СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВПРЫСКОМ ТОПЛИВА ДЛЯ ДВУХТОПЛИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2016 года по МПК F02D19/08 F02D41/30 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к двухтопливным двигателям, более конкретно к системам впрыска топлива, содержащим инжекторы для двух различных видов топлива.

Уровень техники

Компрессионное воспламенение с управляемой реактивностью (RCCI) использует два вида топлива с различной реактивностью и многократный впрыск топлива для управления реактивностью топливовоздушной смеси в цилиндрах двигателя. Кроме того, один из видов топлива имеет меньшую реактивность по сравнению с другим видом топлива. В цилиндре двигателя формируется однородный заряд, включающий в себя топливо с низкой реактивностью, рециркуляцию отработавших газов (EGR) и воздух. По мере того, как поршень в цилиндре сжимает однородную смесь, в момент до воспламенения однородной смеси может быть впрыснуто топливо с большей реактивностью. Таким образом, можно проводить контроль сгорания топливовоздушной смеси для уменьшения содержания NOx и твердых частиц в отработавших газах, а также улучшения показателей экономии топлива. Тем не менее, изменения концентрации кислорода в цилиндре и/или наддува, относящиеся к переходным условиям работы двигателя, могут повлиять на состав заряда смеси в цилиндре и ухудшить характеристики сгорания.

Раскрытие изобретения

Для преодоления вышеуказанные недостатков был разработан способ эксплуатации двигателя, включающий в себя: увеличение количества первого топлива с первой реактивностью, впрыскиваемого в цилиндр во время перехода, превышающего пороговое значение, в ответ на ошибку концентрации подаваемого в двигатель кислорода; уменьшение количества второго топлива со второй реактивностью, впрыскиваемого в цилиндр во время перехода, в ответ на ошибку концентрации подаваемого в двигатель кислорода; воспламенение первого и второго топлива от сжатия.

С помощью регулировки количества топлива, имеющего различные показатели реактивности, впрыскиваемого в цилиндр во время переходных условий в ответ на ошибку концентрации подаваемого в двигатель кислорода, можно улучшить характеристики выбросов двигателя во время перехода и в то же время обеспечить желаемый крутящий момент двигателя. Например, при условиях работы в устойчивом состоянии можно проводить контроль концентрации подаваемого в двигатель кислорода, в результате чего содержание NOx и твердых частиц в отработавших газах может быть снижено. Тем не менее, при переходных условиях может возникать ошибка концентрации подаваемого в двигатель кислорода по сравнению с желаемой концентрацией подаваемого в двигатель кислорода.

Ошибка концентрации подаваемого в двигатель кислорода может быть устранена с помощью увеличения количества первого топлива с первой реактивностью, впрыскиваемого в цилиндр во время цикла цилиндра, и уменьшения количества второго топлива, впрыскиваемого в цилиндр во время цикла цилиндра. Таким образом, можно контролировать выбросы двигателя во время переходных условий работы двигателя, чтобы приблизиться к характеристикам выбросов двигателя при устойчивом состоянии в подобных условиях работы двигателя.

Способ эксплуатации двигателя также может предусматривать, что ошибка концентрации подаваемого в двигатель кислорода увеличивается в ответ на изменение потока воздушной массы в двигателе.

Настоящее изобретение может предоставить ряд преимуществ. В частности, данный подход может сократить вредные выбросы двигателя в условиях сгорания в двигателе топлива с различной реактивностью. Кроме того, данный способ может способствовать уменьшению размеров устройств последующей обработки отработавших газов, за счет того, что улучшаются характеристики выбросов в переходных условиях работы двигателя. Кроме того, способ может улучшить управляемость автомобиля при некоторых условиях посредством предоставления желаемого уровня крутящего момента двигателя вместо пропуска зажигания или колебаний зажигания.

Вышеуказанные и другие преимущества и характеристики настоящего изобретения будут очевидны из следующего подробного описания, рассмотренного отдельно или вместе с сопроводительными чертежами. Следует понимать, что вышеприведенное раскрытие изобретения дано для приведения в упрощенной форме ряда выбранных концепций, дальнейшее описание которых приводится ниже в подробном описании. Краткое изложение сущности изобретения не направлено на определение основных или существенных характеристик заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определяется пунктами формулы изобретения, следующими за подробным описанием. Кроме того, заявленный предмет изобретения не ограничивается вариантами осуществления изобретения, устраняющими какой-либо из недостатков, указанных выше или в любой части данного раскрытия изобретения.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 представлено схематичное изображение двигателя;

На Фиг. 2-9 представлены примерные рабочие последовательности при переходных условиях работы двигателя; и

На Фиг. 10-11 представлена блок-схема примерного способа регулирования впрыска двух видов топлива с двумя различными показателями реактивности.

Осуществление изобретения

Настоящее описание относится к управлению впрыском топлива в двигатель. На Фиг. 1 представлен один пример двигателя с прямым впрыском и турбонаддувом, а способ, проиллюстрированный на Фиг. 10 и 11 может регулировать впрыск топлива для компенсирования переходных условий работы двигателя. На Фиг. 2-9 представлены примеры рабочих последовательностей двигателя для сравнения различий между компенсированными и некомпенсированными переходными условиями работы двигателя.

Для основного сгорания при компрессионном воспламенении с управляемой реактивностью впрыск двух видов топлива определяется эмпирически, и данные о моментах впрыска топлива и впрыскиваемом количестве помещаются в таблицу, которая может быть проиндексирована на основании частоты вращения двигателя и нагрузки. Данные о моментах впрыска топлива и впрыскиваемом количестве определяются, когда двигатель работает при постоянной частоте оборотов и постоянной нагрузке. Моменты впрыска топлива и впрыскиваемое количество регулируются для обеспечения желаемого фазирования сгорания, которое контролирует образование твердых частиц в отработавших газах двигателя и NOx. Тем не менее, если моменты впрыска топлива и количество впрыскиваемого топлива, определенные для устойчивого состояния работы двигателя (например, частота вращения двигателя и нагрузка по существу постоянны), применяются, когда заряд воздуха двигателя, поток системы рециркуляции отработавших газов (EGR) или наддув изменяются на величину, превышающую пороговое значение, тогда в силу изменений смеси двигателя возможно образование дополнительных NOx и твердых частиц в отработавших газах двигателя. Способ и система, описанные в данном документе, регулируют моменты впрыска топлива (например, момент начала впрыска) и количество впрыскиваемого топлива, в результате чего может быть достигнут желаемый уровень содержания твердых частиц и NOx в отработавших газах. В частности, описанный способ не просто извлекает данные о моментах впрыска топлива при устойчивом состоянии для двух разных видов топлива при переходных условиях и выводит исправленные моменты впрыска. Описанные здесь способ и система управляют фазированием сгорания при переходных условиях посредством увеличения количества одного топлива и уменьшения количества другого топлива, обеспечивая при этом желаемый крутящий момент. Таким образом, можно контролировать фазирование сгорания при переходных условиях работы двигателя.

Как показано на Фиг. 1, управление двигателем 10 внутреннего сгорания, содержащим совокупность цилиндров, один из которых показан на Фиг. 1, осуществляют с помощью электронного контроллера 12 двигателя. Двигатель 10 содержит камеру 30 сгорания и стенки 32 цилиндра с поршнем 36, размещенным в них и соединенным с коленчатым валом 40. Камера 30 сгорания показана сообщающейся с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через соответствующие впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Каждый впускной и выпускной клапан может быть приведен в действие впускным кулачком 51 и выпускным кулачком 53. Положение впускного кулачка 51 может быть определено датчиком 55 впускного кулачка. Положение выпускного кулачка 53 может быть определено датчиком 57 выпускного кулачка.

Топливный инжектор 66 показан расположенным таким образом, чтобы впрыскивать топливо непосредственно в камеру сгорания 30, что известно специалистам в данной области как «прямой впрыск». Топливный инжектор 66 поставляет топливо пропорционально ширине импульса сигнала FPW от контроллера 12. Топливо подается к топливному инжектору 66 топливной системой (не показана), содержащей топливный бак, топливный насос и топливное реле (не показано). Давление топлива, поставляемого топливной системой, можно регулировать за счет изменения положения клапана, регулирующего поток топлива к топливному насосу (не показан). Кроме того, дозирующий клапан находится внутри или рядом с направляющей-распределителем для топлива для полного контроля расхода топлива. В одном примере топливный инжектор 66 подает первый вид топлива с большим уровнем реактивности в камеру сгорания 30.

Топливный инжектор 68 показан расположенным таким образом, чтобы впрыскивать топливо во впускной коллектор 44 для всасывания в камеру сгорания 30, что известно специалистам в данной области техники как впрыск во впускной канал. Топливный инжектор 68 поставляет топливо пропорционально ширине импульса сигнала FPW от контроллера 12. В одном примере, топливный инжектор 68 подает второй вид топлива с меньшим уровнем реактивности в камеру сгорания 30. В качестве альтернативы, топливо с меньшей реактивностью может впрыскиваться через дополнительный прямой инжектор 67. Топливо с меньшей реактивностью может подаваться из второго топливного бака, который изолирован от топливного бака, содержащего топливо с большей реактивностью. В одном примере топливо с большей реактивностью может представлять собой дизельное топливо и топливо с меньшей реактивностью может представлять собой бензин. Тем не менее, в других примерах дизель и бензин могут быть заменены другими видами топлива. Например, топлива с большей и меньшей реактивностью могут представлять собой дизель и спирт.

Впускной коллектор 44 показан сообщающимся с необязательным электронным дросселем 62, который регулирует положение дроссельной заслонки 64 для контроля воздушного потока из впускной нагнетающей камеры 46. Компрессор 162 втягивает воздух из воздухозаборника 42 для подачи в нагнетающую камеру 46. Выхлопные газы раскручивают турбину 164, которая соединена с компрессором 162 через вал 161. В некоторых случаях может быть установлен охладитель наддувочного воздуха. Скорость компрессора можно отрегулировать за счет настройки положения регулятора 72 с поворотными лопатками (перепускной заслонки, вестгейта) или перепускного клапана 158 компрессора. Регулятор 72 позволяет выхлопным газам обходить турбину 164, таким образом уменьшая количество энергии, поступающей к турбине. Перепускной клапан 158 компрессора позволяет сжатому воздуху на выходе компрессора 162 вернуться на вход компрессора 162. В этом случае, эффективность компрессора 162 может быть снижена для изменения потока, проходящего через компрессор 162.

