СИСТЕМА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Настоящая полезная модель относится к двигателю внутреннего сгорания, включающему в себя клапан противодавления выхлопных газов после каталитического нейтрализатора.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Многочисленные подсистемы транспортного средства, такие как тормоза транспортного средства, могут использовать разрежение в качестве силы приведения в действие. Разрежение типично подается двигателем через соединение с впускным коллектором, который находится на подбараметрическом давлении, когда дроссель частично закрыт и регулирует поток воздуха в двигатель. Однако разрежение во впускном коллекторе может не быть достаточным для всех подсистем во всех условиях работы. Например, в режиме разогрева каталитического нейтрализатора немедленно после запуска двигателя, высокий уровень запаздывания зажигания может использоваться для формирования сбросового тепла, направленного в каталитический нейтрализатор, давая в результате недостаточное разрежение из впускного коллектора. В некоторых примерах (см. US 2011132311, опубл. 09.06.2011), вакуумные насосы с приводом от двигателя или электрическим приводом могут использоваться для дополнения разрежения во впускном коллекторе в таких условиях работы. Однако вакуумные насосы с приводом от двигателя могут неблагоприятно снижать экономию топлива наряду с тем, что вакуумные насосы с электрическим приводом могут испытывать недостаток в долговечности, одновременно являясь дорогостоящими, тяжелыми и шумными.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Авторы выявили проблемы у этих вариантов выбора для формирования разрежения в условиях работы, в которых не достаточно впускного коллектора двигателя, и были предложены системы и способы по меньшей мере частичного преодоления указанных проблем, которые дают дополнительное преимущество ускорения прогрева каталитического нейтрализатора.
В одном из аспектов предложена система для двигателя, содержащая:
клапан противодавления выхлопных газов (EBV) ниже по потоку от каталитического нейтрализатора в выпускном канале, каталитический нейтрализатор ниже по потоку от турбины турбонагнетателя; и
формирующий разрежение эжектор, расположенный параллельно с EBV.
В одном из вариантов предложена система, в которой эжектор сообщается с одним или более потребителей разрежения.
В одном из вариантов предложена система, в которой положение EBV зависит от условий работы двигателя и накопленного разрежения.
В одном из вариантов предложена система, в которой положение впускного дросселя и установка момента зажигания зависят от положения EBV.
В одном из вариантов предложена система, дополнительно содержащая регулятор давления наддува, расположенный параллельно с турбиной.
В одном из вариантов предложена система, в которой каталитический нейтрализатор является трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором.
В одном из вариантов осуществления, способ для двигателя включает в себя этапы, на которых осуществляют регулировку положения клапана противодавления выхлопных газов (EBV) ниже по потоку от каталитического нейтрализатора в выпускном канале на основании условий работы двигателя и накопленного разрежения, и протекание выхлопных газов через эжектор, расположенный параллельно с EBV, при величине, зависящей от положения EBV. Авторы выявили, что расположение эжектора параллельно с EBV после каталитического нейтрализатора, такое как в различных примерах, описанных в материалах настоящего описания, дает возможность как формирования разрежения, так и разогрева каталитического нейтрализатора посредством закрывания EBV. Например, EBV может быть полностью закрыт, чтобы направлять по существу все выхлопные газы через эжектор для доведения до максимума формирования разрежения наряду с ускорением разогрева каталитического нейтрализатора посредством повышения противодавления на каталитическом нейтрализаторе, происходящее вследствие закрывания EBV. В качестве альтернативы, EBV может быть закрыт частично, чтобы направлять меньшее количество выхлопных газов через эжектор для формирования разрежения и ускорения разогрева каталитического нейтрализатора, в условиях, в которых полное закрывание EBV является возможным или неосуществимым, таких как условия нестабильного сгорания. Кроме того, управление EBV может быть приспособлено для фаз работы двигателя, таких как холодный запуск, восстановление сажевого фильтра двигателя, нормальная работа и остановка, чтобы доводить до максимума преимущества EBV наряду со снижением отрицательных воздействий на работу двигателя посредством стратегической установки временных характеристик и регулировки закрывания EBV и/или регулирования других параметров, таких как положение впускного дросселя и установка момента зажигания, для компенсации воздействий регулировки EBV.
Настоящая полезная модель может предложить несколько преимуществ. Например, может достигаться быстрый разогрев каталитического нейтрализатора. Посредством быстрого разогрева каталитического нейтрализатора, может снижаться выделение выбросов с выхлопными газами при холодных запусках двигателя. Дополнительно, разрежение может формироваться в обильных количествах именно в таком состоянии (разогрева каталитического нейтрализатора), когда оно имеется в распоряжении в меньшей степени через впускной коллектор. Это достигается посредством направления выхлопных газов через эжектор, расположенный параллельно с EBV, таким образом, снижая необходимость в вакуумных насосах с приводом от двигателя или с электрическим приводом для дополнения разрежения впускного коллектора.
Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут без труда очевидны из последующего подробного описания, когда воспринимаются по отдельности или в связи с прилагаемыми чертежами.
Следует понимать, что сущность полезной модели, приведенная выше, представлена для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета полезной модели, объем которой однозначно определен формулой полезной модели, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет полезной модели не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 показывает схематичное изображение системы транспортного средства, включающей в себя клапан противодавления выхлопных газов после каталитического нейтрализатора.
Фиг. 2 показывает высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ, который может быть реализован для управления клапаном противодавления выхлопных газов согласно настоящей полезной модели.
Фиг. 3 показывает высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ, который может быть реализован для определения, дают ли условия работы двигателя возможность закрытия клапана противодавления выхлопных газов согласно настоящей полезной модели.
Фиг. 4 показывает высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ, который может быть реализован для управления клапаном противодавления выхлопных газов при холодном запуске двигателя согласно настоящей полезной модели.
Фиг. 5 показывает высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ, который может быть реализован для управления клапаном противодавления выхлопных газов для достижения требуемого противодавления выхлопных газов согласно настоящей полезной модели.
Фиг. 6 показывает высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ, который может быть реализован для управления клапаном противодавления выхлопных газов при восстановлении каталитического нейтрализатора согласно настоящей полезной модели.
Фиг. 7 показывает высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ, который может быть реализован для управления клапаном противодавления выхлопных газов при остановке двигателя согласно настоящей полезной модели.
Фиг. 8 показывает временную диаграмму 800, иллюстрирующую положение EBV, положение впускного дросселя и установку момента зажигания при холодном запуске двигателя согласно настоящей полезной модели.
