RU2679090C2 - Способ (варианты) и система для продувки охладителя наддувочного воздуха от конденсата - Google Patents

Способ (варианты) и система для продувки охладителя наддувочного воздуха от конденсата Download PDF

Info

Publication number
RU2679090C2
RU2679090C2 RU2016144417A RU2016144417A RU2679090C2 RU 2679090 C2 RU2679090 C2 RU 2679090C2 RU 2016144417 A RU2016144417 A RU 2016144417A RU 2016144417 A RU2016144417 A RU 2016144417A RU 2679090 C2 RU2679090 C2 RU 2679090C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
engine
condensate
threshold
vehicle
intake
Prior art date
Application number
RU2016144417A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016144417A3 (ru
RU2016144417A (ru
Inventor
Аэд М ДУДАР
Original Assignee
Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк filed Critical Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк
Publication of RU2016144417A publication Critical patent/RU2016144417A/ru
Publication of RU2016144417A3 publication Critical patent/RU2016144417A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2679090C2 publication Critical patent/RU2679090C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/24—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24—Energy storage means
    • B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244—Charge state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/06—Ignition switch
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0638—Turbocharger state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/081—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/06—Reverse rotation of engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F02D2250/24—Control of the engine output torque by using an external load, e.g. a generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/905—Combustion engine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с наддувом. Способ для двигателя (201) с наддувом заключается в том, чтопри превышении порогового уровня конденсата в охладителе (80) наддувочного воздуха двигатель (210) приводят во вращение в реверсивном направлении без подачи в него топлива. Направляют поток сжатого воздуха из впускного коллектора (44) двигателя в сторону впускного воздушного фильтра (67) через охладитель (80) наддувочного воздуха. Раскрыты способ (варианты) для двигателя с наддувом и система гибридного транспортного средства. Технический результат заключается в предотвращении числа пропусков зажигания в двигателе. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Область техники
Настоящее раскрытие в целом относится к способам и системам для управления двигателем транспортного средства, входящим в состав системы гибридно-электрического транспортного средства, для продувки охладителя наддувочного воздуха от конденсата.
Уровень техники и раскрытие изобретения
Устройства наддува, сжимающие всасываемый воздух, позволяют увеличить выходную мощность двигателей. Поскольку при сжатии заряда воздуха его температура возрастает, применение охладителей наддувочного воздуха, расположенных ниже по потоку от компрессора, для охлаждения сжатого воздуха позволяет дополнительно повысить выходную мощность двигателя. Поток воздуха из окружающей среды за пределами транспортного средства проходит параллельно охладителю наддувочного воздуха для охлаждения всасываемого воздуха, проходящего внутри охладителя наддувочного воздуха. Образование конденсата в охладителе наддувочного воздуха возможно при снижении температуры воздуха окружающей среды или во влажную и дождливую погоду, когда температура всасываемого воздуха падает ниже точки росы по влаге. Конденсат может скапливаться на дне охладителя наддувочного воздуха или во внутренних каналах и охлаждающих турбулизаторах. При повышении крутящего момента, например, во время ускорения, поток воздуха с повышенным расходом может выделять конденсат из охладителя наддувочного воздуха, втягивая его в двигатель и повышая вероятность пропуска зажигания в двигателе.
Один пример решения для предотвращения пропуска зажигания в двигателе из-за всасывания конденсата включает в себя улавливание и (или) отведение конденсата из охладителя наддувочного воздуха. Несмотря на то, что это решение позволяет снизить уровни конденсата в ОНВ (САС), конденсат перемещают в другую область или емкость, где возможны другие связанные с конденсатом проблемы, например -замерзание или коррозия.
Другой пример решения для борьбы с пропусками зажигания из-за влаги раскрыт Глугла (Glugla) с соавторами в US 20140109568. Согласно ему, увеличение потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха позволяет регулировать количество конденсата, попадающего в двигатель. Однако авторы настоящего изобретения выявили потенциальные недостатки такого решения. В качестве одного примера, количество конденсата может влиять на устойчивость горения в двигателе. Следовательно, даже небольшие ошибки в дозировании количества конденсата могут привести к пропускам зажигания. Кроме того, увеличение потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха приводит к росту потока воздуха в двигатель. Для компенсации роста крутящего момента из-за роста потока воздуха в двигатель, контроллер транспортного средства может изменить параметры работы одного или нескольких исполнительных устройств двигателя (например, изменить момент зажигания в сторону запаздывания от ОМЗ (МВТ)) для снижения крутящего момента. Подобные меры компенсации крутящего момента могут снизить КПД двигателя.
В еще одном примере решения, раскрытом Глугла в US 8961368, борьбу с пропусками зажигания из-за всасывания конденсата осуществляют путем удаления конденсата в двигатель во время события замедления, когда сгорание в цилиндрах не происходит. Это может привести к росту осаждения конденсата внутри цилиндров двигателя, в результате чего возникает ржавчина и, как следствие, структурное повреждение деталей двигателя. Кроме того, удаление конденсата в двигатель, когда сгорание в цилиндрах не происходит, может привести к осаждению конденсата внутри каталитического нейтрализатора в выпускном канале. Это может привести к ухудшению характеристик каталитического нейтрализатора отработавших газов.
В целом, даже при регулируемой продувке или продувке, когда в цилиндрах не происходит сгорание, продувка охладителя наддувочного воздуха от конденсата с направлением конденсата в двигатель может привести к росту осаждения конденсата внутри двигателя и выпускной системы по мере прохождения конденсата через компоненты двигателя и выпускной системы. В результате, помимо структурного повреждения из-за осаждения конденсата, во время продувки или сгорания в двигателе после продувки также может увеличиться число пропусков зажигания из-за всасывания конденсата. Кроме того, из-за увеличения потока воздуха в двигатель и компенсационных мер, принимаемых для уравновешивания избыточного крутящего момента, возникающего из-за увеличения потока воздуха, снижается КПД двигателя.
В одном примере некоторые из вышеуказанных недостатков позволяет преодолеть способ для двигателя с наддувом, содержащий шаги, на которых: при превышении порогового уровня конденсата в охладителе наддувочного воздуха, двигатель приводят во вращение в реверсивном направлении без подачи в него топлива и направляют поток сжатого воздуха из впускного коллектора двигателя в сторону впускного воздушного фильтра через охладитель наддувочного воздуха. Так можно осуществлять продувку двигателя от конденсата, благодаря чему происходит сокращение осаждения конденсата в двигателе и снижение вероятности пропусков зажигания.
В качестве одного примера, в определенных режимах работы транспортного средства, например, в условиях, когда зажигание выключено (ВЫКЛ), или при наступлении события включения (ВКЛ) зажигания, контроллер транспортного средства может задействовать установленный на транспортном средстве мотор постоянного тока для вращения двигателя в реверсивном направлении без подачи в него топлива для создания давления внутри впускного коллектора. Сжатый воздух, находящийся во впускном коллекторе, направляют в сторону впускного воздушного фильтра через охладитель наддувочного воздуха. В результате, конденсат внутри охладителя наддувочного воздуха удаляют в направлении от двигателя в сторону впускного воздушного фильтра. Затем удаляемый конденсат можно направить в атмосферу по трубке, расположенной параллельно впускному воздушному фильтру и содержащей обратный клапан, для предотвращения осаждения конденсата внутри воздушного фильтра и снижения, тем самым, образования плесени внутри воздушного фильтра. Таким образом, продувка охладителя наддувочного воздуха от конденсата в сторону впускного воздушного фильтра позволяет снизить осаждение конденсата внутри цилиндров двигателя и в выпускной системе. Как следствие, это позволяет снизить число пропусков зажигания из-за всасывания конденсата. Кроме того, это позволяет снизить риск структурного повреждения компонентов двигателя и каталитического нейтрализатора из-за осаждения конденсата. Продувка охладителя наддувочного воздуха в сторону впускного воздушного фильтра позволяет сократить путь прохождения конденсата из охладителя наддувочного воздуха в атмосферу и, тем самым, дополнительно снизить вероятность осаждения конденсата внутри системы двигателя во время продувки. Кроме того, выполнение операции продувки, когда зажигание выключено, и когда двигатель не используют для приведения в движение транспортного средства, позволяет не применять меры компенсации крутящего момента, например, запаздывание зажигания, могущие потребоваться при продувке путем увеличения потока воздуха через двигатель.
Следует понимать, что вышеприведенное краткое описание служит лишь для ознакомления в простой форме с некоторыми концепциями, которые далее будут раскрыты подробно. Это описание не предназначено для обозначения ключевых или существенных отличительных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого уникально определен формулой изобретения, приведенной после раздела «Осуществление изобретения». Заявляемый предмет изобретения также не ограничивается вариантами осуществления, устраняющими недостатки, указанные выше или в любой другой части настоящей заявки.
Краткое описание фигур чертежей
На ФИГ. 1 изображен пример силовой установки гибридного транспортного средства.
ФИГ. 2 представляет собой принципиальную схему компонентов двигателя на ФИГ. 1.
На ФИГ. 3 схематически изображен двигатель, представленный на ФИГ. 1, в том числе поток воздуха во время продувки охладителя наддувочного воздуха (ОНВ) от конденсата как раскрыто в настоящем описании.
На ФИГ. 4 представлена блок-схема, иллюстрирующая пример способа для определения типа операции продувки ОНВ от конденсата, когда транспортное средство находится во включенном состоянии.
На ФИГ. 5 представлена блок-схема, иллюстрирующая пример способа для запуска операции продувки для удаления конденсата из ОНВ, когда транспортное средство находится в выключенном состоянии.
На ФИГ. 6 представлена блок-схема, иллюстрирующая пример способа для выполнения операции реверсивной продувки ОНВ для удаления конденсата из ОНВ в сторону впускного воздушного фильтра.
На ФИГ. 7 схематически изображен пример схемы управления мотором, в том числе для изменения направления вращения двигателя.
На ФИГ. 8 представлен пример рабочей последовательности для продувки ОНВ от конденсата как раскрыто в настоящем описании.
Осуществление изобретения
Нижеследующее описание относится к системам и способам для продувки охладителя наддувочного воздуха, входящего в состав системы гибридно-электрического транспортного средства на ФИГ. 1, от конденсата. А именно, можно применять установленную в транспортном средстве электрическую машину, например, мотор постоянного тока, для реверсивного вращения двигателя, например, двигателя, изображенного на ФИГ. 2, для направления потока воздуха из впускного коллектора двигателя в сторону впускного воздушного фильтра через охладитель наддувочного воздуха для удаления конденсата в сторону, противоположную двигателю. Пример направления потока воздуха в пределах системы двигателя во время продувки путем реверсивного вращения двигателя раскрыт на ФИГ. 3. Таким образом, продувка охладителя наддувочного воздуха от конденсата в сторону впускного воздушного фильтра позволяет достичь технического эффекта, состоящего в уменьшении осаждения конденсата в двигателе во время продувки. Контроллер, например, контроллер на ФИГ. 1, может быть выполнен с возможностью выполнения алгоритма управления, например, алгоритма на ФИГ. 4, для определения возможности выполнения операции прямой продувки (когда конденсат удаляют в сторону двигателя) или операции реверсивной продувки (когда конденсат удаляют в направлении от двигателя в сторону впускного воздушного фильтра) в зависимости от параметров работы транспортного средства. Кроме того, контроллер может быть выполнен с возможностью выполнения примера алгоритма на ФИГ. 5 для проверки возможности выполнения операции реверсивной продувки, когда транспортное средство находится в выключенном состоянии. Пример алгоритма для выполнения операции реверсивной продувки раскрыт на ФИГ. 6. Пример схемы управления для регулирования работы мотора, применяемого для реверсивного вращения двигателя, раскрыт на ФИГ. 7. В некоторых примерах контроллер может переходить от выполнения операции прямой продувки к операции реверсивной продувки и наоборот в зависимости от одного или нескольких параметров работы транспортного средства. Соответствующий пример рабочей последовательности, иллюстрирующий продувку ОНВ в соответствии с одним из вариантов осуществления раскрываемого изобретения, представлен на ФИГ. 8.
ФИГ. 1 иллюстрирует пример силовой установки 100 транспортного средства. Силовая установка 100 транспортного средства содержит двигатель 10 сгорания и мотор 120. В качестве неограничивающего примера, двигатель 10 представляет собой двигатель внутреннего сгорания, а мотор 120 представляет собой электромотор. Мотор 120 может быть выполнен с возможностью использования или потребления энергии из источника, не являющегося двигателем 10. Например, двигатель 10 может потреблять жидкое топливо (например, бензин) для выработки выходной мощности двигателя, а мотор 120 может потреблять электроэнергию для выработки выходной мощности мотора. Следовательно, транспортное средство с силовой установкой 100 может именоваться «гибридно-электрическое транспортное средство» ГЭТС (HEV) или просто «гибридное транспортное средство». Или же транспортное средство с силовой установкой 100, описываемой в настоящей заявке, можно обозначить термином «гибридно-электрическое транспортное средство последовательной схемы» ГЭТСПС (PHEV).
Силовая установка 100 транспортного средства выполнена с возможностью функционирования в различных режимах в зависимости условий, в которых ей приходится работать. В некоторых из этих режимов двигатель 10 может удерживаться в заглушенном (т.е. отключенном) состоянии, в котором сжигание топлива в двигателе прекращено. Например, в отдельных рабочих режимах, когда двигатель 10 отключен, мотор 120 может приводить транспортное средство в движение посредством ведущего колеса 131, как показано стрелкой 122 (в настоящем описании данный режим также именуется «режим электрической тяги»). В данном случае двигатель может находиться в заглушенном состоянии, а мотор в это время приводит транспортное средство в движение.
В других режимах работы, двигатель 10 можно отключать (как раскрыто выше), а мотор 120 может работать для зарядки аккумулятора 150. Например, мотор 120 выполнен с возможностью приема крутящего момента от ведущего колеса 131, как показано стрелкой 122, и преобразования кинетической энергии транспортного средства в электрическую энергию для накапливания в аккумуляторе 150, как показано стрелкой 124. Данная операция может носить название «рекуперативное торможение транспортного средства». Таким образом, в некоторых вариантах осуществления мотор 120 может функционировать как генератор. При этом в других вариантах крутящий момент от ведущего колеса 131 вместо него может принимать генератор 160, при этом генератор может преобразовывать кинетическую энергию транспортного средства в электроэнергию для накопления в аккумуляторе 150, как показано стрелкой 162.
В других режимах работы двигатель 10 может функционировать за счет сжигания топлива, полученного из топливной системы 141, как показано стрелкой 143.
Например, двигатель 10 может функционировать для приведения транспортного средства в движение посредством ведущего колеса 131 как показано стрелкой 112, в то время как мотор 120 отключен (в настоящем описании это также именуется «режим тяги от двигателя»). В других режимах работы, для приведения транспортного средства в движение посредством ведущего колеса 131 может работать как двигатель 10, так и мотор 120, как показано стрелками 112 и 122 соответственно (в настоящем описании это также именуется «режим совместной работы»). Схема, при которой двигатель и мотор могут выборочно приводить транспортное средство в движение, может обозначаться термином «параллельная схема силовой установки транспортного средства». Следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления мотор 120 может приводить транспортное средство в движение через первую пару ведущих колес, а двигатель 10 - через вторую пару ведущих колес.
В других вариантах осуществления схема силовой установки 100 транспортного средства может быть последовательной, в которой двигатель не приводит ведущие колеса в движение непосредственно. Вместо этого двигатель 10 может работать для подачи питания на мотор 120, который, в свою очередь, может приводить транспортное средство в движение посредством ведущего колеса 131, как показано стрелкой 122. Например, в отдельных режимах работы, двигатель 10 может приводить в действие генератор 160, который, в свою очередь, может подавать электроэнергию на мотор 120, как показано стрелкой 114, и (или) на аккумулятор 150, как показано стрелкой 162. В качестве другого примера, двигатель 10 может работать для приведения в действие мотора 120, который, в свою очередь, может функционировать как генератор для преобразования выходной мощности двигателя в электроэнергию, при этом электроэнергию можно накапливать в аккумуляторе 150 для последующего потребления мотором. Например, во время операции реверсивной продувки охладителя наддувочного воздуха, расположенного во впускном канале двигателя 10, мотор может потреблять электроэнергию, накопленную в аккумуляторе 150, для реверсивного вращения двигателя.
