СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ И СПОСОБ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ)
ENGINE SYSTEM AND METHOD FOR ENGINE (OPTIONS)

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к питаемому разрежением аспиратору с многочисленными отводами, который может быть включен в систему двигателя.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Системы двигателя транспортного средства могут содержать различные потребляющие разрежение устройства, которые приводятся в действие с использованием разрежения. Таковые, например, могут включать в себя усилитель тормозов. Разрежение, используемое этими устройствами, может обеспечиваться специальным вакуумным насосом, таким как вакуумный насос с электрическим приводом или с приводом от двигателя. В качестве альтернативы таким потребляющим ресурсы вакуумным насосам, один или более аспираторов могут быть присоединены в системе двигателя для использования потока воздуха двигателя для формирования разрежения. Аспираторы (которые, в качестве альтернативы, могут указываться ссылкой как эжекторы, диффузорные насосы, струйные насосы и эдукторы) являются пассивными устройствами, которые обеспечивают недорогое формирование разрежения, когда используются в системах двигателя. Величина разрежения, формируемого на аспираторе, может регулироваться посредством управления скоростью побудительного потока воздуха через аспиратор. Например, когда включены в систему впуска двигателя, аспираторы могут формировать разрежение с использованием энергии, которая иначе терялась бы на дросселирование, а сформированное разрежение может использоваться в устройствах с вакуумным силовым приводом, таких как усилители тормозов.
Типично, аспираторы предназначены для доведения до максимума формирования разрежения или потока всасывания, но не того и другого. Могут использоваться каскадные аспираторы, включающие в себя многочисленные отверстия всасывания или отводы, но такие аспираторы имеют тенденцию страдать от различных недостатков. Например, каскадные аспираторы могут полагаться на побудительный поток сжатого воздуха, и могут не быть применимыми в конфигурации, в которой побудительный поток является прерывистым (например, прерывистый побудительный поток может приводить к потере разрежения в вакуумном резервуаре в некоторых примерах). Кроме того, каскадные аспираторы могут быть выполнены так, что поток всасывания должен проходить через многочисленные запорные клапаны в отверстие всасывания аспиратора, что может невыгодно приводить к ослаблению потока.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для преодоления по меньшей мере некоторых из этих проблем, авторы в материалах настоящего описания предложили систему двигателя, содержащую
аспиратор с отводом всасывания в горловине аспиратора, отводом всасывания в расширяющемся коническом патрубке аспиратора и отводом всасывания в прямой трубке ниже по потоку от расширяющегося конического патрубка, причем побудительный впуск аспиратора соединен с атмосферой, а выпуск смешанного потока аспиратора присоединен с источником разрежения.
В одном из вариантов предложена система, в которой отводы всасывания соединены с вакуумным резервуаром через соответствующие параллельные каналы всасывания, при этом каналы соединяются в единый канал ниже по потоку от источника разрежения, причем запорный клапан расположен в каждом канале.
В одном из вариантов предложена система, в которой выпуск смешанного потока аспиратора соединен с впускным коллектором двигателя.
В одном из вариантов предложена система, в которой выпуск смешанного потока аспиратора соединен с впускным каналом двигателя выше по потоку от устройства наддува и ниже по потоку от дросселя системы впуска воздуха.
В одном из вариантов предложена система, в которой поток всасывания из вакуумного резервуара в каждый отвод аспиратора проходит только через один запорный клапан перед поступлением в отвод.
В одном из вариантов предложена система, в которой отвод всасывания в горловине и отвод всасывания в прямой трубке соединены с вакуумным резервуаром через соответствующие параллельные каналы всасывания, соединяющиеся в единый канал ниже по потоку от источника разрежения, при этом отвод всасывания в расширяющемся коническом патрубке соединен с бачком для паров топлива, причем запорный клапан расположен в каждом канале.
В одном из вариантов предложена система, в которой выпуск смешанного потока аспиратора соединен с впускным коллектором двигателя.
В одном из вариантов предложена система, в которой поток всасывания в каждый отвод аспиратора проходит только через один запорный клапан перед поступлением в отвод.
В одном из дополнительных аспектов предложен способ для двигателя, включающий в себя этап, на котором:
направляют атмосферный воздух через аспиратор, содержащий отвод всасывания в горловине аспиратора, отвод всасывания в расширяющемся коническом патрубке аспиратора и отвод всасывания в прямой трубке ниже по потоку от расширяющегося конического патрубка, во впускной коллектор двигателя на основании давления на выпуске смешанного потока аспиратора.
В одном из вариантов предложен способ, в котором этап направления дополнительно основан на давлении во впускном коллекторе двигателя, соединенном с выпуском смешанного потока аспиратора.
В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором компенсируют топливно-воздушное соотношение в двигателе на основании потока, поступающего во впускной коллектор из аспиратора, если отвод всасывания в расширяющемся коническом патрубке аспиратора соединен с бачком для паров топлива.
В одном из вариантов предложен способ, в котором этап направления дополнительно основан на давлении в бачке для паров топлива.
В одном из вариантов предложен способ, в котором этап направления дополнительно основан на уровне разрежения в вакуумном резервуаре, присоединенном к одному или более из отводов всасывания.
В одном из вариантов предложен способ, в котором этап направления атмосферного воздуха через аспиратор включает в себя этап, на котором увеличивают открывание отсечного клапана аспиратора, расположенного последовательно с побудительным впуском аспиратора.
В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором закрывают отсечной клапан аспиратора, когда давление во впускном коллекторе превышает атмосферное давление.
В одном из вариантов предложен способ, в котором компенсация топливно-воздушного соотношения в двигателе на основании потока, поступающего во впускной коллектор из аспиратора, включает в себя этап, на котором определяют состав и количество текучей среды, выходящей из выпуска смешанного потока аспиратора, и регулируют впрыск топлива на основании требуемого топливно-воздушного соотношения в двигателе и состава и количества текучей среды, выходящей из выпуска смешанного потока аспиратора.
В одном из еще дополнительных аспектов предложен способ для двигателя, включающий в себя этап, на котором:
направляют картерные газы через аспиратор, содержащий отвод всасывания в горловине аспиратора, отвод всасывания в расширяющемся коническом патрубке аспиратора и отвод всасывания в прямой трубке ниже по потоку от расширяющегося конического патрубка, в систему впуска двигателя, когда давление в картере двигателя превышает пороговое значение.
В одном из вариантов предложен способ, в котором картерные газы направляют во впускной коллектор двигателя.
В одном из вариантов предложен способ, в котором этап направления картерных газов через аспиратор включает в себя этап, на котором увеличивают открывание отсечного клапана аспиратора, расположенного последовательно с побудительным впуском аспиратора, причем способ дополнительно включает в себя этап, на котором закрывают отсечной клапан аспиратора, когда давление во впускном коллекторе превышает давление в картере двигателя.
В одном из вариантов предложен способ, в котором картерные газы направляют во впускной канал двигателя выше по потоку от устройства наддува и ниже по потоку от дросселя системы впуска воздуха, причем способ дополнительно включает в себя этап, на котором регулируют дроссель системы впуска воздуха на основании требуемого уровня потока через аспиратор.
Многоотводный аспиратор, который, когда включен в систему двигателя, обеспечивает как формирование высокого разрежения, так и высокий поток всасывания, и может работать с низким перепадом давления, возбуждающим побудительный поток, во время условий прерывистого побудительного потока. В одном из примеров, система двигателя включает в себя аспиратор с отводом всасывания в горловине аспиратора, отвод всасывания в расширяющемся коническом патрубке аспиратора и отвод всасывания в прямой трубке ниже по потоку от расширяющегося конического патрубка. Авторы выявили, что расположение отводов всасывания в горловине, расходящемся коническом патрубке и прямой выпускной трубке аспиратора преимущественно доводит до максимума формирование разрежения наряду с предоставлением возможности высокой интенсивности потока всасывания по той причине, что это расположение объединяет преимущества аспираторов с отводом горловины (например, формирование высокого разрежения) с преимуществами аспираторов с отводами, расположенными ниже по потоку от горловины (например, интенсивный поток всасывания). Включение в состав отвода в выпускной трубке (например, прямой не суженной трубке ниже по потоку от расширяющегося конического патрубка аспиратора) преимущественно дает возможность быстрого изнурения источника разрежения, такого как усилитель тормозов. Кроме того, авторы выявили, что такой аспиратор может питаться скорее разрежением, чем сжатым воздухом. Например, побудительный впуск аспиратора может быть соединен с атмосферой, а выпуск смешанного потока аспиратора соединен с источником разрежения, чтобы перепад давления между атмосферой и источником разрежения вызывал поток через аспиратор. В других примерах, многоотводный аспиратор может быть присоединен между картером двигателя и приемником низкого давления системы впуска двигателя, таким как впуск компрессора или впускного коллектора, чтобы формировать разрежение посредством потока вентиляции картера. Более того, посредством включения в состав всего лишь одного запорного клапана в тракте между источником потока всасывания и каждым отводом всасывания аспиратора, ослабление потока, которое часто происходит в каскадных аспираторах, содержащих в себе отличительный признак многочисленных запорных клапанов в протоке всасывания, могут уменьшаться.
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 первого варианта осуществления системы двигателя, содержащей многоотводный аспиратор.
Фиг. 2 показывает детализированный вид многоотводного аспиратора, который может быть включен в систему двигателя, такую как система двигателя по фиг. 1.
Фиг. 3 показывает схематичное изображение второго варианта осуществления системы двигателя, содержащей многоотводный аспиратор.
Фиг. 4 показывает детализированный вид многоотводного аспиратора, который может быть включен в систему двигателя, такую как система двигателя по фиг. 3.
Фиг. 5 показывает схематичное изображение третьего варианта осуществления системы двигателя, содержащей многоотводный аспиратор.
Фиг. 6 показывает схематичное изображение четвертого варианта осуществления системы двигателя, содержащей многоотводный аспиратор.
