СПОСОБ ПРОДУВКИ ПАРОВ ТОПЛИВА (ВАРИАНТЫ ) Российский патент 2017 года по МПК F02M25/08 F02D41/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способу для улучшения продувки паров топлива из бачка для паров топлива. Способ может быть особенно полезным для продувки паров топлива в двигатели, которые работают с высоким коэффициентом наполнения цилиндров.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Работа по накачиванию двигателя может снижаться для повышения коэффициента полезного действия двигателя посредством работы двигателя при более высоких давлениях во впускном коллекторе. Однако, по меньшей мере, для двигателей с искровым зажиганием, желательно регулировать количество воздуха, поступающего в двигатель, так что топливовоздушное соотношение двигателя не будет беднее, чем требуется или так, чтобы двигатель мог не создавать большую, чем требуемая величину крутящего момента. Более высокие давления во впускном коллекторе могут достигаться наряду с регулированием количества воздуха, поступающего в двигатель, посредством позднего закрывания впускных клапанов. Позднее закрывание впускных клапанов позволяет воздуху, который поступает в цилиндры, выталкиваться обратно во впускной коллектор во время такта сжатия. Таким образом, давление во впускном коллекторе повышается, в то время как заряд воздуха цилиндра регулируется до меньшего, чем заряд воздуха цилиндра на полной нагрузке.

Работа двигателя при более высоких давлениях во впускном коллекторе создает сложности, которые не предвиделись, когда двигатели работали с более высокими уровнями разрежения во впускном коллекторе двигателя. Одна из сложностей - это обеспечение достаточного потока из бачка, накапливающего пары топлива, в двигатель, когда впускной коллектор двигателя находится под относительно высоким давлением. Если поток из бачка накопления паров топлива во впускной коллектор слишком низок, пары топлива могут вытесняться из бачка в окружающий воздух.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Авторы настоящего изобретения увидели вышеупомянутые недостатки и разработали способ продувки паров топлива, включающий этапы, на которых: подают пары топлива в двигатель через накопительный бачок и клапан продувки; и регулируют установку фаз клапанного распределения двигателя вплоть до, и без выхода за время, когда поток со звуковой скоростью возникает между накопительным бачком и двигателем, в ответ на концентрацию углеводородов, текущих из накопительного бачка в двигатель.

В дополнительных аспектах раскрыто, что поток со звуковой скоростью достигается посредством снижения давления внутри впускного коллектора двигателя; давление во впускном коллекторе снижается посредством осуществления запаздывания времени закрывания впускных клапанов и по меньшей мере частичного закрывания дросселя; регулируют установку фаз клапанного распределения двигателя, чтобы обеспечивать меньшую, чем звуковая скорость потока между накопительным бачком и двигателем, когда концентрация углеводородов, текущих из накопительного бачка в двигатель, является меньшей, чем пороговое значение; клапан продувки по существу полностью открывается, когда концентрация углеводородов, текущих из накопительного бачка в двигатель, превышает пороговое значение, и в это время начинается регулирование установки фаз клапанного распределения двигателя; регулирование установки фаз клапанного распределения двигателя включает в себя этап, на котором осуществляют запаздывание установки момента IVC по направлению к нижней мертвой точке такта впуска.

В дополнительном аспекте раскрыт способ продувки паров топлива, включающий этапы, на которых: подают пары топлива в двигатель через накопительный бачок и клапан продувки; и регулируют работу устройства для обеспечения звуковой скорости газа между накопительным бачком и двигателем в ответ на концентрацию углеводородов в накопительном бачке, работа устройства регулируется вплоть до, но не превышая того, где звуковая скорость достигается между накопительным бачком и двигателем.

В дополнительных аспектах раскрыто, что звуковая скорость достигается посредством регулирования скорости потока через диффузор; звуковая скорость достигается посредством регулирования установки фаз клапанного распределения двигателя; установка фаз клапанного распределения подвергается запаздыванию для осуществления запаздывания момента времени закрытия впускных клапанов; упомянутое устройство регулируется для повышения скорости газа между накопительным бачком и двигателем со скорости, меньшей, чем поток со звуковой скоростью до звуковой скорости; концентрация углеводородов в бачке оценивается посредством датчика углеводородов в вентиляционной магистрали бачка.

В другом аспекте раскрыто, что способ продувки паров топлива, включающий этапы, на которых: вводят двигатель в работу с первым коэффициентом наполнения цилиндров при первом числе оборотов и выходном крутящем моменте двигателя наряду с продувкой паров топлива, накопленных в бачке, в двигатель в ответ на первую концентрацию паров углеводородов, текущих из бачка в двигатель; и вводят двигатель в работу с вторым коэффициентом наполнения цилиндров при первом числе оборотов и выходном крутящем моменте двигателя наряду с продувкой паров топлива, накопленных в бачке, в двигатель в ответ на вторую концентрацию паров углеводородов, текущих из бачка в двигатель.

В дополнительных аспектах раскрыто, что первая концентрация паров углеводородов является более низкой концентрацией паров углеводородов, чем вторая концентрация паров углеводородов, и причем первый коэффициент наполнения цилиндров превышает второй коэффициент наполнения цилиндров; второй коэффициент наполнения цилиндров обеспечивается посредством регулирования исполнительного механизма двигателя; исполнительный механизм регулирует фазу распределительного вала относительно коленчатого вала; исполнительный механизм регулирует скорость потока через диффузор; переходят с работы двигателя с первым коэффициентом наполнения цилиндров на работу двигателя с вторым коэффициентом наполнения цилиндров в ответ на первую концентрацию углеводородов, увеличивающуюся после того, как заданное время прошло после открывания клапана продувки; заданное время является временем для перетекания углеводородов из бачка в двигатель в данных условиях работы; первый коэффициент наполнения цилиндров снижается до второго коэффициента наполнения цилиндров в ответ на увеличение первой концентрации углеводородов, и когда второй коэффициент наполнения цилиндров снижается всего лишь на величину, которая обеспечивает поток со звуковой скоростью в ограничивающем сужении в канале между бачком и двигателем.

Посредством регулирования работы двигателя для обеспечения потока со звуковой скоростью между бачком и двигателем наряду с одновременным ограничением установки фаз клапанного распределения, чтобы она не превышала установку фаз распределения, которая дает поток со звуковой скоростью между бачком и двигателем, может быть возможна эффективная работа двигателя, даже при продувке паров топлива из бачка в двигатель. Например, установка фаз распределения впускных клапанов двигателя, работающего с поздним закрыванием впускных клапанов, может подвергаться запаздыванию до некоторой величины, где давление на впуске является достаточно низким, чтобы обеспечивать поток со звуковой скоростью между бачком и двигателем, но где давление во впускном коллекторе не является существенно более низким, чем давление во впускном коллекторе, которое дает поток со звуковой скоростью между бачком и впускным коллектором. Таким образом, двигатель может работать при более высоком давлении во впускном коллекторе двигателя, которое дает поток со звуковой скоростью между бачком и двигателем. Кроме того, в одном из примеров, давление во впускном коллекторе двигателя, которое дает поток со звуковой скоростью между бачком и двигателем, является регулируемым, чтобы учитывать изменения барометрического давления. Таким образом, установка фаз клапанного распределения может подвергаться опережению или запаздыванию по мере того, как изменяется высота над уровнем моря, на которой работает двигатель, так что может обеспечиваться поток со звуковой скоростью между бачком и впускным коллектором двигателя.

