СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ (ВАРИАНТЫ)
ENGINE CONTROL METHOD (EMBODIMENTS)

Область техники
Настоящее изобретение относится к способам и системе для возобновления работы цилиндров двигателя, которые были временно отключены, в то время как другие цилиндры продолжают сжигать воздух и топливо. В частности, способы могут быть полезными в двигателях, содержащих инжекторы непосредственного впрыска топлива.
Уровень техники и сущность изобретения
Непосредственный впрыск топлива используют в бензиновых двигателях для улучшения КПД и характеристик двигателя. Кроме того, впрыск бензина или смеси бензина и спирта непосредственно в цилиндр двигателя сокращает случайные ошибки снабжения топливом, которые можно наблюдать у двигателей с системой распределенного впрыска. Однако, двигатели с непосредственным впрыском топлива могут увеличивать выбросы твердых частиц для бензинового двигателя. Выбросы твердых частиц могут возникать в результате неполного испарения топлива или плохого смешивания впрыснутого топлива. Неполное испарение наиболее вероятно, если впрыснутое топливо сталкивается с поверхностью горения, недостаточно горячей, чтобы поддерживать испарение топлива перед сгоранием. В результате возможны скопления топлива в камере сгорания, что приведет к большим выбросам твердых частиц при сгорании. Такое изменение в испарении и скоплении топлива в качестве функции температуры системы сгорания требует точного графика событий впрыска топлива для оптимизации работы двигателя.
Автор настоящего изобретения признал вышеуказанные недостатки двигателей с непосредственным впрыском топлива и разработал способ, содержащий: работу первого цилиндра двигателя, в то время как второй цилиндр отключен; возобновление работы второго цилиндра в цикле двигателя, где для первого цилиндра предусмотренавозможность подачи первого фактического общего количества впрысков топлива и моментов впрыска; и возможность для второго цилиндра подачи второго фактического общего количества впрысков топлива и моментов впрыска, отличающихся от первого фактического общего количества впрысков топлива и моментов впрыска в течение цикла двигателя.
Посредством подачи на ранее отключенный цилиндр другого количества впрысков топлива с другими моментами впрыска, чем для цилиндра, работавшего, когда данный цилиндр был отключен, можно сократить столкновение топлива с холодными поверхностями горения цилиндра, работа которого была возобновлена, и предоставить технические результаты сокращения образования твердых частиц в цилиндре, работа которого была возобновлена, поддерживая уровень выбросов и КПД цилиндра, оставшегося в работе. Например, количество впрысков топлива на ранее отключенный цилиндр за цикл двигателя может быть больше количества впрысков топлива на цилиндр, оставшийся в работе. Дополнительно момент(ы) впрыска(ов) топлива на цилиндр, работа которого была возобновлена, может выполняться позже в цикле сгорания, чем для цилиндра, оставшегося в работе. Дополнительные впрыски топлива и/или моменты впрысков позднее может помочь уменьшить соударение топлива, увеличить испарение топлива и смешивание в ранее отключенном цилиндре. С другой стороны, количество впрысков топлива на цилиндр, оставшийся в работе, может быть меньше, а моменты впрысков топлива могут произойти раньше, чем количество и моменты впрысков топлива для ранее отключенного цилиндра, чтобы выбросы СО и расход топлива цилиндра, оставшегося включенным, можно было поддерживать на оптимальном уровне для горячей камеры сгорания.
В данном описании представлено несколько преимуществ. В частности, такой подход может сократить выбросы твердых частиц для двигателя. Дополнительно возможно увеличение экономии топлива транспортного средства при допуске для работающих цилиндров продолжения работы с наиболее эффективными настройками впрыска топлива. Кроме того, будут обеспечены более подходящие параметры выбросов транспортного средства после возобновления работы цилиндров двигателей.
Вышеуказанные и прочие преимущества и функции данного раскрытия явно следуют из подробного раскрытия ниже, рассматриваемого отдельно или в сочетании с чертежами.
Следует понимать, что вышеуказанное краткое описание приведено лишь для упрощенного представления концепций, которые далее раскрываются более подробно. Оно не предназначено для определения ключевых или основных признаков предмета настоящего изобретения, объем которого определяется только формулой после подробного описания. Кроме того, предмет настоящего изобретения не ограничивается вариантами осуществления, позволяющими устранить недостатки, указанные выше, в какой-либо части раскрытия.
Краткое описание чертежей
Описанные здесь преимущества можно лучше понять при прочтении примера варианта осуществления изобретения, представленного здесь в качестве подробного раскрытия, рассматриваемого отдельно или в сочетании с чертежами, где:
Фиг. 1 - это схема двигателя;
Фиг. 2А-2С - это примеры двигателей с отключенными цилиндрами;
Фиг. 3 - это пример последовательности отключения и возобновления работы цилиндра двигателя;
Фиг. 4A-4D - это пример способа работы двигателя;
Фиг. 5 - это другой пример способа работы двигателя.
Раскрытие изобретения
Настоящее раскрытие относится к возобновлению работы цилиндров двигателей после отключения цилиндров при продолжении вращения двигателя. Цилиндр двигателя выполнен с возможностью включения в состав транспортного средства, как показано на Фиг. 1. Цилиндр выполнен с возможностью быть частью многоцилиндрового двигателя, как показано на Фиг. 2А-2С. Работу двигателя могут осуществлять согласно последовательности, показанной на Фиг. 3, для увеличения КПД двигателя и сокращения выбросов. Способ на Фиг. 4A-4D может быть частью системы двигателя, показанной на Фиг. 1, а способ на Фиг. 4A-4D может обеспечить последовательность работы на Фиг. 3.
Согласно Фиг. 1 управление двигателем внутреннего сгорания 10, содержащим множество цилиндров, один из которых показан на Фиг. 1, осуществляют посредством электронного контроллера двигателя 12. Двигатель 10 содержит камеру 30 сгорания и стенки 32 цилиндра с поршнем 36, расположенным внутри них и соединенным с коленчатым валом 40. Маховик 97 и ведомая шестерня 99 соединены с коленчатым валом 40. Стартер 96 (например, машина низкого напряжения с электроприводом (работающая менее чем на 30 вольтах)) содержит вал 98 ведущей шестерни и ведущую шестерню 95. Вал 98 ведущей шестерни выполнен с возможностью выборочного опережения ведущей шестерни 95 для зацепления ведомой шестерни 99. Стартер 96 выполнен с возможностью непосредственной установки спереди или сзади двигателя. В некоторых примерах стартер 96 выполнен с возможностью выборочного сообщения крутящего момента коленчатому валу 40 посредством ремня или цепи. В одном примере стартер 96 находится в базовом состоянии, если не находится в зацеплении с коленчатым валом двигателя. Показано, что камера 30 сгорания сообщается с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через соответствующий впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Регулирование каждого впускного и выпускного клапана может осуществляться распределительным валом 51 впускных клапанов и распределительным валом 53 выпускных клапанов. Положение распределительного вала 51 впускных клапанов может быть определено датчиком 55 распределительного вала впускных клапанов. Положение распределительного вала 53 выпускных клапанов может быть определено датчиком 57 распределительного вала выпускных клапанов. Впускной клапан 52 выполнен с возможностью выборочной активации и деактивации устройством 59 активации клапана. Выпускной клапан 54 выполнен с возможностью выборочной активации и деактивации устройством 58 активации клапана.
Топливный инжектор 66 показан установленным в положение для впрыска топлива непосредственно в цилиндр 30, что известно как непосредственный впрыск. Топливный инжектор 66 выполнен с возможностью подачи жидкого топлива пропорционально ширине импульса от контроллера 12. Топливо подается на топливный инжектор 66 топливной системой (не показана), содержащей топливный бак, топливный насос и топливную рейку (не показана).
Дополнительно впускной коллектор 44 показан сообщающимся с компрессором 162 турбонагнетателя и воздухозаборником 42. Вал 161 выполнен с возможностью механического соединения турбины турбонагнетателя 164 с компрессором 162 турбонагнетателя. Опциональный электронный дроссель 62 установлен с возможностью регулирования положения дроссельной заслонки 64 для управления потоком воздуха из компрессора 162 к входному коллектору 44. В одном примере двухступенчатая топливная система высокого давления выполнена с возможностью генерирования более высокого давления топлива. В некоторых примерах дроссель 62 и дроссельная заслонка 64 выполнены с возможностью установки между впускным клапаном 52 и впускным коллектором 44 так, чтобы дроссель 62 был проходным.
Бесконтактная система 88 зажигания выполнена с возможностью обеспечения искры зажигания для камеры 30 сгорания через свечу 92 зажигания в ответ на сигнал контроллера 12. Универсальный Датчик 126 Содержания Кислорода в Выхлопных Газах УДСКВГ (UEGO) показан в соединении с выпускным коллектором 48 до каталитического преобразователя 70. Наоборот, датчик содержания кислорода в выхлопных газах с двумя состояниями установлен с возможностью замены на датчик 126 УДСКВГ.