Фиг. 7 показывает график примерных зависимостей между интенсивностью потока каждого отвода всасывания многоотводного аспиратора и уровнем разрежения в вакуумном резервуаре при уровне разрежения во впускном коллекторе 15 кПа.
Фиг. 8 показывает примерный способ управления системой двигателя, содержащей многоотводный аспиратор, такой как системы двигателя по фиг. 1, 3, 5 и 6.
Фиг. 9A показывает способ определения требуемого уровня потока через многоотводный аспиратор, такой как многоотводный аспиратор в конфигурации, изображенной на фиг. 1.
Фиг. 9B показывает способ определения требуемого уровня потока через многоотводный аспиратор, такой как многоотводный аспиратор в конфигурации, изображенной на фиг. 3.
Фиг. 9C показывает способ определения требуемого уровня потока через многоотводный аспиратор, такой как многоотводный аспиратор в конфигурации, изображенной на фиг. 5.
Фиг. 9D показывает способ определения требуемого уровня потока через многоотводный аспиратор, такой как многоотводный аспиратор в конфигурации, изображенной на фиг. 6.
Фиг. 10 показывает примерный способ управления отсечным клапаном аспиратора (ASOV) на основании требуемого уровня потока через многоотводный аспиратор и определения результирующего уровня потока в каждой трубке всасывания аспиратора.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В зависимости от того, где он присоединен в системе двигателя, многоотводный аспиратор может формировать разрежение в диапазоне условий работы двигателя посредством побудительного потока из впускного канала (как в системах двигателя по фиг. 1 и 3) или картера двигателя (как в системах двигателя по фиг. 5 и 6), среди других возможных источников побудительного потока. Этот многоотводный аспиратор может питаться разрежением; то есть, перепад давления между побудительным впуском и выпуском смешанного потока аспиратора могут вызывать поток через аспиратор, а потому, источник побудительного потока аспиратора может иметь низкое манометрическое давление (например, атмосферное давление). Детализированные виды примерных многоотводных аспираторов предусмотрены на фиг. 2 и 4; как показано, разные отводы всасывания аспиратора могут быть присоединены к одному и тому же источнику или разным источникам. Вследствие расположения запорных клапанов в соответствующих каналах всасывания, присоединенных к каждому отводу аспиратора, может допускаться прерывистый побудительный поток через аспиратор. Кроме того, запорные клапаны могут быть расположены, чтобы поток всасывания проходил только через один запорный клапан, тем самым, минимизируя ослабление потока, которое может происходить в каскадных компоновках аспиратора, содержащих в себе отличительный признак многочисленных запорных клапанов. Как показано на фиг. 7, в примерах, где все отводы присоединены к одному и тому же вакуумному резервуару, поток всасывания из вакуумного резервуара может поступать в один или более отводов в зависимости от перепада давления между вакуумным резервуаром и выпуском смешанного потока аспиратора (например, впускным коллектором). В соответствии со способами по фиг. 8, 9A-D и 10, поток через аспиратор может регулироваться посредством управления отсечным клапаном аспиратора (ASOV), расположенным последовательно с аспиратором, а кроме того, посредством регулировки давления в приемнике аспиратора посредством регулировки дросселя AIS в некоторых примерах. Соответственно, требуемый поток (и, таким образом, требуемая величина формирования разрежения/продувки паров топлива/вентиляции картера) может достигаться посредством многоотводного аспиратора. Кроме того, состав и величина потока, поступающего в двигатель для сгорания из выпуска смешанного потока аспиратора, могут измеряться и/или оцениваться, чтобы топливно-воздушное соотношение двигателя могло компенсироваться по необходимости (например, если побудительный поток или поток всасывания из аспиратора включает в себя пары топлива.
С обращением к фиг. 1, она показывает примерную систему 10 двигателя, включающую в себя двигатель 12. В представленном примере, двигатель 12 является двигателем с искровым зажиганием транспортного средства, двигатель включает в себя множество цилиндров (не показаны). События сгорания в каждом цилиндре приводят в движение поршень, который, в свою очередь, вращает коленчатый вал, как хорошо известно специалистам в данной области техники. Кроме того, двигатель 12 может включать в себя множество клапанов двигателя, для управления впуском и выпуском газов в множестве цилиндров.
Двигатель 12 включает в себя систему 46 управления. Система 46 управления включает в себя контроллер 50, который может быть любой электронной системой управления системы двигателя или транспортного средства, в котором установлена система двигателя. Контроллер 50 может быть выполнен с возможностью принимать управляющие решения по меньшей мере частично на основании впускного сигнала с одного или боле датчиков 51 в пределах системы двигателя и может управлять исполнительными механизмами 52 на основании управляющих решений. Например, контроллер 50 может хранить машиночитаемые команды в памяти, и исполнительные механизмы 52 могут управляться посредством выполнения команд.
Двигатель имеет систему впуска 23 двигателя, которая включает в себя воздушный впускной дроссель 22, соединенный по текучей среде с впускным коллектором 24 двигателя по впускному каналу 18. Воздух может поступать во впускной канал 18 из системы впуска воздуха, содержащей воздушный фильтр 33 в сообщении с окружающей средой транспортного средства. Положение дросселя 22 может регулироваться контроллером 50 посредством сигнала, выдаваемого на электродвигатель или привод, заключенный дросселем 22, конфигурацией, которая обычно указывается ссылкой как электронное управление дросселем. Таким образом, дроссель 22 может приводиться в действие, чтобы варьировать всасываемый воздух, выдаваемый во впускной коллектор и множество цилиндров двигателя.
Датчик 44 барометрического давления (BP) может быть присоединен к впуску впускного канала 18, например, выше по потоку от воздушного фильтра, для выдачи сигнала касательно барометрического (например, атмосферного) давления в контроллер 50. Дополнительно, датчик 58 массового расхода воздуха (MAF) может быть присоединен во впускном канале 18 непосредственно ниже по потоку от воздушного фильтра, для выдачи сигнала касательно массового расхода воздуха во впускном канале в контроллер 50. В других примерах, датчик 58 MAF может быть присоединен в другом месте в системе впуска или системе двигателя, а кроме того, могут быть один или более дополнительных датчиков MAF, расположенных в системе впуска или системе двигателя. Кроме того, датчик 60 может быть присоединен к впускному коллектору 24 для выдачи сигнала касательно давления воздуха в коллекторе (MAP) и/или разрежения в коллекторе (MANVAC) в контроллер 50. Например, датчик 60 может быть датчиком давления или измерительным датчиком, считывающим разрежение, и может передавать данные в качестве отрицательного разрежения (например, давления) в контроллер 50. В некоторых примерах, дополнительные датчики давления/разрежения могут быть присоединены в другом месте в системе двигателя, чтобы выдавать сигналы касательно давления/разрежения на других участках системы двигателя в контроллер 50.
Система 10 двигателя может быть системой двигателя с наддувом, где система двигателя дополнительно включает в себя устройство наддува. В настоящем примере, впускной канал 18 включает в себя компрессор 90 для наддува заряда всасываемого воздуха, принятого по впускному каналу 18. Охладитель 26 наддувочного воздуха (или промежуточный охладитель) присоединен ниже по потоку от компрессора 90 для охлаждения подвергнутого наддуву заряда воздуха перед подачей во впускной коллектор. В вариантах осуществления, где устройство наддува является турбонагнетателем, компрессор 90 может быть присоединен к и приводиться в движение турбиной с приводом от выхлопной системы (не показана). Кроме того, компрессор 90 может, по меньшей мере частично, приводиться в движение электрическим двигателем или коленчатым валом двигателя.
Возможный перепускной канал 28 может быть присоединен в параллель компрессору 90, чтобы отводить часть всасываемого воздуха, сжатого компрессором 90, обратно выше по потоку от компрессора. Количество воздуха, отведенного через перепускной канал 28, может регулироваться открыванием перепускного клапана 30 компрессора (CBV), расположенного в перепускном канале 28. Посредством управления CBV 30 и изменения количества воздуха, отведенного через перепускной канал 28, может регулироваться давление наддува, обеспечиваемое ниже по потоку от компрессора. Это да конфигурация дает возможность регулирования наддува и сглаживания пульсаций.
В варианте осуществления по фиг. 1, датчик 41 давления на впуске компрессора (CIP) расположен ниже по потоку от места соединения впускного канала 18 и перепускного канала 28, и выше по потоку от компрессора. Датчик 41 CIP может выдавать сигнал касательно CIP в контроллер 50.
Система 10 двигателя дополнительно включает в себя топливный бак 61, который накапливает летучее жидкое топливо, сжигаемое в двигателе 12. Чтобы избежать выделения паров топлива из топливного бака и в атмосферу, топливный бак вентилируется в атмосферу через бачок 63 с адсорбентом. Бачок с адсорбентом может иметь значительную емкость для накопления углеводородных, спиртовых и/или эфирных видов топлива в адсорбированном состоянии; например, он может быть наполнен гранулами активированного угля и/или другим материалом с большой площадью поверхности. Тем не менее, продолжительное поглощение паров топлива рано или поздно будет снижать емкость бачка с адсорбентом для дальнейшего накопления. Поэтому, бачок с адсорбентом может периодически подвергаться продувке от адсорбированного топлива, как дополнительно описано в дальнейшем. В конфигурации, показанной на фиг. 1, клапан 65 продувки бачка управляет продувкой паров топлива из бачка во впускной коллектор по каналу 84 всасывания, присоединенному к отводу всасывания, расположенному в выпускной трубке многоотводного аспиратора, как будет описано ниже.