Настоящее изобретение может давать несколько преимуществ. В частности, подход может предоставлять двигателю возможность эффективно работать наряду с обеспечением высокой скорости потока между бачком накопления паров топлива и двигателем. Кроме того, подход может увеличивать поток паров топлива из бачка в двигатель, когда концентрация паров топлива накопленных в бачке определена возрастающей. Кроме того, подход может снижать вероятность утечки паров топлива из бачка в атмосферу.

Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и особенности настоящего описания будут очевидны из последующего подробного описания изобретения, взятого отдельно или вместе с прилагаемыми чертежами.

Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, предоставлено для ознакомления в упрощенной форме с подборкой концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании изобретения. Оно не идентифицирует ключевые или существенные признаки заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание изобретения. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые решают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Преимущества, описанные в материалах настоящей заявки, станут понятнее по прочтению примера варианта осуществления, указанного в материалах настоящей заявки в подробном описании изобретения взятом отдельно или вместе с чертежами, где:

фиг. 1 - принципиальная схема двигателя;

фиг. 2 и 3 показывают интересующие моделированные сигналы для продувки паров топлива в двигатель; и

фиг. 4 - примерная блок-схема последовательности операций способа для продувки паров топлива, которые накоплены в бачке, в двигатель.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее описание имеет отношение к продувке паров топлива из бачка накопления паров топлива в двигатель. В одном из неограничивающих примеров, двигатель может быть выполнен, как проиллюстрировано на фиг. 1. Работа двигателя может регулироваться, как показано на фиг. 2 и 3, чтобы увеличивать поток углеводородов в двигатель, когда концентрация углеводородов, накопленных в бачке, является большей, чем пороговый уровень. Увеличение скорости потока углеводородов в двигатель может уменьшать концентрацию углеводородов, накопленных в бачке, так что может быть меньшая вероятность утечки паров топлива из бачка в атмосферу. Фиг. 4 показывает примерный способ работы двигателя и системы на фиг. 1 согласно последовательностям, показанным на фиг. 2 и 3.

Со ссылкой на фиг. 1, двигатель 10 внутреннего сгорания, содержит 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 46 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. В качестве альтернативы, один или более из впускных и выпускных клапанов могут приводиться в действие узлом катушки и якоря клапана с электромеханическим управлением. Положение кулачка 51 впускного клапана может определяться датчиком 55 кулачка впускного клапана. Положение кулачка 53 выпускного клапана может определяться датчиком 57 кулачка выпускного клапана.

Топливная форсунка 66 показана расположенной для впрыска топлива прямо в цилиндр 30, что известно специалистам в данной области техники как прямой впрыск. В качестве альтернативы, топливо может впрыскиваться во впускной канал, что известно специалистам в данной области техники как впрыск во впускной канал. Топливная форсунка 66 выдает жидкое топливо пропорционально длительности импульса сигнала FPW из контроллера 12. Топливо подается на топливную форсунку 66 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива (не показана). Топливная форсунка 66 питается рабочим током из формирователя 68, который реагирует на действие контроллера 12. В дополнение, впускной коллектор 46 показан сообщающимся с необязательным электронным дросселем 62, который регулирует положение дроссельной заслонки 64 для управления потоком воздуха из впускной камеры 44 наддува. Компрессор 162 втягивает воздух из воздухозаборника 42 для питания впускной камеры 44 наддува. Отработавшие газы вращают турбину 164, которая присоединена к компрессору 162. В одном из примеров, может использоваться система низкого давления с прямым впрыском, где давление топлива может подниматься до приблизительно 20-30 бар. В качестве альтернативы, двухкаскадная топливная система высокого давления может использоваться для формирования более высоких давлений топлива.

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 выхлопных газов (UEGO) показан присоединенным к выпускному коллектору 48 выше по потоку от компрессора 164 турбонагнетателя и 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.

Бачок 150 накопления паров топлива содержит активированный уголь или другую известную среду для временного хранения паров топлива. Пары топлива могут происходить из топливного бака 73, впускного коллектора или другого места в топливной системе. Клапан 149 управляет потоком паров топлива из топливного бака 73 в бачок 150 накопления паров топлива. Клапан 152 управления продувкой бачка управляет потоком паров топлива из бачка 150 накопления паров топлива во впускной коллектор 46. Скорость воздуха в канале 153 может быть звуковой, когда соотношение давления (например, P₂/P₁, где P₁ - давление выше по потоку от отверстия, а P2 - давление ниже по потоку от отверстия) на клапане 152 или канале 153 является меньшей, чем 0,528. Кроме того, поскольку канал 153 питается окружающим воздухом постоянной плотности через канал 155, массовый расход через клапан 152 и канал 153 становится дросселированным или имеющим скорость звука при соотношениях давления, меньших, чем 0,528. Поэтому, соотношения давления на клапане 152 и канале 153 ограничены большими чем 0,528, поскольку меньшие соотношения давления не дают более высоких скоростей потоков. Свежий воздух может втягиваться в бачок 150 накопления паров топлива через вентиляционный канал 155. В некоторых примерах, клапан может быть расположен вдоль вентиляционного канала 155 для управления потоком свежего воздуха в бачок 150 накопления паров топлива. Датчик 159 углеводородов обеспечивает указание количества углеводородов, накопленных в бачке 150 накопления паров топлива.

Бачок 150 накопления паров топлива также может продувать пары топлива в воздухозаборник 42 через диффузор 173. Когда компрессор 162 создает положительное давление в камере 44 наддува, клапан 157 управления диффузором может частично или полностью открываться или регулироваться, чтобы предоставлять воздуху возможность течь из камеры 44 наддува через диффузор 173 и в воздухозаборник 42. Падение давления возникает на диффузоре 173, создавая область низкого давления, когда воздух течет через диффузор 173 из компрессора 162. Более низкое давление на диффузоре 173 вызывает поток из бачка 150 накопления паров топлива в диффузор 173, когда клапан 154 управления диффузором бачка открыт по меньшей мере частично. Падение давления на диффузоре 173 связано с конструкцией диффузора и скоростью потока воздуха через диффузор. В одном из примеров, клапаны 154 и 157 установлены в открытое состояние, когда требуется поток из бачка 150 накопления паров топлива в воздухозаборник 42. Соотношение давления менее чем 0,528 на диффузоре 173 или клапане 157 может давать звуковую скорость воздуха через диффузор 173 и клапан 62. В одном из примеров, соотношение давления на диффузоре 173 и клапане 157 ограничена большей, чем 0,528, так как более низкие соотношения давления могут давать меньшие увеличения массовой скорости потока по мере того, как увеличивается плотность в камере 44 наддува.

Клапан 152 управления разрежением в бачке может открываться, так чтобы был поток из бачка 150 накопления паров топлива во впускной коллектор 46 и воздухозаборник 42, в то время как присутствует или отсутствует поток из бачка 150 накопления паров топлива в диффузор 173. Например, когда давление во впускном коллекторе находится слегка ниже атмосферного давления, может формироваться небольшая величина потока во впускной коллектор 46. Одновременно, диффузор 173 может втягивать поток из бачка 150 накопления паров топлива.