Топливная система 141 может содержать один или несколько топливных баков 144 для хранения топлива в транспортном средстве. Например, в топливном баке 144 можно хранить одно или несколько жидких топлив, включая, помимо прочих, бензин, дизельное топливо и спиртосодержащие топлива. В некоторых примерах топливо можно хранить в транспортном средстве в виде смеси одного или нескольких разных топлив. Например, топливный бак 144 может быть выполнен с возможностью содержать смесь бензина и этанола (например, Е10, Е85 и т.п.) или смесь бензина и метанола (например, М10, М85 и т.п.), причем эти топлива или смеси можно подавать в двигатель 10, как показано стрелкой 143. Таким образом, жидкое топливо может поступать из топливного бака 144 в двигатель 10 автотранспортного средства, показанного на ФИГ. 1. В двигатель 10 также можно подавать и другие подходящие топлива или топливные смеси для их сжигания в двигателе с целью выработки мощности. Выходную мощность двигателя можно использовать для приведения транспортного средства в движение, как показано стрелкой 112, или для зарядки аккумулятора 150 с помощью мотора 120 или генератора 160.
В некоторых вариантах осуществления аккумулятор 150 может быть выполнен с возможностью накапливать электроэнергию для питания других потребителей электроэнергии в составе транспортного средства (помимо мотора), включая системы обогрева и кондиционирования воздуха в салоне (кабине), запуска двигателя, фары, аудио- и видеосистемы салона и т.п. В качестве неограничивающего примера, аккумулятор 150 может включать в себя одну или несколько батарей (или)конденсаторов.
Силовая установка 100 транспортного средства может также содержать датчик 198 температуры наружного воздуха / влажности и датчик системы предотвращения опрокидывания, например: датчик (датчики) 199 жесткости в горизонтальном и (или) продольном направлении и (или) рыскания. Система 190 управления выполнена с возможностью связи с одним или несколькими из следующих устройств: двигатель 10, мотор 120, топливная система 141, аккумулятор 150 и генератор 160. Система 190 управления также выполнена с возможностью обратной связи по сигналам от датчиков одного или нескольких из следующих устройств: двигатель 10, мотор 120, топливная система 141, аккумулятор 150 и генератор 160. Система 190 управления также может направлять сигналы управления на двигатель 10, и (или) мотор 120, и (или) топливную систему 141, и (или) аккумулятор 150, и (или) генератор 160 в ответ на указанные сигналы обратной связи от датчиков. Система 190 управления выполнена с возможностью приема от водителя 102 транспортного средства сигнала запроса водителя на какое-либо действие со стороны силовой установки транспортного средства. Например, система 190 управления выполнена с возможностью получения сигнала обратной связи отдатчика 194 положения педали, связанного с педалью 192. Под педалью 192 может схематически пониматься тормозная педаль и (или) педаль акселератора.
Аккумулятор 150 может периодически получать электроэнергию от источника 180 питания, расположенного за пределами транспортного средства (например, не входящего в состав транспортного средства) как показано стрелкой 184. В качестве неограничивающего примера, силовая установка 100 транспортного средства может быть выполнена по последовательной схеме (ГЭТС), в которой электроэнергия может поступать в аккумулятор 150 из источника 180 питания по кабелю 182 электропередачи. Во время зарядки аккумулятора 150 от источника 180 питания, кабель 182 электропередачи может создавать электрическое соединение между аккумулятором 150 и источником 180 питания. Когда силовая установка работает для приведения транспортного средства в движение, кабель 182 электропередачи между источником 180 питания и аккумулятором 150 может быть отключен. Система 190 управления может определять и (или) регулировать количество электроэнергии в аккумуляторе, которое может обозначаться термином «степень заряженности» С3 (SOC).
В других вариантах осуществления кабель 182 электропередачи может отсутствовать, при этом аккумулятор 150 может получать электроэнергию от источника 180 питания беспроводным способом. Например, аккумулятор 150 может быть выполнен с возможностью получения электроэнергии от источника 180 питания одним или несколькими из следующих способов: электромагнитная индукция, радиоволны и электромагнитный резонанс. В связи с этим, следует понимать, что для зарядки аккумулятора 150 от источника питания, не входящего в состав транспортного средства, можно использовать любое подходящее решение. Таким образом, мотор 120 может приводить транспортное средство в движение, используя другой источник энергии помимо топлива, потребляемого двигателем 10.
Топливная система 141 выполнена с возможностью периодической заправки топливом из источника за пределами транспортного средства. В качестве неограничивающего примера, силовую установку 100 транспортного средства можно заправлять топливом через топливораздаточное устройство 170, как показано стрелкой 172. В некоторых вариантах осуществления топливный бак 144 может быть выполнен с возможностью содержать топливо, полученное из топливораздаточного устройства 170, до подачи в двигатель 10 для сжигания. В некоторых вариантах система 190 управления выполнена с возможностью получения сигнала уровня топлива в топливном баке 144 от датчика уровня топлива. Значение уровня топлива в топливном баке 144 (например, определенное датчиком уровня топлива) можно сообщить водителю транспортного средства, например, с помощью топливомера или указателя уровня топлива на приборной панели 196.
Топливо в топливных баках гибридных транспортных средств можно по существу не использовать в течение длительных периодов времени (например, месяцев), если гибридное транспортное средство эксплуатируют в режиме электрической тяги (например, в режиме с выключенным двигателем). Гибридное транспортное средство может работать в режиме электрической тяги в течение нескольких месяцев, если его водитель принимает решение регулярно и постоянно заряжать аккумулятор, или если транспортное средство водят преимущественно по городским улицам, не включая двигатель.
На ФИГ. 2 схематически изображена система 200 двигателя. В некоторых примерах система 200 двигателя может представлять собой систему двигателя, входящую в состав системы 100 гибридного транспортного средства на ФИГ. 1. Система 200 двигателя может содержать двигатель 210, содержащий множество цилиндров 29. Двигатель 210 может быть тем же, что и двигатель 110 на ФИГ. 1. Двигатель 210 содержит впускную систему 202 двигателя и выпускную систему 204 двигателя. Впускная система 202 двигателя содержит дроссель 23, соединенный по текучей среде с впускным коллектором 44. Свежий всасываемый воздух поступает в заборный канал 42 и протекает через воздушный фильтр 67. Воздушный фильтр 67, расположенный в заборном канале 42, выполнен с возможностью очистки всасываемого воздуха перед его направлением во впускной коллектор 44. Очищенный всасываемый воздух, выходящий из воздушного фильтра 67, может протекать через дроссель 23 (также именуемый «впускной дроссель» 23) во впускной коллектор 44 по заборному каналу 42. Впускной дроссель 23, когда он полностью открыт, позволяет обеспечить высокую степень связи по текучей среде между впускным коллектором 44 и заборным каналом 42 ниже по потоку от воздушного фильтра 67. Количество всасываемого воздуха, поступающего во впускной коллектор 244, можно регулировать посредством дросселя 23 в зависимости от параметров работы двигателя. Выпускная система 204 двигателя содержит выпускной коллектор 45, ведущий в выпускной канал 48, по которому отработавшие газы направляют в атмосферу. Выпускная система 204 двигателя может содержать одно или несколько устройств 78 снижения токсичности отработавших газов с возможностью установки в непосредственной близости друг от друга в выпускной системе. Одно или несколько устройств снижения токсичности отработавших газов может представлять собой трехкомпонентный каталитический нейтрализатор, накопитель обедненных NOx, фильтр твердых частиц дизельного двигателя, восстановительный каталитический нейтрализатор и т.п. Следует понимать, что двигатель может содержать и другие компоненты, например, разнообразные клапаны и датчики.
Двигатель 210 может дополнительно содержать устройство сжатия, например турбокомпрессор или нагнетатель, содержащий как минимум компрессор 60, установленный вблизи впускного коллектора 44. В случае турбокомпрессора, компрессор 60 может как минимум частично приводить в действие турбина 62, например, посредством вала 160 или иного соединительного устройства. Турбина 62 может быть расположена продольно в выпускном канале 48 с возможностью связи с потоком отработавших газов в нем. Для приведения в действие компрессора могут быть предусмотрены различные средства. При использовании нагнетателя, для приведения в действие компрессора 60 можно как минимум частично использовать двигатель и (или) электрическую машину, при этом схема может не содержать турбину. Количество сжатого воздуха, подаваемого в один или несколько цилиндров двигателя от нагнетателя или турбокомпрессора, может изменять контроллер 12. В некоторых случаях, турбина 62 может приводить в действие, например, электрический генератор для подачи энергии на аккумуляторную батарею 66 через турбопривод 68. Энергию из аккумуляторной батареи 66 можно впоследствии использовать для приведения в действие компрессора 60 с помощью мотора 70. Кроме того, во впускном коллекторе 44 может быть расположен датчик 123 для направления сигнала «НАДДУВ» (BOOST) в контроллер 12.
Кроме того, выпускной канал 48 может содержать регулятор 25 давления наддува для отведения отработавших газов от турбины 62. В некоторых вариантах регулятор 25 давления наддува может представлять собой многоступенчатый регулятор давления наддува, например, двухступенчатый регулятор давления наддува с первой ступенью для регулирования давления наддува и второй ступенью для увеличения теплового потока на устройство 78 снижения токсичности отработавших газов. Регулятором 25 давления наддува можно управлять с помощью привода, могущего представлять собой электропривод, например, электромотор, хотя возможность использования пневматических приводов также предусмотрена. Кроме того, перепускная магистраль компрессора, установленная параллельно компрессору 60, может содержать перепускной клапан 27 компрессора с возможностью отведения всасываемого воздуха в обход компрессора 60. Регулятором 25 давления наддува и (или) перепускным клапаном 27 компрессора может управлять контроллер 12 с помощью исполнительных устройств для их открытия, когда, например, необходимо относительно низкое давление наддува.
Заборный канал 42 может также содержать охладитель 80 наддувочного воздуха (ОНВ) (например, промежуточный охладитель) для снижения температуры сжатых турбокомпрессором или нагнетателем всасываемых газов. В некоторых вариантах осуществления ОНВ 80 может представлять собой воздухо-воздушный теплообменник. В других вариантах осуществления ОНВ 80 может представлять собой воздушно-жидкостный теплообменник. Горячий наддувочный воздух из компрессора 60 поступает в ОНВ 80 и охлаждается по мере прохождения через ОНВ 80 во впускной коллектор 46 двигателя. В раскрываемом примере впускной дроссель расположен выше (по направлению потока воздуха из атмосферы в двигатель 210 через компрессор и ОНВ) от ОНВ 80 и ниже по потоку от компрессора 60. При этом в некоторых других примерах, как на ФИГ. 3, впускной дроссель 23 может быть расположен ниже (по направлению потока воздуха из атмосферы в двигатель) от ОНВ 80. Поток воздуха окружающей среды за пределами транспортного средства может поступать в двигатель 10 через переднюю часть транспортного средства и проходить параллельно ОНВ для содействия в охлаждении наддувочного воздуха. В ОНВ возможно образование и скопление конденсата в условиях падения температуры воздуха окружающей среды или во влажную или дождливую погоду, когда происходит охлаждение наддувочного воздуха ниже точки росы по влаге. Когда поток наддувочного воздуха содержит рециркулируемые отработавшие газы, конденсат становится кислым и вызывает коррозию корпуса ОНВ. В результате коррозии может возникать просачивание друг в друга наддувочного воздуха, атмосферного воздуха и, возможно, хладагента в случае использования водно-воздушных охладителей воздуха. Для уменьшения скопления конденсата и риска коррозии, конденсат можно собирать на дне ОНВ с последующим удалением продувкой. А именно, в определенных режимах работы двигателя, конденсат можно удалять в сторону двигателя в процессе, именуемом в настоящем описании «операция прямой продувки ОНВ» или «операция прямой продувки». При этом, если конденсат попадет в двигатель, может возрасти вероятность пропуска зажигания в двигателе или неустойчивости горения (в виде позднего / медленного сгорания) из-за всасывания воды. Таким образом, как подробно раскрыто в настоящем описании на примерах ФИГ. 4-8, продувку ОНВ от конденсата можно осуществлять в сторону впускного воздушного фильтра. Данный процесс продувки ОНВ от конденсата в сторону впускного воздушного фильтра будет именоваться в настоящем описании «операция реверсивной продувки ОНВ» или «операция реверсивной продувки». Удаление конденсата в противоположную от двигателя сторону может способствовать снижению вероятности событий пропуска зажигания в двигателе. Кроме того, при удалении конденсата в сторону впускного воздушного фильтра, конденсат проходит через меньшее количество компонентов двигателя, что сокращает осаждение конденсата внутри системы двигателя во время продувки.
Двигатель 210 показан с четырьмя цилиндрами 29. При этом в соответствии с раскрываемым изобретением количество цилиндров может быть и другим. Двигателем 210 можно как минимум частично управлять с помощью системы управления, содержащей контроллер 12, и управляющих воздействий водителя 132 транспортного средства через устройство 130 ввода. Система управления, содержащая контроллер 12, может быть аналогична системе 190 управления на ФИГ. 1. В данном примере устройство 130 ввода содержит педаль акселератора и датчик 134 положения педали для формирования пропорционального сигнала положения педали ПП (РР). Устройство 130 ввода может быть аналогично устройству 192 ввода на ФИГ. 1, водитель 132 транспортного средства может быть тем же, что и водитель 102 транспортного средства на ФИГ. 1, а датчик 134 положения педали может быть аналогичен датчику 194 положения педали на ФИГ. 1. Любая из камер 29 сгорания (т.е. цилиндров) двигателя 210 может содержать стенки камеры сгорания с расположенным между ними поршнем (не показан). Поршни могут быть соединены с коленчатым валом 39 для преобразования возвратно-поступательных движений поршня во вращение коленчатого вала. Коленчатый вал 39 может быть соединен с как минимум одним ведущим колесом транспортного средства через трансмиссию 30, например. С коленчатым валом 39 также может быть соединен стартер через маховик для пуска двигателя 10.
Во время прямого вращения двигателя 210, всасываемый воздух в камеры 29 сгорания может поступать из впускного коллектора 44 через заборный канал 42 и один или несколько впускных клапанов (не показаны), а удаление отработавших газов может происходить через один или несколько выпускных клапанов (не показаны) и выпускной канал 48. Впускной коллектор 44 и выпускной коллектор 45 могут избирательно сообщаться с камерой 29 сгорания через впускные клапаны и выпускные клапаны соответственно (не показаны). В некоторых вариантах камера 29 сгорания может содержать два или более впускных клапанов и (или) два или более выпускных клапанов. При этом, в некоторых режимах, двигатель 210 можно вращать в реверсивном направлении с помощью мотора, например, мотора 120 на ФИГ. 1. Во время реверсивного вращения двигателя 210, воздух в камеры сгорания может поступать через выпускной канал 48 и выпускные клапаны с последующим поступлением сжатого воздуха в заборный канал 42 через впускные клапаны и впускной коллектор 44. Иначе говоря, во время реверсивного вращения направление потока газов в системе 200 может быть обратным. Двигатель 210 можно вращать в реверсивном направлении для увеличения положительного давления во впускном коллекторе с возможностью его использования для удаления конденсата, скопившегося в ОНВ 80, расположенном в заборном канале 42. Например, при достижении или превышении порогового уровня конденсата, в некоторых режимах работы транспортного средства двигатель 210 можно вращать в реверсивном направлении с помощью мотора для направления потока сжатого воздуха из цилиндров двигателя в сторону впускного воздушного фильтра, а затем в атмосферу через ОНВ 80. Направление потока воздуха из цилиндров двигателя в атмосферу через ОНВ 80 позволяет направлять конденсат из ОНВ в атмосферу без прохождения через цилиндры двигателя. Во время реверсивного вращения двигателя для удаления конденсата из ОНВ, двигатель может функционировать без впрыска топлива, при этом выпускные клапаны работают для подачи воздуха из выпускного коллектора в цилиндры, а впускные клапаны функционируют для подачи сжатого воздуха из цилиндров во впускной коллектор. Направление потока воздуха в системе двигателя во время операции реверсивной продувки показано на ФИГ. 3.