Когда условия продувки удовлетворены, к примеру, когда бачок насыщен, пары, накопленные в бачке 63 для паров топлива, могут продуваться во впускной коллектор 24 посредством открывания клапана 65 продувки бачка. Несмотря на то, что показан одиночный бачок 63, следует принимать во внимание, что любое количество бачков может быть присоединено к системе 10 двигателя. В одном из примеров, клапан 65 продувки бачка может быть электромагнитным клапаном, при этом открывание или закрывание клапана выполняется посредством приведения в действие соленоида продувки бачка. Бачок 63 дополнительно включает в себя в себя вентиляционный канал 67 для направления газов из бачка 63 в атмосферу при накоплении или улавливании паров топлива из топливного бака 26. Вентиляционный канал 67 также может предоставлять свежему воздуху возможность отбираться в бачок 63 для паров топлива при продувке накопленных паров топлива во впускной коллектор 24 через канал 84. Несмотря на то, что этот пример показывает вентиляционный канал 67, сообщающийся со свежим ненагретым воздухом, также могут использоваться различные модификации. Вентиляционный канал 67 может включать в себя клапан 69 вентиляции бачка для регулирования потока воздуха и паров между бачком 63 и атмосферой. Как показано, датчик 49 давления может быть расположен в бачке 63 и может выдавать сигнал касательно давления в бачке в контроллер 50. В других примерах, датчик 49 давления может быть расположен где-нибудь еще, например, в канале 84.
Система 10 двигателя дополнительно включает в себя многоотводный аспиратор 80. Аспиратор 80 может быть эжектором, аспиратором, эдуктором, диффузором, струйным насосом или подобным пассивным устройством. Как показано на детализированном виде аспиратора 80 на фиг. 2, аспиратор 80 включает в себя по меньшей мере пять окон: побудительный впуск 45, выпуск 47 смешанного потока и по меньшей мере три отвода всасывания для формирования разрежения. В изображенном варианте осуществления, показаны в точности три отвода всасывания: отвод в горловине 77 аспиратора, 83 («отвод горловины»), отвод в расширяющемся коническом патрубке аспиратора, 85 («отвод расширяющегося конического патрубка») и отвод в выпускной трубке аспиратора, 87 («отвод выпускной трубки»). Как дополнительно описано ниже, побудительный поток через аспиратор формирует поток всасывания на одном или более отводов всасывания в зависимости от уровней разрежения в одном или более источников потока всасывания и впускном коллекторе, тем самым, формируя разрежение, например, которое может накапливаться в вакуумном резервуаре и/или выдаваться непосредственно в различные потребители разрежения системы двигателя.
В примерном варианте осуществления, изображенном на фиг. 2, канал 81 соединяет побудительный впуск 45 аспиратора 80 с впускным каналом 18 возле впуска впускного канала ниже по потоку от воздушного фильтра 33. В других примерах, канал 81 может соединять побудительный впуск аспиратора 80 с впускным каналом в другой части или, в качестве альтернативы, канал 81 может вести непосредственно в атмосферу вместо присоединения к впускному каналу. Кроме того, в изображенном варианте осуществления, канал 88 соединяет выпуск 47 смешанного потока аспиратора 80 с впускным коллектором 24. Однако, в других вариантах осуществления, канал 88 может соединять выпуск смешанного потока аспиратора 80 с другой частью системы двигателя, которая имеет уровень разрежения, более глубокий, чем 0,1 бар.
В изображенном примере, запорный клапан 95, расположенный в канале 88 предотвращает обратный поток из впускного коллектора во впускной канал через аспиратор 80, который, например, может возникать в ином случае во время наддува, когда MAP больше, чем BP. Однако, следует принимать во внимание, что, в других примерах, запорный клапан 95 может быть не включен в состав, так как обратный поток через аспиратор может быть желательным по той причине, что он может вырабатывать разрежение (хотя и меньшее разрежение, чем формируется благодаря прямому потоку через аспиратор). В кроме того других примерах, аспиратор 80 может быть сконструирован с геометрией потока, которая доводит до максимума формирование разрежения для двунаправленного потока, и, таким образом, может не быть желательным ограничивать обратный поток с использованием запорного клапана, такого как запорный клапан 95.
Каждый отвод всасывания аспиратора имеет соответствующий канал. Как показано на фиг. 2, канал 82 всасывания соединяет отвод 83 аспиратора 80 с общим каналом 89, канал 84 всасывания соединяет отвод 85 с системой продувки паров топлива, а канал 86 всасывания соединяет отвод 87 с общим каналом 89, чтобы каналы 82 и 86 всасывания практически сливались для формирования общего канала 89. В изображенном примере, каналы всасывания имеют разные размеры; то есть, канал 82 всасывания меньше, чем канал 84 всасывания, и канал 84 всасывания меньше, чем канал 86 всасывания. Как детализировано ниже, такая компоновка может быть уместной, так как величина пикового потока всасывания, происходящего через канал 82 всасывания, может быть меньшей, чем величина потока всасывания, происходящего через канал 84 всасывания, которая, в свою очередь, может быть меньшей, чем величина потока всасывания, происходящего через канал 86.
В варианте осуществления по фиг. 1-2, никакие клапаны на расположены в общем канале 89. Взамен, запорный клапан расположен в каждом из каналов 82 и 86 всасывания выше по потоку от места соединения этих каналов с общим каналом 89. Более точно, запорный клапан 72 расположен в канале 82 всасывания, а запорный клапан 76 расположен в канале 86 всасывания. Кроме того, запорный клапан 74 расположен в канале 84 всасывания. Несмотря на то, что изображенный вариант осуществления показывает запорные клапаны в качестве отдельных клапанов, в альтернативных вариантах осуществления, каждый запорный клапан может быть встроен в аспиратор, например, ближайшим к соответствующему отводу всасывания. Тогда как известные многоотводные аспираторы могут требовать, чтобы поток всасывания проходил через многочисленные запорные клапаны (например, многочисленные запорные клапаны, расположенные последовательно или расположенные в общем канале между местами соединения каналов всасывания с общим каналом), изображенная компоновка преимущественно требует, чтобы поток всасывания проходил только через один запорный клапан, так как он распространяется из источника потока всасывания в аспиратор через один из каналов всасывания, тем самым, уменьшая ослабление потока, которое может происходить в результате течения через многочисленные запорные клапаны. Запорный клапан, расположенный в каждом канале всасывания, предотвращает обратный поток из аспиратора 80 в источник потока всасывания, тем самым, предоставляя вакуумному резервуару 38 возможность сохранять разрежение, будь что давления на побудительном впуске аспиратора 80 и в вакуумном резервуаре становятся равными. Так как выпуск 47 смешанного потока аспиратора 80 сообщается с впускным коллектором 24 в варианте осуществления по фиг. 1-2, запорные клапаны 72, 74 и 76 предотвращают обратный поток из впускного коллектора, например, который, в ином случае, мог бы возникать во время условий, когда давление во впускном коллекторе является более высоким, чем давление в источнике(ах) потока всасывания. Подобным образом, запорные клапаны 72, 74 и 76 помогают предохранять текучую среду, такую как заряд всасываемого воздуха, от течения из канала 81 в источник(и) потока всасывания.
Как может быть видно на фиг. 1, отводы 83 и 87 всасывания аспиратора 80 сообщаются с вакуумным резервуаром 38 через общий канал 89. Вакуумный резервуар 38 может выдавать разрежение в один или более вакуумных приводов 39 системы двигателя. В одном из неограничивающих примеров, аспираторы 39 могут включать в себя тормозов, присоединенный к колесным тормозам транспортного средства, при этом вакуумный резервуар 38 является вакуумной полостью перед диафрагмой усилителя тормозов, как показано на фиг. 1. В таком примере, вакуумный резервуар 38 может быть внутренним вакуумным резервуаром, выполненным с возможностью усиливать силу, выдаваемую водителем 55 транспортного средства через тормозную педаль 57 для применения колесных тормозов транспортного средства (не показанных)). Положение тормозной педали 57 может контролироваться датчиком 53 тормозной педали. В альтернативных вариантах осуществления, вакуумный резервуар может быть резервуаром-хранилищем низкого давления, включенным в систему продувки паров топлива, вакуумным резервуаром, присоединенным к перепускной заслонке для выхлопных газов турбины, вакуумным резервуаром, присоединенным к клапану управления движением заряда, и т.д. В таких вариантах осуществления, потребляющие разрежение устройства 39 системы транспортного средства могут включать в себя различные клапаны с вакуумным приводом, такие как клапаны управления движением заряда, замок ступиц 4x4, переключаемые опоры двигателя, вакуумные ограничители утечки отопления, вентиляции и охлаждения, системы вентиляции картера рециркуляции выхлопных газов, газовые топливные системы, перепускные клапаны компрессора (например, CBV 30, показанный на фиг. 1), расцепитель колеса и полуоси, и т.д. В одном из примерных вариантов осуществления, ожидаемое потребление разрежения потребителями разрежения во время различных условий работы двигателя, например, может храниться в справочной таблице в памяти системы управления, и пороговое значение накопленного разрежения, соответствующее ожидаемому потреблению разрежения для текущих условий работы двигателя, может определяться посредством обращения к справочной таблице. В некоторых вариантах осуществления, как изображено, датчик 40 может быть присоединен к вакуумному резервуару 38 для выдачи оценки уровня разрежения в резервуаре. Датчик 40 может быть измерительным датчиком, считывающим разрежение, и может передавать данные в качестве отрицательного разрежения (например, давления) в контроллер 50. Соответственно, датчик 40 может измерять величину разрежения, накопленного в вакуумном резервуаре 38.
Вследствие сходящейся-расходящейся формы аспиратора 80, поток атмосферного воздуха из побудительного впуска 45 в выпуск 47 смешанного потока аспиратора 80 может формировать низкое давление на одном или более из отводов 83 и 85 всасывания аспиратора, зависящее от относительных уровней разрежения в вакуумном резервуаре и на выпуске смешанного потока аспиратора 80 (например, во впускном коллекторе), и зависящее от относительных уровней разрежения в системе продувки паров топлива и на впуске смешанного потока аспиратора 80. Это низкое давление может вызывать поток всасывания из общего канала 89 в один или более отводов 83 и 87 всасывания, тем самым, формируя разрежение в вакуумном резервуаре 28, и может вызывать поток всасывания из системы продувки паров топлива в отвод 85, чтобы продувать бачок для паров топлива. Так как отвод 83 всасывания расположен в горловине 77 аспиратора 80, который является частью аспиратора с наименьшей площадью проходного сечения, диффузорный эффект является самым сильным на отводе 83 всасывания, и таким образом, большее разрежение может формироваться на отводе 83 всасывания по сравнению с отводом 85 всасывания, который расположен в расширяющемся коническом патрубке аспиратора 80, а потому, расположен в части аспиратора с большей площадью проходного сечения. Однако, меньший поток всасывания (например, интенсивность или уровень потока) может происходить через отвод 83 всасывания, тогда как больший поток всасывания может происходить через отвод 85 всасывания.
