СПОСОБ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2018 года по МПК F02P5/00 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

По настоящей заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке на выдачу патента США под № 61/918,585, «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ НАГАРА НА СВЕЧАХ ЗАЖИГАНИЯ ДЛЯ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ» («SPARK PLUG FOULING DETECTION FOR IGNITION SYSTEM»), поданной 9 декабря 2013 года, полное содержание которой настоящим фактически включено в состав посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способам и системам для обнаружения и преодоления образования нагара на свече зажигания, обусловленного присадками к топливу, в двигателе внутреннего сгорания.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Системы зажигания двигателя могут содержать свечу зажигания для подачи электрического тока в камеру сгорания двигателя с искровым зажиганием, чтобы воспламенять топливно-воздушную смесь и инициировать сгорание. На основании условий работы двигателя, может происходить образование нагара на свече зажигания, при котором запальный наконечник изолятора свечи зажигания становится покрытым инородным веществом, таким как топливо, масло или сажа. Как только загрязнена нагаром, свеча зажигания может быть не способной выдавать достаточное электрическое напряжение, чтобы инициировать сгорание в цилиндре, до тех пор, пока свеча зажигания не очищена в достаточной мере или не заменена.

В регионах с плохим контролем качества топлива, образование нагара на свече зажигания и преждевременное воспламенение, вызванное раскаленными свечами зажигания, являются значимой проблемой. Присадки к топливу, такие как метилциклопентадиениловый трикарбонил марганца (MMT), свинец или ферроцен, могут наращивать электропроводящие и теплоизоляционные отложения на керамике свечи зажигания. Такое нарастание может вызывать преждевременное воспламенение (PI) и, следовательно, повреждение двигателя. Нарастание также может вызывать пропуски зажигания. Присадки к топливу также могут покрывать камеры сгорания, приводя к повышению степени сжатия цилиндра и более интенсивному возникновению циклов сгорания с детонацией. Кроме того, накопление присадок к топливу может не удаляться без труда.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном из примеров, проблемы, связанные с образованием нагара на свече зажигания и зависимым преждевременным воспламенением, могут преодолеваться посредством способа определения образования нагара на свече зажигания вследствие накопления присадок к топливу на них. Раннее обнаружение дает возможность, чтобы надлежащие этапы подавления предпринимались своевременным образом, тем самым, предотвращая ухудшение характеристик двигателя.

В одном из аспектов предложен способ для двигателя, включающий в себя этап, на котором:

определяют образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу, на основании комбинации двух или более из изменения адаптивного периода детонации, частоты преждевременных воспламенений в двигателе, частоты пропусков зажигания в двигателе, скорости ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов и скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов за ездовой цикл транспортного средства.

В одном из вариантов предложен способ, в котором адаптивный период детонации включает в себя величину запаздывания искрового зажигания, применяемую в данном состоянии скорости-нагрузки двигателя, в ездовом цикле, причем способ дополнительно включает в себя этап, на котором указывают образование нагара, обусловленное накоплением, посредством того, что устанавливают диагностический код, при этом определение на основании изменения адаптивного периода детонации включает в себя этап, на котором определяют образование нагара на свече зажигания на основании изменения адаптивного периода детонации за некоторое количество циклов двигателя, причем количество циклов двигателя составляет заданный ездовой цикл транспортного средства, или количество циклов двигателя составляет разные ездовые циклы транспортного средства, разделенные событием транспортного средства, включающим в себя событие заправки топливом.

В одном из вариантов предложен способ, в котором частота преждевременных воспламенений включает в себя количество событий преждевременного воспламенения за одно из пороговой продолжительности времени ездового цикла транспортного средства или порогового расстояния, пройденного за ездовой цикл транспортного средства, причем пороговая продолжительность времени включает в себя одно из порогового времени, порогового количества событий сгорания или количества топлива, потребленного в двигателе.

В одном из вариантов предложен способ, в котором определение на основании частоты преждевременных воспламенений включает в себя этап, на котором определяют образование нагара на свече зажигания на основании частоты преждевременных воспламенений, находящейся выше, чем пороговая частота, причем пороговая частота основана на частоте возникновения преждевременного воспламенения, установившейся при работе транспортного средства на топливе, не содержащем присадки к топливу.

В одном из вариантов предложен способ, в котором определение на основании частоты преждевременных воспламенений включает в себя этап, на котором определяют образование нагара на свече зажигания на основании частоты преждевременных воспламенений, увеличенной на пороговую величину за пороговую продолжительность времени.

В одном из вариантов предложен способ, в котором определение на основании скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов включает в себя этап, на котором определяют образование нагара на свече зажигания на основании скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов, возрастающей выше порогового значения, причем скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов основана на частоте переключения датчика кислорода выхлопных газов, включающей в себя одно или более из частоты переключения первого датчика кислорода выхлопных газов, присоединенного выше по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, частоты переключения второго датчика кислорода выхлопных газов, присоединенного ниже по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, и отношения частоты переключения первого датчика кислорода выхлопных газов относительно частоты переключения второго датчика кислорода выхлопных газов.

В одном из вариантов предложен способ, в котором скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов дополнительно основана на частоте переключения первого датчика кислорода выхлопных газов, составляющей в пределах пороговой разности от частоты переключения второго датчика кислорода выхлопных газов, или отношении частоты переключения первого датчика кислорода выхлопных газов относительно частоты переключения второго датчика кислорода выхлопных газов, составляющем пороговую величину от одного из них.

В одном из вариантов предложен способ, в котором определение на основании частоты пропусков зажигания в двигателе за ездовой цикл транспортного средства включает в себя этап, на котором определяют образование нагара на свече зажигания на основании частоты пропусков зажигания в двигателе, большей, чем пороговая частота, основанной на частоте пропусков зажигания, установившейся при работе транспортного средства на топливе, не содержащем присадки к топливу.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых, в ответ на определение, указывают образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу, устанавливая диагностический код, запрашивающий замену свечей зажигания, причем указание образования нагара на свече зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу, включает в себя этап, на котором указывают, что образование нагара на свече зажигания не обусловлено накоплением сажи.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых принимают водительский ввод касательно замены свечи зажигания и в ответ на водительский ввод повторно запускают средство контроля, выполненное с возможностью подсчета каждого из изменения адаптивного периода детонации, частоты преждевременных воспламенений в двигателе, частоты пропусков зажигания в двигателе и частоты переключения каталитического нейтрализатора выхлопных газов двигателя за заданный ездовой цикл транспортного средства.

В одном из вариантов предложен способ, в котором повторный запуск основан на продолжительности работы свечи зажигания относительно продолжительности работы одного или более других компонентов двигателя, в том числе, датчика кислорода выхлопных газов.

В одном из вариантов предложен способ, в котором свеча зажигания присоединена к цилиндру, причем способ дополнительно включает в себя этапы, на которых в ответ на указание образования нагара на свече зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу, понижают нагрузку двигателя и деактивируют топливоснабжение при поддержании установки момента искрового зажигания для цилиндра в течение пороговой продолжительности времени, составляющей пороговое количество циклов сгорания.

В одном из дополнительных аспектов предложен способ для двигателя, включающий в себя этапы, на которых:

в ездовом цикле транспортного средства контролируют каждый из множества параметров, включающих в себя изменение адаптивного периода детонации, частоту преждевременных воспламенений в двигателе, частоту пропусков зажигания в двигателе, скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов и скорость ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов; и

в ответ на два или более из контролируемых параметров, больших, чем соответствующие пороговые значения, указывают образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу.

В одном из вариантов предложен способ, в котором скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов основана на одном или более из отношения времен реакции датчиков кислорода выхлопных газов, расположенных выше по потоку и ниже по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, и времени реакции одного из датчиков кислорода выхлопных газов, расположенного выше по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором в ответ на только один из контролируемых параметров, больший, чем соответствующее пороговое значение, не указывают образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых, в ответ на указание, понижают нагрузку двигателя и деактивируют подачу топлива в цилиндр, присоединенный к загрязненной нагаром свече зажигания на некоторое количество событий сгорания

В одном из вариантов предложен способ, в котором цилиндр является первым цилиндром, а способ дополнительно включает в себя этап, на котором в ответ на указание деактивируют подачу топлива во второй цилиндр, не присоединенный к загрязненной нагаром свече зажигания, причем второй цилиндр выполнен с возможностью приема остаточных выхлопных газов из первого цилиндра.

В одном из вариантов предложен способ, в котором цилиндр является первым цилиндром, а способ дополнительно включает в себя этап, на котором в ответ на указание временно обогащают второй цилиндр, не присоединенный к загрязненной нагаром свече зажигания, причем второй цилиндр выполнен с возможностью приема остаточных выхлопных газов из первого цилиндра.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором контролируют управляющий ток катушки зажигания, присоединенной к свече зажигания, и указывают образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу, в ответ на время переключения тока управления, большее порогового значения, и дополнительно включающий в себя этапы, на которых указывают интенсивность образования нагара на свечах зажигания, обусловленного присадками к топливу, на основании количества контролируемых параметров, больших, чем соответствующие пороговые значения, причем интенсивность возрастает с увеличением количества контролируемых параметров, больших, чем соответствующие пороговые значения.

В одном из еще дополнительных аспектов предложена система двигателя, содержащая:

двигатель, содержащий цилиндр;

систему зажигания, содержащую катушку зажигания и провод управления, присоединенный к свече зажигания цилиндра; и

контроллер с машинно-читаемыми командами в постоянной памяти для:

установки за ездовой цикл транспортного средства диагностического указателя для каждого из изменения адаптивного периода детонации выше первого порогового значения, частоты преждевременных воспламенений в двигателе выше второго порогового значения, частоты пропусков зажигания в двигателе выше третьего порогового значения, скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов выше четвертого порогового значения и скорости ухудшения характеристик датчика кислорода отработавших газов выше пятого порогового значения;

указания образования нагара свечи зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу, в первом состоянии, в котором установлены два или более диагностических указателей, и

не указания образования нагара свечи зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу, и инициирования процедуры очистки свечи зажигания, во втором состоянии, в котором установлен только один диагностический указатель.