Трубка 206 соединена с заборным каналом 42 в области, расположенной ниже (по направлению потока воздуха из атмосферы к цилиндрам двигателя) воздушного фильтра 67 и выше по потоку от компрессора 60. Во время операции реверсивной продувки, удаление конденсата вместе с воздухом в атмосферу может происходить по трубке 206. Продувка по трубке 206 позволяет направлять конденсат в атмосферу без прохождения через воздушный фильтр. Кроме того, обратный клапан 208 может быть установлен в трубке 206 для предотвращения потока воздуха из атмосферы в заборный канал 42 по указанной трубке во время работы двигателя. Или же, в некоторых примерах, трубка 206 (обозначена штриховыми линиями), содержащая обратный клапан 208, может соединять часть заборного канала 42 в области ниже (по направлению потока воздуха из атмосферы к цилиндрам двигателя) от компрессора 60 и выше ОНВ 80 и впускного дросселя 23 с атмосферой.
Операцию реверсивной продувки ОНВ можно выполнять при превышении порогового уровня конденсата, когда имеют место условия для операции реверсивной продувки. Например, в число условий для операции реверсивной продувки может входить степень заряженности (С3) аккумулятора, например, аккумулятора 150 на ФИГ. 1, превышающая пороговую. Эта пороговая степень может зависеть от количества конденсата в ОНВ. Например, чем больше количество конденсата, тем выше может быть пороговая степень заряженности для выполнения операции реверсивной продувки, так как для удаления конденсата может возникнуть необходимость использования мотора для реверсивного вращения двигателя в течение более длительного периода. Операцию реверсивной продувки также можно выполнять, когда транспортное средство остановлено, и двигатель не используют для приведения транспортного средства в движение. То есть, операцию реверсивной продувки можно выполнять в связи с событием выключения зажигания. Дополнительно или взамен, операцию реверсивной продувки можно выполнять при включении зажигания, когда транспортное средство работает (то есть, находится во включенном состоянии) с рычагом переключения передач в стояночном положении. В некоторых примерах операцию реверсивной продувки также можно выполнять, когда рычаг переключения передач транспортного средства находится в положении переднего хода, при этом транспортное средство остановлено, и двигатель не работает для приведения транспортного средства в движение (например, когда транспортное средство остановлено у знака остановки или у светофора). Параметры работы транспортного средства, при которых можно выполнять операцию реверсивной продувки, будут подробнее раскрыты на примерах ФИГ. 4 и 5; а операция реверсивной продувки будет подробно раскрыта на примере ФИГ. 6.
Кроме того, двигатель приводят во вращение в реверсивном направлении путем задействования мотора (например, мотора 120 на ФИГ. 1). Например, токопрохождение по схеме управления, например, схеме 700 на ФИГ. 7, электрически соединенной с мотором, можно регулировать для изменения направления вращения мотора для реверсивного вращения двигателя. Управление мотором для реверсивного вращения двигателя будет подробнее раскрыто на примере ФИГ. 7.
Топливные форсунки 50 показаны соединенными непосредственно с камерой 29 сгорания для впрыска топлива непосредственно в нее пропорционально длительности импульса впрыска топлива ДИВТ (FPW), полученного от контроллера 12. Таким образом, топливная форсунка 50 обеспечивает известный из уровня техники непосредственный впрыск топлива в камеру 29 сгорания. Топливная форсунка может быть установлена, например, сбоку или сверху от камеры сгорания. Топливо может поступать в топливную форсунку 50 по топливной системе (не показана), содержащей топливный бак, топливный насос и топливную рампу. В некоторых вариантах осуществления камеры 29 сгорания, вместо указанных форсунок или в дополнение к ним, могут содержать топливную форсунку, установленную во впускном коллекторе 44 с возможностью известного из уровня техники впрыска топлива во впускной канал выше по потоку от камеры 29 сгорания.
Заборный канал 42 может содержать дроссель 23 с дроссельной заслонкой 24. В данном конкретном примере положение дроссельной заслонки 24 может изменять контроллер 12, направляя сигналы на привод в составе дросселя 23. В одном примере указанный привод может представлять собой электропривод (например, электромотор), при этом данную конфигурацию обычно называют «электронный привод дроссельной заслонки» ЭПДЗ (ETC). Таким образом, дроссель 23 выполнен с возможностью регулирования подачи всасываемого воздуха в камеру 29 сгорания среди прочих цилиндров двигателя. Контроллер 12 может получать информацию о положении дроссельной заслонки 24 в виде сигнала положения дросселя ПД (TP). Заборный канал 42 может также содержать датчик 119 массового расхода воздуха, датчик 122 давления воздуха в коллекторе и датчик 123 давления на входе дросселя для направления сигналов МРВ (MAF) и ДВК(МАР) соответственно в контроллер 12.
В одном примере, раскрытом ниже, при превышении порогового уровня конденсата, его можно удалять из ОНВ в направлении цилиндров и выпускной системы двигателя (операция прямой продувки ОНВ). Во время операции прямой продувки ОНВ, вращение двигателя 210 можно осуществлять в прямом направлении, при этом можно увеличить поток воздуха в двигатель 210 (больше, чем запрашивает водитель транспортного средства) путем увеличения открытия дросселя 23. Увеличение потока воздуха в двигатель позволяет удалять конденсат из ОНВ по направлению к цилиндрам и выпускной системе двигателя от ОНВ. Параметры работы двигателя, при которых можно осуществлять операцию прямой продувки и операция прямой продувки будут подробно раскрыты ниже на примере ФИГ. 4.
В выпускной канал 48 могут поступать отработавшие газы из цилиндров 29. Датчик 128 отработавших газов показан установленным в выпускном канале 48 выше по потоку от турбины 62 и устройства 78 снижения токсичности отработавших газов. Датчик 128 можно выбрать из числа подходящих для получения показаний воздушно-топливного отношения в отработавших газах, например: линейный датчик кислорода или УДКОГ (UEGO) (универсальный или широкодиапазонный датчик кислорода в отработавших газах), двухрежимный датчик кислорода или ДКОГ (EGO), датчик оксидов азота, углеводородов или угарного газа. Устройство 78 снижения токсичности отработавших газов может представлять собой трехкомпонентный каталитический нейтрализатор ТКН (TWC), накопитель оксидов азота, устройство снижения токсичности отработавших газов какого-либо иного типа или их комбинацию. Хотя это и не показано на ФИГ. 2, следует понимать, что в состав двигателя 10 может входить выполненный аналогичным образом датчик всасываемого воздуха (например, в заборном канале 42) с возможностью определения ВТО во всасываемых газах. Как и датчик 128 отработавших газов, датчик всасываемого воздуха может представлять собой любой датчик с возможностью определения ВТО во всасываемых газах, например, линейный датчик кислорода или УДКОГ, двухрежимный датчик кислорода или ДКОГ, нагреваемый ДКОГ (НДКОГ), датчик оксидов азота, углеводородов или угарного газа.
Температуру устройства снижения токсичности отработавших газов (в настоящем описании также именуемую «температура каталитического нейтрализатора отработавших газов») можно определять по выходным сигналам датчика температуры каталитического нейтрализатора отработавших газов (не показан), расположенного в устройстве 78 снижения токсичности отработавших газов. Как подробнее раскрыто ниже, в условиях, когда температура каталитического нейтрализатора отработавших газов ниже пороговой, при превышении порогового уровня конденсата можно выполнять операцию реверсивной продувки (если имеют место и другие условия для операции реверсивной продувки). Когда температура каталитического нейтрализатора отработавших газов ниже пороговой, тепловая энергия может быть недостаточна для превращения в пар конденсата, проходящего через устройство снижения токсичности отработавших газов при выполнении операции прямой продувки. В результате, может происходить осаждение этого конденсата в каталитическом нейтрализаторе, что приводит к ухудшению его характеристик. Выполнение операции реверсивной продувки (вместо операции прямой продувки), когда температура каталитического нейтрализатора отработавших газов ниже пороговой, позволяет удалять конденсат из ОНВ в атмосферу без прохождения через устройство снижения токсичности отработавших газов и, тем самым, предотвращать ухудшение характеристик каталитического нейтрализатора.
Температуру отработавших газов могут измерять один или несколько датчиков температуры (не показаны), расположенные в выпускном канале 48. Или же температуру отработавших газов можно определять, исходя из таких параметров работы двигателя, как частота вращения, нагрузка, ВТО, запаздывание зажигания и т.п.
Контроллер 12 показан ФИГ. 2 в виде микрокомпьютера, содержащего микропроцессорное устройство 101, порты 104 ввода/вывода, электронную среду хранения исполняемых программ и калибровочных значений, в данном конкретном примере показанную в виде однокристального постоянного запоминающего устройства 106, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимое запоминающее устройство 10 и шину данных. Контроллер 12 может принимать разнообразные сигналы от датчиков, соединенных с двигателем 210, в число которых, помимо раскрытых выше, могут входить: показание массового расхода всасываемого воздуха (МРВ) от датчика 119 массового расхода воздуха; температуры хладагента двигателя ТХД (ЕСТ) от датчика 113 температуры; сигнал профиля зажигания ПЗ (PIP) от датчика 118 на эффекте Холла (или иного типа), соединенного с коленчатым валом 39; положения дросселя от датчика положения дросселя; сигнал абсолютного давления в коллекторе (ДВК) от датчика 122; температуры каталитического нейтрализатора отработавших газов от датчика температуры каталитического нейтрализатора отработавших газов; и показание степени заряженности от аккумулятора. Сигнал частоты вращения двигателя (ЧВД) может быть сформирован контроллером 12 из сигнала ПЗ. По сигналу давления в коллекторе (ДВК) от датчика давления в коллекторе можно определять разрежение или давление во впускном коллекторе 44. Отметим, что можно использовать различные комбинации вышеуказанных датчиков, например, датчик МРВ без датчика ДВК, или наоборот. Во время работы на смеси стехиометрического состава показания датчика ДВК можно использовать для определения крутящего момента двигателя. Кроме того, по показаниям указанного датчика, вместе с показаниями частоты вращения двигателя, можно оценивать заряд (в том числе, воздуха), поданный в цилиндр. В одном примере датчик 118, также выполненный с возможностью использования как датчик частоты вращения двигателя, может генерировать заданное количество импульсов при каждом обороте коленчатого вала 39. В некоторых примерах в носитель информации - постоянное запоминающее устройство 106 - могут быть введены машиночитаемые данные, представляющие собой команды, исполняемые микропроцессорным устройством 101 для выполнения раскрытых в настоящей заявке способов, а также других предполагаемых, но конкретно не перечисленных вариантов. Контроллер 12 принимает сигналы от указанных различных датчиков на ФИГ. 1 и ФИГ. 2 и задействует различные исполнительные устройства на ФИГ. 1 и ФИГ. 2 для регулирования работы двигателя в зависимости от полученных сигналов и команд, хранящихся в памяти контроллера.
Кроме того, в раскрываемых вариантах осуществления система рециркуляции отработавших газов РОГ (EGR) может направлять необходимое количество отработавших газов из выпускного канала 48 в заборный канал 42 по магистрали 140 РОГ. Количество РОГ ВД, направляемых в заборный канал 42, может регулировать контроллер 12 с помощью клапана 142 РОГ. Система РОГ может также содержать датчик РОГ (не показан), который может быть установлен в магистрали РОГ с возможностью выдачи одного или нескольких из следующих показаний: давления, температуры и концентрации отработавших газов. Или же РОГ можно регулировать, используя вычисленное значение, в основе которого лежат сигналы датчика МРВ (выше по потоку), ДВК (впускной коллектор), ТВК (температуры газа в коллекторе) и датчика частоты вращения коленчатого вала. Кроме того, РОГ можно регулировать в зависимости от показаний датчика O2 в отработавших газах и (или) датчика кислорода во всасываемом воздухе (во впускном коллекторе). В некоторых условиях, с помощью системы РОГ можно регулировать температуру топливовоздушной смеси в камере сгорания. На ФИГ. 2 изображена система РОГ высокого давления, направляющая газы РОГ из области выше по потоку от турбины турбокомпрессора в область ниже по потоку от компрессора турбокомпрессора. В других вариантах осуществления двигатель может дополнительно или взамен содержать систему РОГ низкого давления, направляющую газы РОГ из области ниже по потоку от турбины турбокомпрессора в область выше по потоку от компрессора турбокомпрессора.
Обратимся к ФИГ. 3, схематически изображающей вариант осуществления системы 200 двигателя с указанием направления потока воздуха во время операции реверсивной продувки ОНВ. Многие из компонентов на ФИГ. 3 соответствуют компонентам с аналогичными номерами позиций, раскрытым ранее на ФИГ. 2; такие компоненты не будут раскрываться повторно для краткости изложения. В варианте осуществления на ФИГ. 3 ОНВ 80 расположен между компрессором 60 и впускным дросселем 23. В других вариантах осуществления ОНВ 80 может быть расположен ниже (по направлению потока из атмосферы к двигателю 210) от дросселя 23.
Операцию реверсивной продувки ОНВ можно выполнять для удаления конденсата из ОНВ 80 за счет направления потока воздуха к ОНВ путем вращения двигателя 210, без подачи в него топлива, в реверсивном направлении, задействовав мотор, например, мотор 120 на ФИГ. 1, в реверсивном режиме. Во время операции реверсивной продувки, воздух может поступать в цилиндры двигателя 29 через выпускной коллектор 45 и выпускные клапаны (не показаны), при этом сжатый воздух из цилиндров может течь во впускной коллектор 44 через впускные клапаны (не показаны). Направление потока воздуха во время операции реверсивной продувки показано сплошными стрелками 302. Как указано на фигуре, поток воздуха направляют из впускного коллектора 44 в заборный канал 42 через впускной дроссель 23. В заборном канале воздух течет через ОНВ, а затем - в перепускную магистраль 28 компрессора из области, расположенной выше (по направлению потока воздуха из атмосферы в двигатель) от ОНВ. Затем воздух течет в заборный канал 42 из перепускной магистрали компрессора с последующим поступлением в трубку 206 и выходом в атмосферу. В другом примере, если трубка 206 расположена между компрессором 60 и ОНВ 80 (альтернативное расположение трубки 206 обозначено штриховыми линиями), воздух может поступать из области выше по потоку от компрессора в атмосферу по трубке 206 без прохождения через компрессор или перепускную магистраль компрессора. Это позволяет сократить путь удаления конденсата из системы двигателя.
Контроллер 12 может входить в состав системы 190 управления. Система 190 управления показана принимающей информацию от множества датчиков 16 (ряд примеров которых уже раскрыт в настоящем описании) и направляющей управляющие сигналы на множество исполнительных устройств 81 (ряд примеров которых уже раскрыт в настоящем описании). Контроллер 12 принимает сигналы от нескольких датчиков на ФИГ. 1-3 и задействует несколько исполнительных устройств на ФИГ. 1-3 для регулирования работы двигателя в зависимости от полученных сигналов. В качестве одного примера, по сигналам от одного или нескольких датчиков, контроллер 12 может выполнить алгоритм для проверки наличия условий для выполнения операции реверсивной продувки. При наступлении условий для реверсивной продувки, контроллер может отрегулировать работу одного или нескольких исполнительных устройств для реверсивного вращения двигателя, повышения положительного давления во впускном коллекторе и направления потока воздуха из впускного коллектора в атмосферу через ОНВ для продувки последнего от конденсата.
