ВЫЧИСЛЕНИЕ РАСХОДА НА ЭЖЕКТОРЕ ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ДАТЧИКА ГАЗОВОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящая заявка относится к вычислению расхода газа из системы транспортного средства, поступающего в окно всасывания эжектора, и компенсации измерений концентрации разбавителя датчиком газовой составляющей на основании вычисленного расхода газа.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
2
2
В некоторых системах транспортных средств, отработавшие газы и газы из других компонентов двигателя могут поступать в поток на впуске двигателя во время некоторых условий. Так как эти газы содержат в себе различные комбинации восстановителей, окислителей и разбавителей, может быть желательным определять состав и расход газов для определения того, каким образом они могут оказывать влияние на сгорание, и выполнять надлежащие управляющие воздействия на сгорание. Для этой цели, один или более датчиков газовой составляющей могут быть расположены во впускном канале двигателя транспортного средства для измерения присутствия восстановителей (например, НС), окислителей и разбавителей (например, CO и HO) в системе впуска. Однако, в некоторых системах транспортных средств, газы, поступающие во впускной канал выше по потоку от датчика газовой составляющей, могут вызывать неправильное считывание разбавителей датчиком газовой составляющей. Традиционные решения для учета присутствия газов, смещающих показания датчика газовой составляющей, включают в себя определение расхода газов во впускной канал и использование этого расхода, вместе с концентрацией газа, в качестве измеренной датчиком газовой составляющей, для определения каким образом корректировать измерения датчика газовой составляющей. Определение расхода газов, поступающих во впускной канал, часто может достигаться с использованием только существующих датчиков, например, датчиков, которые обычно присутствуют в системах транспортного средства, таких как датчики барометрического давления (BP), давления на входе компрессора (CIP) и давления воздуха в коллекторе (MAP). Например, в случае паров топлива, продуваемых из системы продувки паров топлива на впуск двигателя через клапан продувки бачка (CPV), расход может быть функцией уровня разрежения, где пары поступают во впускной коллектор, и величины открытия (например, относительной длительности включения) CPV.
Однако, изобретатели в материалах настоящей заявки осознали, что определение расхода газов, поступающих во впускной канал двигателя, способом, описанным выше, может не быть достижимым в системах транспортных средств, которые включают в себя эжекторы для формирования разрежения (например, разрежения, используемого для продувки бачка для накопления паров топлива, для вытягивания прорывных газов из картера двигателя во впускной канал или для рециркуляции отработавших газов во впускной канал). Например, окно всасывания эжектора может быть соединено с системой продувки паров топлива, системой вентиляции картера или системой рециркуляции отработавших газов вместо или в дополнение к системе, соединяемой непосредственно с впускным каналом.
Побудительный выход эжектора может быть соединен с впускным коллектором, из условия, чтобы газы, поступающие в окно всасывания эжектора, направлялись во впускной канал через побудительный выход эжектора. В этих примерах, может не быть возможным рассчитывать расход газов во впускной канал, так как может не быть возможным рассчитывать расход газов в окно всасывания эжектора с использованием измерений из существующих датчиков давления в одиночку. В некоторых системах, дополнительный датчик давления может быть добавлен на окне всасывания эжектора, чтобы давать возможность вычисления расхода газов в окно всасывания эжектора, который может составлять весь или часть расхода газов во впускной канал (и таким образом, расход газов на датчике газовой составляющей). Однако, этот подход может быть нежелательным вследствие стоимости добавления датчика давления на окне всасывания эжектора (или на каждом окне всасывания эжектора в примерах, где более чем одна система заключает в себе эжектор для втягивания газов во впускной канал).
В уровне техники, публикация заявки на патент США US 2011146631 А1, опубликованная 23.06.2011, озаглавленная EVAPORATED FUEL TREATMENT APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE (Устройство обработки испарившегося топлива для двигателя внутреннего сгорания), известно устройство обработки испарившегося топлива, содержащее обходной канал, обеспеченный для впускного канала, эжектор, расположенный в обходном канале, канал продувки, соединенный с эжектором, и устройство регулировки воздушного потока. Однако в данной заявке не описан датчик газовой составляющей расположенный во впускном канале ниже по потоку от системы EGR и выхода эжектора.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Изобретатели сами осознали, что расход газов, поступающих в окно всасывания эжектора из системы транспортного средства, может определяться без специализированного датчика давления на окне всасывания эжектора посредством наложения характеристик расхода эжектора с характеристиками расхода системы транспортного средства. Например, в случаях, где выход системы транспортного средства скомпонован последовательно с окном всасывания эжектора, пересечение характеристики расхода системы транспортного средства и характеристики расхода эжектора может давать расход газа на окне всасывания эжектора, а также давление на окне всасывания эжектора. В примерах, где выход системы транспортного средства не скомпонован последовательно с окном всасывания эжектора, расход газа в протоках, иных чем проток в окно всасывания, может определяться с использование традиционных способов (например, на основании данных из существующих датчиков давления и других известных значений параметров, таких как относительная длительность включения CPV для газов продувки паров топлива), и характеристика расхода системы транспортного средства может подвергаться компенсирующему сдвигу на основании расходов газа в протоках, иных чем проток в окно всасывания. Подвергнутая компенсирующему сдвигу характеристика и характеристика расхода эжектора затем могут накладываться, и пересечение характеристик может давать расход газа на окне всасывания эжектора, а также давление на окне всасывания эжектора. В этих примерах, расход на окне всасывания эжектора затем может суммироваться с расходом газа в любых других протоках, ведущих во впускной канал выше по потоку от датчика газовой составляющей, чтобы определять расход газа в качестве наблюдаемого датчиком газовой составляющей. Контроллер, в таком случае, может определять, каким образом компенсировать измерения, снятые датчиком газовой составляющей, на основании расхода газа из системы транспортного средства в качестве наблюдаемого датчиком газовой составляющей и концентрации газа в качестве логически выведенной датчиком газовой составляющей.
Таким образом, в одном из примеров, расход газа из системы транспортного средства, поступающего в окно всасывания эжектора, может определяться посредством способа для двигателя, который включает в себя наложение характеристики окна всасывания эжектора в зависимости от характеристики разрежения с расходом в зависимости от характеристики разрежения системы двигателя, сообщающейся с окном, и определение расхода газов из системы двигателя на основании пересечения характеристик. Система управления затем может рассчитывать концентрацию восстановителя (например, паров топлива) газов из системы двигателя с использованием этого расхода и измерения концентрации восстановителя совокупного потока в датчике газовой составляющей (например, датчик UEGO на впуске), скомпонованном ниже по потоку от выхода эжектора во впускном канале двигателя. В некоторых примерах, рассчитанная концентрация восстановителя затем может использоваться для определения влияния восстановителя на измерения концентрации разбавителя датчика газовой составляющей, с тем чтобы определять надлежащую компенсацию для измерений. В то время как измерения концентрации разбавителя могут использоваться в качестве смещения для настройки рециркуляции отработавших газов в некоторых системах, компенсация измерений концентрации разбавителя может улучшать настройку рециркуляции отработавших газов, в числе других преимуществ.
В настоящей заявке раскрыта система двигателя, содержащая эжектор, обводящий впускной компрессор, причем окно всасывания эжектора присоединено ниже по потоку от системы продувки паров топлива, причем любые датчики размещены вне местоположения находящегося между упомянутым окном и упомянутой системой продувки паров топлива (т.е. без датчиков, расположенных между упомянутым окном и упомянутой системой продувки паров топлива); систему рециркуляции отработавших газов (EGR), соединенную с впускным каналом; и датчик газовой составляющей, расположенный во впускном канале ниже по потоку от системы EGR и выхода эжектора.