В противоположность отводам 83 и 85 всасывания, отвод 87 всасывания расположен в выпускной трубке аспиратора 80, которая может быть прямой трубкой, как показано. Соответственно, полное восстановление давления побудительного потока, текущего через аспираторы, происходит до того, как текучая среда проходит отвод 87 всасывания. В варианте осуществления по фиг. 1-2, канал 86 всасывания присоединяет отвод 87 всасывания к вакуумному резервуару, как отмечено выше. Несмотря на то, что поток всасывания не вносит вклад в формирование разрежения, он преимущественно обеспечивает прямой тракт для высокого объема потока из системы продувки паров топлива во впускной коллектор.
Следует принимать во внимание, что включение многочисленных отводов в аспиратор 80 дает аспиратору возможность добиваться иных преимуществ, связанных с расположением отвода всасывания в разных частях аспиратора. Например, глубокое разрежение, но небольшой поток могут достигаться через отвод горловины, неглубокое разрежение, но высокий поток могут достигаться через отвод расширяющегося конического патрубка, и никакого усиления разрежения, но очень высокий поток могут достигаться через отвод выпускной трубки. Кроме того, в противоположность известным многоотводным аспираторам, таким как формирователи разрежения Гаста, которые могут быть присоединены между источником высокого давления и приемником низкого давления (например, между источником сжатого воздуха при 5 бар и атмосферой при 0 бар), аспиратор 80 может быть присоединен между источником с давлением на ли около атмосферного давления и источником более низкого давления (например, он может принимать атмосферный воздух на своем побудительном впуске и подавать смешанный поток в приемник с разрежением, более глубоким, чем 0,1 бар, такой как впускной коллектор).
В некоторых примерах, аспиратор 80 может работать пассивно, например, проходит ли побудительный поток через аспиратор 80, может зависеть от давлений внутри системы 10 двигателя и других рабочих параметров двигателя без какого бы то ни было активного управления выполняемого системой управления. Однако, в варианте осуществления по фиг. 1-2, отсечной клапан 91 аспиратора (ASOV) 91 активно управляется, чтобы допускать/не допускать побудительный поток через аспиратор (в случае двухпозиционного ASOV), или чтобы уменьшать/увеличивать поток через аспиратор (в случае непрерывно регулируемого ASOV). Как показано, ASOV 91 расположен в канале 81 выше по потоку от дросселя 77 аспиратора 80; в других вариантах осуществления, ASOV может быть расположен ниже по потоку от горловины аспиратора (например, в выпускной трубке или ниже по потоку от выпускной трубки), или ASOV могут быть встроенными в аспиратор (например, клапан может быть расположен в горловине аспиратора). Одно из преимуществ расположения ASOV выше по потоку от аспиратора состоит в том, что, когда ASOV находится выше по потоку, потеря давления, связанная с ASOV, обладает меньшим влиянием по сравнению с конфигурациями, где ASOV находится ниже по потоку от аспиратора, или где ASOV является встроенным в аспиратор.
ASOV 91 может быть соленоидным клапаном, который приводится в действие электрически, и его состояние может управляться контроллером 50 на основании различных условий работы двигателя. Однако, в качестве альтернативы, ASOV может быть пневматическим клапаном (например, с вакуумным приводом); в этом случае, приводящее в действие разрежение для клапана может получаться из впускного коллектора и/или вакуумного резервуара, и/или других приемников низкого давления системы двигателя. В вариантах осуществления, где ASOV является клапаном с пневматическим управлением, управление ASOV может выполняться независимо от модуля управления силовой передачей (например, ASOV может управляться пассивно на основании уровней давления/разрежения в системе двигателя).
Приводится ли он в действие электрически или разрежением, ASOV 91 может быть двухпозиционным клапаном (например, двухходовым клапаном) или непрерывно регулируемым клапаном. Двухпозиционные клапаны могут управляться полностью открытыми или полностью закрытыми (запертыми), чтобы полностью открытое положение двухпозиционного клапана было положением, в котором клапан не вызывает ограничение потока, а полностью закрытое положение двухпозиционного клапана было положением, в котором клапан ограничивает весь поток, так что никакой поток не может проходить через клапан. В противоположность, непрерывно регулируемые клапаны могут быть частично открытыми с разными степенями. Варианты осуществления с непрерывно регулируемым ASOV могут давать большую гибкость управления побудительным потоком через аспиратор, с недостатком, что непрерывно регулируемые клапаны могут быть гораздо более дорогостоящими, чем двухпозиционные клапаны.
В других примерах, ASOV 91 может быть шиберным клапаном, поворотным пластинчатым клапаном, тарельчатым клапаном или другим пригодным типом клапана.
Второй вариант осуществления системы двигателя, содержащей многоотводный аспиратор, изображен на фиг. 3-4. Второй вариант осуществления включает в себя многие из прежних признаков, описанных выше для первого варианта осуществления; подобные признаки пронумерованы сходным образом, и больше описываться не будут ради краткости. Кроме того, следует принимать во внимание, что различные признаки из числа двух вариантов осуществления применимы совместно. Например, многоотводный аспиратор и каналы всасывания по фиг. 3 могут быть сконфигурированы скорее в соответствии с фиг. 2, нежели фиг. 4, или многоотводный аспиратор и каналы всасывания по фиг. 1 могут быть сконфигурированы скорее в соответствии с фиг. 4, чем с фиг. 2, не выходя из объема этого раскрытия.
Одно из отличий между первым вариантом осуществления и вторым вариантом осуществления состоит в том, что, во втором варианте осуществления, дроссель 331 системы впуска воздуха (AIS) включен во впускной канал выше по потоку компрессора, а выпуск 347 смешанного потока аспиратора 80 присоединен к впускному каналу 318 ниже по потоку от дросселя 331 AIS и выше по потоку от компрессора 390. Более точно, тогда как, в первом варианте осуществления, канал 88 присоединен к впускному коллектору, канал 388 по фиг. 3 присоединен к впускному каналу, находящемуся между дросселем AIS и компрессором. Положение дросселя 331 AIS может меняться контроллером 50 посредством сигнала, выдаваемого в электродвигатель или привод, включенный в состав дросселем 331 AIS. Таким образом, дроссель 331 AIS может работать, чтобы менять давление во впускном канале на впуске компрессора, которое, в свою очередь, может менять интенсивность потока у потока рециркуляции компрессора в перепускном канале 328. Подобным образом, когда дроссель 331 AIS эксплуатируется, чтобы менять давление во впускном канале на впуске компрессора, это может менять побудительный поток через аспиратор 380. Например, увеличение закрывания дросселя 331 AIS может вызывать понижение давления (например, повышенное разрежение) в области впускного канала, находящейся между дросселем AIS и впуском компрессора. В зависимости от состояния ASOV 391 и CBV 330, понижение давления может усиливать побудительный поток через аспиратор 380 и/или перепускной канал 328. В других примерах, однако, может не быть дросселя AIS; взамен, поток через аспиратор 380 может регулироваться посредством управления исключительно ASOV, и/или поток через перепускной канал 328 может регулироваться посредством управления исключительно CBV.
Кроме того, в противоположность варианту осуществления по фиг. 1-2, в котором датчик CIP расположен непосредственно выше по потоку от компрессора, во втором варианте осуществления, датчик 341 расположен во впускном канале 318 поблизости от места соединения канала 388 и впускного канала 318 (например, ниже по потоку от дросселя 331 AIS и выше по потоку от места соединения перепускного канала 328 и впускного канала 318). Датчик 341 может выдавать сигнал в контроллер 50 касательно давления на побудительном выпуске аспиратора 380.
Еще одно различие между первым вариантом осуществления и вторым вариантом осуществления включает в себя источники потока всасывания для аспиратора 380. В первом варианте осуществления, каналы всасывания для отвода горловины и отвода выпускной трубки соединяются в общий канал, который соединен с вакуумным резервуаром для использования вакуумными приводами 39, тогда как канал всасывания для отвода расширяющегося конического патрубка соединен с системой 71 продувки паров топлива. В противоположность, во втором варианте осуществления, все три канала всасывания соединяются в общий канал 389, который соединен с вакуумным резервуаром 338 для использования вакуумными приводами 339. Так как отвод 387 выпускной трубки соединен с вакуумным резервуаром 338 через запорный клапан 376, запорный клапан 376 может предоставлять воздуху возможность втекать во впускной коллектор 324 из вакуумного резервуара 338 и может ограничивать поток воздуха в вакуумный резервуар 38 из впускного коллектора 24. Во время условий, где давление во впускном коллекторе является отрицательным (например, когда разрежение является более глубоким, чем 0,1 бар), впускной коллектор может быть источником разрежения для вакуумного резервуара 338. В примерах, где потребляющее разрежение устройство 339 является усилителем тормозов, включение канала 386 всасывания в систему преимущественно может давать перепускной канал, который может гарантировать, что усилитель тормозов откачивается почти мгновенно всякий раз, когда давление во впускном коллекторе является более низким, чем давление в усилителе тормозов.
Еще одно различие между первым вариантом осуществления и вторым вариантом осуществления состоит в том, что второй вариант осуществления включает в себя канал 393, присоединяющий вакуумный резервуар 338 к впускному коллектору 324. Как показано, запорный клапан 294 может быть расположен в канале 393, чтобы предотвращать обратный поток из впускного коллектора в вакуумный резервуар. В примерах, где устройство 339 потребления разрежения является усилителем тормозов, впускной коллектор может добиваться глубокого разрежения, когда ступня водителя убрана с педали акселератора, а включение канала 393 в систему может служить для подготовки усилителя тормозов по мере того, как ступня водителя отпускается с педали акселератора.
