RU2711898C2 - Способ работы двигателя (варианты) и система работы двигателя - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложены способы и системы для выдачи разрежения в транспортное средство. В одном из примеров способ регулирует отношение количества воздуха к количеству топлива двигателя для обогащения топливовоздушной смеси с целью снижения потребления двигателем воздуха и создания дополнительного разрежения в транспортном средстве в условиях, не способствующих созданию необходимого уровня разрежения. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способам и системам работы двигателя, который вырабатывает разрежение для транспортного средства. Способы и системы могут быть особенно пригодны для двигателей, которые работают на более высоких высотах над уровнем моря.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ И РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Рабочий объем двигателя транспортного средства может быть уменьшен для сбережения топлива и уменьшения выбросов двигателя. Водитель может требовать аналогичные величины крутящего момента от малого двигателя, как от большего двигателя, в аналогичных условиях эксплуатации. Меньший двигатель может работать при более высоком давлении во впускном коллекторе для создания той же самой величины крутящего момента, вырабатываемого большим двигателем, работающим при более низком давлении во впускном коллекторе. Как результат, больший двигатель может работать с давлением во впускном коллекторе, которое находится ниже, чем атмосферное давление, чаще, чем меньший двигатель во время сходных условий эксплуатации. Более низкие давления во впускном коллекторе или более высокое разрежение на впуске, вырабатываемые большим двигателем, могут предоставлять большему двигателю возможность выдавать большее дополнительное разрежение в системы транспортного средства, которые работают на разрежении (например, тормоза, вентиляционные каналы HVAC, и т. д.). Меньший двигатель может вырабатывать достаточное разрежение при более высоких барометрических давлениях (например, на меньших высотах над уровнем моря), но ему может быть трудно выдавать требуемую величину разрежения на больших высотах над уровнем моря, где меньшая концентрация кислорода может иметься в распоряжении.

Авторы в материалах настоящей заявки осознали вышеупомянутые недостатки и разработали способ работы двигателя и систему работы двигателя.

Согласно одному аспекту предложен способ работы двигателя, включающий: осуществление работы двигателя на числе оборотов холостого хода с однородной топливовоздушной смесью; и обогащение однородной топливовоздушной смеси и уменьшение величины потока воздуха двигателя для поддержания двигателя на числе оборотов холостого хода в ответ на запрос разрежения.

Однородная топливовоздушная смесь предпочтительно является стехиометрическим отношением количества воздуха к количеству топлива, когда запрос разрежения отсутствует.

Обогащение однородного отношения количества воздуха к количеству топлива предпочтительно включает обогащение однородного отношения количества воздуха к количеству топлива до по меньшей мере лямбда 0,8.

Обогащение однородного отношения количества воздуха к количеству топлива предпочтительно не осуществляют, когда барометрическое давление окружающей среды является большим, чем пороговое давление, и обогащение однородного отношения количества воздуха к количеству топлива предпочтительно осуществляют, когда барометрическое давление окружающей среды не является большим, чем пороговое давление.

Обогащение однородного отношения количества воздуха к количеству топлива предпочтительно не осуществляют, когда двигатель работает на высоте над уровнем моря, меньшей, чем пороговая высота над уровнем моря, и обогащение однородного отношения количества воздуха к количеству топлива предпочтительно осуществляют, когда двигатель работает на высоте над уровнем моря, большей, чем пороговая высота над уровнем моря.

Способ предпочтительно дополнительно включает втягивание воздуха из бака для накопления разрежения в двигатель, в то время как двигатель работает на обогащенном однородном отношении количества воздуха к количеству топлива.

Способ предпочтительно дополнительно включает подачу обогащенной однородной топливовоздушной смеси в двигатель в ответ на запрос разрежения, когда двигатель не является работающим на холостом ходу, и подачу стехиометрической однородной топливовоздушной смеси в двигатель при отсутствии запроса разрежения.

Согласно другому аспекту предложен способ работы двигателя, включающий: осуществление опережения установки фазы закрывания впускного клапана, осуществление опережения установки момента зажигания и обогащение топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель, в ответ на запрос разрежения и разрежение во впускном коллекторе двигателя, не являющееся меньшим, чем пороговое разрежение; и обогащение топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель, не осуществление опережения установки фазы закрывания впускного клапана и не осуществление опережения установки момента зажигания в ответ на запрос разрежения и разрежение во впускном коллекторе двигателя, находящееся в пределах порогового уровня разрежения от порогового разрежения.

Обогащение отношения количества воздуха к количеству топлива предпочтительно включает обогащение отношения количества воздуха к количеству топлива до более обогащенного отношения количества воздуха к количеству топлива, чем лямбда 0,8.

Установка фазы закрывания впускного клапана предпочтительно подвергается опережению до осуществления опережения установки момента зажигания.

Установка момента зажигания предпочтительно подвергается опережению до обогащения отношения количества воздуха к количеству топлива.

Способ предпочтительно дополнительно включает смещение каталитического нейтрализатора с обеднением в ответ на запрос разрежения.

Способ предпочтительно дополнительно включает смещение топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель, с обеднением в ответ на крутящий момент двигателя, являющийся большим, чем пороговый крутящий момент.

Способ предпочтительно дополнительно включает не осуществление обогащения топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель, в ответ на барометрическое давление окружающей среды, являющееся большим, чем пороговое значение.

Согласно еще одному аспекту предложена система работы двигателя, содержащая: двигатель; бак для накопления разрежения, включающий датчик разрежения; и контроллер, включающий исполняемые команды, хранимые на постоянном носителе, для обогащения топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель, в ответ на уровень разрежения бака для накопления разрежения, являющийся меньшим, чем пороговый уровень.

Система предпочтительно дополнительно содержит устройство регулирования впускного клапана, присоединенное к двигателю, и дополнительные команды для осуществления опережения установки фаз распределения впускного клапана посредством устройства регулирования впускного клапана в ответ на уровень разрежения бака для накопления разрежения, являющийся меньшим, чем пороговый уровень.

Система предпочтительно дополнительно содержит генератор переменного тока, присоединенный к двигателю, и дополнительные команды для снижения нагрузки генератора переменного тока, приложенной к двигателю, в ответ на уровень разрежения бака для накопления разрежения, являющийся меньшим, чем пороговый уровень.

Система предпочтительно дополнительно содержит дополнительные команды для подачи обедненного отношения количества воздуха к количеству топлива в двигатель в ответ на уровень крутящего момента двигателя, являющийся большим, чем пороговое значение, наряду с тем, что уровень разрежения бака для накопления разрежения является меньшим, чем пороговый уровень.

Система предпочтительно дополнительно содержит дополнительные команды для подачи обедненного отношения количества воздуха к количеству топлива в двигатель в ответ на разрежение во впускном коллекторе, находящееся в пределах требуемого уровня разрежения порогового разрежения.

Система предпочтительно дополнительно содержит дополнительные команды для обеднения топливовоздушной смеси до стехиометрической топливовоздушной смеси в ответ на состояние каталитического нейтрализатора.

Посредством обогащения отношения количества воздуха к количеству топлива, выдаваемого в двигатель, в ответ на запрос разрежения, может быть возможным обеспечить технический результат формирования дополнительного разрежения в двигателе во время условий эксплуатации, которые могут не способствовать формированию разрежения. Например, если двигатель работает на холостом ходу на большей высоте над уровнем моря, и запрос разрежения выдается в ответ на низкий уровень накопленного разрежения, отношение количества воздуха к количеству топлива двигателя может обогащаться, так чтобы двигатель выдавал такой же крутящий момент, как до того, как отношение количества воздуха к количеству топлива двигателя было обогащено при более низкой величине потока воздуха двигателя. Посредством снижения количества воздуха, текущего через двигатель, двигатель может повышать уровень разрежения впускного коллектора, так что величина накопленного разрежения может повышаться.