В дополнительном аспекте упомянутая система дополнительно содержит дроссель системы впуска воздуха (AIS), расположенный во впускном канале выше по потоку от компрессора; и основной дроссель, расположенный во впускном канале ниже по потоку от датчика газовой составляющей и выше по потоку от впускного коллектора.
В другом дополнительном аспекте упомянутая система дополнительно содержит первый проток, соединяющий клапан продувки бачка (CPV) системы продувки паров топлива с впускным каналом ниже по потоку от датчика газовой составляющей, когда давление во впускном коллекторе меньше, чем барометрическое давление; второй проток, соединяющий CPV с окном всасывания эжектора; и третий проток, соединяющий CPV с впускным каналом ниже по потоку от дросселя AIS, когда давление на входе компрессора меньше, чем барометрическое давление.
В еще одном дополнительном аспекте упомянутая система дополнительно содержит систему управления с машиночитаемыми командами для: настройки рециркуляции отработавших газов (EGR) на основании расхода на окне всасывания эжектора, причем расход основан на характеристике потока эжектора и характеристике потока CPV.
В еще одном дополнительном аспекте система управления дополнительно содержит машиночитаемые команды для компенсации измерения датчика газовой составляющей на основании расхода на окне всасывания эжектора.
Должно быть понятно, что сущность полезной модели, приведенная выше, предоставлена для знакомства с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Она не предполагается для идентификации ключевых или существенных признаков заявленного объекта патентования, объем которого однозначно определен формулой полезной модели, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный объект патентования не ограничен реализациями, которые устраняют какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого раскрытия.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 показывает принципиальную схему системы транспортного средства.
Фиг.2 показывает график, иллюстрирующий зависимость между расходом и разрежением на окне всасывания эжектора.
Фиг.3 показывает график, иллюстрирующий зависимость между расходом и разрежением на выходе системы продувки паров топлива.
Фиг.4 показывает график, на котором наложены характеристики окна всасывания эжектора и расхода/разрежения в системе продувки паров топлива.
Фиг.5 показывает блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ для компенсации измерений датчика газовой составляющей во впускном канале двигателя на основании расхода и концентрации газов из системы продувки паров топлива.
Фиг.6 показывает блок-схему последовательности операция способа, иллюстрирующую способ для определения расхода газов из системы продувки паров топлива в качестве наблюдаемого датчиком газовой составляющей вместе со способами по фиг.5 и 7.
Фиг.7 показывает блок-схему последовательности операция способа, иллюстрирующую способ для вычисления концентрации паров топлива в газах продувки паров топлива, который может использоваться вместе со способами по фиг.5 и 6.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Последующее описание относится к системам и способам для двигателя в системе транспортного средства, которая включает в себя окно всасывания эжектора, соединенное с выходом системы двигателя (например, системы продувки паров топлива), где выход эжектора сообщается с впускным каналом двигателя выше по потоку от датчика газовой составляющей, такого как датчик UEGO на впуске. Как показано на фиг.1, система EGR также может сообщаться с впускным каналом выше по потоку от датчика газовой составляющей. В некоторых вариантах осуществления, таких как вариант осуществления по фиг.1, где выход системы продувки паров топлива сообщается с окном всасывания эжектора, характеристики потока системы продувки паров топлива и эжектора могут использоваться в качестве основы для получения расхода газов из системы продувки паров топлива на окне всасывания эжектора, не зависящего от показаний датчика, как показано на фиг.2-4. Например, тогда как некоторые системы могут включать в себя датчики давления или расхода на окне всасывания эжектора, характеристики потока, показанные на фиг.2-4, могут использоваться взамен в качестве основы для получения расхода (и давления) в этой точке в системе. Частично на основании этого расхода, может быть возможным компенсировать показания датчика газовой составляющей ниже по потоку от выхода эжектора, как описано со ссылкой на способы по фиг.5-7. Скомпенсированные показания могут улучшать настройку работы двигателя, например, настройку EGR.
Фиг.1 показывает принципиальную схему системы 100 транспортного средства. Система 100 транспортного средства включает в себя двигатель 10, который может быть включен в силовую установку автомобиля. Атмосферный воздух, поступающий во впускной канал 22 двигателя 10, направляется во впускной коллектор 44. Впускной коллектор 44 выполнен с возможностью подавать всасываемый воздух из впуска 22 или топливо-воздушную смесь в одну или более камер 30 сгорания двигателя 10. Система 100 транспортного средства дополнительно включает в себя выпускной коллектор 48 и выпускной канал 148, в конечном счете ведущий в выхлопную трубу (не показанную), которая в конечном счете направляет отработавшие газы в атмосферу. Двигатель 10 может управляться, по меньшей мере частично, системой 14 управления, включающей в себя контроллер 12, и входными сигналами от водителя транспортного средства через устройство ввода (не показано).
Датчик 120 температуры окружающего воздуха (ААТ) может быть скомпонован на входе впускного канала 22 для измерения температуры окружающего воздуха. Кроме того, датчик 26 барометрического давления (BP) может быть скомпонован на входе впускного канала 22 для измерения барометрического давления окружающего воздуха.
Ниже по потоку от датчиков AAT и BP, окружающий воздух, поступающий во впускной канал 22, может фильтроваться воздушным фильтром 32. Дроссель 34 системы впуск воздуха (AIS) может быть скомпонован во впускном канале 22 ниже по потоку от воздушного фильтра 32. Дроссель 34 AIS может управляться с помощью системы 14 управления для дросселирования воздуха, текущего во впускном канале 22. Давление ниже по потоку от дросселя AIS может настраиваться посредством настройки дроссельной заслонки дросселя AIS. В некоторых примерах, когда дроссельная заслонка дросселя AIS управляется, из условия, чтобы дроссель AIS находился в открытом положении, давление ниже по потоку от AIS может возрастать до такой степени, что газы из системы продувки паров топлива не текут в протоке С, как будет описано ниже. Кроме того, положение дросселя 34 AIS может определять, осуществляют ли отработавшие газы рециркуляцию во впускной канал 22, как описано ниже.
Ниже по потоку от дросселя 34 AIS, двигатель 10 дополнительно может включать в себя компрессионное устройство, такое как турбонагнетатель или нагнетатель, включающие в себя по меньшей мере компрессор 52. Что касается турбонагнетателя, компрессор 52 может по меньшей мере частично приводиться в движение турбиной 54 через вал (не показан), скомпонованной на протяжении выпускного канала. Регулятор 55 давления наддува предусмотрен для отведения отработавших газов, например, чтобы регулировать частоту вращения турбины 54. Что касается нагнетателя, компрессор 52 может по меньшей мере частично приводиться в движение двигателем и/или электрической машиной и может не включать в себя турбину. Таким образом, величина сжатия, обеспечиваемого для одного или более цилиндров двигателя с помощью турбонагнетателя или нагнетателя, может регулироваться контроллером 12.
x
Устройство 71 снижения токсичности выбросов показано скомпонованным вдоль выпускного канала ниже по потоку от турбины 54. Устройства 71 снижения токсичности выбросов могут быть системой избирательного каталитического восстановления (SCR), трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором (TWC), уловителем NO, различными другими устройствами снижения токсичности отработавших газов или их комбинациями. Например, устройство 71 может быть TWC, а устройство 72 (не показанное на фиг.1) может быть сажевым фильтром (PF). Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, во время работы двигателя 10, устройство 71 снижения токсичности выбросов может периодически восстанавливаться посредством приведения в действие по меньшей мере одного цилиндра двигателя в пределах конкретного топливо/воздушного соотношения.