Третий вариант осуществления системы двигателя, содержащей многоотводный аспиратор, изображен на фиг. 5. Третий вариант осуществления включает в себя многие из прежних признаков, описанных выше для первого и второго вариантов осуществления; подобные признаки пронумерованы сходным образом, и больше описываться не будут ради краткости. Кроме того, следует принимать во внимание, что различные признаки из числа трех вариантов осуществления применимы совместно. Несмотря на то, что каналы всасывания аспиратора 580 по фиг. 5 показаны в конфигурации, изображенной на фиг. 4 (по той причине, что все они присоединены к вакуумному резервуару через общий канал), также предвосхищено, что каналы всасывания аспиратора 580 могут быть сконфигурированы показанным на фиг. 2 образом, или другим подходящим образом (например, один или более каналов всасывания могут быть присоединены к другому источнику разрежения в пределах системы двигателя), не выходя из объема этого раскрытия.
Как в предыдущих вариантах осуществления, в варианте осуществления по фиг. 5, впускной коллектор 524 выполнен с возможностью подавать всасываемый воздух или топливно-воздушную смесь в множество цилиндров или камер сгорания двигателя 512. Камеры сгорания могут быть расположены над заполненным смазкой картером 597 двигателя, в которых поршни возвратно-поступательного хода камер сгорания вращают коленчатый вал. Поршни возвратно-поступательного хода могут быть по существу изолированными от картера двигателя посредством одного или более поршневых колец, которые сдерживают поток топливно-воздушной смеси и газообразных продуктов сгорания в картер двигателя. Тем не менее, значительное количество паров топлива, не сожженного воздуха и выхлопных газов может ‘прорываться через’ поршневые кольца и поступать в картер двигателя со временем. Для снижения ухудшающих характеристики воздействий паров топлива на вязкость смазки двигателя и для снижения выпуска паров в атмосферу, картер двигателя может непрерывно или периодически вентилироваться, как дополнительно описано в дальнейшем.
Несмотря на то, что система вентиляции картера двигателя также может быть включена в предыдущие варианты осуществления, она изображена в этом варианте осуществления, так как она соединена с побудительным впуском аспиратора 580. То есть, тогда как в предыдущих вариантах осуществления побудительный впуск аспиратора сообщается с впускным каналом, в варианте осуществления по фиг. 5, побудительный впуск аспиратора 580 сообщается с картером 597 двигателя.
Следует принимать во внимание, что, в качестве используемого в материалах настоящего описания, поток вентиляции картера указывает ссылкой на поток паров топлива и газов из картера двигателя через канал 581, через аспиратор 580, через канал 588, а затем, во впускной коллектор. Подобным образом, в качестве используемого в материалах настоящего описания, обратный поток картера двигателя указывает ссылкой на поток паров топлива и газов из впускного коллектора в картер двигателя через канал 588, аспиратор 580 и канал 581. Обратный поток может возникать, когда давление во впускном коллекторе находится выше, чем давление в картере двигателя (например, во время работы двигателя с наддувом). Как показано, запорный клапан 595 может быть присоединен между впускным коллектором 524 и картером 597 двигателя, в канале 581, для предотвращения обратного потока картера двигателя.
Картер 597 двигателя может включать в себя один или более маслоотделителей 599 для отделения масла от картерных паров (или «прорывных газов») перед тем, как пары продуваются во впускной коллектор 524 через аспиратор 580. Кроме того, давление паров топлива в картере 597 двигателя может определяться датчиком 596 давления в картере двигателя.
Как в предыдущих вариантах осуществления, вариант осуществления по фиг. 5 включает в себя ASOV 591, расположенный последовательно с побудительным впуском аспиратора 580. Преимущественно, расположение ASOV 591 дает ему возможность действовать в качестве клапана вентиляции картера двигателя, управляющего продувкой паров топлива из картера двигателя во впускной коллектор, в дополнение к управлению формированием разрежения посредством аспиратора 580. Как в предыдущих вариантах осуществления, ASOV 591 может быть клапаном с электронным управлением. В этом случае, контроллер 50 может выдавать сигнал для изменения положения ASOV 591 с открытого положения (или положения высокого расхода) в закрытое положение (или положение низкого расхода), или наоборот, или любое положение между ними. В качестве альтернативы, ASOV 591 может быть клапаном, который меняет свое ограничение потока в ответ на падение давления на нем (или расход через него). Также предвосхищено, что ASOV 591 может быть проточным пассивным клапаном, который обеспечивает постоянную откачку картерных газов изнутри картера 597 двигателя до присоединения к впускному коллектору 524. Проточный клапан может осуществлять герметизацию от потока в противоположном направлении (например, потока из впускного коллектора в картер двигателя).
Как показано, картер 597 присоединен к впускному каналу 518 ниже по потоку от воздушного фильтра 533 и выше по потоку от компрессора 590, и каналу 528 рециркуляции компрессора через канал 598. В зависимости от перепада давления между впускным каналом и картером двигателя, свежий воздух может втягиваться из впускного канала в картер 597 двигателя через канал 598 для вентиляции картера двигателя. Запорный клапан 511, расположенный в канале 598, предотвращает обратный поток из картера двигателя во впускной канал.
Четвертый вариант осуществления системы двигателя, содержащей многоотводный аспиратор, изображен на фиг. 6. Четвертый вариант осуществления включает в себя многие из прежних признаков, описанных выше для первого, второго и третьего вариантов осуществления; подобные признаки пронумерованы сходным образом, и больше описываться не будут ради краткости. Кроме того, следует принимать во внимание, что различные признаки из числа четырех вариантов осуществления применимы совместно. Несмотря на то, что каналы всасывания аспиратора 680 по фиг. 6 показаны в конфигурации, изображенной на фиг. 4 и 6 (по той причине, что все они присоединены к вакуумному резервуару через общий канал), также предвосхищено, что каналы всасывания аспиратора 680 могут быть сконфигурированы показанным на фиг. 2 образом, или другим подходящим образом (например, один или более каналов всасывания могут быть присоединены к другому источнику разрежения в пределах системы двигателя), не выходя из объема этого раскрытия.
Подобно варианту осуществления по фиг. 5, вариант осуществления по фиг. 6 включает в себя систему вентиляции картера двигателя, соединенную с побудительным впуском аспиратора 680. Однако, в отличие от варианта осуществления по фиг. 5, выпуск смешанного потока аспиратора 680 соединен с впускным каналом выше по потоку от компрессор 690 и канала 628 рециркуляции компрессора и ниже по потоку от дросселя 631 AIS. Положение дросселя 631 AIS может управляться контроллером 50 для изменения давления во впускном канале, находящемся между дросселем AIS и впуском компрессора 690, которое может оказывать влияние на уровень или интенсивность потока через аспиратор 580 (например, потока вентиляции картера двигателя через аспиратор 580) во впускной канал, а также величину потока рециркуляции компрессора через канал 628 рециркуляции компрессора, в зависимости от состояния CRV 630.
График 700 по фиг. 7 изображает интенсивности потока через каналы всасывания, присоединенные к отводу выпускной трубки, отводу расширяющегося конического патрубка и отводу горловины многоотводного аспиратора, такого как многоотводные аспираторы в вариантах осуществления по фиг. 3-6 (например, вариантах осуществления, в которых все отводы всасывания аспиратора соединены с одним и тем же вакуумным резервуаром). Ось x по графику 700 представляет интенсивность потока (г/с), а ось y представляет разрежение (кПа) в вакуумном резервуаре.
Несмотря на то, что график 700 изображает примерные интенсивности потока через каналы всасывания аспиратора для уровня разрежения во впускном коллекторе 15 кПа (в качестве представленных пунктирной вертикальной линией на 15 кПа), следует принимать во внимание, что подобные графики могут быть созданы для других уровней разрежения во впускном коллекторе. Кроме того, числовые значения интенсивности потока и уровень накопленного разрежения, показанные на фиг. 7, предоставлены для только в целях примера; действующие значения могут меняться на основании размеров и геометрии различных компонентов системы двигателя, таких как аспиратор и связанные каналы.
Как показано на графике 700, интенсивность потока в данном канале всасывания может меняться с изменением уровня накопленного разрежения в вакуумном резервуаре. Характеристика 702 представляет интенсивность потока через канал всасывания выпускной трубки аспиратора (например, интенсивность потока текучей среды, движущейся из вакуумного резервуара в отвод выпускной трубки аспиратора). В изображенном примере, когда уровень накопленного разрежения в вакуумном резервуаре меньше, чем разрежение во впускном коллекторе, потоки текучей среды из вакуумного резервуара в отвод выпускной трубки, с интенсивностью, которая убывает по мере того, как уровень накопленного разрежения в вакуумном резервуаре приближается к уровню разрежения во впускном коллекторе (в этом примере, 15 кПа). Как обсуждено в материалах настоящего описания, несмотря на то, что поток текучей среды в отвод выпускной трубки аспиратора не использует диффузорный эффект, чтобы формировать разрежение, так как выпускная трубка может быть прямой трубкой, такой поток может преимущественно давать быстрое опорожнение вакуумного резервуара (например, быстрое опорожнение усилителя тормозов в примерах, где вакуумный резервуар является вакуумным резервуаром усилителя тормозов) во время условий, где разрежение во впускном коллекторе больше, чем разрежение в вакуумном резервуаре. То есть, тогда как разрежение может формироваться посредством потока текучей среды в отвод горловины и отвод расширяющегося конического патрубка аспиратора при более низкой интенсивности, текучая среда может течь в отвод выпускной трубки с более высокой скоростью, не формируя разрежения, что может быть желательным во время определенных условий работы двигателя, таких как когда разрежение во впускном коллекторе является более глубоким, чем разрежение в усилителе тормозов.
