Настоящее изобретение в целом относится к способам и системам для управления двигателем транспортного средства, чтобы уменьшать формирование конденсата внутри охладителя наддувочного воздуха.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Двигатели могут использовать турбонагнетатель или нагнетатель для сжатия окружающего воздуха, поступающего в двигатель, чтобы увеличивать мощность. Сжатие воздуха может вызывать увеличение температуры воздуха, таким образом, промежуточный охладитель или охладитель наддувочного воздуха (CAC) могут использоваться для охлаждения нагретого воздуха, тем самым, увеличивая его плотность и дополнительно увеличивая потенциально возможную мощность двигателя. Конденсат может формироваться в CAC, когда понижается температура окружающего воздуха, или во время влажных или дождливых погодных условий, где всасываемый воздух охлаждается ниже температуры конденсации воды. Кроме того, когда наддувочный воздух, поступающий в CAC, подвергается наддуву (например, давление на впуске и давление наддува являются большими, чем атмосферное давление), конденсат может формироваться, если температура CAC падает ниже температуры конденсации воды. Как результат, конденсат может накапливаться на дне CAC или во внутренних каналах CAC. Когда увеличивается крутящий момент, к примеру, при разгоне, увеличенный массовый расход воздуха может отбирать конденсат из CAC, втягивая его в двигатель и увеличивая вероятность пропусков зажигания и нестабильности сгорания в двигателе.
Другие попытки принимать меры в ответ на пропуски зажигания двигателя, обусловленные засасыванием конденсата, включают в себя избегание накопления конденсата. Однако, авторы в материалах настоящего описания выявили потенциальные проблемы у таких способов. Более точно, несмотря на то, что некоторые способы могут уменьшать или замедлять формирование конденсата в CAC, конденсат все же может накапливаться со временем. Если это накопление не может быть прекращено, засасывание конденсата при разгоне может вызывать пропуски зажигания двигателя. Еще один способ предотвращения пропусков зажигания двигателя вследствие засасывания конденсата включает в себя улавливание и/или отведение конденсата из CAC. Несмотря на то, что это может снижать уровни конденсата в CAC, конденсат перемещается в альтернативное местоположение или резервуар, которые могут быть подвержены другим проблемам с конденсатом, таким как замерзание и коррозия.
Накопление конденсата в CAC также может подвергаться принятию ответных мер посредством удаления конденсата из CAC до того, как он накапливается вплоть до порогового уровня, посредством увеличения потока воздуха через CAC. Например, как показано в US 2014/048048 (МПК F02M 15/00, F02M 25/07, опубл. 20.02.2014), регулировка клапана, расположенного во входном бачке CAC переменного объема, может регулировать интенсивность потока воздуха через CAC. Увеличенный поток воздуха через CAC может уменьшать накопление конденсата в CAC. Однако, авторы в материалах настоящего описания выявили потенциальные проблемы у таких систем. В качестве одного из примеров, CAC переменного объема может требовать дополнительных частей и средств управления для регулирования потока воздуха через CAC.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном из примеров, проблемы, описанные выше, могут быть преодолены посредством способа кратковременного увеличения потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха (CAC) двигателя посредством одного или более из работы двигателя в режиме с VDE или открывания перепускного клапана компрессора (CBV) и сохранения крутящего момента двигателя увеличением давления наддува. Таким образом, увеличенный поток воздуха может продувать конденсат из CAC и уменьшать события пропусков зажигания и/или нестабильное сгорание в двигателе, обусловленные засасыванием больших количеств конденсата двигателем.
В одном из аспектов предложен способ для двигателя, включающий в себя этапы, на которых:
кратковременно увеличивают поток воздуха через охладитель наддувочного воздуха (CAC) двигателя посредством одного или более из осуществления работы двигателя в режиме с переменным рабочим объемом (VDE) или открытия перепускного клапана компрессора; и
поддерживают крутящий момент двигателя посредством того, что увеличивают давление наддува.
В одном из вариантов предложен способ, в котором кратковременное увеличение потока воздуха через CAC выполняется периодически, при наличии условий формирования конденсата, причем условия формирования конденсата включают в себя одно или более из влажности окружающей среды выше пороговой влажности, температуры CAC ниже пороговой температуры и температуры окружающей среды ниже пороговой температуры.
В одном из вариантов предложен способ, в котором кратковременное увеличение потока воздуха через CAC осуществляют в ответ на одно или более из уровня конденсата или скорости накопления конденсата внутри CAC выше порогового значения.
В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором кратковременно увеличивают поток воздуха через CAC посредством осуществления работы двигателя в режиме с VDE, когда перепускной клапан компрессора не может быть открыт, а временная работа двигателя в режиме с VDE возможна, на основании условий работы двигателя.
В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором кратковременно увеличивают поток воздуха через CAC посредством того, что открывают перепускной клапан компрессора и не осуществляют работу двигателя в режиме с VDE, когда перепускной клапан компрессора может открываться на основании условий работы двигателя.
В одном из вариантов предложен способ, в котором работа двигателя в режиме с VDE для увеличения потока воздуха через CAC включает в себя этап, на котором избирательно выводят из работы один или более цилиндров двигателя посредством отключения топливоснабжения у одного или более цилиндров при поддержании работы впускных и выпускных клапанов цилиндров.
В одном из вариантов предложен способ, в котором количество одного или более выводимых из работы цилиндров основано на уровне конденсата в CAC, причем количество одного или более выводимых из работы цилиндров увеличивают с увеличением уровня конденсата в CAC.
В одном из вариантов предложен способ, в котором открывание перепускного клапана компрессора (CBV) для увеличения потока воздуха через CAC включает в себя этап, на котором открывают CBV до относительного открывания в процентах, причем относительное открывание в процентах увеличивают с увеличением уровня конденсата в CAC.
В одном из вариантов предложен способ, в котором поддержание крутящего момента двигателя посредством увеличения давления наддува включает в себя этапы, на одном или более из которых увеличивают поток выхлопных газов в турбину, приводящую в действие компрессор, закрывают перепускную заслонку для выхлопных газов и приводят в действие электрический турбонагнетатель.
В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором прекращают увеличение потока воздуха через CAC посредством одного или более из переключения с работы двигателя с VDE на работу двигателя без VDE или закрывания CBV в ответ на уровень конденсата в CAC, убывающий ниже порогового значения.
В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором прекращают увеличение потока воздуха через CAC посредством одного или более из переключения с работы двигателя с VDE на работу двигателя без VDE или закрывания CBV в ответ на требование крутящего момента выше порогового значения.
В одном из вариантов предложен способ, в котором перепускной клапан компрессора расположен в перепускном канале, расположенном между впускным каналом в местоположении ниже по потоку от CAC и впускным каналом в местоположении выше по потоку от компрессора двигателя.