Обратимся к ФИГ. 4, изображающей пример способа 400 для запуска операции продувки, когда транспортное средство находится во включенном состоянии, для удаления конденсата из охладителя наддувочного воздуха (ОНВ), например, ОНВ 80 на ФИГ. 2. А именно, способ 400 включает в себя определение возможности выполнения операции реверсивной продувки для удаления конденсата из ОНВ в сторону впускного воздушного фильтра, например, воздушного фильтра 67 на ФИГ. 2 и 3, или операции прямой продувки для удаления конденсата из ОНВ в сторону двигателя в зависимости от одного или нескольких параметров работы транспортного средства. Команды для реализации способа 400 и остальных раскрытых в настоящем описании способов может выполнять контроллер, например, контроллер 12 на ФИГ. 2, в соответствии с командами, хранящимися в памяти контроллера, и во взаимосвязи с сигналами, полученными от датчиков системы двигателя, например, датчиков, раскрытых выше на примере ФИГ. 1-3. Контроллер может задействовать исполнительные механизмы системы двигателя для регулирования работы системы двигателя согласно раскрытым ниже способам.
Выполнение способа 400 начинают на шаге 402. На шаге 402 способ 400 включает в себя проверку того, находится ли транспортное средство во включенном состоянии. Если будет установлено, что транспортное средство находится во включенном состоянии, способ 400 следует на шаг 404. Если транспортное средство не работает, способ 400 переходит к способу 500, раскрытому на ФИГ. 5.
На шаге 404 способ 400 включает в себя оценку и (или) измерение параметров работы транспортного средства. В число параметров работы транспортного средства могут входить параметры работы двигателя, например, двигателя 10 на ФИГ. 1, и параметры работы электрической машины, например, мотора 120 на ФИГ. 1. В число параметров работы двигателя могут входить: частота вращения и нагрузка двигателя, температура двигателя, положение дросселя, массовый расход воздуха, расход воздуха через двигатель, параметры ОНВ (температура на входе и выходе, давление на входе и выходе и т.п.), температура и влажность окружающей среды, ДВК, положение педали и уровень наддува. В число параметров работы электрической машины могут входить: частота вращения мотора, направление вращения мотора и степень заряженности (С3) аккумулятора электроэнергии, например, аккумулятора 150, соединенного с мотором.
На следующем шаге 406 способ 400 включает в себя определение уровня конденсата в ОНВ по параметрам работы двигателя. В одном примере уровень конденсата можно определять по выходному сигналу датчика влажности, расположенного в ОНВ. В одном примере интенсивность образования конденсата в ОНВ может зависеть от температуры окружающей среды, температуры на выходе ОНВ, массового расхода воздуха, РОГ и влажности. По их значениям можно рассчитать количество или уровень конденсата в ОНВ. В другом примере можно построить зависимость величины образования конденсата от температуры на выходе ОНВ и отношения давления ОНВ к давлению окружающей среды.
Определив уровень конденсата, способ 400 следует на шаг 408. На шаге 408 способ 400 включает в себя проверку того, превышает ли уровень конденсата пороговый. Если будет установлено, что уровень конденсата выше порогового, способ 400 следует на шаг 412. В противном случае способ 400 следует на шаг 410. На шаге 410 способ 400 включает в себя оставление без изменения текущих параметров работы транспортного средства.
На шаге 412, установив, что уровень конденсата выше порогового, способ 400 включает в себя проверку наличия условий для реверсивной продувки ОНВ. В число условий для реверсивной продувки ОНВ может входить степень заряженности (С3) аккумуляторной батареи выше пороговой. Например, пороговая степень заряженности может зависеть от уровня конденсата. Кроме того, когда транспортное средство включено, в число условий для реверсивной продувки ОНВ может входить нахождение рычага переключения передач в стояночном положении. Иначе говоря, когда транспортное средство находится во включенном состоянии, условия для реверсивной продувки ОНВ могут иметь место при соблюдении каждого из следующих условий: степень заряженности аккумуляторной батареи выше пороговой, и рычаг переключения передач в стояночном положении. В некоторых примерах операцию реверсивной продувки ОНВ можно запустить, когда транспортное средство остановлено, и двигатель не используют для приведения транспортного средства в движение (например, у знака остановки или у светофора). Соответственно, в некоторых примерах, когда транспортное средство включено, в число условий для реверсивной продувки ОНВ могут входить: выключенное состояние двигателя, степень заряженности аккумуляторной батареи выше пороговой и воздействие на педаль акселератора меньше порогового.
Если будет установлено, что транспортное средство находится во включенном состоянии, и уровень конденсата выше порогового, контроллер может перейти к проверке того, превышает ли степень заряженности аккумуляторной батареи пороговую, и находится ли рычаг переключения передач в стояночном положении, или остановлено ли транспортное средство, для подтверждения наличия условий для реверсивной продувки. Если на шаге 412 имеют место условия для реверсивной продувки ОНВ, способ 400 следует на шаг 413. На шаге 413 способ 400 включает в себя выполнение операции реверсивной продувки для удаления конденсата из ОНВ в сторону впускного воздушного фильтра. Выполнение операции реверсивной продувки включает в себя реверсивное вращение двигателя для направления потока воздуха из впускного коллектора в сторону впускного воздушного фильтра через ОНВ. Выполнение реверсивной операции позволяет направлять конденсат из ОНВ в атмосферу без прохождения через цилиндры двигателя и, тем самым, уменьшить осаждение конденсата в двигателе. В результате, можно уменьшить число пропусков зажигания в цилиндрах. Выполнение операции реверсивной продувки будет подробнее раскрыто на примере ФИГ. 6.
Если будет установлено, что условия для реверсивной продувки ОНВ отсутствуют, способ 400 следует на шаг 414. На шаге 414 способ 400 включает в себя проверку наличия условий для прямой продувки ОНВ для удаления конденсата из ОНВ в сторону двигателя. В число условий для прямой продувки ОНВ может входить температура каталитического нейтрализатора отработавших газов выше пороговой. Когда температура каталитического нейтрализатора отработавших газов выше пороговой, выполнение операции прямой продувки ОНВ позволяет уменьшить осаждение конденсата в каталитическом нейтрализаторе, так как высокая температура каталитического нейтрализатора отработавших газов может способствовать превращению конденсата в пар. Поэтому, для предотвращения осаждения конденсата в каталитическом нейтрализаторе, операцию прямой продувки ОНВ, во время которой конденсат направляют из ОНВ к каталитическому нейтрализатору отработавших газов через цилиндры двигателя, нельзя выполнять при температуре каталитического нейтрализатора отработавших газов ниже пороговой. Кроме того, в число условий для прямой продувки ОНВ могут входить, например, параметры работы, требующие устойчивого горения. В число параметров работы, требующих устойчивого горения, могут входить: температура хладагента двигателя выше пороговой, запаздывание зажигания в пределах порогового, ИФКР в сторону запаздывания более чем на пороговую величину, уровень РОГ ниже порогового и качество топлива в пределах заданного уровня. Если эти условия отсутствуют, операцию прямой продувки ОНВ выполнять нельзя из-за возможного негативного влияния на устойчивость горения. Если указанные условия отсутствуют, алгоритм следует на шаг 416, где можно выполнить ряд действий для снижения интенсивности осаждения конденсата и для повышения устойчивости горения.
В качестве одного примера, на шаге 418 контроллер двигателя может принять меры для уменьшения образования конденсата в ОНВ, например, путем регулирования производительности ОНВ. Производительность ОНВ можно регулировать (например, уменьшать) с помощью системы заслонок решетки радиатора или охлаждающего вентилятора. Например, степень открытия заслонок решетки радиатора можно уменьшать для уменьшения потока наружного охлаждающего воздуха через ОНВ и уменьшения производительности ОНВ.
В другом примере, на шаге 420 контроллер может изменить один или несколько параметров работы двигателя или исполнительных устройств для улучшения или повышения устойчивости горения в двигателе. Например, можно уменьшать или ограничивать применяемую величину запаздывания зажигания во время всасывания конденсата. Повысив устойчивость горения, можно вновь запустить алгоритм на ФИГ. 4 для выполнения алгоритма очистки ОНВ, когда устойчивость горения находится в пороговых пределах.
В еще одном примере, на шаге 422 контроллер может ожидать наступления условий для прямой продувки ОНВ (подробно раскрытых на шаге 414) или условий для реверсивной продувки (подробно раскрытых на шаге 412).
Контроллер может выбирать из альтернативных вариантов (418-422), раскрытых на шаге 416, в зависимости как минимум от количества конденсата в ОНВ. Например, при относительно большом (например, больше порогового) количестве конденсата, скопившегося в ОНВ, или относительно высокой (например, выше пороговой) интенсивности образования конденсата, процедура очистки должна быть выполнена скорее. В этом случае, система может предпочесть изменение параметров работы двигателя, а не откладывание запуска операции продувки до тех пор, пока указанные условия не наступят сами собой. В некоторых примерах алгоритм может задействовать несколько вариантов из 418-422. Например, на шаге 416 контроллер может применить одну или несколько разных мер для уменьшения образования конденсата (например, путем регулирования заслонок решетки радиатора для уменьшения производительности ОНВ и, тем самым, образования конденсата в ОНВ); с одновременным изменением параметров работы двигателя для повышения устойчивости горения.
Вернемся на шаг 414: если условия работы двигателя, позволяющие выполнить операцию прямой продувки ОНВ, имеют место, способ 400 следует на шаг 418. На шаге 418 способ 400 включает в себя выполнение операции прямой продувки ОНВ для удаления конденсата из ОНВ в сторону двигателя. Во время операции прямой продувки двигатель вращают в прямом направлении (противоположном реверсивному). В одном примере выполнение операции прямой продувки ОНВ может включать в себя увеличение потока воздуха в двигатель сверх запрашиваемого водителем транспортного средства без повышения необходимого крутящего момента двигателя. Например, во время работы двигателя можно увеличить открытие впускного дросселя для увеличения потока воздуха с одновременным регулированием одного или нескольких исполнительных устройств двигателя для оставления без изменения необходимого крутящего момента. В некоторых примерах можно изменить положение регулятора давления наддува (на более закрытое) для усиления наддува и, как следствие, потока воздуха через ОНВ, с одновременным регулированием одного или нескольких исполнительных устройств двигателя для оставления без изменения необходимого крутящего момента.
В другом примере операцию прямой продувки ОНВ можно выполнять во время события замедления для продувки ОНВ. Например, поток воздуха в двигатель через ОНВ можно увеличить, увеличив открытие впускного дросселя, например, для удаления конденсата во время события замедления. Кроме того, для поддержания необходимого замедления можно увеличить торможение колесами. Транспортное средство также может работать в режиме поглощения крутящего момента, когда поток воздуха увеличен во время замедления.
Обратимся к ФИГ. 5, иллюстрирующей способ 500 для запуска операции продувки для удаления конденсата из ОНВ, когда транспортное средство находится в выключенном состоянии. А именно, способ 500 включает в себя проверку возможности выполнения операции реверсивной продувки для удаления конденсата из ОНВ в сторону впускного воздушного фильтра. Способ 500 можно выполнять во взаимодействии со способом 400, раскрытом на ФИГ. 4.
Выполнение способа 500 начинают на шаге 502. На шаге 502 способ 500 включает в себя проверку того, имеет ли место событие выключения транспортного средства. Наличие события выключения транспортного средства можно установить на основании события выключения зажигания, представляющего собой состояние, в котором задействован активный ключ или кнопка выключения, если транспортное средство содержит кнопку включения/выключения зажигания, или в котором пассивный ключ находится за пределами порогового расстояния от транспортного средства, если транспортное средство содержит пассивный ключ. В связи с событием выключения транспортного средства, на шаге 504 контроллер может запустить таймер для контроля продолжительности времени, прошедшего после выключения транспортного средства.
Затем способ 500 следует на шаг 506. На шаге 506 способ 500 включает в себя определение уровня конденсата, скопившегося в ОНВ. Например, уровень конденсата можно определять по показаниям датчика влажности, расположенного в ОНВ. В некоторых примерах, при отсутствии датчика влажности, для определения уровня конденсата в ОНВ можно оценить количество конденсата по одному или нескольким из следующих параметров: время последней операции продувки (прямой или реверсивной), продолжительность работы двигателя после последней операции продувки (прямой или реверсивной), результат оценки конденсата в ближайший по времени период работы двигателя (нахождения транспортного средства во включенном состоянии), продолжительность нахождения транспортного средства в выключенном состоянии и влажность окружающей среды. Определив и (или) оценив уровень конденсата в ОНВ, способ 500 следует на шаг 508.
На шаге 508 способ 500 включает в себя проверку того, превышает ли уровень конденсата пороговый. Если на шаге 508 ответ будет «ДА», способ 500 следует на шаг 510. В противном случае, уровень конденсата не превышает пороговый, в связи с чем способ 500 следует на шаг 516.
Если будет установлено, что уровень конденсата выше порогового, на шаге 510 способ 500 включает в себя проверку наличия условий для выполнения операции реверсивной продувки ОНВ для удаления конденсата, находящегося в ОНВ, в сторону воздушного фильтра двигателя. В число условий для операции реверсивной продувки, когда транспортное средство находится в выключенном состоянии, входит степень заряженности аккумуляторной батареи выше пороговой.
Если будет установлено наличие условий для реверсивной продувки, способ 500 следует на шаг 514. На шаге 514 способ 500 включает в себя удаление конденсата из ОНВ в сторону впускного воздушного фильтра. Во время операции реверсивной продувки мотор можно приводить во вращение в реверсивном направлении для вращения двигателя без подачи в него топлива в реверсивном направлении. Кроме того, во время реверсивного вращения двигателя могут быть задействованы впускные и выпускные клапаны. При этом функции впускных и выпускных клапанов во время реверсивного вращения могут быть противоположны обычным. Например, впускные клапаны функционируют как выпускные, а выпускные клапаны - как впускные, когда происходит реверсивное вращение двигателя. Таким образом, во время реверсивной продувки, забор воздуха можно осуществлять через выпускной коллектор и выпускные клапаны, а сжатый воздух из цилиндров двигателя может поступать во впускной коллектор через впускные клапаны. Затем сжатый воздух из впускного коллектора можно направлять в атмосферу через ОНВ. При прохождении сжатого воздуха через ОНВ, происходит продувка ОНВ от конденсата в сторону впускного воздушного фильтра, что уменьшает осаждение конденсата в компонентах двигателя и выпускной системы. Выполнение операции реверсивной продувки будет подробно раскрыто на примере ФИГ. 6.
Если условия для реверсивной продувки отсутствуют, способ 500 следует на шаг 512. На шаге 512 способ 500 может предусматривать отсутствие запуска цикла реверсивной продувки ОНВ. Например, если будет установлено, что С3 аккумуляторной батареи ниже пороговой, то заряд аккумуляторной батареи может оказаться недостаточен для реверсивного вращения двигателя. Поэтому реверсивная продувка ОНВ не может быть запущена. Для выполнения продувки ОНВ, контроллер транспортного средства может дождаться наступления условия либо для прямой, либо для реверсивной продувки. Например, если условия для реверсивной продувки ОНВ отсутствуют, контроллер транспортного средства может проверить их наличие при следующем включении зажигания. Как сказано выше, в число условий для реверсивной продувки при включенном зажигании может входить нахождение транспортного средства (то есть рычага переключения передач) в стояночном положении, и С3 аккумуляторной батареи выше пороговой. Если условия для реверсивной продувки наступят при следующем событии включения зажигания, контроллер транспортного средства может запустить операцию реверсивной продувки. При этом, если при следующем включении зажигания условия для реверсивной продувки будут отсутствовать, контроллер транспортного средства может перейти к способу 400 для проверки возможности выполнения операции прямой продувки ОНВ, как раскрыто выше для способа 400 на ФИГ. 4.