Преобразователь 70 выполнен с возможностью содержания нескольких блоков катализатора в одном примере. В другом примере используют несколько устройств контроля выбросов, каждое с несколькими блоками. Преобразователь 70 может быть трехкомпонентным катализатором в одном примере.
Контроллер 12 показан на Фиг. 1 в качестве универсального микрокомпьютера, содержащего микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода-вывода, постоянное запоминающее устройство 106 (например, энергонезависимая память), оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимую оперативную память 110 и стандартную шину данных. Контроллер 12 показан в качестве получающего различные сигналы от датчиков, соединенных с двигателем 10, в дополнение к вышеуказанным сигналам, таких как: температура охлаждающей жидкости ТОЖ (ЕСТ) от датчика 112 температуры, соединенного с контуром 114 охлаждения; сигнал датчика 134 положения, соединенного с педалью 130 акселератора для распознавания силы, прилагаемой ногой 132; сигнал датчика 154 положения, соединенного с педалью 150 тормоза для распознавания силы, прилагаемой ногой 152; сигнал измерения давления в коллекторе двигателя ДКД (MAP) от датчика 122 давления, соединенного с впускным коллектором 44; сигнал датчика положения двигателя от датчика 118 на эффекте Холла, определяющего положение коленчатого вала 40; сигнал измерения воздушной массы, входящей в двигатель, от датчика 120; и сигнал измерения положения дроссельной заслонки от датчика 58. Барометрическое давление также может быть считано (датчик не показан) для обработки контроллером 12. В соответствии с предпочтительным аспектом данного раскрытия датчик 118 положения двигателя создает заранее заданное количество равноудаленных импульсов на каждый оборот коленчатого вала, из которых может быть определена скорость двигателя (об/мин.).
В некоторых примерах двигатель выполнен с возможностью соединения с системой электродвигателя/аккумулятора в гибридном транспортном средстве, как показано на Фиг. 2. Кроме того, в некоторых примерах используют другие схемы двигателя, например, дизельный двигатель.
Во время работы каждый цилиндр в двигателе 10 обычно проходит четырехтактный цикл, цикл содержит ход впуска, ход сжатия, рабочий ход и ход выхлопа. Во время хода впуска обычно выпускной клапан 54 закрывается и впускной клапан 52 открывается. Воздух поступает в камеру 30 сгорания через впускной коллектор 44, и поршень 36 двигается к дну цилиндра для увеличения объема в камере 30 сгорания. Положение, в котором поршень 36 находится рядом с дном цилиндра и в конце хода (например, когда камера 30 сгорания имеет наибольший объем), специалисты в данной области техники обычно называют Нижней Мертвой Точкой НМТ (BDC).
Во время хода сжатия впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 двигается в сторону головки цилиндра для сжатия воздуха в камере 30 сгорания. Точку, в которой поршень 36 находится в конце хода и наиболее близко к головке цилиндра (например, когда камера 30 сгорания имеет наименьший объем), специалисты в данной области техники обычно называют Верхней Мертвой Точкой ВМТ (TDC). В процессе, называемом ниже впрыском, топливо вводится в камеру сгорания. В процессе, называемом ниже зажиганием, впрыснутое топливо зажигается при помощи известных средств зажигания, таких как свеча 92 зажигания, что приводит к горению.
Во время рабочего хода расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно к НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует движение поршня в крутящий момент вращающегося вала. В конце во время хода выхлопа выпускной клапан 54 открывается, чтобы выпустить сгоревшую смесь воздух-топливо в выпускной коллектор 48 и для возврата поршня в ВМТ. Следует принять во внимание, что описание выше является только примером, и время открытия и/или закрытия впускного и выпускного клапанов может меняться, чтобы обеспечить положительное или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрытие впускного клапана или прочие примеры.
Фиг. 2А - это схема примера четырехцилиндрового двигателя 10, который может содержать камеру 30 сгорания и соответствующий цилиндр. Четырехцилиндровый двигатель 10 - это четырехтактный двигатель, завершающий цикл двигателя и цикл цилиндра за два оборота коленчатого вала. Четырехцилиндровый двигатель может иметь порядок зажигания (например, порядок сгорания) 1-3-4-2, где числа обозначают соответствующие номера цилиндров. В этом примере цилиндр номер один обозначают как 202, цилиндр номер два обозначают как 203, цилиндр номер три обозначают как 204, цилиндр номер четыре обозначают как 205. Цилиндры два и три могут быть выборочно отключены (например, посредством закрытия впускного и выпускного клапанов отключенного цилиндра при остановке потока топлива и искры зажигания для отключенного цилиндра), что обозначено X, в то время как двигатель продолжает вращаться. Работу двух цилиндров осуществляют с более высокой нагрузкой чем, если бы все четыре цилиндра производили выходной крутящий момент на одном уровне, так как только два цилиндра могут увеличить производительность двух включенных цилиндров. Сгорание в двигателе происходит равномерно (например, одинаковое количество градусов поворота коленчатого вала между событиями сгорания), когда цилиндры два и три отключены, так как порядок зажигания двигателя 1-3-4-2.
Цилиндры два и три могут быть выборочно отключены и снова введены в работу на основе скорости и нагрузки двигателя. Например, если водитель подает более высокий требуемый момент педалью акселератора, работу двигателя могут осуществлять с четырьмя включенными (например, сжигающими) цилиндрами. Однако, если требуемый момент, подаваемый водителем, низкий, двигатель может работать только с двумя включенными цилиндрами. Таким образом, четырехцилиндровый двигатель 10 может выборочно работать как двух- или четырехцилиндровый двигатель.
Фиг. 2В - это схема примера шестицилиндрового двигателя 10, который может содержать камеру 30 сгорания и соответствующий цилиндр. Шестицилиндровый двигатель 10 - это четырехтактный двигатель, совершающий полный цикл двигателя и цикл цилиндра за два оборота коленчатого вала. В этом примере цилиндр номер один обозначают как 268, цилиндр номер два обозначают как 267, цилиндр номер три обозначают как 266, цилиндр номер четыре обозначают как 265, цилиндр номер пять обозначают как 264, цилиндр номер шесть обозначают как 263. Цилиндры один, два и три являются частью ряда 262 цилиндров. Цилиндры четыре, пять и шесть являются частью ряда 261 цилиндров.
Цилиндры четыре, пять и шесть могут быть выборочно отключены (например, посредством закрытия впускного и выпускного клапанов отключенного цилиндра при остановке потока топлива и искры зажигания для отключенного цилиндра), что обозначено X, в то время как двигатель продолжает вращаться. Сгорание в двигателе происходит равномерно (например, одинаковое количество градусов поворота коленчатого вала между событиями сгорания), когда цилиндры четыре, пять и шесть отключены, так как порядок зажигания двигателя 1-4-2-5-3-6. Цилиндры четыре, пять и шесть могут быть выборочно отключены и снова введены в работу на основе скорости и нагрузки двигателя. Таким образом, шестицилиндровый двигатель 10 может выборочно работать как трех- или шестицилиндровый двигатель.
Фиг. 2С - это схема примера восьмицилиндрового двигателя 10, который может содержать камеру 30 сгорания и соответствующий цилиндр. Восьмицилиндровый двигатель 10 - это четырехтактный двигатель, совершающий полный цикл двигателя и цикл цилиндра за два оборота коленчатого вала. В этом примере цилиндр номер один обозначают как 291, цилиндр номер два обозначают как 290, цилиндр номер три обозначают как 289, цилиндр номер четыре обозначают как 288, цилиндр номер пять обозначают как 287, цилиндр номер шесть обозначают как 286, цилиндр номер семь обозначают как 285, цилиндр номер восемь обозначают как 284.
Цилиндры два, три, пять и восемь могут быть выборочно отключены (например, посредством закрытия впускного и выпускного клапанов отключенного цилиндра как минимум на один полный цикл двигателя при остановке потока топлива и искры зажигания для отключенного цилиндра), что обозначено X, в то время как двигатель продолжает вращаться. Сгорание в двигателе происходит равномерно (например, одинаковое количество градусов поворота коленчатого вала между событиями сгорания), когда цилиндры два, три, пять и восемь отключены, так как порядок зажигания двигателя 1-8-4-3-6-5-7-2. Цилиндры два, три, пять и восемь могут быть выборочно отключены и снова введены в работу на основе скорости и нагрузки двигателя. Таким образом, восьмицилиндровый двигатель 10 может выборочно работать как четырех- или восьмицилиндровый двигатель. Цилиндры один, два, три и четыре являются частью ряда 282 цилиндров. Цилиндры пять, шесть, семь и восемь являются частью ряда 281 цилиндров.
Следует принять во внимание, что четырех-, шести и восьмицилиндровые двигатели на Фиг. 2А-2С являются только примерами и не предназначены для сужения объема раскрытия. Например, также предусмотрены двигатели с цилиндрами другой нумерации и/или порядком зажигания. Кроме того, предусматривают двигатели с меньшим или большим количеством цилиндров.