Сгорание инициируется в камере сгорания 30, когда топливо автоматически зажигается при достижении поршнем 36 верхней мертвой точки рабочего хода. В некоторых примерах универсальный датчик общего содержания кислорода в выхлопных газах (Universal Exhaust Gas Oxygen, UEGO) может быть соединен с выпускным коллектором 48 выше по потоку устройства 70 снижения токсичности выбросов. В других случаях, датчик UEGO может быть расположен ниже по потоку одного или нескольких устройств снижения токсичности выхлопа. В другом случае датчик UEGO может быть заменен на датчик NOx (датчик окислов азота).

Устройство 70 снижения токсичности выбросов в одном случае может включать в себя сажевый фильтр и каталитические блоки. В другом случае могут использоваться многочисленные устройства снижения токсичности выбросов, каждое из которых имеет несколько блоков. В одном случае устройство 70 снижения токсичности выбросов может включать в себя катализатор окисления. В других случаях устройство контроля выбросов может включать в себя ловушку обедненного NOx или систему SCR (селективного каталитического восстановления).

Двигатель может обеспечиваться рециркулированными выхлопными газами через клапан 80 EGR. Клапан 80 EGR является трехходовым, который перекрывает или пропускает выхлопные газы от располагающегося ниже по потоку устройства 70 снижения токсичности выбросов к месту в воздухозаборной системе двигателя выше по потоку компрессора 162. В альтернативных примерах рециркулированные выхлопные газы могут поступать из места выше по потоку турбины 164 к впускному коллектору 44. Рециркулированные выхлопные газы могут обходить охладитель 85 EGR или, в альтернативном случае, рециркулированные выхлопные газы могут быть охлаждены за счет пропускания через охладитель 85 EGR.

Контроллер 12 показан на Фиг. 1 как традиционный микрокомпьютер, содержащий: микропроцессор 102 (CPU), порты 104 ввода и вывода, постоянное запоминающее устройство 106 (ROM), оперативную память 108 (RAM), оперативную энергонезависимую память 110 (КАМ) и обычную шину данных. Контроллер 12 показан получающим различные сигналы от датчиков, соединенных с двигателем 10. Помимо описанных выше сигналов, контроллер также получает данные: о температуре охлаждающей жидкости двигателя (ЕСТ) от датчика 112 температуры, соединенного с каналом 114 охлаждения; датчика положения 134, соединенного с педалью газа 130, для измерения силы нажатия ногой 132; измерений давления в коллекторе двигателя (MAP) от датчика давления 121, соединенного с впускным коллектором 44; о давлении наддува от датчика 122 давления, о концентрации кислорода в выхлопных газах от кислородного датчика 126; о фазе двигателя с датчика 118 на эффекте Холла, считывающего положение коленчатого вала 40; показаний датчика 120 воздушной массы, поступающей в двигатель (например, теплового измерителя воздушного потока); и показаний положения дросселя датчика 58. Также для контроллера 12 может быть измерено барометрическое давление (датчик не показан). Согласно предпочтительному варианту воплощения изобретения, датчик 118 на эффекте Холла производит заранее установленное количество равномерных импульсов в каждый цикл коленчатого вала, на основании которых может быть определена скорость вращения двигателя (RPM).

В некоторых примерах в автомобиле с гибридным приводом двигатель может быть соединен с электродвигателем/системой аккумулятора. Автомобиль с гибридным приводом может иметь параллельную и последовательную конфигурации, а также их комбинации и вариации.

Во время работы каждый цилиндр в двигателе 10 обычно проходит 4 рабочих цикла: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Во время впуска обычно выпускной клапан 54 закрывается, а впускной клапан 52 открывается. Воздух поступает в камеру сгорания 30 через впускной коллектор 44, а поршень 36 двигается по направлению к дну цилиндра так, чтобы увеличить объем внутри камеры сгорания 30. Положение, в котором поршень 36 находится рядом с дном цилиндра и в конце своего хода (т.е. когда камера сгорания 30 имеет наибольший объем) обычно называется специалистами в данной области нижней мертвой точкой (НМТ). Во время хода сжатия впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 двигается по направлению к головке цилиндров, чтобы сжать воздух внутри камеры сгорания 30. Точка, в которой поршень 36 находится в конце своего хода и наиболее близко к головке цилиндров (т.е. когда камера сгорания имеет наименьший объем) обычно называется специалистами в данной области верхней мертвой точкой (ВМТ). В процессе, здесь и далее обозначаемом «впрыскивание», топливо поступает в камеру сгорания. В процессе, здесь и далее обозначаемом «зажигание», впрыснутое топливо воспламеняют с помощью известных способов зажигания, таких как свеча 92 зажигания, что приводит к сгоранию. Во время рабочего хода расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно к НМТ. Коленчатый вал 40 превращает движение поршня в крутящий момент вращающегося вала. Наконец, во время хода выпуска, выпускной клапан 54 открывается, чтобы выпустить воспламененную смесь воздуха и топлива в выпускной коллектор 48, а поршень возвращается к ВМТ. Можно отметить, что вышеизложенное приведено только в качестве примера, и распределение по времени открывания и/или закрывания впускного и выпускного клапанов может меняться так, чтобы обеспечить положительное или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрывание впускного клапана или различные другие варианты. Кроме того, в некоторых случаях вместо четырехтактного может использоваться двухтактный цикл.

Таким образом, система Фиг. 1 представляет собой систему двигателя, включающую в себя: инжектор дизельного топлива, впрыскивающий дизельное топливо напрямую в цилиндр двигателя, дизельное топливо, имеющее первый показатель реактивности; второй топливный инжектор, впрыскивающий второй вид топлива в цилиндр двигателя, причем второй вид топлива имеет второй показатель реактивности; и контроллер, который содержит инструкции для увеличения количества дизельного топлива при устойчивом состоянии, запланированного для впрыска, на основании ошибки величины подаваемого в двигатель воздуха во время перехода рабочего состояния двигателя, контроллер, дополнительно содержащий инструкции для уменьшения количества второго топлива при устойчивом состоянии, запланированного для впрыска, на основании ошибки величины подаваемого в двигатель воздуха во время перехода. Данная система двигателя включает в себя дополнительные инструкции контроллера для увеличения количества дизельного топлива при устойчивом состоянии, запланированного для впрыска, на основании ошибки наддува во время перехода состояния работы двигателя. Система двигателя содержит дополнительные инструкции контроллера для уменьшения количества второго топлива при устойчивом состоянии, запланированного для впрыска, на основании ошибки наддува во время перехода. В одном примере, система двигателя содержит второй топливный инжектор, который представляет собой топливный инжектор для впрыска во впускной канал. Система двигателя также предусматривает варианты, когда второй топливный инжектор представляет собой инжектор прямого впрыска топлива, причем второй вид топлива представляет собой бензин, сжатый природный газ, сжиженный газ пропан или спирт, и когда момент начала впрыска второго топлива регулируется в ответ на переход. Система двигателя также включает в себя дополнительные инструкции контроллера для уменьшения количества дизельного топлива при устойчивом состоянии, запланированного для впрыска, на основании ошибки величины подаваемого в двигатель воздуха, включает в себя дополнительные инструкции для регулирования количества дизельного топлива при устойчивом состоянии, запланированного для впрыска, на основании температуры подаваемого в двигатель воздуха.

Обратимся теперь к Фиг. 2-9, на которых представлены семь управляющих параметров двигателя для различных условий его работы. На каждой из Фиг. 2-9 показаны одни и те же управляющие параметры двигателя при различных условиях работы двигателя. На каждой из Фиг. 2, 4, 6, и 8 представлены управляющие параметры двигателя, когда работа двигателя не компенсируется посредством регулирования впрыска двух видов топлива с различными показателями реактивности. На каждой из Фиг. 3, 5, 7, и 9 представлены управляющие параметры двигателя в условиях, когда работа двигателя компенсируется посредством регулирования впрыска двух видов топлива с различными показателями реактивности.

На первом сверху графике Фиг. 2-9 показан запрос на крутящий момент двигателя. Запрос на крутящий момент двигателя может быть передан через входной сигнал от оператора (например, через педаль газа) или через контроллер двигателя. По оси X отложено время, которое увеличивается справа налево. По оси Y отложена величина запроса на крутящий момент двигателя, которая увеличивается по направлению стрелки оси Y.

На втором сверху графике Фиг. 2-9 показана фаза сгорания в двигателе (например, расположение максимального давления в цилиндре). Фаза сгорания может изменяться посредством регулирования момента впрыска топлива, малого количества топлива с большей и меньшей реактивностью, и температуры топливовоздушной смеси. По оси X отложено время, которое увеличивается справа налево. По оси Y отложена фаза сгорания в двигателе, которая увеличивается по направлению стрелки оси Y.

На третьем сверху графике Фиг. 2-5 показан желаемый и фактический наддув двигателя (например, уровень сжатого воздуха, подаваемого в двигатель через компрессор). Желаемый наддув указан с помощью сплошной линии, в то время как фактический наддув указан с помощью прерывистой линии. Величина наддува может быть отрегулирована посредством изменения положения сопла турбонагнетателя с переменной геометрией, перепускной заслонки отработавших газов или перепускного клапана компрессора. По оси X отложено время, которое увеличивается справа налево. По оси Y отложен уровень наддува двигателя, который увеличивается по направлению стрелки оси Y.

На третьем сверху графике Фиг. 6-9 показана желаемая и фактическая концентрации подаваемого в двигатель кислорода. Величина концентрации подаваемого кислорода может быть отрегулирована посредством изменения положения клапана EGR, дросселя или момента открывания или закрывания клапана двигателя. Желаемая концентрация подаваемого кислорода показана сплошной линией, в то время как фактическая концентрация подаваемого кислорода показана прерывистой линией. По оси X отложено время, которое увеличивается справа налево. По оси Y отложена величина EGR двигателя, которая увеличивается по направлению стрелки оси Y.