Фиг. 9 показывает временную диаграмму 900, иллюстрирующую уровень накопленного разрежения, положение EBV, положение впускного дросселя и установку момента зажигания при работе двигателя согласно настоящей полезной модели.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Последующее описание относится к системам и способам для формирования разрежения двигателя наряду с ускорением разогрева каталитического нейтрализатора посредством управления EBV, чтобы направлять выхлопные газы через эжектор, расположенный параллельно с EBV, эжектор соединен с вакуумным резервуаром, обеспечивающим вакуум в один или более потребителей разрежения. Как показано на фиг. 1, двигатель с наддувом может включать в себя EBV, расположенный ниже по потоку от каталитического нейтрализатора. Эжектор может быть расположен параллельно с EBV (например, в канале, присоединенном к выпускному каналу двигателя выше по потоку и ниже по потоку от EBV), и вакуумный резервуар может быть соединен с эжектором для накопления разрежения, сформированного побудительным потоком выхлопных газов двигателя через эжектор. Как показано на фиг. 2, разные стратегии управления для EBV могут использоваться в зависимости от условий работы двигателя и накопленного разрежения. Например, на основании условий работы двигателя и накопленного разрежения, может определяться требуемый уровень противодавления выхлопных газов (например, выше по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов), и положение EBV может регулироваться на основании требуемого противодавления выхлопных газов (например, в соответствии со способом по фиг. 5). Однако если присутствуют условия восстановления каталитического нейтрализатора или холодного запуска, выполняется способ по фиг. 6 или фиг. 4, если осуществляется остановка двигателя, выполняется способ по фиг. 7, а если условия работы двигателя требуют полностью открытого EBV, EBV полностью открывается. Как показано на фиг. 8, положение EBV, положение впускного дросселя и установка момента зажигания могут регулироваться, чтобы ускорять прогрев каталитического нейтрализатора без оказания отрицательного влияния на проворачивание коленчатого вала, увеличение скорости вращения и холостой ход при холодном запуске двигателя. Кроме того, как показано на фиг. 9, при нормальной работе двигателя, положение EBV, положение впускного дросселя и установка момента зажигания могут регулироваться на основании уровня накопленного разрежения. Например, EBV может закрываться, чтобы доводить до максимума формирующий разрежение поток выхлопных газов через параллельный эжектор, в условиях, в которых накопленное разрежение падает ниже порогового значения, а установка момента зажигания и положение впускного дросселя могут регулироваться на основании регулировки положения EBV, чтобы компенсировать регулировку положения EBV и, тем самым, избежать нанесения ущерба рабочим характеристикам двигателя. Таким образом, EBV, расположенный параллельно с эжектором ниже по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, может управляться на всем протяжении работы двигателя, чтобы добиваться двойных преимуществ формирования разрежения и регулирования температуры каталитического нейтрализатора.
Фиг. 1 показывает схематичное изображение системы 106 транспортного средства. Система 106 транспортного средства включает в себя систему 108 двигателя, включающую в себя двигатель 100, присоединенный к системе 122 снижения токсичности выхлопных газов. Двигатель 100 включает в себя множество цилиндров 130. Двигатель 100 также включает в себя впуск 123 и выпуск 125. Впуск 123 может принимать свежий воздух из атмосферы через впускной канал 142, и воздух, поступающий во впускной канал 142, может фильтроваться воздушным фильтром 190. Впуск 123 может включать в себя впускной дроссель 162, присоединенный по текучей среде к впускному коллектору 144 двигателя через впускной канал 142. Впускной дроссель 162 может быть расположен ниже по потоку от компрессора и охладителя наддувочного воздуха, и может быть выполнен с возможностью регулирования течения потока всасываемых газов, поступающего во впускной коллектор 144 двигателя. Выпуск 125 включает в себя выпускной коллектор 148, ведущий в выпускной канал 145, который направляет выхлопные газы в атмосферу через выхлопную трубу 135.
Двигатель 100 может быть двигателем с наддувом, включающим в себя устройство наддува, такое как турбонагнетатель 150. Турбонагнетатель 150 может включать в себя компрессор 152, расположенный вдоль впускного коллектора 142, и турбину 154, расположенную вдоль выпускного канала 145. Величина наддува, выдаваемого турбонагнетателем, может меняться контроллером двигателя. Компрессор 152 может быть по меньшей мере частично приводиться в движение турбиной 154 через вал 156. Перепускной клапан 183 компрессора (CBV) может быть расположен в канале 181 для сброса давления в системе впуска, когда двигатель подвергается наддуву. CBV 183 компрессора может обеспечивать возможность рециркуляции сжатого воздуха во впускной канал 142 выше по потоку от компрессора 152. Например, CBV 183 может открываться, чтобы подвергать рециркуляции сжатый воздух выше по потоку от компрессора 152 для сброса давления в системе впуска в выбранных условиях для снижения воздействий помпажной нагрузки компрессора. В одном из конкретных примеров, CBV 152 приводится в действие разрежением.
Некоторая часть или все выхлопные газы, протекающие через выпускной канал 145, могут обходить турбину 154 через обводной канал 157 турбин, в то время как управляются регулятором 159 давления наддува. В некоторых примерах, положение регулятора 159 давления наддува может управляться электрически посредством привода 180 системы 140 управления. В качестве альтернативы, положение регулятора 159 давления наддува может зависеть от перепада давлений выше по потоку и ниже по потоку от турбины 154.
Возможный охладитель 184 наддувочного воздуха может быть включен в состав ниже по потоку от компрессора 152 во впускном канале, чтобы понижать температуру всасываемого воздуха, сжатого турбонагнетателем. Более точно, охладитель 184 наддувочного воздуха может быть включен в состав выше по потоку от впускного дросселя 162 или встроен во впускной коллектор 144.
Система 122 снижения токсичности выхлопных газов, присоединенная к выпускному каналу 145, включает в себя каталитический нейтрализатор 170. Каталитический нейтрализатор может включать в себя многочисленные брикеты катализатора в одном из примеров. В еще одном примере, могут использоваться многочисленные устройства снижения токсичности выхлопных газов, каждое с многочисленными брикетами. Каталитический нейтрализатор 170 может быть каталитическим нейтрализатором трехкомпонентного типа, окислительным каталитическим нейтрализатором, уловителем обедненных NOx, устройством избирательного каталитического восстановления (SCR), бензино-сажевым фильтром, катализированным бензино-сажевым фильтром или другим устройством очистки выхлопных газов. В вариантах осуществления, описанных в материалах настоящего описания, каталитический нейтрализатор 170 включает в себя бензино-сажевый фильтр, например, в качестве одного из многочисленных брикетов. Соответственно, ссылки на «каталитическое восстановление» в материалах настоящего описания указывают ссылкой на восстановление части бензино-сажевого фильтра каталитического нейтрализатора 170, которое отчасти может достигаться повышением температуры каталитического нейтрализатора 170 для выжигания частиц, накопленных в бензино-сажевом фильтре.
Несмотря на то, что каталитический нейтрализатор 170 расположен ниже по потоку от турбины 154 в вариантах осуществления, описанных в материалах настоящего описания, в других вариантах осуществления, каталитический нейтрализатор 170 может быть расположен выше по потоку от турбины турбонагнетателя или в другом местоположении в выпускном канале двигателя, не выходя из объема настоящего описания.
Клапан 164 противодавления выхлопных газов (EBV) расположен в выпускном канале ниже по потоку от каталитического нейтрализатора 170. В вариантах осуществления, описанных в материалах настоящего описания, контроллер 120 может управлять положением EBV 164 на основании различных условий работы и значений параметров двигателя (например, холодного запуска, уровня накопленного разрежения, выключения двигателя, и т.д.). В других вариантах осуществления, EBV, выпускной канал и другие компоненты могут быть сконструированы, чтобы EBV управлялся механически, как необходимо в различных условиях работы двигателя, без вмешательства в систему управления.
EBV 164 может поддерживаться в полностью открытом положении в большинстве условий работы двигателя, но может быть выполнен с возможностью закрываться для повышения противодавления выхлопных газов в определенных условиях, как будет детализировано ниже. В некоторых вариантах осуществления, EBV 164 может иметь два уровня ограничения, полностью открытый или полностью закрытый. Однако, в предпочтительных вариантах осуществления, положение EBV 164 может переменно регулироваться на множество уровней ограничения контроллером 12.
Как детализировано в материалах настоящего описания, регулировки положения EBV могут оказывать воздействие на поток воздуха через двигатель; полностью закрытый EBV может быть представлен в виде «картофелины в выхлопной трубе», которая ограничивает поток выхлопных газов. Чтобы компенсировать воздействия регулировки EBV на поток воздуха двигателя, могут регулироваться другие компоненты двигателя. Например, по мере того, как EBV закрывается, массовый расход воздуха может изначально снижаться и, таким образом, впускной дроссель, такой как впускной дроссель 162, может открываться, чтобы впускать большее количество воздуха в двигатель для поддержания скорости вращения двигателя и снижения колебания крутящего момента. Дополнительно, может регулироваться опережение зажигания (например, подвергаться опережению) для улучшения стабильности сгорания. В некоторых вариантах осуществления, установка фаз клапанного распределения дополнительно может регулироваться вместе с управлением EBV, чтобы улучшать стабильность сгорания во время регулировки EBV.