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 силы, приложенной ступней 132; измерение абсолютного давления в коллекторе двигателя (MAP) с датчика 122 давления, присоединенного к впускному коллектору 46; измерение давления наддува с датчика 123 давления; измерение массы воздуха, поступающего в двигатель, с датчика 120; и измерение положения дросселя с датчика 5. Барометрическое давление также может считываться (датчик не показан) для обработки контроллером 12. В предпочтительном аспекте настоящего описания, датчик 118 положения двигателя вырабатывает заданное количество равномерно разнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала, по которому может определяться частота вращения двигателя (RPM, в оборотах в минуту).

В некоторых вариантах осуществления, 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 вариантах осуществления, могут применяться другие конфигурации двигателя, например, дизельный двигатель.

Во время работы, каждый цилиндр в двигателе 10 типично проходит четырехтактный цикл: 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 46, 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 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 как впрыск, топливо вводится в камеру сгорания. В процессе, в дальнейшем указываемом 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 показано просто в качестве примера, и что установки момента открывания и/или закрывания впускного и выпускного клапанов могут меняться так, чтобы давать положительные или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрывание впускного клапана, или различные другие примеры.

Фиг. 2 показывает интересующие моделированные сигналы для продувки накопленных паров топлива из бачка накопления паров топлива в двигатель. Моделированные сигналы по фиг. 2-3 являются характерными для такой системы, как показанная на фиг. 1, и способов, описанных на фиг. 4. Вертикальные метки T₀-T₈ идентифицируют конкретные интересующие моменты времени в течение последовательности. Описанная последовательность происходит при условиях работы с постоянными числом оборотов и нагрузкой двигателя.

Первый график сверху по фиг. 2 представляет концентрацию углеводородов, накопленных в бачке, в зависимости от времени. Концентрация углеводородов возрастает в направлении стрелки оси Y. Ось X представляет время, и время увеличивается от левой стороны фигуры к правой стороне фигуры. Горизонтальная метка 202 представляет концентрацию углеводородов, где звуковая скорость и поток со звуковой скоростью формируются из бачка в двигатель, с тем чтобы увеличивать откачку углеводородов из бачка в двигатель. Горизонтальная метка 204 представляет уровень концентрации углеводородов, где продувка паров топлива уменьшена от звукового уровня посредством снижения скорости и/или потока газа из бачка 150 накопления паров топлива по фиг. 1, во впускной коллектор 46. Горизонтальная метка 206 представляет уровень концентрации углеводородов, где продувка паров топлива начинается после остановки.

Второй график сверху по фиг. 2 представляет положение клапана продувки бачка (например, 152 по фиг. 1) в зависимости от времени. Величина открывания клапана продувки бачка увеличивается в направлении стрелки оси Y. Ось X представляет время, и время увеличивается от левой стороны фигуры к правой стороне фигуры.

Третий график сверху по фиг. 2 представляет массовую скорость потока продувки бачка (например, массовую скорость потока из бачка 150 накопления паров топлива во впускной коллектор 46, показанный на фиг. 1) в зависимости от времени. Массовая скорость потока продувки бачка возрастает в направлении стрелки оси Y. Ось X представляет время, и время увеличивается от левой стороны фигуры к правой стороне фигуры. Горизонтальная метка 208 представляет звуковую или дросселированную скорость и/или поток из бачка для паров топлива в двигатель.

Четвертый график сверху по фиг. 2 представляет коэффициент наполнения цилиндров в зависимости от времени. Коэффициент наполнения цилиндров двигателя возрастает в направлении стрелки оси Y. Ось X представляет время, и время увеличивается от левой стороны фигуры к правой стороне фигуры.

Пятый график сверху по фиг. 2 представляет положение дросселя воздухозаборника двигателя. Величина открывания дросселя воздухозаборника увеличивается в направлении стрелки оси Y. Ось X представляет время, и время увеличивается от левой стороны фигуры к правой стороне фигуры.

Шестой график сверху по фиг. 2 представляет установку момента закрывания впускного клапана (IVC). В этом примере, IVC является поздним, когда более высокие давления во впускном коллекторе и низкий поток воздуха двигателя требуются для повышения коэффициента полезного действия двигателя посредством снижения работы по накачиванию двигателя. IVC подвергается опережению в направлении стрелки опережения. IVC подвергается запаздыванию в направлении стрелки запаздывания. IVC приближается к нижней мертвой точке такта впуска, когда IVC подвергается запаздыванию. Ось X представляет время, и время увеличивается от левой стороны фигуры к правой стороне фигуры.

В момент T₀ времени, концентрация паров топлива или углеводородов находится на более низком уровне, и клапан продувки бачка находится в полностью открытом положении. Открывание клапана продувки бачка до полностью открытого положения может увеличивать массовый расход паров топлива из бачка накопления паров топлива во впускной коллектор двигателя. Массовая скорость потока продувки находится на относительно низком уровне скорости потока, даже если клапан продувки бачка находится в полностью открытом положении. Низкая массовая скорость потока указывает на малое падение давления от бачка до впускного коллектора двигателя. Двигатель является работающим на более высоком уровне коэффициента наполнения цилиндров. В этом примере, более высокий коэффициент наполнения цилиндров обеспечивается посредством осуществления опережения расположения IVC от нижней мертвой точки такта впуска. Осуществление опережения IVC увеличивает количество воздуха, выталкиваемого обратно из цилиндра во впускной коллектор, и ограничивает поток воздуха в двигатель. Положение дросселя также находится на более высоком уровне, чтобы обеспечивать требуемую скорость потока воздуха в двигатель, в то время как давление во впускном коллекторе двигателя является относительно высоким.

В момент T₁ времени, концентрация углеводородов в бачке накопления паров топлива начинает возрастать. Концентрация углеводородов, накопленных в бачке, может возрастать, когда повышается температура топливного бака, или когда топливный бак трясется. Концентрация углеводородов продолжает увеличиваться между моментом T₁ времени и моментом T₂ времени. Состояние клапана продувки бачка, массовая скорость потока продувки, коэффициент наполнения цилиндров двигателя, положение дросселя и установка момента IVC остаются по существу постоянными.

В момент T₂ времени, концентрация углеводородов достигает уровня, где желательно увеличивать массовую скорость потока углеводородов из бачка в двигатель, чтобы, тем самым, уменьшить количество углеводородов, накопленных в бачке накопления паров топлива. Коэффициент наполнения двигателя снижается частичным закрыванием дросселя и осуществлением запаздывания IVC. Кроме того, давление во впускном коллекторе снижается до уровня, который создает соотношение давления по существу 0,528 на клапане продувки бачка или между бачком и впускным коллектором после того, как достигнут пороговый уровень 202. Более низкие соотношения давления не обеспечиваются, поскольку уменьшение соотношения давления, кроме того, может обеспечивать небольшое, если таковое имеется, повышение массового расхода из бачка накопления паров топлива в двигатель. Кроме того, более низкие соотношения давления могут уменьшать коэффициент полезного действия двигателя и увеличивать работу по нагнетанию двигателя. Следовательно, коэффициент наполнения цилиндров двигателя уменьшается только на величину, которая обеспечивает звуковую скорость и/или массовый расход между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором двигателя.