На четвертом сверху графике Фиг. 2-9 показано количество топлива с большей реактивностью из двух видов топлива, впрыскиваемого в двигатель. Количество топлива с большей реактивностью может быть отрегулировано посредством увеличения длительности импульса, подаваемого топливному инжектору, увеличения давления топлива или увеличения давления топлива и длительности импульса впрыска топлива. По оси X отложено время, которое увеличивается справа налево. По оси Y отложено количество топлива с большей реактивностью, которе увеличивается по направлению стрелки оси Y.

На пятом сверху графике Фиг. 2-9 показан момент впрыска топлива с большей реактивностью из двух видов топлива, впрыскиваемого в двигатель. Момент впрыска топлива с большей реактивностью может быть отрегулирован через регулировку начала импульса впрыска топлива относительно коленчатого вала двигателя. По оси X отложено время, которое увеличивается справа налево. По оси Y отложена фаза распределения (синхронизации) моментов впрыска топлива относительно коленчатого вала двигателя топлива с большей реактивностью, которая сдвигается по направлению стрелки оси Y.

На шестом сверху графике Фиг. 2-9 показано количество топлива с меньшей реактивностью из двух видов топлива, впрыскиваемого в двигатель. Количество топлива с меньшей реактивностью может быть отрегулировано увеличением длительности импульса, подаваемого топливному инжектору или посредством увеличения давления топлива. По оси X отложено время, которое увеличивается справа налево. По оси Y отложено количество топлива с меньшей реактивностью, которое увеличивается по направлению стрелки оси Y.

На седьмом сверху графике Фиг. 2-9 показан момент впрыска топлива с меньшей реактивностью из двух видов топлива, впрыскиваемого в двигатель. Момент впрыска топлива с меньшей реактивностью может быть отрегулирован через регулировку начала импульса впрыска топлива относительно коленчатого вала двигателя. По оси X отложено время, которое увеличивается справа налево. По оси Y отложена фаза распределения моментов впрыска топлива с меньшей реактивностью относительно коленчатого вала двигателя, которая сдвигается по направлению стрелки оси Y.

Обратимся теперь к Фиг. 2, на которой приведены представляющие интерес сигналы во время некомпенсированного изменения крутящего момента и наддува. В примере, показанном на Фиг. 2 происходит уменьшение в запрашиваемом крутящем моменте двигателя. Вертикальная отметка 240 обозначает начало изменения условий работы двигателя. Вертикальная отметка 250 обозначает завершение изменения условий работы двигателя. В примере, показанном на Фиг. 2, желаемый и фактический наддув по существу равны до вертикальной отметки 240 и после вертикальной отметки 250.

На участке 202 запрос крутящего момента двигателя изменяется с большего уровня на меньший уровень. Желаемый наддув также уменьшается, как показано на участке 206, так как для соответствия желаемому крутящему моменту требуется меньший наддув. Тем не менее, фактический наддув 208 продолжает находиться на более высоком уровне до момента сброса давления с помощью нагнетающих цилиндров на вертикальной отметке 250. Ошибка наддува представлена областью между кривой 206 и кривой 208. В результате чрезмерного наддува в начале фаза сгорания переходит на последующую фазу после изменения запроса крутящего момента. Со временем фаза сгорания стабилизируется с запозданием в момент после вертикальной отметки 250. Таким образом, перед переходом запроса крутящего момента на отметке 202, фазирование сгорания находится на первом распределении моментов впрыска, и фазирование сгорания переходит на второе распределение моментов впрыска, относящееся к величине впрыскиваемого топлива, моменту впрыска топлива и свойствам топливовоздушной смеси (например, реактивностью композиции смешанного топлива, сформированного впрыском топлива с большей реактивностью и топлива с меньшей реактивностью) после вертикальной отметки 250.

Количество топлива с большей реактивностью, впрыскиваемого в двигатель, уменьшается на участке 210 в ответ на уменьшение крутящего момента на участке 202. Подобным образом, количество топлива с меньшей реактивностью, впрыскиваемого в двигатель, уменьшается на участке 214 в ответ на уменьшение крутящего момента двигателя на участке 202. Кроме того, момент впрыска топлива с большей реактивностью запаздывает на участке 212 в ответ на изменение крутящего момента на участке 202. Момент впрыска топлива с меньшей реактивностью остается постоянным, так как данное топливо впрыскивается через впускной канал.

Таким образом, без компенсирования разницы между желаемым и фактическим уровнями наддува, фазирование сгорания может смещаться с последующим увеличением возможности ухудшения характеристик выбросов двигателя. Кроме того, крутящий момент двигателя может следовать фазированию сгорания и, таким образом, может следовать менее желательной траектории, в результате этого управляющее устройство двигателя может испытывать помехи от пропуска зажигания или нежелательных изменений крутящего момента.

Обратимся теперь к Фиг. 3, на которой приведены представляющие интерес сигналы при компенсированном изменении крутящего момента и наддува. В примере, показанном на Фиг. 3, происходит уменьшение запрашиваемого крутящего момента двигателя. Вертикальная отметка 340 обозначает начало изменений условий работы двигателя. Вертикальная отметка 350 обозначает завершение изменения условий работы двигателя. В примере, показанном на Фиг. 3, желаемый и фактический уровни наддува по существу равны до вертикальной отметки 340 и после вертикальной отметки 350.

На участке 302 запрос крутящего момента двигателя изменяется с большего уровня на меньший уровень. Желаемый наддув также уменьшается, как показано на участке 306, так как для соответствия желаемому крутящему моменту требуется меньший наддув. Тем не менее, фактический наддув 308 продолжает находиться на более высоком уровне до момента сброса давления с помощью нагнетающих цилиндров на вертикальной отметке 350. Ошибка наддува представлена областью между кривой 306 и кривой 308. В примере, показанном на Фиг. 3, чрезмерный наддув не вызывает колебаний фазы сгорания, как в примере на Фиг. 2, так как впрыск топлива с большей реактивностью и топлива с меньшей реактивностью отрегулирован. Фаза сгорания стабилизируется вскоре после стабилизации крутящего момента на участке 302. Таким образом, до перехода запроса на крутящий момент на участке 302, фазирование сгорания находится на первом распределении моментов впрыска и переходит на второе распределение моментов впрыска, относящееся к количеству впрыскиваемого топлива, моменту впрыска топлива и свойствам топливовоздушной смеси (например, реактивностью композиции смешанного топлива, образованного впрыскиванием топлива с большей реактивностью и топлива с меньшей реактивностью) после запроса крутящего момента на участке 302, но задолго до вертикальной отметки 350, когда желаемый и фактический уровни наддува по существу равны. В дальнейшем склонность фазирования сгорания к колебаниям может быть меньше благодаря достижению устойчивого состояния распределения фаз сгорания при устойчивом состоянии работы двигателя после перехода крутящего момента двигателя.

Количество 310 компенсированного топлива с большей реактивностью, впрыскиваемого в двигатель, уменьшается в ответ на уменьшение крутящего момента на участке 302 и/или желаемого наддува на участке 306. Количество 310 компенсированного топлива с большей реактивностью уменьшается в большей степени, чем количество 312 некомпенсированного топлива с большей реактивностью. Количество 320 компенсированного топлива с меньшей реактивностью, впрыскиваемого в двигатель, уменьшается в меньшей степени по сравнению с количеством 318 некомпенсированного топлива с меньшей реактивностью, впрыскиваемого в двигатель, в ответ на уменьшение крутящего момента на участке 302 и/или желаемого наддува. Момент впрыска 314 компенсированного топлива с большей реактивностью характеризуется большим запаздыванием, чем момент впрыска 316 некомпенсированного топлива с большей реактивностью, в ответ на изменение крутящего момента на участке 302 и/или желаемого наддува. Момент впрыска топлива с меньшей реактивностью остается постоянным, потому что данное топливо впрыскивается через впускной канал.

Таким образом, установка момента впрыска (например, момент начала впрыска топлива) и количество впрыскиваемого топлива двух видов с различной реактивностью могут компенсировать разницу между желаемым и действительным наддувом во время переходного состояния, превышающего пороговый уровень. Таким образом, можно управлять фазированием сгорания и давлением в цилиндре с тем, чтобы снизить возможность ухудшения характеристик выбросов двигателя. Кроме того, склонность крутящего момента двигателя к изменениям вслед за переходом, когда наддув двигателя отстает от желаемого наддува двигателя, может быть меньше. Следовательно, для условий работы двигателя, которые ускоряют сгорание (например, больший наддув, большая температура всасываемой смеси, повышенная концентрация всасываемого в двигатель кислорода), в двигатель может быть впрыснуто дополнительное количество топлива с меньшей реактивностью, в то время как количество топлива с большей реактивностью, впрыскиваемое в двигатель, уменьшается. Таким образом, распределение фаз сгорания может быть отрегулировано для желаемого распределения фаз сгорания, и крутящий момент двигателя может соответствовать желаемому крутящему моменту двигателя с тем, чтобы улучшить отклик крутящего момента двигателя и состав выбросов. В качестве альтернативы, для условий работы двигателя, которые замедляют сгорание (например, меньший наддув, меньшая температура всасываемой смеси, меньшая концентрация кислорода в топливовоздушной смеси) в двигатель может впрыскиваться уменьшенное количество топлива с меньшей реактивностью, в то время как количество топлива с большей реактивностью, впрыскиваемое в двигатель, увеличивается. Кроме того, в условиях чрезмерного наддува или небольшой доли отработавшего газа, моменты впрыска двух видов топлива могут быть отрегулированы при переходном условии для уменьшения шума двигателя и NOx. С другой стороны, в условиях уменьшенного наддува или большой доли отработавших газов моменты впрыска двух видов топлива могут быть отрегулированы во время перехода для уменьшения пропусков зажигания, нарушений крутящего момента, выбросов оксида углерода (СО) и углеводорода (НС).