Один из примерных способов содержит: определение образования нагара на свече зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу, на основании комбинации двух или более из изменения адаптивного периода детонации, частоты преждевременных воспламенений в двигателе, скорости ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов и скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов за ездовой цикл транспортного средства. Таким образом, образование нагара на свече зажигания от присадок может достовернее идентифицироваться и подвергаться принятию соответствующих ответных мер.

В качестве примера, в ездовом цикле транспортного средства, контроллер может контролировать множество параметров, соотносимых со степенью исправности свечей зажигания. Таковые могут включать в себя изменение адаптивного периода детонации, частоту преждевременных воспламенений в двигателе, частоту пропусков зажигания в двигателе, скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов двигателя и скорость ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов. Например, контроллер может контролировать изменение запаздывания угла опережения зажигания, применяемого в данной рабочей точке скорости вращения и нагрузки двигателя за ездовой цикл транспортного средства. Адаптивный период детонации может контролироваться в течение заданной продолжительности времени (например, времени или количества циклов двигателя) работы двигателя или заданного расстояния пройденного пути транспортного средства. В ответ на повышение частот возникновения детонации с прогрессивно большим изменением адаптивного периода детонации, может предполагаться образование нагара на свече зажигания. В качестве одного из примеров, контроллер может контролировать частоту преждевременных воспламенений в двигателе в течение заданной продолжительности времени (например, времени или количества циклов двигателя) работы двигателя или заданного расстояния пройденного пути транспортного средства. Если частота преждевременных воспламенений находится выше, чем пороговая частота (например, пороговая частота, основанная на предыстории преждевременных воспламенений в двигателе), может предполагаться образование нагара на свече зажигания. В качестве еще одного другого примера, контроллер может контролировать частоту пропусков зажигания в двигателе в течение заданной продолжительности времени (например, времени или количества циклов двигателя) работы двигателя или заданного расстояния пройденного пути транспортного средства. Если частота пропусков зажигания находится выше, чем пороговая частота (например, пороговая частота, основанная на предыстории пропусков зажигания в двигателе), может предполагаться образование нагара на свече зажигания. В качестве еще одного другого примера, контроллер может контролировать скорость ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов, расположенного выше по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов. В одном из примеров, скорость ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов может быть основана на частоте переключения или времени реакции датчика кислорода выхлопных газов, скорость ухудшения характеристик возрастает для убывающей частоты переключения. В качестве еще одного примера, контроллер может контролировать скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов. В одном из примеров, скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов может быть основана на частоте переключения или времени реакции датчика кислорода выхлопных газов, расположенного выше по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, и частоте переключения или времени реакции датчика кислорода выхлопных газов, расположенного ниже по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов. Если частоты переключения или время реакции датчиков кислорода до каталитического нейтрализатора и после каталитического нейтрализатора находятся на меньшей, чем пороговая, разности друг от друга, или если отношение частот переключения до каталитического нейтрализатора к после каталитического нейтрализатора или время реакции находится выше/ниже, чем пороговое значение, может предполагаться образование нагара на свече зажигания.

По существу, если только один из параметров находится под влиянием, контроллер может определять, что свеча зажигания не загрязнена нагаром вследствие накопления присадок к топливу, и возможно может быть загрязнена нагаром вследствие накопления сажи. Соответственно, этапы подавления могут предприниматься для выжигания сажи и очищения свечи зажигания. Однако, если многочисленные (например, два или более) из контролируемых параметров находятся под влиянием, то контроллер может делать вывод, что свечи зажигания подверглись образованию нагара скорее вследствие накопления присадок к топливу, нежели сажи. Многочисленные контролируемые параметры могут иметь весовые коэффициенты, связанные с ними, так что они должны возникать вместе, некоторые параметры несут более тяжелые веса вследствие нахождения под влиянием присадок к топливу в большей степени, чем другие. Соответственно, этапы подавления могут предприниматься для уменьшения вызванного образованием нагара преждевременного воспламенения, к примеру, посредством понижения нагрузки двигателя, вывода из работы подачи топлива в один или более цилиндров двигателя, и т.д. В дополнение, диагностический код может устанавливаться, чтобы рекомендовать замену свечи зажигания.

Таким образом, посредством достоверной идентификации образования нагара на свече зажигания, обусловленного присадками к топливу, вызванное образованием нагара на свече зажигания преждевременное воспламенение может ослабляться и своевременно подавляться. Посредством контроля многочисленных параметров, чье изменение может быть связано со степенью исправности свечи зажигания, образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу, может точно определяться без необходимости полагаться только на сложные и дорогостоящие подходы (например, измерения тока переключения). Посредством контроля изменений выходного сигнала датчиков топливно-воздушного соотношения до и после каталитического нейтрализатора выхлопных газов, ухудшение характеристик каталитического нейтрализатора, обусловленное накоплением присадок к топливу, также может своевременно идентифицироваться и подвергаться принятию ответных мер. Посредством выдачи рекомендаций замены свечей зажигания скорее на основании очевидности неисправной работы или ухудшения характеристик, чем заданного периода времени или объема работы транспортного средства, рекомендации замены свечей зажигания могут не выдаваться раньше времени, снижая общие эксплуатационные расходы на транспортное средство для водителя, к тому же, наряду с уменьшением опасности преждевременного воспламенения в двигателе. Посредством диагностирования работоспособности свечей зажигания, продлевается срок службы двигателя.

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

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - схематичное изображение двигателя.

Фиг. 2 показывает блок-схему последовательности операций способа определения образования нагара на свече зажигания от присадок к топливу на основании комбинации рабочих параметров двигателя.

Фиг. 3 показывает блок-схему последовательности операций способа определения подавляющих действий на основании определяемого образования нагара на свече зажигания.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Последующее описание относится к системам и способам определения образования нагара на свече зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу на них. Свечи зажигания включены в систему двигателя, такую как система двигателя по фиг. 1. Образование нагара на свече зажигания может определяться на основании изменений множества параметров, соотносимых со степенью исправности свечи зажигания. Фиг. 2 показывает способ контроля множества параметров касательно симптомов образования нагара на свече зажигания. Например, контроллер двигателя может контролировать изменения адаптивного периода детонации, частоты преждевременных воспламенений в двигателе, частоты пропусков зажигания в двигателе и частоты переключения датчика кислорода выхлопных газов (или других параметров, указывающих на скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов или ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов). Эти параметры могут контролироваться относительно набора пороговых значений. Если один или более контролируемых параметров попадает в пороговый диапазон для определения образования нагара на свече зажигания, может устанавливаться указатель, указывающий возможное образование нагара на свече зажигания. Дополнительно, вместо указателей, эти параметры могут взвешиваться и рассматриваться в комбинации с другими датчиками, чтобы определять образование нагара на свече зажигания. На основании количества указателей, установленных в ездовом цикле транспортного средства (или за многочисленные ездовые циклы транспортного средства), контроллер двигателя может определять, были ли одна или более свечей зажигания загрязнены нагаром от присадок к топливу. Фиг. 3 показывает способ определения образования нагара на свече зажигания, обусловленного присадками к топливу (многочисленных установленных указателей) или обусловленного сажей (только одного установленного указателя), а затем принятия подавляющих действий, чтобы очистить свечу зажигания, уменьшить преждевременное воспламенение и/или заменить свечи зажигания. Таким образом, раннее обнаружение образования нагара на свече зажигания дает возможность предприниматься надлежащим этапам подавления, тем самым, уменьшая ухудшение характеристик двигателя.

Фиг. 1 изображает систему 100 двигателя для транспортного средства. Транспортное средство может быть дорожным транспортным средством, имеющим ведущие колеса, которые контактируют с поверхностью дороги. Система 100 двигателя включает в себя двигатель 10, который содержит множество цилиндров. Фиг. 1 подробно описывает один такой цилиндр или камеру сгорания. Различные компоненты двигателя 10 могут управляться 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 144 и выпускным коллектором 148 через соответствующий впускной клапан 152 и выпускной клапан 154. 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 непосредственно в цилиндр 30, что известно специалистам в данной области техники как непосредственный впрыск. В качестве альтернативы, топливо может впрыскиваться во впускное окно, что известно специалистам в данной области техники как оконный впрыск. Топливная форсунка 66 выдает жидкое топливо пропорционально длительности импульса сигнала FPW из контроллера 12. Топливо подается в топливную форсунку 66 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель топлива. Топливная форсунка 66 питается рабочим током из формирователя 68, который реагирует на действие контроллера 12. В дополнение, впускной коллектор 144 показан сообщающимся с возможным электронным дросселем 62, который регулирует положение дроссельной заслонки 64 для регулирования потока воздуха в цилиндр 30 двигателя. Это может включать в себя регулирование потока воздуха подвергнутого наддуву воздуха из впускной камеры 146 наддува. В некоторых вариантах осуществления, дроссель 62 может быть не включен в состав, и поток воздуха в двигатель может регулироваться посредством единственного дросселя 82 системы впуска воздуха (дросселя AIS), присоединенного к воздушному впускному каналу 42 и расположенного выше по потоку от камеры 146 наддува.

В некоторых вариантах осуществления, двигатель 10 выполнен с возможностью обеспечивать рециркуляцию выхлопных газов, или EGR. Когда включена в состав, EGR выдается через канал 135 EGR и клапан 138 EGR в систему впуска воздуха двигателя в местоположении ниже по потоку от дросселя 82 системы впуска воздуха (AIS) из местоположения системы выпуска ниже по потоку от турбины 164. EGR может втягиваться из системы выпуска в систему впуска воздуха, когда есть перепад давления для возбуждения потока. Перепад давления может создаваться частичным закрыванием дросселя 82 AIS. Дроссельная заслонка 84 регулирует давление на входе в компрессор 162. AIS может быть с электрическим управлением, и его положение может регулироваться на основании возможного датчика 88 положения.