Между моментом T₂ времени и моментом T₃ времени, концентрация углеводородов в бачке накопления паров топлива снижается по мере того, как увеличивается массовая скорость потока из бачка накопления паров топлива во впускной коллектор двигателя. Массовая скорость потока продувки бачка ограничена звуковой скоростью и/или массовым расходом со звуковой скоростью. Коэффициент наполнения цилиндров, положение дросселя и IVC двигателя остаются по существу неизменными.

В момент T₃ времени, концентрация углеводородов в бачке накопления паров топлива снижается до уровня, меньшего чем пороговый уровень, указанный горизонтальной меткой 204. Массовая скорость потока продувки бачка снижается в ответ на концентрацию углеводородов в бачке накопления паров топлива. Массовая скорость потока продувки бачка уменьшается посредством повышения коэффициента наполнения цилиндров двигателя с помощью осуществления опережения IVC и открывания дросселя. Таким образом, давление во впускном коллекторе поднимается для увеличения соотношения давления между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором двигателя. Клапан продувки бачка остается в широко открытом положении после того, как повышается коэффициент наполнения цилиндров двигателя.

В момент T₄ времени, концентрация углеводородов в бачке накопления паров топлива понизилась по существу до нуля. Концентрация углеводородов может подходить к нулю, когда воздух, проходящий через бачок накопления паров топлива, выводит большую часть углеводородов из среды накопления. Клапан продувки бачка остается открытым дольше на короткое время, а затем, закрывается в момент T₅ времени. Массовая скорость потока продувки бачка доходит до нуля, когда закрывается клапан продувки бачка.

Между моментом T₅ времени и моментом T₆ времени, количество углеводородов, накопленных в бачке накопления паров топлива, остается низким. Следовательно, двигатель продолжает работать с высоким коэффициентом наполнения цилиндров, где IVC подвергается опережению, а дроссель воздухозаборника открыт в большей степени. Потребление топлива двигателя может снижаться посредством работы двигателя таким образом, когда относительно низок запрошенный крутящий момент двигателя.

В момент T₆ времени, количество углеводородов, накопленных в бачке накопления паров топлива, возрастает до заметного уровня и продолжает расти до тех пор, пока оно не достигает порогового уровня 206 в момент T₇ времени. Клапан продувки бачка открывается, когда количество углеводородов достигает уровня 206. В одном из примеров, величина открывания клапана продувки бачка основана на количестве углеводородов, обнаруженных внутри бачка накопления паров топлива. Клапан продувки бачка становится в большей степени открытым, чтобы обеспечить возможность дополнительного потока между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором. Клапан продувки бачка достигает полностью открытого положения вскоре после момента T₇ времени. Двигатель продолжает работать с более высоким коэффициентом наполнения цилиндров при IVC, подвергнутом опережению, и дросселе, более широко открытом, в то время как углеводородов, накопленных в бачке накопления паров топлива, меньше, чем пороговое значение 202.

В момент T₈ времени, количество углеводородов, накопленных в бачке накопления паров топлива, возрастает до величины, указанной горизонтальной меткой 202. На этом уровне углеводородов, коэффициент наполнения цилиндров двигателя уменьшается посредством осуществления запаздывания IVC и закрывания дросселя воздухозаборника. Коэффициент наполнения цилиндров двигателя уменьшается только до уровня, где воздух течет из бачка накопления паров топлива во впускной коллектор двигателя на звуковой скорости и/или массовой скорости потока, зависящей от того, откуда исходит воздух, поступающий в бачок накопления паров топлива. Таким образом, двигатель может эффективно работать наряду с продувкой более высокой скорости потока углеводородных паров. Двигатель продолжает работать с более низким коэффициентом наполнения цилиндров, в то время как углеводородные пары в бачке накопления паров топлива находятся выше порогового уровня 204.

Далее, со ссылкой на фиг. 3, показан альтернативный способ продувки накопленных паров топлива из бачка накопления паров топлива в двигатель. Графики и переменные, показанные на фиг. 3, подобны показанным на фиг. 2 за исключением того, где описано иначе. Поэтому, ради краткости, описаны только отличия между последовательностями.

Шестой график сверху по фиг. 3 представляет количество цилиндров, работающих в двигателе, в зависимости от времени. Количество активных цилиндров, сжигающих топливовоздушную смесь во время цикла двигателя, является меньшим, чем общее количество цилиндров двигателя, когда кривая количества цилиндров находится на более низком уровне возле оси X. Количество активных цилиндров, сжигающих топливовоздушную смесь во время цикла двигателя, является большим, когда кривая количества цилиндров находится на более высоком уровне, чем когда кривая количества цилиндров находится на более низком уровне. Например, что касается восьмицилиндрового двигателя, восемь цилиндров являются сжигающими топливовоздушную смесь, когда кривая количества цилиндров находится на более высоком уровне. Наоборот, четыре цилиндра являются сжигающими топливовоздушную смесь, когда кривая количества цилиндров находится на более низком уровне.

В момент T₀ времени, концентрация паров топлива или углеводородов находится на более низком уровне, и клапан продувки бачка находится в полностью открытом положении. Скорость потока продувки находится на относительно низком уровне скорости потока, даже если клапан продувки бачка находится в полностью открытом положении. Двигатель является работающим на более высоком уровне коэффициента наполнения цилиндров. В этом примере, более высокий коэффициент наполнения цилиндров обеспечивается приведением в действие меньшего, чем полное количества цилиндров (например, сжиганием топливовоздушной смеси в четырех из восьми цилиндров двигателя). Дроссель воздухозаборника двигателя полнее открывается, когда двигатель выдает уровень крутящего момента с использованием меньшего количества цилиндров по сравнению с тем, когда полное количество цилиндров двигателя используется для обеспечения такого же уровня крутящего момента. Таким образом, больший заряд воздуха цилиндров подается в активные цилиндры двигателя, когда двигатель является работающим с меньшим, чем полный комплект цилиндров двигателя. Активные цилиндры двигателя работают с более высоким коэффициентом наполнения цилиндров на более высоком заряде воздуха, поскольку меньшее разрежение на впуске необходимо для приведения в действие двигателя и обеспечения требуемой величины крутящего момента. Давление во впускном коллекторе является относительно высоким, поскольку дроссель открыт в большей степени, чтобы выдавать воздух для приведения в действие четырех активных цилиндров. Следовательно, соотношение давления между впускным коллектором двигателя и бачком для паров топлива является большим, чем 0,528, и массовая скорость потока относительно низка.

В момент T₁ времени, концентрация углеводородов в бачке накопления паров топлива начинает возрастать. Концентрация углеводородов продолжает увеличиваться между моментом T₁ времени и моментом T₂ времени. Состояние клапана продувки бачка, массовая скорость потока продувки, коэффициент наполнения цилиндров двигателя, положение дросселя и количество активных цилиндров остаются по существу постоянными.