Система 100 транспортного средства дополнительно включает в себя перепускной клапан 53 компрессора (CBV) для сброса давления в системе впуска, когда двигатель подвергается наддуву. CBV 53 компрессора может предоставлять сжатому воздуху возможность рециркулировать во впускной канал 22 выше по потоку от компрессора 52. Например, CBV 53 может открываться, чтобы рециркулировать сжатый воздух выше по потоку от компрессора 52 для сброса давления в системе впуска во время выбранных условий для снижения воздействий помпажной нагрузки компрессора. В одном из конкретных примеров, CBV 53 приводится в действие разрежением.
Система 100 транспортного средства дополнительно включает в себя охладитель 60 наддувочного воздуха (САС), скомпонованный вдоль впускного канала 22 ниже по потоку от компрессора 52. САС 60 может охлаждать всасываемый воздух, который был нагрет вследствие сжатия компрессором 52, для того чтобы повышать плотность заряда воздуха, выдаваемого в двигатель 10. Посредством повышения плотности заряда воздуха, эффективность сгорания двигателя 10 может увеличиваться.
Ниже по потоку от САС 60 и выше по потоку от впускного коллектора 44, впускной канал 22 может включать в себя дроссель 20. Положение дросселя 20 может регулироваться контроллером 12 посредством сигнала, выдаваемого на электродвигатель или привод, заключенный дросселем 20, конфигурацией, которая обычно указывается ссылкой как электронный регулятор дросселя (ETC). Таким образом, дроссель 20 может приводиться в действие для варьирования всасываемого воздуха, подаваемого в камеры 30 сгорания двигателя 10. Будет принято во внимание, что в конфигурации, включающей в себя нагнетатель вместо турбонагнетателя, дроссель 20 может быть опущен.
Система 100 транспортного средства, кроме того, включает в себя систему 102 продувки паров топлива. Система 102 продувки паров топлива включает в себя топливный бак 80, который может удерживать множество топливных смесей, в том числе, топливо с диапазоном концентраций спиртов, такое как различные бензин-этаноловые смеси, в том числе, Е10, Е85, бензин, и т.д., и их комбинации. Измерительный преобразователь 86 давления в топливном баке может быть включен в состав между топливным баком 80 и бачком 82 для паров топлива, например, чтобы выдавать оценку давления в топливном баке и для выявления утечки вне двигателя. Бачок 82 для паров топлива может быть заполнен адсорбирующим веществом, чтобы на время улавливать пары топлива (включающие в себя испаренные углеводороды) во время операций дозаправки топливного бака и «потери в процессе эксплуатации» (то есть, топливо, испаренное во время работы транспортного средства). В одном из примеров, используемым адсорбирующим веществом является активированный уголь. Во время дозаправки, выталкиваемый воздух из бака 80 выходит в атмосферу через клапан 95 вентиляции бачка (CVV). Кроме того, когда воздух пропускается через носитель для накопления паров топлива, тогда воздух может получаться из атмосферы через CW 95. Поток воздуха и паров между бачком 82 для паров топлива и атмосферой может настраиваться посредством CVV 95. Например, CVV 95 может направлять газы (например, воздух) из системы 102 продувки паров топлива в атмосферу при накоплении или улавливании паров топлива из топливного бака 80. CVV 95 также может предоставлять свежему воздуху возможность втягиваться в систему 102 продувки паров топлива при продувке накопленных паров топлива во впускной канал 22.
Пары топлива, выпущенные из бачка 82 для паров топлива, например, во время операции продувки, могут направляться во впускной канал 22 и, в конечном счете, во впускной коллектор 44. Поток паров может регулироваться клапаном 83 продувки бачка (CPV), присоединенным между бачком для паров топлива и впускным каналом 22. Например, контроллер 12 может управлять положением CPV 83 с тем чтобы менять относительную длительность включения CPV 83, где относительная длительность включения 0% соответствует полностью закрытому положению, а относительная длительность включения 100% соответствует полностью открытому положению CPV 83. Контроллер 12 может сохранять текущее положение CPV 83 в памяти (например, в качестве «командного положения клапана»), и эта информация может использоваться в качестве основы для вычислений расхода продувки, как детализировано ниже.
После протекания через CPV 83, поток паров может направляться в один или более протоков. Как показано на фиг.1, проток А соединяет CPV 83 с впускным каналом 22 непосредственно выше по потоку от впускного коллектора 44 через магистраль 74, тогда как протоки А и В соединяют CPV 83 с окном всасывания и выходом эжектора 36, скомпонованного параллельно с компрессором 52 (через магистрали 76 и 78, соответственно). Побудительный поток сжатого всасываемого воздуха через эжектор 36 (например, побудительный поток от входа эжектора 36 ниже по потоку от компрессора 52 к выходу эжектора 36 выше по потоку от компрессора) может вырабатывать разрежение, которое может использоваться для продувки паров топлива из бачка 82 для паров топлива во впускной канал 22 выше по потоку от компрессора 52 через проток В. Проток В может быть всегда открытым независимо от перепадов давления в пределах системы впуска. Запорный клапан 64 может быть скомпонован в магистрали 76 для предотвращения обратного потока в такой магистрали (например, потока из эжектора 36 по направлению к CPV 83), запорный клапан 62 может быть скомпонован в магистрали 74 для предотвращения обратного потока в такой магистрали (например, потока из впускного коллектора по направлению к CPV 83), и запорный клапан 66 может быть скомпонован в магистрали 78 для предотвращения потока в магистрали (например, потока из впускного канала 22 выше по потоку от компрессора 52 по направлению к CPV 83).
В дополнение к протоку В, поток паров из системы 102 продувки паров топлива может течь в протоке А, когда давление во впускном коллекторе является меньшим, чем барометрическое давление. Например, поток паров, покидающий CPV 83, может расходиться в первый и второй потоки, первый поток поступает во впускной канал 22 через проток А, и второй поток, поступающий в окно всасывания эжектора 36 через проток В. Соответственные количества паров, протекающих в каналах А и В, в этом сценарии может зависеть от давлений на окне всасывания и во впускном коллекторе. Например, если давление на окне всасывания находится ниже (и таким образом, выше разрежение) относительно давления во впускном коллекторе, второй поток может быть большим, чем первый поток.
В дополнение к потоку в протоке В или в дополнение к потоку в протоках A и B, пары могут течь в протоке С, когда давление на входе компрессора является меньшим, чем барометрическое давление. Здесь, вновь, соответственные количества паров, протекающих в протоках В и С (или протоках A, B и C), могут зависеть от давлений там, где заканчиваются протоки (например, на окне всасывания эжектора для протока В, во впускном коллекторе для протока А и на входе компрессора/выходе эжектора 36 для протока С). Например, когда дроссельная заслонка дросселя AIS управляется, из условия, чтобы дроссель AIS находился в открытом положении, давление ниже по потоку от AIS может возрастать до такой степени, что газы из системы продувки паров топлива не текут в протоке С.
Будет принято во внимание, что во время условий, где пары текут только в протоке B, а не в протоках A или C, CPV 83 и окно всасывания эжектора 36 скомпонованы последовательно, и расход через CPV 83 равен расходу в окно всасывания.
Система 104 принудительной вентиляции картера (PCV) также может быть включена в системе 100 транспортного средства. Камеры 30 сгорания могут быть скомпонованы над заполненным смазкой картером 106 двигателя, в которых поршни возвратно-поступательного хода камер сгорания вращают коленчатый вал.