Согласно Фиг. 3 показаны несколько последовательностей отключения цилиндра в соответствии со способом согласно Фиг. 4. Последовательности на Фиг. 3 могут быть обеспечены системой на Фиг. 1 и 2, осуществляющей способ по Фиг. 4. Последовательность отключения цилиндра предназначена для четырехцилиндрового четырехтактового двигателя. В данном примере двигатель работает с постоянной скоростью для упрощения последовательности.
Первый график сверху на Фиг. 3 - это график запроса отключения цилиндра в зависимости от времени. Когда кривая будет находиться на более высоком уровне, отправляется запрос на отключение одного или нескольких цилиндров двигателя посредством закрытия впускного и выпускного клапанов как минимум на один полный цикл двигателя, что останавливает поток топлива к одному или нескольким цилиндрам и подачу искры зажигания к одному или нескольким цилиндрам. Когда кривая находится на нижнем уровне рядом с осью X, отправляется запрос на включение цилиндров двигателя. Ось X представляет собой время, и время увеличивается от левой стороны Фиг. 3 к правой стороне Фиг. 3. Ось Y представляет собой состояние запроса на отключение цилиндра, и запрос на отключение цилиндров отправляется, когда кривая находится на более высоком уровне рядом со стрелкой оси Y.
Второй график сверху на Фиг. 3 - это график нагрузки двигателя в зависимости от времени. Ось Y представляет нагрузку двигателя, и нагрузка двигателя увеличивается в направлении стрелки оси Y. Ось X представляет собой время, и время увеличивается от левой стороны Фиг. 3 к правой стороне Фиг. 3. Горизонтальная линия 304 представляет собой пороговую нагрузку двигателя, ниже которой выбранные цилиндры двигателя могут быть отключены. Горизонтальная линия 302 представляет собой пороговую нагрузку двигателя, выше которой все цилиндры двигателя могут быть включены.
Третий график сверху на Фиг. 3 - это график положения цилиндра номер один и впрыска топлива в зависимости от времени. Ось Y представляет собой положение цилиндра номер один, и цилиндр номер один осуществляет ход впуска, когда кривая находится на более высоком уровне (например, рядом со стрелкой оси Y). Ход сжатия, рабочий ход и ход выхлопа для цилиндра номер один выполняются, когда кривая на графике находится на нижнем уровне. Ось X представляет собой время, и время увеличивается от левой стороны Фиг. 3 к правой стороне Фиг. 3. Звездочки 350 (*) используют для обозначения момента Начала Впрыска НВ (SOI) и количества впрысков топлива за цикл цилиндра. Цикл цилиндра начинается на переднем фронте 310, и момент НВ идет с опережением, если звездочка изображена ближе, с правой стороны переднего фронта 310 (например, запаздывающий момент в связи с впрыском топлива для цикла цилиндра после начала цикла цилиндра) к переднему фронту 310. Цикл цилиндра начинается на переднем фронте 310 (например, ходе впуска до верхней мертвой точки цилиндра номер один) кривой и заканчивается на последующем переднем фронте кривой (например, ходе впуска до верхней мертвой точки цилиндра номер один), где начинается новый цикл цилиндра. Цикл двигателя составляет два оборота коленчатого вала.
Четвертый график сверху на Фиг. 3 - это график положения цилиндра номер два и впрыска топлива в зависимости от времени. Ось Y представляет собой положение цилиндра номер два, и цилиндр номер два осуществляет ход впуска, когда кривая находится на более высоком уровне (например, рядом со стрелкой оси Y). Ход сжатия, рабочий ход и ход выхлопа для цилиндра номер два выполняются, когда кривая на графике находится на нижнем уровне. Ось X представляет собой время, и время увеличивается от левой стороны Фиг. 3 к правой стороне Фиг. 3. Звездочки 350 (*) используют для обозначения момента начала впрыска и количества впрысков топлива за цикл цилиндра. Цикл цилиндра начинается на переднем фронте 310 (например, ходе впуска до верхней мертвой точки цилиндра номер два) кривой и заканчивается на последующем переднем фронте кривой (например, ходе впуска до верхней мертвой точки цилиндра номер два), где начинается новый цикл цилиндра.
Пятый график сверху на Фиг. 3 - это график положения цилиндра номер три и впрыска топлива в зависимости от времени. Ось Y представляет собой положение цилиндра номер три, и цилиндр номер три осуществляет ход впуска, когда кривая находится на более высоком уровне (например, рядом со стрелкой оси Y). Ход сжатия, рабочий ход и ход выхлопа для цилиндра номер три выполняются, когда кривая на графике находится на нижнем уровне. Ось X представляет собой время, и время увеличивается от левой стороны Фиг. 3 к правой стороне Фиг. 3. Звездочки 350 (*) используют для обозначения момента начала впрыска и количества впрысков топлива за цикл цилиндра. Цикл цилиндра начинается на переднем фронте 310 (например, ходе впуска до верхней мертвой точки цилиндра номер три) кривой и заканчивается на последующем переднем фронте кривой (например, ходе впуска до верхней мертвой точки цилиндра номер три), где начинается новый цикл цилиндра.
Шестой график сверху на Фиг. 3 - это график положения цилиндра номер четыре и впрыска топлива в зависимости от времени. Ось Y представляет собой положение цилиндра номер четыре, и цилиндр номер четыре осуществляет ход впуска, когда кривая находится на более высоком уровне (например, рядом со стрелкой оси Y). Ход сжатия, рабочий ход и ход выхлопа для цилиндра номер четыре выполняются, когда кривая на графике находится на нижнем уровне. Ось X представляет собой время, и время увеличивается от левой стороны Фиг. 3 к правой стороне Фиг. 3. Звездочки 350 (*) используют для обозначения момента начала впрыска и количества впрысков топлива за цикл цилиндра. Цикл цилиндра начинается на переднем фронте 310 (например, ходе впуска до верхней мертвой точки цилиндра номер четыре) кривой и заканчивается на последующем переднем фронте кривой (например, ходе впуска до верхней мертвой точки цилиндра номер четыре), где начинается новый цикл цилиндра.
В момент времени Т0 все цилиндры двигателя работают, и нагрузка двигателя составляет больше порогового значения 304. Во время хода впуска соответствующих цилиндров топливо впрыскивается во все цилиндры двигателя, и обеспечивается один импульс впрыска топлива, что обозначено звездочкой (*), сверх импульсов кривых каждого цилиндра, представляющих ходы впуска для соответствующих цилиндров.
В момент времени Т1 нагрузка двигателя снижается в ответ на отпускание водителем педали акселератора, что уменьшает требуемый крутящий момент. Продолжается подача топлива и искры (не показано) на цилиндры номер один и четыре. Цилиндры два и три отключаются закрытием впускного и выпускного клапанов цилиндров два и три в течение всего цикла цилиндров два и три. Дополнительно топливо и искра не подаются на отключенные цилиндры там, где отсутствуют звездочки над ходами впуска цилиндров два и три.
Между моментами времени Т1 и Т2 цилиндр номер два отключают на шесть циклов цилиндра, цилиндр номер три отключают на пять циклов цилиндра, что обозначено кривыми цилиндра, показывающими ходы впуска для соответствующих цилиндров, и не обозначено звездочками.
В момент времени Т2 кривая отключения цилиндра не задана в ответ на увеличение нагрузки двигателя выше порогового значения 302. Как следствие, работа цилиндра номер два и цилиндра номер три возобновляется в ответ на увеличение нагрузки двигателя. Работа цилиндров номер три возобновляется посредством разрешения открытия впускного и выпускного клапанов на протяжении цикла соответствующих цилиндров. Работа цилиндра номер два и цилиндра номер три возобновляется посредством подачи топлива на цилиндры номер два и три в два отдельных топливных импульса. Подача топлива в два импульса в ответ на возобновление работы цилиндров два и три может сократить выброс твердых частиц в цилиндрах два и три. Цилиндр номер один продолжает получать топливо за один топливный импульс в течение цикла цилиндра номер один. Аналогично, цилиндр номер четыре продолжает получать топливо за один топливный импульс в течение цикла цилиндра номер четыре.
Количество впрысков топлива, подаваемых на цилиндр номер два, и момент начала впрыска цилиндра номер два для первого события сгорания в цилиндре номер два с того времени, как цилиндр номер два был отключен, могут быть основаны на количестве циклов двигателя или циклов цилиндра, после которого цилиндр номер два был отключен (шесть в этом примере), или на предполагаемой температуре поршня или камеры сгорания. Аналогично, количество впрысков топлива, подаваемых на цилиндр номер три, и момент начала впрыска цилиндра номер три для первого события сгорания в цилиндре номер три с того времени, как цилиндр номер три был отключен, могут быть основаны на количестве циклов двигателя или циклов цилиндра, после которого цилиндр номер три был отключен (пять в этом примере).