В одном из дополнительных аспектов предложен способ для двигателя, включающий в себя этапы, на которых:
в первом состоянии увеличивают поток воздуха через охладитель наддувочного воздуха (CAC) посредством открывания перепускного клапана компрессора (CBV) при увеличении давления наддува в ответ на уровень конденсата в CAC, возрастающий выше порогового значения; и
во втором состоянии увеличивают поток воздуха через CAC посредством избирательного вывода из работы одного или более цилиндров двигателя при увеличении давления наддува в ответ на уровень конденсата в CAC, возрастающий выше порогового значения;
В одном из вариантов предложен способ, в котором первое состояние включает в себя одно или более из состояния помпажа или давления в коллекторе, большего, чем требуется для выработки требования крутящего момента.
В одном из вариантов предложен способ, в котором второе состояние включает в себя состояние, в котором CBV не может открываться, и одного или более из состояний, в которых двигатель уже работает с выведенными из работы одним или более цилиндров, или требование крутящего момента ниже порогового значения для временной работы с выведенными из работы одним или более цилиндров.
В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых в третьем состоянии предотвращают увеличение потока воздуха через CAC, поддерживают CBV закрытым и сохраняют все цилиндры действующими, даже когда уровень конденсата в CAC находится выше порогового значения, при этом третье состояние включает в себя состояния, в которых CBV не может открываться, а двигатель не может выводить из работы один или более цилиндров вследствие условий работы двигателя, включающих в себя требования крутящего момента выше порогового значения.
В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых прекращают увеличение потока воздуха через CAC посредством одного или более из возобновления работы одного или более выведенных из работы цилиндров или закрывания CBV в ответ на одно или более из уровня конденсата в CAC, убывающего ниже порогового значения, или требования крутящего момента выше порогового значения.
В одном из дополнительных аспектов предложена система для двигателя, содержащая:
впускной канал, содержащий дроссель;
турбонагнетатель, содержащий компрессор, по меньшей мере частично приводимый в действие турбиной с приводом от выхлопных газов;
охладитель наддувочного воздуха (CAC), расположенный выше по потоку от дросселя и ниже по потоку от компрессора;
перепускной клапан компрессора (CBV), расположенный в перепускном канале, присоединенном между впускным каналом в местоположении ниже по потоку от CAC и впускным каналом в местоположении выше по потоку от компрессора; и
контроллер с машиночитаемыми командами для:
кратковременного увеличения потока воздуха через CAC посредством одного или более из избирательного вывода из работы одного или более цилиндров двигателя или открывания CBV в ответ на формирование конденсата в CAC; и
поддержания крутящего момента двигателя посредством увеличения давления наддува.
В одном из вариантов предложена система, дополнительно содержащая электрическую машину, присоединенную к турбонагнетателю, обеспечивающую вращательную мощность на компрессор, чтобы увеличивать давление наддува, при этом двигатель является двигателем с переменным рабочим объемом (VDE), при этом избирательный вывод из работы одного или более цилиндров двигателя включает в себя работу двигателя в режиме с VDE.
В одном из вариантов предложена система, в которой избирательный вывод из работы одного или более цилиндров двигателя включает в себя отключение топливоснабжения у одного или более выводимых из работы цилиндров при поддержании работы всех впускных и выпускных клапанов цилиндров.
В качестве одного из примеров, контроллер двигателя может увеличивать поток воздуха через CAC посредством одного или более из работы двигателя в режиме с VDE или открывания CBV при увеличении наддува для поддержания крутящего момента в ответ на уровень конденсата CAC, возрастающий выше порогового уровня. В одном из примеров, работа двигателя в режиме с VDE включает в себя избирательный вывод из работы некоторого количества цилиндров двигателя, количество цилиндров двигателя основано на уровне конденсата. Избирательный вывод из работы количества цилиндров двигателя включает в себя отключение топливоснабжения у выводимых из работы цилиндров при поддержании работы впускных и выпускных клапанов. В еще одном примере, CBV может быть расположен в перепускном канале, расположенном между впускным каналом ниже по потоку от CAC и впускным каналом выше по потоку от компрессора. По существу, открывание CBV рециркулирует воздух вокруг CAC и компрессора, тем самым, увеличивая поток воздуха через CAC. В альтернативном примере, увеличение потока воздуха CAC может выполняться периодически с заданными интервалами. Таким образом, накопление конденсата может уменьшаться, тем самым, сокращая события пропусков зажигания в двигателе.
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 примерной системы двигателя, включающей в себя охладитель наддувочного воздуха.
Фиг. 2 показывает блок-схему последовательности операций способа работы двигателя в режиме с VDE.
Фиг. 3 показывает блок-схему последовательности операций способа работы перепускного клапана компрессора.
Фиг. 4 показывает блок-схему последовательности операций способа увеличения потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха для продувания конденсата из охладителя наддувочного воздуха.
Фиг. 5 показывает блок-схему последовательности операций способа определения уровня конденсата в охладителе наддувочного воздуха.
Фиг. 6 показывает блок-схему последовательности операций способа увеличения потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха для продувания конденсата из охладителя наддувочного воздуха посредством открывания перепускного клапана компрессора при увеличении наддува.
Фиг. 7 показывает блок-схему последовательности операций способа увеличения потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха для продувания конденсата из охладителя наддувочного воздуха посредством вывода из работы одного или более цилиндров двигателя при увеличении наддува.
Фиг. 8 - диаграмма примерных регулировок для рабочих параметров двигателя для увеличения потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха в ответ на конденсат в охладителе наддувочного воздуха.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Последующее описание относится к системам и способам увеличения потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха (CAC), такой как CAC, показанный на фиг. 1, чтобы удалять конденсат из CAC и уменьшать накопление конденсата. Система двигателя, такая как система двигателя, показанная на фиг. 1, может быть способна к работе двигателя в режиме с VDE, в котором один или более цилиндров двигателя могут избирательно выводиться из работы. Система двигателя также может включать в себя перепускной канал, включающий в себя перепускной клапан компрессора (CBV) вокруг как CAC, так и компрессора. Способы работы двигателя в режиме VDE и работы CBV показаны на фиг. 2 и фиг. 3 соответственно. В ответ на накопление конденсата в CAC, контроллер двигателя может увеличивать поток воздуха через CAC для продувания конденсата из CAC. Фиг. 4 показывает способ увеличения потока воздуха через CAC посредством открывания CBV или работы двигателя в режиме с VDE на основании условий работы двигателя. Фиг. 5 показывает способ определения уровня конденсата в CAC. Способ увеличения потока воздуха через CAC посредством открывания CBV при увеличении наддува показан на фиг. 6. Подобным образом, фиг. 7 показывает способ увеличения потока воздуха через CAC посредством вывода из работы одного или более цилиндров двигателя при увеличении наддува. Фиг. 8 показывает примерные регулировки для работы CBV, VDE и дополнительных условий работы двигателя на основании конденсата в CAC.