Поршни возвратно-поступательного хода могут быть по существу изолированными от картера двигателя посредством одного или более поршневых колец, которые сдерживают поток топливо-воздушной смеси и газообразных продуктов сгорания в картер двигателя. Тем не менее, значительное количество паров топлива может ′продувать′ поршневые кольца и поступать в картер двигателя со временем. Для снижения ухудшающих характеристики воздействий паров топлива на вязкость смазки двигателя и для снижения выпуска паров в атмосферу, картер двигателя может непрерывно или периодически вентилироваться через систему 104 PCV. В конфигурации, показанной на фиг.1, система 104 PCV включает в себя клапан 108 PCV, скомпонованный в магистрали 116, которая соединяет впускной коллектор 44 и картер 106 двигателя через маслоотделитель 110 защиты впуска. Клапан PCV может быть любым постоянным или настраиваемым дозирующим клапаном. В одном из вариантов осуществления, направление потока вентиляционного воздуха через картер двигателя зависит от относительных значений давления воздуха в коллекторе (MAP) и барометрического давления (ВР). В условиях без наддува или с минимальным наддувом (например, когда ВР>МАР) и когда клапан 108 PCV открыт, воздух поступает в картер двигателя через трубку 114 вентиляции картера и выпускается из картера двигателя во впускной коллектор 44 через магистраль 116. В некоторых вариантах осуществления, второй маслоотделитель 112 может присутствовать между картером 106 двигателя и трубкой 114 вентиляции картера, как показано.
Кроме того, система рециркуляции отработавших газов (EGR) может направлять требуемую порцию отработавших газов из выпускного канала 148 во впускной канал 22 через канал 140 EGR. Величина EGR, выдаваемой во впускной канал 22, может регулироваться контроллером 12 посредством клапана 142 EGR. Дополнительно или в качестве альтернативы, EGR может втягиваться из системы выпуска в систему впуска воздуха, когда дроссель 34 AIS частично закрыт. Кроме того, датчик 144 EGR может быть скомпонован внутри канала EGR и может выдавать показание одного или более из давления, температуры, концентрации отработавших газов. В некоторых условиях, система EGR может использоваться для стабилизации температуры смеси воздуха и топлива в пределах камеры сгорания, таким образом, предусматривая способ регулирования установки момента воспламенения во время некоторых режимов сгорания. Кроме того, во время некоторых условий, часть отработавших газов может удерживаться или захватываться в камере сгорания посредством регулирования установки фаз распределения выпускных клапанов, к примеру, посредством управления механизмом регулируемой установки фаз клапанного распределения.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Датчик 35 давления на входе дросселя (TIP) может быть скомпонован ниже по потоку от САС 60 и выше по потоку от дросселя 20. Кроме того, датчик газовой составляющей, такой как универсальный датчик 50 отработавших газов (UEGO) на впуске может быть скомпонован ниже по потоку от САС 60 и выше по потоку от дросселя 20. Главной функцией датчика 50 UEGO на впуске может быть измерение концентрации разбавителя, в особенности, что касается разбавителей N, CO и HO. Например, датчик 50 UEGO на впуске может быть скомпонован выше по потоку от места соединения канала 140 EGR, трубки 114 вентиляции картера, как показано на фиг.1, и, таким образом, датчик может измерять концентрацию разбавителей N, CO и HO из системы EGR, N, CO и HO из картерных газов, и HO во всасываемом воздухе (вследствие влажности). Однако, как показано на фиг.1, датчик 50 UEGO на впуске также может быть скомпонован ниже по потоку от магистрали 78 и, таким образом, смесь паров топлива и воздуха из системы 102 продувки паров топлива, поступающая во впускной канал 22 выше по потоку от датчика 50 UEGO на впуске, может оказывать влияние на измерения датчика UEGO на впуске. Например, пары топлива (например, НС) могут действовать в качестве восстановителя на датчике UEGO на впуске, тем самым, понижая парциальное давление кислорода, измеряемого датчиком, и вызывая неправильное считывание разбавителей датчиком.
Для того чтобы компенсировать влияние смеси паров топлива/воздуха на измерения датчика UEGO на впуске, может быть необходимым определять концентрацию паров топлива, поступающих во впускной канал 22 из магистрали 78, а также совокупный расход газов продувки паров топлива, поступающих во впускной канал 22 из магистрали 78. Как будет описано со ссылкой на фиг.5-7, расход газов продувки на датчике UEGO на впуске может определяться посредством наложения характеристики расхода/разрежения на окне всасывания эжектора с характеристикой расхода/разрежения в системе продувки паров топлива. В таком случае, концентрация паров топлива газов продувки может определяться на основании концентрации паров топлива, измеренной датчиком UEGO на впуске, и расхода газов продувки на датчике UEGO на впуске. В заключение, концентрация паров топлива газов продувки может использоваться для определения, каким образом компенсировать концентрацию разбавителя, измеренную датчиком UEGO на впуске, чтобы выдавать боле точную концентрацию разбавителя, например, для использования при определении, каким образом настраивать EGR.
Будет принято во внимание, что дополнительные меры могут быть предприняты для компенсации других факторов, оказывающих влияние на измерения датчика 50 UEGO на впуске. Например, повышенное (подвергнутое наддуву) давление может поднимать парциальное давление воздуха, измеряемое датчиком 50. Соответственно, в то время как датчик 50 может быть скомпонован ниже по потоку от компрессора 52, как показано на фиг.1, датчик давления в местоположении датчика UEGO на впуске (в примере по фиг.1, датчик 35 TIP) может использоваться для компенсации влияния наддува компрессора на парциальное давление кислорода, измеряемое датчиком 50.
Как описано выше, система 100 транспортного средства включает в себя систему 14 управления. Система 14 управления показана принимающей информацию с множества датчиков 16 (различные примеры которых описаны в материалах настоящей заявки) и отправляющей сигналы управления на множество исполнительных механизмов 75 (различные примеры которых описаны в материалах настоящей заявки). В качестве одного из примеров, датчики 16 могут включать в себя датчик 26 барометрического давления (ВР), расположенный во впускном канале 22 выше по потоку от воздушного фильтра 32, датчик 28 давления на входе компрессора (CIP), расположенный во впускном канале 22 выше по потоку от компрессора 52, датчик 35 давления на входе дросселя (TIP) и датчик 50 UEGO на впуске, скомпонованные выше по потоку от дросселя 20, и датчик 24 давления воздуха в коллекторе (MAP), расположенный во впускном коллекторе 44. Дополнительно, другие датчики, такие как датчики давления в топливном баке, UEGO во впускном коллекторе, температуры, топливо-воздушного соотношения и состава могут быть присоединены к различным местоположениям в системе 100 транспортного средства. В качестве еще одного примера, исполнительные механизмы могут включать в себя приводы для топливных форсунок (не показаны), дросселя AIS 34, дросселя 20, клапана 83 продувки бачка (CPV), клапана 95 вентиляции бачка (CVV), перепускного клапана 53 компрессора (CBV), регулятора 55 давления наддува и других регулировочных клапанов, которые не показаны на фиг.1.
Система 14 управления включает в себя контроллер 12. Контроллер 12 может быть микрокомпьютером, включающим в себя следующее, хотя и не показано на фиг.1: микропроцессорный блок, порты ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для исполняемых программ и калибровочных значений (например, микросхему постоянного запоминающего устройства), оперативное запоминающее устройство, вспомогательную память и шину данных. Постоянное запоминающее устройство запоминающего носителя может быть запрограммировано машиночитаемыми данными, представляющими команды, исполняемые микропроцессором для выполнения способов, описанных ниже, а также других вариантов, которые предвосхищены, но конкретно не перечислены. Например, контроллер может принимать передаваемую информацию (например, входные данные) с различных датчиков, обрабатывать входные данные и приводить в действие исполнительные механизмы в ответ на обработанные входные данные, на основании команды или управляющей программы, запрограммированных в нем, соответствующих одной или более процедур. Примерные процедуры управления описаны в материалах настоящей заявки со ссылкой на фиг.5-7.