В этом примере цилиндр номер два и цилиндр номер три отключаются при получении двух топливных впрысков на цикл цилиндра и запаздывающего момента начала впрыска с учетом момента начала впрыска для цилиндров номер один и четыре. В частности, задерживающийся впрыск хода впуска позволяет поршню быть дальше (и удаляться с большой скоростью) от инжектора во время впрыска и сокращает столкновение топлива и его скапливание на более холодных поршнях. Таким образом, момент начала впрыска для цилиндров номер два и три отстает от момент начала впрысков для цилиндров номер один и четыре. Кроме того, посредством увеличения количества впрысков на цилиндры два и три в течение циклов цилиндров можно сократить проникновение топлива, что сократит соударение и скопление топлива на поршне.
Между моментами времени Т2 и Т3 количество впрысков топлива и моменты начала впрыска топлива регулируется для цилиндров номер два и три. Количество впрысков топлива и моменты начала впрыска топлива для цилиндров номер один и четыре остается прежним. В этом примере количество впрысков топлива, подаваемых в течение цикла цилиндра на цилиндры два и три, уменьшается с увеличением фактического общего количества событий сгорания в цилиндрах номер два и три с того времени, когда соответствующие цилиндры были снова введены в работу. Кроме того, момент начала впрыска идет с опережением в течение цикла цилиндра для цилиндров два и три с увеличением фактического общего количества событий сгорания в цилиндрах номер два и три. Следует принять во внимание, что для такой регулировки может использоваться несколько вводных параметров, включая температуру поршня или камеры сгорания (предполагаемую или фактическую), время с момента включения, количество событий сгорания в цилиндрах номер два и три.
В момент времени Т3 нагрузка двигателя снижается в ответ на отпускание водителем педали акселератора, что уменьшает требуемый крутящий момент. Продолжается подача топлива и искры (не показано) на цилиндры номер один и четыре. Цилиндры два и три снова отключаются закрытием впускного и выпускного клапанов цилиндров два и три в течение всего цикла цилиндров два и три. Дополнительно топливо и искра не подаются на отключенные цилиндры там, где отсутствуют звездочки над ходами впуска цилиндров номер два и три.
Между моментами времени Т3 и Т4 цилиндр номер два отключают на один цикл цилиндра, цилиндр номер три отключают на два цикла цилиндра, что обозначено кривыми цилиндра, показывающими ход впуска для соответствующих цилиндров, и не обозначено звездочками.
В момент времени Т4 кривая отключения цилиндра не задана в ответ на увеличение нагрузки двигателя выше порогового значения 302. Поэтому работа цилиндра номер два и цилиндра номер три возобновляется в ответ на увеличение нагрузки двигателя. Работа цилиндра номер три возобновляется посредством разрешения открытия впускного и выпускного клапанов на протяжении цикла соответствующих цилиндров. Работа цилиндра номер два и цилиндра номер три возобновляется посредством подачи топлива на цилиндры номер два и три за один отдельный топливный импульс в каждом соответствующем цилиндре. Топливо может подаваться за меньшее количество импульсов, когда цилиндры отключены на меньшее количество циклов цилиндра или когда поршень / камеры сгорания имеют такую же температуру, что и цилиндры, которые постоянно находились в состоянии зажигания. Дополнительно момент начала впрыска отстает в цилиндрах два и три по сравнению с моментом начала впрыска топлива в цилиндрах один и четыре. Однако, в других примерах момент начала впрыска топлива может более или менее отставать, и количество впрысков топлива, подаваемых на цилиндры в течение цикла цилиндра, может быть больше количества впрысков топлива, подаваемых на цилиндры, оставшиеся включенными. Цилиндр номер один продолжает получать топливо за один топливный импульс в течение цикла цилиндра номер один. Аналогично, цилиндр номер четыре продолжает получать топливо за один топливный импульс в течение цикла цилиндра номер четыре.
Количество впрысков топлива, подаваемых на цилиндр номер два, и момент начала впрыска цилиндра номер два для первого события сгорания в цилиндре номер два с того времени, как цилиндр номер два был отключен, могут быть основаны на количестве циклов двигателя или циклов цилиндра, после которого цилиндр номер два был отключен (один в этом примере), или на температуре (предполагаемой или фактической) поршня или камеры сгорания. Аналогично, количество впрысков топлива, подаваемых на цилиндр номер три, и момент начала впрыска цилиндра номер три для первого события сгорания в цилиндре номер три с того времени, как цилиндр номер три был отключен, могут быть основаны на количестве циклов двигателя или циклов цилиндра, после которого цилиндр номер три был отключен (два в этом примере), или на температуре (предполагаемой или фактической) поршня или камеры сгорания.
В этом примере цилиндр номер два и цилиндр номер три отключаются при получении одного топливного впрыска на цикл цилиндра и отстающем моменте начала впрыска с учетом момента начала впрыска для цилиндров номер один и четыре. В частности, впрыски для цилиндров номер два и три осуществляются во время более поздней части соответствующих ходов впуска (например, ход впуска, приближающийся к НМТ), в то время как впрыски для цилиндров номер один и четыре осуществляются раньше (например, при приближении к ВМТ соответствующих ходов впуска). Таким образом, момент начала впрыска для цилиндров номер два и три отстает от момента начала впрысков для цилиндров номер один и четыре. Посредством отставания момента впрыска возможно улучшение смешивания топлива и сокращение соударения топлива с поршнями. Кроме того, количество впрысков топлива, подаваемых на цилиндры два и три в течение циклов цилиндров после момента времени Т4, меньше количества впрысков топлива, подаваемых на цилиндры два и три в течение циклов цилиндров после момента времени Т2 и до момента времени Т3.
Таким образом количество впрысков топлива и момент начала впрыска топлива для первого события сгорания в цилиндре можно отрегулировать в ответ на количество циклов цилиндра или двигателя с того времени, когда цилиндр был отключен. Кроме того, количество впрысков топлива и момент начала впрыска можно отрегулировать в ответ на количество событий сгорания в ранее отключенных цилиндрах, начиная со времени возобновления работы цилиндров.
На Фиг. 4 показан способ работы двигателя. Способ согласно Фиг. 4 может обеспечить последовательность работы согласно Фиг. 3. Дополнительно способ на Фиг. 4 можно включить в систему на Фиг. 1 и 2 в качестве исполняемых инструкций, хранящихся в энергонезависимой памяти.
В блоке 402 способа 400 оценивают, составляет ли нагрузка двигателя меньше первого порогового значения нагрузки (например, 304 на Фиг. 3) при имеющейся скорости двигателя. Первое пороговое значение нагрузки может меняться с изменением скорости двигателя. Если способ 400 в блоке 402 оценивает нагрузку двигателя как меньшую, чем первое пороговое значение нагрузки, ответ - «да», и способ 400 переходит к блоку 403. В ином случае ответ - «нет», и способ 400 переходит к блоку 408.
В блоке 403 способа 400 оценивают, один или несколько цилиндров отключены. Способ 400 может оценить, один или несколько цилиндров отключены посредством оценки состояния бита или слова в памяти или определения состояния сенсорного устройства. Если способ 400 оценивает, что один или несколько цилиндров в настоящий момент отключены, ответ - «да», и способ 400 переходит к блоку 407. В ином случае ответ - «нет», и способ 400 переходит к блоку 404.
В блоке 404 способа 400 сбрасывает счетчики для каждого цилиндра, который может быть отключен. Для каждого цилиндра, который может быть отключен, может быть предусмотрено два счетчика. Первый счетчик для цилиндра выполнен с возможностью отсчета количества циклов двигателя или цилиндра, в течение которых цилиндр отключен (например, впускной и выпускной клапаны закрыты в течение как минимум одного полного цикла двигателя (два оборота для четырехтактного двигателя), поток топлива в цилиндр остановлен, искра в цилиндр не подается) после того, как цилиндр работал (например, сжигая воздух и топливо) в течение как минимум одного цикла цилиндра. Второй счетчик для цилиндра выполнен с возможностью отсчета количества событий сгорания в цилиндре после того, как цилиндр был введен в работу из отключенного состояния. В блоке 404 первые счетчики каждого цилиндра, который может быть отключен, сбрасывают на нулевое значение для точного отсчета циклов двигателя или цилиндра с того времени, когда цилиндр был отключен. Способ 400 переходит к блоку 406 после сброса на ноль первого счетчика каждого цилиндра, который должен быть отключен.
В блоке 406 способа 400 отключают выбранные цилиндры, в то время как двигатель продолжает вращаться. Цилиндры отключают посредством поддерживания впускного и выпускного клапанов цилиндров в закрытом состоянии в течение как минимум одного полного цикла двигателя (например, два оборота коленчатого вала двигателя). Кроме того, останавливают подачу потока топлива и искры на отключаемые цилиндры. Количество цилиндров, подлежащих отключению, зависит от общего фактического количества цилиндров двигателя и требуемого крутящего момента. В некоторых примерах можно отключить два цилиндра для четырехтактного двигателя, можно отключить три цилиндра для шеститактного двигателя, четыре цилиндра можно отключить для восьмитактного двигателя. На Фиг. 2А-2С представлен пример схем отключения цилиндра. Способ 400 переходит к блоку 407 после отключения отобранных цилиндров двигателя.