Как показано, эжектор 168 расположен в перепускном канале 165. Перепускной канал 165 расположен параллельно с EBV 164, причем, один конец перепускного канала присоединен выше по потоку от клапана противодавления, а другой конец перепускного канала присоединен ниже по потоку от клапана противодавления. В зависимости от положения EBV 164, некоторое количество или все выхлопные газов, выходящие из каталитического нейтрализатора 170, могут обходить клапан противодавления и протекать через перепускной канал 165, обеспечивая побудительный поток через эжектор 168. Например, когда EBV полностью открыт, EBV не ограничивает поток выхлопных газов через выпускной канал 145 EBV, и небольшое количество или нисколько выхлопных газов, текущих в выпускном канале 145 ниже по потоку от каталитического нейтрализатора 170, обходят EBV через канал 165 (в зависимости от величины потока выхлопных газов и относительных диаметров каналов 145 и 165). Когда EBV частично открыт, в зависимости от величины потока выхлопных газов и относительных диаметров каналов 145 и 165, некоторое количество выхлопных газов может протекать вокруг EBV наряду с тем, что оставшаяся часть выхлопных газов отводится через эжектор 168 через канал 165, обходя EBV. Когда EBV полностью закрыт, весь поток выхлопных газов направляется в канал 165.
Побудительный поток через эжектор 168 может формировать разрежение на отверстии всасывания эжектора 168. Отверстие всасывания эжектора 168 может быть соединено с вакуумным резервуаром 177, чтобы разрежение, сформированное побудительным потоком через эжектор 168, могло накапливаться в вакуумном резервуаре 177 и подаваться на один или более потребителей разрежения, таких как усилитель тормозов, вспомогательные устройства передней части (FEAD), система принудительной вентиляции картера, один или более клапанов с вакуумным приводом, и т.д. В дополнение к разрежению из эжектора 168, вакуумный резервуар 177 может быть соединен с одним или более дополнительных источников разрежения, таких как другие эжекторы, расположенные внутри системы 106 транспортного средства, вакуумные насосы с электрическим приводом, вакуумные насосы с приводом от двигателя, и т.д. Запорный клапан 143 может быть расположен между отверстием всасывания эжектора 168 и вакуумным резервуаром 177, чтобы изолировать эжектор от одного или более дополнительных источников разрежения. Подобным образом, запорный клапан 141 может быть расположен между одним или более дополнительных источников разрежения и вакуумным резервуаром 177. Несмотря на то, что один вход в вакуумный резервуар с одним запорным клапаном изображен для одного или более дополнительных источников разрежения, следует принимать во внимание, что запорный клапан может быть расположен между каждым дополнительным источником разрежения и вакуумным резервуаром. Посредством включения в состав запорных клапанов между вакуумным резервуаром и источником разрежения, воздействие положительных давлений в одном или более источников разрежения на накопленное разрежение в вакуумном резервуаре может уменьшаться.
Как показано, датчик 192 расположен в вакуумном резервуаре. Датчик 192 может быть измерительным датчиком, считывающим разрежение, и может передавать данные в качестве отрицательного разрежения (например, давления) в контроллер 212. Соответственно, датчик 192 может измерять величину разрежения, накопленного в вакуумном резервуаре 177.
Двигатель 100 может управляться, по меньшей мере частично, системой 140 управления, включающей в себя контроллер 120 и входными сигналами от водителя транспортного средства через устройство ввода (не показано). Система 15 управления выполнена с возможностью принимать информацию с множества датчиков 160 (различные примеры которых описаны в материалах настоящего описания) и отправляющей сигналы управления на множество исполнительных механизмов 180. В качестве одного из примеров, датчики 160 могут включать в себя датчик 126 кислорода выхлопных газов, присоединенный к выпускному коллектору 148, датчик 121 MAP, присоединенный к впускному коллектору 144, датчик 117 температуры каталитического нейтрализатора, датчик 119 давления выхлопных газов, расположенный выше по потоку от каталитического нейтрализатора 170 в выхлопной трубе 135, датчик 128 температуры выхлопных газов и датчик 129 давления выхлопных газов, расположенные ниже по потоку от каталитического нейтрализатора 170 в выхлопной трубе 135, и датчик 192, расположенный в вакуумном резервуаре 177. Различные датчики выхлопных газов также могут быть включены в выпускной канал 145 ниже по потоку от каталитического нейтрализатора 170, такие как датчики твердых частиц (PM), датчики NOx, датчики кислорода, датчики аммиака, датчики углеводородов, и т.д. Другие датчики, такие как дополнительные датчики давления, температуры, топливно-воздушного соотношения и состава могут быть присоединены к различным местоположениям в системе 106 транспортного средства. В качестве еще одного примера, исполнительные механизмы 180 могут включать в себя форсунку 166, CBV 183, регулятор 159 давления наддува и впускной дроссель 162. Другие исполнительные механизмы, такие как многообразие дополнительных клапанов и заслонок, могут быть присоединены к различным местоположениями в системе 106 транспортного средства. Контроллер 120 может принимать входные данные с различных датчиков, обрабатывать входные данные и приводить в действие исполнительные механизмы в ответ на обработанные входные данные, на основании команды или кода, запрограммированных в нем, соответствующих одной или более процедур. Примерные процедуры управления описаны в материалах настоящего описания со ссылкой на фиг. 3-7.
Далее, с обращением к фиг. 2, показан примерный способ 200 для управления EBV после каталитического нейтрализатора, таким как EBV 164 по фиг. 1. Способ 200 определяет, исполняется ли в настоящий момент одна из различных операций (запуск, остановка, восстановление каталитического нейтрализатора, перегрев каталитического нейтрализатора, максимальный крутящий момент двигателя). Если так, положение EBV регулируется, чтобы оптимизировать рабочие характеристики двигателя во время такой операции. Иначе, положение EBV регулируется на основании потребностей разрежения в двигателе.
На этапе 202, измеряют и/или оценивают условия работы двигателя и величину накопленного разрежения. Условия работы двигателя, например, могут включать в себя текущее противодавление выхлопных газов, температуру каталитического нейтрализатора, массовый расход воздуха на выпуске (MAF), скорость вращения двигателя, запрошенный водителем крутящий момент, температуру хладагента двигателя (ECT), VCT, MAP, BP, MAT, время остановки двигателя, и т.д. Эти условия могут измеряться непосредственно посредством датчиков, таких как датчики 160, или оцениваться на основании измерений датчиков и/или данных, сохраненных в памяти системы управления двигателя. Величина накопленного разрежения (например, разрежения, накопленного в вакуумном резервуаре, таком как вакуумный резервуар 177 по фиг. 1) может определяться измерительным датчиком, считывающим разрежение, таким как датчик 192 по фиг. 1.
После этапа 202, способ 200 переходит на этап 204, чтобы определять, присутствуют ли условия остановки двигателя. Только в одном из примеров, система управления может принимать сигнал, когда водитель транспортного средства поворачивает ключ в замке зажигания, чтобы выключить транспортное средство, и этот сигнал может устанавливать флажковый признак остановки двигателя. В этом примере, на этапе 204, значение этого флажкового признака может считываться, и может определяться, что развивается остановка двигателя, если значением флажкового признака является 1.
Если ответом на этапе 204 является «Да», указывая, что присутствуют условия остановки двигателя, способ 200 переходит на этап 206. На этапе 206, способ 200 включает в себя выполнение способа, изображенного на фиг. 7, который будет описан ниже. После выполнения способа по фиг. 7, способ 200 заканчивается.