Характеристика 704 представляет интенсивность потока через канал всасывания расширяющегося конического патрубка аспиратора (например, интенсивность потока текучей среды, движущейся из вакуумного резервуара в отвод расширяющегося конического патрубка аспиратора). В изображенном примере, когда уровень накопленного разрежения в вакуумном резервуаре находится в диапазоне от приблизительно 12 кПа до приблизительно 10 кПа, текучая среда течет из вакуумного резервуара в отвод расширяющегося конусного патрубка с интенсивностью, которая убывает по мере того, как возрастает уровень накопленного разрежения в вакуумном резервуаре. Как показано, абсолютное значение крутизны характеристики 704 может быть меньшим, чем абсолютное значение крутизны характеристики 702, например, в результате повышения разрежения, накопленного в вакуумном резервуаре, которое происходит вследствие формирования разрежения посредством потока текучей среды из вакуумного резервуара в отвод расширяющегося конического патрубка аспиратора.
Характеристика 706 представляет интенсивность потока через канал всасывания горловины аспиратора (например, интенсивность потока текучей среды, движущейся из вакуумного резервуара в отвод горловины аспиратора). В изображенном примере, когда уровень накопленного разрежения в вакуумном резервуаре находится в диапазоне от приблизительно 10 кПа до приблизительно 30 кПа, текучая среда течет из вакуумного резервуара в отвод горловины с интенсивностью, которая убывает по мере того, как возрастает уровень накопленного разрежения в вакуумном резервуаре. Как показано, абсолютное значение крутизны характеристики 706 может быть меньшим, чем абсолютное значение характеристики 704, например, в результате формирования разрежения в вакуумном резервуаре, которое происходит вследствие потока текучей среды из вакуумного резервуара как в отвод расширяющегося конического патрубка аспиратора, таки отвод горловины аспиратора.
Как обсуждено в материалах настоящего описания, несмотря на то, что поток текучей среды в отвод выпускной трубки аспиратора может не использовать диффузорный эффект, так как выпускная трубка может быть прямой трубкой, такой поток может давать быстрое опорожнение вакуумного резервуара (например, быстрое опорожнение усилителя тормозов в примерах, где вакуумный резервуар является вакуумным резервуаром усилителя тормозов) во время условий, где разрежение во впускном коллекторе больше, чем разрежение в вакуумном резервуаре. То есть, тогда как большее разрежение может формироваться посредством потока текучей среды в отвод горловины и отвод расширяющегося конического патрубка аспиратора с более низкой интенсивностью, относительно меньшее разрежение может формироваться посредством потока текучей среды в отвод выпускной трубки с более высокой интенсивностью, что может быть желательно во время определенных условий работы двигателя.
Ввиду характеристик потока всасывания для разных отводов всасывания многоотводного аспиратора, показанного на фиг. 7, следует принимать во внимание, что многоотводный аспиратор, описанный в материалах настоящего описания, может преимущественно обеспечивать как формирование высокого разрежения (например, посредством отвода горловины и отвода расширяющегося конического патрубка), так и интенсивный поток всасывания (например, посредством отвода выпускной трубки). Это, в противоположность традиционным аспираторам, которые могут обеспечивать то или другое из формирования высокого разрежения или интенсивного потока всасывания, но не оба. Кроме того, многоотводный аспиратор, описанный в материалах настоящего описания, может преимущественно давать оптимальный поток всасывания на всех уровнях в вакуумном резервуаре вследствие стратегического расположения разных отводов всасывания. Более того, вследствие расположения запорных клапанов в трубках всасывания аспиратора, потоку всасывания необходимо проходить только через один запорный клапан в противоположность многочисленным запорным клапанам, что может минимизировать ослабление потока. Более того, вследствие включения запорного клапана в каждый канал всасывания, разрежение в вакуумном резервуаре может сохраняться, даже когда прекращается побудительный поток через аспиратор.
Далее, со ссылкой на фиг. 8, предоставлен примерный способ 800 для управления системой двигателя, содержащей многоотводный аспиратор. Способ 800, например, может использоваться вместе с системами двигателя и многоотводными аспираторами, изображенными на фиг. 1-6, и со способами, показанными на фиг. 9A-D и 10.
На этапе 802, способ 800 включает в себя измерение и/или оценку условий работы двигателя. Условия работы двигателя, например, могут включать в себя BP, MAP, CIP, MAF, положение основного дросселя, накопленный уровень разрежения (например, в вакуумном резервуаре), скорость вращения двигателя, температуру двигателя, температуру каталитического нейтрализатора, уровень наддува, условия (температуру, влажность) окружающей среды, концентрацию паров топлива в бачке для паров топлива, давление в картере двигателя, и т.д.
После этапа 802, способ 800 переходит на этап 804. На этапе 804, способ 800 включает в себя определение требуемого уровня потока через аспиратор на основании условий работы двигателя. В контексте системы двигателя, изображенной на фиг. 1, определение может производиться в соответствии со способом по фиг. 9A, который будет описан ниже; в контексте системы двигателя, изображенной на фиг. 3, определение может производиться в соответствии со способом по фиг. 9B; в контексте системы двигателя, изображенной на фиг. 5, определение может производиться в соответствии со способом по фиг. 9C; и в контексте системы двигателя, изображенной на фиг. 6, определение может производиться в соответствии со способом по фиг. 9D (фиг. 9A-D будут описаны ниже);
После этапа 804, способ 800 переходит на этап 806. На этапе 806, способ 800 включает в себя управление ASOV (например, клапаном, расположенным последовательно с аспиратором, который вносит вклад в регулирование потока через аспиратор) на основании требуемого уровня потока (например, требуемого уровня потока, определенного на этапе 804). Кроме того, на этапе 806, способ 800 включает в себя определение уровня потока в каждой трубке всасывания аспиратора, который является результатом указанного управления ASOV. Например, эти действия могут выполняться в соответствии со способом по фиг. 10, который будет описан ниже.
После этапа 806, способ 800 переходит на этап 808. На этапе 808, способ 800 включает в себя измерение и/или оценку состава и количества текучей среды, выходящей из выпуска смешанного потока аспиратора. Например, состав и количество текучей среды, выходящей из выпуска смешанного потока аспиратора, могут оцениваться на основании уровней потока в каждой трубке всасывания аспиратора, определенных на этапе 806, а кроме того, на основании значений параметров, выявленных различными датчиками. В контексте первого варианта осуществления, где поток всасывания, поступающий в отвод выпускной трубки, включает в себя некоторую концентрацию паров топлива из бачка для паров топлива, состав текучей среды, выходящей из выпуска смешанного потока аспиратора, может быть основана на относительных величинах потока всасывания в трех отводах всасывания (например, в качестве определенных на этапе 806) и основана на логическом выводе концентрации паров топлива, выходящих из бачка для паров топлива. Логический вывод, например, может быть основан на считанном составе выхлопных газов. В качестве альтернативы, специальные датчики могут быть расположены в канале всасывания, присоединенном к отводу выпускной трубки, или где-нибудь еще, для непосредственного измерения концентрации паров топлива, поступающей во впускной коллектор из системы продувки паров топлива через отвод выпускной трубки. В контексте оставшихся вариантов осуществления, где все отводы всасывания аспиратора соединены с вакуумным резервуаром, измерение/оценка состава текучей среды, выходящей из выпуска смешанного потока аспиратора, могут включать в себя измерение/оценивание состава побудительного потока через аспиратор в зависимости от того, где аспиратор присоединен в системе двигателя. Например, в системе двигателя по фиг. 5 и 6, картерные газы дают побудительный поток через аспиратор, а потому, доля побудительного потока в зависимости от потока всасывания в потоке, выходящем из выпуска смешанного потока аспиратора, а также измеренный/оцененный состав картерных газов, служащих в качестве побудительного потока, могут учитывать измерение/оценку состава текучей среды, выходящей из выпуска смешанного потока аспиратора.
После этапа 808, способ 800 переходит на этап 810. На этапе 810, способ 800 включает в себя регулировку впрыска топлива на основании требуемого топливно-воздушного соотношения двигателя, состава и количества топлива, выходящего из выпуска смешанного потока аспиратора (например, в качестве определенного на этапе 808), и состава и количества любых других текучих сред, поступающих во впускной коллектор. Например, в вариантах осуществления, где поток, выходящий из выпуска смешанного потока аспиратора, включает в себя газы продувки паров топлива, если концентрация паров топлива у потока, выходящего из выпуска смешанного потока аспиратора, давала бы в результате большую, чем требуемая, долю топлива в цилиндрах двигателя, впрыск топлива может регулироваться (например, уменьшаться посредством уменьшения продолжительности времени импульса впрыска топлива или частоты впрыска топлива), чтобы добиваться требуемого топливно-воздушного соотношения в двигателе. После этапа 810, способ 800 заканчивается.
На фиг. 9A, предусмотрен примерный способ 900 для определения требуемого уровня потока через многоотводный аспиратор, такой как многоотводный аспиратор, изображенный на фиг. 1. Способ 900, например, может использоваться вместе со способом 800 по фиг. 8 и способом 1000 по фиг. 10.
На этапе 902, способ 900 включает в себя определение, является ли BP большим, чем MAP. Например, в контексте системы 10 двигателя по фиг. 1, определение может производиться контроллером 50 на основании сигналов, принимаемых с датчика 44 BP и датчика 60 MAP.
Если ответом на этапе 902 является Да, способ 900 переходит на этап 904. На этапе 904, способ 900 включает в себя определение, требуется ли продувка паров топлива и/или формирование разрежения. Например, требуется ли продувка паров топлива может определяться на основании сигнала, выдаваемого в контроллер с датчика давления в бачке для паров топлива, а требуется ли формирование разрежения может быть сделано основанным на уровне накопленного разрежения в вакуумном резервуаре (например, в качестве считываемого датчиком разрежения и/или давления в вакуумном резервуаре) и/или основанным на запросе разрежения от различных потребителей разрежения двигателя. Если ответом на этапе 904 является Да, способ 900 переходит на этап 906. На этапе 906, способ 900 включает в себя направление по меньшей мере какого-нибудь всасываемого потока через аспиратор. Например, как описано ниже со ссылкой на фиг. 10, всасываемый поток может направляться через аспиратор посредством увеличения открывания ASOV, расположенного последовательно с аспиратором. После этапа 906, способ 900 заканчивается.