Настоящее описание может обеспечивать несколько преимуществ. Более конкретно, оно может позволять двигателю вырабатывать дополнительное разрежение на больших высотах над уровнем моря. Кроме того, оно может обеспечивать дополнительное разрежение без повышения себестоимости системы. Дополнительно, оно может повышать выработку разрежения, не повышая выбросы двигателя.

Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания станут с легкостью очевидны из последующего подробного описания изобретения при рассмотрении в одиночку или вместе с прилагаемыми чертежами.

Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, представлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Оно не идентифицирует ключевые или существенные признаки заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определяется формулой изобретения, которая следует после подробного описания. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые решают какие-нибудь недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Преимущества, описанные в материалах настоящей заявки, станут более понятными при ознакомлении с примером, приведенным здесь в качестве подробного описания изобретения, при прочтении в одиночку или со ссылкой на чертежи, на которых:

Фиг. 1 представляет собой принципиальную схему двигателя;

Фиг. 2 представляет собой график примерной последовательности эксплуатации двигателя;

Фиг. 3 и 4 представляют собой блок-схему последовательности операций способа примерного способа управления двигателем для усиления выработки разрежения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее описание имеет отношение к обеспечению разрежения для потребителей разрежения транспортного средства. В одном из неограничивающих примеров, двигатель, как проиллюстрировано на фиг. 1, может быть источником формирования разрежения, используемого по всему транспортному средству. Фиг. 2 показывает примерную рабочую последовательность двигателя согласно способу по фиг. 3 и 4. Разрежение может выдаваться на потребители разрежения транспортного средства согласно способу по фиг. 3 и 4.

Со ссылкой на фиг. 1, двигатель 10 внутреннего сгорания, содержащий множество цилиндров, один цилиндр которого показан на фиг. 1, управляется электронным контроллером 12 двигателя. Двигатель 10 включает в себя камеру 30 сгорания и стенки 32 цилиндра с поршнем 36, расположенным в них и присоединенным к коленчатому валу 40. Камера 30 сгорания показана сообщающейся с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через соответственный впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Каждый впускной клапан и выпускной клапан может приводиться в действие кулачком 51 впускного клапана и кулачком 53 выпускного клапана. Положение кулачка 51 впускного клапана может определяться датчиком 55 кулачка впускного клапана. Положение кулачка 53 выпускного клапана может определяться датчиком 57 кулачка выпускного клапана. Устройство 83 регулирования впускного клапана настраивает время открывания, время закрывания и подъем впускного клапана 52 относительно положения коленчатого вала 40. Устройство 85 регулирования выпускного клапана настраивает время открывания, время закрывания и подъем выпускного клапана 54 относительно положения коленчатого вала 40.

Топливная форсунка 66 показана расположенной для впрыска топлива непосредственно в цилиндр 30, что известно специалистам в данной области техники как непосредственный впрыск. В качестве альтернативы, топливо может впрыскиваться во впускное окно, что известно специалистам в данной области техники как оконный впрыск. Топливная форсунка 66 выдает жидкое топливо пропорционально длительности импульса сигнала из контроллера 12. Топливо подается в топливную форсунку 66 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива (не показана). В дополнение, впускной коллектор 44 показан сообщающимся с необязательным электронным дросселем 62, который настраивает положение дроссельной заслонки 64 для регулирования потока воздуха из впускной камеры 46 наддува.

Компрессор 162 втягивает воздух из воздухозаборника 42 для питания камеры 46 наддува. Отработавшие газы вращают турбину 164, которая присоединена к компрессору 162 через вал 161. Исполнительный механизм 72 сбросового затвора с вакуумным приводом предоставляет отработавшим газам обходить турбину 164, так что давление наддува может регулироваться при изменении режимов работы. Разрежение подается в привод 72 перепускной заслонки для отработавших газов через вакуумный резервуар 138. Вакуумный резервуар 138 может питаться разрежением из впускного коллектора 44 через запорный клапан 60.

Вакуумный резервуар 138 выдает разрежение в усилитель 140 тормозов через запорный клапан 65. Вакуумный резервуар 138 также может обеспечивать разрежение для других потребителей разрежения, таких как исполнительные механизмы регулятора давления наддува турбонагнетателя, исполнительные механизмы отопления и вентиляции, исполнительные механизмы привода на ведущие колеса (например, исполнительные механизмы полного привода), системы продувки паров топлива, вентиляция картера двигателя и системы проверки утечек топливной системы. Запорный клапан 61 ограничивает поток воздуха из вакуумного резервуара 138 во вспомогательные потребители разрежения (например, потребители разрежения, иные чем тормозная система транспортного средства). Усилитель 140 тормозов может включать в себя внутренний вакуумный резервуар, и он может усиливать силу, выдаваемую ступней 152 через тормозную педаль 150 на главный цилиндр 148 для применения тормозов транспортного средства (не показаны). Изобретенная система сравнима с системами, которые усиливают разрежение аспираторами (и тому подобным), осуществлением опережения искрового зажигания в направлении MBT, настройками кулачков в направлении наилучшего разрежения на впуске, сбросом нагрузки FEAD, сбросом нагрузки гидротрансформатора посредством холостого хода на нейтрали, сбросом нагрузки гидротрансформатора посредством более низких чисел оборотов холостого хода на передаче.

Система 88 зажигания без распределителя выдает искру зажигания в камеру 30 сгорания через свечу 92 зажигания в ответ на действие контроллера 12. Универсальный датчик 126 кислорода отработавших газов (UEGO) показан присоединенным к выпускному коллектору 48 выше по потоку от каталитического нейтрализатора 70 отработавших газов. В качестве альтернативы, двухрежимный датчик кислорода отработавших газов может использоваться вместо датчика 126 UEGO. Нейтрализатор 70 отработавших газов, в одном из примеров, включает в себя многочисленные брикеты катализатора. В еще одном примере, могут использоваться многочисленные устройства снижения токсичности выбросов, каждое с многочисленными брикетами. Нейтрализатор 70 отработавших газов, в одном из примеров, может быть катализатором трехкомпонентного типа.

Генератор 135 переменного тока механически присоединен к коленчатому валу 40, и он выдает электрическую энергию работы электрических нагрузок 137. Электрические нагрузки 137 могут включать в себя, но не в качестве ограничения, фары транспортного средства, полоски размораживания окон, электродвигатели и электрические исполнительные механизмы. Контроллер 12 может избирательно вводить в действие и выводить из работы электрические нагрузки 137.

Контроллер 12 показан на фиг. 1 в качестве традиционного микрокомпьютера, включающего в себя: микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 106, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимую память 110 и традиционную шину данных. Контроллер 12 показан принимающим различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе: температуру охлаждающей жидкости двигателя (ECT) с датчика 112 температуры, присоединенного к патрубку 114 охлаждения; датчика 134 положения, присоединенного к педали 130 акселератора для считывания положения, заданного ступней 132; датчика 154 положения, присоединенного к тормозной педали 150, для считывания положения тормозной педали; датчика детонации для определения воспламенения остаточных газов (не показан); измерение давления во впускном коллекторе двигателя (MAP) с датчика 121 давления, присоединенного к впускному коллектору 44; измерение давления наддува с датчика 122 давления, присоединенного к камере 46 наддува; датчика положения двигателя с датчика 118 на эффекте Холла, считывающего положение коленчатого вала 40; измерение массы воздуха, поступающего в двигатель, с датчика 120 (например, измерителя расхода воздуха с термоэлементом); и измерение положения дросселя с датчика 58. Барометрическое давление также может считываться (посредством датчика 183) для обработки контроллером 12. В предпочтительном аспекте настоящего описания, датчик 118 положения двигателя вырабатывает предопределенное количество равномерно разнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала, по которому может определяться частота вращения двигателя (RPM, в оборотах в минуту).