В момент T₂ времени, концентрация углеводородов достигает уровня, где желательно увеличивать скорость потока углеводородов из бачка в двигатель. Коэффициент наполнения цилиндров двигателя снижается посредством увеличения количества активных цилиндров и частичного закрывания дросселя воздухозаборника вскоре после того, как достигнуто пороговое значение 302. Кроме того, давление во впускном коллекторе снижается до уровня, который создает соотношение давления по существу 0,528 на клапане продувки бачка или между бачком и впускным коллектором. Более низкие соотношения давления не обеспечиваются, поскольку уменьшение соотношения давления, кроме того, может обеспечивать небольшое, если вообще будет обеспечивать, повышение массового расхода из бачка накопления паров топлива в двигатель. Коэффициент наполнения цилиндров двигателя уменьшается только на величину, которая обеспечивает звуковую скорость и/или массовый расход между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором двигателя.

Между моментом T₂ времени и моментом T₃ времени, концентрация углеводородов в бачке накопления паров топлива снижается по мере того, как увеличивается скорость потока из бачка накопления паров топлива во впускной коллектор двигателя. Скорость потока продувки бачка ограничена звуковой скоростью и/или массовым расходом со звуковой скоростью. Коэффициент наполнения цилиндров двигателя, положение дросселя и количество активных цилиндров остаются по существу постоянными.

В момент T₃ времени, концентрация углеводородов в бачке накопления паров топлива снижается до уровня, меньшего чем пороговый уровень, указанный горизонтальной меткой 304. Скорость потока продувки бачка снижается посредством уменьшения количества цилиндров и открывания дросселя воздухозаборника вскоре после этого. Количество активных цилиндров регулируется в ответ на концентрацию углеводородов в бачке накопления паров топлива. Таким образом, давление во впускном коллекторе поднимается для увеличения соотношения давления между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором двигателя. Клапан продувки бачка остается в широко открытом положении после того, как повышается коэффициент наполнения цилиндров двигателя.

В момент T₄ времени, концентрация углеводородов в бачке накопления паров топлива понизилась по существу до нуля. Клапан продувки бачка остается открытым дольше на короткое время, а затем, закрывается в момент T₅ времени. Скорость потока продувки бачка доходит до нуля, когда закрывается клапан продувки бачка.

Между моментом T₅ времени и моментом T₆ времени, количество углеводородов, накопленных в бачке накопления паров топлива, остается низким. Поэтому, двигатель продолжает работать с более высоким коэффициентом наполнения цилиндров, где количество активных цилиндров двигателя является меньшим, чем общее количество цилиндров двигателя. Потребление топлива двигателя может снижаться посредством работы двигателя таким образом, когда относительно низок запрошенный крутящий момент двигателя.

В момент T₆ времени, количество углеводородов, накопленных в бачке накопления паров топлива, возрастает до заметного уровня и продолжает расти до тех пор, пока оно не достигает порогового уровня 306 в момент T₇ времени. Клапан продувки бачка открывается, когда количество углеводородов достигает уровня 306. Клапан продувки бачка становится в большей степени открытым, чтобы предоставлять возможность дополнительного потока между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором. Клапан продувки бачка достигает полностью открытого положения вскоре после момента T₇ времени. Двигатель продолжает работать с более высоким коэффициентом наполнения цилиндров на меньшем количестве активных цилиндров, чем общее количество цилиндров. Дроссель также работает в более широко открытом положении, в то время как углеводороды, накопленные в бачке накопления паров топлива, являются меньшими, чем пороговое количество 302.

В момент T₈ времени, количество углеводородов, накопленных в бачке накопления паров топлива, возрастает до величины, указанной горизонтальной меткой 302. На этом уровне, коэффициент наполнения цилиндров двигателя уменьшается посредством возобновления работы неактивных цилиндров и частичного закрывания дросселя воздухозаборника. Вновь, коэффициент наполнения цилиндров двигателя уменьшается только до уровня, где воздух течет из бачка накопления паров топлива во впускной коллектор двигателя на звуковой скорости и/или массовой скорости потока, в зависимости от того, откуда идет воздух, поступающий в бачок накопления паров топлива. Таким образом, двигатель может эффективно работать наряду с продувкой более высокой скорости потока углеводородных паров. Двигатель продолжает работать с более низким коэффициентом наполнения цилиндров, в то время как углеводородные пары в бачке накопления паров топлива находятся выше порогового уровня 304.

Далее, со ссылкой на фиг. 4, показана блок-схема последовательности операций способа для продувки паров топлива, которые накоплены в бачке накопления паров топлива. Способ по фиг. 4 может храниться в качестве выполняемых команд в невременной памяти в системе, проиллюстрированной на фиг. 1. Способ по фиг. 4 может предусматривать последовательности, показанные на фиг. 2 и 3.

На 402, способ 400 определяет условия работы двигателя. Условия работы двигателя могут включать в себя, но не в качестве ограничения, число оборотов двигателя, нагрузку двигателя, количество углеводородов, накопленных в бачке накопления паров топлива, положение дросселя, установку момента IVC, количество активных цилиндров и положение клапана продувки бачка. Способ 400 переходит на 404 после того, как определены условия работы двигателя.

На 404, способ 400 оценивает, присутствуют или нет условия для продувки паров топлива из бачка накопления паров топлива. В одном из примеров, пары топлива могут продуваться из бачка накопления паров топлива в двигатель после того, как двигатель был работающим в течение заданного времени после запуска, и/или после того, как двигатель достиг заданной рабочей температуры. Конечно, дополнительные или меньшее количество условий может быть основой для продувки паров топлива. Если способ 400 делает вывод, что присутствуют условия для продувки паров топлива, ответом является да, и способ 400 переходит на 406. Иначе, ответом является нет, и способ 400 переходит на выход.

На 406, способ 400 определяет концентрацию углеводородов (HC) паров топлива, накопленных в бачке накопления паров топлива. Чем выше концентрация углеводородов, тем большее количество углеводородов накоплено в бачке накопления паров топлива. В одном из примеров, концентрация углеводородов может определяться посредством датчика углеводородов. В еще одном примере, количество углеводородов может определяться посредством повышения температуры внутри бачка накопления паров топлива. Способ 400 переходит на 408 после того, как определена концентрация углеводородов, накопленных в бачке накопления паров топлива.

На 408, способ 400 определяет, является ли концентрация углеводородов в бачке накопления паров топлива возрастающей или убывающей. В одном из примеров, концентрация углеводородов определяется с заданными интервалами времени (например, каждую минуту). Концентрация углеводородов, по которой сделаны выборки в более раннее время, вычитается из концентрации углеводородов, по которой сделаны выборки в данный момент времени. Если результат отрицателен, определяется, что концентрация углеводородов уменьшается. Если результат положителен, определяется, что концентрация углеводородов увеличивается. Способ 400 переходит на 410 после того, как определено, увеличиваются или уменьшаются углеводороды, накопленные в бачке для паров топлива.

На 410, способ 400 оценивает, является или нет концентрация углеводородов в бачке накопления паров топлива большей, чем первое пороговое значение (например, 206 по фиг. 2). Первое пороговое значение может меняться с условиями работы. Например, первое пороговое значение может уменьшаться по мере того, как повышается температура окружающей среды, так чтобы пары топлива могли продуваться раньше по времени. Если способ 400 делает вывод, что количество углеводородов, накопленных в бачке накопления паров топлива, является большим, чем первое пороговое значение, ответом является да, и способ 400 переходит на 412. Иначе, ответом является нет, и способ 400 переходит на 450.