Иначе, если ответом на этапе 904 является Нет, способ 900 переходит на этап 908. На этапе 908, всасываемый поток не направляется через аспиратор. Например, как описано ниже со ссылкой на фиг. 10, не направление всасываемого потока через аспиратор может включать в себя закрывание ASOV, расположенного последовательно с аспиратором. После этапа 908, способ 900 заканчивается.
Возвращаясь к 902, если ответом является Нет, способ 900 переходит на этап 908, и всасываемый поток не направляется через аспиратор. После этапа 908, способ 900 заканчивается.
На фиг. 9B, предусмотрен примерный способ 910 для определения требуемого уровня потока через многоотводный аспиратор, такой как многоотводный аспиратор, изображенный на фиг. 3. Способ 910, например, может использоваться вместе со способом 800 по фиг. 8 и способом 1000 по фиг. 10.
На этапе 912, способ 900 включает в себя определение, является ли BP большим, чем CIP. Например, в контексте системы 310 двигателя по фиг. 3, определение может производиться контроллером 50 на основании сигналов, принимаемых с датчика 344 BP и датчика 360 MAP.
Если ответом на этапе 912 является Да, способ 910 переходит на этап 914. На этапе 914, способ 910 включает в себя определение, требуется ли формирование разрежения. Если ответом на этапе 914 является Да, способ 910 переходит на этап 916. На этапе 916, способ 910 включает в себя направление по меньшей мере некоторого всасываемого потока через аспиратор, например, обсужденным выше образом для этапа 906 способа 900. Кроме того, в контексте системы двигателя по фиг. 3, направление по меньшей мере некоторого всасываемого потока через аспиратор дополнительно может включать в себя регулировку дросселя AIS, например, для модификации давления во впускном канале в месте соединения впускного канала и выпуска смешанного потока аспиратора. После этапа 916, способ 910 заканчивается.
Иначе, если ответом на этапе 914 является Нет, способ 910 переходит на этап 918. На этапе 918, всасываемый поток не направляется через аспиратор, например, обсужденным выше образом для этапа 908 способа 900. После этапа 918, способ 910 заканчивается.
Возвращаясь к 912, если ответом является Нет, способ 910 переходит на этап 918, и всасываемый поток не направляется через аспиратор. После этапа 918, способ 910 заканчивается.
На фиг. 9C, предусмотрен примерный способ 920 для определения требуемого уровня потока через многоотводный аспиратор, такой как многоотводный аспиратор, изображенный на фиг. 5. Способ 920, например, может использоваться вместе со способом 800 по фиг. 8 и способом 1000 по фиг. 10.
На этапе 922, способ 920 включает в себя определение, является ли давление в картере двигателя большим, чем MAP. Например, в контексте системы 510 двигателя по фиг. 5, определение может производиться контроллером 50 на основании сигналов, принимаемых с датчика 596 давления в картере двигателя и датчика 560 MAP.
Если ответом на этапе 922 является Да, способ 920 переходит на этап 924. На этапе 924, способ 920 включает в себя определение, требуется ли вентиляция картера двигателя и/или формирование разрежения. Например, требуется ли вентиляция картера двигателя может определяться на основании сигнала, выдаваемого в контроллер с датчика давления в картере двигателя, а требуется ли формирование разрежения может определяться описанным выше образом для этапа 904 способа 900. Если ответом на этапе 924 является Да, способ 920 переходит на этап 926. На этапе 926, способ 920 включает в себя направление по меньшей мере какого-нибудь всасываемого потока через аспиратор. После этапа 926, способ 920 заканчивается.
Иначе, если ответом на этапе 924 является Нет, способ 920 переходит на этап 928. На этапе 928, способ 920 включает в себя не направление всасываемого потока через аспиратор. После этапа 928, способ 920 заканчивается.
Возвращаясь к 922, если ответом является Нет, способ 920 переходит на этап 928, который описан выше. После этапа 928, способ 920 заканчивается.
На фиг. 9D, предусмотрен примерный способ 930 для определения требуемого уровня потока через многоотводный аспиратор, такой как многоотводный аспиратор, изображенный на фиг. 6. Способ 930, например, может использоваться вместе со способом 800 по фиг. 8 и способом 1000 по фиг. 10.
На этапе 932, способ 930 включает в себя определение, является ли давление в картере двигателя большим, чем CIP. Например, в контексте системы 610 двигателя по фиг. 6, определение может производиться контроллером 50 на основании сигналов, принимаемых с датчика 696 давления в картере двигателя и датчика 660 MAP.
Если ответом на этапе 932 является Да, способ 930 переходит на этап 934. На этапе 934, способ 930 включает в себя определение, требуется ли вентиляция картера двигателя и/или формирование разрежения, например, описанным выше образом для этапа 924 способа 920. Если ответом на этапе 934 является Да, способ 930 переходит на этап 936. На этапе 936, способ 930 включает в себя направление по меньшей мере какого-нибудь всасываемого потока через аспиратор. Здесь, снова направление по меньшей мере некоторого всасываемого потока через аспиратор дополнительно может включать в себя регулировку дросселя AIS, например, для модификации давления во впускном канале в месте соединения впускного канала и выпуска смешанного потока аспиратора. После этапа 936, способ 930 заканчивается.
Иначе, если ответом на этапе 934 является Нет, способ 930 переходит на этап 938. На этапе 938, всасываемый поток не направляется через аспиратор. После этапа 938, способ 930 заканчивается.
Возвращаясь к этапу 932, если ответом является Нет, способ 930 переходит на этап 938, который описан выше. После этапа 938, способ 930 заканчивается.
Далее, со ссылкой на фиг. 10, предусмотрен примерный способ 1000 управления ASOV на основании требуемого уровня потока через многоотводный аспиратор и определения результирующего уровня потока в каждой трубке всасывания аспиратора. Способ 1000, например, может использоваться вместе с системами двигателя и многоотводными аспираторами, изображенными на фиг. 1-6, и со способами, показанными на фиг. 9A-D и 10.
На этапе 1002, если требуется поток через аспиратор (например, как определено посредством процедуры по одной из фиг. 9A-D), способ 1000 переходит на этап 1004 для увеличения открывания ASOV. В примерах, где ASOV является двухпозиционным клапаном с двумя положениями, открытым и закрытым, увеличение открывания ASOV может включать в себя управление ASOV, чтобы находился в открытом состоянии, или поддерживание ASOV в открытом состоянии, если он уже открыт. В качестве альтернативы, в примерах, где ASOV является непрерывно регулируемым клапаном, который может частично открываться в меняющейся степени, увеличение открывания ASOV может включать в себя повышение степени или величины открывания клапана или управление клапаном, чтобы оставался на данной степени или величине открывания, если клапан уже находится в требуемом состоянии. Когда ASOV открыт, в зависимости от перепада давления между побудительным впуском аспиратора и выпуском смешанного потока аспиратора, через аспиратор может проходить побудительный поток, который может формировать поток всасывания на одном или более из отводов аспиратора в зависимости от перепада(ов) давления между источником(ами) потока всасывания и выпуском смешанного потока компоновки аспираторов.
После этапа 1004, способ 1000 по выбору может переходить на этап 1006, когда выполняется в контексте системы двигателя, такой как системы двигателя по фиг. 3 и 6, где выпуск смешанного потока аспиратора присоединен к впускному каналу ниже по потоку от дросселя AIS. В таких примерах, дополнительное регулирование потока через аспиратор может достигаться посредством регулировки дросселя AIS. Посредством увеличения закрывания дросселя AIS, давление во впускном канале ниже по потоку от дросселя AIS может понижаться, что может повышать перепад давления между побудительным впуском и выпуском смешанного потока аспиратора (тем самым, усиливая поток через аспиратор). Подобным образом, посредством увеличения открывания дросселя AIS, давление во впускном канале ниже по потоку от дросселя AIS может повышаться, что может понижать перепад давления между побудительным впуском и выпуском смешанного потока аспиратора (тем самым, ослабляя поток через аспиратор). В некоторых примерах, регулировка дросселя AIS может быть основана на давлении на побудительном впуске аспиратора и давлении на выпуске смешанного потока аспиратора; управление дросселем AIS и ASOV может координироваться для достижения требуемой интенсивности/величины/уровня потока через аспиратор. В случае нарушения функции или неисправности ASOV, например, если ASOV отказывает в открытом положении, регулировка дросселя AIS потенциально может служить для регулирования потока через компоновку аспираторов. Так как регулировка дросселя AIS также может оказывать влияние на поток через перепускной канал компрессора (в примерах, где перепускной канал компрессора направляет поток из ниже по потоку от компрессора в выше по потоку от компрессора в зависимости от состояния CBV, расположенного в перепускном канале компрессора), регулировка также может учитывать нужды потока рециркуляции компрессора. Например, когда необходимо ослаблять помпаж компрессора, закрывание дросселя AIS может увеличиваться, а CBV может открываться; если усиление потока через аспиратор (которое может быть результатом углубления разрежения вследствие увеличения закрывания дросселя AIS) не требуется во время таких условий, ASOV может закрываться.