В некоторых примерах, двигатель может быть присоединен к системе электродвигателя/аккумуляторной батареи в транспортном средстве с гибридным приводом. Транспортное средство с гибридным приводом может иметь параллельную конфигурацию, последовательную конфигурацию, либо их варианты или комбинации. Кроме того, в некоторых примерах, могут применяться другие конфигурации двигателя, например, дизельный двигатель.

Во время работы, каждый цилиндр в двигателе 10 типично подвергается четырехтактному циклу: цикл включает в себя такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. В течение такта впуска, обычно, выпускной клапан 54 закрывается, а впускной клапан 52 открывается. Воздух вовлекается в камеру 30 сгорания через впускной коллектор 44, поршень 36 перемещается к дну цилиндра, с тем чтобы увеличивать объем внутри камеры 30 сгорания. Положение, в котором поршень 36 находится около дна цилиндра и в конце своего хода (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наибольшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники ссылкой как нижняя мертвая точка (НМТ, BDC). Во время такта сжатия, впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 перемещается к головке блока цилиндров, с тем чтобы сжимать воздух внутри камеры 30 сгорания. Точка, в которой поршень 36 находится в конце своего хода и самой близкой к головке блока цилиндров (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наименьшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники в качестве верхней мертвой точки (ВМТ, TDC). В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как впрыск, топливо вводится в камеру сгорания. В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как воспламенение, впрыснутое топливо воспламеняется известным средством воспламенения, таким как свеча 92 зажигания, приводя к сгоранию. Во время такта расширения, расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно в НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует перемещение поршня в крутящий момент вращающегося вала. В заключение, во время такта выпуска, выпускной клапан 54 открывается, чтобы выпускать подвергнутую сгоранию топливо-воздушную смесь в выпускной коллектор 48, и поршень возвращается в ВМТ. Отметим, что вышеприведенное описано просто в качестве примера, и что установки момента открывания и/или закрывания впускного и выпускного клапанов могут меняться так, чтобы давать положительное или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрывание впускного клапана или различные другие примеры.

Таким образом, система по фиг. 1 предусматривает систему работы двигателя, содержащую: двигатель; резервуар для накопления разрежения, включающий в себя вакуумный резервуар; и контроллер, включающий в себя исполняемые команды, хранимые на постоянном носителе, для обогащения топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель, в ответ на уровень разрежения резервуара для накопления разрежения, являющийся меньшим, чем требуемый уровень. Система дополнительно содержит устройство регулирования впускного клапана, присоединенное к двигателю, и дополнительные команды для осуществления опережения установки фаз распределения впускного клапана посредством устройства регулирования впускного клапана в ответ на уровень разрежения резервуара для накопления разрежения, являющийся меньшим, чем пороговый уровень.

В некоторых примерах, система дополнительно содержит генератор переменного тока, присоединенный к двигателю, и дополнительные команды для понижения нагрузки генератора переменного тока, присоединенного к двигателю, в ответ на уровень разрежения резервуара для накопления разрежения, являющийся меньшим, чем пороговый уровень. Система дополнительно содержит дополнительные команды для подачи бедного отношения количества воздуха к количеству топлива в двигатель в ответ на уровень крутящего момента двигателя, являющийся большим, чем пороговое значение, наряду с тем, что уровень разрежения резервуара для накопления разрежения является меньшим, чем пороговый уровень. Система дополнительно содержит дополнительные команды для подачи бедного отношения количества воздуха к количеству топлива в двигатель в ответ на разрежение во впускном коллекторе, находящееся в пределах требуемого уровня разрежения порогового разрежения. Система дополнительно содержит дополнительные команды для обеднения топливовоздушной смеси до стехиометрической топливовоздушной смеси в ответ на состояние каталитического нейтрализатора.

Далее, со ссылкой на фиг. 2, показан график рабочей последовательности двигателя согласно способу по фиг. 3 и 4. Рабочая последовательность двигателя может быть предусмотрена системой по фиг. 1. Вертикальные метки T0-T6 представляют интересные моменты времени в течение последовательности.

Следует понимать, что может быть ряд действий по повышению разрежения на впуске, которые могут применяться до, во время или после вновь изобретенного действия по повышению разрежения работой с обогащением. Дополнительно, установка момента зажигания не подвергается запаздыванию в ответ на обогащение топливовоздушной смеси двигателя для обеспечения повышенного разрежения. Скорее, установка момента зажигания во время обогащения находится на том же самом уровне опережения искрового зажигания относительно MBT до обогащения. Действия по повышению разрежения могут включать в себя: 1) открывание клапана, который предоставляет возможность потока через аспиратор (или подобного устройства), 2) перемещение кулачков для впускного и выпускного клапанов в положение, которое дает наилучшее разрежение на впуске, 3) осуществление опережения установки опережения зажигания в направлении MBT, 4) сброс электрических нагрузок, 5) уменьшение отдаваемой мощности генератора переменного тока, 6) уменьшение крутящего момента AC (например, выключение муфты), 7) снижение потребляемой мощности гидротрансформатора посредством уменьшения числа оборотов холостого хода на передаче, 8) снижение потребляемой мощности гидротрансформатора посредством полного или частичного движения в направлении того, что фактически является холостым ходом на нейтрали, 9) выключение EGR, 10) выключение продувки паров топлива, 11) выключение вентиляции картера двигателя.

Первый график сверху по фиг. 2 является графиком уровня разрежения в резервуаре или баке для накопления разрежения в зависимости от времени. Уровень разрежения возрастает в направлении стрелки оси Y, и давление в резервуаре для накопления разрежения понижается по мере того, как возрастает уровень разрежения. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 2 к правой стороне по фиг. 2. Горизонтальная линия 202 представляет пороговый уровень разрежения, накопленного в вакуумном резервуаре. Когда уровень разрежения, накопленного в вакуумном резервуаре находится ниже порогового уровня 202, выдается запрос разрежения.

Второй график сверху по фиг. 2 является графиком разрежения во впускном коллекторе двигателя в зависимости от времени. Разрежение во впускном коллекторе двигателя возрастает в направлении стрелки оси Y, и давление во впускном коллекторе двигателя понижается по мере того, как уровень разрежения во впускном коллекторе двигателя возрастает. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 2 к правой стороне по фиг. 2.

Третий график сверху по фиг. 2 является графиком установкой фазы закрывания впускного клапана (IVC) двигателя в зависимости от времени. В этом примере, IVC происходит между НМТ такта сжатия и ВМТ такта сжатия. Поэтому, IVC продвигается в направлении НМТ такта сжатия и подвергается запаздыванию по отношению к ВМТ такта сжатия. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 2 к правой стороне по фиг. 2.

Четвертый график сверху по фиг. 2 является графиком установки момента зажигания двигателя в зависимости от времени. Установка момента зажигания двигателя подвергается опережению, когда траектория перемещается в направлении стрелки оси Y, и подвергается запаздыванию, когда траектория перемещается в направлении оси X. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 2 к правой стороне по фиг. 2.