Обратимся теперь к Фиг. 4, на которой показаны представляющие интерес сигналы при некомпенсированном изменении крутящего момента и наддува. В примере, показанном на Фиг. 4, происходит увеличение запрашиваемого крутящего момента двигателя. Вертикальная отметка 440 обозначает начало изменения условий работы двигателя. Вертикальная отметка 450 обозначает завершение изменения условий работы двигателя. В примере, показанном на Фиг. 4, желаемый и фактический наддув по существу равны до вертикальной отметки 440 и после вертикальной отметки 450.

На участке 402 запрос крутящего момента двигателя изменяется с более низкого уровня на более высокий уровень. Желаемый наддув также увеличивается, как показано на участке 404, так как для соответствия желаемому крутящему моменту требуется дополнительный наддув. Тем не менее, фактический наддув 406 продолжает оставаться на более низком уровне до момента увеличения давления с помощью компрессора, который соответствует вертикальной отметке 450. Ошибка наддува представлена областью между кривой 404 и кривой 406. Уменьшение наддува приводит к начальному запаздыванию фазы сгорания после изменения запрашиваемого крутящего момента. Со временем фаза сгорания стабилизируется на распределении моментов впрыска, сдвинутом в сторону ускорения, после вертикальной отметки 450. Таким образом, до перехода запрашиваемого крутящего момента на участке 402 фазирование сгорания находится на первом распределении моментов впрыска, и фазирование сгорания переходит на второе распределении моментов впрыска, связанное с количеством впрыскиваемого топлива, моментом впрыска топлива и свойствам топливовоздушной смеси (например, реактивностью композиции смешанного топлива, сформированного впрыском топлива с большей реактивностью и топлива с меньшей реактивностью) после вертикальной отметки 450.

Количество 410 топлива с большей реактивностью, впрыскиваемое в двигатель, увеличивается в ответ на увеличение крутящего момента двигателя на участке 402. Точно также количество 414 топлива с меньшей реактивностью, впрыскиваемое в двигатель, увеличивается в ответ на увеличение крутящего момента на участке 402. Кроме того, распределение 412 моментов впрыска топлива с большей реактивностью является сдвинутым с сторону опережения в ответ на изменение крутящего момента двигателя на участке 402. Распределение моментов впрыска топлива с меньшей реактивностью остается постоянным, так как данное топливо впрыскивается через впускной канал.

Таким образом, без компенсирования разницы между желаемым и фактическим наддувом при возрастании наддува, фазирование сгорания может смещаться, увеличивая возможность ухудшения характеристик выбросов двигателя. Кроме того, крутящий момент двигателя может следовать фазированию сгорания и при этом может следовать менее желательной траектории, в результате чего управляющее устройство двигателя может испытывать помехи.

Обратимся теперь к Фиг. 5, на которой приведены представляющие интерес сигналы при компенсированном изменении крутящего момента и наддува. В примере, показанном на Фиг. 2, происходит увеличение запрашиваемого крутящего момента двигателя. Вертикальная отметка 540 обозначает начало изменения условий работы двигателя. Вертикальная отметка 550 обозначает завершение изменения условий работы двигателя. В примере, показанном на Фиг. 5, желаемый и фактический наддув по существу равны до вертикальной отметки 540 и после вертикальной отметки 550.

На участке 502 запрашиваемый крутящий момент изменяется с более низкого уровня на более высокий уровень. Желаемый наддув также увеличивается, как показано на участке 504, так как для соответствия желаемому крутящему моменту требуется меньший наддув. Тем не менее, фактический наддув 506 продолжает оставаться на более низком уровне до момента увеличения давления с помощью компрессора, что соответствует вертикальной отметке 550. Ошибка наддува представлена областью между кривой 504 и кривой 506. В примере, показанном на Фиг. 5, уменьшенный наддув не приводит к колебанию фазы сгорания, как на Фиг. 4, так как впрыск топлива с большей реактивностью и топлива с меньшей реактивностью отрегулирован. Фаза сгорания стабилизируется вскоре после стабилизации запрашиваемого крутящего момента на участке 502. Таким образом, до перехода запрашиваемого крутящего момента на участке 502 фазирование сгорания находится на первом распределении моментов впрыска, и переходит на второе распределение моментов впрыска, связанное с количеством впрыскиваемого топлива, моментом впрыска топлива и свойствами топливовоздушной смеси (например, реактивностью композиции смешанного топлива, образованного впрыскиванием топлива с большей реактивностью и топлива с меньшей реактивностью), после запрашиваемого крутящего момента на участке 502, но задолго до вертикальной отметки 550, когда желаемый и фактический уровни наддува по существу равны. Кроме того, склонность фазирования сгорания к колебаниям до момента достижения устойчивого состояния фазирования при устойчивом состоянии условий работы двигателя после перехода крутящего момента двигателя является меньшей.

Количество 508 компенсированного топлива с большей реактивностью, впрыскиваемого в двигатель, возрастает в ответ на увеличение крутящего момента двигателя на участке 502 и/или желаемого наддува на участке 504. Количество 508 компенсированного топлива с большей реактивностью возрастает в большей степени, чем количество некомпенсированного топлива с большей реактивностью 510. Количество 522 компенсированного топлива с меньшей реактивностью, впрыскиваемое в двигатель, уменьшается в меньшей степени по сравнению количеством 520 некомпенсированного топлива с меньшей реактивностью, впрыскиваемым в двигатель, в ответ на уменьшение крутящего момента на участке 502 и/или желаемого наддува 504. Распределение 512 моментов впрыска компенсированного топлива с большей реактивностью является сдвинутым в сторону опережения в большей степени, чем распределение 514 моментов впрыска некомпенсированного топлива с большей реактивностью, в ответ на изменение крутящего момента двигателя на участке 502 и/или желаемого наддува 504. Распределение моментов впрыска топлива с меньшей реактивностью остается постоянным, так как данное топливо впрыскивается через впускной канал.

Таким образом, с помощью компенсирования разницы между желаемым и фактическим наддувом при возрастании надува, можно контролировать фазирование сгорания с тем, чтобы снизить вероятность ухудшения характеристик выбросов. Кроме того, склонность крутящего момента двигателя к изменениям вследствие перехода в условиях, когда фактический наддув двигателя отстает от желаемого наддува двигателя, может быть меньше.

Обратимся теперь к Фиг. 6, на которой приведены представляющие интерес сигналы при некомпенсированном изменении крутящего момента и концентрации подаваемого в двигатель кислорода. В примере, показанном на Фиг. 6, происходит уменьшение запрашиваемого крутящего момента двигателя. Вертикальная отметка 640 обозначает начало изменения условий работы двигателя. Вертикальная отметка 650 обозначает завершение изменения условий работы двигателя. В примере, показанном на Фиг. 6, желаемая и фактическая концентрации подаваемого в двигатель воздуха по существу равны до вертикальной отметки 640 и после вертикальной отметки 650.

На участке 602 запрашиваемый крутящий момент двигателя изменяется с более высокого уровня на более низкий уровень. Также увеличивается желаемая концентрация подаваемого в двигатель кислорода, как показано на участке 606. Тем не менее, фактическая концентрация 608 подаваемого в двигатель кислорода продолжает оставаться на более низком уровне до момента добавления кислорода впускным коллектором через воздухозаборник двигателя на вертикальной отметке 650. Уменьшенная концентрация кислорода приводит к начальному запаздыванию фазы сгорания после изменения запрашиваемого крутящего момента. Со временем фаза сгорания стабилизируется на фазе, сдвинутой в сторону опережения, после вертикальной отметки 650. Таким образом, до перехода запрашиваемого крутящего момента на участке 602 фазирование сгорания находится на первом распределении моментов впрыска, и переходит на второе распределение моментов впрыска, связанное с количеством впрыскиваемого топлива, моментом впрыска топлива и свойствами топливовоздушной смеси (например, реактивностью композиции смешанного топлива, образованного впрыскиванием топлива с большей реактивностью и топлива с меньшей реактивностью), после вертикальной отметки 650.

Количество впрыскиваемого в двигатель топлива с большей реактивностью 610 уменьшается в ответ на уменьшение крутящего момента двигателя на участке 602. Аналогично, количество 614 впрыскиваемого в двигатель топлива с меньшей реактивностью уменьшается в ответ на уменьшение крутящего момента двигателя на участке 602. Кроме того, распределение 612 моментов впрыска топлива с большей реактивностью запаздывает в ответ на изменение крутящего момента двигателя на участке 602. Распределение моментов впрыска топлива с меньшей реактивностью остается постоянным, так как данное топливо впрыскивается через впускной канал.

Таким образом, без компенсирования разницы между желаемой и фактической концентрацией подаваемого в двигатель кислорода фазирование сгорания может смещаться, что увеличивает возможность ухудшения характеристик выбросов двигателя. Кроме того, крутящий момент двигателя может следовать фазированию сгорания и при этом может следовать менее желательной траектории, в результате чего управляющее устройство двигателя может испытывать помехи.

Обратимся теперь к Фиг. 7, на которой приведены представляющие интерес сигналы при компенсированном изменении крутящего момента и EGR. В примере, показанном на Фиг. 7, происходит уменьшение запрашиваемого крутящего момента двигателя. Вертикальная отметка 740 обозначает начало изменения условий работы двигателя. Вертикальная отметка 750 обозначает завершение изменения условий работы двигателя. В примере, показанном на Фиг. 7, желаемая и фактическая концентрация подаваемого в двигатель кислорода по существу равны до вертикальной отметки 740 и после вертикальной отметки 750.