Компрессор 162 втягивает воздух из воздушного впускного канала 42 для питания камеры 146 наддува. В некоторых примерах, воздушный впускной канал 42 может включать в себя воздушную коробку (не показана) с фильтром. Выхлопные газы вращают турбину 164, которая присоединена к компрессору 162 через вал 161. Исполнительный механизм 72 перепускной заслонки для выхлопных газов с вакуумным приводом предоставляет выхлопным газам обходить турбину 164, так что давление наддува может регулироваться при изменении режимов работы. В альтернативных вариантах осуществления, привод перепускной заслонки для выхлопных газов может приводиться в действие давлением или электрически. Перепускная заслонка 72 для выхлопных газов может закрываться (или может уменьшаться открывание перепускной заслонки для выхлопных газов) в ответ на повышенное требование наддува, такое как во время нажатия педали акселератора водителем. Посредством закрывания перепускной заслонки для выхлопных газов, давления выхлопных газов выше по потоку от турбины, может повышаться, поднимая скорость вращения и пиковую выходную мощность турбины. Это предоставляет давлению наддува возможность повышаться. Дополнительно, перепускная заслонка для выхлопных газов может перемещаться в направлении закрытого положения для поддержания требуемого давления наддува, когда клапан рециркуляции компрессора частично открыт. В еще одном примере, перепускная заслонка 72 для выхлопных газов может открываться (или открывание перепускной заслонки для выхлопных газов может увеличиваться) в ответ на пониженное требование наддува, такое как во время отпускания педали акселератора водителем. Посредством открывания перепускной заслонки для выхлопных газов, давления выхлопных газов могут понижаться, понижая скорость вращения турбины и мощность турбины. Это предоставляет давлению наддува возможность понижаться.

Клапан 158 рециркуляции компрессора (CRV) может быть предусмотрен в тракте 159 рециркуляции компрессора вокруг компрессора 162, так чтобы воздух мог перемещаться с выхода компрессора на вход компрессора, чтобы понижать давление, которое может развиваться на компрессоре 162. Охладитель 157 наддувочного воздуха может быть расположен в канале 146 ниже по потоку от компрессора 162 для охлаждения подвергнутого наддуву заряда воздуха, подаваемого на впуск двигателя. В изображенном примере, тракт 159 рециркуляции компрессора выполнен с возможностью рециркулировать охлажденный сжатый воздух из ниже по потоку от охладителя 157 наддувочного воздуха на вход компрессора. В альтернативных примерах, тракт 159 рециркуляции компрессора может быть выполнен с возможностью рециркулировать сжатый воздух из ниже по потоку от компрессора и выше по потоку от охладителя 157 наддувочного воздуха на вход компрессора. CRV 158 может открываться и закрываться посредством электрического сигнала из контроллера 12. CRV 158 может быть выполнен в виде трехпозиционного клапана, имеющего установленное по умолчанию полуоткрытое положение, из которого он может перемещаться в полностью открытое положение или полностью закрытое положение.

Система 90 зажигания без распределителя выдает искру зажигания в камеру 30 сгорания через свечу 92 зажигания в ответ на действие контроллера 12. Система 90 зажигания может включать в себя систему зажигания с катушкой индуктивности, в которой трансформатор катушки зажигания присоединен к каждой свече зажигания двигателя.

Первый датчик 126 кислорода выхлопных газов показан присоединенным к выпускному коллектору 148 выше по потоку от каталитического нейтрализатора 70 выхлопных газов. Второй датчик 186 кислорода выхлопных газов показан присоединенным в выпуске ниже по потоку от нейтрализатор 70 выхлопных газов. Первый датчик 126 кислорода выхлопных газов и второй датчик 186 кислорода выхлопных газов может быть любым одним из универсального датчика кислорода выхлопных газов (UEGO), подогреваемого датчика кислорода выхлопных газов (HEGO) или двухрежимного датчика кислорода выхлопных газов (EGO). UEGO может быть линейным датчиком, в котором выходным сигналом является линейный ток накачки, пропорциональный топливно-воздушному соотношению.

Нейтрализатор 70 выхлопных газов включает в себя каталитический нейтрализатор выхлопных газов. Например, нейтрализатор 70 выхлопных газов может включать в себя многочисленные брикеты катализатора. В еще одном примере, могут использоваться многочисленные устройства снижения токсичности выхлопных газов, каждое с многочисленными брикетами. Нейтрализатор 70 выхлопных газов, в одном из примеров, может быть катализатором трехкомпонентного типа. Несмотря на то, что изображенный пример показывает первый датчик 126 кислорода выхлопных газов выше по потоку от турбины 164, следует принимать во внимание, что, в альтернативных вариантах осуществления, первый датчик 126 кислорода выхлопных газов может быть расположен в выпускном коллекторе ниже по потоку от турбины 164 и выше по потоку от нейтрализатора 70 выхлопных газов. Кроме того, первый датчик 126 кислорода выхлопных газов в материалах настоящего описания может указываться ссылкой как датчик кислорода до каталитического нейтрализатора, а второй датчик 186 кислорода выхлопных газов в материалах настоящего описания может указываться ссылкой как датчик кислорода после каталитического нейтрализатора. Первый и второй датчики кислорода могут давать показание топливно-воздушного соотношения выхлопных газов. Например, второй датчик 186 кислорода выхлопных газов может использоваться для контроля каталитического нейтрализатора наряду с тем, что первый датчик 126 кислорода выхлопных газов может использоваться для управления двигателем. Кроме того, как первый датчик 126 кислорода выхлопных газов, так и второй датчик 186 кислорода выхлопных газов могут работать с частотой переключения или временем реакции, при которых датчик переключается между обедненным и обогащенным управлением топливно-воздушным соотношением (например, переключается с обеднения на обогащение или с обогащения на обеднение). В одном из примеров, скорость ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов может быть основана на частоте переключения датчика, скорость ухудшения характеристик возрастает для убывания частоты переключения. В еще одном примере, скорость ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов может быть основана на времени реакции датчика кислорода выхлопных газов, скорость ухудшения характеристик возрастает для убывания времени реакции. Например, если датчик является линейным датчиком (таким как UEGO), скорость ухудшения характеристик датчика может быть основана на времени реакции датчика. В качестве альтернативы, если датчик не является линейным датчиком (таким как HEGO), скорость ухудшения характеристик датчика может быть основана на частоте переключения датчика. В целях описания способов, приведенных ниже, частота переключения и время реакции могут использоваться взаимозаменяемо при вынесении суждения об образовании нагара на свече зажигания. Однако, в некоторых вариантах осуществления, анализ частоты переключения в противоположность времени реакции может использоваться на основании того, является ли датчик кислорода выхлопных газов, соответственно, нелинейным или линейным.

Двигатель 10 дополнительно может включать в себя один (как изображено) или более датчиков 91 детонации, распределенных по корпусу двигателя (например, по блоку двигателя). Когда включены в состав, множество датчиков детонации могут быть распределены по блоку цилиндров двигателя симметрично или несимметрично. Датчик 91 детонации может быть акселерометром (например, датчиком вибраций), датчиком ионизации или измерительным преобразователем внутри цилиндра. В одном из примеров, контроллер 12 может быть выполнен с возможностью выявлять вибрации блока цилиндров двигателя, вырабатываемые вследствие событий аномального сгорания, таких как детонация и преждевременное воспламенение, датчиком 91 детонации.

Кроме того, контроллер 12 может быть выполнен с возможностью выполнять адаптивную борьбу с детонацией. Более точно, контроллер 12 может применять определенную величину запаздывания угла опережения зажигания к установке момента зажигания в ответ на считывание детонации датчиком 91 детонации. Величина запаздывания искрового зажигания в текущей рабочей точке скорости-нагрузки может определяться на основании значений, хранимых в трехмерной характеристике скорости вращения/нагрузки. Это может указываться ссылкой как адаптивный период детонации. Когда двигатель вновь является работающим в той же самой области скорости-нагрузки, адаптивный период детонации в рабочей точке скорости-нагрузки двигателя может обновляться. Таким образом, адаптивные период детонации могут обновляться при работе двигателя. Адаптивный период детонации может контролироваться в течение заданной продолжительности времени (например, времени или количества циклов двигателя) работы двигателя или заданного расстояния пройденного пути транспортного средства. Если частоты возникновения детонации возрастают с увеличивающимся изменением адаптивного периода детонации, может указываться образование нагара на свече зажигания. По существу, контроллер может контролировать детонацию посредством датчика 91 детонации, а также изменения адаптивного периода детонации, чтобы определять уровень образования нагара на свече зажигания, как дополнительно описано ниже со ссылкой на фиг. 2-3.

Контроллер 12 показан на фиг. 1 в качестве 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 хладагента двигателя (ECT) с датчика 112 температуры, присоединенного к патрубку 114 охлаждения; датчика 134 положения, присоединенного к педали 130 акселератора для считывания положения педали (PP) акселератора, настроенного ступней 132 водителя транспортного средства; датчика детонации для определения воспламенения остаточных газов; измерение давления во впускном коллекторе двигателя (MAP) с датчика 121 давления, присоединенного к впускному коллектору 144; измерение давления наддува с датчика 122 давления, присоединенного к камере 146 наддува; датчика положения двигателя с датчика 118 на эффекте Холла (или другого индукционного датчика), считывающего положение коленчатого вала 40; измерение массы воздуха, поступающего в двигатель, с датчика 120 (например, измерителя расхода воздуха с термоэлементом); и измерение положения дросселя с датчика 58. Барометрическое давление также может считываться (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 скорость 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.