Пятый график сверху по фиг. 2 является графиком лямбда двигателя в зависимости от времени. Лямбда имеет значение данного отношения количества воздуха к количеству топлива двигателя, деленного на стехиометрическое отношение количества воздуха к количеству топлива. Таким образом, значение 1 указывает, что отношение количества воздуха к количеству топлива двигателя является стехиометрическим отношением количества воздуха к количеству топлива, значение, меньшее, чем единица, указывает, что двигатель питается богатым отношением количества воздуха к количеству топлива, а значение, большее, чем единица, указывает, что двигатель питается бедным отношением количества воздуха к количеству топлива. Горизонтальные линии предоставлены на лямбда, которое равно единице, и лямбда, которое равно 0,75 для справки. Лямбда двигателя становится беднее в направлении стрелки оси Y и богаче к оси X. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 2 к правой стороне по фиг. 2.

Шестой график сверху по фиг. 2 является графиком потребного крутящего момента двигателя в зависимости от времени. Крутящий момент требования двигателя возрастает в направлении стрелки оси Y и убывает в направлении оси X. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 2 к правой стороне по фиг. 2.

Последовательность по фиг. 2 представляет моделированную рабочую последовательность двигателя согласно способу по фиг. 3 и 4, когда двигатель работает на высоте над уровнем моря, большей, чем пороговая высота над уровнем моря. Работа двигателя на высоте над уровнем моря, меньшей, чем пороговая высота над уровнем моря, не показана в этом примере.

В момент T0 времени, уровень разрежения в вакуумном резервуаре находится на более высоком уровне, и разрежение на впуске двигателя находится на более низком уровне, указывая, что двигатель является работающим на более высокой нагрузке двигателя. IVC подвергается опережению, а установка момента зажигания слегка подвергается запаздыванию. Двигатель работает на значении лямбда 1, чтобы улучшать эффективность каталитического нейтрализатора, а требование крутящего момента находится на среднем уровне.

Между моментом T0 времени и моментом T1 времени, уровень разрежения в резервуаре для накопления разрежения понижается. Уровень разрежения в резервуаре для накопления разрежения может понижаться посредством потребителей разрежения, таких как усилитель тормозов, которые используют разрежение и выпускают воздух в вакуумный резервуар. Разрежение во впускном коллекторе двигателя слегка возрастает по мере того, как уменьшается потребный крутящий момент двигателя, поскольку меньшее количество воздуха потребляется двигателем для обеспечения более низкого крутящего момента. Установка фазы IVC слегка подвергается запаздыванию, а установка момента зажигания слегка подвергается опережению в ответ на число оборотов двигателя (не показано) и более низкий крутящий момент двигателя. Значение лямбда двигателя остается на значении единицы.

В момент T1 времени, уровень разрежения резервуара для накопления разрежения является меньшим, чем уровень 202, а разрежение во впускном коллекторе находится в пределах порогового разрежения уровня 202. Потребный крутящий момент двигателя находится на более низком уровне, но не в условиях холостого хода. Значение лямбда двигателя переводится на 0,75 для обогащения отношения количества воздуха к количеству топлива двигателя в ответ на запрос разрежения, и разрежение во впускном коллекторе находится в пределах порогового разрежения уровня 202 разрежения. Запрос разрежения формируется в ответ на уровень разрежения в вакуумном резервуаре, являющийся меньшим, чем уровень 202 разрежения.

Посредством обогащения отношения количества воздуха к количеству топлива двигателя, двигатель может вырабатывать необходимый крутящий момент двигателя (например, крутящий момент требования водителя), но с меньшим расходом воздуха. Пониженный расход воздуха дает в результате повышенное разрежение во впускном коллекторе. Потребный крутящий момент двигателя может вырабатываться с дополнительным топливом и посредством уменьшения количества воздуха, подаваемого в двигатель. Разрежение во впускном коллекторе двигателя возрастает по мере того, как уменьшается количество воздуха двигателя, втекающее в двигатель, в ответ на обогащение отношения количества воздуха и количества топлива двигателя или повышение крутящего момента двигателя. Установка фазы IVC слегка подвергается запаздыванию, а установка момента зажигания слегка подвергается опережению согласно своим базовым значениям (например, определенным опытным путем и хранимым в таблице и индексируемым посредством числа оборотов и крутящего момента двигателя). Повышающееся разрежение во впускном коллекторе предоставляет двигателю возможность усиливать разрежение в вакуумном резервуаре, втягивая воздух из вакуумного резервуара в двигатель.

В момент T2 времени, уровень разрежения вакуумного резервуара повышается до уровня, большего, чем уровень 202, на пороговую величину. Следовательно, лямбда двигателя повышается (обедняется) с 0,75 до 1 в ответ на величину накопленного разрежения, являющуюся большей, чем уровень 202. Установка фазы IVC подвергается опережению на небольшую величину, а установка момента зажигания слегка подвергается запаздыванию. Потребный крутящий момент двигателя остается таким же, как когда отношение количества воздуха к количеству топлива обогащалось.

В момент T3 времени, потребный крутящий момент двигателя возрастает в ответ на нажатие водителем педали акселератора. Разрежение во впускном коллекторе убывает, а установка фазы IVC подвергается опережению в ответ на повышение потребного крутящего момента двигателя. К тому же, установка момента зажигания подвергается запаздыванию в ответ на повышение потребного крутящего момента двигателя. Двигатель работает на топливовоздушной смеси, имеющей значение лямбда, равное единице. Уровень разрежения в остатках вакуумного резервуара понижается около момента T4 времени в ответ на низкий уровень нажатия тормозов транспортного средства.

В момент T4 времени, потребный крутящий момент двигателя убывает в ответ на отпускание водителем педали акселератора. Двигатель начинает работать в условиях холостого хода (например, на числе оборотов и крутящем моменте холостого хода). Установка момента зажигания подвергается опережению, а установка фазы IVC подвергается запаздыванию в ответ на вхождение двигателя в условия холостого хода. Разрежение во впускном коллекторе возрастает, но его не достаточно для создания дополнительного разрежения в вакуумном резервуаре.

Вскоре после этого, в момент T5 времени, уровень разрежения вакуумного резервуара понижается в ответ на дальнейшее нажатие водителем тормозов транспортного средства. Уровень разрежения вакуумного резервуара понижается до уровня, меньшего, чем уровень 202; поэтому, выдается запрос разрежения. Установка фазы IVC подвергается опережению, а установка момента зажигания сохраняется неизменной. Изменение установки фазы IVC не дает требуемого повышения разрежения во впускном коллекторе двигателя. Впоследствии, отношение количества воздуха к количеству топлива двигателя обогащается работы двигателя на лямбда 0,75. Обогащение топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель, предоставляет двигателю возможность вырабатывать необходимый крутящий момент при более низкой интенсивности потока воздуха двигателя, тем самым, повышая разрежение во впускном коллекторе двигателя. Повышение разрежения во впускном коллекторе двигателя предоставляет воздуху возможность втягиваться из резервуара для накопления разрежения, чтобы усиливать разрежение в резервуаре для накопления разрежения.

В момент T6 времени, уровень разрежения вакуумного резервуара повышается до уровня, большего, чем уровень 202 плюс пороговая величина разрежения. Отношение количества воздуха к количеству топлива двигателя обедняется, так что двигатель работает на значении лямбда в единицу. IVC подвергается запаздыванию, а установка момента зажигания удерживается постоянной. Следовательно, разрежение на впуске двигателя уменьшается. Потребный крутящий момент двигателя остается на низком уровне, и двигатель остается работающим на большей высоте над уровнем моря.