В блоке 407 способа 400 увеличивают значения счетчика для первых счетчиков отключенных цилиндров. Первые счетчики отслеживают количество циклов цилиндра или двигателя за то время, когда цилиндр отключен. Каждый раз, когда отключенный цилиндр завершает цикл, четыре хода поршня или один цикл двигателя, значение первого счетчика отключенного цилиндра увеличивается. Значения счетчика других отключенных цилиндров увеличиваются аналогичным образом. Посредством отсчета фактического общего числа циклов двигателя или цилиндра цилиндр отключается, возможно определение времени начала впрыска топлива и количества впрысков топлива, которое будет подано на отключенный в данное время цилиндр. Количество циклов двигателя или цилиндра со времени отключения цилиндра могут использовать при прогнозировании температуры цилиндра при последующем возобновлении работы цилиндра. Например, количество событий цилиндра после отключения цилиндра может свидетельствовать о температуре поршня со времени отключения цилиндра. Способ 400 переходит к блоку 408 после обновления первых счетчиков отключенных цилиндров.
В блоке 408 способа 400 оценивают, составляет ли нагрузка двигателя больше второго порогового значения нагрузки (например, 302 на Фиг. 3) при имеющейся скорости двигателя. Второе пороговое значение нагрузки может меняться с изменением скорости двигателя. Если способ 400 в блоке 408 оценивает нагрузку двигателя как большую, чем первое пороговое значение нагрузки, ответ - «да», и способ 400 переходит к блоку 412. В ином случае ответ - «нет», и способ 400 переходит к блоку 410.
В блоке 410 способа 400 продолжают работу цилиндров двигателя с тем же количеством впрысков топлива и моментом начала впрыска топлива (НВ), что и в настоящий момент. Например, если работа цилиндров двигателя только что была возобновлена, и момент начала впрыска топлива отстает для цилиндров, работа которых была возобновлена, на них продолжает подаваться топливо с отстающим моментом начала впрыска топлива. Аналогично, если цилиндры, работа которых была возобновлена, получают два импульса впрыска топлива, они продолжают получать два импульса впрыска топлива. Цилиндры, работающие, когда другие цилиндры отключены, продолжают получать то же количество впрысков топлива и момент начала впрыска топлива, что и до достижения блока 410. Дополнительно первые счетчики отключенных цилиндров могут продолжать обновление, как описано в блоке 407, для отключенных цилиндров. Однако, момент НВ и фактическое общее количество впрысков топлива, подаваемых на цилиндр двигателя, можно продолжать регулировать на основе фактического общего количества событий сгорания в цилиндре. Момент впрыска топлива для всех цилиндров, работа которых возобновлена, и цилиндров в работе можно регулировать таким образом. Способ 400 переходит к выходу после сохранения момента впрыска топлива.
В блоке 412 способа 400 оценивают, имеются ли условия для регулирования момента впрыска только цилиндров двигателя, работа которых была возобновлена. В одном примере могут иметься условия для регулирования момента впрыска топлива только для цилиндров, работа которых была возобновлена, на основе температуры двигателя меньшей, чем предельное значение температуры. В другом примере могут иметься условия для регулирования момента впрыска топлива только для цилиндров, работа которых была возобновлена, на основе фактического общего количества циклов двигателя или цилиндра одного или нескольких отключенных цилиндров двигателя. При некоторых условиях может потребоваться отрегулировать момент впрыска топлива только для цилиндров, работа которых была возобновлена, чтобы улучшить выбросы и КПД двигателя. Однако, при других условиях может потребоваться отрегулировать момент впрыска топлива всех цилиндров в ответ на включение отключенных цилиндров двигателя. Например, может потребоваться отрегулировать момент впрыска топлива для всех цилиндров, если температура двигателя уменьшилась до значения меньшего, чем пороговое значение, чтобы производство двигателем твердых частиц могло далее уменьшаться. Если способ 400 оценивает, имеются ли условия для регулирования момента впрыска топлива только цилиндров двигателя, работа которых была возобновлена, то ответ - «да», и способ 400 переходит к блоку 440. В ином случае ответ - «нет», и способ 400 переходит к блоку 420.
В блоке 420 способа 400 возобновляют работу выбранных цилиндров двигателя. Работу цилиндров двигателя возобновляют посредством разрешения открытия и закрытия впускного и выпускного клапанов цилиндров в течение циклов цилиндров. Кроме того, впрыск топлива для цилиндров, работу которых возобновляют, для первого события сгорания со времени отключения и момент впрыска топлива для цилиндров, оставшихся включенными, регулируют до такого же момента.
В одном примере момент впрыска топлива цилиндров, работа которых была возобновлена или возобновляется, регулируют до момента начала впрыска (НВ), запаздывающего от момента начала впрыска цилиндров, оставшихся включенными. Например, если момент (НВ) для цилиндров, оставшихся включенными, был одинаковый для всех цилиндров, оставшихся включенными, и момент НВ топлива составлял 20 градусов поворота коленчатого вала после хода впуска до верхней мертвой точки цилиндра, получающего впрыскиваемое топливо, то момент НВ для цилиндров, которые были отключены, может запаздывать на 20 градусов поворота коленчатого вала после хода впуска до нижней мертвой точки цилиндра, получающего впрыскиваемое топливо, для первого события сгорания со времени возобновления работы цилиндра, получающего топливо.
В некоторых примерах момент НВ для отключенных цилиндров основан на количестве циклов двигателя или цилиндра, в течение которых цилиндр, получающий топливо, был отключен. Например, если цилиндр, работа которого возобновляется, был отключен на два цикла цилиндра, момент НВ может составлять 25 градусов коленчатого вала после хода впуска до верхней мертвой точки цилиндра, получающего впрыскиваемое топливо. Однако, если цилиндр, работа которого возобновляется, был отключен на двести циклов цилиндра, момент НВ может быть равен ходу впуска до нижней мертвой точки цилиндра, получающего топливо.
Посредством регулирования момента НВ для цилиндров, работа которых возобновляется, и включенного цилиндра на основе количества циклов цилиндра или двигателя, в течение которых цилиндр был отключен, можно отрегулировать момент НВ для уменьшения выбросов твердых частиц с большей повторяемостью, чем если бы НВ регулировали на основе количества времени, которое цилиндр был отключен. Регулирование момента НВ на основе количества циклов двигателя или цилиндра может лучше отражать содержимое цилиндра (например, выхлопные газы и воздух), чем время, так как фактическое общее количество циклов цилиндра или двигателя является постоянным, в то время как количество циклов двигателя или цилиндра может изменяться в течение установленного периода времени в связи с изменением скорости двигателя. Топливо, впрыскиваемое в другие цилиндры двигателя, работа которых возобновляется, подают аналогичным образом.
Дополнительно момент НВ для цилиндров, оставшихся включенными, в то время как выбранные цилиндры были отключены, регулируют до того же момента НВ, что и для цилиндров, работа которых была возобновлена для первого события сгорания со времени отключения. В этом примере момент НВ для всех цилиндров, оставшихся включенными, в то время как выбранные цилиндры были отключены, регулируют до 20 градусов поворота коленчатого вала после хода впуска до нижней мертвой точки для цилиндра, получающего впрыскиваемое топливо.
Дополнительно к регулировке момента НВ цилиндров, оставшихся включенными и цилиндров, работа которых возобновляется, можно регулировать фактическое общее количество впрысков топлива, подаваемое на цилиндры, оставшиеся включенными и цилиндры, работа которых возобновляется. В одном примере количество впрысков топлива, подаваемых на цилиндр, получающий впрыскиваемое топливо, для первого события сгорания в цилиндре, получающем впрыскиваемое топливо, с того времени, как работа цилиндра была возобновлена после отключения, основано на фактическом общем количестве циклов двигателя или цилиндра, в течение которых цилиндр был отключен. Например, если цилиндр был отключен в течение двух циклов цилиндра, на цилиндр может подаваться всего один топливный импульс для первого события сгорания в цилиндре, получающем топливо, с того времени, когда цилиндр, получающий топливо, был отключен. Однако, если тот же цилиндр был отключен в течение двухсот циклов цилиндра, на цилиндр может подаваться всего два топливных импульса для первого события сгорания в цилиндре, получающем топливо, с того времени, когда цилиндр, получающий топливо, был отключен. Топливо, впрыскиваемое в другие цилиндры двигателя, работа которых возобновляется, подают аналогичным образом. На цилиндры, оставшиеся включенными, подают то же количество впрысков топлива, что и на цилиндры, работа которых возобновляется. Способ 400 переходит к блоку 422 после того, как будет определен и передан на цилиндры двигателя момент впрыска топлива для первых событий сгорания в цилиндрах, работа которых возобновлена.