При работе, каждый цилиндр в двигателе 10 типично подвергается четырехтактному циклу: цикл включает в себя такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. В течение такта впуска, обычно, выпускной клапан 154 закрывается, а впускной клапан 152 открывается. Воздух вовлекается в камеру 30 сгорания через впускной коллектор 144, поршень 36 перемещается к дну цилиндра, чтобы увеличивать объем внутри камеры 30 сгорания. Положение, в котором поршень 36 находится около дна цилиндра и в конце своего хода (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наибольшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники ссылкой как нижняя мертвая точка (НМТ, BDC). Во время такта сжатия, впускной клапан 152 и выпускной клапан 154 закрыты. Поршень 36 перемещается к головке блока цилиндров, чтобы сжимать воздух внутри камеры 30 сгорания. Точка, в которой поршень 36 находится в конце своего хода и самой близкой к головке блока цилиндров (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наименьшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники в качестве верхней мертвой точки (ВМТ, TDC). В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как впрыск, топливо вводится в камеру сгорания. В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как воспламенение, впрыснутое топливо воспламеняется известным средством воспламенения, таким как свеча 92 зажигания, приводя к сгоранию. Во время такта расширения, расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно в НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует перемещение поршня в крутящий момент вращающегося вала. В заключение, во время такта выпуска, выпускной клапан 154 открывается, чтобы выпускать подвергнутую сгоранию топливно-воздушную смесь в выпускной коллектор 148, и поршень возвращается в ВМТ. Отметим, что вышеприведенное описано просто в качестве примера, и что установки момента открывания и/или закрывания впускного и выпускного клапанов могут меняться так, чтобы давать положительное или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрывание впускного клапана или различные другие примеры.

В одном из примеров, цепь катушки зажигания может включать в себя компоненты выявления образования нагара на свече зажигания. В этом варианте осуществления, образование нагара на свече зажигания может определяться на основании времени переключения, требуемого, чтобы ток управления провода управления катушки зажигания падал ниже заданного значения после применения команды выдерживания. Однако этот способ выявления образования нагара на свече зажигания может быть сложным и дорогостоящим для реализации. Таким образом, не все системы двигателя могут включать в себя цепь катушки зажигания, имеющую компоненты выявления образования нагара на свече зажигания. Взамен, контроллер может контролировать множество рабочих параметров двигателя, соотносимых со степенью исправности свечи зажигания, и определять образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу, на основании изменений одного или более из множества рабочих параметров двигателя.

Параметры, контролируемые касательно образования нагара на свече зажигания, могут включать в себя одно или более из периода детонации, частоты преждевременных воспламенений в двигателе, частоты пропусков зажигания в двигателе, скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов и скорости ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов. Скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов и датчика кислорода выхлопных газов могут быть основаны на частотах переключения (или временах реакции) одного или более датчиков кислорода выхлопных газов. Изменения одного или более из этих параметров относительно установленных пороговых значений могут указывать возможное образование нагара на свече зажигания. Если только один из параметров находится под влиянием, контроллер может определять, что свеча зажигания не подверглась образованию нагара вследствие накопления присадок к топливу. Может быть возможным, что свеча зажигания загрязнена нагаром, обусловленным сажей. В таком случае, контроллер может предпринимать подавляющие действия, чтобы удалять возможную сажу со свечи зажигания (например, посредством повышения температуры свечи зажигания и выжигания сажи). Однако если многочисленные (например, два или более) из контролируемых параметров находятся под влиянием, то контроллер может делать вывод, что свечи зажигания подверглись образованию нагара скорее вследствие накопления присадок к топливу, нежели сажи. В то время как увеличивающееся количество контролируемых параметров находятся под влиянием, степень определяемого образования нагара на свече зажигания может возрастать. Соответственно, этапы подавления могут предприниматься для уменьшения вызванного образованием нагара преждевременного воспламенения, к примеру, посредством понижения нагрузки двигателя, вывода из работы подачи топлива в один или более цилиндров двигателя, и т.д. В дополнение, диагностический код может устанавливаться, чтобы рекомендовать замену свечи зажигания.

Способ 200 для контроля описанных выше параметров и установки указателей для возможного образования нагара на свече зажигания показан на фиг.2. Более точно, способ 200 может включать в себя контроль множества рабочих параметров двигателя, связанных со степенью исправности свечи зажигания. Команды для выполнения способа 200 могут храниться в контроллере двигателя (таком как контроллер 12, показанный на фиг. 1). Кроме того, контроллер может выполнять способ 200 согласно командам. По мере того, как параметры, описанные в способе 200 ухудшаются от нормативных или предыдущих уровней, контроллер может делать вывод о возможном образовании нагара на свече зажигания, обусловленном присадками к топливу. В одном из примеров, контроллер может контролировать параметры. Контроллер может устанавливать указатель, указывающий возможное образование нагара на свече зажигания, для каждого параметра, который попадает в заданный диапазон образования нагара на свече зажигания, диапазон основан на установленных пороговых значениях параметров. Если установлен более чем один указатель, контроллер может делать вывод об образовании нагара на свече зажигания. Дополнительно, по мере того, как количество установленных указателей возрастает, контроллер может определять повышенный уровень или величину образования нагара на свече зажигания (например, определять относительную интенсивность образования нагара на свече зажигания).

Способ 200 начинается на этапе 202 оценкой и/или измерением условий работы двигателя. Условия работы двигателя могут включать в себя скорость вращения и нагрузку двигателя, массовый расход воздуха, требование крутящего момента, наддув, давление в коллекторе (MAP), температуру заряда воздуха в коллекторе (MCT), топливно-воздушное соотношение (лямбда), содержание спиртов в топливе, барометрическое давление, условия окружающей среды (например, температуру давление, влажность, и т.д., окружающей среды) предысторию преждевременного воспламенения в двигателе, ускорение коленчатого вала, частоту возникновения детонации, частоту переключения датчика кислорода выхлопных газов, и т.д.

На этапе 204, способ включает в себя определение, происходит ли детонация и/или произошла ли за установленный период времени (например, количество циклов двигателя или продолжительность времени работы двигателя). Как описано выше, контроллер может контролировать детонацию в двигателе датчиком детонации. Если выявлена детонация, способ переходит на этап 206, чтобы регулировать запаздывание искрового зажигания на основании хранимого состояния скорости-нагрузки двигателя. Контроллер также может обновлять и отслеживать изменяющийся адаптивный период детонации. В некоторых примерах, образование нагара на свече зажигания от присадок к топливу может побуждать возрастать частоту возникновения детонации и/или возрастать скорость изменения адаптивного периода детонации за некоторое количество циклов сгорания двигателя (или количества пройденных миль, либо времени работы двигателя). На этапе 208, контроллер определяет, является ли изменение адаптивного периода детонации большим, чем пороговое значение (например, более быстрым, чем пороговая скорость). В одном из примеров, это может включать в себя скорость изменения адаптивного периода детонации, возрастающую выше пороговой скорости. Пороговое значение может быть основано на повышении частоты возникновения детонации, указывающем образование нагара на свече зажигания. Например, при каждой заправке топливом, адаптивный период может сохраняться. Затем, контроллер может отслеживать скорость изменения адаптивного периода детонации на множестве событий дозаправки топливом. В альтернативном варианте осуществления, адаптивный период детонации может контролироваться в течение последовательности циклов сгорания, продолжительности времени работы двигателя и/или расстояния пройденного пути транспортного средства. По существу, если скорость изменения адаптивного периода детонации является возрастающим. Таким образом, на этапе 208, способ может включать в себя определение, возрастает ли частота возникновения детонации выше пороговой частоты (за некоторое количество циклов транспортного средства/двигателя или продолжительности времени работы двигателя). Если частота возникновения детонации возрастает выше порогового значения, и/или скорость изменения адаптивного периода детонации возрастает выше порогового значения, контроллер может устанавливать указатель (например, flag_1) на этапе 210, указывающий возможное образование нагара на свече зажигания. flag_1 может быть указателем, указывающим возможное образование нагара на свече зажигания в качестве определяемого по адаптивному периоду детонации. В некоторых примерах, указатель может включать в себя оценку возможного уровня образования нагара на свече зажигания на основании скорости изменения адаптивного периода детонации. Например, по мере того, как скорость возрастает дальше выше порогового значения, образование нагара на свече зажигания может быть более серьезным. Если изменения адаптивного периода детонации и/или частоты возникновения детонации не находятся выше своих соответствующих пороговых значений на этапе 208, способ включает в себя не установление указателя на этапе 211.

На этапе 212, способ включает в себя определение, происходит ли, или произошло ли преждевременное воспламенение за установленное время. Если контроллер выявляет преждевременное воспламенение в одном или более цилиндров, способ переходит на этап 214, чтобы обогащать топливно-воздушное соотношение в находящемся под влиянием цилиндре. Это может включать в себя регулировку впрыска топлива в находящийся под влиянием цилиндр. Контроллер также может давать приращение счетчику преждевременных воспламенений (PI) в двигателе. Счетчик PI может отслеживать количество событий преждевременного воспламенения, происходящих в двигателе. Контроллер, в таком случае, может контролировать количество событий преждевременного воспламенения за некоторую продолжительность времени. Как результат, контроллер может определять частоту преждевременных воспламенений в течение продолжительности времени. Продолжительность времени может включать в себя время работы двигателя, количество циклов двигателя и/или количество миль, пройденных транспортным средством. В еще одном примере, счетчик PI может отслеживать количество событий PI, происходящих в двигателе при определенном наборе условий эксплуатации. Например, если первый PI возникает, когда скорость двигателя находится ниже порогового значения, первое событие PI может не подсчитываться счетчиком PI. Однако если второе событие PI возникает, когда скорость двигателя находится выше пороговой скорости, второе событие PI может подсчитываться счетчиком PI, тем самым, в счет указания возможного образования нагара. Таким образом, один или более указателей, установленных в способе 200, могут устанавливаться в конкретных рабочих областях двигателя, или весовой коэффициент указателей или условий образования нагара может быть более высоким в рабочих областях двигателя, где есть более высокая вероятность, что состояние (например, PI) является происходящим вследствие образования нагара на свече зажигания.