Вернемся на шаг 508: при наступлении события включения зажигания, если будет установлено, что уровень конденсата не выше порогового, способ 500 следует на шаг 518. На шаге 518 способ 500 включает в себя проверку того, превышен ли пороговый период выдержки (то есть период нахождения транспортного средства в выключенном состоянии). После длительного периода выдержки (например, с вечера до утра) в ОНВ может накопиться конденсат. Поэтому операцию реверсивной продувки можно выполнять по истечении порогового периода выдержки, даже если транспортное средство остается выключенным, для уменьшения количества конденсата в ОНВ. Соответственно, если будет установлено, что период выдержки превышает пороговый, способ 500 следует на шаг 510 для проверки наличия условий для реверсивной продувки. Как сказано выше, в число условий для реверсивной продувки может входить С3 аккумуляторной батареи выше пороговой. Если имеют место условия для реверсивной продувки, способ 500 может включать в себя запуск операции реверсивной продувки ОНВ во время нахождения транспортного средства в выключенном состоянии. Запуск операции реверсивной продувки ОНВ может включать в себя использование аккумуляторной батареи для приведения в действие мотора и использование мотора для реверсивного вращения двигателя без подачи топлива. Иначе говоря, двигатель приводят во вращение в реверсивном направлении за счет реверсивной работы мотора. Во время реверсивной работы двигателя, впускная и выпускная системы выполняют функции друг друга. То есть происходит забор воздуха через выпускную трубу и выпускные клапаны в цилиндры, его сжатие в цилиндрах и подача сжатого воздуха во впускную систему через впускные клапаны. При достижении достаточного давления во впускном коллекторе можно открыть впускной дроссель для выпуска сжатого воздуха в атмосферу. При движении сжатого воздуха из впускного коллектора в направлении атмосферы через ОНВ, он вытесняет скопившийся в ОНВ конденсат в сторону атмосферы. Таким образом, операция реверсивной продувки позволяет удалять конденсат из ОНВ в сторону атмосферы. Выполнение операции реверсивной продувки будет подробнее раскрыто на примере ФИГ. 6. Выполнение операции реверсивной продувки позволяет удалять конденсат в направлении воздушного фильтра, благодаря чему конденсат не проходит через цилиндр и компоненты выпускной системы, что позволяет уменьшить скопление конденсата в системе двигателя. Как следствие, можно снизить количество пропусков зажигания из-за всасывания конденсата в цилиндры (например, при резком нажатии педали акселератора) во время работы двигателя.
Операцию реверсивной продувки при нахождении транспортного средства в выключенном состоянии можно продолжать до тех пор, пока уровень конденсата не упадет ниже порогового, или пока не наступит одно или несколько условий для прекращения реверсивной продувки. В число условий для прекращения реверсивной продувки могут входить: С3 ниже пороговой, событие включения зажигания, в связи с которым происходит изменение положения рычага переключения передач со стояночного положения на положение переднего хода, и воздействие на педаль акселератора сильнее порогового.
В одном примере, при прекращении реверсивной продувки во время нахождения транспортного средства в выключенном состоянии в связи с наступлением одного или нескольких условий для прекращения реверсивной продувки несмотря на то, что уровень конденсата выше порогового, контроллер может установить флаговый индикатор для выполнения способа 400 при следующем включении зажигания.
В другом примере, когда операцию реверсивной продувки выполняют во время нахождения транспортного средства в выключенном состоянии, при наступлении события включения зажигания операцию реверсивной продувки можно продолжить до тех пор, пока не наступит одно их следующих событий: вывод рычага переключения передач из стояночного положения, С3 аккумуляторной батареи ниже порогового, и уровень конденсата ниже порогового.
Вернемся на шаг 518: если будет установлено, что период выдержки не превышает пороговый, способ 500 следует на шаг 520. На шаге 520 способ 500 включает в себя проверку того, произошло ли событие включения зажигания. Установив, что событие включения зажигания произошло, способ 500 возвращается на шаг 404 способа 400 для контроля уровня конденсата, когда транспортное средство находится во включенном состоянии, и удаления конденсата при превышении порогового уровня конденсата. Если будет установлено, что событие включения зажигания не произошло, способ 500 следует на шаг 522, на котором продолжают контролировать период выдержки с помощью таймера. Затем способ возвращается на шаг 518, с которого его выполнение продолжают как раскрыто выше.
Обратимся к ФИГ. 6, иллюстрирующей пример способа 600 для выполнения операции реверсивной продувки ОНВ от конденсата. Способ 600 можно выполнять во взаимодействии со способами 400 и 500, раскрытыми на ФИГ. 5 и 6 соответственно. А именно, способ 600 можно выполнять в связи с наличием условий для реверсивной продувки ОНВ во время нахождения транспортного средства во включенном или выключенном состоянии. Как раскрыто выше, в одном примере операцию реверсивной продувки ОНВ можно выполнять во время нахождения транспортного средства в выключенном состоянии, если зажигание выключено, уровень конденсата в ОНВ выше порогового, и степень заряженности аккумуляторной батареи выше пороговой. В другом примере операцию реверсивной продувки ОНВ можно выполнять, когда транспортное средство включено, если зажигание включено, уровень конденсата выше порогового, рычаг переключения передач находится в стояночном положении, и степень заряженности аккумуляторной батареи выше пороговой. В еще одном примере операцию реверсивной продувки ОНВ можно выполнять во время нахождения транспортного средства во включенном состоянии, когда транспортное средство остановлено (например, когда транспортное средство стоит у знака остановки или у светофора), и двигатель не используют для приведения в движение транспортного средства. В еще одном примере, во время операции реверсивной продувки в выключенном транспортном средстве, при наступлении события включения транспортного средства, если уровень конденсата все еще выше порогового, операцию реверсивной продувки можно продолжать во время перехода транспортного средства из выключенного во включенное состояние и во время нахождения транспортного средства во включенном состоянии, если имеют место условия для операции реверсивной продувки.
Кроме того, в некоторых примерах операцию реверсивной продувки можно выполнять через равные промежутки. Например, заданный промежуток может представлять собой период работы двигателя или пробег транспортного средства. В качестве одного примера, после прохождения транспортным средством порогового пробега со времени последнего цикла продувки ОНВ, при следующем событии включения зажигания можно выполнить операцию реверсивной продувки, если С3 выше пороговой.
В еще одном примере операцию реверсивной продувки можно выполнять в зависимости от влажности окружающей среды. Например, когда период работы двигателя в условиях высокой (выше пороговой) влажности окружающей среды превысит пороговый, можно выполнить операцию реверсивной продувки.
Выполнение способа 600 начинают на шаге 602. На шаге 602 способ 600 включает в себя проверку того, превышает ли абсолютное давление в коллекторе (ДВК) первый порог. ДВК можно оценивать по выходным сигналам датчика ДВК, например, датчика ДВК 122 на ФИГ. 2 и 3. Например, ДВК может быть выше порогового, если транспортное средство некоторое время проработало с наддувом. Если ДВК выше первого порога, способ 600 может перейти на шаг 604. На шаге 604 способ 600 включает в себя ожидание падения давления наддува. То есть контроллер может отложить запуск операции реверсивной продувки до тех пор, пока ДВК не упадет ниже первого порога. Затем способ совершает возврат.
Если будет установлено, что ДВК выше указанного порога, способ 600 следует на шаг 605 для запуска операции реверсивной продувки. Запуск операции реверсивной продувки на шаге 606 включает в себя управление мотором с помощью схемы управления, например, схемы 700 управления на ФИГ. 7. Управление мотором будет подробнее раскрыто на примере ФИГ. 7. Запуск операции реверсивной продувки также включает, на шаге 608, вращение двигателя без подачи топлива и в реверсивном направлении посредством мотора. Например, мотор выполнен с возможностью вращения двигателя без подачи топлива. Кроме того, когда мотор задействуют для реверсивного вращения двигателя, мотор может быть отсоединен от трансмиссии, например, посредством муфты. Соединение двигателя с мотором может быть таким же, как и во время прямого вращения. Кроме того, во время реверсивного вращения двигателя без подачи топлива, впускные клапаны и выпускные клапаны задействованы (то есть, прекращен только впрыск топлива в цилиндры, а впускные и выпускные клапаны работают). При этом, когда двигатель приводят во вращение в реверсивном направлении с помощью мотора, выпускные клапаны и впускные клапаны выполняет функции друг друга. То есть, при реверсивном вращении двигателя, забор воздуха происходит через выпускной коллектор и выпускные клапаны в цилиндры двигателя. Цилиндры двигателя сжимают воздух с возможностью подачи сжатого воздуха во впускной коллектор через впускные клапаны.
Кроме того, на шаге 610 запуск операции реверсивной продувки включает в себя открытие перепускного клапана компрессора (ПКК), например, ПКК 27 на ФИГ. 2. Открытие ПКК позволяет направлять поток воздуха из впускного коллектора в обход компрессора. Это сокращает путь потока воздуха из впускного коллектора в атмосферу, что повышает эффективность реверсивной продувки с одновременным уменьшением скопления конденсата в компрессоре. Запуск операции реверсивной продувки также включает в себя: на шаге 612 - открытие регулятора давления наддува, например, регулятора 25 давления наддува на ФИГ. 2; на шаге 614 - закрытие клапана РОГ, например, клапана 142 РОГ на ФИГ. 2; и на шаге 616 - закрытие впускного дросселя, например, впускного дросселя 23 на ФИГ. 3, и клапана продувки канистры (не показан). Закрытие впускного дросселя и клапана продувки позволяет нарастить давление во впускном коллекторе, то есть повысить ДВК.
Запустив операцию реверсивной продувки, способ 600 следует на шаг 618. На шаге 618 способ 600 включает в себя проверку того, превышает ли ДВК второй порог. То есть можно проверить, достаточно ли давление во впускном коллекторе для продувки ОНВ в сторону впускного воздушного фильтра. Второй порог может быть выше первого порога. Если будет установлено, что ДВК выше второго порога, способ 600 следует на шаг 619. На шаге 619 способ 600 включает в себя продолжение работы (вращение с помощью мотора) двигателя без подачи топлива в реверсивном направлении. Одновременно, на шаге 620 способ 600 включает в себя открытие впускного дросселя для направления сжатого воздуха из впускного коллектора в сторону впускного воздушного фильтра через ОНВ. Направление сжатого воздуха из впускного коллектора в сторону впускного воздушного фильтра через ОНВ позволяет удалять скопившийся в ОНВ конденсат в направлении от цилиндров двигателя в сторону впускного воздушного фильтра. Дополнительно, во время удаления конденсата ПКК и регулятор давления наддува можно оставить открытыми, а клапан РОГ и клапан продувки канистры - закрытыми. Кроме того, во время реверсивной продувки ОНВ, воздух вместе с удаляемым конденсатом можно направлять из ОНВ в атмосферу по трубке, например, трубке 206 на ФИГ. 2, идущей в обход воздушного фильтра. То есть во время операции реверсивной продувки сжатый воздух из впускного коллектора течет в атмосферу через ОНВ в обход компрессора и воздушного фильтра. Пример пути потока воздуха из впускного коллектора в атмосферу через ОНВ во время операции реверсивной продувки раскрыт на ФИГ. 3.
В некоторых примерах, когда ДВК превысит второй порог, можно регулировать перемещение впускного дросселя для создания ударных волн внутри ОНВ.
В одном примере регулирование перемещения впускного дросселя может представлять собой попеременную установку впускного дросселя в более открытое и менее открытое положение. То есть, при достижении второго порога ДВК, впускной дроссель можно установить в более открытое положение, а сразу за этим - снова в менее открытое (или более закрытое) положение. Указанное изменение положения впускного дросселя из более открытого в более закрытое и обратно можно повторять в течение необходимого периода или необходимое количество раз для создания завихрения в потоке воздуха через ОНВ. Создание завихрения в потоке воздуха через ОНВ позволяет создавать ударные волны, могущие способствовать удалению конденсата, уловленного в ОНВ. Или же в некоторых примерах впускной дроссель можно попеременно устанавливать то в полностью закрытое положение, то в любое открытое (в том числе, полностью открытое) положение необходимое количество раз или в течение необходимого периода. В некоторых других примерах впускной дроссель можно попеременно устанавливать то в полностью открытое положение, то в любое положение, не являющееся полностью открытым, необходимое количество раз или в течение необходимого периода.
Кроме того, в одном примере ударные волны можно создавать на протяжении всей операции реверсивной продувки. В некоторых примерах ударные волны можно создавать в течение некоторого периода, начиная непосредственно после достижения второго порога ДВК и до полного открытия впускного дросселя для повышения интенсивности продувки ОНВ. В некоторых других примерах ударные волны можно создавать в конце операции реверсивной продувки (то есть, когда количество конденсата упадет ниже порогового) для облегчения удаления остаточного конденсата, захваченного в ОНВ. Затем способ 600 следует на шаг 624. На шаге 624 способ 600 включает в себя проверку наличия условий для прекращения реверсивной продувки ОНВ. В число условий для прекращения реверсивной продувки могут входить: степень заряженности аккумуляторной батареи ниже пороговой или уровень конденсата ниже порогового. То есть, если С3 аккумуляторной батареи упадет ниже пороговой или уровень конденсата в ОНВ упадет ниже порогового, операцию реверсивной продувки можно прекратить. Кроме того, в число условий для прекращения реверсивной продувки может входить состояние с включенным зажиганием, когда рычаг переключения передач переводят из стояночного положения в положение переднего хода, если операцию реверсивной продувки выполняют, когда транспортное средство находится во включенном состоянии, и воздействие на педаль акселератора сильнее порогового. При этом, если операцию реверсивной продувки выполняют, когда транспортное средство находится в выключенном состоянии, помимо заряженности аккумуляторной батареи ниже пороговой или уровня конденсата ниже порогового, условием для прекращение операции реверсивной продувки также является переход транспортного средства из выключенного во включенное состояние (то есть включение зажигания). В некоторых примерах, если зажигание включают, когда уровень конденсата выше порогового, заряженность аккумуляторной батареи достаточна (то есть С3 аккумуляторной батареи выше пороговой), и рычаг переключения передач находится в стояночном положении, операцию реверсивной продувки можно не прекращать при включении зажигания и продолжить до тех пор, пока не наступят условия для прекращения реверсивной продувки.
При наличии условий для прекращения реверсивной продувки, способ 600 следует на шаг 628 для прекращения операции реверсивной продувки. Прекращение операции реверсивной продувки может включать в себя изменение работы мотора для прекращения вращения двигателя в реверсивном направлении. Кроме того, прекращение операции реверсивной продувки может включать в себя изменение положений впускного дросселя, регулятора давления наддува, ПКК и клапана продувки в зависимости от параметров работы двигателя.
В некоторых примерах, если при прекращении операции реверсивной продувки уровень конденсата остается выше порогового, можно выполнить операцию прямой продувки при наступлении условий для прямой продувки. В качестве одного примера, транспортное средство может быть включено после длительного периода выдержки, и рычаг переключения передач может находиться в стояночном положении. При включении зажигания, уровень конденсата может превышать пороговый, и С3 может быть выше пороговой. То есть, при включении зажигания могут иметь место условия для реверсивной продувки, и операцию реверсивной продувки можно выполнить. При этом водитель транспортного средства может перевести рычаг переключения передач из стояночного положения в положение переднего хода до падения уровня конденсата ниже порогового, и воздействие на педаль акселератора может превысить пороговое. Следовательно, операцию реверсивной продувки можно прекратить. При этом, поскольку уровень конденсата все еще выше порогового, контроллер транспортного средства может проверить наличие условий для прямой продувки (например, транспортное средство работает в режиме тяги от двигателя, и температура каталитического нейтрализатора отработавших газов выше пороговой). Если да, то можно выполнить операцию прямой продувки. В противном случае, контроллер транспортного средства может отложить запуск операции прямой продувки до наступления условий для прямой продувки. При этом, если до наступления условий для прямой продувки наступят условия для реверсивной продувки во время нахождения транспортного средства во включенном состоянии (например, если транспортное средство остановлено у светофора, и С3 выше пороговой), можно снова выполнить операцию реверсивной продувки. Кроме того, в некоторых других примерах, если прогнозируют возможность наступления условий для реверсивной продувки во время текущего цикла езды (например, исходя из навигационной статистики, текущего местоположения и т.п.), и уровень конденсата (или интенсивность скопления конденсата) не превышает верхние пороговые значения, что указывает на низкую вероятность пропуска зажигания из-за всасывания конденсата, или ожидают, что транспортное средство будет работать в режиме тяги от мотора в течение порогового периода, то даже при наличии условий для прямой продувки, контроллер транспортного средства может отложить запуск операции продувки ОНВ до наступления условий для реверсивной продувки. То есть предпочтение можно отдавать операции реверсивной продувки, а не операции прямой продувки.