Иначе, если ответом на этапе 204 является «Нет», указывая, что условия остановки двигателя не присутствуют, способ 200 переходит на этап 208. На этапе 208, способ 200 включает в себя этап, на котором определяют требуемое противодавление выхлопных газов на основании условий работы двигателя (например, температуры каталитического нейтрализатора и ожидаемого потребления разрежения) и величины накопленного разрежения. Например, в условиях, в которых температура каталитического нейтрализатора находится ниже порогового значения, требуемое противодавление выхлопных газов может находиться выше относительно требуемого противодавления выхлопных газов в условиях, в которых температура каталитического нейтрализатора находится выше порогового значения, так как повышенное противодавление выхлопных газов может повышать температуру каталитического нейтрализатора вследствие зависимости между температурой и давлением. В качестве еще одного примера, в условиях, в которых накопленное разрежение находится ниже порогового значения для текущих условий работы двигателя, требуемое противодавление выхлопных газов может находиться выше относительно требуемого противодавления выхлопных газов в условиях, в которых накопленное разрежение находится выше порогового значения для текущих условий работы. В одном из примеров, пороговое значение накопленного разрежения может быть основано на ожидаемом потреблении разрежения потребителями разрежения системы транспортного средства (например, ожидаемом максимальном потреблении разрежения в текущих условиях работы двигателя). Потребители разрежения системы транспортного средства могут включать в себя усилитель тормозов, различные клапаны с вакуумным приводом, такие как клапаны управления движением заряда, регулятор давления наддува турбины турбонагнетателя (например, регулятор 159 давления наддува по фиг.1) и перепускные клапаны компрессора, а также регулируемые опоры двигателя, расцепитель колеса и полуоси, система принудительной вентиляции картера, и т.д. В одном из примерных вариантов осуществления, ожидаемое потребление разрежения потребителями разрежения в различных условиях 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. Когда накопленное разрежение падает ниже порогового значения для текущих условий работы двигателя, может быть желательно повышать противодавление выхлопных газов посредством уменьшения открывания EBV такого как EBV 164 по фиг. 1, чтобы повышать количество выхлопных газов, направляемых через эжектор, расположенный параллельно с EBV (например, эжектор 168 по фиг. 1), и, тем самым, усиливая формирование разрежения.
После этапа 208, способ 200 переходит на этап 210. На этапе 210, определяют, является ли текущее противодавление выхлопных газов (в качестве измеренного и/или оцененного на этапе 202) меньшим, чем требуемое противодавление выхлопных газов (в качестве определенного на этапе 208). Например, контроллер 120 может сравнивать два значения и устанавливать флажковый признак, когда текущее противодавление выхлопных газов меньше, чем требуемое противодавление выхлопных газов.
Управление EBV переходило бы в режим обратной связи по давлению, где положение модулировалось бы, чтобы давать требуемое противодавление выхлопных газов. На этапе 212 способа 200 полностью открывают EBV. В качестве используемого в материалах настоящего описания, «полное открывание EBV» может указывать ссылкой на полное открывание EBV из частично открытого или полностью закрытого положения, или поддержание EBV в полностью открытом положении, если он уже находится в полностью открытом положении. После этапа 212, способ 200 заканчивается.
На этапе 210, способ 200 включает в себя этап, на котором определяют, требуют ли условия работы двигателя полностью открытого EBV. Это может включать в себя определение, оказывает ли полное или частичное закрывание EBV в текущих условиях работы двигателя неблагоприятное влияние на рабочие характеристики двигателя, и если так, достаточно ли серьезны неблагоприятные воздействия, чтобы EBV должен был оставаться в или управляться в полностью открытое положение. В одном из примеров, определение может производиться в соответствии со способом, изображенным на фиг. 3 и описанным ниже.
Если ответом на этапе 210 является «Да», указывая, что условия работы двигателя требуют полностью открытого EBV, способ 200 переходит на этап 212. На этапе 212, способ 200 включает в себя полное открывание EBV. В качестве используемого в материалах настоящего описания, «полное открывание EBV» может указывать ссылкой на полное открывание EBV из частично открытого или полностью закрытого положения, или поддержание EBV в полностью открытом положении, если он уже находится в полностью открытом положении. После этапа 212, способ 200 заканчивается.
Иначе, если ответом на этапе 212 является «Нет», указывая, что условия работы двигателя не требуют полностью открытого EBV способ 200 переходит на этапе 214. На этапе 214, способ 200 включает в себя этап, на котором определяют, присутствуют ли условия восстановления каталитического нейтрализатора. Определение может производиться на основании факторов, таких как противодавление выхлопных газов, измеренное выше по потоку от каталитического нейтрализатора, время работы двигателя после последнего восстановления каталитического нейтрализатора, полный массовый расход выхлопных газов через каталитический нейтрализатор после последнего восстановления каталитического нейтрализатора, условия работы каталитического нейтрализатора, и т.д. Например, если условия работы каталитического нейтрализатора приемлемы, и/или приемлемая продолжительность времени между восстановлениями не превышена, и/или противодавление выхлопных газов выше по потоку от каталитического нейтрализатора находится на приемлемом уровне, условия восстановления каталитического нейтрализатора могут не присутствовать. В качестве альтернативы, если условия работы каталитического нейтрализатора неприемлемы (например, перегружена часть бензино-сажевого фильтра каталитического нейтрализатора), и/или превышена приемлемая продолжительность времени между восстановлениями, и/или противодавление выхлопных газов выше по потоку от каталитического нейтрализатора, когда EBV полностью открыт, не находится на приемлемом уровне. Если ответом на этапе 214 является «Да», способ 200 переходит на этап 216 для выполнения способа, изображенного на фиг. 6 и описанного ниже. Иначе, если ответом на этапе 214 является «Нет», способ 200 переходит на этап 218.
На этапе 218, способ 200 включает в себя этап, на котором определяют, присутствуют ли условия холодного запуска. Например, это определение может быть основано на различных показаниях, таких как положение коленчатого вала, положение водительского ключа, ECT, температура каталитического нейтрализатора, количество событий сгорания, и т.д. Если ответом на этапе 218 является «Да», способ 200 переходит на этап 220 для выполнения способа, изображенного на фиг. 4 и описанного ниже. Иначе, если ответом на этапе 218 является «Нет», способ 200 переходит на этап 222.
На этапе 222, способ 200 включает в себя регулирование положения EBV на основании требуемого противодавления выхлопных газов и регулировку установки момента зажигания и положения впускного дросселя на основании положения EBV. Управление EBV на основании требуемого противодавления выхлопных газов может включать в себя регулирование положения EBV в режиме обратной связи по давлению, где положение EBV модулируется, чтобы давать требуемое противодавление выхлопных газов (например, где требуемое противодавление выхлопных газов является противодавлением, которое будет приводить к пополнению накопленного разрежения). Однако повышение или понижение противодавления выхлопных газов может изменять выходную мощность двигателя. Например, повышенное противодавление выхлопных газов снижает выходную мощность двигателя, таким образом, требуются другие действия для повышения выходной мощности двигателя (или снижение другой паразитной мощности) для поддержания целевого тягового усилия. Чтобы гарантировать, что регулировка положения EBV является нейтральной относительно тягового усилия, установка момента зажигания может подвергаться опережению от MBT (минимального опережения зажигания для наилучшего крутящего момента) в условиях, в которых уменьшается открывание EBV. Осуществление опережения зажигания от MBT может увеличивать крутящий момент двигателя и/или RPM, что может компенсировать уменьшение крутящего момента двигателя и/или RPM, которое может происходить вследствие уменьшения открывания EBV. В качестве дополнительной меры, чтобы гарантировать, что уменьшение открывания EBV не оказывает отрицательного влияния на рабочие характеристики двигателя, впускной дроссель может открываться (частично или полностью). По мере того, как открывание EBV уменьшается, массовый расход воздуха сначала может снижаться и, таким образом, впускной дроссель может открываться, чтобы поддерживать расход воздуха двигателя, в то время как присутствует повышенное противодавление выхлопных газов, обусловленное закрыванием EBV.