Фиг. 1 - схематичное изображение, показывающее примерный двигатель 10, который может быть включен в силовую установку автомобиля. Двигатель 10 показан с четырьмя цилиндрами иди камерами 30 сгорания. Однако, другие количества цилиндров могут использоваться в соответствии с данным раскрытием. В еще одном примере, двигатель 10 может быть V-образным двигателем с двумя рядами цилиндров 30. Двигатель 10 может управляться, по меньшей мере частично, системой управления, включающей в себя контроллер 12, и входными сигналами от водителя 132 транспортного средства через устройство 130 ввода. В этом примере, устройство 130 ввода включает в себя педаль акселератора и датчик 134 положения педали для формирования пропорционального сигнала PP положения педали. Каждая камера 30 сгорания (например, цилиндр) двигателя 10 может включать в себя стенки камеры сгорания с поршнем (не показан), расположенными в них. Поршни могут быть присоединены к коленчатому валу 40, так чтобы возвратно-поступательное движение поршня преобразовывалось во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал 40 может быть присоединен к по меньшей мере одному ведущему колесу транспортного средства через промежуточную систему 150 трансмиссии. Кроме того, стартерный электродвигатель может быть присоединен к коленчатому валу 40 через маховик, чтобы давать возможность операции запуска двигателя 10. Коленчатый вал 40 также может использоваться для привода генератора переменного тока (не показанного на фиг. 1).
Крутящий момент на выходе двигателя может передаваться на гидротрансформатор (не показан), чтобы приводить в действие систему 150 автоматической трансмиссии. Кроме того, одна или более муфт могут приводиться в зацепление, в том числе, муфта 154 переднего хода, для приведения в действие автомобиля. В одном из примеров, гидротрансформатор может указываться ссылкой как компонент системы 150 трансмиссии. Кроме того, система 150 трансмиссии может включать в себя множество передаточных муфт 152, которые могут приводиться в зацепление по необходимости, чтобы активировать множество постоянных передаточных отношений трансмиссии. Более точно, посредством настойки включения множества передаточных муфт 152, трансмиссия может переключаться между верхней передачей (то есть, передачей с боле низким передаточным отношением) и нижней передачей (то есть, передачей с более высоким передаточным отношением). По существу, разность передаточных отношений вводит в действие более низкое умножение крутящего момента на трансмиссии, когда на верхней передаче, наряду с предоставлением возможности более высокого умножения крутящего момента на трансмиссии, когда на нижней передаче. Транспортное средство может обладать четырьмя имеющимися в распоряжении передачами, где передача трансмиссии четыре (четвертая передача трансмиссии) является высшей имеющейся в распоряжении передачей, а передача трансмиссии один (первая передача трансмиссии) является низшей имеющейся в распоряжении передачей. В других вариантах осуществления, транспортное средство может иметь больше или меньше, чем четыре имеющихся в распоряжении передач. Как конкретизировано в материалах настоящего описания, контроллер может менять передачу трансмиссии (например, переключать с увеличением или переключать с понижением передачу трансмиссии), чтобы регулировать величину крутящего момента, передаваемого через трансмиссию и гидротрансформатор на колеса 156 транспортного средства (то есть, крутящий момент на выходном валу двигателя). В то время как трансмиссия переключается на более низкую передачу, скорость вращения двигателя (Ne или RPM) возрастает, увеличивая поток воздуха двигателя. Разрежение во впускном коллекторе, сформированное вращающимся двигателем, может увеличиваться при более высоком RPM.
Камеры 30 сгорания могут принимать всасываемый воздух из впускного коллектора 44 и могут выпускать выхлопные газы через выпускной коллектор 56 в выпускной канал 48. Впускной коллектор 44 и выпускной коллектор 46 могут избирательно сообщаться с камерой 30 сгорания через соответствующие впускные клапаны и выпускные клапаны (не показаны). В некоторых вариантах осуществления, камера 30 сгорания может включать в себя два или более впускных клапанов и/или два или более выпускных клапанов.
Топливные форсунки 50 показаны присоединенными непосредственно к камере 30 сгорания для впрыска топлива непосредственно в нее пропорционально длительности импульса сигнала FPW, принятого из контроллера 12. Таким образом, топливная форсунка 50 обеспечивает то, что известно в качестве непосредственного впрыска топлива в камеру 30 сгорания; однако, следует принимать во внимание, что оконный впрыск также возможен. Топливо может подаваться в топливную форсунку 50 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива.
В процессе, указываемом ссылкой как воспламенение, впрыснутое топливо воспламеняется известным средством воспламенения, таким как свеча 52 зажигания, приводя к сгоранию. Установка момента искрового зажигания может управляться, чтобы искра возникала до (с опережением) или после (с запаздыванием) предписанного производителем момента времени. Например, установка момента зажигания может подвергаться запаздыванию от установки момента максимального тормозного момента (MBT) для борьбы с детонацией в двигателе или подвергаться опережению в условиях высокой влажности. В частности, MBT может подвергаться опережению, чтобы учитывать низкую скорость горения. В одном из примеров, искровое зажигание может подвергаться запаздыванию во время нажатия педали акселератора. В альтернативном варианте осуществления, воспламенение от сжатия может использоваться для зажигания впрыснутого топлива.
Впускной канал 44 может принимать всасываемый воздух из впускного канала 42. Впуск двигателя у двигателя 10 включает в себя впускной коллектор 44 и впускной канал 42. Впускной канал 42 и/или впускной коллектор 44 включает в себя дроссель 21, имеющий дроссельную заслонку 22, чтобы регулировать поток во впускной коллектор 44. В этом конкретном примере, положение (TP) дроссельной заслонки 22 может меняться контроллером 12, чтобы давать возможность электронного управления дросселем (ETC). Таким образом, дроссель 21 может приводиться в действие для изменения всасываемого воздуха, выдаваемого в камеры 30 сгорания. Например, контроллер 12 может регулировать дроссельную заслонку 22 для увеличения открывания дросселя 21. Увеличение открывания дросселя 21 может увеличивать количество воздуха, подаваемого во впускной коллектор 44. В альтернативном примере, открывание дросселя 21 может уменьшаться или полностью закрываться, чтобы перекрывать поток воздуха во впускной коллектор 44.
В некоторых вариантах осуществления, дополнительные дроссели могут присутствовать во впускном канале 42, такие как дроссель выше по потоку от компрессора 60 (не показан). Дополнительно, положение дросселя или угол дросселя у дросселя 21 могут определяться датчиком 23 положения дросселя, расположенным в дросселе 21. В одном из примеров, датчик 23 положения дросселя может измерять угол дроссельной заслонки 22 относительно направления потока воздуха через впускной канал 42. Например, когда дроссельная заслонка 22 полностью закрыта (и блокируя потока воздуха через впускной канал 42), угол дросселя может приблизительно иметь значение ноль градусов. Когда дроссельная заслонка 22 полностью открыта (и перпендикулярна потоку воздуха), угол дросселя может иметь значение приблизительно 90 градусов.