На этапе 216, контроллер определяет, повысилась ли частота преждевременных воспламенений выше пороговой частоты. В одном из примеров, это может включать в себя интенсивность изменения преждевременного воспламенения за некоторую продолжительность времени, повышающуюся выше пороговой скорости. Пороговая частота может быть основана на частоте преждевременных воспламенений в транспортном средстве без загрязненных нагаром свечей зажигания или без присадок к топливу (например, в двигателе, не подвергнутом воздействию присадок к топливу). В еще одном примере, пороговая частота может быть основана на частоте преждевременных воспламенений при работе двигателя на топливе, не содержащем присадки к топливу. Если частота преждевременных воспламенений (например, интенсивность изменения за продолжительность времени) находится выше пороговой частоты, контроллер может устанавливать указатель (flag_2) на этапе 218, указывая возможное образование нагара на свече зажигания. Дополнительно или в качестве альтернативы, если частота преждевременных воспламенений возрастает на пороговую величину за период времени (или количество циклов двигателя), контроллер может устанавливать указатель, указывающий возможное образование нагара на свече зажигания. flag_2 может быть указателем, указывающим возможное образование нагара на свече зажигания в качестве определяемого по частоте преждевременных воспламенений или количеству событий преждевременного воспламенения. В некоторых примерах, указатель может включать в себя оценку возможного уровня образования нагара на свече зажигания на основании частоты преждевременного воспламенения. Например, по мере того, как частота PI возрастает дальше выше порогового значения, образование нагара на свече зажигания может быть более серьезным. Если частота преждевременных воспламенений не больше, чем пороговое значение, на этапе 216, способ включает в себя не установление указателя на этапе 219.

На этапе 220, способ включает в себя определение, произошел ли пропуск зажигания (например, пропуски зажигания в цилиндре). В одном из примеров, пропуски зажигания в цилиндре могут выявляться на основании ускорения коленчатого вала. В еще одном примере, пропуски зажигания в цилиндре могут быть основаны на топливно-воздушном соотношении выхлопных газов, например, основанном на входном сигнале датчика кислорода в выхлопных газах. В еще одном другом примере, пропуски зажигания в цилиндре могут быть основаны на ионизации (например, токе ионизации) свечи зажигания в качестве определенной датчиком ионизации, присоединенным к свечи зажигания (если датчик ионизации включен в систему зажигания двигателя). Если выявлены пропуски зажигания в цилиндре, способ переходит на этап 222, чтобы регулировать рабочие параметры двигателя для подавления пропусков зажигания. В одном из примеров, подавляющие пропуски зажигания действия могут включать в себя одно или более из регулировки установки момента зажигания или впрыска топлива. Например, если пропуск зажигания выявлен, подача топлива может деактивироваться у цилиндра, который пропускал зажигание. Дополнительно или в качестве альтернативы, топливо, подаваемое в цилиндр, смежный с находящимся под влиянием цилиндром, может временно обогащаться на некоторое количество событий сгорания. Способ на этапе 222 также может включать в себя обновление счетчика пропусков зажигания в двигателе. Например, каждый раз, когда происходит пропуск зажигания, контроллер может давать приращение счетчику пропусков зажигания, чтобы отслеживать количество событий пропусков зажигания за некоторую продолжительность времени. Как результат, контроллер может определять частоту пропусков зажигания в двигателе в течение продолжительности времени (например, интенсивность изменения пропусков зажигания за продолжительность времени). В одном из примеров, продолжительность времени может быть заданной продолжительностью времени работы двигателя (например, количеством циклов двигателя или периодом времени) или заданным расстоянием пройденного пути транспортного средства. На этапе 224, контроллер определяет, является ли частота пропусков зажигания большей, чем пороговая частота. В одном из примеров, пороговое значение может быть основано на частоте пропусков зажигания двигателя. По существу, пороговая частота может быть на пороговую величину выше нормативной частоты пропусков зажигания, обусловленной нормальной работой двигателя на топливе, содержащем присадки к топливу. Если частота пропусков зажигания больше, чем пороговое значение, контроллер устанавливает указатель (flag_3) на этапе 226, указывающий возможное образование нагара на свече зажигания. Дополнительно или в качестве альтернативы, если частота пропусков зажигания возрастает с пороговой скоростью (или на пороговую величину) в течение продолжительности времени, контроллер может устанавливать указатель, указывающий возможное образование нагара на свече зажигания. flag_3 может быть указателем, указывающим возможное образование нагара на свече зажигания в качестве определяемого из частоты пропусков зажигания или количества пропусков зажигания за продолжительность времени. В некоторых примерах, указатель может включать в себя оценку возможного уровня образования нагара на свече зажигания на основании частоты пропусков зажигания. Например, по мере того, как частота пропусков зажигания возрастает дальше выше порогового значения, образование нагара на свече зажигания может быть более серьезным. Если пропуски зажигания не являются большими, чем пороговое значение, на этапе 224, способ включает в себя не установление указателя на этапе 227. Более того, пропуски зажигания могут отслеживаться для последних ездовых циклов (например, от включения зажигания до выключения зажигания). Пропуски зажигания, которые возникают и устраняются в течение более низкого порогового количества ездовых циклов, могут быть указывающими образование нагара от сажи наряду с тем, что пропуски зажигания, которые устойчивы в течение многих ездовых циклов (например, в течение более низкого порогового количества) могут быть указывающими на образование нагара от присадок к топливу. В еще одном примере, пропуски зажигания, которые распределены относительно равномерно по всем цилиндрам двигателя, могут указывать на образование нагара от сажи наряду с тем, что устойчивые пропуски зажигания в одиночном цилиндре, могут указывать на образование нагара на свече зажигания, обусловленное присадками к топливу.

На этапе 228, контроллер оценивает и/или измеряет первые частоту переключения или время реакции первого датчика кислорода выхлопных газов, расположенного выше по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов (например, находящегося выше по потоку датчика кислорода выхлопных газов, такого как датчик 126 кислорода выхлопных газов, показанный на фиг.1, в материалах настоящего описания указываемый ссылкой как датчик кислорода до каталитического нейтрализатора), и вторые частоту переключения или время реакции второго датчика кислорода выхлопных газов, расположенного ниже по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов (например, находящегося ниже по потоку датчика кислорода выхлопных газов, такого как датчик 186 кислорода выхлопных газов, показанный на фиг. 1, в материалах настоящего описания указываемый ссылкой как датчик кислорода после каталитического нейтрализатора). Присадки к топливу также могут накапливаться на и загрязнять датчики кислорода выхлопных газов, а также вызывать ухудшение характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов. Если возникают любое или оба из ухудшения характеристик датчика и/или ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов, образование нагара на свече зажигания, обусловленное присадками к топливу, тоже может быть возможным.

На этапе 230, способ включает в себя определение, является ли скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов большей, чем пороговое значение (или является ли интенсивность изменения скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов большей, чем пороговое значение). Пороговое значение может быть основано на нормативной скорости ветшания каталитического нейтрализатора выхлопных газов в двигателях, работающих на топливе, не содержащем присадок к топливу. Например, скорость ветшания в двигателе, сжигающем топливо с присадками к топливу, может быть более быстрой, чем скорость ветшания в двигателе, подвергаемом воздействию только номинальных видов топлива (например, видов топлива без присадок). В одном из примеров, скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов может быть основана на разности частот переключения или времен реакции между датчиками кислорода до и после каталитического нейтрализатора. Например, если абсолютное значение разности между первыми частотой переключения или временем реакции датчика кислорода до каталитического нейтрализатора (Sw_freq_pre) и вторыми частотой переключения или временем реакции датчика кислорода после каталитического нейтрализатора (Sw_freq_post) меньше, чем пороговая разность, может указываться образование нагара на свече зажигания. Пороговая разность может быть основана на нормативных скоростях ветшания каталитического нейтрализатора выхлопных газов в двигателях, работающих на топливе, не содержащем присадки к топливу. Дополнительно или в качестве альтернативы, если отношение частоты переключения (или времени реакции) до каталитического нейтрализатора к после каталитического нейтрализатора находится в пределах порогового значения от одного из них, скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов может находиться выше порогового значения, и может указываться образование нагара на свече зажигания. Отношение частоты переключения или времени реакции одного из них могут указывать, что два значения частоты или времени реакции одинаковы, и каталитический нейтрализатор имеет ухудшенные характеристики. По существу, если разность частот переключения или времен реакции находится ниже порогового значения, и/или отношение частот переключения или отношение времен реакции между двумя датчиками выхлопных газов находится в пределах порогового значения от одного из них, контроллер может устанавливать указатель (flag_4) на этапе 232. В еще одном варианте осуществления, иные способы могут использоваться для определения скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов. Если скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов больше, чем пороговая скорость ухудшения характеристик, контроллер устанавливает flag_4 на этапе 232. flag_4 может быть указателем, указывающим возможное образование нагара на свече зажигания в качестве определяемого из скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов (которая может определяться по разности или отношению частот переключения или времен реакции между датчиком кислорода до каталитического нейтрализатора и датчиком кислорода после каталитического нейтрализатора). В некоторых примерах, указатель может включать в себя оценку возможного уровня образования нагара на свече зажигания на основании разности частот переключения или отношения времен реакции. Например, по мере того, как скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов возрастает дальше выше порогового значения (или разность частот переключения или времен реакции убывает дальше ниже порогового значения частоты переключения или времени реакции), образование нагара на свече зажигания может быть более серьезным. Если скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов не больше, чем пороговое значение, на этапе 230, способ включает в себя не установление указателя на этапе 233.