На участке 702 запрашиваемый крутящий момент двигателя изменяется с более высокого уровня на более низкий уровень. Желаемая концентрация подаваемого в двигатель кислорода увеличивается, как показано на участке 706, так как при настоящих условиях работы двигателя требуется меньше EGR. Однако фактическая концентрация 708 подаваемого в двигатель воздуха продолжает оставаться на более низком уровне до момента увеличения концентрации подаваемого в двигатель кислорода через воздухозаборник двигателя, расположенный выше по потоку дросселя, как показано на вертикальной отметке 750. В других примерах, желаемый уровень концентрации подаваемого в двигатель кислорода может увеличиться в ответ на уменьшение крутящего момента. Таким образом, Фиг. 7 представлена в целях иллюстрирования и не направлена на ограничение системы и способов, раскрываемых в данном документе. В примере, показанном на Фиг. 7, меньшая концентрация подаваемого в двигатель воздуха не приводит к колебанию фазы сгорания, как на Фиг. 6, так как впрыск топлива с большей реактивностью и топлива с меньшей реактивностью отрегулирован. Фаза сгорания стабилизируется вскоре после стабилизации запрашиваемого крутящего момента на участке 702. Таким образом, до перехода запрашиваемого крутящего момента на участке 702, фазирование сгорания находится на первом распределении моментов впрыска и переходит на второе распределение моментов впрыска, связанное с количеством впрыскиваемого топлива, моментом впрыска топлива и свойствами топливовоздушной смеси (например, реактивностью композиции смешанного топлива, образованного впрыскиванием топлива с большей реактивностью и топлива с меньшей реактивностью), после запроса крутящего момента на участке 702, но задолго до вертикальной отметки 750, когда желаемый и фактический уровни концентрации подаваемого в двигатель кислорода по существу равны. Кроме того, склонность фазирования сгорания к колебаниям до момента достижения устойчивого состояния фазирования сгорания при устойчивом состоянии условий работы двигателя после перехода крутящего момента двигателя является меньшей.

Количество 712, компенсированного топлива с большей реактивностью, впрыскиваемое в двигатель, уменьшается в ответ на уменьшение крутящего момента двигателя на участке 702 и/или увеличение желаемой концентрации подаваемого в двигатель кислорода на участке 706. Количество 712 компенсированного топлива с большей реактивностью уменьшается в меньшей степени, чем количество 714 некомпенсированного топлива с большей реактивностью. Количество 722 впрыскиваемого в двигатель компенсированного топлива с меньшей реактивностью уменьшается в большей степени по сравнению с количеством 720 впрыскиваемого в двигатель некомпенсированного топлива с меньшей реактивностью, в ответ на уменьшение крутящего момента на участке 702 и/или уменьшенную концентрацию подаваемого в двигатель кислорода. Распределение 716 моментов впрыска компенсированного топлива с большей реактивностью запаздывает в большей степени, чем распределение 718 моментов впрыска некомпенсированного топлива с большей реактивностью, в ответ на изменение крутящего момента двигателя на участке 702 и/или увеличенную желаемую концентрацию 706 подаваемого в двигатель кислорода. Распределение моментов впрыска топлива с меньшей реактивностью остается постоянным, так как данное топливо впрыскивается через впускной канал.

Таким образом, с помощью компенсирования разницы между желаемой и фактической концентрацией подаваемого в двигатель кислорода можно контролировать фазирование сгорания с тем, чтобы сократить возможность ухудшения характеристик выбросов двигателя. Кроме того, склонность крутящего момента двигателя к изменениям вследствие перехода в условиях, когда концентрация подаваемого в двигатель кислорода отстает от желаемой концентрации подаваемого в двигатель кислорода, может быть меньше.

Обратимся теперь к Фиг. 8, на которой приведены представляющие интерес сигналы при некомпенсированном изменении крутящего момента и концентрации подаваемого в двигатель кислорода. В примере Фиг. 8 происходит увеличение запрашиваемого крутящего момента. Вертикальная отметка 840 обозначает начало изменения условий работы двигателя. Вертикальная отметка 850 обозначает завершение изменения условий работы двигателя. В примере, показанном на Фиг. 8, желаемая и фактическая концентрации подаваемого в двигатель кислорода по существу равны до вертикальной отметки 840 и после вертикальной отметки 850.

На участке 802 запрашиваемый крутящий момент изменяется с более низкого уровня на более высокий уровень. Желаемая концентрация подаваемого в двигатель кислорода уменьшается, как показано на участке 804. Тем не менее, фактическая концентрация подаваемого в двигатель кислорода 806 продолжает оставаться на более высоком уровне до момента откачивания кислорода через нагнетающие цилиндры двигателя на вертикальной отметке 850. Уменьшенная концентрация подаваемого в двигатель кислорода приводит к начальному сдвигу распределения моментов впрыска в сторону опережения после изменения запрашиваемого крутящего момента. Со временем фаза сгорания стабилизируется на большем запаздывании после вертикальной отметки 850. Таким образом, до перехода запрашиваемого крутящего момента на участке 802 фазирование сгорания находится на первом распределении моментов впрыска, и переходит на второе распределение моментов впрыска, связанное с количеством впрыскиваемого топлива, моментом впрыска топлива и свойствами топливовоздушной смеси (например, реактивностью композиции смешанного топлива, образованного впрыскиванием топлива с большей реактивностью и топлива с меньшей реактивностью), после вертикальной отметки 850.

Количество 810 впрыскиваемого в двигатель топлива с большей реактивностью возрастает в ответ на увеличение крутящего момента на участке 802. Подобным образом, количество 814 впрыскиваемого в двигатель топлива с меньшей реактивностью возрастает в ответ на увеличение крутящего момента на участке 802. Кроме того, распределение 812 моментов впрыска топлива с большей реактивностью является сдвинутым в сторону опережения в ответ на изменение крутящего момента двигателя на участке 802. Распределение моментов впрыска топлива с меньшей реактивностью остается постоянным, так как данное топливо впрыскивается через впускной канал.

Таким образом, без компенсирования разницы между желаемой и фактической концентрацией подаваемого в двигатель кислорода при уменьшении концентрации подаваемого в двигатель кислорода фазирование сгорания может смещаться, увеличивая возможность ухудшения характеристик выбросов двигателя. Кроме того, крутящий момент двигателя может следовать фазированию сгорания и при этом может следовать менее желательной траектории, в результате чего управляющее устройство двигателя может испытывать помехи.

Обратимся теперь к Фиг. 9, на которой приведены представляющие интерес сигналы при компенсированном изменении крутящего момента и концентрации подаваемого в двигатель кислорода. В примере, показанном на Фиг. 9, происходит увеличение запрашиваемого крутящего момента двигателя. Вертикальная отметка 940 обозначает начало изменения условий работы двигателя. Вертикальная отметка 950 обозначает завершение изменения условий работы двигателя. В примере, показанном на Фиг. 9, желаемая и фактическая концентрации подаваемого в двигатель кислорода по существу равны до вертикальной отметки 940 и после вертикальной отметки 950.

На участке 902 запрашиваемый крутящий момент изменяется с более низкого уровня на более высокий уровень. Желаемая концентрация подаваемого в двигатель кислорода уменьшается, как показано на участке 904, так как двигатель может работать с дополнительным EGR. Однако фактическая концентрация 906 подаваемого в двигатель кислорода продолжает оставаться на более высоком уровне до момента уменьшения количества кислорода посредством накачивания, производимого цилиндрами двигателя, на вертикальной отметке 950. В других примерах, уровень желаемой концентрации подаваемого в двигатель кислорода может увеличиться в ответ на увеличение запрашиваемого крутящего момента. Таким образом, Фиг. 9 представлена в целях иллюстрирования и не направлена на ограничение системы и способов, раскрываемых в данном документе. В примере, показанном на Фиг. 9, увеличенная концентрация подаваемого в двигатель кислорода не приводит к колебаниям фазы сгорания, как на Фиг. 8, так как впрыск топлива с большей реактивностью и топлива с меньшей реактивностью отрегулирован. Фаза сгорания стабилизируется вскоре после стабилизации запрашиваемого крутящего момента на участке 902. Таким образом, до перехода запрашиваемого крутящего момента на участке 902 фазирование сгорания находится на первом распределении моментов впрыска и переходит на второе распределение моментов впрыска, связанное с количеством впрыскиваемого топлива, моментом впрыска топлива и свойствами топливовоздушной смеси (например, реактивностью композиции смешанного топлива, образованного впрыскиванием топлива с большей реактивностью и топлива с меньшей реактивностью), после запроса крутящего момента на участке 902, но задолго до вертикальной отметки 950, когда желаемая и фактическая концентрации подаваемого в двигатель кислорода по существу равны. Кроме того, склонность фазирования сгорания к колебаниям до момента достижения устойчивого состояния фазирования сгорания при устойчивом состоянии условий работы двигателя после перехода крутящего момента двигателя является меньшей.

Количество 912 впрыскиваемого в двигатель компенсированного топлива с большей реактивностью увеличивается в ответ на увеличение крутящего момента двигателя на участке 902 и/или уменьшенную желаемую концентрацию подаваемого в двигатель кислорода на участке 904. Количество 912 компенсированного топлива с большей реактивностью увеличивается в меньшей степени, чем количество 910 некомпенсированного топлива с большей реактивностью. Количество 918 впрыскиваемого в двигатель компенсированного топлива с меньшей реактивностью увеличивается в большей степени по сравнению с количеством 920 впрыскиваемого в двигатель некомпенсированного топлива с меньшей реактивностью в ответ на увеличение крутящего момента двигателя на участке 902 и/или уменьшенную желаемую концентрацию подаваемого в двигатель кислорода на участке 904. Распределение 916 моментов впрыска компенсированного топлива с большей реактивностью сдвинуто в сторону опережения в меньшей степени, чем распределение моментов впрыска некомпенсированного топлива с большей реактивностью в ответ на изменение крутящего момента двигателя на участке 902 и/или уменьшенную желаемую концентрацию подаваемого в двигатель кислорода на участке 904. Распределение моментов впрыска топлива с меньшей реактивностью остается постоянным, так как данное топливо впрыскивается через впускной канал.

Таким образом, с помощью компенсирования разницы между желаемой и фактической концентрациями подаваемого в двигатель кислорода при снижении концентрации подаваемого в двигатель кислорода можно контролировать фазирование сгорания с тем, чтобы снизить вероятность ухудшения характеристик выбросов. Кроме того, склонность крутящего момента двигателя к изменениям вследствие перехода в условиях, когда концентрация подаваемого в двигатель кислорода отстает от желаемой концентрации подаваемого в двигатель кислорода, может быть меньше.

Обратимся теперь к Фиг. 10 и 11, на которых представлена блок-схема примерного способа регулирования впрыска двух видов топлива с разными показателями реактивности. Способ, показанный на Фиг. 10 и 11, может быть реализован с помощью инструкций контроллера 12 с Фиг. 1. Кроме того, способ на Фиг. 10 и 11 может обеспечить управление параметрами двигателя, как проиллюстрировано на Фиг. 2-9.