На 450, способ 400 оценивает, является или нет количество углеводородов, накопленных в бачке накопления паров топлива, по существу нулевым. Если так, ответом является да, и способ 400 переходит на 451. Иначе, ответом является Нет, и способ 400 переходит на выход.

На 451, способ 400 закрывает клапан продувки бачка и вводит двигатель в работу при более высоком коэффициенте наполнения цилиндров. В одном из примеров, двигатель вводится в работу с более высоким коэффициентом наполнения цилиндров посредством вывода из работы (например, прекращения сгорания в неактивных цилиндрах и закрывания клапанов цилиндра) некоторого числа цилиндров двигателя (например, вывода из работы 4 из 8 цилиндров) и повышения величины открывания впускного дросселя. В еще одном примере, двигатель вводится в работу с более высоким коэффициентом наполнения цилиндров посредством осуществления опережения IVC и повышения величины открывания впускного дросселя. Таким образом, давление во впускном коллекторе может повышаться для снижения работы по нагнетанию воздуха двигателя и уменьшения потребления топлива двигателя. Способ 400 переходит на выход после того, как закрыт клапан продувки бачка, и двигатель переведен на более высокий коэффициент наполнения цилиндров.

В еще одном примере, работа устройства, иная чем установка фаз клапанного распределения или количество активных цилиндров двигателя, может регулироваться для обеспечения звуковой скорости и/или массового расхода из бачка накопления паров топлива во впускной коллектор двигателя. Например, накачивание или прокачивание через диффузор, как показано на фиг. 1, может регулироваться для обеспечения звуковой скорости и/или массового расхода газов между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором двигателя. Работа устройства может регулироваться, чтобы задерживать или прекращать поток из бачка накопления паров топлива во впускной коллектор двигателя на 451. В одном из примеров, клапан управления диффузором закрывается, чтобы прекращать поток между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором.

На 412, способ 400 оценивает, является или нет концентрация углеводородов, накопленных в бачке накопления паров топлива, большей, чем второе пороговое значение (например, 202 по фиг. 2), второе пороговое значение больше, чем первое пороговое значение на 410. Если так, ответом является да, и способ 400 переходит на 416. Иначе, ответом является нет, и способ 400 переходит на 420.

На 420, способ 400 оценивает, является или нет двигатель работающим с более низким коэффициентом наполнения цилиндров (например, работающим на всех цилиндрах в состоянии частичной нагрузки или работающим с подвергнутой опережению установкой момента IVC при частичной нагрузке двигателя). Если так, ответом является да, и способ 400 переходит на 422. Иначе, ответом является нет, и способ 400 переходит на 426.

В еще одном примере, где работа устройства, иная чем установка фаз клапанного распределения или количество активных цилиндров двигателя регулируется для управления потоком между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором двигателя, способ 400 оценивает, является или нет устройство обеспечивающим звуковую скорость и/или скорость потока между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором двигателя. Если так, ответом является да, и способ 400 переходит на 422. Если нет, ответом является нет, и способ 400 переходит на 426.

На 422, способ 400 оценивает, являются или нет углеводороды, накопленные в бачке накопления паров топлива, уменьшающимися и меньшими, чем третье пороговое значение (например, 204 по фиг. 2). Если так, ответом является да, и способ 400 переходит на 424. Иначе, ответом является нет, и способ 400 переходит на 416.

На 424, способ 400 переключает двигатель на работу с более высоким коэффициентом наполнения цилиндров, если он еще не является работающим с более высоким коэффициентом наполнения цилиндров. В одном из примеров, двигатель переключается на работу с более высоким коэффициентом наполнения цилиндров посредством уменьшения количества активных цилиндров, сжигающих топливовоздушную смесь, и повышения величины открывания дросселя воздухозаборника. Цилиндры могут выводиться из работы посредством закрывания впускных и выпускных клапанов цилиндра, и прекращения потока топлива в цилиндр. В еще одном примере, двигатель переключается на работу с более высоким коэффициентом наполнения цилиндров посредством осуществления опережения IVC и повышения величины открывания дросселя воздухозаборника. Осуществление опережения IVC может уменьшать заряд воздуха в цилиндре наряду с тем, что повышается давление во впускном коллекторе. Таким образом, двигатель может выдавать такую же величину крутящего момента, когда работает при более высоком давлении во впускном коллекторе, как двигатель, работающий при более низком давлении во впускном коллекторе с в большей степени закрытым дросселем воздухозаборника. Способ 400 переходит на 426 после того, как двигатель переключается на более высокий коэффициент наполнения цилиндров.

В примерах, где работа устройства, иная чем установка фаз клапанного распределения или количество активных цилиндров двигателя, регулируется для управления потоком между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором двигателя, способ 400 задействует устройство, с тем чтобы обеспечивать меньшие, чем звуковую скорость и/или скорость потока между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором двигателя. В одном из примеров, поток через диффузор снижается для обеспечения меньших, чем звуковая скорости и/или скорости потока, между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором двигателя.

На 426, способ 400 регулирует положение клапана продувки бачка в ответ на концентрацию углеводородов, накопленных в бачке накопления паров топлива, и соотношение давления между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором двигателя. В одном из примеров, положение клапана продувки бачка регулируется согласно определенной опытным путем таблице или функции, которая индексируется концентрацией углеводородов и соотношением давления от бачка для паров топлива до впускного коллектора двигателя. В одном из примеров, по мере того, как снижается концентрация паров топлива, клапан продувки бачка закрывается в большей степени. По мере того, как концентрация паров топлива повышается, клапан продувки бачка в большей степени открывается. Способ 400 переходит на выход после того, как отрегулировано положение клапана продувки бачка.

На 416, способ 400 регулирует клапан продувки бачка на полностью открытое положение. В полностью открытом положении, дается возможность дополнительного потока углеводородов между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором двигателя. Способ 400 переходит на 418 после того, как клапан продувки отрегулирован на полностью открытое положение.

На 418, в способе 400 двигатель вводится в работу с коэффициентом наполнения цилиндров, который обеспечивает звуковую скорость и/или массовую скорость потока между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором двигателя. Кроме того, коэффициент наполнения цилиндров снижается всего лишь до уровня, где достигается звуковая скорость и/или массовая скорость потока, так чтобы двигатель не работал менее эффективно, чем требуется. Например, если двигатель является работающим с коэффициентом наполнения цилиндров 0,9 при более высоком коэффициенте наполнения цилиндров, коэффициент наполнения цилиндров двигателя может снижаться до 0,82, где звуковая скорость и/или скорость потока достигается между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором двигателя. Коэффициент наполнения цилиндров двигателя не снижается ниже уровня 0,82, так что двигатель продолжает работать эффективно. Должно быть упомянуто, что звуковая скорость и/или скорость потока могут возникать на клапане продувки бачка или на другом участке канала между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором двигателя.