В блоке 422 способа 400 увеличивают значения счетчика для цилиндров. В частности, как указано в блоке 404, каждый отключенный цилиндр имеет первый и второй счетчик. Второй счетчик отключенного цилиндра отсчитывает количество событий сгорания, событий впуска, событий выпуска или аналогичных событий для цилиндра, который был отключен после того, как работа цилиндра возобновлена. Значение на втором счетчике цилиндра обновляется каждый раз, когда происходит событие сгорания или другое указанное событие после возобновления работы цилиндра. Способ 400 увеличивает значения, хранящиеся во втором счетчике каждого отключенного цилиндра, работа которого возобновляется таким образом. Способ 400 переходит к блоку 424 после обновления счетчиков цилиндра.
В блоке 424 способа 400 регулируют фактическое общее количество впрысков топлива для каждого цилиндра, работа которого была возобновлена, на основе значения на втором счетчике каждого цилиндра. Например, если работа цилиндра была возобновлена посредством двух топливных импульсов для каждого цикла цилиндра, фактическое количество топливных импульсов, подаваемых на цилиндр в течение цикла цилиндра можно сократить до того значения, которое заранее определено для второго счетчика цилиндра, получающего топливо (например, 200). Способ 400 регулирует фактическое общее количество впрысков топлива, основанное на фактическом количестве событий сгорания в имеющемся цилиндре, так как количество событий сгорания может обеспечить улучшенные условия состояния цилиндра в качестве базы регулирования НВ и фактического количества впрысков для цилиндров, работа которых возобновлена. Например, общее количество событий сгорания может быть лучшим показателем условий цилиндра, чем оценка температуры и содержимого цилиндра (например, воздух и выхлопные газы), основанная на времени, так как дискретные события двигателя могут быть непосредственно связаны с условиями двигателя, при этом параметры, основанные на времени, могут быть более свободно связаны с условиями двигателя.
Таким образом фактическое количество впрысков топлива, поступающих на цилиндр, работа которого была возобновлена, можно регулировать на основе количества событий сгорания в цилиндре с того времени, когда его работа была возобновлена. Таким образом можно регулировать фактическое количество впрысков топлива, поданных на каждый отключенный цилиндр в течение цикла соответствующего цилиндра. Кроме того, в некоторых примерах фактическое количество впрысков топлива для цилиндров, оставшихся включенными, в то время как другие цилиндры были отключены, можно сделать таким же, что и для отключенных цилиндров. Фактическое общее количество впрысков топлива, поданных на цилиндр, работа которого была возобновлена, может быть больше, чем фактическое общее количество впрысков топлива, поданных на включенный цилиндр при отключении цилиндра, работа которого была возобновлена.
Фактическое общее количество впрысков топлива, поданных на цилиндр, работа которого была возобновлена, основанное на количестве событий сгорания в цилиндре, работа которого была возобновлена, можно определить опытным путем и сохранить в таблице или функции, индексированной значением на втором счетчике цилиндра, на который поступает впрыск топлива. Таблица выводит фактическое общее количество впрысков топлива, и топливо впрыскивается на цилиндр для соответствия выходным данным таблицы.
Способ 400 также регулирует момент НВ для цилиндров, работа которых была возобновлена, на основе событий сгорания в цилиндрах, работа которых была возобновлена, с того времени, когда работа цилиндров была возобновлена в блоке 424. А именно, момент НВ для цилиндров, работа которых была возобновлена, может быть отрегулирован на основе количества событий сгорания или прочих событий в цилиндре с того времени, когда работа цилиндров была возобновлена. В одном примере момент НВ, определенный опытным путем, для цилиндра, работа которого была возобновлена, может храниться в таблице или функции, индексированной значением на втором счетчике цилиндра, получающего топливо. Значение на втором счетчике относится к количеству событий сгорания или другим событиям в цилиндре, получающем топливо, с того времени, когда была возобновлена работа цилиндра, получающего топливо. В одном примере момент НВ для цилиндра, работа которого возобновлена, начинается с отставанием от момента НВ для цилиндров, включенных в то время, когда цилиндр, работа которого возобновлена, был отключен, и момент НВ идет с опережением по мере увеличения значения на счетчике номер два цилиндра, получающего топливо. Дополнительно в некоторых примерах момент НВ для цилиндров, оставшихся включенными в то время, когда были отключены цилиндры, работа которых была возобновлена, регулируют до того же момента НВ, что и для цилиндров, работа которых была возобновлена. Кроме того, в некоторых примерах показания второго счетчика можно опустить, и на цилиндры, работа которых возобновляется, и цилиндры, оставшиеся включенными, в то время как другие цилиндры были отключены, топливо может подаваться с повышенным фактическим общим количеством впрысков топлива и запаздывающим моментом НВ по сравнению с работой при той же скорости и нагрузке двигателя и без переходов от режима отключения цилиндра к работе всех цилиндров в пределах заранее определенного времени (например, времени для момента впрыска топлива для стабилизации при постоянном моменте). Способ 400 переходит к блоку 426 после регулирования НВ и фактического общего количества впрысков, подаваемых на цилиндры двигателя.
В блоке 426 способа 400 оценивают, составляют ли значения счетчиков цилиндров, работа которых возобновлена больше, чем заранее определенное значение. В частности, значение второго счетчика каждого цилиндра, работа которого была возобновлена, сравнивают с заранее определенным значением. Если значение второго счетчика цилиндра не достигло заранее определенного значения, ответ - «нет», и способ 400 возвращается к блоку 422 так, чтобы значение второго счетчика могло продолжать увеличение. Значения вторых счетчиков всех цилиндров, работа которых была возобновлена, сравнивают с заранее определенным значением. Если значения каждого второго счетчика каждого цилиндра, работа которого была возобновлена, превышает пороговое значение, ответ - «да», и способ 400 переходит к блоку 428.
В блоке 428 способа 400 сбрасывают на ноль значение каждого второго счетчика для каждого цилиндра, работа которого была возобновлена. Способ 400 переходит к блоку 430 после того, как значения второго счетчика сброшены на ноль.
В блоке 430 способа осуществляют работу всех включенных цилиндров двигателя с одинаковым моментом НВ и количеством впрысков топлива на цикл цилиндра. Однако, количество топлива, подаваемого на определенный цилиндр, может отличаться от количества топлива, подаваемого на другие цилиндры двигателя. Способ 400 переходит к выходу после того, как впрыск топлива будет отрегулирован.
В блоке 440 способа 400 возобновляют работу выбранных цилиндров двигателя. Работу цилиндров двигателя возобновляют посредством разрешения открытия и закрытия впускного и выпускного клапанов цилиндров в течение циклов цилиндров. Кроме того, впрыск топлива для цилиндров, оставшихся включенными, не регулируют и поддерживают с имеющимся моментом.
В одном примере момент впрыска топлива цилиндров, работа которых была возобновлена или возобновляется, регулируют до момента начала впрыска (НВ), отстающего от момента начала впрыска цилиндров, оставшихся включенными. А именно, если момент (НВ) для цилиндров, оставшихся включенными, была одинаковым для всех цилиндров, оставшихся включенными, и момент НВ топлива составлял 20 градусов поворота коленчатого вала после хода впуска до верхней мертвой точки цилиндра, получающего впрыскиваемое топливо, то момент НВ для цилиндров, которые были отключены, может отставать на 20 градусов поворота коленчатого вала после хода впуска до нижней мертвой точки цилиндра, получающего впрыскиваемое топливо, для первого события сгорания со времени возобновления работы цилиндра, получающего топливо.
В некоторых примерах момент НВ для отключенных цилиндров основан на количестве циклов двигателя или цилиндра, в течение которых цилиндр, получающий топливо, был отключен. Например, если цилиндр, работа которого возобновляется, был отключен на два цикла цилиндра, момент НВ может составлять 25 градусов коленчатого вала после хода впуска до верхней мертвой точки цилиндра, получающего впрыскиваемое топливо. Однако, если цилиндр, работа которого возобновляется, был отключен на двести циклов цилиндра, момент НВ может быть равен ходу впуска до нижней мертвой точки цилиндра, получающего топливо.
Посредством регулирования момента НВ для цилиндров, работа которых возобновляется, и включенного цилиндра на основе количества циклов цилиндра или двигателя, в течение которых цилиндр был отключен, можно отрегулировать момент НВ для уменьшения выбросов твердых частиц с большей повторяемостью, чем если бы НВ регулировали на основе количества времени, которое цилиндр был отключен. Регулирование момента НВ на основе количества циклов двигателя или цилиндра может лучше отражать содержимое цилиндра (например, выхлопные газы и воздух), чем время, так как фактическое общее количество циклов цилиндра или двигателя является постоянным, в то время как количество циклов двигателя или цилиндра может изменяться в течение установленного периода времени в связи с изменением скорости двигателя. Топливо, впрыскиваемое в другие цилиндры двигателя, работа которых возобновляется, подают аналогичным образом.