При этом, если уровни конденсата выше верхних пороговых, для снижения риска пропусков зажигания из-за всасывания конденсата во время работы двигателя, можно выполнить операцию продувки от конденсата (прямой или реверсивной, в зависимости от того, условия для какой продувки наступят раньше) для снижения уровней конденсата в ОНВ.
Вернемся на шаг 624: если на шаге 624 условия для прекращения реверсивной продувки отсутствуют, способ 600 следует на шаг 626 для продолжения операции реверсивной продувки до тех пор, пока не наступит как минимум одно из условий для прекращения реверсивной продувки.
Таким образом, операцию реверсивной продувки можно выполнять для уменьшения скопления конденсата в ОНВ.
Обратимся к ФИГ. 7, на которой изображен пример схемы 700 управления для управления мотором постоянного тока. А именно, схема 700 управления выполнена с возможностью вращения мотора 720 постоянного тока в прямом или в реверсивном направлении. Мотор 720 постоянного тока может представлять собой мотор, например, мотор 120 на ФИГ. 1, входящий в состав силовой установки транспортного средства. В одном примере схема управления может быть выполнена за одно целое с блоком управления транспортного средства. В другом примере, указанная схема управления может быть соединена с блоком управления посредством одного или нескольких соединителей. В рассматриваемом примере схема 700 управления выполнена как мостовая схема.
Схема 700 управления содержит транзисторы 704, 706, 708 и 710 и резисторы 705. Транзисторы 704 и 706 соединяют мотор 720 с источником напряжения Vcc, а транзисторы 708 и 710 заземляют мотор 720. Источник напряжения Vcc может представлять собой аккумулятор, например, аккумулятор 150 на ФИГ. 1. Транзисторы 704 и 706 могут быть выполнены в виде транзисторов типа PNP, а транзисторы 708 и 710 могут быть выполнены в виде транзисторов типа NPN. Несмотря на то, что рассматриваемый пример содержит мостовую схему, реализованную на транзисторах типа NPN и PNP, следует понимать, что указанная мостовая схема может быть реализована на полевых транзисторах, металлоксидных полевых транзисторах или силовых полевых МОП-транзисторах.
Мотор 720 можно вращать в первом направлении путем подачи напряжения на транзисторы 706 и 708 с одновременным оставлением транзисторов 704 и 710 в выключенном состоянии. Подача напряжения на транзистор 706 может происходить, когда напряжение в узле В низкое, а подача напряжения на транзистор 708 может происходить, когда напряжение в узле А высокое. Таким образом, для подачи напряжения на транзисторы 706 и 708, на А подают высокое напряжение, а на В подают низкое напряжение. При подаче напряжения на транзисторы 706 и 708 электрический ток течет от транзистора 706 на транзистор 708 через мотор 720, в результате чего происходит вращение мотора в первом направлении. В одном примере мотор можно вращать в первом направлении для запуска прямого вращения двигателя, например, двигателя 10 на ФИГ. 1, при пуске двигателя с возможностью использования крутящего момента мотора для запускания двигателя.
Мотор 720 можно вращать во втором направлении, противоположном первому, путем подачи напряжения на транзисторы 704 и 710 с одновременным оставлением транзисторов 706 и 708 в выключенном состоянии. Подача напряжения на транзистор 704 может происходить, когда напряжение в узле А низкое, а подача напряжения на транзистор 710 может происходить, когда напряжение в узле В высокое. Таким образом, для подачи напряжения на транзисторы 704 и 710, на А подают низкое напряжение, а на В подают высокое напряжение. При подаче напряжения на транзисторы 704 и 710 электрический ток течет от транзистора 704 на транзистор 710 (прохождение тока, обозначенное путем 716 токопрохождения) через мотор 720. В результате происходит вращение мотора во втором направлении. Например, подачу напряжения на узлы А и В можно осуществлять с помощью одного или нескольких выключателей (не показаны). Таким образом, изменение пути токопрохождения через схему управления позволяет изменить направление вращения мотора.
В одном примере, во время операции реверсивной продувки ОНВ, подача напряжения на транзисторы 704 и 710 позволяет вращать мотор во втором направлении для реверсивного вращения двигателя.
На ФИГ. 8 представлен пример диаграммы 800, иллюстрирующей примеры операций продувки ОНВ в зависимости от параметров работы транспортного средства. А именно, ФИГ. 8 иллюстрирует операции прямой и реверсивной продувки ОНВ, а также пример перехода от операции прямой продувки ОНВ к операции реверсивной продувки ОНВ и наоборот, как раскрыто в настоящем описании.
Последовательность на ФИГ. 8 можно осуществлять путем выполнения команд в системе на ФИГ. 1 согласно способу на ФИГ. 4 во взаимодействии со способами на ФИГ. 5 и 6. Вертикальные метки в моменты t0-t12 представляют значимые моменты последовательности.
А именно, первый график сверху на ФИГ. 8 представляет изменение частоты вращения двигателя во времени, при этом частота вращения растет в направлении стрелки оси Y. Линия 802 отражает изменение частоты вращения двигателя.
Второй график сверху на ФИГ. 8 представляет изменение направления вращения двигателя во времени. Линия 804 отражает прямое или реверсивное направление вращения двигателя.
Третий график сверху на ФИГ. 8 представляет изменение работы электромотора во времени. Линия 806 отражает включенное или выключенное состояние мотора.
Четвертый график сверху на ФИГ. 8 представляет изменение направления вращения мотора во времени. Линия 808 отражает прямое или реверсивное направление вращения мотора.
Пятый график сверху на ФИГ. 8 представляет изменение уровня конденсата в ОНВ во времени, при этом уровень конденсата растет в направлении стрелки оси Y. Линия 810 отражает изменение уровня конденсата, а линия 812 отражает пороговый уровень конденсата.
Шестой график сверху на ФИГ. 8 представляет изменение режима продувки ОНВ во времени. Линия 814 отражает режим прямой продувки, режим реверсивной продувки или режим без продувки ОНВ.
Седьмой график сверху на ФИГ. 8 представляет изменение температуры каталитического нейтрализатора отработавших газов во времени, при этом температура каталитического нейтрализатора отработавших газов растет в направлении стрелки оси Y. Линия 816 отражает изменение температуры каталитического нейтрализатора отработавших газов, а линия 818 отражает пороговую температуру.
Восьмой график сверху на ФИГ. 8 представляет изменение работы транспортного средства во времени. Линия 820 отражает включенное или выключенное состояние транспортного средства.
Девятый график сверху на ФИГ. 8 представляет изменение положения рычага переключения передач. Линия 822 отражает положение переднего хода или стояночное положение рычага переключения передач.
В момент t0 и между t0 и t1 транспортное средство может быть включено, а двигатель может работать в режиме тяги от двигателя, при этом двигатель вращается в прямом направлении (804), а мотор выключен (806). Двигатель можно вращать в прямом направлении с впрыском топлива для приведения транспортного средства в движение. Во время прямого вращения двигателя с впрыском топлива, свежий всасываемый воздух поступает в заборный канал и течет через воздушный фильтр, расположенный в заборном канале, с последующим поступлением во впускной коллектор. Затем всасываемый воздух подают в цилиндры двигателя, где происходит сгорание всасываемого воздуха и топлива; при этом отработавшие газы, образующиеся при сгорании, направляют из цилиндров двигателя в атмосферу через выпускной коллектор и выпускной канал. Кроме того, в момент t0 и между t0 и t1 уровень конденсата в ОНВ может быть ниже порогового. Непосредственно перед t1 уровень конденсата может превысить пороговый (812). Поэтому, в момент t1, в связи с превышением порогового уровня конденсата, может быть необходимо запустить операцию продувки для удаления конденсата из ОНВ. При этом, в момент t1, температура каталитического нейтрализатора отработавших газов может быть ниже пороговой. Поскольку температура каталитического нейтрализатора отработавших газов ниже пороговой, запуск операции прямой продувки (когда находящийся в ОНВ конденсат удаляют из ОНВ по направлению к цилиндрам и каталитическому нейтрализатору отработавших газов двигателя) может привести к осаждению конденсата в каталитическом нейтрализаторе, так как температура каталитического нейтрализатора отработавших газов может быть недостаточна для превращения конденсата в пар. Поэтому в момент t1 операцию прямой продувки можно не запускать, даже если уровень конденсата выше порогового. Кроме того, не может быть запущена операция реверсивной продувки, так как транспортное средство работает в режиме тяги от двигателя. То есть, поскольку двигатель используют для приведения транспортного средства в движение (прямое вращение двигателя), двигатель нельзя одновременно использовать для продувки ОНВ в сторону впускного воздушного фильтра (для чего необходимо реверсивное вращение двигателя). В целом, в момент t1 операцию продувки ОНВ (прямой или реверсивной) запускать нельзя. Кроме того, в момент t1 в некоторых примерах контроллер двигателя может установить флаговый индикатор для контроля уровня конденсата при следующем выключении зажигания и запуска реверсивной продувки при следующем выключении зажигания, если уровень конденсата будет выше порогового, и будут иметь место условия для реверсивной продувки.
Между t1 и t2 транспортное средство может продолжить работу в режиме тяги от двигателя, а конденсат - продолжить скапливаться в ОНВ (810). Как сказано выше, в связи с работой транспортного средства в режиме тяги от двигателя и температурой каталитического нейтрализатора отработавших газов ниже пороговой, операцию продувки ОНВ (прямой или реверсивной) запускать нельзя.
Далее, в момент t2 транспортное средство может перейти в режим тяги от мотора, в котором для приведения транспортного средства в движение используют мотор. Следовательно, двигатель замедляет вращение до полной остановки (802). Кроме того, в момент t2 и между t2 и t3, рычаг переключения передач может находиться в положении переднего хода (не показано), и воздействие на педаль акселератора может превышать пороговое (не показано). Таким образом, условия для операции реверсивной продувки ОНВ (рычаг переключения передач в стояночном положении, либо транспортное средство остановлено, при этом воздействие на педаль акселератора меньше порогового, когда транспортное средство включено) могут отсутствовать. Поэтому операция реверсивной продувки ОНВ не может быть запущена. Кроме того, в момент t2 и между t2 и t3, температура каталитического нейтрализатора отработавших газов может оставаться ниже пороговой. Поэтому операция прямой продувки не может быть запущена. Таким образом, в моменты t2 и между t2 и t3, нельзя выполнять операцию продувки ОНВ (прямой или реверсивной).
В некоторых примерах, между t1 и t3, когда уровень конденсата выше порогового, а операцию продувки ОНВ не выполняют, можно выполнить ряд действий для снижения интенсивности осаждения конденсата и для повышения устойчивости горения, как раскрыто на шаге 416 способа 400 на ФИГ. 4. В их число могут входить: снижение производительности ОНВ и уменьшение величины запаздывания зажигания до запуска следующей операции продувки ОНВ (прямой или реверсивной).
В момент t3 транспортное средство может быть выключено (то есть может произойти событие выключения зажигания). При выключении зажигания уровень конденсата может быть выше порогового. Кроме того, С3 аккумуляторной батареи может быть выше пороговой. То есть в момент t3 имеют место условия для операции реверсивной продувки ОНВ, когда транспортное средство выключено (зажигание выключено, уровень конденсата выше порогового и С3 выше пороговой). Кроме того, поскольку транспортное средство работало в режиме тяги от мотора до события выключения зажигания, ДВК может быть ниже первого порога (не показано). Поэтому в момент t3 можно выполнить операцию реверсивной продувки ОНВ. Как раскрыто выше на примере ФИГ. 6, выполнение операции реверсивной продувки ОНВ включает в себя работу мотора от аккумуляторной батареи и вращение двигателя в реверсивном направлении без подачи топлива с помощью мотора. Таким образом, двигатель можно прокручивать в реверсивном направлении с помощью мотора. В результате, воздух поступает в цилиндры через выпускной коллектор и выпускные клапаны. Затем происходит сжатие воздуха цилиндрами и подача сжатого воздуха во впускной коллектор через впускные клапаны. В начальной фазе операции реверсивной продувки впускной дроссель может находиться в закрытом положении (не показано) для повышения ДВК сверх второго порога. При достижении второго порога ДВК впускной дроссель можно открыть, и сжатый воздух можно направлять из впускного коллектора в атмосферу через ОНВ в обход компрессора (ПКК открыт) и через перепускной канал фильтра (для обхода впускного воздушного фильтра) и обратный клапан в перепускном канале фильтра. Таким образом, направление потока сжатого воздуха из впускного коллектора в атмосферу через ОНВ позволяет удалять скапливающийся в ОНВ конденсат в атмосферу без прохождения через цилиндры двигателя и компоненты выпускной системы. Кроме того, движение в обход компрессора и впускного воздушного фильтра позволяет уменьшить скопление конденсата в компрессоре и впускном воздушном фильтре.
В некоторых примерах, при достижении второго порога ДВК, положение впускного дросселя можно изменять для создания турбулентного потока воздуха в ОНВ. Например, изменение положения впускного дросселя может включать в себя попеременную установку впускного дросселя в первое положение и отличное от него второе положение. Например, первое положение может представлять собой любое открытое положение; а второе положение может представлять собой положение, более открытое или более закрытое, чем первое. В некоторых примерах первое положение может представлять собой полностью открытое положение. В некоторых других примерах первое положение может представлять собой полностью закрытое положение. Если первое положение является полностью закрытым, второе положение может представлять собой любое открытое положение, в том числе полностью открытое положение. Изменять положение впускного дросселя можно несколько раз или в течение необходимого периода для создания турбулентного потока воздуха. Турбулентный поток воздуха может создавать ударные волны внутри ОНВ, могущие дополнительно способствовать вытеснению конденсата, находящегося в ОНВ. Частота колебаний ударных волн может зависеть как минимум от величины прохода впускного дросселя и количества раз, которые впускной дроссель открывают и закрывают. Операция реверсивной продувки может быть продолжена между t3 и t4. В ходе операции реверсивной продувки содержание конденсата в ОНВ падает (810). В момент t4 транспортное средство включают. При этом в момент t4 содержание конденсата может оставаться выше порогового. Кроме того, в момент t4 транспортное средство может работать с рычагом переключения передач в стояночном положении. Поэтому, в связи с событием включения транспортного средства и тем, что уровень конденсата выше порогового, операция реверсивной продувки может быть продолжена во время перехода транспортного средства из выключенного во включенное состояние. Кроме того, операция реверсивной продувки может быть продолжена до тех пор, пока содержание конденсата не упадет ниже порогового, при условии, что С3 аккумуляторной батареи выше пороговой, и рычаг переключения передач находится в стояночном положении. То есть мотор может продолжить вращение в реверсивном направлении, при этом реверсивная работа мотора может приводить двигатель во вращение в реверсивном направлении для операции реверсивной продувки. В данном примере, между t4 и t6 С3 аккумуляторной батареи может оставаться выше пороговой, и рычаг переключения передач может оставаться в стояночном положении. Соответственно, операция реверсивной продувки может быть продолжена в момент t4 и между t4 и t5. Следует отметить, что если С3 аккумуляторной батареи упадет ниже пороговой, или рычаг переключения передач переведут из стояночного положения, когда содержание конденсата все еще выше порогового, можно будет выполнить операцию прямой продувки, когда наступят условия для нее (например, температура каталитического нейтрализатора отработавших газов выше пороговой). При этом, если во время работы транспортного средства отсутствуют условия для прямой продувки, а содержание конденсата остается выше порогового, можно принять соответствующие меры для снижения вероятности пропуска зажигания и интенсивности скопления конденсата. В число действий, которые можно принять для снижения вероятности пропуска зажигания и интенсивности скопления конденсата, могут входить перевод транспортного средства в режим тяги от мотора (если С3 выше пороговой), изменение момента зажигания и снижение производительности ОНВ для уменьшения скопления конденсата.