На этапе 234, способ включает в себя определение, является ли скорость ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов до каталитического нейтрализатора (например, интенсивность изменения ухудшения характеристик) большей, чем пороговое значение. В одном из примеров, скорость ухудшения характеристик может быть основана на частоте переключения или времени реакции датчика кислорода до каталитического нейтрализатора. Например, если частота переключения или время реакции датчика кислорода до каталитического нейтрализатора находится ниже пороговых частоты переключения или времени реакции, скорость ухудшения характеристик датчика может быть большей, чем пороговая скорость ухудшения характеристик. По мере того, как возрастает загрязнение и ухудшение характеристик датчика кислорода до каталитического нейтрализатора, частота переключения или время реакции убывает. По существу, пороговое значение может быть основано на частоте переключения или времени реакции не загрязненного датчика кислорода, либо скорости затухания частоты переключения или времени реакции в стандартном двигателе, использующем топливо, не содержащее присадок к топливу. Если частота переключения или время реакции датчика кислорода до каталитического нейтрализатора находится ниже порогового значения, и/или скорость ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов больше, чем пороговая скорость ухудшения характеристик, контроллер устанавливает указатель (flag_5) на этапе 236. flag_5 может быть указателем, указывающим возможное образование нагара на свече зажигания в качестве определяемого из скорости ухудшения характеристик (либо частоты переключения или времени реакции) датчика кислорода до каталитического нейтрализатора. В некоторых примерах, указатель может включать в себя оценку возможного уровня образования нагара на свече зажигания на основании частоты переключения или времени реакции. Например, по мере того, как скорость ухудшения характеристик возрастает дальше выше порогового значения (или по мере того, как частота переключения или время реакции убывает дальше ниже пороговых частоты переключения или времени реакции), образование нагара на свече зажигания может быть более серьезным. Если скорость ухудшения характеристик датчика кислорода до каталитического нейтрализатора не больше, чем пороговое значение, на этапе 234, способ включает в себя не установление указателя на этапе 237.

После проверки всех вышеприведенных параметров относительно установленных пороговых значений, способ переходит на этап 238, чтобы определять количество установленных указателей. В одном из примеров, это может включать в себя суммирование общего количества установленных указателей. В еще одном примере, способ может включать в себя определение взвешенного количества установленных указателей. Например, каждый указатель (например, flag_1, flag_2, flag_3, и т.д.) может иметь разный вес, связанный с указателем. Разные параметры могут быть более сильными указателями образования нагара на свече зажигания. Например, адаптивный период детонации, преждевременное воспламенение или пропуски зажигания могут сильнее находиться под влиянием образования нагара на свече зажигания, чем понижение частоты переключения или времени реакции датчика кислорода до каталитического нейтрализатора, поскольку дополнительные шум-факторы могут влиять на скорости ветшания датчика выхлопных газов или каталитического нейтрализатора выхлопных газов. Кроме того, ухудшение частоты переключения или рабочих характеристик каталитического нейтрализатора в одиночку могут указывать необходимость осуществить техническое обслуживание и/или замену датчика кислорода выхлопных газов и/или каталитического нейтрализатора. Таким образом, контроллер может взвешивать каждый указатель по-разному, давая больший вес параметрам, более вероятным для определения образования нагара на свече зажигания. Контроллер затем может складывать результирующие взвешенные указатели для определения взвешенного количества установленных указателей. Как только количество (обычное или взвешенное) указателей определено, способ продолжается, чтобы определять надлежащие подавляющие действия или указательные сообщения и диагностические коды на основании определяемого типа образования нагара на свече зажигания, как показано на фиг. 3. Таким образом, разные комбинации рабочих параметров двигателя, или указателей, могут указывать более низкую или более высокую величину образования нагара на свече зажигания, и обусловлено ли образование нагара на свече зажигания вероятнее всего присадками к топливу или сажей, как дополнительно описано на фиг. 3.

Фиг. 3 показывает способ 300, который продолжается после способа 200 на фиг. 2. По существу, способ 300 показывает выполнение подавляющих действий на основании количества указателей (обычного или взвешенного), установленного во время способа 200. Более точно, на этапе 302, способ включает в себя определение, установлены ли многочисленные указатели. В еще одном варианте осуществления, способ на этапе 302 может включать в себя определение, является ли количество или взвешенное количество установленных указателей большим чем пороговое количество указателей. Пороговое количество указателей может быть основано на количестве указателей, указывающем, что ухудшение рабочих параметров двигателя, описанных в способе 200, может быть обусловлено присадками к топливу. По существу, если установлены многочисленные указатели или количество указателей сверх порогового количества, контроллер может делать вывод об образовании нагара на свече зажигания, обусловленном накоплением присадок к топливу, на этапе 304. На этапе 306, способ включает в себя установление диагностического кода для замены свечи зажигания. В одном из примеров, это может включать в себя уведомление водителя транспортного средства, что необходимо, чтобы были заменены свечи зажигания. По смене/замене свечей зажигания (в качестве указанной пользовательским вводом или входным сигналом повторного запуска после замены свечей зажигания), контроллер может повторно запускать средство контроля (например, счетчик), выполненное с возможностью подсчета каждого из изменения адаптивного периода детонации, частоты преждевременных воспламенений в двигателе, частоты пропусков зажигания, частоты переключения или времени реакции каталитического нейтрализатора выхлопных газов двигателя и частоты переключения до каталитического нейтрализатора в течение данного ездового цикла двигателя. Например, повторный запуск средства контроля может включать в себя повторный запуск средства контроля на основании продолжительности времени работы свечи зажигания (например, заменяемой свечи зажигания) относительно продолжительности времени работы одного или более дополнительных компонентов двигателя, в том числе, датчика кислорода выхлопных газов. Дополнительные компоненты двигателя могут включать в себя одно или более из находящегося выше по потоку датчика кислорода выхлопных газов, находящегося ниже по потоку датчика кислорода выхлопных газов, топливных форсунок, поршневых колец, цилиндров, и т.д. Кроме того, значение повторного запуска может определяться на основании кривой скорости ухудшения характеристик. Кривая скорости ухудшения характеристик может включать в себя значение повторного запуска, основанное на продолжительности работы компонентов двигателя, значение повторного запуска возрастает (например, дальше от нуля или полного сброса) с увеличением продолжительности работы компонентов двигателя. Поскольку дополнительные компоненты двигателя были подвергнуты воздействию присадок к топливу и не были заменены во время замены свечи зажигания, более старые компоненты двигателя с потенциально большим образованием нагара могут повышать скорость ухудшения характеристик новых замененных свечей зажигания по сравнению с более новыми компонентами двигателя, которые были подвергнуты воздействию меньших или не были подвергнуты воздействию добавок к топливу.

На этапе 308, контроллер может предпринимать действия для уменьшения преждевременного воспламенения, пропусков зажигания и других неблагоприятных событий, вызванных образованием нагара на свече зажигания. Более точно, контроллер может понижать нагрузку двигателя и/или выводить из работы подачу топлива в цилиндр(ы), связанный с загрязненной нагаром свечей(ами) зажигания. В одном из примеров, способ на этапе 308 может включать в себя деактивацию подачи топлива во второй цилиндр, не связанный с загрязненной нагаром свечой зажигания, второй цилиндр выполнен с возможностью приема остаточных выхлопных газов из первого цилиндра. В еще одном примере, способ на этапе 308 может включать в себя временное обогащение второго цилиндра, не связанного с загрязненной нагаром свечой зажигания, второй цилиндр выполнен с возможностью приема остаточных выхлопных газов из первого цилиндра.

На этапе 310, способ по выбору может подтверждать образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу, на основании тока переключения провода управления катушки зажигания свечи зажигания. Если ток переключения больше, чем пороговое значение в течение длительности времени, большей второго порогового значения, свечи зажигания могут быть загрязнены нагаром. В одном из вариантов осуществления, способ дополнительно может включать в себя регулировку режима работы двигателя, чтобы повышать температуру свечи зажигания и выжигать любое образование нагара на свече зажигания, обусловленное сажей. Если образование нагара на свече зажигания остается, то образование нагара на свече зажигания может подтверждаться в качестве являющегося обусловленным накоплению присадок к топливу. Однако способ на этапе 310 может не выполняться в двигателях, не включающих в себя конфигурацию цепи катушки зажигания для определения образования нагара на свече зажигания.

В еще одном другом примере, ток переключения также может быть одним из взвешенных входных сигналов или указателей, включенных в способе 200 (показанном на фиг. 2). Например, образование нагара на свече зажигания в качестве указанного измерениями на свече зажигания, которые появляются и исчезают, могут быть вероятнее обусловлены сажей. Однако, ухудшение тока переключения, усиливающееся со временем, может быть более строгим указанием MMT или образования нагара, основанных на тяжелых металлах.

Возвращаясь на этап 302, если установлены один или меньшее количество указателей, способ переходит на этап 312, чтобы указывать отсутствие образования нагара на свече зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу. Способ затем переходит на этап 313, чтобы определять, установлен ли один указатель (например, по меньшей мере один указатель). Если один указатель не установлен (например, указатели не установлены), способ продолжается, чтобы указывать отсутствие образования нагара на свече зажигания (от сажи или добавок к топливу) на этапе 315. Способ затем заканчивается без установки диагностических кодов. В некоторых примерах, если установлен только один указатель, может указываться образование нагара на свече зажигания обусловленное сажей. Таким образом, в одном из примеров, как показано на этапе 314, контроллер может устанавливать диагностический код для очистки свечей зажигания в ответ на установку одного указателя. Затем, на этапе 316, контроллер, в таком случае, повышает нагрузку двигателя, чтобы поднимать температуру наконечника свечи зажигания выше пороговой температуры на заданную продолжительность времени (например, некоторое количество циклов сгорания). В еще одном примере, контроллер может осуществлять опережение искрового зажигания на этапе 316, чтобы повышать температуру свечи зажигания. Если процедура очистки не работает, и свеча зажигания остается с нагаром, образование нагара, обусловленное присадками к топливу, является более вероятным, и может быть рекомендовано техническое обслуживание, как показано на этапе 306. В одном из вариантов осуществления, способ может включать в себя повторную проверку рабочих параметров на фиг. 2. Если впоследствии устанавливаются те же самые или дополнительные указатели, контроллер может устанавливать диагностический код, указывающий возможное образование нагара на свече зажигания, обусловленное присадками к топливу. В еще одном примере, способ на этапе 314, в качестве альтернативы, может включать в себя работу двигателя в течение порогового количества циклов сгорания. После порогового количества циклов сгорания, способ может включать в себя повторную проверку касательно образования нагара на свече зажигания, как описано выше. Таким образом, если свечи зажигания загрязнены нагаром, обусловленным сажей, работа двигателя в течение порогового количества циклов сгорания может устранять образование нагара от сажи без активного повышения температуры свечей зажигания для выжигания сажи. Таким образом, способ на этапе 314 может включать в себя активную очистку свечей зажигания посредством повышения температуры свечей зажигания или попытку устранить образование нагара на свече зажигания неактивно, эксплуатируя двигатель за некоторое количество циклов сгорания, так чтобы образование нагара могло устраняться естественным путем.