На этапе 1002 способ 1000 определяет, происходит ли изменение одного или более параметров пути движения потока воздуха в двигатель. Например, способ 1000 определяет, происходят ли изменения EGR, наддува или величины воздуха двигателя. В одном примере, изменение EGR, наддува или величины воздуха двигателя превышает пороговое значения изменения EGR, наддува или величины воздуха двигателя, чтобы попасть под определение переходного состояния. Изменение величины EGR может быть определено посредством отслеживания положения клапана EGR или изменения впускаемой в двигатель массы воздуха, давления коллектора и температуры. Изменение количества воздуха в двигателе может быть определено на основании положения дросселя. Изменение концентрации подаваемого в двигатель кислорода может быть определено на основании выходного значения кислородного датчика. Если изменение в одном или более параметрах пути движения потока воздуха в двигатель превышает величину порогового значения, способ 1000 переходит на этап 1004. В противном случае, способ 1000 завершается.

Скорость изменения параметров или переменных системы впуска воздуха в двигатель может быть меньше той скорости, с которой может изменяться подаваемое в двигатель топливо. Например, распределение моментов впрыска может быть изменено между событиями сгорания в цилиндрах двигателя, в то время как полный переход наддува или EGR из первого устойчивого состояния во второе устойчивое состояние может занимать несколько секунд. Поэтому желательно отрегулировать распределение моментов впрыска топлива и количества впрыскиваемого топлива с тем, чтобы скомпенсировать медленно изменяющиеся параметры или переменные впуска воздуха в двигатель.

На этапе 1004 способ 1000 определяет, имеется ли ошибка концентрации подаваемого в двигатель кислорода. Ошибка концентрации подаваемого в двигатель кислорода может быть определена посредством определения разности желаемой концентрации подаваемого в двигатель кислорода и фактической концентрации подаваемого в двигатель кислорода. Желаемая концентрация подаваемого в двигатель кислорода может быть определена эмпирически при тестировании двигателя для обеспечения желаемого уровня выбросов двигателя. В одном примере, таблица желаемых значений концентрации подаваемого в двигатель кислорода проиндексирована на основании частоты вращения двигателя и величины крутящего момента. Желаемые значения концентрации подаваемого в двигатель кислорода основаны на условиях работы двигателя в устойчивом состоянии (например, когда условия работы двигателя изменяются на величину, которая меньше порогового значения). При наличии изменений в концентрации подаваемого в двигатель кислорода способ 1000 переходит на этап 1006. В противном случае, способ 1000 переходит на этап 1024.

На этапе 1006 способ 1000 определяет, является ли ошибка концентрации подаваемого в двигатель кислорода положительной. Положительная ошибка указывает, что фактическая концентрация подаваемого в двигатель кислорода меньше желаемой концентрации подаваемого в двигатель кислорода. Если способ 1000 определит, что ошибка концентрации подаваемого в двигатель кислорода является положительной, способ 100 переходит на этап 1018. В противном случае, способ 1000 переходит на этап 1008.

На этапе 1008 способ 1000 уменьшает количество впрыскиваемого в двигатель топлива с большей реактивностью до количества топлива с большей реактивностью, впрыскиваемого в двигатель при условиях работы двигателя в устойчивом состоянии. Например, если количество впрыскиваемого топлива при устойчивом состоянии уменьшается в соответствии с изменением частоты вращения двигателя и нагрузки, то в двигатель впрыскивается еще меньшее количество топлива, чем запланировано в соответствии с количеством впрыскиваемого топлива при устойчивом состоянии. Меньшее количество топлива с большей реактивностью может быть впрыснуто в двигатель за счет уменьшения давления топлива и/или уменьшения промежутка времени, в течение которого форсунка является открытой. За счет уменьшения количества впрыскиваемого в двигатель топлива с большей реактивностью, когда ошибка концентрации подаваемого в двигатель кислорода является отрицательной, увеличенная концентрация подаваемого в двигатель кислорода может быть скомпенсирована. В одном примере, количество топлива, на которое уменьшается подача топлива по сравнению с подаваемым при устойчивом состоянии количеством топлива с большей реактивностью, может быть определена эмпирически и сохранена в таблице, проиндексированной на основании частоты вращения двигателя и крутящего момента двигателя. В альтернативном примере, количество топлива с большей реактивностью, на которое уменьшается подача топлива заряда топлива устойчивого состояния, может быть основана на разнице между желаемой и фактической концентрациями подаваемого в двигатель кислорода (например, на основании ошибки концентрации подаваемого в двигатель кислорода). Количество топлива, на которое уменьшается подача топлива по сравнению с подаваемым при устойчивом состоянии количеством топлива с большей реактивностью, может быть проиндексирована на основании ошибки концентрации подаваемого в двигатель кислорода. Количество топлива с большей реактивностью при устойчивом состоянии корректируется посредством вычитания величины, на которую была уменьшена подача топлива, из величины подачи топлива с большей реактивностью при устойчивом состоянии. Таким образом, концентрации подаваемого в двигатель кислорода при переходных условиях могут быть скомпенсированы в условиях, когда в двигатель впрыскивается два вида топлива с разной реактивностью.

В некоторых примерах, количество и распределение моментов впрыска топлива с большей реактивностью также могут быть отрегулированы в ответ на температуру подаваемого в двигатель кислорода. Например, если температура подаваемого в двигатель кислорода увеличивается, то количество топлива с большей реактивностью может быть уменьшено, в то время как количество топлива с меньшей реактивностью может быть увеличено по сравнению с количествами топлива с большей и меньшей реактивностью при устойчивом состоянии.

На этапе 1010 способ 1000 сдвигает в сторону запаздывания распределение моментов впрыска топлива при текущих условиях работы двигателя по сравнению с условиями работы при устойчивом состоянии. Распределение моментов впрыска топлива может быть сдвинуто в сторону запаздывания или опережения посредством регулирования распределения моментов начала впрыска топлива. Величина запаздывания момента впрыска топлива для топлива с большей реактивностью может быть определена эмпирически и сохранена в таблице, чтобы извлечь данное значение позже. В одном примере таблица распределения моментов впрыска топлива может быть проиндексирована на основании частоты вращения двигателя и крутящего момента. Кроме того, в некоторых примерах ошибка концентрации подаваемого в двигатель кислорода может являться основой для регулирования моментов впрыска топлива с большей реактивностью. Например, таблица, содержащая величины запаздывания моментов впрыска топлива, может быть проиндексирована на основании величины ошибки концентрации подаваемого в двигатель кислорода, и величина распределения моментов впрыска топлива может быть сдвинута в сторону запаздывания на значение, извлеченное из данной таблицы.

На этапе 1012 способ 1000 увеличивает количество впрыскиваемого в двигатель топлива с меньшей реактивностью по сравнению с количеством топлива с меньшей реактивностью, впрыскиваемого в двигатель при условиях работы двигателя в устойчивом состоянии. В одном примере, количество топлива, на которое было увеличено значение впрыскиваемого топлива с меньшей реактивностью, может быть основано на количестве топлива, на которое было уменьшено значение топлива с большей реактивностью, впрыскиваемое при устойчивом состоянии. В частности, определяется энергоемкость топлива, количество которого было вычтено из количества впрыскиваемого топлива с большей реактивностью по сравнению с количеством топлива с большей реактивностью, впрыскиваемого при устойчивом состоянии, и количество впрыскиваемого топлива с меньшей реактивностью возрастает на количество топлива, имеющего такую же энергоемкость, что и количество топлива с большой реактивностью, на которое была уменьшено количество топлива с большей реактивностью, впрыскиваемое при устойчивом состоянии. Таким образом, общая величина энергоемкости впрыскиваемого топлива регулируется с тем, чтобы соответствовать требуемому крутящему моменту двигателя. В качестве альтернативы, эмпирически определенное количество топлива может быть определено посредством индексирования таблицы или функции увеличения величин впрыскиваемого топлива и прибавления количества топлива, содержащегося в таблице, к количеству топлива с меньшей реактивностью, впрыскиваемому при устойчивом состоянии. После увеличения количества топлива с меньшей реактивностью способ 1000 переходит на этап 1014.

Следует отметить, что в некоторых примерах общее количество топлива, впрыскиваемого в двигатель, основано на желаемом уровне крутящего момента двигателя. Например, может возникнуть ситуация, при которой желательно обеспечить 80% желаемой величины крутящего момента двигателя с помощью топлива с большей реактивностью и обеспечить 20% желаемой величины крутящего момента двигателя с помощью топлива с меньшей реактивностью. Следовательно, желаемый крутящий момент может быть увеличен на 80%, чтобы определить количество энергии, которое должно обеспечиваться топливом с большей реактивностью. Соответственно, двигателю может быть передан импульс топлива с большей реактивностью, который соответствует количеству топлива с большей реактивностью, необходимому для обеспечения запрашиваемой энергии. Количество топлива с меньшей реактивностью может быть определено аналогичным образом.

С другой стороны, если на этапе 1006 дается ответ «да», способ 1000 переходит на этап 1018, на котором способ 1000 увеличивает количество впрыскиваемого в двигатель топлива с большей реактивностью относительно количества топлива с большей реактивностью, впрыскиваемого в двигатель при условиях работы в устойчивом состоянии. Дополнительные количества топлива с большей реактивностью могут впрыскиваться в двигатель посредством увеличения давления топлива и/или увеличения промежутка времени, в течение которого форсунка является открытой. За счет увеличения количества топлива, впрыскиваемого в двигатель, когда концентрация подаваемого в двигатель кислорода является положительной, концентрация подаваемого в двигатель кислорода может быть скомпенсирована за счет увеличения количества впрыскиваемого в двигатель топлива с большей реактивностью. В одном примере, количество дополнительного топлива, добавляемое к количеству топлива, впрыскиваемому в устойчивом состоянии, может быть определено эмпирически и сохранено в таблице, проиндексированной на основании частоты вращения двигателя и крутящего момента двигателя. В альтернативном примере, количество дополнительного топлива, добавляемого к количеству топлива, впрыскиваемому в устойчивом состоянии, может быть основано на разнице между желаемой и фактической концентрациями подаваемого в двигатель кислорода. Количество, дополнительное к количеству топлива с большей реактивностью, впрыскиваемому в устойчивом состоянии, может быть проиндексировано на основании ошибки концентрации подаваемого в двигатель кислорода. Количество топлива с большей реактивностью при устойчивом состоянии корректируется посредством прибавления количества топлива, добавленного к количеству топлива, впрыскиваемому в устойчивом состоянии. Таким образом, концентрации подаваемого в двигатель кислорода при переходных условиях могут быть скомпенсированы в условиях, когда в двигатель впрыскивается два вида топлива с разной реактивностью.