В момент t5 уровень конденсата может упасть ниже порогового. В ответ на падение уровня конденсата ниже порогового, в момент t5 можно прекратить операцию реверсивной продувки. Прекращение операции реверсивной продувки может включать в себя прекращение реверсивного вращения двигателя путем прекращения реверсивного вращения мотора. Например, контроллер может подать высокое напряжение на оба узла схемы управления (например, узлы А и В на ФИГ. 7) для остановки вращения мотора. Или же контроллер может подать низкое напряжение на оба указанных узла для остановки вращения мотора.
В момент t6 может произойти событие выключения транспортного средства, и транспортное средство может оставаться в выключенном состоянии между t6 и t7. Кроме того, в момент t6 можно включить таймер в связи с событием выключения транспортного средства для контроля периода (в настоящем описании именуемого «период выдержки»), в течение которого транспортное средство остается в выключенном состоянии. Например, скопление конденсата в ОНВ может произойти после периода выдержки, продлившегося с вечера до утра, когда пары воды переходят в жидкое состояние с образованием конденсата. Соответственно, если период выдержки превышает пороговый, контроллер может запустить операцию реверсивной продувки, пока транспортное средство остается в выключенном состоянии, для снижения уровней конденсата. При этом, между t6 и t7 период выдержки может не превышать пороговый. Соответственно, операция реверсивной продувки не может быть запущена. Далее, в момент t7 может быть выявлено еще одно событие включения транспортного средства (например, по событию включения зажигания), и уровень конденсата может быть ниже порогового. В связи с событием включения транспортного средства, транспортное средство может работать в режиме тяги от мотора до момента t8 с последующим переходом в режим тяги от двигателя в момент t8 и продолжением работы в режиме тяги от двигателя между t8 и t9. Кроме того, между t7 и t9 (включая моменты t7 и t9), уровень конденсата может оставаться ниже порогового. В момент t9 температура каталитического нейтрализатора отработавших газов может превысить пороговую. При этом, поскольку уровень конденсата ниже порогового, операцию продувки ОНВ выполнять нельзя.
Непосредственно перед t10, содержание конденсата может достичь порогового уровня, а в момент t10 - может превысить его. Кроме того, в момент t10, температура каталитического нейтрализатора отработавших газов может быть выше пороговой, а транспортное средство может работать в режиме тяги от двигателя (то есть двигатель работает с впрыском топлива). Поэтому в момент t10, в связи с тем, что уровень конденсата выше порогового и температура каталитического нейтрализатора отработавших газов выше пороговой, можно выполнить операцию прямой продувки ОНВ. Выполнение операции прямой продувки ОНВ может включать в себя увеличение потока воздуха в ОНВ для продувки его от конденсата по направлению к двигателю. Выполнение операции прямой продувки подробно раскрыто на примере ФИГ. 4.
Между t10 и t11 уровень конденсата может падать в ходе продувки ОНВ. При этом уровень конденсата может остаться выше порогового. В момент t11 выявляют событие выключения транспортного средства. Поэтому, в связи с замедлением вращения двигателя до полной остановки, операцию прямой продувки прекращают. При этом в момент t11 уровень конденсата все еще выше порогового. Поэтому в момент t11, в связи с выключением зажигания и тем, что уровень конденсата все еще выше порогового, можно выполнить операцию реверсивной продувки ОНВ. Следует отметить, что в момент t11 С3 аккумуляторной батареи может быть выше пороговой, и указанная аккумуляторная батарея может обеспечить вращение в реверсивном направлении мотора, в свою очередь могущего обеспечить вращение двигателя в реверсивном направлении. Как сказано выше, двигатель приводят во вращение от мотора без подачи топлива и в реверсивном направлении для повышения ДВК. Сжатый воздух из впускного коллектора используют для удаления конденсата из ОНВ в сторону атмосферы. При этом, если С3 аккумуляторной батареи ниже пороговой, операция реверсивной продувки не может быть запущена, даже если содержание конденсата выше порогового и транспортное средство выключено. В таких условиях можно выполнить операцию прямой продувки (при наличии условий для нее (например, температура каталитического нейтрализатора отработавших газов выше пороговой)) во время следующего периода работы транспортного средства (нахождения транспортного средства во включенном состоянии).
Между t11 и t12 операция реверсивной продувки может быть продолжена. В момент t12 уровень конденсата может упасть ниже порогового, в связи с чем операция реверсивной продувки ОНВ может быть прекращена.
Таким образом, в зависимости от параметров работы транспортного средства и двигателя, можно выполнить операцию прямой или реверсивной продувки ОНВ для уменьшения скопления конденсата в ОНВ.
В одном примере способ для двигателя с наддувом содержит шаги, на которых: при превышении порогового уровня конденсата в охладителе наддувочного воздуха двигатель приводят во вращение в реверсивном направлении без подачи в него топлива и направляют поток сжатого воздуха из впускного коллектора двигателя в сторону впускного воздушного фильтра через охладитель наддувочного воздуха. В первом примере способа указанное направление потока сжатого воздуха включает в себя то, что сначала повышают давление во впускном коллекторе путем вращения двигателя в реверсивном направлении без подачи в него топлива с закрытым впускным дросселем, и при достижении порогового давления во впускном коллекторе открывают впускной дроссель с одновременным вращением двигателя в реверсивном направлении без подачи в него топлива. Второй пример способа необязательно включает в себя первый пример и отличается тем, что двигатель приводят во вращение в реверсивном направлении посредством мотора, электрически соединенного с аккумуляторной батареей, когда степень ее заряженности выше пороговой. Третий пример способа необязательно включает в себя первый и (или) второй примеры и отличается тем, что двигатель приводят во вращение в реверсивном направлении в случае превышения порогового уровня конденсата и в ответ на событие выключения зажигания, если степень заряженности указанной аккумуляторной батареи выше пороговой во время указанного события выключения зажигания. Четвертый пример способа необязательно содержит один или несколько примеров с первого по третий и отличается тем, что двигатель приводят во вращение в реверсивном направлении в случае превышения порогового уровня конденсата и в ответ на событие включения зажигания, если степень заряженности указанной аккумуляторной батареи выше пороговой во время указанного события включения зажигания, и если рычаг переключения передач находится в стояночном положении. Пятый пример способа необязательно содержит один или несколько примеров с первого по четвертый и отличается тем, что двигатель приводят во вращение в реверсивном направлении в случае превышения порогового уровня конденсата, когда транспортное средство находится во включенном состоянии, если степень заряженности указанной аккумуляторной батареи выше пороговой, и транспортное средство остановлено. Шестой пример способа необязательно содержит один или несколько примеров с первого по пятый и дополнительно содержит шаги, на которых открывают перепускной клапан компрессора, открывают регулятор давления наддува и закрывают клапан РОГ во время указанного направления потока. Седьмой пример способа необязательно содержит один или несколько примеров с первого по шестой и отличается тем, что указанные реверсивное вращение двигателя и направление потока прекращают в ответ на падение уровня конденсата до порогового и (или) падение степени заряженности ниже пороговой; причем указанная пороговая степень заряженности зависит от уровня конденсата.
В другом примере способ для двигателя с наддувом содержит шаги, на которых: при превышении порогового уровня конденсата в охладителе наддувочного воздуха, в первом состоянии охладитель наддувочного воздуха продувают от конденсата в сторону каталитического нейтрализатора отработавших газов через цилиндры двигателя; и во втором состоянии охладитель наддувочного воздуха продувают от конденсата в сторону впускного воздушного фильтра. В первом примере способа продувка охладителя наддувочного воздуха от конденсата в сторону каталитического нейтрализатора отработавших газов включает в себя приведение двигателя во вращение в прямом направлении и увеличение потока воздуха в двигатель сверх запрашиваемого водителем транспортного средства, при этом указанное увеличение потока воздуха включает в себя увеличение степени открытия заслонки впускного дросселя; причем продувка охладителя наддувочного воздуха от конденсата в сторону впускного воздушного фильтра включает в себя приведение двигателя во вращение, без подачи топлива, в реверсивном направлении посредством мотора, и, при превышении порогового давления во впускном коллекторе, полное открытие указанной впускной заслонки и направление потока сжатого воздуха из цилиндров двигателя в сторону впускного воздушного фильтра через охладитель наддувочного воздуха. Второй пример способа необязательно включает в себя первый пример и отличается тем, что продувка охладителя наддувочного воздуха от конденсата в сторону впускного воздушного фильтра включает в себя приведение двигателя во вращение, без подачи топлива, в реверсивном направлении посредством мотора, и, при превышении порогового давления во впускном коллекторе, попеременную установку указанной впускной заслонки то в первое положение, то во второе положение пороговое количество раз, и подачу турбулентного потока сжатого воздуха из цилиндров двигателя в сторону впускного воздушного фильтра через охладитель наддувочного воздуха. Третий пример способа необязательно включает в себя первый и (или) второй примеры и отличается тем, что указанное первое состояние представляет собой состояние, когда транспортное средство включено и температура каталитического нейтрализатора отработавших газов выше пороговой; причем указанное второе состояние представляет собой состояние, в котором транспортное средство выключено и степень заряженности аккумуляторной батареи, электрически соединенной с мотором, выше пороговой. Четвертый пример способа необязательно содержит один или несколько примеров с первого по третий и дополнительно содержит шаг, на котором, при превышении порогового уровня конденсата, в третьем состоянии, представляющем собой состояние, в котором транспортное средство включено и температура каталитического нейтрализатора отработавших газов ниже пороговой, не продувают охладитель наддувочного воздуха от конденсата, и регулируют параметры работы двигателя для повышения устойчивости горения. Пятый пример способа необязательно содержит один или несколько примеров с первого по четвертый и отличается тем, что во время продувки охладителя наддувочного воздуха от конденсата в сторону впускного воздушного фильтра, поток конденсата из охладителя наддувочного воздуха направляют в атмосферу по перепускной магистрали компрессора, установленной параллельно компрессору, и каналу, одним концом связанному с заборным каналом в области выше по потоку от компрессора и ниже по потоку от впускного воздушного фильтра, а другим концом - с атмосферой; при этом указанный канал содержит обратный клапан.
В другом примере система гибридного транспортного средства содержит двигатель, содержащий впускной коллектор, при этом указанный впускной коллектор выполнен с возможностью сообщения с окружающей средой через заборный канал; компрессор, соединенный с заборным каналом выше по потоку от впускного дросселя; охладитель наддувочного воздуха, установленный ниже по потоку от указанного компрессора; трубку, соединенную с заборным каналом в области выше по потоку от указанного компрессора и ниже по потоку от впускного воздушного фильтра; обратный клапан, расположенный в указанной трубке; и контроллер с машиночитаемыми командами в долговременной памяти для осуществления следующих действий: в первом состоянии - увеличения потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха в первом направлении; во втором состоянии -увеличения потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха во втором, противоположном, направлении; и в третьем состоянии - изменения направления потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха с первого направления на второе направление. В первом примере системы первое состояние включает в себя: уровень конденсата выше порогового, нахождение транспортного средства во включенном состоянии, воздействие на педаль акселератора сильнее порогового, и температуру каталитического нейтрализатора отработавших газов выше пороговой. Второй пример системы необязательно включает в себя первый пример и отличается тем, что указанное второе состояние включает в себя: уровень конденсата выше порогового, нахождение транспортного средства в выключенном состоянии и степень заряженности аккумуляторной батареи выше пороговой. Третий пример системы необязательно включает в себя первый и (или) второй примеры и отличается тем, что указанное второе состояние включает в себя: уровень конденсата выше порогового, нахождение транспортного средства во включенном состоянии, степень заряженности аккумуляторной батареи выше пороговой, и рычаг переключения передач в стояночном положении. Четвертый пример системы необязательно содержит один или несколько примеров с первого по третий и отличается тем, что указанное третье состояние включает в себя: событие выключения зажигания, при этом поток воздуха через охладитель наддувочного воздуха был увеличен в первом направлении до этого события выключения зажигания, уровень конденсата выше порогового во время события выключения зажигания и степень заряженности аккумуляторной батареи выше пороговой во время события выключения зажигания. Пятый пример способа необязательно включает в себя один или несколько примеров с первого по четвертый и отличается тем, что увеличение потока воздуха во время указанного первого состояния выполняют за счет увеличения открытия впускного дросселя и вращения двигателя в прямом направлении с впрыском топлива; причем во втором состоянии увеличение потока воздуха выполняют за счет вращения двигателя в реверсивном направлении, без впрыска топлива, посредством мотора, при этом мотор выполнен с возможностью работы от аккумуляторной батареи; причем изменение направления потока воздуха через ОНВ выполняют за счет изменения направления вращения двигателя с прямого на реверсивное.
Следует отметить, что включенные в настоящую заявку примеры алгоритмов управления и оценки могут использоваться с разнообразными конфигурациями систем двигателей и (или) транспортных средств. Раскрытые в настоящем описании способы и алгоритмы управления можно хранить в виде исполняемых команд в долговременной памяти и могут реализовываться системой управления, содержащей контроллер, во взаимодействии с различными датчиками, исполнительными механизмами и другими техническими средствами системы двигателя. Раскрытые в настоящей заявке конкретные алгоритмы могут представлять собой одну или любое количество стратегий обработки, таких как управляемые событиями, управляемые прерываниями, многозадачные, многопотоковые и т.д. Таким образом, проиллюстрированные разнообразные действия, операции и (или) функции могут выполняться в указанной последовательности, параллельно, а в некоторых случаях могут опускаться. Точно так же указанный порядок обработки не обязательно требуется для достижения отличительных особенностей и преимуществ описываемых здесь вариантов осуществления изобретения, но служит для удобства иллюстрирования и описания. Одно или несколько из иллюстрируемых действий, операций и/или функций могут выполняться повторно в зависимости от конкретной применяемой стратегии. Кроме того, раскрытые действия, операции и (или) функции могут графически изображать код, программируемый в долговременной памяти машиночитаемого носителя данных в системе управления двигателем, при этом раскрытые действия реализуют путем выполнения команд, содержащихся в системе, содержащей вышеупомянутые технические средства в составе двигателя, взаимодействующие с электронным контроллером.
Следует понимать, что раскрытые в настоящем описании конфигурации и программы по своей сути являются лишь примерами, и что конкретные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, ибо возможны разнообразные их модификации. Например, вышеизложенная технология может быть применена к двигателям со схемами расположения цилиндров V-6, I-4, I-6, V-12, в схеме с 4-мя оппозитными цилиндрами и в двигателях других типов. Предмет настоящего изобретения включает в себя все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и схем, а также других отличительных признаков, функций и (или) свойств, раскрытых в настоящем описании.
В нижеследующей формуле изобретения, в частности, указаны определенные комбинации и подкомбинации компонентов, которые считаются новыми и неочевидными. В таких пунктах формулы ссылка может быть сделана на «один» элемент или «первый» элемент или на эквивалентный термин. Следует понимать, что такие пункты могут включать в себя один или более указанных элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Иные комбинации и подкомбинации раскрытых отличительных признаков, функций, элементов или свойств могут быть включены в формулу путем изменения имеющихся пунктов или путем представления новых пунктов формулы в настоящей или родственной заявке. Такие пункты формулы изобретения, независимо от того, являются они более широкими, более узкими, эквивалентными или отличающимися в отношении объема идеи первоначальной формулы изобретения, также считаются включенными в предмет настоящего изобретения.