Кроме того, в раскрытых вариантах осуществления, система рециркуляции выхлопных газов (EGR) может направлять требуемую часть выхлопных газов из выпускного канала 48 во впускной канал 42 через канал EGR, такой как канал 140 EGR высокого давления. Величина EGR, выдаваемая во впускной канал 42, может меняться контроллером 12 посредством клапана EGR, такого как клапан 142 EGR высокого давления. В некоторых условиях, система EGR может использоваться для регулирования температуры смеси воздуха и топлива в пределах камеры сгорания. Фиг. 1 показывает систему EGR высокого давления, где EGR направляется из выше по потоку от турбины турбонагнетателя в ниже по потоку от компрессора турбонагнетателя через канал 140 EGR. Фиг. 1 также показывают систему EGR низкого давления, где EGR направляется из ниже по потоку от турбины турбонагнетателя в выше по потоку от компрессора турбонагнетателя через канал 157 EGR низкого давления. Клапан 155 EGR низкого давления может регулировать величину EGR, подаваемой во впускной канал 42. В некоторых вариантах осуществления, двигатель может включать в себя обе системы, EGR высокого давления и EGR низкого давления, как показано на фиг. 1. В других вариантах осуществления, двигатель может включать в себя любую из системы EGR высокого давления или системы EGR низкого давления. Когда работоспособна, система EGR может вызывать формирование конденсата из сжатого воздуха, особенно когда сжатый воздух охлаждается охладителем 80 наддувочного воздуха. Например, канал 157 EGR низкого давления может включать в себя охладитель 159 EGR низкого давления, а канал 140 EGR высокого давления может включать в себя охладитель 143 EGR высокого давления.
Двигатель 10 дополнительно может включать в себя компрессионное устройство, такое как турбонагнетатель или нагнетатель, включающий в себя по меньшей мере компрессор 60, расположенный вдоль впускного канала 42. Что касается турбонагнетателя, компрессор 60 может по меньшей мере частично приводиться в действие турбиной 62, например, через вал или другое соединительное устройство. Турбина 62 может быть расположена вдоль выпускного канала 48. Различные устройства могут быть предусмотрены для осуществления привода компрессора. Что касается нагнетателя, компрессор 60 может по меньшей мере частично приводиться в действие двигателем и/или электрической машиной и может не включать в себя турбину. Таким образом, величина сжатия, обеспечиваемого для одного или более цилиндров двигателя посредством турбонагнетателя или нагнетателя, может регулироваться контроллером 12. Например, как показано на фиг. 1, двигатель 10 может включать в себя электрическое вспомогательное устройство 65 турбонагнетателя. Электрическое вспомогательное устройство 65 турбонагнетателя может быть заряжаемым, а затем выдавать мощность на компрессор 60, когда требуется увеличенный наддув. По существу, электрическое вспомогательное устройство турбонагнетателя может давать компрессору 60 возможность достигать требуемой скорости вращения для подачи требуемого наддува быстрее, чем если бы турбина 62 в одиночку была выдающей мощность привода на компрессор 60. В еще одном примере, компрессор 60 может приводиться в действие главным образом посредством турбины 62. Турбина 62 может приводиться в действие выхлопными газами, протекающими через выпускной канал 48. Таким образом, движение от механического привода турбины 62 может осуществлять привод компрессора 60. По существу, скорость вращения компрессора 60 может быть основана на скорости вращения турбины 62. По мере того, как скорость вращения компрессора 60 возрастает, больший наддув может выдаваться через впускной канал 42 во впускной коллектор 44.
Кроме того, выпускной канал 48 может включать в себя перепускную заслонку 26 для выхлопных газов для отведения выхлопных газов от турбины 62. Дополнительно, впускной канал 42 может включать в себя перепускной клапан 27 компрессора (CBV), выполненный с возможностью отводить всасываемый воздух вокруг компрессора 60. Как показано на фиг. 1, CBV 27 может быть расположен в перепускном канале 29, обходящем компрессор 60 и CAC 80. Более точно, вход для воздуха в перепускной канал 29 может находиться ниже по потоку от CAC 80, а выпуск для воздуха из перепускного канала 29 и во впускной канал 42 может находиться выше по потоку от компрессора 60. По существу, когда CBV 27 открыт, наддувочный воздух может отводиться из ниже по потоку от CAC 80 в выше по потоку от компрессора 60. Перепускная заслонка 26 для выхлопных газов и/или CBV 27 может управляться контроллером 12, чтобы открываться, например, когда требуется более низкое давление наддува. Например, в ответ на помпаж компрессора или потенциально возможное событие помпажа компрессора, контроллер 12 может открывать CBV 27 для понижения давления на выпуске компрессора 60. Это может ослаблять или прекращать помпаж компрессора.
Впускной канал 42 может дополнительно включать в себя охладитель 80 наддувочного воздуха (CAC) (например, промежуточный охладитель) для понижения температуры нагнетаемых турбонагнетателем или нагнетателем всасываемых газов. В некоторых вариантах осуществления, CAC 80 может быть воздушно-воздушным теплообменником. В других вариантах осуществления CAC 80 может быть воздушно-жидкостным теплообменником. CAC 80 также может быть CAC переменного объема. Горячий наддувочный воздух (подвергнутый наддуву воздух) из компрессора 60 поступает на вход CAC 80, остывает, по мере того, как он проходит через CAC, а затем, выходит, чтобы проходить через дроссель 21, а затем, поступать во впускной коллектор 44 двигателя. Поток окружающего воздуха извне транспортного средства может поступать в двигатель 10 через переднюю часть транспортного средства и проходить через CAC, чтобы помогать охлаждению наддувочного воздуха. Конденсат может формироваться и накапливаться в CAC, когда понижается температура окружающего воздуха, или во время влажных или дождливых погодных условий, где наддувочный воздух охлаждается ниже температуры конденсации воды. Кроме того, когда наддувочный воздух, поступающий в CAC, подвергается наддуву (например, давление наддува и/или давление в CAC являются большими, чем атмосферное давление), конденсат может формироваться, если температура CAC падает ниже температуры конденсации воды. Когда наддувочный воздух включает в себя подвергнутые рециркуляции выхлопные газы, конденсат может становиться кислотным и подвергать коррозии корпус CAC. Коррозия может приводить к утечкам между зарядом воздуха, атмосферой и возможно хладагентом в случае охладителей водяным охлаждением наддувочного воздуха. Кроме того, если конденсат накапливается в CAC, он может засасываться двигателем в течение периодов времени увеличенного потока воздуха. Как результат, могут происходить нестабильное сгорание и/или пропуски зажигания в двигателе. Двигатель 10 дополнительно может включать в себя один или более датчиков кислорода, расположенных во впускном канале 42 и/или впускном коллекторе 44.
Впускной коллектор 44 включает в себя датчик 122 MAP для измерения абсолютного давления в коллекторе (MAP). Как дополнительно обсуждено ниже, выходной сигнал датчика 122 MAP может использоваться для оценки других давлений в системе двигателя, таких как BP. В некоторых вариантах осуществления, впускной канал 42 может включать в себя датчик 126 давления наддува. Однако, в других вариантах осуществления, впускной канал может не включать в себя датчик 126 давления наддува. Дополнительно, датчик 120 массового расхода воздуха (MAF) может быть расположен во впускном канале 42 выше по потоку от компрессора 60.