В одном из примеров, способ по фиг. 5 (описанный ниже) может выполняться на этапе 222. Соответственно, тогда как положение EBV и связанные рабочие параметры двигателя могут регулироваться специфичным образом в определенных условиях работы (восстановления каталитического нейтрализатора, холодного запуска, и т.д.), регулирование положения EBV и связанных рабочих параметров двигателя в других условиях работы может быть сосредоточено на достижении требуемого противодавления выхлопных газов.
После этапа 222, способ 200 заканчивается. Следует принимать во внимание, что способ 200 может выполняться неоднократно на всем протяжении работы двигателя, и по существу, положение EBV, достигнутое на этапе 222, может фактически оставаться до тех пор, пока не достигнуто требуемое противодавление выхлопных газов, или до тех пор, пока изменение условий работы двигателя не приводит к иному управлению EBV (например, пока условия не требуют полностью открытого EBV, не изменяется требуемое противодавление выхлопных газов, не выполняется восстановление каталитического нейтрализатора, и т.д.).
На фиг. 3, показан примерный способ 300 для определения, дают ли условия работы двигателя возможность закрывания EBV, такого как EBV 164 по фиг. 1.
На этапе 302, способ 300 включает в себя этап, на котором определяют, находится ли барометрическое давление выше порогового значения. Пороговое барометрическое давление может быть давлением, ниже которого двигатель не может достигать требуемых скорости вращения и/или крутящего момента двигателя при закрытом EBV. Например, двигатель может не быть способным достигать высокой скорости вращения холостого хода с трансмиссией в режиме привода и активными некоторыми вспомогательными устройствами, если EBV закрыт. Барометрическое давление может измеряться датчиком давления, который определяет давление воздуха, поступающего в систему впуска двигателя. В других вариантах осуществления, барометрическое давление может соотноситься на основании абсолютной высоты, на которой работает двигатель; чем ниже высота, тем выше барометрическое давление. В еще одном другом варианте осуществления, барометрическое давление может логически выводиться на основании зависимости между углом дросселя и потоком воздуха, или на основании показания датчика MAP в определенных условиях, когда мало падение давления на дросселе. При относительно низком барометрическом давлении, величина массового расхода воздуха может быть достаточно низкой, чтобы существенно ограничивать рабочие характеристики двигателя, особенно при закрытом EBV. Если EBV закрыт, когда двигатель является работающим в условиях низкого барометрического давления, могут возникать плохие рабочие характеристики или заглохший двигатель, либо другие проблемы. Таким образом, если определено, что барометрическое давление не находится выше порогового значения, способ 300 переходит на этап 312, чтобы поддерживать клапан EBV открытым для избегания плохих рабочих характеристик или заглохшего двигателя.
Если определено, что барометрическое давление находится выше порогового значения, способ 300 переходит на этап 304, чтобы определять, находятся ли дополнительные факторы сгорания на подходящих уровнях. Дополнительные факторы сгорания могут включать в себя факторы, которые сильно влияют на стабильность сгорания, в том числе, влажность всасываемого воздуха, качество топлива, впрыскиваемого в двигатель (например, испаряемость топлива), температура окружающей среды, температура(ы) компонентов, уровень адаптивного обучения по топливно-воздушной смеси контроллера, и т.д. Если дополнительные факторы сгорания не находятся на подходящих уровнях, способ 300 переходит на этап 312, чтобы поддерживать EBV открытым. Однако если дополнительные факторы сгорания находятся на подходящих уровнях (например, если определено, что двигатель мог бы добиваться стабильного сгорания при закрытом EBV), способ 300 переходит на этап 306, чтобы определять, пригодны ли текущие скорость вращения и запрос крутящего момента двигателя для закрытого EBV. Закрывание EBV уменьшает поток всасываемого воздуха в цилиндры. Если двигатель, например, является работающим на высокой скорости вращения и/или нагрузке, закрывание EBV может ограничивать скорость вращения двигателя или крутящий момент, вырабатываемый двигателем. Таким образом, если текущее требование скорости вращения и крутящего момента двигателя не могут выдаваться при закрытом EBV, способ 300 переходит на этап 312, чтобы поддерживать EBV открытым.
Если текущие скорость вращения и крутящий момент могут выдаваться с закрытым клапаном, способ 300 переходит на этап 308, чтобы определять, присутствуют ли условия перегрева каталитического нейтрализатора. В одном из примеров, это может включать в себя этап, на котором определяют, превышает ли температура каталитического нейтрализатора пороговое значение, где пороговое значение является либо постоянным пороговым значением, соответствующим физическим свойствам каталитического нейтрализатора, либо переменным пороговым значением, определяемым на основании условий работы двигателя, наработки каталитического нейтрализатора, ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора, и т.д. Если ответом на этапе 308 является «Да», указывая, что присутствуют условия перегрева каталитического нейтрализатора, способ 300 переходит на этап 312, чтобы поддерживать EBV открытым. Иначе, если ответом на этапе 308 является «Нет», указывая, что условия перегрева каталитического нейтрализатора не присутствуют, способ 300 переходит на этап 310, чтобы указывать, что дана возможность закрывания EBV. В некоторых примерах, этап 310 может включать в себя установку флажкового признака в памяти, указывающего, что дана возможность закрывания EBV, или разрешение закрывания EBV другой процедурой управления. После этапа 310, способ 300 заканчивается.
Фиг. 4 иллюстрирует способ 400, который может быть реализован для управления EBV, таким как EBV 164 по фиг. 1, при холодном запуске двигателя. Например, способ 400 может выполняться по определению, что холодный запуск двигателя выполняется в текущий момент, посредством способа 200.
На этапе 402, способ 400 включает в себя этап, на котором определяют количество событий сгорания. Например, контроллер двигателя, такой как контроллер 120, может быть выполнен с возможностью подсчитывать количество событий сгорания в цилиндре, начиная с первого события сгорания (или первого события сгорания в цилиндре).
После определения количества событий сгорания на этапе 402, способ 400 переходит на этап 404, чтобы регулировать положение EBV на основании количества событий сгорания и требуемого противодавления (например, требуемого противодавления, определенного на этапе 208 способа 200). Например, справочная таблица, хранимая в памяти системы управления, может предписывать надлежащее положение EBV для каждого количества событий сгорания при холодном запуске двигателя для текущих условий работы двигателя. Соответственно, этап 404 может включать в себя этап, на котором контроллером осуществляют доступ в память системы управления к определенному положению EBV, присущему для текущих условий работы двигателя (например, температуры каталитического нейтрализатора) и текущего количества событий сгорания, и регулирующий положение EBV соответствующим образом.
После 404, способ 400 переходит на этап 406. На этапе 406, способ 400 включает в себя этап, на котором осуществляют регулировку установки момента зажигания и положения впускного дросселя на основании положения EBV. Например, как описано выше для этапа 222 способа 200, это может включать в себя регулировку установки момента зажигания и положения впускного дросселя, чтобы снижать отрицательные воздействия на рабочие характеристики двигателя, которые могут происходить вследствие регулировки положения EBV на частично открытое или полностью закрытое положения.
После этапа 406, способ переходит на этап 408, чтобы определять, было ли выполнено заданное количество событий сгорания после запуска двигателя. В некоторых примерах, заданное количество может быть количеством событий сгорания, через которое скорость вращения двигателя типично достигает максимальной скорости вращения при увеличении скорости вращения. В других примерах, заданное количество может быть количеством событий сгорания, через которое каталитический нейтрализатор должен достигнуть температуры розжига (например, температуры, ниже которой каталитический нейтрализатор может не нейтрализовывать выбросы в выхлопных газах надлежащим образом) для текущих условий работы двигателя.