В одном из примеров, двигатель может регулироваться, чтобы работать с коэффициентом наполнения цилиндров, который обеспечивает звуковую скорость и/или поток между бачком для паров топлива и впускным коллектором двигателя посредством осуществления запаздывания IVC из подвергнутого опережению состояния, где двигатель работает эффективнее. Кроме того, положение дросселя воздухозаборника может быть частично закрытым, в то время как IVC подвергается запаздыванию для управления потоком воздуха двигателя и давления во впускном коллекторе. Например, если двигатель работает с IVC на 80 градусах угла поворота коленчатого вала после нижней мертвой точки такта впуска, IVC подвергаться запаздыванию на 70 градусов угла поворота коленчатого вала после нижней мертвой точки такта впуска, чтобы снижать коэффициент наполнения цилиндров двигателя до уровня, где звуковая скорость и/или скорость потока достигается между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором двигателя. IVC не подвергается запаздыванию дальше, чем момент времени, где обеспечиваются звуковая скорость и/или скорость потока.

IVC также может изменяться по мере того, как изменяются число оборотов двигателя и запрошенный крутящий момент, в то время как звуковая скорость и/или поток обеспечиваются между впускным коллектором двигателя и бачком накопления паров топлива. Однако, при более высоких требованиях крутящего момента двигателя, продувка бачка может временно приостанавливаться. Кроме того, IVC может регулироваться, чтобы учитывать изменения барометрического давления. Например, IVC может запаздывать в большей степени, по мере того, как двигатель работает на более высоких высотах над уровнем моря.

В других примерах, двигатель регулируют, для использования коэффициента наполнения цилиндров, который обеспечивает звуковую скорость и/или поток между бачком для паров топлива и впускным коллектором двигателя посредством вывода из работы части общего количества цилиндров двигателя. Кроме того, положение дросселя воздухозаборника и установка момента зажигания регулируются, так чтобы обеспечивался требуемый крутящий момент и коэффициент наполнения цилиндров двигателя. Например, если двигатель является работающим на четырех из восьми цилиндров, и звуковая скорость и/или поток запрашивается между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором двигателя, двигатель может переключатся на ввод в работу всех восьми цилиндров. Требуемые коэффициент наполнения цилиндров двигателя и крутящий момент могут обеспечиваться посредством частичного закрывания дросселя и осуществления опережения или запаздывания установки момента зажигания. Таким образом, двигатель может работать с более низким коэффициентом наполнения цилиндров для обеспечения звуковой скорости и/или потока между впускным коллектором двигателя и бачком накопления паров топлива. Способ 400 переходит на выход после того, как отрегулирована работа двигателя.

Кроме того еще одном примере, работа устройства, иного чем двигатель, может регулироваться для обеспечения звуковой скорости и/или массового расхода со звуковой скоростью из бачка накопления паров топлива во впускной коллектор двигателя. Например, поток через клапан 157 управления диффузором может повышаться до уровня, но не превышая уровень, где звуковая скорость и/или массовый расход обеспечивается между воздухозаборником двигателя и бачком накопления паров топлива через диффузор 173. Кроме того, наддув, обеспечиваемый компрессором 162, может повышаться для улучшения производительности диффузора 173, так чтобы поток со звуковой скоростью достигался между бачком накопления паров топлива и воздухозаборником двигателя. Однако, регулировка устройства не увеличивается дальше, поскольку малое преимущество может обеспечиваться, если оно вообще обеспечивается, приведением в действие устройства так, чтобы пытаться обеспечить дополнительный поток. Способ 400 переходит на выход после 426.

Таким образом, способ по фиг. 4 предусматривает продувку паров топлива, содержащую: подачу паров топлива в двигатель через накопительный бачок и клапан продувки; и регулирование установки фаз клапанного распределения двигателя вплоть до, и не превышая установку фаз распределения, где поток со звуковой скоростью возникает между накопительным бачком и двигателем, в ответ на концентрацию углеводородов, текущих из накопительного бачка в двигатель. Таким образом, двигатель может эффективно работать с продувкой паров топлива.

В одном из примеров, способ включает в себя те случаи, когда поток со звуковой скоростью достигается посредством снижения давления внутри впускного коллектора двигателя. Способ также включает в себя те случаи, когда давление во впускном коллекторе снижается посредством осуществления запаздывания времени закрывания впускных клапанов и по меньшей мере частичного закрывания дросселя. Способ дополнительно содержит регулирование установки фаз клапанного распределения двигателя, чтобы обеспечивать меньшую, чем звуковую скорость потока между накопительным бачком и двигателем, когда концентрация углеводородов, текущих из накопительного бачка в двигатель, является меньшей, чем пороговое значение. Способ также включает в себя те случаи, когда клапан продувки по существу полностью открывается, когда концентрация углеводородов, текущих из накопительного бачка в двигатель, превышает пороговое значение, и в это время начинается регулирование установки фаз клапанного распределения двигателя. Способ дополнительно содержит оценку концентрации углеводородов посредством температуры накопительного бачка.

В еще одном примере, способ по фиг. 4 предусматривает продувку паров топлива, содержащую: подачу паров топлива в двигатель через накопительный бачок и клапан продувки; и регулирование работы устройства для обеспечения звуковой скорости газа между накопительным бачком и двигателем в ответ на концентрацию углеводородов в накопительном бачке, работа устройства регулируется вплоть до, но не превышая того, где поток со звуковой скоростью достигается между накопительным бачком и двигателем. Способ включает в себя те случаи, когда поток со звуковой скоростью достигается посредством регулирования скорости потока через диффузор. В еще одном примере, способ включает в себя те случаи, когда поток со звуковой скоростью достигается посредством регулирования установки фаз клапанного распределения двигателя.

В одном из примеров, способ включает в себя те случаи, когда установка фаз клапанного распределения подвергается запаздыванию для осуществления запаздывания момента времени открывания впускных клапанов. Способ также включает в себя те случаи, когда устройство регулируется для увеличения потока между накопительным бачком и двигателем с потока, меньшего, чем поток со звуковой скоростью, до потока со звуковой скоростью. В еще одном другом примере, способ включает в себя те случаи, когда концентрация углеводородов в бачке оценивается посредством датчика углеводородов в вентиляционной магистрали бачка.

Способ по фиг. 4 также предусматривает продувку паров топлива, содержащую: работу двигателя с первым коэффициентом наполнения цилиндров при первом числе оборотов и выходном крутящем моменте двигателя наряду с продувкой паров топлива, накопленных в бачке, в двигатель в ответ на первую концентрацию паров углеводородов, текущих из бачка в двигатель; и работу двигателя со вторым коэффициентом наполнения цилиндров при первом числе оборотов и выходном крутящем моменте двигателя наряду с продувкой паров топлива, накопленных в бачке, в двигатель в ответ на вторую концентрацию паров углеводородов, текущих из бачка в двигатель.

Таким образом, звуковая скорость и/или массовый расход между бачком накопления паров топлива и впускным коллектором двигателя может обеспечиваться посредством регулирования коэффициента наполнения цилиндров.

В одном из примеров, способ включает в себя те случаи, когда первая концентрация паров углеводородов является более низкой концентрацией паров углеводородов, чем вторая концентрация паров углеводородов, и где первый коэффициент наполнения цилиндров находится выше, чем второй коэффициент наполнения цилиндров. Способ также включает в себя те случаи, когда второй коэффициент наполнения цилиндров обеспечивается посредством регулирования исполнительного механизма двигателя. В некоторых примерах, способ включает в себя те случаи, когда исполнительный механизм регулирует фазу распределительного вала относительно коленчатого вала. Способ также включает в себя те случаи, когда исполнительный механизм регулирует скорость потока через диффузор.

