и эксплуатационных качеств транспортного средства.
LT
TH
В какой-то момент после t1, в t2, транспортное средство останавливается, например, на светофоре или перекрестке. В то время как транспортное средство остановлено после t2 и до t3, Нажатие педали в % падает до 0%, сокращение цилиндров падает до 0, число оборотов в минуту двигателя снижается ниже 1000 оборотов в минуту, а VSPD снижается до 0 миль в час. В t3, производится запрос пуска в ход, например, водителем, нажимающим педаль 130 акселератора, указанным нажатием педали в %, возрастающим до 100%. Поскольку CHT<CHT, и LLT<time, выполняется нагрузка пуска в ход, и инкрементируется LLT. Соответственно, нагрузке двигателя дана возможность увеличиваться на короткую продолжительность времени в t3 выше предела нагрузки двигателя FSC, в то время как транспортное средство пускается в ход из остановленного положения.
TH2
LT
После t3, нагрузка двигателя снижается ниже предела нагрузки двигателя FSC, и транспортное средство продолжает работать в режиме управления FSC. Дополнительные остановки транспортного средства в t4 и t7, и выполняются последующие нагрузки пуска в ход в t5 и t8. Соответственно, LLT 1296 инкрементируется в t5 и t8. От t3 до t8 и дальше t8, режим управления FSC поддерживает CHT между CHT и CHT, тем самым, снижая риск перегрева двигателя посредством вывода из работы одного или более цилиндров и посредством ограничения нагрузки на один или более цилиндров.
Следует принимать во внимание рядовым специалистам в данной области техники, что способ, описанный на фиг. 7-10, может 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, одноцилиндровый двигатель, рядные I2, I3, I4, I5 двигатели и V-образные двигатели V6, V8, V10, V12 и V16 с турбонаддувом или высокой удельной выходной мощностью, работающие на природном газе, бензине, дизельном топливе или альтернативных топливных конфигурациях, могли бы использовать настоящее описание для получения преимущества. Более того, настоящее описание также может применяться к двигателям без турбонаддува или двигателям с невысокой удельной выходной мощностью для уменьшения перегрева двигателя.