Если ответом на этапе 408 является «Нет», указывая, что заданное количество событий сгорания не было выполнено, способ 400 переходит на этап 412. На этапе 412, способ 400 включает в себя этап, на котором определяют, выполняется ли в текущий момент остановка двигателя. Если ответом на этапе 412 является «Нет», способ 400 возвращается на этап 402, чтобы повторять этапы 402-408 до тех пор, пока не было выполнено заданное количество событий сгорания (или, в качестве альтернативы, до тех пор, пока не происходит остановка двигателя). Иначе, если ответом на этапе 412 является «Да», указывая, что остановка двигателя выполняется в текущий момент, способ 400 переходит на этап 414 для выполнения способа по фиг. 7, который будет описан ниже. После этапа 414, способ 400 заканчивается.
Возвращаясь на этап 408, если ответом является «Да», указывая, что было выполнено заданное количество событий сгорания, способ 400 переходит на этап 410. На этапе 410, способ 400 включает в себя этап, на котором определяют, является ли температура каталитического нейтрализатора большей, чем пороговое значение. Например, это может включать в себя измерение температуры каталитического нейтрализатора (например, посредством датчика температуры каталитического нейтрализатора, такого как датчик 117 по фиг. 1) или логический вывод температуры каталитического нейтрализатора на основании других значений рабочих параметров двигателя и сравнение измеренной или логически выведенной температуры каталитического нейтрализатора с пороговым значением. Пороговое значение может соответствовать температуре розжига каталитического нейтрализатора в одном из примеров.
Если ответом на этапе 410 является «Нет», указывая, что температура каталитического нейтрализатора не больше, чем пороговое значение, способ 400 переходит на этапе 416. На этапе 416, способ 400 включает в себя этап, на котором определяют степень и продолжительность времени закрывания EBV, необходимых, чтобы температура каталитического нейтрализатора превысила пороговое значение. В некоторых примерах, система управления может производить определение с использованием формулы, учитывающей пороговое значение температуры каталитического нейтрализатора и текущие условия работы двигателя в качестве параметров. В других примерах, определение может производиться на основании значений, хранимых в справочной таблице в памяти системы управления двигателя.
После этапа 416, способ 400 переходит на этап 418. На этапе 418, способ 400 включает в себя регулирование положения EBV до степени, определенной на этапе 416, в течение продолжительности времени, определенной на этапе 416. Например, контроллер может отправлять сигнал на EBV для регулирования положения EBV в определенной степени. Спустя продолжительность времени, способ 400 возвращается на этап 410, чтобы вновь определять, превышает ли температура каталитического нейтрализатора пороговое значение. В некоторых вариантах осуществления (не показаны), если ответом на этапе 410 является «Нет» на второй итерации 410, это может указывать, что EBV или другие связанные компоненты двигателя не функционируют надлежащим образом.
Как только температура каталитического нейтрализатора превышает пороговое значение, ответом на этапе 410 является «Да», и способ 400 переходит на этап 420. На этапе 420, способ 400 включает в себя регулировку EBV в заданное положение и регулировку установки момента зажигания и положения впускного дросселя на основании заданного положения до холостого хода двигателя. Заданное положение может быть положением, которое поддерживает температуру каталитического нейтрализатора в пределах требуемого диапазона (например, выше порогового значения, но ниже перегрева каталитического нейтрализатора) наряду с обеспечением, что поддерживается поток воздуха через двигатель. В одном из примеров, заданное положение может быть первым частично открытым положением, как показано на фиг. 8 на 810 и описано ниже. Как описано выше, установка момента зажигания и положение впускного дросселя могут регулироваться на основании положения EBV, чтобы компенсировать пониженный объемный коэффициент полезного действия двигателя, который может следовать, когда положение EBV отклоняется от полностью открытого положения. После этапа 420, способ 400 заканчивается.
Следует принимать во внимание, что, в некоторых вариантах осуществления, вместо регулировки EBV на заданное положение после того, как было выполнено заданное количество событий сгорания, положение EBV может регулироваться пропорционально MAF выхлопных газов.
Фиг. 5 иллюстрирует способ 500, который может быть реализован для управления EBV, таким как EBV 164 по фиг. 1, для достижения требуемого противодавления выхлопных газов (например, чтобы пополнять накопленное разрежение). Например, способ 500 по фиг. 5 может выполняться на этапе 222 способа 200.
На этапе 502, способ 500 включает в себя этап, на котором определяют необходимую степень и продолжительность времени закрывания EBV на основании требуемого противодавления выхлопных газов (например, в качестве определенного на этапе 208 способа 200). В некоторых примерах, система управления может производить определение с использованием формулы, учитывающей требуемое противодавление выхлопных газов и текущие условия работы двигателя в качестве параметров. В других примерах, определение может производиться на основании значений, хранимых в справочной таблице в памяти системы управления двигателя.
После этапа 502, способ 500 переходит на этап 504. На этапе 504, способ 500 включает в себя регулирование положения EBV до степени, определенной на этапе 502, в течение продолжительности времени, определенной на этапе 502. Например, контроллер может отправлять сигнал на EBV для регулирования положения EBV в определенной степени. Спустя продолжительность времени, контроллер может отправлять еще один сигнал на EBV, чтобы возвращать EBV в положение по умолчанию (например, полностью открытое), либо чтобы регулировать EBV на другое положение на основании дополнительного выполнения способа 200 в течение продолжительности времени, в одном из примеров.
На этапе 504, способ 500 дополнительно включает в себя регулировку установки момента зажигания и положения впускного дросселя на основании положения EBV. Например, как описано выше, установка момента зажигания и положение впускного дросселя могут регулироваться на основании положения EBV, чтобы компенсировать пониженный объемный коэффициент полезного действия двигателя, который может следовать, когда положение EBV отклоняется от полностью открытого положения. После этапа 504, способ 500 заканчивается.
Фиг. 6 изображает способ 600 для управления EBV, таким как EBV 164 по фиг. 1, при восстановлении каталитического нейтрализатора. Например, способ 600 может выполняться, когда на этапе 214 способа 200 определено, что восстановление каталитического нейтрализатора выполняется в настоящий момент. При восстановлении каталитического нейтрализатора, EBV может выполняться, чтобы ускорять разогрев каталитического нейтрализатора до температуры, подходящей для восстановления бензино-сажевого фильтра, и чтобы добиваться требуемого потока воздуха для восстановления каталитического нейтрализатора.
На этапе 602, способ 600 включает в себя этап, на котором определяют требуемую температуру восстановления каталитического нейтрализатора. Требуемая температура восстановления каталитического нейтрализатора может определяться на основании физических свойств каталитического нейтрализатора, таких как материал, конструкция и размер, и/или на основании наработки, нагрузки каталитического нейтрализатора и других уместных факторов.
После этапа 602, способ 600 переходит на этап 604. На этапе 604, способ 600 включает в себя этап, на котором определяют требуемый поток воздуха для восстановления каталитического нейтрализатора. В некоторых примерах, требуемый поток воздуха восстановления каталитического нейтрализатора может определяться на основании требуемой температуры восстановления каталитического нейтрализаторов (в качестве определенной на этапе 602) и/или на основании текущей температуры каталитического нейтрализатора (например, в качестве измеренной датчиком 117 температуры каталитического нейтрализатора).