Таким образом, определение образования нагара на свече зажигания, обусловленного присадками к топливу, на основании рабочих параметров двигателя может предусматривать более дешевый и менее сложный способ определения образования сажи на свечах зажигания сверх измерений тока переключения. Кроме того, посредством контроля многочисленных параметров, чье изменение может быть связано со степенью исправности свечи зажигания, может делаться вывод об интенсивности и/или вероятности образования нагара на свече зажигания от присадок к топливу. Дополнительно, действия могут предприниматься на основании определенного образования нагара на свече зажигания, чтобы уменьшать величину формирования нагара, подавлять влияния загрязненных нагаром свечей зажигания и/или заменять загрязненные нагаром свечи зажигания. Как результат, ухудшение характеристик двигателя может уменьшаться, тем самым, увеличивая срок службы двигателя.

В качестве одного из вариантов осуществления, способ для двигателя содержит этапы, на которых: определяют образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу, на основании комбинации двух или более из изменения адаптивного периода детонации, частоты преждевременных воспламенений в двигателе, частоты пропусков зажигания в двигателе, скорости ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов и скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов за ездовой цикл транспортного средства. В качестве одного из примеров, адаптивный период детонации включает в себя величину запаздывания искрового зажигания, применяемую в данном состоянии скорости-нагрузки двигателя, в течение ездового цикла, и способ дополнительно содержит указание образования нагара, обусловленного накоплением, посредством установки диагностического кода. Определение на основании изменения адаптивного периода детонации может включать в себя определение образования нагара на свече зажигания на основании изменения адаптивного периода детонации в течение некоторого количества циклов двигателя, где количество циклов двигателя заключено в пределах одного из данного ездового цикла транспортного средства или других ездовых циклов транспортного средства, другие ездовые циклы транспортного средства отделены событием транспортного средства, в том числе, событием заправки топливом. В качестве еще одного примера, частота преждевременных воспламенений в двигателе включает в себя количество событий преждевременного воспламенения за одно из пороговой длительности ездового цикла транспортного средства или порогового расстояния, пройденного в течение ездового цикла транспортного средства, пороговая длительность включает в себя одно из порогового времени, порогового количества событий сгорания или количества топлива, потребленного в двигателе. Определение на основании частоты преждевременных воспламенений может включать в себя определение образования нагара на свече зажигания на основании частоты преждевременных воспламенений, находящейся выше, чем пороговая частота, пороговая частота основана на частоте возникновения преждевременного воспламенения, установленной во время работы двигателя на топливе, не включающем в себя присадки к топливу. В еще одном примере, определение на основании частоты преждевременных воспламенений включает в себя определение образования нагара на свече зажигания на основании частоты преждевременных воспламенений, повышающейся на пороговую величину в течение пороговой длительности. В качестве еще одного другого примера, определение на основании скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов включает в себя определение образования нагара на свече зажигания на основании скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов, возрастающей выше порогового значения, скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов основана на частоте переключения датчика кислорода выхлопных газов, частота переключения датчика кислорода выхлопных газов включает в себя одно или более из частоты переключения первого датчика кислорода выхлопных газов, присоединенного выше по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, частоты переключения второго датчика кислорода выхлопных газов, присоединенного ниже по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, и отношения частоты переключения первого датчика кислорода выхлопных газов относительно частоты переключения второго датчика кислорода выхлопных газов. Скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов дополнительно основана на частоте переключения первого датчика кислорода выхлопных газов, находящейся в пределах пороговой разности от частоты переключения второго датчика кислорода выхлопных газов, или отношении частоты переключения первого датчика кислорода выхлопных газов относительно частоты переключения второго датчика кислорода выхлопных газов, составляющем пороговую величину от одного из них. Например, пороговая разность и пороговая величина основаны на заданных скоростях ухудшения характеристик частоты переключения в двигателе, сжигающем топливо, не содержащее присадки к топливу. Кроме того еще, определение на основании скорости ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов может включать в себя определение образования нагара на свече зажигания на основании скорости ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов, возрастающей выше порогового значения, скорость ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов основана на частоте переключения первого датчика кислорода выхлопных газов, понижающейся ниже порогового значения. Пороговое значение может быть основано на заданной скорости ухудшения характеристик частоты переключения в двигателе, сжигающем топливо, не содержащее присадки к топливу. Кроме того еще, определение на основании частоты пропусков зажигания в двигателе за ездовой цикл транспортного средства включает в себя определение образования нагара на свече зажигания на основании частоты пропусков зажигания в двигателе, находящейся выше, чем пороговая частота, пороговая частота основана на частоте пропусков зажигания, установившейся во время работы транспортного средства на топливе, не включающем в себя присадки к топливу.

Способ дополнительно может содержать, в ответ на определение, указание образования нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу, устанавливая диагностический код, диагностический код запрашивает замену свечей зажигания. Указание образования нагара на свече зажигания вследствие накопления присадок к топливу может включать в себя указание, что образование нагара на свече зажигания не обусловлено накоплением сажи. Способ дополнительно может содержать прием водительского ввода касательно замены свечи зажигания и, в ответ на водительский ввод, перенастройку средства контроля, выполненного с возможностью подсчета каждого из изменения адаптивного периода детонации, частоты преждевременных воспламенений в двигателе, частоты пропусков зажигания в двигателе и частоты переключения каталитического нейтрализатора выхлопных газов двигателя в течение заданного ездового цикла транспортного средства. Таким образом, способ может включать в себя установление нового базового уровня для каждого из средств контроля, таким образом, может определяться образование нагара вновь установленной свечи зажигания. В одном из примеров, перенастройка основана на продолжительности работы свечи зажигания относительно продолжительности работы одного или более других компонентов двигателя, в том числе, датчика кислорода выхлопных газов. В еще одном примере, свеча зажигания присоединена к цилиндру, а способ дополнительно содержит, в ответ на указание образования нагара на свече зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу, понижение нагрузки двигателя и деактивацию топливоснабжения наряду с поддержанием установки момента искрового зажигания для цилиндра в течение пороговой длительности, пороговая длительность включает в себя пороговое количество циклов сгорания.

В качестве еще одного варианта осуществления, способ для двигателя содержит этап, на котором осуществляют: в течение ездового цикла транспортного средства, контроль каждого из множества параметров, в том числе, изменения адаптивного периода детонации, частоты преждевременных воспламенений в двигателе, частоты пропусков зажигания в двигателе, скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов и скорости ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов. Способ дополнительно содержит в ответ на два или более из контролируемых параметров, находящихся выше, чем соответственные пороговые значения, указание образования нагара на свече зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу. В одном из примеров, скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов основана на отношении времен реакции датчиков кислорода выхлопных газов, расположенных выше по потоку и ниже по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов. Например, датчики кислорода выхлопных газов могут включать в себя первый датчик кислорода выхлопных газов, расположенный выше по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, и второй датчик кислорода, расположенный ниже по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов. В еще одном примере, скорость ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов основана на временах реакции одного из датчиков кислорода выхлопных газов, расположенного выше по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов.

Способ дополнительно содержит, в ответ на только один из контролируемых параметров, находящийся выше, чем соответствующее пороговое значение, не указание образования нагара на свече зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу. Способ дополнительно содержит, в ответ на указание образования нагара на свече зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу, понижение нагрузки двигателя и деактивацию подачи топлива в цилиндр, присоединенный к загрязненной нагаром свече зажигания, на некоторое количество событий сгорания. В одном из примеров, цилиндр является первым цилиндром, а способ дополнительно содержит, в ответ на указание, деактивацию подачи топлива во второй цилиндр, не присоединенный к загрязненной нагаром свече зажигания, второй цилиндр выполнен с возможностью приема остаточных выхлопных газов из первого цилиндра. В еще одном примере, цилиндр является первым цилиндром, а способ дополнительно содержит, в ответ на указание, временное обогащение второго цилиндра, не присоединенного к загрязненной нагаром свече зажигания, второй цилиндр выполнен с возможностью приема остаточных выхлопных газов из первого цилиндра. Способ дополнительно содержит контроль тока управления катушки зажигания, присоединенной к свече зажигания, и указывающий образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу, в ответ на время переключения тока управления, находящееся выше порогового значения. В еще одном другом примере, способ дополнительно содержит указание серьезности образования сажи на свечах зажигания, обусловленного присадками к топливу, на основании количества контролируемых параметров, находящихся выше, чем соответствующие пороговые значения, серьезность возрастает с увеличением количества контролируемых параметров, более высоких, чем соответствующие пороговые значения.

В еще одном другом варианте осуществления, система двигателя содержит: двигатель, содержащий цилиндр;

систему зажигания, содержащую катушку зажигания и провод управления, присоединенный к свече зажигания цилиндра; и контроллер с машинно-читаемыми командами в постоянной памяти для:

в течение ездового цикла транспортного средства, установки диагностического указателя для каждого из изменения адаптивного периода детонации выше первого порогового значения, частоты преждевременных воспламенений в двигателе выше второго порогового значения, частоты пропусков зажигания в двигателе выше третьего порогового значения, скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов выше четвертого порогового значения и скорости ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов выше пятого порогового значения. Способ дополнительно содержит, в первом состоянии, когда установлены два или более диагностических указателей, указание образования нагара свечи зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу; и во втором состоянии, когда установлен только один диагностический указатель, не указание образования нагара свечи зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу, и инициирования процедуры очистки свечей зажигания. Процедура очистки свечей зажигания может включать в себя повышение одного или более из нагрузки двигателя, опережения искрового зажигания и/или скорости холостого хода двигателя для повышения температуры наконечника свечи зажигания у свечи зажигания выше пороговой температуры на заданную длительность. Способ дополнительно может содержать подтверждение образования нагара на свече зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу, на основании тока переключения провода управления свечи зажигания.