Контроллер 12 показан на фиг. 1 в качестве микрокомпьютера, включающего в себя микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для исполняемых программ и калибровочных значений, показанный в качестве микросхемы 106 постоянного запоминающего устройства в этом конкретном примере, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимую память 110 и шину данных. Контроллер 12 может принимать различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10 для выполнения различных функций для работы двигателя 10. В дополнение к тем сигналам, обсужденным ранее, эти сигналы могут включать в себя измерение вводимого массового расхода воздуха с датчика 120 MAF; температуру хладагента двигателя (ECT) с датчика 112 температуры, схематично показанного в одном месте в пределах двигателя 10; сигнал профильного считывания зажигания (PIP) с датчика 118 на эффекте Холла (или другого типа), присоединенного к коленчатому валу 40; положение дросселя (TP) с датчика положения дросселя, как обсуждено; и сигнал абсолютного давления в коллекторе, MAP, с датчика 122, как обсуждено. Сигнал скорости вращения двигателя, RPM, может формироваться контроллером 12 из сигнала PIP. Сигнал давления в коллекторе, MAP, с датчика давления в коллекторе может использоваться для выдачи указания разряжения или давления во впускном коллекторе 44. Отметим, что могут использоваться различные комбинации вышеприведенных датчиков, такие как датчик MAF без датчика MAP, или наоборот. Датчик MAP может давать показание крутящего момента двигателя. Кроме того, этот датчик, наряду с выявленной скоростью вращения двигателя, может давать оценку заряда (включающего в себя воздух), введенного в цилиндр. В одном из примеров, датчик 118 на эффекте Холла, который также используется в качестве датчика скорости вращения двигателя, может вырабатывать заданное количество равноразнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала 40.
Другие, не изображенные датчики также могут присутствовать, такие как датчик для определения температуры и/или влажности окружающей среды, и другие датчики. В некоторых примерах, микросхема 106 постоянного запоминающего устройства запоминающего носителя может быть запрограммировано машиночитаемыми данными, представляющими команды, исполняемые микропроцессорным блоком 102 для выполнения способов, описанных ниже, а также вариантов, которые предвосхищены, но специально не перечислены. Примерные процедуры описаны в материалах настоящего описания на фиг. 2-5.
В одном из примеров, двигатель 10 может быть двигателем с переменным рабочим объемом (VDE), способным к работе двигателя в режиме с VDE, в котором один или более цилиндров избирательно выведены из работы. Например, двигатель 10 может быть V-образным двигателем, в котором камеры 30 сгорания расположены в первый ряд цилиндров и второй ряд цилиндров. В одном из примеров, двигатель 10 может быть рядным двигателем (как показано на фиг. 1), в котором один или более цилиндров могут избирательно выводиться из работы (например, может выводиться из работы любое количество цилиндров). В качестве одного из примеров, во время низких нагрузок двигателя, когда полная несущая способность по крутящему моменту двигателя не нужна, один или более цилиндров 30 двигателя 10 (или выбранного ряда двигателя) могут избирательно выводиться из работы (в материалах настоящего описания также указывается ссылкой как режим работы двигателя с VDE). Это может включать в себя отключение топливоснабжения и искрового зажигания в выбранном цилиндре(ах) двигателя или ряду цилиндров. Более точно, один или более цилиндров, или один или более цилиндров из выбранной группы цилиндров могут выводиться из работы посредством перекрытия соответствующих топливных форсунок при поддержании работы впускного и выпускного клапанов, чтобы воздух мог продолжать прокачиваться через цилиндры. Несмотря на то, топливные форсунки неработающих цилиндров выключены, оставшиеся работающие цилиндры продолжают выполнять сгорание с действующими и работающими топливными форсунками. Для удовлетворения требований крутящего момента, двигатель вырабатывает ту же самую величину крутящего момента на тех цилиндрах, для которых форсунки остаются работающими. Это требует более высоких давлений в коллекторе, давая в результате пониженные насосные потери и увеличенный коэффициент полезного действия двигателя. К тому же, более низкая эффективная площадь поверхности (только у работающих цилиндров), подвергаемая воздействию сгорания, уменьшает тепловые потери двигателя, улучшая тепловую эффективность двигателя. В одном из примеров, контроллер двигателя может избирательно выводить из работы все цилиндры данного ряда двигателя во время переключения в режим с VDE, а затем, возобновлять работу цилиндров во время переключения обратно в режим без VDE. В еще одном примере, контроллер может избирательно выводить из работы подмножество общего количества цилиндров 10 двигателя во время режима с VDE. Во время вывода из работы, контроллер может увеличивать наддув, тем самым, увеличивая давление в коллекторе и предоставляя действующим цилиндрам двигателя возможность выдавать требуемый крутящий момент.
Система по фиг. 1 предусматривает систему двигателя, включающую в себя впускной канал, включающий в себя впускной дроссель, турбонагнетатель, включающий в себя компрессор, по меньшей мере частично приводимый в действие турбиной с приводом от выхлопных газов, охладитель наддувочного воздуха (CAC), расположенный выше по потоку от дросселя и ниже по потоку от компрессора, и перепускной клапан компрессора (CBV), расположенный в перепускном канале, присоединенном между впускным каналом ниже по потоку от CAC и впускным каналом выше по потоку от компрессора. Система дополнительно включает в себя контроллер с машиночитаемыми командами для кратковременного увеличения потока воздуха через CAC посредством одного или более из избирательного вывода из работы одного или более цилиндров двигателя или открывания CBV в ответ на формирование конденсата в CAC и поддержания крутящего момента двигателя посредством увеличения давления наддува. Система дополнительно включает в себя электрическую машину, присоединенную к турбонагнетателю, электрическая машина выдает вращательную мощность на компрессор, чтобы увеличивать давление наддува. Двигатель может быть двигателем с переменным рабочим объемом (VDE), где избирательный вывод из работы одного или более цилиндров двигателя включает в себя работу двигателя в режиме с VDE. Дополнительно, избирательный вывод из работы одного или более цилиндров двигателя включает в себя отключение топливоснабжения у одного или более выводимых из работы цилиндров при поддержании работы всех впускных и выпускных клапанов цилиндров.