После этапа 604, способ 600 переходит на этап 606. На этапе 606, способ 600 включает в себя этап, на котором определяют степень закрывания EBV и продолжительность времени закрывания EBV на основании требуемых потока воздуха и температуры для восстановления каталитического нейтрализатора, определенных на этапах 602 и 604 соответственно. Например, большая степень закрывания EBV может использоваться, чтобы добиваться меньшего потока воздуха и более высокой температуры, тогда как меньшая степень закрывания EBV может использоваться, чтобы добиваться большего потока воздуха и более низкой температуры. Продолжительность времени закрывания EBV может определять продолжительность времени этих воздействий на поток воздуха и температуру выхлопных газов. Контроллер 120 может использовать различные формулы и/или может осуществлять доступ к различным справочным таблицам, хранимым в памяти, для определения надлежащей степени и продолжительности времени закрывания EBV при восстановлении каталитического нейтрализатора.
После этапа 606, способ 600 переходит на этап 608. На этапе 608, способ 600 включает в себя регулирование положения EBV до степени, определенной на этапе 606, в течение продолжительности времени, определенной на этапе 606. Кроме того, на этапе 608, способ 600 включает в себя регулировку установки момента зажигания и впускного дросселя на основании положения EBV (например, как описано выше для этапа 506 способа 500). После этапа 608, способ 600 заканчивается.
Фиг. 7 изображает способ 700, который может быть реализован для управления EBV, таким как EBV 164 по фиг. 1, при остановке двигателя. Например, способ 700 может выполняться на этапе 206 способа 200, когда было определено, что остановка двигателя выполняется в текущий момент.
На этапе 702, способ 700 включает в себя этап, на котором определяют, было ли выполнено последнее событие сгорания. В качестве только одного из примеров, контроллер может отслеживать события сгорания двигателя и может устанавливать флажковый признак, когда было завершено последнее событие сгорания после того, как была инициирована остановка двигателя.
Если ответом на этапе 702 является «Да», способ 700 переходит на этап 704, чтобы определять, был ли последний импульс выхлопных газов вытолкнут за EBV. В одном из примеров, значения давления, считанные датчиком давления выхлопных газов, таким как датчик 129 давления выхлопных газов, могут сохраняться в памяти, и контроллер может осуществлять доступ к этим считанным значениям, чтобы определять, произошла ли флуктуация считанных значений давления, соответствующая последнему импульсу выхлопных газов.
Если ответом на этапе 704 является «Нет», указывая, что последний импульс выхлопных газов не был вытолкнут за EBV, способ 700 переходит с этапа 704 на этап 706. Подобным образом, если на этапе 702 определено, что последнее событие сгорания не было завершено, способ 700 переходит с этапа 702 на этап 706. На этапе 706, способ 700 включает в себя полное открывание EBV до тех пор, пока импульс выхлопных газов не будет вытолкнут за EBV. Таким образом, может гарантироваться, что избыточное противодавление выхлопных газов, которое потенциально может повредить компоненты двигателя, не формируется последним импульсом выхлопных газов, выталкиваемым вопреки закрытому EBV.
После этапа 706, или если ответом на этапе 704 является «Да», указывая, что последний импульс выхлопных газов был вытолкнут за EBV, способ 700 переходит на этап 708. На этапе 708, способ 700 включает в себя полное закрывание EBV, в то время как двигатель прекращает вращение. Полное закрывание EBV, в то время как двигатель прекращает вращение, преимущественно может снижать обратный поток воздуха через каталитический нейтрализатор и в двигатель, в то время как двигатель прекращает вращение. Такой обратный поток воздуха через каталитический нейтрализатор может быть нежелательным, так как он может усиливать ухудшение характеристик каталитического нейтрализатора. Я думаю, что закупоривание каталитического нейтрализатора после выключения двигателя является любопытной идеей. Я даже не могу придумать правдоподобную причину поступать таким образом.
После этапа 708, способ 700 переходит на этап 710. На этапе 710, способ 700 включает в себя регулировку EBV на положение по умолчанию, когда скорость вращения двигателя падает ниже порогового значения. Например, когда скорость вращения двигателя падает ниже порогового значения, может формироваться прерывание, которое побуждает регулировку EBV на положение по умолчанию. В некоторых примерах, положение по умолчанию является полностью открытым положением или существенно открытым положением. После этапа 710, способ 700 заканчивается.
Фиг. 8 - диаграмма 800, иллюстрирующая положение EBV, положение впускного дросселя и установку момента зажигания при холодном запуске двигателя согласно одному из примерных вариантов осуществления настоящего раскрытия. Время изображается по горизонтальной оси, а положение EBV, положение впускного дросселя и установка момента зажигания изображены на вертикальной оси. Кривая 802 изображает положение EBV, кривая 804 изображает положение впускного дросселя, кривая 806 изображает установку момента зажигания.
1
1
2
3
Со ссылкой на кривую 802, изображено положение EBV при холодном запуске двигателя. Перед моментом T времени, двигатель может быть выключен, а EBV может находиться в положении по умолчанию, указанном под 808. В изображенном примере, положение 808 по умолчанию может быть вторым частично открытым положением, которое может быть положением с большей степенью открывания по сравнению с первым частично открытым положением. В момент T времени, двигатель может запускаться (например, когда водитель поворачивает ключ в замке зажигания). В этот момент, EBV может полностью открываться, чтобы облегчать проворачивание коленчатого вала двигателя. В момент T времени, двигатель может переходить из фазы проворачивания коленчатого вала в фазу увеличения скорости вращения. В этот момент, EBV может быть полностью закрываться, чтобы ускорять разогрев каталитического нейтрализатора. EBV может оставаться полностью закрытым до момента T времени, который может соответствовать моменту времени, когда было совершено заданное количество событий сгорания. Как обсуждено выше со ссылкой на способ 400, заданное количество событий сгорания может быть количеством событий сгорания, после которого двигатель типично достигает максимальной скорости вращения при увеличении скорости вращения. В это время, если температура каталитического нейтрализатора больше, чем пороговое значение, EBV может открываться до заданного положения 810. Как показано, заданное положение может быть первым частично открытым положением. EBV может оставаться в заданном положении во время холостого хода двигателя, чтобы продолжать ускорение разогрева каталитического нейтрализатора.
1
1
1
2
2
3
3
Как показано кривой 804, перед моментом T времени, впускной дроссель может находиться в положении 814 по умолчанию. В примере, показанном на фиг. 8, положение 814 по умолчанию является первым частично открытым положением для компенсации уменьшенного потока воздуха через двигатель вследствие второго частично открытого положения EBV до момента T времени. После момента T времени, во время проворачивания коленчатого вала, впускной дроссель может быть изначально полностью закрыт, чтобы облегчать проворачивание коленчатого вала увеличением разрежения во впускном коллекторе. Однако, как только разрежение во впускном коллекторе достигает порогового значения, величина открывания впускного дросселя может наращиваться для увеличения потока воздуха в двигатель до тех пор, пока проворачивание коленчатого вала не завершено в момент T времени. Затем, в момент T времени, впускной дроссель может полностью открываться, чтобы компенсировать уменьшенный поток воздуха через двигатель вследствие полностью закрытого положения EBV. В примере, изображенном на фиг. 8, температура каталитического нейтрализатора повысилась выше порогового значения (например, порогового значения розжига) перед моментом T времени. Соответственно, в момент T времени, EBV может регулироваться на заданное положение (например, первое частично открытое положение в примере по фиг. 8), и впускной дроссель может регулироваться на заданное положение 816 (например, второе частично открытое положение в примере по фиг. 8), чтобы компенсировать уменьшенный поток воздуха двигателя вследствие частичного закрытия EBV. Впускной дроссель может оставаться в заданном положении во время холостого хода двигателя, как показано.