После момента T6 времени, дополнительных запросов разрежения нет, и двигатель работает на стехиометрической топливовоздушной смеси. Давление во впускном коллекторе и крутящий момент придерживаются крутящего момента требования водителя.

Далее, со ссылкой на фиг. 3 и 4, показана блок-схема последовательности операций способа примерного способа управления двигателем для повышения выработки разрежения. Способ по фиг. 3 и 4 может быть включен в состав в качестве исполняемых команд, хранимых в постоянной памяти. Дополнительно, способ по фиг. 3 и 4 может обеспечивать последовательность, показанную на фиг. 2.

На 302, способ 300 определяет условия эксплуатации двигателя. Условия эксплуатации двигателя могут включать в себя число оборотов двигателя, крутящий момент двигателя, температуру двигателя, температуру окружающей среды, барометрическое давление, давление во впускном коллекторе и отношение количества воздуха к количеству топлива. Способ 300 переходит на 304 после того, как определены условия эксплуатации двигателя.

На 304, способ 300 оценивает, является ли высота над уровнем моря транспортного средства, в котором работает двигатель, большей, чем пороговая высота над уровнем моря. Пороговая высота над уровнем моря может меняться для разных двигателей, массы транспортного средства и других рабочих параметров. Если способ 300 делает вывод, что высота над уровнем моря транспортного средства является большей, чем пороговое значение, ответом является да, и способ 300 переходит на 340 по фиг. 4. Иначе, ответом является нет, и способ 300 переходит на 306.

Дополнительно, барометрическое давление может быть заместителем для высоты над уровнем моря. Поэтому, если барометрическое давление является меньшим, чем пороговое давление, ответом является да, и способ 300 переходит на 340. Иначе, ответом является нет, и способ 300 переходит на 306.

На 340, способ 300 оценивает, является ли уровень разрежения (например, 50 кПа) в резервуаре для накопления разрежения меньшим (<), чем первый пороговый уровень разрежения. Первый пороговый уровень разрежения может меняться в зависимости от условий эксплуатации транспортного средства, таких как высота над уровнем моря и температура окружающей среды. В одном из примеров, способ 300 определяет уровень разрежения в резервуаре для накопления разрежения на основании выходного сигнала датчика давления. Если способ 300 делает вывод, что уровень разрежения в резервуаре для накопления разрежения является меньшим, чем первый пороговый уровень, ответом является да, и способ 300 переходит на 344. Иначе, ответом является нет, и способ 300 переходит на 342.

На 342, способ 300 прекращает поток воздуха из резервуара для накопления разрежения в разрежение во впускном коллекторе двигателя. В одном из примеров, запорный клапан ограничивает поток воздуха из резервуара для накопления разрежения во впускной коллектор двигателя, когда уровень разрежения во впускном коллекторе является меньшим, чем уровень разрежения в вакуумном резервуаре. Однако, если уровень разрежения во впускном коллекторе двигателя является большим, чем уровень разрежения в вакуумном резервуаре, воздуху может предоставляться возможность течь из вакуумного резервуара во впускной коллектор двигателя. В качестве альтернативы, соленоидный клапан может закрываться для предотвращения пневматической связи между впускным коллектором двигателя и вакуумным резервуаром. Кроме того, двигатель работает на стехиометрической однородной топливовоздушной смеси. Способ 300 переходит на выход после того, как прекращается поток воздуха из вакуумного резервуара во впускной коллектор двигателя.

На 344, способ 300 запрашивает, чтобы дополнительное разрежение вырабатывалось для вакуумного резервуара. Таким образом, запрос разрежения может быть основан на величине разрежения, накопленного в вакуумном резервуаре, являющейся меньшей, чем пороговая величина разрежения. Способ 300 переходит на 346 после того, как выдан запрос разрежения.

На 346, способ 300 оценивает, является ли разрежение во впускном коллекторе большим (>), чем второе пороговое разрежение. Второе пороговое разрежение может быть большим, чем первое пороговое разрежение. Отметим, что большее или повышенное разрежение соответствует более низкому давлению. Разрежение во впускном коллекторе может определяться посредством датчика давления во впускном коллекторе. Если способ 300 делает вывод, что разрежение во впускном коллекторе является большим, чем второе пороговое разрежение, ответом является да, и способ 300 переходит на 380. Иначе, ответом является нет, и способ 300 переходит на 348.

На 348, способ 300 оценивает, является ли крутящий момент двигателя меньшим, чем пороговый крутящий момент. В одном из примеров, пороговый крутящий момент может быть крутящим моментом двигателя в условиях холостого хода двигателя. Кроме того, в некоторых примерах, способ 300 может требовать, чтобы число оборотов двигателя было ниже порогового числа оборотов (например, находящимся на числе оборотов холостого хода) для ответа да, предоставляющего способу 300 возможность переходить на 360. Если способ 300 делает вывод, что крутящий момент двигателя является меньшим, чем пороговое значение, ответом является да, и способ 300 переходит на 360. Иначе, ответом является нет, и способ 300 переходит на 350.

На 350, способ 300 оценивает, находится ли разрежение во впускном коллекторе двигателя в пределах порогового разрежения от второго порогового разрежения (например, в пределах 3 кПа разрежения). Если способ 300 делает вывод, что разрежение во впускном коллекторе двигателя находится в пределах пороговой величины от второго разрежения, описанного на 345. ответом является да, и способ 300 переходит на 354. Иначе, ответом является нет, и способ 300 переходит на 352.

На 352, способ 300 смещает отношение количества воздуха к количеству топлива двигателя с обеднением и каталитический нейтрализатор в системе выпуска двигателя с обеднением. В одном из примеров, каталитический нейтрализатор настраивается на состояние, где используется больше, чем шестьдесят процентов имеющихся в распоряжении мест накопления кислорода каталитического нейтрализатора для хранения кислорода. Смещение каталитического нейтрализатора в обедненное состояние может предоставлять двигателю возможность работать с обогащением в течение более длительного периода времени, когда двигатель работает с обогащением для создания дополнительного разрежения. Способ 300 переходит на выход после того, как отношение количество воздуха к количеству топлива двигателя смещено с обеднением.

На 354, способ 300 обогащает отношение количества воздуха к количеству топлива двигателя работы двигателя на значении лямбда 0,8 или меньшем. В некоторых примерах, двигатель работает в обогащенных условиях, где крутящий момент двигателя поддерживается наряду с тем, что расход воздуха двигателя понижен на 12% с такой же установкой момента зажигания, как когда двигатель работает на том же самом крутящем моменте со стехиометрическим отношением количества воздуха к количеству топлива. Другими словами, требуемый крутящий момент двигателя может поддерживаться от условий, где двигатель работает со стехиометрическим отношением количества воздуха к количеству топлива и установкой момента зажигания (например, установкой момента зажигания MBT), до условий, где двигатель работает с богатым отношением количества воздуха к количеству топлива, той же самой установкой момента зажигания и на 12% меньшим количеством воздуха. Таким образом, посредством эксплуатации двигателя на богатом отношении количества воздуха к количеству топлива, может быть возможным, чтобы двигатель вырабатывал требуемый крутящий момент двигателя с меньшим количеством воздуха, текущего в двигатель, тем самым, повышая разрежение во впускном коллекторе. Таким образом, интенсивность потока воздуха двигателя также может понижаться на 354, а число оборотов двигателя может сохраняться (например, на числе оборотов холостого хода). Обогащенная топливовоздушная смесь двигателя является однородной смесью. Способ 300 переходит на 380 после того, как отношение количества воздуха к количеству топлива двигателя обогащено со стехиометрического отношения количества воздуха к количеству топлива.