Как обсуждено выше, конденсат может формироваться внутри охладителя наддувочного воздуха (CAC). Со временем, конденсат может накапливаться внутри CAC, тем самым, давая в результате увеличенный уровень (или количество) конденсата в CAC. Во время условий увеличенного потока воздуха через CAC (таких как во время нажатия педали акселератора), конденсат может выдуваться из CAC и поступать в двигатель. В некоторых случаях, это может вызывать нестабильное сгорание и/или пропуска зажигания в двигателе. В одном из примеров, уменьшение накопления конденсата внутри CAC может уменьшать события пропусков зажигания и/или нестабильного сгорания в двигателе. Накопление конденсата может уменьшаться посредством периодического и/или своевременного продувания конденсата из CAC увеличением потока воздуха через CAC. Увеличение потока воздуха через CAC может включать в себя величину потока воздуха или интенсивность потока воздуха (например, массовый расход воздуха) через CAC. По мере того, как поток воздуха через CAC возрастает, конденсат может выдавливаться из охлаждающих трубок и уноситься из CAC и в поток наддувочного воздуха во впускной коллектор. Продувание конденсата из CAC может происходить до того, как конденсат накопился до порогового уровня внутри CAC, пороговый уровень является количеством конденсата, которое может вызывать нестабильное сгорание и/или пропуски зажигания, если засасывается двигателем за раз. Контроллер двигателя может инициировать цикл продувания конденсата периодически (в качестве предупредительного действия), при наличии условий формирования конденсата (например, увеличенная влажность и/или пониженная температура CAC), или когда уровень конденсата в CAC возрастает выше порогового уровня.
Контроллер может увеличивать поток воздуха через CAC, чтобы удалять конденсат из CAC с использованием различных способов. Однако, чтобы поддерживать крутящий момент во время увеличения потока воздуха, контроллеру может быть необходимо регулировать дополнительные рабочие параметры двигателя. Например, увеличение потока воздуха через CAC также увеличивает поток воздуха (например, массовый расход воздуха) в двигатель, тем самым, увеличивая крутящий момент, если не производятся никакие другие регулировки. Чтобы поддерживать крутящий момент, компенсирующие действия могут предприниматься для снижения крутящего момента, чтобы выдавать требуемый крутящий момент. В одном из примеров, контроллер может открывать перепускной клапан компрессора (CBV), расположенный в перепускном канале вокруг компрессора и CAC, к тому же, при увеличении наддува (например, давления наддува), чтобы увеличивать поток воздуха через CAC для уменьшения формирования конденсата, к тому же, при поддержании требуемого крутящего момента. Как обсуждено выше, открывание CBV в перепускном канале может отводить воздух из ниже по потоку от CAC в выше по потоку от компрессора. Открывание CBV, поэтому, может увеличивать количество воздуха, текущего через CAC, тем самым, выдавливая конденсат из CAC и уменьшая накопление конденсата внутри CAC. Посредством одновременного увеличения наддува (например, увеличения давления наддува, подаваемого во впускной коллектор компрессором), MAP может поддерживаться на требуемом уровне для выполнения требования крутящего момента. Иначе говоря, открывание CBV может увеличивать поток воздуха через CAC наряду с понижением давления наддува и MAP, а увеличение наддува может увеличивать давление наддува и MAP. Посредством координирования увеличения наддува, вырабатываемого компрессором, и понижения наддува открыванием CBV, двигатель может вырабатывать требуемый крутящий момент.
Как описано выше, так как компрессор вращается быстрее, может формироваться больший наддув. Если компрессор приводится в действие главным образом турбиной, контроллер может регулировать работу двигателя для увеличения потока выхлопных газов, тем самым, увеличивая скорость вращения турбины и, впоследствии, скорость вращения компрессора. Однако если турбонагнетатель является электрическим турбонагнетателем или действующим посредством электричества турбонагнетателем, электрическая машина, присоединенная к турбонагнетателю может быстрее увеличивать скорость вращения компрессора, чтобы выдавать увеличенное давление наддува. Давление наддува и крутящий момент также могут регулироваться посредством регулировки положения перепускной заслонки для выхлопных газов и/или дросселя.
В еще одном примере, контроллер может эксплуатировать двигатель двигателя в режиме с VDE при увеличении наддува, чтобы увеличивать поток воздуха через CAC для уменьшения накопления конденсата, к тому же, при поддержании требуемого крутящего момента. Как обсуждено выше, работа двигателя в режиме с VDE может включать в себя избирательное отключение подачи топлива в один или более цилиндров двигателя при поддержании работы впускных и выпускных клапанов всех цилиндров двигателя. Как результат, выведенные из работы цилиндры могут не сжигать топливо и не выдавать мощность двигателя, однако, они могут продолжать прокачивать воздух. Прокачивание воздуха через выведенные из работы цилиндры увеличивает поток воздуха через CAC, тем самым, выдавливая конденсат из CAC. При работы двигателя в режиме с VDE, наддув может увеличиваться для увеличения MAP, так чтобы действующие цилиндры могли выдавать требуемый крутящий момент. Как результат, увеличение общего потока воздуха через двигатель может возрастать во время работы двигателя с VDE, так что действующий цилиндры могут выполнять требование крутящего момента.
Таким образом, способ для двигателя содержит кратковременное увеличение потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха двигателя посредством одного или более из работы двигателя в режиме с VDE или открывания перепускного клапана компрессора и сохранения крутящего момента двигателя увеличением давления наддува. В одном из примеров, кратковременное увеличение потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха (CAC) выполняется периодически, при наличии условий формирования конденсата, условия формирования конденсата включают в себя одно или более из влажности окружающей среды выше пороговой влажности, температуры CAC ниже пороговой температуры и температуры окружающей среды ниже пороговой температуры. В еще одном примере, кратковременное увеличение потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха (CAC) происходит в ответ на одно или более из уровня конденсата или скорости накопления конденсата внутри CAC выше порогового значения.
Способ дополнительно содержит кратковременное увеличение потока воздуха через CAC посредством работы двигателя в режиме с VDE, когда перепускной клапан компрессора не может быть открыт, а временная работа двигателя в режиме с VDE возможна, на основании условий работы двигателя. В одном из примеров, рабочие параметры двигателя могут включать в себя требование крутящего момента ниже порогового значения. Способ дополнительно содержит кратковременное увеличение потока воздуха через CAC посредством открывания перепускного клапана компрессора и не осуществления работы двигателя в режиме с VDE, когда перепускной клапан компрессора способен открываться, на основании условий работы двигателя. Условия работы двигателя могут включать в себя состояние помпажа компрессора и/или MAP, большее, чем требуется для выработки требования крутящего момента.
Работа двигателя в режиме с VDE для увеличения потока воздуха через CAC включает в себя избирательный вывод из работы одного или более цилиндров двигателя посредством отключения топливоснабжения у одного или более цилиндров при поддержании работы впускных и выпускных клапанов цилиндров. Дополнительно, количество одного или более выводимых из работы цилиндров основано на уровне конденсата в CAC, количество одного или более выводимых из работы цилиндров возрастает с увеличением уровня конденсата в CAC. Открывание перепускного клапана компрессора (CBV) для увеличения потока воздуха через CAC включает в себя открывание CBV до относительного открывания в процентах, относительное открывание в процентах возрастает с увеличением уровня конденсата в CAC. CBV расположен в перепускном канале, расположенном между впускным каналом ниже по потоку от CAC и впускным каналом выше по потоку от компрессора двигателя. Кроме того еще, поддержание крутящего момента двигателя посредством увеличения давления наддува включает в себя одно или более из увеличения потока выхлопных газов в турбину, приводящую в действие компрессор, закрывания перепускной заслонки для выхлопных газов и приведения в действие электрического турбонагнетателя.