В некоторых примерах, способ дополнительно содержит переход с работы двигателя с первым коэффициентом наполнения цилиндров на работу двигателя со вторым коэффициентом наполнения цилиндров в ответ на первую концентрацию углеводородов, увеличивающуюся после того, как заданное время прошло после открывания клапана продувки. Способ включает в себя те случаи, когда заданное время является временем для перетекания углеводородов из бачка в двигатель в данных условиях работы. Способ дополнительно содержит те случаи, когда первый коэффициент наполнения цилиндров снижается до второго коэффициента наполнения цилиндров в ответ на увеличение первой концентрации углеводородов, и когда второй коэффициент наполнения цилиндров снижается всего лишь на величину, которая обеспечивает поток со звуковой скоростью в ограничивающем сужении в канале между бачком и двигателем.

Как будет понятно специалисту в данной области процедуры, описанные на фиг. 4, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерываниями, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, различные проиллюстрированные этапы или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным 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 не показано явным образом, специалисту в данной области техники понятно, что одни или более из показанных этапов или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии.

На этом описание завершено. После его прочтения специалистам в данной области техники станут очевидны многие изменения и модификации, не выходящие за рамки сущности и объема изобретения. 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 изобретения для получения преимуществ.

Изобретение относится к способу для улучшения продувки паров топлива из бачка для паров топлива. Способ продувки паров топлива включает этапы, на которых подают пары топлива в двигатель через накопительный бачок, содержащий активированный уголь и клапан продувки, расположенный между двигателем и накопительным бачком, и ограничивают установку фаз распределения впускных клапанов двигателя до установки фаз распределения, когда поток со звуковой скоростью возникает между накопительным бачком и двигателем, в ответ на концентрацию углеводородов, текущих из накопительного бачка в двигатель. Техническим результатом является снижение количества паров топлива, накопленных в бачке и повышение эффективности работы двигателя. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ продувки паров топлива, включающий этапы, на которых:

подают пары топлива в двигатель через накопительный бачок, содержащий активированный уголь и клапан продувки, расположенный между двигателем и накопительным бачком; и

ограничивают установку фаз распределения впускных клапанов двигателя до установки фаз распределения, не превышающей установку фаз распределения, когда поток со звуковой скоростью возникает между накопительным бачком и двигателем, в ответ на концентрацию углеводородов, текущих из накопительного бачка в двигатель.

2. Способ по п. 1, в котором поток со звуковой скоростью достигается посредством снижения давления внутри впускного коллектора двигателя.

3. Способ по п. 2, в котором давление во впускном коллекторе снижается посредством осуществления запаздывания времени закрывания впускных клапанов и по меньшей мере частичного закрывания дросселя.

4. Способ по п. 1, дополнительно включающий этап, на котором регулируют установку фаз распределения впускных клапанов двигателя, чтобы обеспечивать меньшую, чем звуковая, скорость потока между накопительным бачком и двигателем, когда концентрация углеводородов, текущих из накопительного бачка в двигатель, является меньшей, чем пороговое значение.

5. Способ по п. 1, в котором клапан продувки, по существу, полностью открывается, когда концентрация углеводородов, текущих из накопительного бачка в двигатель, превышает пороговое значение, в момент времени которого начинается регулирование установки фаз распределения впускных клапанов двигателя.

6. Способ по п. 1, в котором регулирование установки фаз распределения впускных клапанов двигателя включает в себя этап, на котором осуществляют запаздывание установки момента закрывания впускных клапанов (IVC) по направлению к нижней мертвой точке такта впуска.

7. Способ продувки паров топлива, включающий этапы, на которых:

подают пары топлива в двигатель через накопительный бачок, содержащий активированный уголь, и клапан продувки, расположенный между двигателем и накопительным бачком; и

ограничивают работу устройства для обеспечения звуковой скорости газа между накопительным бачком и двигателем в ответ на концентрацию углеводородов в накопительном бачке, при этом работу устройства регулируют так, чтобы не превышать того, где звуковая скорость достигается между накопительным бачком и двигателем.

8. Способ по п. 7, в котором звуковая скорость достигается посредством регулирования скорости потока через диффузор.

9. Способ по п. 7, в котором звуковая скорость достигается посредством регулирования установки фаз распределения впускных клапанов двигателя.

10. Способ по п. 9, в котором установка фаз распределения впускных клапанов подвергается запаздыванию для осуществления запаздывания момента времени закрытия впускных клапанов.

11. Способ по п. 7, в котором упомянутое устройство регулируется для повышения скорости газа между накопительным бачком и двигателем со скоростью, меньшей, чем поток со звуковой скоростью до звуковой скорости.

12. Способ по п. 7, в котором концентрация углеводородов в бачке оценивается посредством датчика углеводородов в вентиляционной магистрали бачка.

13. Способ продувки паров топлива, включающий этапы, на которых:

вводят двигатель в работу с первым коэффициентом наполнения цилиндров при первом числе оборотов и выходном крутящем моменте двигателя наряду с продувкой паров топлива, накопленных в бачке, содержащем активированный уголь, в двигатель в ответ на первую концентрацию паров углеводородов, текущих из бачка, содержащего активированный уголь, в двигатель; и

вводят двигатель в работу со вторым коэффициентом наполнения цилиндров при первом числе оборотов и выходном крутящем моменте двигателя наряду с продувкой паров топлива, накопленных в бачке, содержащем активированный уголь, в двигатель в ответ на вторую концентрацию паров углеводородов, текущих из бачка, содержащего активированный уголь, в двигатель.

14. Способ по п. 13, в котором первая концентрация паров углеводородов является более низкой концентрацией паров углеводородов, чем вторая концентрация паров углеводородов, а первый коэффициент наполнения цилиндров превышает второй коэффициент наполнения цилиндров.

15. Способ по п. 13, в котором второй коэффициент наполнения цилиндров обеспечивается посредством регулирования исполнительного механизма двигателя.

16. Способ по п. 15, в котором исполнительный механизм регулирует фазу распределительного вала относительно коленчатого вала.

17. Способ по п. 15, в котором исполнительный механизм регулирует скорость потока через диффузор.

18. Способ по п. 13, дополнительно включающий этапы, на которых переходят с работы двигателя с первым коэффициентом наполнения цилиндров на работу двигателя со вторым коэффициентом наполнения цилиндров в ответ на первую концентрацию углеводородов, увеличивающуюся после того, как заданное время прошло после открывания клапана продувки.

19. Способ по п. 18, в котором заданное время является временем для перетекания углеводородов из бачка в двигатель в данных условиях работы.

20. Способ по п. 13, дополнительно включающий те случаи, когда первый коэффициент наполнения цилиндров снижается до второго коэффициента наполнения цилиндров в ответ на увеличение первой концентрации углеводородов, и когда второй коэффициент наполнения цилиндров снижается всего лишь на величину, которая обеспечивает поток со звуковой скоростью в ограничивающем сужении в канале между бачком и двигателем.