Однако, если состояние каталитического нейтрализатора в системе выпуска двигателя является более богатым, чем требуется (например, 75% имеющихся в распоряжении мест накопления кислорода не заняты кислородом), способ 300 может возвращаться к эксплуатации двигателя в стехиометрических условиях, или двигатель может работать с обеднением в течение некоторого периода времени, чтобы гарантировать более высокую эффективность каталитического нейтрализатора. Таким образом, способ 300 может менять управление отношением количества воздуха к количеству топлива двигателя между находящимся богаче, чем стехиометрия (например, лямбда 0,8), или беднее стехиометрии, чтобы улучшать эффективность каталитического нейтрализатора наряду с формированием разрежения. Период формирования разрежения для пополнения разрежения тормозов может быть меньшим, чем одна секунда. Таким образом, можно работать с обеднением после работы с обогащением для улучшения эффективности каталитического нейтрализатора во время формирования разрежения.

На 380, способ 300 втягивает воздух из вакуумного резервуара в двигатель для повышения разрежения в вакуумном резервуаре. В конфигурациях системы, где запорный клапан размещен между впускным коллектором двигателя и вакуумным резервуаром, запорный клапан может автоматически открываться, когда разрежение во впускном коллекторе двигателя превышает разрежение в вакуумном резервуаре. Способ 300 переходит на выход после того, как воздух втянут из вакуумного резервуара во впускной коллектор двигателя.

На 360, способ 300 осуществляет опережение установки фазы IVC цилиндров двигателя в направлении НМТ такта впуска для повышения коэффициента наполнения двигателя. Посредством повышения коэффициента наполнения двигателя, двигатель может работать с более низким давлением или более высоким разрежением во впускном коллекторе. Таким образом, IVC может подвергаться опережению для повышения несущей способности двигателя по выработке разрежения. Способ 300 переходит на 362 после того, как подвергнута опережению установка фазы IVC.

На 362, способ 300 оценивает, является ли разрежение во впускном коллекторе двигателя большим, чем второе пороговое разрежение, описанное на 346. Если способ 300 делает вывод, что разрежение во впускном коллекторе двигателя является большим, чем второе пороговое разрежение, ответом является да, и способ 300 переходит на 380. Иначе, ответом является нет, и способ 300 переходит на 364.

На 364, способ 300 осуществляет опережение установки момента зажигания двигателя в направлении установки момента зажигания с минимальным искровым зажиганием для наилучшего крутящего момента (MBT). Посредством осуществления опережения искрового зажигания, двигатель может создавать дополнительный крутящий момент при засасывании меньшего количества воздуха. Осуществление опережения установки момента зажигания уменьшает резерв крутящего момента двигателя и может оставлять меньший крутящий момент двигателя, имеющийся в распоряжении, если непредвиденный крутящий момент прикладывается к двигателю. Способ 300 переходит на 366 после того, как подвергнута опережению установка момента зажигания в двигателе.

На 366, способ 300 оценивает, является ли разрежение во впускном коллекторе двигателя большим, чем второе пороговое разрежение, описанное на 346. Если способ 300 делает вывод, что разрежение во впускном коллекторе двигателя является большим, чем второе пороговое разрежение, ответом является да, и способ 300 переходит на 380. Иначе, ответом является нет, и способ 300 переходит на 368.

На 368, способ 300 обогащает топливовоздушную смесь, подаваемую в двигатель. Посредством обогащения отношения количества воздуха к количеству топлива двигателя, двигатель может вырабатывать необходимый крутящий момент наряду с засасыванием меньшего количества воздуха по сравнению с подобными условиями, где двигатель работает на стехиометрическом отношении количества воздуха к количеству топлива. Таким образом, интенсивность потока воздуха двигателя также может понижаться на 368, а число оборотов двигателя может сохраняться (например, на числе оборотов холостого хода). В одном из примеров, двигатель может эксплуатироваться на значении лямбда 0,8 или богаче для повышения крутящего момента двигателя. Обогащенная топливовоздушная смесь двигателя является однородной смесью. Способ 300 переходит на 370 после того, как отношение количество воздуха к количеству топлива двигателя обогащено.

Однако, если состояние каталитического нейтрализатора в системе выпуска двигателя является более богатым, чем требуется (например, 75% имеющихся в распоряжении мест накопления кислорода не заняты кислородом), способ 300 может возвращаться к эксплуатации двигателя в стехиометрических условиях, или двигатель может работать с обеднением в течение некоторого периода времени, чтобы гарантировать более высокую эффективность каталитического нейтрализатора. Таким образом, способ 300 может менять управление отношением количества воздуха к количеству топлива двигателя между находящимся богаче, чем стехиометрия (например, лямбда 0,8), или беднее стехиометрии, чтобы улучшать эффективность каталитического нейтрализатора наряду с формированием разрежения.

На 370, способ 300 оценивает, является ли разрежение во впускном коллекторе двигателя большим, чем второе пороговое разрежение, описанное на 346. Если способ 300 делает вывод, что разрежение во впускном коллекторе двигателя является большим, чем второе пороговое разрежение, ответом является да, и способ 300 переходит на 380. Иначе, ответом является нет, и способ 300 переходит на 372.

На 372, способ 300 сбрасывает нагрузку генератора переменного тока с двигателя, нагрузку кондиционера воздуха двигателя и/или вспомогательные нагрузки двигателя для уменьшения крутящего момента, приложенного к двигателю, так чтобы двигатель мог продолжать работать на своем требуемом числе оборотов (например, числе оборотов холостого хода). Посредством снижения нагрузок, приложенных к двигателю, может быть возможным эксплуатировать двигатель на его требуемом числе оборотов с более низкой интенсивностью потока воздуха двигателя, так что создается дополнительное разрежение. Способ 300 переходит на 380 после того, как сброшены нагрузки двигателя.

Таким образом, способ 300 может обогащать отношение количества воздуха к количеству топлива двигателя, когда двигатель работает выше пороговой высоты над уровнем моря. Кроме того, обогащение отношения количества воздуха к количеству топлива двигателя может быть включено в очередность действий, предпринимаемых для повышения разрежения во впускном коллекторе двигателя, когда транспортное средство работает на высоте. Во время некоторых условий, когда крутящий момент двигателя является большим, чем крутящий момент двигателя в условиях холостого хода, отношение количества воздуха к количеству топлива двигателя может обогащаться в ответ на запрос разрежения, когда разрежение во впускном коллекторе двигателя находится в пределах порогового уровня разрежения, так что дополнительное разрежение может обеспечиваться двигателем в условиях вне холостого хода.

На 306, способ 300 оценивает, является ли уровень разрежения (например, 50 кПа) в резервуаре для накопления разрежения меньшим (<), чем первый пороговый уровень разрежения. Первый пороговый уровень разрежения может меняться в зависимости от условий эксплуатации транспортного средства, таких как высота над уровнем моря и температура окружающей среды. Если способ 300 делает вывод, что уровень разрежения в резервуаре для накопления разрежения является меньшим, чем первый пороговый уровень, ответом является да, и способ 300 переходит на 310. Иначе, ответом является нет, и способ 300 переходит на 308.