Необходимо отметить, что примерные процедуры управления и оценки, включенные в материалы настоящего описания, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Способы и процедуры управления, раскрытые в материалах настоящего описания, могут храниться в качестве исполняемых команд в постоянной памяти. Специфичные процедуры, описанные в материалах настоящего описания, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, проиллюстрированные различные действия, операции и/или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, порядок обработки не обязательно требуется для достижения признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящего описания, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий, операций и/или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия, операции и/или функции могут графически представлять управляющую программу, которая должна быть запрограммирована в постоянную память машиночитаемого запоминающего носителя в системе управления двигателем.

Следует принимать во внимание, что конфигурации и процедуры, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Предмет настоящего изобретения включает в себя все новейшие и не очевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящего описания.

Последующая формула изобретения подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы изобретения могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Следует понимать, что такие пункты формулы изобретения включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой изобретения посредством изменения настоящей формулы изобретения или представления новой формулы изобретения в этой или родственной заявке. Такая формула изобретения, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле изобретения, также рассматривается в качестве включенной в предмет изобретения настоящего изобретения.

Изобретение относится к управлению работой двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является определение образования нагара на свече зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу на них. Результат достигается тем, что контроллер двигателя может определять образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу, на основании комбинации рабочих параметров двигателя, соотносимых со степенью исправности свечи зажигания. Например, рабочие параметры двигателя могут включать в себя изменение адаптивного периода детонации, частоты преждевременных воспламенений в двигателе и частоты переключения датчика кислорода выхлопных газов за ездовой цикл транспортного средства и частоты пропусков зажигания в двигателе. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ для двигателя, включающий в себя этап, на котором:

определяют образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу, на основании комбинации двух или более из изменения адаптивного периода детонации, частоты преждевременных воспламенений в двигателе, частоты пропусков зажигания в двигателе, скорости ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов и скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов за ездовой цикл транспортного средства,

в ответ на определение указывают образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу,

причем свеча зажигания присоединена к цилиндру, при этом в ответ на указание образования нагара на свече зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу, понижают нагрузку двигателя и деактивируют топливоснабжение при поддержании установки момента искрового зажигания для цилиндра в течение пороговой продолжительности времени, составляющей пороговое количество циклов сгорания.

2. Способ по п. 1, в котором адаптивный период детонации включает в себя величину запаздывания искрового зажигания, применяемую в данном состоянии скорости-нагрузки двигателя, в ездовом цикле, причем способ дополнительно включает в себя этап, на котором указывают образование нагара, обусловленное накоплением, посредством того, что устанавливают диагностический код, при этом определение на основании изменения адаптивного периода детонации включает в себя этап, на котором определяют образование нагара на свече зажигания на основании изменения адаптивного периода детонации за некоторое количество циклов двигателя, причем количество циклов двигателя составляет заданный ездовой цикл транспортного средства, или количество циклов двигателя составляет разные ездовые циклы транспортного средства, разделенные событием транспортного средства, включающим в себя событие заправки топливом.

3. Способ по п. 1, в котором частота преждевременных воспламенений включает в себя количество событий преждевременного воспламенения за одно из пороговой продолжительности времени ездового цикла транспортного средства или порогового расстояния, пройденного за ездовой цикл транспортного средства, причем пороговая продолжительность времени включает в себя одно из порогового времени, порогового количества событий сгорания или количества топлива, потребленного в двигателе.

4. Способ по п. 3, в котором определение на основании частоты преждевременных воспламенений включает в себя этап, на котором определяют образование нагара на свече зажигания на основании частоты преждевременных воспламенений, находящейся выше, чем пороговая частота, причем пороговая частота основана на частоте возникновения преждевременного воспламенения, установившейся при работе транспортного средства на топливе, не содержащем присадки к топливу.

5. Способ по п. 3, в котором определение на основании частоты преждевременных воспламенений включает в себя этап, на котором определяют образование нагара на свече зажигания на основании частоты преждевременных воспламенений, увеличенной на пороговую величину за пороговую продолжительность времени.

6. Способ по п. 1, в котором определение на основании скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов включает в себя этап, на котором определяют образование нагара на свече зажигания на основании скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов, возрастающей выше порогового значения, причем скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов основана на частоте переключения датчика кислорода выхлопных газов, включающей в себя одно или более из частоты переключения первого датчика кислорода выхлопных газов, присоединенного выше по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, частоты переключения второго датчика кислорода выхлопных газов, присоединенного ниже по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, и отношения частоты переключения первого датчика кислорода выхлопных газов относительно частоты переключения второго датчика кислорода выхлопных газов.

7. Способ по п. 6, в котором скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов дополнительно основана на частоте переключения первого датчика кислорода выхлопных газов, составляющей в пределах пороговой разности от частоты переключения второго датчика кислорода выхлопных газов, или отношении частоты переключения первого датчика кислорода выхлопных газов относительно частоты переключения второго датчика кислорода выхлопных газов, составляющем пороговую величину от одного их них.

8. Способ по п. 1, в котором определение на основании частоты пропусков зажигания в двигателе за ездовой цикл транспортного средства включает в себя этап, на котором определяют образование нагара на свече зажигания на основании частоты пропусков зажигания в двигателе, большей, чем пороговая частота, основанная на частоте пропусков зажигания, установившейся при работе транспортного средства на топливе, не содержащем присадки к топливу.

9. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя этапы, на которых указывают образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу, устанавливая диагностический код, запрашивающий замену свечей зажигания, причем указание образования нагара на свече зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу, включает в себя этап, на котором указывают, что образование нагара на свече зажигания не обусловлено накоплением сажи.

10. Способ по п. 9, дополнительно включающий в себя этапы, на которых принимают водительский ввод касательно замены свечи зажигания и в ответ на водительский ввод повторно запускают средство контроля, выполненное с возможностью подсчета каждого из изменения адаптивного периода детонации, частоты преждевременных воспламенений в двигателе, частоты пропусков зажигания в двигателе и частоты переключения каталитического нейтрализатора выхлопных газов двигателя за заданный ездовой цикл транспортного средства.

11. Способ по п. 10, в котором повторный запуск основан на продолжительности работы свечи зажигания относительно продолжительности работы одного или более других компонентов двигателя, в том числе датчика кислорода выхлопных газов.

12. Способ для двигателя, включающий в себя этапы, на которых:

в ездовом цикле транспортного средства контролируют каждый из множества параметров, включающих в себя изменение адаптивного периода детонации, частоту преждевременных воспламенений в двигателе, частоту пропусков зажигания в двигателе, скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов и скорость ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов; и

в ответ на два или более из контролируемых параметров, больших, чем соответствующие пороговые значения, указывают образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу,

в ответ на указание образования нагара на свече зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу, понижают нагрузку двигателя и деактивируют топливоснабжение при поддержании установки момента искрового зажигания для цилиндра в течение пороговой продолжительности времени, составляющей пороговое количество циклов сгорания.

13. Способ по п. 12, в котором скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов основана на одном или более из отношения времен реакции датчиков кислорода выхлопных газов, расположенных выше по потоку и ниже по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, и времени реакции одного из датчиков кислорода выхлопных газов, расположенного выше по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов.

14. Способ по п. 12, дополнительно включающий в себя этап, на котором в ответ на только один из контролируемых параметров, больший, чем соответствующее пороговое значение, не указывают образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу.

15. Способ по п. 12, дополнительно включающий в себя этапы, на которых, в ответ на указание, понижают нагрузку двигателя и деактивируют подачу топлива в цилиндр, присоединенный к загрязненной нагаром свече зажигания на некоторое количество событий сгорания

16. Способ по п. 15, в котором цилиндр является первым цилиндром, а способ дополнительно включает в себя этап, на котором в ответ на указание деактивируют подачу топлива во второй цилиндр, не присоединенный к загрязненной нагаром свече зажигания, причем второй цилиндр выполнен с возможностью приема остаточных выхлопных газов из первого цилиндра.

17. Способ по п. 15, в котором цилиндр является первым цилиндром, а способ дополнительно включает в себя этап, на котором в ответ на указание временно обогащают второй цилиндр, не присоединенный к загрязненной нагаром свече зажигания, причем второй цилиндр выполнен с возможностью приема остаточных выхлопных газов из первого цилиндра.

18. Способ по п. 12, дополнительно включающий в себя этап, на котором контролируют управляющий ток катушки зажигания, присоединенной к свече зажигания, и указывают образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу, в ответ на время переключения тока управления, большее порогового значения, и дополнительно включающий в себя этапы, на которых указывают интенсивность образования нагара на свечах зажигания, обусловленного присадками к топливу, на основании количества контролируемых параметров, больших, чем соответствующие пороговые значения, причем интенсивность возрастает с увеличением количества контролируемых параметров, больших, чем соответствующие пороговые значения.

19. Система двигателя, содержащая:

двигатель, содержащий цилиндр;

систему зажигания, содержащую катушку зажигания и провод управления, присоединенный к свече зажигания цилиндра; и

контроллер с машинно-читаемыми командами в постоянной памяти для:

установки за ездовой цикл транспортного средства диагностического указателя для каждого из изменения адаптивного периода детонации выше первого порогового значения, частоты преждевременных воспламенений в двигателе выше второго порогового значения, частоты пропусков зажигания в двигателе выше третьего порогового значения, скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов выше четвертого порогового значения и скорости ухудшения характеристик датчика кислорода отработавших газов выше пятого порогового значения;

указания образования нагара свечи зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу, в первом состоянии, в котором установлены два или более диагностических указателей, и

не указания образования нагара свечи зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу, и инициирования процедуры очистки свечи зажигания, во втором состоянии, в котором установлен только один диагностический указатель,

в ответ на указание образования нагара на свече зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу, понижения нагрузки двигателя и деактивирования топливоснабжения при поддержании установки момента искрового зажигания для цилиндра в течение пороговой продолжительности времени, составляющей пороговое количество циклов сгорания.