Способ дополнительно содержит прекращение увеличения потока воздуха через CAC посредством одного или более из переключения с работы двигателя с VDE на работу двигателя без VDE или закрывания CBV в ответ на уровень конденсата в CAC, убывающий ниже порогового значения. В еще одном примере, способ содержит прекращение увеличения потока воздуха через CAC посредством одного или более из переключения с работы двигателя с VDE на работу двигателя без VDE или закрывания CBV в ответ на требование крутящего момента выше порогового значения.
Далее, с обращением к фиг. 2, показан способ 200 для работы двигателя в режиме с VDE. Например, способ 200 может показывать нормальную работу с VDE на основании условий работы двигателя. Команды для выполнения способа 200 могут храниться в памяти контроллера (такого как контроллер 12, показанный на фиг. 1).
Способ начинается на этапе 202 оценкой и/или измерением условий работы двигателя. Условия работы двигателя могут включать в себя скорость вращения/нагрузку, наддув, требование крутящего момента, MAP двигателя, количество действующих или выведенных из работы цилиндров, отношение количества воздуха к количеству топлива, MAF, условия CAC (например, температуру, давление и уровень конденсата), и т.д. Способ на этапе 202 также может включать в себя определение текущего режима работы двигателя, в частности, с или без вывода из работы цилиндров (например, с VDE или без VDE) и требуемый режим работы. Например, если требование крутящего момента является низким, контроллер может определять, что один или более цилиндров могут быть выведены из работы наряду с тем, что требование крутящего момента удовлетворяется оставшимися действующими цилиндрами. В сравнение, если требование крутящего момента является высоким, контроллер может определять, что всем цилиндрам нужно оставаться действующими. В еще одном примере, все цилиндры могут быть выведены из работы, если удовлетворено условие выключения холостого хода двигателя.
На этапе 204, способ включает в себя определение, удовлетворены ли условия режима с VDE. В одном из примеров, условия режима VDE (например, вывода из работы цилиндров) могут подтверждаться, когда требование крутящего момента меньше, чем пороговое значение. Если условия режима с VDE не подтверждены, на этапе 206, способ включает в себя поддержание всех цилиндров в действующем режиме, подвергаясь сгоранию (например, двигатель поддерживается в режиме без VDE). С другой стороны, если условия режима с VDE подтверждены, на этапе 208, способ может избирательно выводить из работы один или более цилиндров. Избирательный вывод из работы цилиндров на этапе 208 может включать в себя перекрытие подачи топлива в один или более цилиндров при поддержании работы выпускных и впускных клапанов, количество выводимых из работы цилиндров основано на условиях работы двигателя, таких как нагрузка двигателя. В других вариантах осуществления, избирательный вывод из работы цилиндров может включать в себя деактивацию топливоснабжения и впускных и выпускных клапанов у одного или более цилиндров.
На этапе 210, способ включает в себя определение, удовлетворены ли условия режима без VDE. Другими словами, способ на этапе 210 определяет, удовлетворены ли условия возобновления работы цилиндров. В одном из примеров, условия без VDE могут удовлетворяться, когда требование крутящего момента двигателя возрастает выше порогового значения. В еще одном примере, условия без VDE могут считаться удовлетворенными, когда двигатель эксплуатируется двигателя в режиме с VDE в течение заданной продолжительности времени. Если условия режима без VDE не удовлетворены, на этапе 212, способ продолжается, чтобы поддерживать работу двигателя в режиме с VDE, тем самым, сохраняя выведенные из работы цилиндры в их выведенном из работы состоянии. Иначе, на этапе 214, возобновляется работа выведенных из работы цилиндров. В одном из примеров, возобновление работы может включать в себя работу двигателя в режиме без VDE.
В некоторых вариантах осуществления, стандартная работа с VDE, показанная в способе 200, может отменяться на основании условий конденсата CAC. Например, даже если условия VDE не удовлетворены, контроллер может переключать двигатель с режима без VDE на режим с VDE, если формирование конденсата в CAC находится выше порогового значения. В еще одном примере, стандартная работа с VDE может подстраиваться на основании конденсата в CAC, чтобы количество выведенных из работы цилиндров было основано на уровне конденсата в CAC. Дополнительные подробности о регулировке работы двигателя с VDE на основании конденсата в CAC обсуждены ниже со ссылкой на фиг. 4 и фиг. 7.
Фиг. 3 показывает способ 300 работы перепускного клапана компрессора (CBV). В одном из примеров, клапан CBV расположен в перепускном канале, расположенном между впускным каналом ниже по потоку от CAC и впускным каналом выше по потоку от компрессора (к примеру, перепускной канал 29 и CBV 27, показанные на фиг. 1). По существу, по открыванию CBV, поток воздуха направляется из ниже по потоку от компрессора в выше по потоку от компрессора. Открывание CBV может давать в результате увеличенный поток воздуха через CAC. Как дополнительно обсуждено ниже, открывание CBV может быть основано на условиях помпажа компрессора при стандартной работе CBV. Команды для выполнения способа 300 могут храниться в памяти контроллера (такого как контроллер 12, показанный на фиг. 1). По существу, способ 300 может выполняться контроллером.
Способ 300 начинается оценкой и/или измерением условий работы двигателя. Условия работы двигателя могут включать в себя скорость вращения и/или нагрузку двигателя, требование крутящего момента, MAP, MAF, наддув, и т.д. на этапе 304, способ включает в себя определение, присутствуют ли условия помпажа компрессора. Условия помпажа компрессора могут быть основаны на давлении наддува, MAP, и/или MAF. Условия помпажа компрессора могут включать в себя помпаж компрессора, являющийся неизбежным, на основании условий работы двигателя и/или самого помпажа компрессора. Если условия помпажа отсутствуют, способ переходит на этап 306, чтобы поддерживать CBV закрытым, чтобы воздух не подвергался рециркуляции вокруг CAC и компрессора. В качестве альтернативы, если условия помпажа присутствуют, способ переходит на этап 308, чтобы определять, способен ли двигатель открывать CBV. Например, если наддув необходим для выполнения требования крутящего момента, двигатель может быть способным открывать CBV. Однако, если увеличенный наддув нужен для выдачи требуемого крутящего момента, контроллер может не открывать CBV. В других примерах, компрессор осуществляет помпаж, CBV может открываться автоматически. Если CBV не может быть открыт, способ переходит на этап 306, чтобы поддерживать CBV закрытым. Однако, если CBV может быть открыт, способ переходит на этап 310, чтобы открывать CBV. В одном из примеров, открывание CBV может включать в себя полное открывание CBV до максимального относительного открывания в процентах (или максимальной степени открывания). В еще одном примере, открывание CBV может включать в себя частичное открывание CBV до относительного открывания в процентах где-нибудь между 0 и 100% открывания (например, между полностью закрытым и полностью открытым).