На этапе 1020 способ 1000 сдвигает в сторону опережения распределение моментов впрыска топлива при текущих условиях работы двигателя по сравнению с условиями работы при устойчивом состоянии. Величина сдвига в сторону опережения моментов впрыска топлива с большей реактивностью может быть определена эмпирически и сохранена в таблице, чтобы извлечь данное значение позже. В одном примере, таблица распределения моментов впрыска топлива может быть проиндексирована на основании частоты вращения двигателя и крутящего момента. Кроме того, в некоторых примерах ошибка концентрации подаваемого в двигатель кислорода может являться основой для регулирования распределения моментов впрыска более реактивного топлива. Например, таблица, содержащая значения сдвига в сторону опережения распределения моментов впрыска топлива, может быть проиндексирована на основании величины ошибки концентрации подаваемого в двигатель кислорода, а величина распределения моментов впрыска топлива может быть сдвинута в сторону опережения на величину значения, извлеченного из таблицы.

На этапе 1022 способ 1000 уменьшает количество впрыскиваемого в двигатель топлива с меньшей реактивностью. В одном примере, количество топлива, на которую была уменьшена подача топлива с меньшей реактивностью, может быть основано на количестве топлива, на которое была увеличено количество топлива с большей реактивностью, подаваемое в условиях работы при устойчивом состоянии. В частности, определяется энергоемкость топлива, добавляемого к количеству более реактивного топлива, впрыскиваемому при устойчивом состоянии, и количество впрыскиваемого топлива с меньшей реактивностью уменьшается на количество топлива, имеющего такую же энергоемкость, что и количество топлива, добавленного к количеству более реактивного топлива, впрыскиваемому при устойчивом состоянии. Таким образом, общая энергоемкость впрыскиваемого топлива регулируется с тем, чтобы соответствовать требуемому крутящему моменту двигателя. В качестве альтернативы, количество топлива, определяемое эмпирически, может быть определено посредством индексирования таблицы или функции уменьшения количеств впрыскиваемого топлива и вычитания количества топлива, содержащегося в таблице, из количества топлива с меньшей реактивностью, впрыскиваемого при устойчивом состоянии. Способ 1000 переходит на этап 1014 после уменьшения количества топлива с меньшей реактивностью.

На этапе 1014 может быть отрегулировано распределение моментов впрыска топлива с меньшей реактивностью. Если топливо с меньшей реактивностью впрыскивается напрямую в цилиндр двигателя, может быть отрегулировано распределение моментов начала и завершения впрыска. Например, распределение моментов начала и завершения впрыска может быть сдвинуто в сторону опережения или запаздывания относительно положения коленчатого вала двигателя. Способ 1000 переходит на этап 1016 после того, как отрегулировано распределение моментов впрыска топлива с меньшей реактивностью.

На этапе 1016 способ 1000 определяет, происходит ли изменение желаемого уровня наддува. В одном примере, изменение наддува может быть определено на основании изменения положения перепускной заслонки турбокомпрессора или направляющей лопасти. В некоторых примерах, пороговое значение изменения желаемого наддува должно быть превышено до перехода на этап 1024. Если способ 1000 определяет наличие изменения желаемого наддува, тогда способ 1000 переходит на этап 1024. В противном случае, способ 1000 завершается.

На этапе 1024 способ 1000 определяет, повышается ли желаемый уровень наддува. Если повышается, тогда способ 1000 переходит на этап 1026. В противном случае, способ 1000 переходит на этап 1034.

Способ 1000, который уменьшил количество впрыскиваемого топлива с большей реактивностью на этапе 1026, сдвигает в сторону запаздывания распределение моментов впрыска топлива с большей реактивностью на этапе 1028, и увеличивает количество топлива с большей реактивностью на этапе 1030, как описано на этапах 1008-1012. Тем не менее, на этапах 1026-1030 способ 1000 регулирует как количество и распределение моментов впрыска топлива с большей реактивностью, так и количество и распределение моментов впрыска топлива с меньшей реактивностью в ответ на изменение в уровне наддува, а не изменения концентрации подаваемого в двигатель кислорода. Таким образом, способ 1000 предусматривает индивидуальную регулировку количества и распределения моментов впрыска топлива с большей реактивностью на основании изменения в уровне наддува. Кроме того, способ 1000 предусматривает индивидуальную регулировку количества и распределения моментов впрыска топлива с меньшей реактивностью на основании изменения в уровне наддува.

Аналогичным образом, способ 1000 увеличивает количество впрыскиваемого топлива с большей реактивностью на этапе 1034, сдвигает в сторону опережения распределение моментов впрыска топлива с большей реактивностью на этапе 1036, и уменьшает количество топлива с меньшей реактивностью на этапе 1038, как описано на этапах 1018-1022. Тем не менее, на этапах 1034-1038 способ 1000 регулирует как количество и распределение моментов впрыска топлива с большей реактивностью, так количество и распределение моментов впрыска топлива с меньшей реактивностью в ответ на изменение в уровне наддува, а не изменения концентрации подаваемого в двигатель кислорода. Таким образом, способ 1000 предусматривает индивидуальную регулировку количества и распределения моментов впрыска топлива с большей реактивностью на основании изменения уровня наддува. Кроме того, способ 1000 предусматривает индивидуальную регулировку количества и распределения моментов впрыска топлива с меньшей реактивностью на основании изменения уровня наддува.

На этапе 1032 может быть отрегулировано распределение моментов впрыска топлива с меньшей реактивностью. Как описано выше в отношении этапа 1014, если топливо с меньшей реактивностью впрыскивается напрямую в цилиндры двигателя, распределение моментов начала и завершения впрыска может быть отрегулировано. Например, распределение моментов начала и завершения впрыска может быть сдвинуто в сторону опережения или запаздывания относительно положения коленчатого вала двигателя. Способ 1000 переходит на этап 1034 после того, как отрегулировано распределение моментов впрыска топлива с меньшей реактивностью.

На этапе 1034 способ 1000 выводит данные о регулировке распределения моментов впрыска и количестве топлива, подаваемого на форсунки, осуществляющие впрыск топлива с большей и меньшей реактивностью. Регулировка топливных инжекторов, осуществляющих подачу топлива с большей и меньшей реактивностью, проводится таким образом, что оба типа инжекторов действуют в соответствии с обновленными количествами топлива и распределениями моментов впрыска в течение одного и того же цикла двигателя. Таким образом, количества и распределение моментов впрыска топлива с большей и меньшей реактивностью могут быть отрегулированы, чтобы скомпенсировать задержки в системе впуска воздуха двигателя.

Таким образом, способ Фиг. 10 и 11 предусматривает рабочие последовательности, проиллюстрированные на Фиг. 2-9 и способ эксплуатации двигателя, включающий в себя: увеличение количества первого вида топлива с первой реактивностью, впрыскиваемого в цилиндр при переходе, превышающем пороговое значение, в ответ на ошибку концентрации подаваемого в двигатель кислорода; уменьшение количества второго вида топлива со второй реактивностью, впрыскиваемого в цилиндр при переходе, в ответ на ошибку концентрации подаваемого в двигатель кислорода; и воспламенение первого и второго видов топлива от сжатия в цилиндре. Таким образом, впрыскивание двух видов топлива может компенсировать ошибки в концентрации подаваемого в двигатель кислорода, которые могут возникнуть от нарушений крутящего момента двигателя, нарушений EGR, нарушений расхода воздуха двигателем. Способ эксплуатации двигателя также включает в себя сдвиг в сторону опережения распределения моментов впрыска первого топлива при переходе, при котором количество первого топлива увеличивается во время циклов цилиндра между началом и завершением перехода, и при котором количество второго топлива уменьшается во время циклов цилиндра между началом и завершением перехода. Способ эксплуатации двигателя предусматривает случаи, когда переход представляет собой изменение крутящего момента двигателя, когда регулируется количество и распределение моментов впрыска первого топлива при устойчивом состоянии, и когда регулируется количество второго топлива. Способ эксплуатации двигателя предусматривает случаи, когда ошибка концентрации подаваемого в двигатель кислорода указывает на превышение желаемой концентрации подаваемого в двигатель кислорода при устойчивом состоянии и когда первая реактивность больше второй реактивности. Способ эксплуатации двигателя также включает в себя регулирование количеств первого топлива и второго топлива в ответ на ошибку наддува. Способ эксплуатации двигателя предусматривает случаи, когда ошибка подаваемого в двигатель кислорода увеличивается в ответ на положение клапана EGR. Способ эксплуатации двигателя также включает в себя регулирование количества первого топлива в ответ на разницу между желаемой величиной наддува и фактической величиной наддува. Способ эксплуатации двигателя предусматривает случаи, когда желаемая величина наддува представляет собой величину наддува в условиях работы двигателя при устойчивом состоянии, и когда количество подаваемого в двигатель кислорода представляет собой концентрацию содержащегося в цилиндрах двигателя кислорода до сгорания в цилиндре во время цикла цилиндра, когда количество первого топлива увеличивается в ответ на ошибку концентрации подаваемого в двигатель кислорода.