Claims (32)

1. Способ для двигателя с наддувом, содержащий шаги, на которых:
при превышении порогового уровня конденсата в охладителе наддувочного воздуха двигатель приводят во вращение в реверсивном направлении без подачи в него топлива и направляют поток сжатого воздуха из впускного коллектора двигателя в сторону впускного воздушного фильтра через охладитель наддувочного воздуха.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное направление потока сжатого воздуха включает в себя то, что сначала повышают давление во впускном коллекторе путем вращения двигателя в реверсивном направлении без подачи в него топлива с закрытым впускным дросселем, и при достижении порогового давления во впускном коллекторе открывают впускной дроссель с одновременным вращением двигателя в реверсивном направлении без подачи в него топлива.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что двигатель приводят во вращение в реверсивном направлении посредством мотора, электрически соединенного с аккумуляторной батареей, когда степень ее заряженности выше пороговой.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что двигатель приводят во вращение в реверсивном направлении в случае превышения порогового уровня конденсата и в ответ на событие выключения зажигания, если степень заряженности указанной аккумуляторной батареи выше пороговой во время указанного события выключения зажигания.
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что двигатель приводят во вращение в реверсивном направлении в случае превышения порогового уровня конденсата и в ответ на событие включения зажигания, если степень заряженности указанной аккумуляторной батареи выше пороговой во время указанного события включения зажигания и если рычаг переключения передач находится в стояночном положении.
6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что двигатель приводят во вращение в реверсивном направлении в случае превышения порогового уровня конденсата, когда транспортное средство находится во включенном состоянии, если степень заряженности указанной аккумуляторной батареи выше пороговой, и транспортное средство остановлено.
7. Способ по п. 3, дополнительно содержащий шаги, на которых: открывают перепускной клапан компрессора, открывают регулятор давления наддува и закрывают клапан РОГ во время указанного направления потока.
8. Способ по п. 3, отличающийся тем, что указанные реверсивное вращение двигателя и направление потока прекращают в ответ на падение уровня конденсата до порогового уровня и (или) падение степени заряженности ниже пороговой степени; причем указанная пороговая степень заряженности зависит от уровня конденсата.
9. Способ для двигателя с наддувом, содержащий шаги, на которых:
при превышении порогового уровня конденсата в охладителе наддувочного воздуха в первом состоянии охладитель наддувочного воздуха продувают от конденсата в сторону каталитического нейтрализатора отработавших газов через цилиндры двигателя; и
во втором состоянии охладитель наддувочного воздуха продувают от конденсата в сторону впускного воздушного фильтра.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что продувка охладителя наддувочного воздуха от конденсата в сторону каталитического нейтрализатора отработавших газов включает в себя приведение двигателя во вращение в прямом направлении и увеличение потока воздуха в двигатель сверх запрашиваемого водителем транспортного средства, при этом указанное увеличение потока воздуха включает в себя увеличение степени открытия заслонки впускного дросселя; причем продувка охладителя наддувочного воздуха от конденсата в сторону впускного воздушного фильтра включает в себя приведение двигателя во вращение, без подачи в него топлива, в реверсивном направлении посредством мотора, и, при превышении порогового давления во впускном коллекторе, полное открытие указанной заслонки впускного дросселя и направление потока сжатого воздуха из цилиндров двигателя в сторону впускного воздушного фильтра через охладитель наддувочного воздуха.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что во время продувки охладителя наддувочного воздуха от конденсата в сторону впускного воздушного фильтра поток конденсата из охладителя наддувочного воздуха направляют в атмосферу по перепускной магистрали компрессора, установленной параллельно компрессору, и каналу, одним концом связанному с заборным каналом в области выше по потоку от компрессора и ниже по потоку от впускного воздушного фильтра, а другим концом - с атмосферой; при этом указанный канал содержит обратный клапан.
12. Способ по п. 9, отличающийся тем, что указанное первое состояние представляет собой состояние, когда транспортное средство включено и температура каталитического нейтрализатора отработавших газов выше пороговой; причем указанное второе состояние представляет собой состояние, в котором транспортное средство выключено и степень заряженности аккумуляторной батареи, электрически соединенной с мотором, выше пороговой.
13. Способ по п. 12, дополнительно содержащий шаг, на котором:
при превышении порогового уровня конденсата, в третьем состоянии, представляющем собой состояние, в котором транспортное средство включено и температура каталитического нейтрализатора отработавших газов ниже пороговой, не продувают охладитель наддувочного воздуха от конденсата и регулируют параметры работы двигателя для повышения устойчивости горения.
14. Способ по п. 9, отличающийся тем, что продувка охладителя наддувочного воздуха от конденсата в сторону впускного воздушного фильтра включает в себя приведение двигателя во вращение, без подачи в него топлива, в реверсивном направлении посредством мотора, и, при превышении порогового давления во впускном коллекторе, попеременную установку впускной заслонки то в первое положение, то во второе положение пороговое количество раз, и подачу турбулентного потока сжатого воздуха из цилиндров двигателя в сторону впускного воздушного фильтра через охладитель наддувочного воздуха.
15. Система гибридного транспортного средства, содержащая:
двигатель, содержащий впускной коллектор, при этом указанный впускной коллектор выполнен с возможностью сообщения с воздухом окружающей среды через заборный канал;
компрессор, соединенный с заборным каналом выше по потоку от впускного дросселя;
охладитель наддувочного воздуха, установленный ниже по потоку от указанного компрессора;
трубку, соединенную с заборным каналом в области выше по потоку от указанного компрессора и ниже по потоку от впускного воздушного фильтра;
обратный клапан, расположенный в указанной трубке; и
контроллер с машиночитаемыми командами в долговременной памяти для осуществления следующих действий:
в первом состоянии - увеличения потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха в первом направлении;
во втором состоянии - увеличения потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха во втором, противоположном, направлении; и
в третьем состоянии - изменения направления потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха с первого направления на второе направление, причем первое состояние включает в себя: уровень конденсата выше порогового, нахождение транспортного средства во включенном состоянии, воздействие на педаль акселератора сильнее порогового и температуру каталитического нейтрализатора отработавших газов выше пороговой.
16. Система по п. 15, отличающаяся тем, что увеличение потока воздуха во время указанного первого состояния выполняют за счет увеличения открытия впускного дросселя и вращения двигателя в прямом направлении с впрыском топлива; причем во втором состоянии увеличение потока воздуха выполняют за счет вращения двигателя в реверсивном направлении, без впрыска топлива, посредством мотора, при этом мотор выполнен с возможностью работы от аккумуляторной батареи; причем изменение направления потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха выполняют за счет изменения направления вращения двигателя с прямого на реверсивное.
17. Система по п. 15, отличающаяся тем, что указанное второе состояние включает в себя: уровень конденсата выше порогового, нахождение транспортного средства в выключенном состоянии и степень заряженности аккумуляторной батареи выше пороговой.
18. Система по п. 15, отличающаяся тем, что указанное второе состояние включает в себя: уровень конденсата выше порогового, нахождение транспортного средства во включенном состоянии, степень заряженности аккумуляторной батареи выше пороговой и рычаг переключения передач в стояночном положении.
19. Система по п. 15, отличающаяся тем, что указанное третье состояние включает в себя: событие выключения зажигания, при этом поток воздуха через охладитель наддувочного воздуха увеличен в первом направлении до этого события выключения зажигания, уровень конденсата выше порогового во время события выключения зажигания и степень заряженности аккумуляторной батареи выше пороговой во время события выключения зажигания.
RU2016144417A 2015-11-23 2016-11-11 Способ (варианты) и система для продувки охладителя наддувочного воздуха от конденсата RU2679090C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/948,856 US9938913B2 (en) 2015-11-23 2015-11-23 Methods and systems for purging condensate from a charge air cooler
US14/948,856 2015-11-23

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016144417A RU2016144417A (ru) 2018-05-11
RU2016144417A3 RU2016144417A3 (ru) 2018-12-10
RU2679090C2 true RU2679090C2 (ru) 2019-02-05

Family

ID=58693738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016144417A RU2679090C2 (ru) 2015-11-23 2016-11-11 Способ (варианты) и система для продувки охладителя наддувочного воздуха от конденсата

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9938913B2 (ru)
CN (1) CN106762103A (ru)
DE (1) DE102016121897A1 (ru)
RU (1) RU2679090C2 (ru)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10337347B2 (en) 2016-06-30 2019-07-02 Ge Global Sourcing Llc Method and systems for an energy recovery and energy converting unit for an engine
US10836372B2 (en) * 2016-08-24 2020-11-17 Ford Global Technologies, Llc System and method for controlling a hybrid vehicle in park or neutral
US10156211B1 (en) * 2017-08-11 2018-12-18 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for particulate filter cleaning
US11555440B2 (en) 2017-11-29 2023-01-17 Ford Global Technologies, Llc Pressurized air induction system
US10612455B2 (en) 2017-11-29 2020-04-07 Ford Global Technologies, Llc Pressurized air induction system
US10145340B1 (en) * 2017-12-01 2018-12-04 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for heating a vehicle intake manifold during stop/start events
CN108278160B (zh) * 2018-01-29 2020-06-16 中国第一汽车股份有限公司 内燃机排气露点检测系统
JP6943200B2 (ja) * 2018-02-13 2021-09-29 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
JP7052707B2 (ja) * 2018-12-18 2022-04-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御システム
JP7196715B2 (ja) 2019-03-25 2022-12-27 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両およびハイブリッド車両の制御方法
US12059645B1 (en) * 2020-05-08 2024-08-13 10X Genomics, Inc. Condensation removal from compressed gas systems
US11473538B2 (en) * 2021-02-23 2022-10-18 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems to decrease charge air cooler condensate
KR20220153130A (ko) * 2021-05-10 2022-11-18 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 인터쿨러 응축수 제거 시스템 및 방법
US11326529B1 (en) 2021-05-24 2022-05-10 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for mitigating water ingestion in variable displacement engine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050056263A1 (en) * 2002-06-21 2005-03-17 Kennedy Lawrence C. Working fluid circuit for a turbocharged engine having exhaust gas recirculation
US20110253111A1 (en) * 2010-04-15 2011-10-20 Ford Global Technologies, Llc Condensate Management for Motor-Vehicle Compressed Air Storage Systems
RU143481U1 (ru) * 2012-10-17 2014-07-27 ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи Система охладителя наддувочного воздуха
RU2013145338A (ru) * 2012-10-10 2015-04-20 ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи Способ для двигателя с наддувом, способ для двигателя транспортного средства и способ для двигателя (варианты)
RU2013146804A (ru) * 2012-10-19 2015-04-27 Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК Способ продувки конденсата из охладителя наддувочного воздуха

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6394210B2 (en) * 1999-06-07 2002-05-28 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Temperature controller for vehicular battery
US6237357B1 (en) * 1999-06-07 2001-05-29 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Vehicular air conditioner using heat pump
US8439021B2 (en) * 2010-06-15 2013-05-14 Deere & Company EGR system for an internal combustion engine
US9080536B2 (en) * 2011-02-24 2015-07-14 General Electric Company Systems and methods for exhaust gas recirculation
DE102011120422A1 (de) * 2011-12-08 2013-06-13 Mann + Hummel Gmbh Brennkraftmaschine mit Abgasrückführungseinrichtung
CN102562273B (zh) * 2012-02-13 2014-01-08 清华大学 具有可变几何增压涡轮的涡轮复合装置及其发动机系统
US20130298552A1 (en) * 2012-05-09 2013-11-14 Scuderi Group, Inc. Systems and methods for series-sequential turbocharging
US20140060102A1 (en) * 2012-09-04 2014-03-06 GM Global Technology Operations LLC Mild ambient vehicular heat pump system
US9476345B2 (en) * 2012-10-19 2016-10-25 Ford Global Technologies, Llc Engine cooling fan to reduce charge air cooler corrosion
US9004046B2 (en) * 2012-11-08 2015-04-14 Ford Global Technologies, Llc System and method to identify ambient conditions
US9359964B2 (en) * 2012-12-07 2016-06-07 Ford Global Technologies, Llc Controlled transient acceleration to evacuate condensate from a charge air cooler
US9394858B2 (en) * 2013-03-11 2016-07-19 Ford Global Technologies, Llc Charge air cooling control for boosted engines to actively maintain targeted intake manifold air temperature
US9464562B2 (en) * 2013-05-02 2016-10-11 Ford Global Technologies, Llc Variable valve system to reduce condensation in a charge air cooler
JP6119546B2 (ja) * 2013-10-09 2017-04-26 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
US9267423B2 (en) * 2014-06-03 2016-02-23 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for increasing airflow through a charge air cooler to decrease charge air cooler condensate
US9625223B2 (en) * 2014-08-18 2017-04-18 Atieva, Inc. Self-cleaning fan assembly
US20160305374A1 (en) * 2015-04-14 2016-10-20 General Electric Company Method and systems for managing condensate
US20170106740A1 (en) * 2015-10-14 2017-04-20 Denso International America, Inc. Heat exchanger for vehicle and heat exchanging system having the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050056263A1 (en) * 2002-06-21 2005-03-17 Kennedy Lawrence C. Working fluid circuit for a turbocharged engine having exhaust gas recirculation
US20110253111A1 (en) * 2010-04-15 2011-10-20 Ford Global Technologies, Llc Condensate Management for Motor-Vehicle Compressed Air Storage Systems
RU2013145338A (ru) * 2012-10-10 2015-04-20 ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи Способ для двигателя с наддувом, способ для двигателя транспортного средства и способ для двигателя (варианты)
RU143481U1 (ru) * 2012-10-17 2014-07-27 ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи Система охладителя наддувочного воздуха
RU2013146804A (ru) * 2012-10-19 2015-04-27 Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК Способ продувки конденсата из охладителя наддувочного воздуха

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016144417A3 (ru) 2018-12-10
US9938913B2 (en) 2018-04-10
DE102016121897A1 (de) 2017-05-24
US20170145933A1 (en) 2017-05-25
CN106762103A (zh) 2017-05-31
RU2016144417A (ru) 2018-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2679090C2 (ru) Способ (варианты) и система для продувки охладителя наддувочного воздуха от конденсата
RU2716338C2 (ru) Способ (варианты) и система регулирования эжектирующего потока
RU2711254C2 (ru) Способ (варианты) регулирования эжектирующего потока через вытяжное устройство и гибридное транспортное средство
RU2741531C2 (ru) Способ регенерации фильтра твёрдых частиц выпускной системы двигателя (варианты)
US8555615B2 (en) Internal combustion engine exhaust gas control system and control method of internal combustion engine exhaust gas control system
US8783231B2 (en) Venturi for vapor purge
RU2719120C2 (ru) Способ (варианты) и система для обнаружения утечек во впускном коллекторе
US9050885B1 (en) Systems and methods for managing bleed emissions in plug-in hybrid electric vehicles
US10859044B2 (en) Methods and systems for removing moisture from engine components
RU2598119C2 (ru) Способ работы топливной системы (варианты) и топливная система транспортного средства
CN102220910B (zh) 机动车辆压缩空气储存系统的冷凝物管理
CN102220898B (zh) 一种用于提供空气到发动机燃烧室的方法
US10196996B2 (en) Methods and systems for diagnosing an engine intake humidity sensor
US10465615B2 (en) Engine cooling by electrically driven intake air compressor
US20150158378A1 (en) Systems and methods for managing bleed emissions in plug-in hybrid electric vehicles
CN104373199A (zh) 估算增压空气冷却器的冷凝物存储和/或释放的方法
RU2715637C2 (ru) Способ (варианты) и система для управления эжектирующим потоком через аспиратор для двигателя автомобиля
JP6763488B2 (ja) 車両用内燃機関の制御方法および制御装置
CN111433445A (zh) 车辆用内燃机的控制方法以及控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201112