Дополнительно к регулировке момента НВ цилиндров, работа которых возобновляется, можно регулировать фактическое общее количество впрысков топлива, подаваемое на цилиндры, работа которых возобновляется. В одном примере количество впрысков топлива, подаваемых на цилиндр, получающий впрыскиваемое топливо, для первого события сгорания в цилиндре, получающем впрыскиваемое топливо, с того времени, как работа цилиндра была возобновлена после отключения, основано на фактическом общем количестве циклов двигателя или цилиндра, в течение которых цилиндр был отключен. Например, если цилиндр был отключен в течение двух циклов цилиндра, на цилиндр может подаваться всего один топливный импульс для первого события сгорания в цилиндре, получающем топливо, с того времени, когда цилиндр, получающий топливо, был отключен. Однако, если тот же цилиндр был отключен в течение двухсот циклов цилиндра, на цилиндр может подаваться всего два топливных импульса для первого события сгорания в цилиндре, получающем топливо, с того времени, когда цилиндр, получающий топливо, был отключен. Топливо, впрыскиваемое в другие цилиндры двигателя, работа которых возобновляется, подают аналогичным образом. Фактическое количество впрысков топлива, подаваемое на цилиндры, оставшиеся включенными, не изменяют в ответ на количество событий сгорания с того времени, когда работа цилиндров была возобновлена. Способ 400 переходит к блоку 442 после того, как будет определен и передан на цилиндры двигателя момент впрыска топлива для первых событий сгорания в цилиндрах, работа которых возобновлена.
В блоке 442 способа 400 увеличивают значения счетчика для цилиндров. В частности, как указано в блоке 404, каждый отключенный цилиндр имеет первый и второй счетчик. Второй счетчик отключенного цилиндра отсчитывает количество событий сгорания, событий впуска, событий выпуска или аналогичных событий для цилиндра, который был отключен после того, как работа цилиндра возобновлена. Значение на втором счетчике цилиндра обновляется каждый раз, когда происходит событие сгорания или другое указанное событие после возобновления работы цилиндра. Способ 400 увеличивает значения, хранящиеся во втором счетчике каждого отключенного цилиндра, работа которого возобновляется таким образом. Способ 400 переходит к блоку 444 после обновления счетчиков цилиндра.
В блоке 444 способа 400 регулируют фактическое общее количество впрысков топлива для каждого цилиндра, работа которого была возобновлена, на основе значения на втором счетчике каждого цилиндра. Например, если работа цилиндра была возобновлена посредством двух топливных импульсов для каждого цикла цилиндра, фактическое количество топливных импульсов, подаваемых на цилиндр в течение цикла цилиндра можно сократить до того значения, которое заранее определено для второго счетчика цилиндра, получающего топливо (например, 200). Способ 400 регулирует фактическое общее количество впрысков топлива, основанное на фактическом количестве событий сгорания в имеющемся цилиндре, так как количество событий сгорания может обеспечить улучшенные условия состояния цилиндра в качестве базы регулирования НВ и фактического количества впрысков для цилиндров, работа которых возобновлена. Например, общее количество событий сгорания может быть лучшим показателем условий цилиндра, чем оценка температуры и содержимого цилиндра (например, воздух и выхлопные газы), основанная на времени, так как дискретные события двигателя могут быть непосредственно связаны с условиями двигателя, при этом параметры, основанные на времени, могут быть более свободно связаны с условиями двигателя.
Таким образом фактическое количество впрысков топлива, поступающих на цилиндр, работа которого была возобновлена, можно регулировать на основе количества событий сгорания в цилиндре с того времени, когда его работа была возобновлена. Таким образом, можно регулировать фактическое количество впрысков топлива, поданных на каждый отключенный цилиндр в течение цикла соответствующего цилиндра. Фактическое общее количество впрысков топлива, поданных на цилиндр, работа которого была возобновлена, может быть больше, чем фактическое общее количество впрысков топлива, поданных на включенный цилиндр при отключении цилиндра, работа которого была возобновлена.
Фактическое общее количество впрысков топлива, поданных на цилиндр, работа которого была возобновлена, основанное на количестве событий сгорания в цилиндре, работа которого была возобновлена, можно определить опытным путем и сохранить в таблице или функции, индексированной значением на втором счетчике цилиндра, на который поступает впрыск топлива. Таблица выводит фактическое общее количество впрысков топлива, и топливо впрыскивается на цилиндр для соответствия выходным данным таблицы.
Способ 400 также регулирует момент НВ для цилиндров, работа которых была возобновлена, на основе событий сгорания в цилиндрах, работа которых была возобновлена, с того времени, когда работа цилиндров была возобновлена в блоке 424. А именно, момент НВ для цилиндров, работа которых была возобновлена, может быть отрегулирован на основе количества событий сгорания или прочих событий в цилиндре с того времени, когда работа цилиндров была возобновлена. В одном примере момент НВ, определенный опытным путем, для цилиндра, работа которого была возобновлена, может храниться в таблице или функции, индексированной значением на втором счетчике цилиндра, получающего топливо. Значение на втором счетчике относится к количеству событий сгорания или другим событиям в цилиндре, получающем топливо, с того времени, когда была возобновлена работа цилиндра, получающего топливо. В одном примере момент НВ для цилиндра, работа которого возобновлена, начинается с отставанием от момента НВ для цилиндров, включенных в то время, когда цилиндр, работа которого возобновлена, был отключен, и момент НВ идет с опережением по мере увеличения значения на счетчике номер два цилиндра, получающего топливо. Способ 400 переходит к блоку 446 после регулирования НВ и фактического общего количества впрысков, подаваемых на цилиндры двигателя.
В блоке 446 способа 400 оценивают, составляют ли значения счетчиков цилиндров, работа которых возобновлена больше, чем заранее определенное значение. В частности, значение второго счетчика каждого цилиндра, работа которого была возобновлена, сравнивают с заранее определенным значением. Если значение второго счетчика цилиндра не достигло заранее определенного значения, ответ - «нет», и способ 400 возвращается к блоку 442 так, чтобы значение второго счетчика могло продолжать увеличение. Значения вторых счетчиков всех цилиндров, работа которых была возобновлена, сравнивают с заранее определенным значением. Если значения каждого второго счетчика каждого цилиндра, работа которого была возобновлена, превышает пороговое значение, ответ - «да», и способ 400 переходит к блоку 448.
В блоке 448 способ 400 сбрасывает на ноль значение каждого второго счетчика для каждого цилиндра, работа которого была возобновлена. Способ 400 переходит к блоку 450 после того, как значения второго счетчика сброшены на ноль.
В блоке 450 способа осуществляют работу всех включенных цилиндров двигателя с одинаковым моментом НВ и количеством впрысков топлива на цикл цилиндра. Однако, количество топлива, подаваемого на определенный цилиндр, может отличаться от количества топлива, подаваемого на другие цилиндры двигателя. Способ 400 переходит к выходу после того, как впрыск топлива будет отрегулирован.
Таким образом можно регулировать впрыск топлива для цилиндров, работа которых возобновлена, для управления выбросами твердых частиц и повышения экономии топлива. Кроме того, способ на Фиг. 4 позволяет регулировать впрыск топлива для всех цилиндров до одинакового момента в ответ на включение отключенного цилиндра двигателя. Наоборот, впрыск топлива только для цилиндров, работа которых возобновлена, можно отрегулировать до момента на основании условий для цилиндров, работа которых возобновлена.
Таким образом, способ на Фиг. 4A-4D предусматривает возможность для способа, содержащего: работу первого цилиндра двигателя, в то время как второй цилиндр отключен; возобновление работы второго цилиндра в цикле двигателя, где для первого цилиндра предусмотрена возможность подачи первого фактического общего количества впрысков топлива; и возможность подачи на второй цилиндр второго фактического общего количества впрысков топлива, отличающегося от первого общего фактического количества впрысков топлива в течение цикла двигателя. Способ содержит отключение цилиндра с закрытыми клапанами цилиндра, без подачи топлива на цилиндр и без подачи искры на первый цилиндр. Кроме того, способ содержит отставание начала впрыска топлива второго цилиндра для момента, более отстающего, чем момент начала впрыска топлива для первого цилиндра в течение цикла двигателя.