В дополнение, способ Фиг. 10 и 11 предусматривает последовательности Фиг. 2-9 и способ эксплуатации двигателя, включающий в себя увеличение количества первого топлива при устойчивом состоянии, запланированного для впрыска между началом и завершением перехода, причем первое топливо имеет первую реактивность; уменьшение количества второго топлива при устойчивом состоянии, запланированного для впрыска между началом и завершением перехода, причем второе топливо имеет вторую реактивность; и компрессионное воспламенение первого и второго топлива в топливовоздушной смеси. Способ эксплуатации двигателя также включает в себя сдвиг в сторону опережения распределения моментов впрыска первого топлива при переходе. Способ эксплуатации двигателя также предусматривает случаи, когда переход представляет собой изменение крутящего момента двигателя, и когда производится регулировка количества и распределения моментов впрыска первого топлива при устойчивом состоянии и количества и распределения моментов впрыска второго топлива при устойчивом состоянии для обеспечения запрашиваемой величины крутящего момента двигателя. Способ эксплуатации двигателя также предусматривает случаи, когда количество первого топлива при устойчивом состоянии, запланированное для впрыска между началом и завершением перехода, представляет собой количество топлива, основанное на частоте вращения двигателя и крутящем моменте двигателя при устойчивом состоянии. Способ эксплуатации двигателя также включает в себя регулирование количества первого топлива в ответ на разницу между желаемой величиной EGR и фактической величиной EGR. Способ эксплуатации двигателя также предусматривает случаи, когда желаемая величина EGR представляет собой желаемую величину EGR в условиях работы двигателя при устойчивом состоянии. Способ эксплуатации двигателя также включает в себя регулирование количества первого топлива в ответ на разницу между желаемой величиной наддува фактической величиной наддува. Таким образом, фазирование сгорания может быть отрегулировано, чтобы скомпенсировать изменения EGR, количества воздуха двигателя и наддува, превышающие пороговое значение. Способ эксплуатации двигателя также предусматривает случаи, когда желаемая величина наддува представляет собой величину наддува при условиях работы двигателя в устойчивом состоянии.

В другом примере, способ Фиг. 10 и 11 представляет собой способ эксплуатации двигателя, включающий в себя: переход из первого рабочего состояния двигателя во второе рабочее состояние; регулирование количества и распределения моментов впрыска первого топлива с первой реактивностью, впрыскиваемого в цилиндр до уровня, который больше или меньше уровня, запланированного для условий работы в устойчивом состоянии между первым и вторым рабочими состояниями двигателя; и регулирование количества второго топлива со второй реактивностью, впрыскиваемого в цилиндр до уровня, который больше или меньше уровня, запланированного для условий работы в устойчивом состоянии между первым и вторым рабочими состояниями двигателя, причем направление изменения количества второго впрыскиваемого топлива противоположно направлению изменения количества первого впрыскиваемого топлива, а вторая реактивность меньше первой реактивности. Способ эксплуатации двигателя предусматривает случаи, когда направление изменения количества второго топлива представляет собой уменьшение, а направление изменения количества первого топлива представляет собой увеличение. Способ эксплуатации двигателя также предусматривает случаи, когда направление изменения количества второго топлива представляет собой увеличение, а направление изменения количества второго топлива представляет собой уменьшение. Способ эксплуатации двигателя также предусматривает случаи, когда первое топливо с первой реактивностью представляет собой дизельное топливо, а второе топливо со второй реактивностью представляет собой бензин или спирт. Способ эксплуатации двигателя также предусматривает случаи, когда регулирование первого топлива с первой реактивностью основано на ошибке EGR. Способ эксплуатации двигателя предусматривает случаи, когда регулирование количества первого топлива с первой реактивностью основано на ошибке наддува.

Специалистами в данной области техники будет понятно, что способ, описанный на Фиг. 10 и 11, может воспроизводить одну или несколько стратегий выполнения, например, управление по событиям, управление по прерываниям, многозадачность, многопоточность и другие. В связи с этим различные этапы или функции могут выполняться в представленной последовательности, параллельно, а в некоторых случаях могут быть пропущены. Также порядок выполнения не обязательно должен быть таким, как он показан, он приведен для наглядного представления и описания процесса. Также специалисты в данной области могут увидеть, что некоторые этапы, способы или функции могут повторяться в зависимости от используемого варианта.

Специалисты в данной области должны иметь в виду, что возможны различные варианты и модификации представленного способа без выхода за рамки объема изобретения. Например, возможно использование представленного способа для двигателей с одним цилиндром, I2, I3, I4, I5, V6, V8, V10, V12 и V16, работающих на природном газе, бензине, дизеле или другом альтернативном топливе.

Изобретение может быть использовано в системах управления топливоподачей двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложены способы эксплуатации ДВС, в которых во время переходных режимов работы ДВС увеличивают (уменьшают) количество первого топлива с первой реактивностью, впрыскиваемого в цилиндр, и уменьшают (увеличивают) количества второго топлива со второй реактивностью, впрыскиваемого в цилиндр, в зависимости от количества подаваемого в ДВС воздуха. Также предложена система ДВС для осуществления предложенных способов управления. Технический результат заключается в повышении стабильности сгорания при переходных условиях работы ДВС. 3 н. 16 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Способ эксплуатации двигателя, включающий в себя:
увеличение количества первого топлива с первой реактивностью, впрыскиваемого в цилиндр во время перехода, превышающего пороговое значение, в ответ на ошибку концентрации подаваемого в двигатель кислорода;
уменьшение количества второго топлива со второй реактивностью, впрыскиваемого в цилиндр во время перехода, превышающего пороговое значение, в ответ на ошибку концентрации подаваемого в двигатель кислорода; и
компрессионное воспламенение первого и второго топлива в цилиндре.

2. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя сдвиг в сторону опережения момента впрыска первого топлива во время перехода, причем количество первого топлива увеличивают во время циклов цилиндра между началом и завершением перехода, а количество второго топлива уменьшают во время циклов цилиндра между началом и завершением перехода.

3. Способ по п. 2, в котором переход представляет собой изменение крутящего момента двигателя, в котором регулируют количество и распределение моментов впрыска первого топлива при устойчивом состоянии и в котором регулируют количество второго топлива.

4. Способ по п. 1, в котором ошибка концентрации подаваемого в двигатель кислорода указывает на превышение желаемой концентрации кислорода, подаваемого в двигатель при устойчивом состоянии, и в котором первая реактивность больше второй реактивности.

5. Способ по п. 1, в котором дополнительно осуществляют регулирование количеств первого топлива и второго топлива в ответ на ошибку наддува.

6. Способ по п. 1, в котором ошибка концентрации подаваемого в двигатель кислорода увеличивается в ответ на изменение потока воздушной массы в двигателе.

7. Способ по п. 1, в котором дополнительно осуществляют регулирование количества первого топлива в ответ на разницу между желаемой величиной наддува и фактической величиной наддува.

8. Способ по п. 7, в котором желаемая величина наддува представляет собой величину наддува при условиях работы двигателя в устойчивом состоянии и в котором величина подаваемого в двигатель кислорода представляет собой концентрацию кислорода в цилиндрах двигателя до сгорания в цилиндрах во время цикла цилиндра, где количество первого топлива увеличивают в ответ на ошибку подаваемого в двигатель кислорода.

9. Способ эксплуатации двигателя, в котором:
осуществляют переход из первого рабочего состояния двигателя во второе рабочее состояние двигателя;
регулируют количество и распределение моментов впрыска впрыскиваемого в цилиндр первого топлива с первой реактивностью до уровня, который больше или меньше уровня, запланированного для условий работы при устойчивом состоянии между первым и вторым рабочими состояниями двигателя; и
регулируют количество впрыскиваемого в цилиндр второго топлива со второй реактивностью до уровня, который больше или меньше уровня, запланированного для условий работы в устойчивом состоянии между первым и вторым рабочими состояниями двигателя, причем направление изменения количества второго впрыскиваемого топлива противоположно направлению изменения количества первого впрыскиваемого топлива, а вторая реактивность меньше первой реактивности,
причем количество первого топлива с первой реактивностью регулируют на основании ошибки наддува

10. Способ по п. 9, в котором количество второго топлива уменьшают, а количество первого топлива увеличивают.

11. Способ по п. 9, в котором количество второго топлива увеличивают, а количество первого топлива уменьшают.

12. Способ по п. 9, в котором первое топливо с первой реактивностью представляет собой дизельное топливо, а второе топливо со второй реактивностью представляет собой бензин или спирт.

13. Способ по п. 9, в котором количество первого топлива с первой реактивностью регулируют на основании ошибки количества подаваемого в двигатель воздуха.

14. Система двигателя, включающая в себя:
инжектор дизельного топлива, выполненный с возможностью осуществления прямого впрыска дизельного топлива в цилиндр двигателя, причем дизельное топливо имеет первый показатель реактивности;
инжектор второго топлива, выполненный с возможностью осуществления впрыска второго топлива в цилиндр двигателя, причем второе топливо имеет второй показатель реактивности; и
контроллер, содержащий инструкции для увеличения запланированного для впрыска количества дизельного топлива при устойчивом состоянии на основании ошибки количества подаваемого в двигатель воздуха во время перехода в рабочем состоянии двигателя, а также дополнительные инструкции для уменьшения количества второго топлива при устойчивом состоянии, запланированного для впрыска, на основании ошибки количества подаваемого в двигатель воздуха во время указанного перехода.

15. Система двигателя по п. 14, в которой контроллер дополнительно содержит инструкции для увеличения запланированного для впрыска количества дизельного топлива при устойчивом состоянии на основании ошибки наддува во время перехода в рабочем состоянии двигателя.

16. Система двигателя по п. 15, в которой контроллер дополнительно содержит инструкции для уменьшения запланированного для впрыска количества второго топлива при устойчивом состоянии на основании ошибки наддува во время перехода в рабочем состоянии двигателя.

17. Система двигателя по п. 15, в которой инжектор второго топлива представляет собой инжектор для впрыска во впускной канал.

18. Система двигателя по п. 15, в которой инжектор второго топлива представляет собой топливный инжектор для прямого впрыска, причем второе топливо представляет собой бензин или спирт, а распределение моментов начала впрыска второго топлива может быть отрегулировано в ответ на указанный переход.

19. Система двигателя по п. 15, в которой контроллер дополнительно содержит инструкции для уменьшения запланированного для впрыска количества дизельного топлива при устойчивом состоянии на основании ошибки количества подаваемого в двигатель воздуха, а также дополнительные инструкции для регулирования запланированного для впрыска количества дизельного топлива при устойчивом состоянии на основании температуры подаваемого в двигатель воздуха.