На 308, способ 300 прекращает поток воздуха из резервуара для накопления разрежения в разрежение во впускном коллекторе двигателя. В одном из примеров, запорный клапан ограничивает поток воздуха из резервуара для накопления разрежения во впускной коллектор двигателя, когда уровень разрежения во впускном коллекторе является меньшим, чем уровень разрежения в вакуумном резервуаре. Однако, если уровень разрежения во впускном коллекторе двигателя является большим, чем уровень разрежения в вакуумном резервуаре, воздуху может предоставляться возможность течь из вакуумного резервуара во впускной коллектор двигателя. В качестве альтернативы, соленоидный клапан может закрываться для предотвращения пневматической связи между впускным коллектором двигателя и вакуумным резервуаром. Кроме того, двигатель работает на стехиометрической однородной топливовоздушной смеси. Способ 300 переходит на выход после того, как прекращается поток воздуха из вакуумного резервуара во впускной коллектор двигателя.

На 310, способ 300 запрашивает, чтобы дополнительное разрежение вырабатывалось для вакуумного резервуара. Таким образом, запрос разрежения может быть основан на величине разрежения, накопленного в вакуумном резервуаре, являющейся меньшей, чем пороговая величина разрежения. Способ 300 переходит на 312 после того, как выдан запрос разрежения.

На 312, способ 300 оценивает, является ли разрежение во впускном коллекторе большим (>), чем второе пороговое разрежение. Второе пороговое разрежение может быть большим, чем первое пороговое разрежение. Разрежение во впускном коллекторе может определяться посредством датчика давления во впускном коллекторе. Если способ 300 делает вывод, что разрежение во впускном коллекторе является большим, чем второе пороговое разрежение (например, 34 кПа), ответом является да, и способ 300 переходит на 328. Иначе, ответом является нет, и способ 300 переходит на 314.

На 314, способ 300 осуществляет опережение установки фазы IVC цилиндров двигателя в направлении НМТ такта впуска для повышения коэффициента наполнения двигателя. Посредством повышения коэффициента наполнения двигателя, двигатель может работать с более низким давлением или более высоким разрежением во впускном коллекторе. Таким образом, IVC может подвергаться опережению для повышения несущей способности двигателя по выработке разрежения. Способ 300 переходит на 316 после того, как подвергнута опережению установка фазы IVC.

На 316, способ 300 оценивает, является ли разрежение во впускном коллекторе двигателя большим, чем второе пороговое разрежение, описанное на 312. Если способ 300 делает вывод, что разрежение во впускном коллекторе двигателя является большим, чем второе пороговое разрежение, ответом является да, и способ 300 переходит на 328. Иначе, ответом является нет, и способ 300 переходит на 318.

На 318, способ 300 осуществляет опережение установки момента зажигания двигателя в направлении установки момента зажигания с минимальным искровым зажиганием для наилучшего крутящего момента (MBT). Посредством осуществления опережения искрового зажигания, двигатель может создавать дополнительный крутящий момент при засасывании меньшего количества воздуха. Осуществление опережения установки момента зажигания уменьшает резерв крутящего момента двигателя и может оставлять меньший крутящий момент двигателя, имеющийся в распоряжении, если непредвиденный крутящий момент прикладывается к двигателю. Способ 300 переходит на 320 после того, как подвергнута опережению установка момента зажигания в двигателе.

На 320, способ 300 оценивает, является ли разрежение во впускном коллекторе двигателя большим, чем второе пороговое разрежение, описанное на 312. Если способ 300 делает вывод, что разрежение во впускном коллекторе двигателя является большим, чем второе пороговое разрежение, ответом является да, и способ 300 переходит на 328. Иначе, ответом является нет, и способ 300 переходит на 322.

На 322, способ 300 снижает нагрузку генератора переменного тока, приложенную к двигателю, и электрические нагрузки. Посредством снижения нагрузок, приложенных к двигателю, может быть возможным эксплуатировать двигатель на его требуемом числе оборотов с более низкой интенсивностью потока воздуха двигателя, так что создается дополнительное разрежение. Нагрузка генератора переменного тока может сниматься с двигателя посредством уменьшения тока возбуждения генератора переменного тока. Способ 300 переходит на 324 после того, как понижены нагрузка генератора переменного тока и электрические нагрузки.

На 324, способ 300 оценивает, является ли разрежение во впускном коллекторе двигателя большим, чем второе пороговое разрежение, описанное на 346. Если способ 300 делает вывод, что разрежение во впускном коллекторе двигателя является большим, чем второе пороговое разрежение, ответом является да, и способ 300 переходит на 328. Иначе, ответом является нет, и способ 300 переходит на 326.

На 326, способ 300 сбрасывает вспомогательные нагрузки двигателя для уменьшения крутящего момента, приложенного к двигателю, так чтобы двигатель мог продолжать работать на своем требуемом числе оборотов (например, числе оборотов холостого хода). Вспомогательные нагрузки двигателя могут включать в себя, но не в качестве ограничения, устройства отбора мощности, компрессор кондиционера воздуха и другую нагрузку двигателя. Способ 300 переходит на 328 после того, как сброшены нагрузки двигателя.

На 328, способ 300 втягивает воздух из вакуумного резервуара в двигатель для повышения разрежения в вакуумном резервуаре. В конфигурациях системы, где запорный клапан размещен между впускным коллектором двигателя и вакуумным резервуаром, запорный клапан может автоматически открываться, когда разрежение во впускном коллекторе двигателя превышает разрежение в вакуумном резервуаре. Способ 300 переходит на выход после того, как воздух втянут из вакуумного резервуара во впускной коллектор двигателя.

Таким образом, способ 300 предусматривает разные способы формирования разрежения в зависимости от высоты над уровнем моря, на которой работает транспортное средство. В этом примере, обогащение отношения количества воздуха к количеству топлива двигателя в ответ на запрос разрежения выполняется только на больших высотах над уровнем моря. Однако, в некоторых примерах, отношение количества воздуха к количеству топлива двигателя может обогащаться на меньших высотах над уровнем моря в ответ на запрос повысить разрежение.

Таким образом, способ по фиг. 3 и 4 предусматривает способ работы двигателя, содержащий: эксплуатацию двигателя на числе оборотов холостого хода с однородной топливовоздушной смесью; и обогащение однородной топливовоздушной смеси и уменьшение величины потока воздуха двигателя для поддержания двигателя на числе оборотов холостого хода в ответ на запрос разрежения. Способ включает в себя те случаи, когда однородная топливовоздушная смесь является стехиометрическим отношением количества воздуха к количеству топлива, когда запрос разрежения отсутствует. Способ включает в себя те случаи, когда обогащение однородного отношения количества воздуха к количеству топлива заключается в том, что обогащают однородное отношение количества воздуха к количеству топлива до по меньшей мере лямбда 0,8.

В некоторых примерах, способ включает в себя те случаи, когда обогащение однородного отношения количества воздуха к количеству топлива не выполняется, когда барометрическое давление окружающей среды является большим, чем пороговое давление, и где обогащение однородного отношения количества воздуха к количеству топлива выполняется, когда барометрическое давление окружающей среды не является большим, чем пороговое давление. Способ включает в себя те случаи, когда обогащение однородного отношения количества воздуха к количеству топлива не выполняется, когда двигатель работает на высоте над уровнем моря, меньшей, чем пороговая высота над уровнем моря, и где обогащение однородного отношения количества воздуха к количеству топлива выполняется, когда двигатель работает на высоте над уровнем моря, большей, чем пороговая высота над уровнем моря. Способ дополнительно содержит втягивание воздуха из резервуара для накопления разрежения в двигатель, в то время как двигатель работает на обогащенном однородном отношении количества воздуха к количеству топлива. Способ дополнительно содержит подачу богатой однородной топливовоздушной смеси в двигатель в ответ на запрос разрежения, когда двигатель не является работающим на холостом ходу, и подачу стехиометрической однородной топливовоздушной смеси в двигатель при отсутствии запроса разрежения.