В некоторых примерах способ также содержит для циклов двигателя, следующих за циклом двигателя, регулировку момента начала впрыска топлива и фактического общего количества впрысков топлива, подаваемого на второй цилиндр в ответ на фактическое общее количество событий сгорания во втором цилиндре со времени возобновления работы второго цилиндра. Способ также содержит возобновление работы третьего цилиндра в течение цикла двигателя и для циклов двигателя, следующих за циклом двигателя, регулировку момента начала впрыска топлива и фактического общего количества впрысков топлива, подаваемого на третий цилиндр в ответ на фактическое общее количество событий сгорания в третьем цилиндре со времени возобновления работы третьего цилиндра. Способ предусматривает возвратно-поступательные движения поршня во втором цилиндре во время отключения второго цилиндра и изменение количества воздуха и топлива при сгорании в первом цилиндре в ответ на требуемый крутящий момент. Способ предусматривает второе фактическое общее количество впрысков топлива, основанное на количестве циклов двигателя, в течение которых второй цилиндр был отключен. Способ предусматривает начало впрыска топлива для второго цилиндра в течение цикла двигателя зависит от количестве циклов двигателя, в течение которых второй цилиндр был отключен. Способ предусматривает, что второе фактическое общее количество впрысков топлива больше первого фактического общего количества впрысков топлива в течение цикла двигателя.
Способ на Фиг. 4A-4D также предусматривает возможность для способа, содержащего: сжигание воздуха и топлива в первом цилиндре двигателя с первым моментом начала впрыска топлива во время отключения второго цилиндра двигателя; возобновление работы второго цилиндра в течение цикла двигателя и подачу топлива на второй цилиндр во второй момент начала впрыска топлива, отстающей от первого момента начала впрыска топлива; и отставание подачи топлива на первый цилиндр от второго момента начала впрыска топлива в ответ на возобновление работы второго цилиндра. Способ также содержит подачу первого фактического общего количества впрысков топлива на первый цилиндр при отключенном втором цилиндре и подачу второго фактического общего количества впрысков топлива на первый цилиндр в ответ на возобновление работы второго цилиндра.
В некоторых примерах способ предусматривает дополнительную подачу второго фактического общего количества впрысков топлива на второй цилиндр в ответ на возобновление работы второго цилиндра. Способ также предусматривает регулировку второго фактического общего количества впрысков топлива, подаваемого на первый цилиндр в ответ на количество событий сгорания в первом цилиндре со времени возобновления работы второго цилиндра. Способ также предусматривает регулировку второго фактического общего количества впрысков топлива, подаваемого на второй цилиндр в ответ на количество событий сгорания во втором цилиндре со времени возобновления работы второго цилиндра.
Способ на Фиг. 4A-4D также предусматривает возможность способа для двигателя, содержащего: выборочное отключение цилиндра двигателя на основе нагрузки двигателя при продолжающемся вращении двигателя; в ответ на первое возобновление работы цилиндра - выборочную регулировку момента впрыска топлива цилиндра на основе количества событий сгорания в цилиндре со времени возобновления работы цилиндра с обеспечением другого момента впрыска топлива для прочих соответствующих цилиндров двигателя; и в ответ на второе возобновление работы цилиндра - регулировку момента впрыска топлива для всех цилиндров двигателя до одинакового момента. Способ предусматривает одинаковый момент во время ходов сжатия соответствующих цилиндров. Способ предусматривает возобновление работы цилиндра посредством подачи количества впрысков топлива, основанного на количестве циклов двигателя, в течение которых цилиндр был отключен. Способ предусматривает возобновление работы цилиндра посредством момента начала впрыска топлива для цилиндра, основанного на количестве циклов двигателя, в течение которых цилиндр был отключен. Способ также предусматривает сокращение количества впрысков топлива, подаваемого на цилиндр после возобновления его работы в ответ на количество событий сгорания в цилиндре со времени возобновления работы цилиндра. Способ также предусматривает опережение момента начала впрыска топлива в первом цилиндре после возобновления его работы в ответ на количество событий сгорания в цилиндре со времени возобновления работы цилиндра.
На Фиг. 5 показан другой способ для возобновления работы отключенных цилиндров двигателя. Способ на Фиг. 5 можно также включить в контроллер 12 в качестве исполняемых инструкций, хранящихся в энергонезависимой памяти.
В блоке 502 способ 500 оценивает, запрошено ли возобновление работы цилиндра. Возобновление работы цилиндра может быть запрошено в ответ на увеличение нагрузки двигателя, значение температуры двигателя меньшее, чем пороговое значение, значение температуры катализатора меньшее, чем пороговое значение или другие рабочие условия. Если способ 500 оценивает, что запрошено возобновление работы цилиндра, ответ - «да», и способ 500 переходит к блоку 504. В ином случае, способ 500 переходит к выходу.
В блоке 504 способа 500 оценивают, не превышает ли разница температур включенных цилиндров или поршней (например, цилиндров, сжигающих воздух и топливо) и отключенных цилиндров или поршней (например, цилиндров, не осуществляющих сжигание) пороговое значение. Температуры цилиндра и/или поршня можно моделировать на основе рабочих условий, таких как температура двигателя, скорость двигателя, нагрузка двигателя и температура окружающей среды. Если способ 500 оценивает, что разница температур между включенными и отключенными цилиндрами больше порогового значения, ответ - «да», и метод 500 переходит к блоку 508. В ином случае ответ - «нет», и способ 500 переходит к блоку 506.
В блоке 506 способа 500 осуществляют работу всех цилиндров двигателя с одинаковым базовым моментом начала впрыска и одинаковым базовым количеством впрысков топлива на цикл цилиндра. Базовый момент начала впрыска и базовое количество впрысков топлива могут быть основаны на длительной работе цилиндров двигателя в режиме прогрева. Способ 500 переходит к выходу после того, как цилиндры двигателя будут работать с одинаковыми базовыми моментами начала впрыска и одинаковым базовым количеством впрысков топлива.
В блоке 508 способа 500 возобновляют работу ранее отключенных цилиндров с моментом начала впрыска, основанном на разнице температур между включенными и отключенными цилиндрами. В одном примере большая разница температур ведет к запаздыванию момент начала впрыска ближе к ходу впуска до нижней мертвой точки цилиндра, получающего топливо. Меньшая разница температур ведет к запаздыванию момента начала впрыска ближе к ходу впуска до середины цилиндра, получающего топливо. Момент начала впрыска для цилиндра, работа которого возобновлена, можно выразить как:
БАЗ
ВОЗОВНОВ.
где НВ - это момент начала впрыска, НВ - это базовый момент начала впрыска, НВ - это регулировка момента начала впрыска, основанная на разнице температур между включенными и отключенными цилиндрами.
Дополнительно способ 500 регулирует количество впрысков топлива, подаваемое на цилиндры, работа которых возобновлена, на основе разницы температур между включенными и отключенными цилиндрами. В одном примере большая разница температур увеличивает количество впрысков топлива на цикл цилиндра для цилиндра, получающего топливо. Меньшая разница температур сокращает количество впрысков топлива на цикл цилиндра для цилиндра, получающего топливо. Количество впрысков топлива для цилиндра, работа которого возобновлена, можно выразить как:
БАЗ
ВОЗОБНОВ.
где КВТ - это количество впрысков, КВТ - это количество впрысков для базового момента (например, работа всех цилиндров двигателя в режиме прогрева в течение длительного периода времени), КВТ - это регулировка фактического количества впрысков, основанная на разнице температур между включенными и отключенными цилиндрами.
Таким образом, можно регулировать момент начала впрыска и фактическое количество впрысков, подаваемое на цилиндры, работа которых возобновлена, на основе температуры цилиндра или поршня. Способ 500 переходит к выходу после того, как момент впрыска топлива будет отрегулирован.
Следует отметить, что примерное управление и последовательности расчета, указанные в данном документе, могут использовать с различными двигателями и/или системами автомобиля. Способы и последовательности управления, раскрытые в данном документе, могут хранить как исполняемые инструкции в энергонезависимой памяти и выполнять посредством системы управления, включая контроллер совместно с различными датчиками, приводами и другим аппаратным обеспечением двигателя. Конкретные последовательности, раскрываемые в настоящем документе, могут представлять собой любое количество стратегий обработки, таких как управление событиями, управление прерываниями, многозадачность, многопоточность и т.д. Различные продемонстрированные действия, операции и/или функции могут выполнять последовательно, параллельно или в некоторых случаях пропускать. Аналогично, порядок обработки не обязательно требуется для достижения характеристик и преимуществ примерных вариантов осуществления, раскрываемых в настоящем документе, но приводится только для упрощения наглядности и раскрытия. Продемонстрированные действия, операции и/или функции могут выполнять циклически, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, раскрытые действия, операции и/или функции могут представлять в графическом виде код, который должен быть запрограммирован в энергонезависимую память машиночитаемого накопителя компьютера, где описанные действия выполняют посредством исполнения инструкций в системе, включая различные компоненты аппаратного обеспечения двигателя совместно с электронным контроллером.
На этом раскрытие закончено. При прочтении его специалистами в данной области техники может быть предусмотрено множестве изменений и преобразований без отступления от сущности и объема раскрытия. Например, данное раскрытие могут использовать для двигателей I3, I4, I5, V6, V8, V10 и V12, работающих на природном газе, бензине, дизельном топливе или альтернативном топливе.