После возможного этапа 1006, способ 1000 переходит на этап 1008. На этапе 1008, способ 1000 включает в себя определение уровня потока в канале всасывания выпускной трубки на основании давления в источнике канала всасывания выпускной трубки, давления на выпуске смешанного потока аспиратора, давления на побудительном впуске аспиратора, состояния ASOV и, по выбору, положения дросселя AIS. Величина потока всасывания в данном канале всасывания, если таковой имеет место, в заданный момент времени в течение работы двигателя может быть функцией уровня побудительного потока через аспиратор, геометрии аспиратора (например, площади проходного сечения аспиратора и различных отводов всасывания аспиратора, расположения отводов всасывания, площади проходного сечения каналов всасывания, присоединенных к отводам всасывания аспиратора, и любых других конструктивных признаков аспиратора, оказывающих влияние на побудительный поток и поток всасывания), и относительных давлений на источнике(ах) и приемнике(ах) каналов всасывания. В противоположность, в контексте систем двигателя по второму, третьему и четвертому вариантам осуществления системы двигателя, описанным в материалах настоящего описания, в которых все отводы аспиратора присоединены к общему вакуумному резервуару, источником канала всасывания выпускной трубки является вакуумный резервуар, и таким образом, перепад давления между вакуумным резервуаром и приемником компоновки аспираторов (например, впуском компрессора в системах двигателя по фиг. 3 и 6, и впускным коллектором в системах двигателя по фиг. 5) может учитывать определение уровня потока в канале всасывания выпускной трубки. Как отмечено выше, примерные интенсивности потока через канал всасывания выпускной трубки аспиратора в диапазоне разрежений вакуумного резервуара (в контексте вариантов осуществления по фиг. 3, 5 и 6) изображены характеристиками 702 по фиг. 7 для уровня разрежения во впускном коллекторе 15 кПа.
После этапа 1008, способ 1000 переходит на этап 1010. На этапе 1010, способ 1000 включает в себя определение уровня потока в канале всасывания расширяющегося конического патрубка аспиратора на основании давления в источнике канала всасывания расширяющегося конического патрубка, давления на выпуске смешанного потока аспиратора, давления на побудительном впуске аспиратора, состояния ASOV и, по выбору, положения дросселя AIS. Этап 1010 может выполняться подобно этапу 1008, описанному выше. В вариантах осуществления, изображенных в материалах настоящего описания, отвод расширяющегося конического патрубка аспиратора соединен с вакуумным резервуаром через канал всасывания, и таким образом, источником канала всасывания расширяющегося конического патрубка в этих вариантах осуществления является вакуумный резервуар. В изображенных вариантах осуществления, перепад давления между вакуумным резервуаром и выпуском смешанного потока аспиратора может учитывать определение уровня потока в канале всасывания расширяющегося конического патрубка. Например, в контексте систем двигателя, изображенных на фиг. 3, 5 и 6, текучая среда течет в отвод расширяющегося конического патрубка через канал всасывания расширяющегося конического патрубка, когда давление в вакуумном резервуаре является более высоким, чем давление во впускном коллекторе (например, когда отрицательное давление или уровень разрежения в вакуумном резервуаре находится ниже, чем отрицательное давление или уровень разрежения во впускном коллекторе). Когда давление во впускном коллекторе повышается до уровня, более высокого, чем уровень давления в вакуумном резервуаре (например, когда разрежение в вакуумном резервуаре является более глубоким, чем разрежение во впускном коллекторе), текучая среда по-прежнему может течь из вакуумного резервуара в отвод расширяющегося конического патрубка аспиратора через канал всасывания расширяющегося конического патрубка и во впускной коллектор. По дальнейшему углублению разрежения в вакуумном резервуаре (например, когда разрежение в вакуумном резервуаре возрастает выше порогового значения/когда давление в вакуумном резервуаре убывает ниже порогового значения), запорный клапан в канале всасывания, присоединенном к расширяющемуся коническому патрубку, закрывается, тем самым, предотвращая обратный поток из впускного коллектора в вакуумный резервуар через отвод расширяющегося конического патрубка. Следует принимать во внимание, что запорный клапан может устанавливаться в закрытое положение на требуемом уровне разрежения, или может выбираться запорный клапан, который закрывается на требуемом уровне разрежения, чтобы обеспечивать требуемое функционирование (например, чтобы предотвращать обратный поток на требуемом уровне разрежения в вакуумном резервуаре). Примерные интенсивности потока через канал всасывания расширяющегося конического патрубка аспиратора в диапазоне разрежений вакуумного резервуара (в контексте вариантов осуществления по фиг. 3, 5 и 6) изображены характеристиками 704 по фиг. 7 для уровня разрежения во впускном коллекторе 15 кПа.
Однако, канал всасывания расширяющегося конического патрубка может иметь иной источник, такой как система продувки паров топлива, картер двигателя, или другая система или компонент двигателя, не выходя из объема этого раскрытия. Например, в контексте первого варианта осуществления системы двигателя, описанного в материалах настоящего описания, отвод расширяющегося конического патрубка аспиратора присоединен к системе продувки паров топлива в ее источнике. Так как выпуск смешанного потока аспиратора присоединен к впускному коллектору в этом варианте осуществления, перепад давления между системой продувки паров топлива (например, бачком продувки паров топлива) и впускным коллектором может учитывать определение уровня потока в канале всасывания расширяющегося конического патрубка. Например, когда давление в бачке для паров топлива является более высоким, чем давление во впускном коллекторе (например, когда отрицательное давление или уровень разрежения в бачке для паров топлива находится ниже, чем отрицательное давление или уровень разрежения во впускном коллекторе), текучая среда может течь из бачка для паров топлива в расширяющийся конический патрубок аспиратора, а затем во впускной коллектор. Когда давление в бачке для паров топлива убывает до уровня, более низкого, чем уровень давления во впускном коллекторе, однако, запорный клапан в канале всасывания, присоединенный к отводу расширяющегося конического патрубка, закрывается, а поток в канале всасывания прекращается (например, для предотвращения обратного потока из впускного коллектора в бачок для паров топлива).
После этапа 1010, способ 1000 переходит на этап 1012. На этапе 1012, способ 1000 включает в себя определение уровня потока в канале всасывания горловины на основании давления в источнике канала всасывания горловины, давления на выпуске смешанного потока аспиратора, давления на побудительном впуске аспиратора, состояния ASOV и, по выбору, положения дросселя AIS. Этап 1012 может выполняться подобно этапам 1008 и 1010, описанным выше. В вариантах осуществления, изображенных в материалах настоящего описания, отвод горловины аспиратора соединен с вакуумным резервуаром через канал всасывания, и таким образом, источником канала всасывания горловины в этих вариантах осуществления является вакуумный резервуар. Однако, канал всасывания горловины может иметь иной источник, такой как система продувки паров топлива, картер двигателя, или другая система или компонент двигателя, не выходя из объема этого раскрытия. В изображенных вариантах осуществления, перепад давления между вакуумным резервуаром и выпуском смешанного потока аспиратора может учитывать определение уровня потока в канале всасывания горловины. Например, в контексте систем двигателя, изображенных на фиг. 3, 5 и 6, текучая среда течет в отвод горловины через канал всасывания горловины, когда давление в вакуумном резервуаре является более высоким, чем давление во впускном коллекторе (например, когда отрицательное давление или уровень разрежения в вакуумном резервуаре находится ниже, чем отрицательное давление или уровень разрежения во впускном коллекторе). В это время, поток всасывания также происходит через отвод расширяющегося конического патрубка и отвод выпускной трубки, причем, отвод выпускной трубки дает преобладающий поток. Когда давление во впускном коллекторе повышается до уровня, более высокого, чем уровень давления в вакуумном резервуаре (например, когда разрежение в вакуумном резервуаре является более глубоким, чем разрежение во впускном коллекторе), текучая среда по-прежнему может течь из вакуумного резервуара в отвод горловины аспиратора через канал всасывания горловины и во впускной коллектор. На этой стадии, запорный клапан в канале всасывания выпускной трубки закрывается, и отвод расширяющегося конического патрубка оказывает преобладающее влияние на поток всасывания в аспиратор. По дальнейшему углублению разрежения в вакуумном резервуаре (например, когда разрежение в вакуумном резервуаре возрастает выше порогового значения/когда давление в вакуумном резервуаре убывает ниже порогового значения), запорный клапан в канале всасывания, присоединенном к расширяющемуся коническому патрубку, закрывается наряду с тем, что поток всасывания в отвод горловины продолжается. Соответственно, в это время, все опорожнение вакуумного резервуара обусловлено потоком всасывания в отвод горловины аспиратора. Примерные интенсивности потока через канал всасывания горловины аспиратора в диапазоне разрежений вакуумного резервуара (в контексте вариантов осуществления по фиг. 3, 5 и 6) изображены характеристиками 706 по фиг. 7 для уровня разрежения во впускном коллекторе 15 кПа. После этапа 1012, способ 1000 заканчивается.
Возвращаясь к этапу 1002, если ответом является Нет, указывающее, что поток через аспиратор не требуется, способ 1000 переходит на этап 1014. На этапе 1014, способ 1000 включает в себя закрывание ASOV. Как обсуждено выше, во время условий, где относительные давления в системе двигателя таковы, что может возникать обратный поток через аспиратор (например, поток из смешанного выпуска аспиратора в побудительный впуск аспиратора), может быть желательным закрывать ASOV. В качестве альтернативы, во время условий высокой нагрузки/высокого скорости вращения, поток через аспиратор может быть нежелательным, по существу отведение потока может уменьшать способность двигателя быстро подниматься до запрошенных нагрузки или скорости вращения, и таким образом, ASOV может закрываться для предотвращения потока через аспиратор. После этапа 1014, способ 1000 заканчивается.
Отметим, что примерные процедуры управления и оценки, включенные в материалы настоящего описания, могут использоваться с различными конфигурациями систем. Специфичные процедуры, описанные в материалах настоящего описания, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, проиллюстрированные различные действия, операции или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, порядок обработки не обязательно требуется для достижения признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящего описания, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий, функций или операций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные операции, функции и/или действия могут графически представлять управляющую программу, которая должна быть запрограммирована в машиночитаемый запоминающий носитель в системе управления.
Кроме того еще, следует понимать, что системы и способы, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления или примеры не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как предполагаются многочисленные варианты. Соответственно, настоящее раскрытие включает в себя новейшие и неочевидные комбинации различных систем и способов, раскрытых в материалах настоящего описания, а также любые и все их эквиваленты.