Способ по фиг. 3 и 4 также предусматривает эксплуатацию двигателя, содержащую: осуществление опережения установки фазы закрывания впускного клапана, осуществление опережения установки момента зажигания и обогащение топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель, в ответ на запрос разрежения и разрежение во впускном коллекторе двигателя, не являющееся меньшим, чем пороговое разрежение; и обогащение топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель, не осуществление опережения установки фазы закрывания впускного клапана и не осуществление опережения установки момента зажигания в ответ на запрос разрежения и разрежение во впускном коллекторе двигателя, находящееся в пределах порогового уровня разрежения от порогового разрежения. Способ включает в себя те случаи, когда обогащение отношения количества воздуха к количеству топлива включает в себя обогащение отношения количества воздуха к количеству топлива до более богатого отношения количества воздуха к количеству топлива, чем лямбда 0,8.

В некоторых примерах, способ включает в себя те случаи, когда установка фазы закрывания впускного клапана подвергается опережению до осуществления опережения установки момента зажигания. Способ включает в себя те случаи, когда установка момента зажигания подвергается опережению до обогащения отношения количества воздуха к количеству топлива. Способ дополнительно содержит смещение каталитического нейтрализатора с обеднением в ответ на запрос разрежения. Способ дополнительно содержит смещение топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель, с обеднением в ответ на крутящий момент двигателя, являющийся большим, чем пороговый крутящий момент. Способ дополнительно содержит не обогащение топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель, в ответ на барометрическое давление окружающей среды, являющееся большим, чем пороговое значение.

Специалистам в данной области техники следует понимать, что процедуры, описанные на фиг. 3 и 4, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, различные проиллюстрированные этапы или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Аналогичным образом, порядок обработки не обязательно требуется для достижения целей, признаков и преимуществ, описанных в материалах настоящей заявки, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Хотя это и не проиллюстрировано явным образом, специалисту в данной области техники следует понимать, что одни или более из проиллюстрированных этапов или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии.

На этом описание завершено. Однако, после его прочтения специалистам в данной области техники будут очевидны многие изменения и модификации, не выходящие за рамки сущности и объема описания. Например, рядные двигатели I3, I4, I5, V-образные двигатели V6, V8, V10 и V12, работающие на природном газе, бензине, дизельном топливе или альтернативных топливных конфигурациях, могли бы использовать настоящее описание для получения преимуществ.

Claims (27)

1. Способ работы двигателя, включающий:

осуществление работы двигателя на числе оборотов холостого хода с однородной топливовоздушной смесью;

обогащение однородной топливовоздушной смеси и уменьшение величины потока воздуха двигателя для поддержания двигателя на числе оборотов холостого хода в ответ на запрос разрежения; и

втягивание воздуха из бака для накопления разрежения в двигатель, в то время как двигатель работает на обогащенном однородном отношении количества воздуха к количеству топлива.

2. Способ по п. 1, в котором однородная топливовоздушная смесь является стехиометрическим отношением количества воздуха к количеству топлива, когда запрос разрежения отсутствует.

3. Способ по п. 1, в котором обогащение однородного отношения количества воздуха к количеству топлива включает обогащение однородного отношения количества воздуха к количеству топлива до, по меньшей мере, лямбда 0,8.

4. Способ по п. 1, в котором обогащение однородного отношения количества воздуха к количеству топлива не осуществляют, когда барометрическое давление окружающей среды является большим, чем пороговое давление, и обогащение однородного отношения количества воздуха к количеству топлива осуществляют, когда барометрическое давление окружающей среды не является большим, чем пороговое давление.

5. Способ по п. 1, в котором обогащение однородного отношения количества воздуха к количеству топлива не осуществляют, когда двигатель работает на высоте над уровнем моря, меньшей, чем пороговая высота над уровнем моря, и обогащение однородного отношения количества воздуха к количеству топлива осуществляют, когда двигатель работает на высоте над уровнем моря, большей, чем пороговая высота над уровнем моря.

6. Способ по п. 1, дополнительно включающий подачу обогащенной однородной топливовоздушной смеси в двигатель в ответ на запрос разрежения, когда двигатель не является работающим на холостом ходу, и подачу стехиометрической однородной топливовоздушной смеси в двигатель при отсутствии запроса разрежения.

7. Способ работы двигателя, включающий:

осуществление опережения установки фазы закрывания впускного клапана, осуществление опережения установки момента зажигания и обогащение топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель, в ответ на запрос разрежения и разрежение во впускном коллекторе двигателя, не являющееся меньшим, чем пороговое разрежение; и

обогащение топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель, неосуществление опережения установки фазы закрывания впускного клапана и неосуществление опережения установки момента зажигания в ответ на запрос разрежения и разрежение во впускном коллекторе двигателя, находящееся в пределах порогового уровня разрежения от порогового разрежения.

8. Способ по п. 7, в котором обогащение отношения количества воздуха к количеству топлива включает обогащение отношения количества воздуха к количеству топлива до более обогащенного отношения количества воздуха к количеству топлива чем лямбда 0,8.

9. Способ по п. 7, в котором установка фазы закрывания впускного клапана подвергается опережению до осуществления опережения установки момента зажигания.

10. Способ по п. 7, в котором установка момента зажигания подвергается опережению до обогащения отношения количества воздуха к количеству топлива.

11. Способ по п. 7, дополнительно включающий смещение каталитического нейтрализатора с обеднением в ответ на запрос разрежения.

12. Способ по п. 7, дополнительно включающий смещение топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель, с обеднением в ответ на крутящий момент двигателя, являющийся большим, чем пороговый крутящий момент.

13. Способ по п. 7, дополнительно включающий неосуществление обогащения топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель, в ответ на барометрическое давление окружающей среды, являющееся большим, чем пороговое значение.

14. Система работы двигателя, содержащая:

двигатель;

бак для накопления разрежения, включающий датчик разрежения;

контроллер, включающий исполняемые команды, хранимые на постоянном носителе, для обогащения топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель, в ответ на уровень разрежения бака для накопления разрежения, являющийся меньшим, чем пороговый уровень; и

устройство регулирования впускного клапана, присоединенное к двигателю, и дополнительные команды для осуществления опережения установки фаз распределения впускного клапана посредством устройства регулирования впускного клапана в ответ на уровень разрежения бака для накопления разрежения, являющийся меньшим, чем пороговый уровень.

15. Система по п. 14, дополнительно содержащая генератор переменного тока, присоединенный к двигателю, и дополнительные команды для снижения нагрузки генератора переменного тока, приложенной к двигателю, в ответ на уровень разрежения бака для накопления разрежения, являющийся меньшим, чем пороговый уровень.

16. Система по п. 14, дополнительно содержащая дополнительные команды для подачи обедненного отношения количества воздуха к количеству топлива в двигатель в ответ на уровень крутящего момента двигателя, являющийся большим, чем пороговое значение, наряду с тем, что уровень разрежения бака для накопления разрежения является меньшим, чем пороговый уровень.

17. Система по п. 14, дополнительно содержащая дополнительные команды для подачи обедненного отношения количества воздуха к количеству топлива в двигатель в ответ на разрежение во впускном коллекторе, находящееся в пределах требуемого уровня разрежения порогового разрежения.

18. Система по п. 14, дополнительно содержащая дополнительные команды для обеднения топливовоздушной смеси до стехиометрической топливовоздушной смеси в ответ на состояние каталитического нейтрализатора.

Images