Фиг.2 изображает график 200, иллюстрирующий зависимость между расходом и разрежением на окне всасывания эжектора, график 202, иллюстрирующий зависимость между расходом через CPV системы продувки паров топлива и разрежением ниже по потоку от CPV, и график 204, на котором характеристики расхода/разрежения на окне всасывания эжектора и CPV наложены. Подобно фиг.1, фиг.2-4 начерчена для варианта осуществления, где эжектор вырабатывает разрежение, которое втягивает газы из системы продувки паров топлива во впускной канал двигателя. Однако, будет принято во внимание, что, в других вариантах осуществления, графики 202 и 204 могут быть замещены графиком, иллюстрирующим характеристику расхода/разрежения для другой системы транспортного средства, направляющей газы в окно всасывания эжектора, и графиком, на котором характеристика окна всасывания эжектора и характеристика системы транспортного средства наложены. Например, в одном из альтернативных вариантов осуществления, график 202 может иллюстрировать расход через канал EGR и разрежение на выходе системы EGR. В еще одном примерном варианте осуществления, график 202 может иллюстрировать расход картерных газов через систему PCV и разрежение на выходе системы PCV. Графики 200, 202 и 204 могут представлять данные, хранимые в одной или более справочных таблиц в памяти системы управления, например, системы 14 управления по фиг.1. В качестве альтернативы, каждый из графиков может изображать выходные данные функциональных выражений, хранимых в памяти системы управления. В качестве используемого в материалах настоящей заявки, «наложение» или «совмещение» графиков 200 и 202 для достижения графика 204 может указывать ссылкой на установление функционального выражения для одной из характеристик, показанной на графике 200, равным функциональному выражению для одной из характеристик, показанных на графике 202, чтобы находить пересечение, в одном из примеров. В качестве альтернативы, еще один пригодный способ может использоваться для нахождения пересечения характеристик из графиков 200 и 202.
График 200 по фиг.2 изображает зависимость между расходом и разрежением (например, отрицательным давлением) на окне всасывания эжектора. Ось Y графика 200 представляет расход на окне всасывания эжектора в граммах в секунду, а ось Х графика 200 представляет разрежение на окне всасывания эжектора в показателях кПа ниже барометрического давления. Как показано на графике 200, расход на окне всасывания эжектора может убывать по мере того, как возрастает разрежение на окне всасывания эжектора. Например, в контексте эжектора, соединенного с системой продувки паров топлива с CPV, когда CPV полностью открыт, расход газов продувки в окно всасывания эжектора может быть относительно высоким. Кроме того, так как CPV полностью открыт во время этих условий, перепад давлений между окном всасывания эжектора и входом компрессора (где газы продувки заканчиваются), моет быть относительно низкой. По существу, относительно высокий расход газов продувки в окно всасывания эжектора может соответствовать относительно низкому уровню разрежения на эжекторе (например, меньшему количеству кПа ниже барометрического давления). В противоположность, когда CPV полностью закрыт, перепад давлений между окном всасывания эжектора и входом компрессора может быть относительно высоким вследствие относительно большого разрежения, сформированного на окне всасывания эжектора, в то время как он отводит газы, оставшиеся ниже по потоку от закрытого CPV. В примере по фиг.2, зависимость между расходом и разрежением является разной для разных значений TIP. В целях этого обсуждения, TIP является манометрическим давлением. Однако, будет принято во внимание, что, в пределах модуля управления силовой передачей (например, в пределах системы 14 управления), TIP обычно как измеряется, так и представляется в качестве абсолютного давления. Несмотря на то, что показаны характеристики для значений TIP в 30, 40 и 50 кПа, будет принято во внимание, что система управления может хранить характеристики для других возможных значений TIP в справочной таблице. В качестве альтернативы, система управления может определять характеристику, соответствующую данному значению TIP, с использованием функционального выражения, из условия, чтобы характеристика могла определяться для считанного на данный момент значения TIP, не требуя хранения огромной справочной таблицы. Тогда как крутизна характеристики является по существу идентичной для значений TIP в 30, 40 и 50 кПа, пересечения Х и Y характеристик являются большими для больших значений TIP и меньшими для меньших значений TIP. Соответственно, во время условий, где TIP является относительно высоким, максимальный расход эжектора и максимальное разрежение на эжекторе могут быть большими, чем максимальный расход эжектора и максимальное разрежение на эжекторе во время условий, где TIP является относительно низким. Характеристики эжектора, показанные на фиг.2, являются примерными по сути; будет принято во внимание, что разные эжекторы могут иметь разные характеристики, которые могут использоваться, не выходя из объема полезной модели.
График 202 по фиг.3 изображает зависимость между расходом через CPV системы продувки паров топлива (например, CPV 83 системы 102 продувки паров топлива) и разрежением ниже по потоку от CPV. Ось Y графика 202 представляет расход через CPV в граммах в секунду, а ось Х графика 200 представляет разрежение ниже по потоку от CPV в показателях кПа ниже барометрического давления. Как показано, расход через CPV может быть прямо пропорциональным разрежению ниже по потоку от CPV, из условия, чтобы характеристики графика 202 были линиями с положительной крутизной. Положительная крутизна может представлять собой влияние сопротивления потоку бачка накопления паров топлива (например, давление атмосферного воздуха, протекающего через бачок накопления паров топлива, может снижаться вследствие сопротивления потоку, оказываемого бачком, из условия, чтобы разрежение формировалось ниже по потоку от бачка). Каждая характеристика графика 202 соответствует разной относительной длительности включения CPV. Например, характеристика, помеченная «Относительная длительность включения 100%», представляет собой зависимость между расходом через CPV и разрежением ниже по потоку от CPV, когда CPV полностью открыт характеристика, помеченная «Относительная длительность включения 50%» представляет собой зависимость между расходом через CPV и разрежением ниже по потоку от CPV, когда CPV либо открыт на 50%, либо открыт 50% времени, а характеристика, помеченная «Относительная длительность включения 25%» представляет зависимость между расходом через CPV и разрежением ниже по потоку от CPV, когда CPV либо открыт на 25%, либо открыт 25% времени. Как показано, когда относительная длительность включения CPV является большей, больший расход необходим для достижения заданного уровня разрежения относительно того, когда относительная длительность включения CPV является меньшей - при меньших относительных длительностях включения CPV, сопротивление потоку CPV может повышать сопротивление потоку бачка накопления паров топлива, тем самым увеличивая перепад давлений между ВР (выше по потоку от бачка накопления паров топлива) и областью между CPV. Характеристики расхода и разрежения на CPV, показанные на фиг.3, являются примерными по природе; будет принято во внимание, что разные системы продувки паров топлива и разные CPV могут иметь разные характеристики, которые могут использоваться, не выходя из объема полезной модели. Например, кривая зависимости расхода от разрежения на CPV зависит от используемой технологии клапана. Элемент с ламинарным потоком, диафрагма с острыми кромками и звуковой дроссель все порождают характеристически разные кривые давления в зависимости от расхода.