1
2
3
Установка момента зажигания также может регулироваться в ответ на закрывание EBV. Например, как изображено кривой 806, MBT 812 может использоваться при запуске двигателя в момент T времени и во время проворачивания коленчатого вала. Однако, когда EBV полностью закрыт в момент T времени, установка момента зажигания может подвергаться опережению от MBT для уменьшения нестабильности сгорания, которая может происходить в результате, когда EBV закрывается. Как только клапан EBV открывается до заданного положения в момент T времени, опережение установки момента зажигания может слегка уменьшаться, так как может быть необходимо меньшее снижение нестабильности сгорания. Следует принимать во внимание, что, в других примерах, например, в условиях работы двигателя, в которых нестабильность сгорания менее вероятна, установка момента зажигания взамен может подвергаться запаздыванию от MBT, в то время как каталитический нейтрализатор находится ниже рабочей температуры, чтобы содействовать выработке избыточного тепла для прогрева каталитического нейтрализатора.
Фиг. 9 - диаграмма 900, иллюстрирующая уровень накопленного разрежения, положение EBV, положение впускного дросселя и установку момента зажигания при работе двигателя согласно примерному варианту осуществления настоящей полезной модели. Время изображается по горизонтальной оси, а уровень накопленного разрежения, положение EBV, положение впускного дросселя и установка момента зажигания изображены на вертикальной оси. Кривая 902 изображает накопленное разрежение, кривая 904 изображает положение EBV, кривая 906 изображает положение впускного дросселя, кривая 908 изображает установку момента зажигания. Тогда как диаграмма 800 по фиг. 8 направлена на холодный запуск двигателя, диаграмма 900 направлена на нормальную работу двигателя, например, работу двигателя после запуска, когда транспортное средство является движущимся.
1
2
3
4
Со ссылкой на кривую 902, изображен уровень накопленного разрежения. Уровень накопленного разрежения может указывать ссылкой на разрежение, накопленное в вакуумном резервуаре, таком как вакуумный резервуар 177 по фиг. 1, в некоторых примерах. В других примерах, уровень накопленного разрежения может указывать ссылкой на суммарную величину разрежения, накопленного в различных элементах накопления разрежения системы двигателя. Как показано, в момент T времени, величина накопленного разрежения падает ниже порогового значения 910. Пороговое значение 910 может быть заданным пороговым значением, которое соответствует минимальным уровнем накопленного разрежения, требуемым, чтобы давать возможность работы компонентов двигателя с вакуумным приводом, таким как усилитель тормозов, клапаны с вакуумным приводом, и т.д. В этот момент, положение EBV регулироваться, чтобы вырабатывать разрежение посредством потока выхлопных газов через эжектор, расположенный параллельно с EBV, такой как эжектор 168 по фиг. 1, как будет описано ниже со ссылкой на кривую 904. К моменту T времени, величина накопленного разрежения возросла выше порогового значения 910, и она остается выше порогового значения до момента T времени, в какой момент, она вновь падает ниже порогового значения (например, вследствие резкого торможения или вследствие увеличения нагрузки на одном или более клапанов с вакуумным приводом). Вновь, как будет описано ниже, EBV может закрываться, чтобы формировать разрежение на эжекторе для пополнения накопленного разрежения. К моменту T времени, величина накопленного разрежения возросла выше порогового значения 910.
1
2
3
1
2
3
4
Далее, со ссылкой на кривую 904, изображено положение EBV при нормальной работе двигателя (например, после запуска двигателя и до остановки двигателя). В момент T времени, когда величина накопленного разрежения падает ниже порогового значения 910, EBV может регулироваться на первое положение 912 на первую продолжительность времени. Например, способ 500 может выполняться, когда величина накопленного разрежения падает ниже порогового значения 910, а степень и продолжительность времени закрывания EBV, определенные на этапе 504, могут соответствовать первому положению и первой продолжительности времени. В примере, показанном на диаграмме 900, первое положение может быть первым частично открытым положением. Через первую продолжительность времени, в момент Tвремени, величина накопленного разрежения повысилась выше порогового значения 910, и EBV управляется из первого положения в полностью открытое положение, чтобы довести до максимума поток воздуха через двигатель. Однако, в момент Tвремени, когда величина накопленного разрежения вновь падает ниже порогового значения, EBV регулируется на второе положение 914 на вторую продолжительность времени. Второе положение и вторая продолжительность времени также могут определяться на этапе 504 способа 500. Как показано на фиг. 9, тогда как величина накопленного разрежения опускается едва ниже порогового значения 910 между моментами T и T времени, она опускается дальше ниже порогового значения 910 между моментами T и T времени. Соответственно, как показано, второе положение является большей степенью закрытия EBV относительно первого положения, а вторая продолжительность времени является большей продолжительностью времени относительно первой продолжительности времени. В этом примере, второе положение является полностью закрытым положением EBV, которое может доводить до максимума выработку разрежения, так как оно обеспечивает, что максимальное количество выхлопных газов направляется через эжектор, расположенный параллельно с EBV. Как показано, в момент T4 времени, величина накопленного разрежения вновь возрастает выше порогового значения 910, и EBV полностью открывается.
1
1
2
3
4
4
Как показано кривой 906, перед регулировкой EBV в момент T времени, впускной дроссель может находиться в положении 916 по умолчанию. В примере, показанном на фиг. 9, положение 916 по умолчанию является первым частично открытым положением, которое может давать надлежащую величину потока воздуха через двигатель при нормальной работе двигателя. Однако когда EBV отрегулирован в первое положение 912 в момент T времени, впускной дроссель может открываться, чтобы увеличивать поток воздуха в EBV, в то время как он находится в первом положении. Впускной дроссель затем может возвращаться в положение 916 по умолчанию, когда EBV повторно открывается в момент T времени, и оставаться в таком положении до тех пор, пока EBV не закрывается в момент T времени, в какой момент, он может открываться, чтобы увеличивать поток воздуха в EBV, в то время как он находится во втором положении. Впускной дроссель затем может оставаться открытым до тех пор, пока EBV не открывается повторно в момент Tвремени. Следует принимать во внимание, что, когда EBV полностью открыт, впускной дроссель не нужен для компенсации EBV и, таким образом, впускной дроссель может управляться для улучшения работы двигателя во время этих условий. Например, после момента T времени, EBV открыт, и величина накопленного разрежения находится выше порогового значения 910. По существу, впускной дроссель может управляться на основании условий работы двигателя для улучшения работы двигателя в это время. В изображенном примере, это включает в себя увеличение, а затем, уменьшение открывания впускного дросселя, которые могут надлежащей реакцией на нажатие педали акселератора водителем. В других примерах, положение впускного дросселя может управляться на основании требований крутящего момента двигателя или других условий работы двигателя на всем протяжении работы двигателя, с надлежащими смещениями, добавленными для компенсации положения EBV, когда EBV не находится в полностью открытом положении.
1
2
2
3
1
2
Установка момента зажигания также может регулироваться в ответ на закрывание EBV. Например, как изображено кривой 908, MBT 918 может использоваться в условиях, в которых EBV полностью открыт, а установка момента зажигания может подвергаться опережению от MBT в условиях, в которых EBV не является полностью открытым. Как показано, когда EBV открывается до первого частично открытого положения между моментами Tи T времени, установка момента зажигания может подвергаться опережению от MBT, чтобы уменьшать нестабильность сгорания, которая может происходить в результате вследствие частичного закрывания EBV. Как только клапан EBV повторно полностью открывается в момент T времени, установка момента зажигания может возвращаться на MBT 918. Затем, когда EBV полностью закрывается в момент T времени, установка момента зажигания может подвергаться опережению дальше от MBT (относительно опережения зажигания между моментами Tи T времени), чтобы доводить до максимума уменьшение нестабильности сгорания. В других примерах, однако, установка момента зажигания может регулироваться другими способами для уменьшения нестабильности сгорания и улучшать работу двигателя, или установка момента зажигания может регулироваться независимо от положения EBV.
Необходимо отметить, что примерные процедуры управления и оценки, включенные в материалы настоящего описания, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. 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 или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия могут графически представлять код, который должен быть запрограммирован на машинно-читаемый запоминающий носитель в системе управления двигателем.