На графике 204 по фиг.4, характеристики с каждого графика 200 и 202 накладывают, чтобы получить точку пересечения. Более точно, совмещаются характеристика графика 200, соответствующая значению TIP в 40 кПа, и характеристика графика 202, соответствующая относительной длительности включения 100%. График 204 иллюстрирует только один пример; во время условий, где TIP имеет значение, иное чем 40 кПа, и/или условий, где относительная длительность включения CPV не имеет значение 100%, будет принято во внимание, что другие характеристики, соответствующие текущему значению TIP и относительной длительности включения CPV, могут накладываться подобным образом. Как показано, ось Х графика 204 представляет разрежение на окне всасывания эжектора и ниже по потоку от CPV, тогда как ось Y графика 204 представляет собой расход через окно всасывания эжектора и расход через CPV. Во время условий, где CPV и окно всасывания скомпонованы последовательно, разрежение на окне всасывания эжектора может быть равным разрежению ниже по потоку от CPV, и расход через окно всасывания эжектора может быть равным расходу через CPV. Например, в некоторых системах, CPV может соединять систему накопления паров топлива с окном всасывания эжектора в одиночку, в каком случае, CPV всегда находится последовательно с окном всасывания эжектора. В таких системах, разрежение ниже по потоку от CPV равно разрежению на окне всасывания эжектора, а расход через CPV равен расходу на окне всасывания эжектора. Соответственно, так как оси Х и Y графиков 200 и 202 в такой системе представляют собой один и тот же параметр, графики могут накладываться. Таким образом, хотя расход на окне всасывания эжектора (который равен расходу через CPV) и уровень разрежения на окне всасывания эжектора (который равен уровню разрежения ниже по потоку от CPV) не известны для данной относительной длительности включения CPV и значения TIP, они могут определяться посредством наложения графиков 200 и 202. Более точно, координата Х на пересечении характеристик может быть уровнем разрежения на окне всасывания эжектора (и ниже по потоку от CPV), а координата Y на пересечении характеристик может быть расходом через окно всасывания эжектора (и через CPV). Таким образом, расход и разрежение на окне всасывания эжектора могут определяться, не добавляя дополнительный датчик давления в систему на окне всасывания эжектора.
Однако, в других системах, таких как система 100 транспортного средства по фиг.1, канал, в котором скомпонован CPV, может соединять систему продувки паров топлива с окном всасывания эжектора, а также другими компонентами двигателя. Например, как показано на фиг.1, поток ниже по потоку от CPV 83 может расходиться по протокам А, В и С.Газы продувки могут течь в протоке В во время по существу всех условий эксплуатации двигателя, так как давление на окне всасывания эжектора может быть меньшим, чем BP, во время по существу всех условий эксплуатации двигателя. Газы продувки могут течь в протоке А, в дополнение к протоку В, когда MAP является меньшим, чем ВР. Кроме того, газы продувки могут течь в протоке С, в дополнение к протоку В или в дополнение к протокам A и B, когда CIP является меньшим, чем BP. Во время условий, где поток газов продувки в протоке А и/или С в дополнение к протоку В (например/ условий, где меньший, чем весь поток, покидающий выход системы двигателя, поступает в окно всасывания эжектора), система 102 продувки паров топлива может не быть скомпонована последовательно с окном всасывания эжектора. Соответственно, во время таких условий, может быть необходимым настраивать характеристику потока CPV на основании расхода в каждом протоке, покидающем выход системы продувки паров топлива и обходящем окно всасывания эжектора (например, проток А и/или С), перед наложением характеристик для эжектора и CPV (например, показанных на графиках 200 и 202 по фиг.2, 3). Например, может быть необходимо осуществлять компенсирующий сдвиг характеристики CPV, соответствующей текущей относительной длительности включения CPV, чтобы учитывать расход газов продувки в протоке А и/или С, как будет описано со ссылкой на фиг.6. Таким образом, может быть возможным определять расход и уровень разрежения на окне всасывания эжектора, не добавляя дополнительный датчик давления в систему, даже когда CPV и окно всасывания эжектора не скомпонованы последовательно. В качестве альтернативы, вместо компенсирующего сдвига характеристики потока CPV, в некоторых вариантах осуществления, расход и уровень разрежения на окне всасывания эжектора может определяться только во время условий, где весь поток, покидающий выход системы продувки паров топлива, поступает в окно всасывания эжектора, например, когда дроссель AIS открыт, и давление во впускном коллекторе является большим чем или равным барометрическому давлению.
В противоположность, во время условий, где все весь поток, покидающий выход системы продувки паров топлива, поступает в окно всасывания эжектора, может быть необходимо осуществлять компенсирующий сдвиг характеристики потока CPV или иным образом учитывать поток в протоках, иных чем проток В.
2
2
Фиг.5 показывает блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ 300 для компенсации концентрации разбавителя, измеренной датчиком газовой составляющей, скомпонованным во впускном канале двигателя (например, датчиком UEGO на впуске, таким как датчик 50 по фиг.1), на основании расхода и концентрации паров топлива газов продувки из системы продувки паров топлива. Влияние присутствия паров топлива на показания датчика газовой составляющей (например, паров топлива в газах продувки, поступающих во впускной канал выше по потоку от датчика газовой составляющей) может компенсироваться, так чтобы показания датчика газовой составляющей точнее отражали количество разбавителей (таких как CO и HO из EGR), присутствующих во впускном потоке. Компенсированные измерения датчика газовой составляющей затем могут использоваться в качестве основы для настройки EGR, например, настройки EGR для достижения требуемого уровня концентрации разбавителя во впускном потоке.
На 310, способ 300 включает в себя определение расхода газов продувки на датчике UEGO на впуске (например, датчике 50 UEGO на впуске по фиг.1). В одном из примеров, расход газов продувки на датчике UEGO на впуске может определяться с помощью способа, показанного на фиг.6 и описанного ниже. В качестве используемых в материалах настоящей заявки, «газы продувки» указывают ссылкой на газы из системы продувки паров топлива, такой как система 102 по фиг.1.
После 310, способ 300 переходит на 312. На 312, способ 300 включает в себя определение концентрации паров топлива газов продувки (например, концентрации паров топлива газов продувки в противоположность концентрации паров топлива совокупного потока, наблюдаемого датчиком UEGO на впуске). Определение может производиться посредством выполнения способа, показанного на фиг.7, в одном из неограничивающих примеров. В некоторых примерах, концентрация может сохраняться системой управления в качестве отношения паров топлива (например, НС) в молях к кислороду в литрах или в качестве процентного состава.
2
2
2
2
После 312, способ 300 переходит на 314. На 314, способ 300 включает в себя измерение концентрации разбавителя на датчике UEGO на впуске (например, концентрации разбавителя совокупного потока, наблюдаемого датчиком UEGO на впуске). В одном из примеров, датчик может выводить напряжение, пропорциональное концентрации разбавителя (например, N, HO, CO) в совокупном потоке на датчике, и это напряжение может отправляться в систему управления (например, систему 14 управления по фиг.1). Система управления затем может выполнять вычисления на основании этого напряжения, чтобы определять концентрацию разбавителя (например, концентрацию N) совокупного потока, наблюдаемого на датчике. Измерение концентрации разбавителя может включать в себя измерение концентрации одного интересующего разбавителя или измерение концентрации более чем одного разбавителя. Кроме того, контроллер может управлять датчиком UEGO на впуске, чтобы измерять концентрацию первой группы одного или более разбавителей во время первого рабочего состояния или чтобы измерять концентрацию второй, отличной группы одного или более разбавителей во время второго рабочего состояния.
После 314, способ 300 переходит на 316. На 316, способ 300 включает в себя компенсацию измерения концентрации разбавителя (например, с этапа 314) на основании концентрации паров топлива газов продувки (например, в качестве определенной на этапе 312). В одном из примеров, система управления может хранить справочную таблицу в памяти, которая содержит в себе величины компенсации, соответствующие разным концентрациям паров топлива, и выполнять вычисление, заключающее в себе величину компенсации, чтобы достигать компенсированной концентрации разбавителя. В еще одном примере, компенсация может выполняться системой управления посредством решения уравнения с концентрацией паров топлива и измеренной концентрацией разбавителя в качестве входных данных и компенсированной концентрации разбавителя в качестве выходных данных.
После 316, способ 300 переходит на 318. На 318, способ 300 включает в себя настройку EGR на основании компенсированной концентрации разбавителя. В качестве одного из примеров, может настраиваться клапан EGR, такой как клапан 142 по фиг.1, который может настраивать количество отработавших газов, рециркулируемых во впускной канал двигателя. Несмотря на то, что EGR настраивается на основании компенсированного измерения концентрации разбавителя в примере способа 300, в других вариантах осуществления, другие операции или значения параметров могут настраиваться на основании компенсированной концентрации разбавителя (например, работа системы PCV, открывание дросселя AIS, открывание основного дросселя, и т.д.), не выходя из объема этого раскрытия.
Фиг.6 показывает блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ 400 для определения расхода газов из системы продувки паров топлива в качестве наблюдаемого датчиком газовой составляющей во впускном канале двигателя (например, датчиком UEGO на впуске), который может использоваться вместе со способом по фиг.5. Более точно, способ 400 может выполняться на этапе 310 способа 300 в некоторых вариантах осуществления.
На 410, способ 400 включает в себя определение относительной длительности включения CPV (например, CPV 83 по фиг.1). Например, текущая относительная длительность включения CPV может сохраняться в памяти системы управления, в каком случае, определение относительной длительности включения CPV может включать в себя осуществление доступа к этому хранимому значению. Относительная длительность включения в 100% может соответствовать полностью открытому клапану CPV, относительная длительность включения в 50% может соответствовать клапану CPV, который открыт 50% времени, или открыт наполовину хода все время, а относительная длительность включения 0% может соответствовать полностью закрытому клапану CPV.
На 412, способ 400 включает в себя измерение значений ААТ, ВР, CIP, TIP и MAP. В одном из примеров, этот этап может включать в себя систему управления, принимающую считанные значения с датчиков ААТ, ВР, CIP, TIP и MAP (например, датчиков 120, 26, 28, 35 и 24).
После 412, способ 400 переходит на 414. На 414, способ 400 включает в себя определение расхода газов продувки в протоке А на основании BP, MAP и относительной длительности включения CPV. В одном из неограничивающих примеров, расход газов продувки в протоке А может быть функцией ВР, MAP и относительной длительности включения CPV. Контролер может вычислять этот расход, подставляя значения ВР и MAP, измеренные на этапе 412, и относительной длительности включения CPV, определенной на этапе 410, в функциональное выражение.
После 414, способ 400 переходит на 416. На 416, способ 400 включает в себя определение расхода газов продувки в протоке С на основании ВР, CIP и относительной длительности включения CPV. Например, расход газов продувки в протоке С может быть функцией ВР, CIP и относительной длительности включения CPV. Контролер может вычислять этот расход, подставляя значения ВР и CIP, измеренные на этапе 412, и относительной длительности включения CPV, определенной на этапе 410, в функциональное выражение.
После 416, способ 400 переходит на 418. На 418, способ 400 включает в себя компенсационный сдвиг характеристики расхода/разрежения CPV для текущей относительной длительности включения CPV посредством вычитания расходов газов продувки в протоках А и С. Как описано со ссылкой на фиг.2-4, во время условий, где газы продувки текут в одном или обоих из протоков А и С, в дополнение к протоку В, выход системы продувки паров топлива может не находиться последовательно с окном всасывания эжектора. Соответственно, для того чтобы определять расход и разрежение на окне всасывания эжектора посредством наложения характеристик и отыскания их пересечения (например, как показано на графике 204 по фиг.4), характеристике, представляющей поток через CPV и разрежение ниже по потоку от CPV, может быть необходимым корректироваться, чтобы учитывать поток газов продувки в протоках, иных чем проток В, во время этих условий. Например, когда газы продувки являются текущими через протоки А и/или С, сумме расходов газов продувки в протоках может быть необходимо вычитаться из характеристики CPV (например, характеристики, показанной на графике 202, соответствующем текущей относительной длительности включения) перед тем, как он накладывается с характеристикой окна всасывания эжектора (например, характеристикой, показанной на графике 200, соответствующей текущему TIP), чтобы отыскивать пересечение, как показано на графике 204. В одном из неограничивающих примеров, где оба, CIP и MAP, являются меньшими, чем ВР, расход газов продувки в протоке А может определяться имеющим значение 0,1 г/с на этапе 414, а расход газов продувки в протоке С может быть определен имеющим значение 0,2 г/с на этапе 416. Если текущая относительная длительность включения CPV имеет значение 100%, характеристика, показанная на графике 202 для этой относительной длительности включения CPV, на 418, может подвергаться компенсирующему сдвигу на -0,3 г/с. Перед компенсирующим сдвигом, крутизна этой характеристики может иметь значение 1/100, как показано, и пересечение У может иметь значение 0, как показано на графике 202, в каком случае, уравнением для характеристики является Y=(1/100) X, где Y обозначает расход через CPV, а Х обозначает разрежение ниже по потоку от CPV. После компенсирующего сдвига, уравнение для характеристики может измениться в Y=(1/100) Х-0,3. Будет принято во внимание, что для нелинейных характеристик, компенсирующий сдвиг может влечь за собой разные вычислительные способы. Кроме того, другие подходы могут использоваться, чтобы учитывать поток газов продувки в протоке А и/или С, не выходя из объема этого раскрытия. В примерах, где газы продувки не текут ни в одном из протоков А и С, этап 418 может быть пропущен. На практике, в зависимости от системы, перепад давлений может закрывать запорный клапан в протоке А или протоке С, так что протоки А и С не открыты одновременно.
После 418, способ 400 переходит на 420. На 420, способ 400 включает в себя наложение подвергнутой компенсирующему сдвигу характеристики расхода/разрежения на CPV и характеристики расхода/разрежения на окне всасывания эжектора на текущее значение TIP (например, в качестве измеренного на 412), чтобы определять пересечение характеристик. Подвергнутая компенсирующему сдвигу характеристика расхода/разрежения на CPV может представлять собой расход газов продувки в протоке В относительно уровня разрежения газов продувки в протоке В. Так как проток В находится последовательно с окном всасывания эжектора, подвергнутая компенсирующему сдвигу характеристика может накладываться на характеристику потока всасывания эжектора, и пересечение двух характеристик может представлять собой расход через окно всасывания эжектора и разрежение на окне всасывания эжектора. Как описано выше со ссылкой на фиг.2-4, «наложение» подвернутой компенсирующему сдвигу характеристики расхода/разрежения на CPV и характеристики расхода/разрежения на окне всасывания эжектора может указывать ссылкой на установление функционального выражения для подвергнутой компенсирующему сдвигу характеристики расхода/разрежения на CPV равным функциональному выражению характеристики расхода/разрежения на окне всасывания эжектора, чтобы находить пересечение, в одном из неограничивающих примеров. В других примерах, наложение может указывать ссылкой на другой способ отыскания пересечения двух характеристик. Будет принято во внимание, что перекрытие характеристик может происходить буквально или фигурально, в зависимости от того, каким образом система управления хранит подвергнутую компенсирующему сдвигу зависимость между расходом и разрежением на CPV в памяти, и в зависимости от того, каким образом система управления хранит зависимость между расходом и разрежением на окне всасывания эжектора в памяти.
После 420, способ 400 переходит на 422. На 422, способ 400 включает в себя суммирование расходов газов продувки паров топлива в протоках В и С для получения расхода газов продувки паров топлива на датчике UEGO на впуске. Например, расход в протоке В, определенный на этапе 420, может сохраняться в памяти, расход в протоке С, определенный на этапе 416, также может сохраняться в памяти, и контроллер может складывать эти два расхода, чтобы получать расход газов продувки на датчике UEGO на впуске. Хотя расход газов продувки паров топлива в протоке А определяется на этапе 414, в примерной системе транспортного средства, описанной в материалах настоящей заявки, проток А заканчивается ниже по потоку от датчика UEGO на впуске, а потому, расход газов продувки в протоке А используется только при определении расхода газов продувки и уровня разрежения в протоке В и не используется на этапе 422. Однако, в других примерных системах транспортного средства, проток А может заканчиваться выше по потоку от датчика UEGO на впуске, или датчик UEGO на впуске может быть скомпонован ниже по потоку от протока А. В таких системах, расход газов продувки в протоке А также может быть вторым слагаемым на этапе 422.
Расход газов продувки топлива на датчике UEGO на впуске, полученный на этапе 422, может использоваться для определения концентрации паров топлива газов продувки (например, с помощью способа по фиг.7). Затем, концентрация разбавителя, измеренная посредством (или вычисленная на основании измерения с) датчика UEGO на впуске, может компенсироваться на основании концентрации паров топлива газов продувки паров топлива. В заключение, EGR может настраиваться на основании компенсированной концентрации разбавителя. Соответственно, посредством определения расхода газов продувки паров топлива, в качестве наблюдаемого датчиком UEGO на впуске, с помощью способа 400, концентрация разбавителя, измеренная датчиком UEGO на впуске, может компенсироваться для улучшения настройки EGR без необходимости в дополнительном датчике давления или расхода на окне всасывания эжектора. Будет принято во внимание, что подобные способы могут выполняться для других систем транспортного средства, сообщающихся с входом окна всасывания эжектора, в зависимости от того, будут ли их характеристики расхода/разрежения пересекаться с характеристиками расхода/разрежения на окне всасывания эжектора, если характеристики накладываются. Кроме того, будет принято во внимание, что компенсированная концентрация разбавителя может использоваться в целях, иных чем, или в дополнение к настройке EGR.
Фиг.7 показывает блок-схему последовательности операция способа 500, иллюстрирующую способ для вычисления концентрации паров топлива в газах продувки паров топлива, который может использоваться вместе со способом по фиг.5 и 4. Более точно, способ 500 может выполняться на этапе 312 способа 300 в некоторых вариантах осуществления. Концентрация паров топлива, вычисленная с помощью способа 500, является концентрацией паров топлива в газах продувки, покидающих систему продувки паров топлива, например, в одном или более из протоков А, В и С.
На 510, способ 500 включает в себя определение совокупного расхода на датчике UEGO на впуске. В одном из примеров, система управления может вычислять совокупный расход на датчике UEGO на в пуске в качестве функции TIP (например, в качестве измеренного датчиком 35 TIP в системе по фиг.1) и диаметра впускного канала (например, впускного канала 22 по фиг.1). В качестве альтернативы, еще один способ может использоваться для определения совокупного расхода на датчике UEGO на впуске. В примерной системе транспортного средства, показанной на фиг.1, расход на датчике UEGO на впуске может быть функцией расходов газов продувки, поступающих во впускной канал через один или более протоков А, В и С, а также расхода подвергнутого наддуву впускного потока, который может включать в себя поток EGR и/или поток вентиляции картера.
После 510, способ 500 переходит на 512. На 512, способ 500 включает в себя определение процентного содержания газов продувки в совокупном потоке. Определение может включать в себя деление расхода газов продувки на датчике UEGO на впуске (например, в качестве определенного с помощью способа 400) на совокупный расход на датчике UEGO на впуске (например, в качестве определенного на этапе 510) и умножение частного на 100. В одном из иллюстративных примеров, на этапе 512 может определяться, что газы продувки составляют 10% от совокупного потока на датчике UEGO на впуске. Оставшиеся 90% могут содержать всасываемый воздух, рециркупированные отработавшие газы из системы EGR, прорывные газы картера двигателя, и т.д., в зависимости от конфигурации системы транспортного средства, а также условий эксплуатации двигателя.
После 512, способ 500 переходит на 514. На 514, способ 500 включает в себя измерение концентрации паров топлива на датчике UEGO на впуске. В одном из примеров, датчик может выводить напряжение, пропорциональное концентрации паров топлива (например, НС), в совокупном потоке на датчике, и это напряжение может отправляться в систему управления (например, систему 14 управления по фиг.1). Система управления, в таком случае, может выполнять вычисления на основании этого напряжения для определения концентрации паров топлива на датчике. Будет принято во внимание, что, даже в вариантах осуществления, где система продувки паров топлива является единственным источником паров топлива выше по потоку от датчика UEGO на впуске, концентрация паров топлива на датчике UEGO на впуске может не быть равной концентрации паров топлива в газах продувки, так как другие составляющие (например, всасываемый воздух, разбавители из EGR, и т.д.) могут присутствовать в совокупном потоке на датчике UEGO на впуске в дополнение к газам продувки.
После 514, способ 500 переходит на 516. На 516, способ 500 включает в себя определение концентрации паров топлива газов продувки на основании концентрации паров топлива на датчике UEGO на впуске (например, в качестве определенной на этапе 514) и процентного содержания газов продувки в совокупном потоке (например, в качестве определенного на 512). Определение может включать в себя умножение процентного содержания газов продувки в совокупном потоке на концентрацию паров топлива на датчике UEGO на впуске, причем, концентрация паров топлива на датчике UEGO на впуске преобразуется в процентный состав системой управления. В таком примере, 10% совокупного потока в UEGO на впуске может составлять газы продувки, а процентный состав паров топлива в совокупном потоке на датчике UEGO на впуске может иметь значение 5%. Посредством умножения этих двух величин, может определяться, что концентрация паров топлива газов продувки (в форме процентного состава) имеет значение 50% паров топлива, 50% воздуха. Эта информация затем может использоваться вместе с расходом газов продувки на датчике UEGO на впуске (например, в качестве определенного с помощью способа 400) для определения, каким образом компенсировать концентрацию разбавителя, измеренную датчиком UEGO на впуске.
Скомпенсированная концентрация разбавителя затем может использоваться в качестве основы для настройки EGR. Например, в то время как EGR выключена, датчик UEGO на впуске может функционировать в качестве датчика НС на впуске, считывающего концентрацию паров топлива. В противоположность, в то время как выключена продувка паров топлива, датчик UEGO на впуске может функционировать в качестве датчика концентрации разбавителя. Однако, во время условий, когда включены как EGR, так и продувка паров топлива, концентрация паров топлива может медленно изменяться, и таким образом, разбавление может без труда отделяться от влияний паров продувки на показание датчика UEGO на впуске.
Отметим, что примерные процедуры управления и оценки, включенные в материалы настоящей заявки, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Специфичные процедуры, описанные в материалах настоящей заявки, 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 настоящей заявки, 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 машиночитаемый запоминающий носитель в системе управления двигателем.
Будет принято во внимание, что конфигурации и процедуры, раскрытые в материалах настоящей заявки, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, 1-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Объект патентования настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящей заявки.
Последующая формула полезной модели подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы полезной модели могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Должно быть понятно, что такие пункты формулы полезной модели включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой полезной модели посредством изменения настоящей формулы полезной модели или представления новой формулы полезной модели в этой или родственной заявке.
Такая формула полезной модели, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле полезной модели, также рассматривается в качестве включенной в объект патентования настоящего раскрытия.