На этапе 312, способ включает в себя определение, был ли подавлен помпаж. Например, если помпаж не был подавлен, или условия помпажа все еще присутствуют, способ может продолжаться на этапе 314, чтобы сохранять CBV открытым. В альтернативном примере, CBV может оставаться открытым до тех пор, пока падение давления на компрессоре не снижается до порогового уровня. Если помпаж был подавлен, способ переходит на этап 316, чтобы закрывать CBV.
Фиг. 4 показывает способ 400 для увеличения потока воздуха через CAC, чтобы продувать конденсат из CAC. Более точно, способ 400 показывает увеличение потока воздуха через CAC в ответ на формирование конденсата в CAC. В альтернативном варианте осуществления, способ 400 может выполняться периодически, чтобы поток воздуха увеличивался через CAC для уменьшения конденсата с заданным интервалом. В одном из примеров, заданный интервал может быть продолжительностью работы двигателя или расстоянием проезда транспортного средства. Поток воздуха через CAC может увеличиваться посредством работы двигателя в режиме с VDE или открывания CBV при увеличении наддува для поддержания крутящего момента. Решение усилить поток воздуха посредством работы двигателя в режиме с VDE или открывания CBV может приниматься на основании условий работы двигателя. Команды для выполнения способа 400 могут храниться в памяти контроллера (такого как контроллер 12, показанный на фиг. 2), и способ 400 может приводиться в исполнение контроллером.
Способ 400 начинается на этапе 402 оценкой и/или измерением условий работы двигателя. Условия работы двигателя могут включать в себя скорость вращения и нагрузку двигателя, влажность окружающей среды, условия CAC (например, температуру, давление и влажность), массовый расход воздуха (MAF), положение дросселя, требование крутящего момента, поток EGR, работу с VDE, давление на входе компрессора, и т.д.
На этапе 404, может определяться уровень конденсата в CAC. Это может включать в себя извлечение подробностей, таких как температура окружающего воздуха, влажность окружающего воздуха, температура наддувочного воздуха на входе и выпуске CAC, давление наддувочного воздуха на входе и выпуске CAC, и массовый расход воздуха, с множества датчиков и определение количества конденсата, сформированного в CAC, на основании извлеченных данных. В качестве альтернативы, на этапе 404, способ может включать в себя определение предрасположенности к формированию конденсата. Говоря иначе, на этапе 404, способ может включать в себя определение, присутствуют ли условия формирования конденсата. Например, если температура CAC находится выше порогового значения, влажность окружающей среды находится выше порогового значения, и/или если идет дождь, формирование конденсата может быть вероятным в CAC.
В одном из примеров, на этапе 406, и как дополнительно конкретизировано в модели по фиг. 5, скорость формирования конденсата внутри CAC может быть основана на температуре окружающей среды, температуре на выпуске CAC, массовом расходе, EGR и влажности. В еще одном примере, на этапе 408, значение формирования конденсата может отображаться в температуру на выпуске CAC и отношение давления в CAC к давлению окружающей среды. В альтернативном примере, значение формирования конденсата может отображаться в температуру на выпуске CAC и нагрузку двигателя. Нагрузка двигателя может быть функцией массы воздуха, крутящего момента, положения педали акселератора и положения дросселя, и таким образом, может давать показание скорости потока воздуха через CAC. Например, умеренная нагрузка двигателя, комбинированная с относительно холодной температурой на выпуске CAC, может служить признаком высокого значения формирования конденсата вследствие поверхностей охлаждения CAC и относительно низкой скорости потока всасываемого воздуха. Отображение, кроме того, может включать в себя модификатор для температуры окружающей среды.
На этапе 410, способ включает в себя определение, находится ли уровень конденсата в CAC выше, чем пороговый уровень. По существу, пороговый уровень может соответствовать количеству конденсата, выше которого может вызывать нестабильное сгорание и/или пропуски зажигания в двигателе, если выдувается из CAC и за один раз засасывается двигателем. В некоторых примерах, пороговый уровень может понижаться, чтобы чаще высушивать CAC. Как обсуждено выше, в других примерах, способ на этапе 410 может включать в себя определение, формируется ли конденсат, или вероятно ли, что должен формироваться внутри CAC (на основании температуры, давления в CAC, температуры окружающей среды, влажности окружающей среды, дождливых условий, и т.д.). В этом примере, если конденсат формируется или вероятно должен формироваться, способ может продолжаться на этапе 414. Способ на этапе 410 может, дополнительно или в качестве альтернативы, включать в себя определение, прошла ли некоторая продолжительность времени после последнего продувания конденсата из CAC. Если продолжительность времени прошла, способ может продолжаться на этапе 414.
Если конденсат в CAC не больше, чем пороговое значение, способ переходит на этап 412, чтобы поддерживать работу двигателя и не увеличивать поток воздуха через CAC. В качестве альтернативы, если формирование конденсата вероятно, и/или если уровень конденсата в CAC больше, чем пороговый уровень, способ переходит на этап 414, чтобы определять, можно ли открывать CBV. Например, способ на этапе 414 может включать в себя определение, ожидается ли помпаж, или является ли MAP большим, чем требуется для выработки требования крутящего момента. В еще одном примере, способ на этапе 414 может включать в себя определение, возможно ли временное открывание CBV для увеличения потока воздуха через CAC, не ухудшая выпускной крутящий момент двигателя. В некоторых примерах, способ, на этапе 414, может отменять стандартное управление CBV, как показано на фиг. 3. Таким образом, открывание CBV в ответ на конденсат в CAC может происходить в иных условиях (например, без ожидаемого помпажа), чем во время нормальной работы двигателя, как показано на фиг. 3. Если контроллер определяет, что CBV может быть открыт, способ переходит на этап 416, чтобы открывать CBV и увеличивать наддув для увеличения потока воздуха через CAC. Способ увеличения потока воздуха через CAC посредством открывания CBV показан на фиг. 6, дополнительно поясненной ниже. Как описано выше и показано на фиг. 1, клапан CBV может быть расположен в перепускном канале вокруг CAC и компрессора.
В качестве альтернативы, на этапе 414, если контроллер не способен открывать CBV, способ переходит на этап 418, чтобы определять, является ли двигатель на данный момент работающим двигателя в режиме с VDE. Если движение на данный момент является работающим двигателя в режиме с VDE (например, с одним или более цилиндров, выведенных из работы), способ переходит на этап 420, чтобы регулировать работу с VDE и увеличивать наддув для увеличения потока воздуха через CAC. Способ работы двигателя в режиме с VDE для увеличения потока воздуха через CAC показан на фиг. 7, дополнительно обсужденной ниже.
Если двигатель на данный момент не является работающим двигателя в режиме с VDE, способ переходит на этап 422, чтобы определять, способен ли двигатель временно работать двигателя в режиме с VDE (например, переключиться с работы без VDE на работу с VDE). Например, способ на этапе 422 может включать в себя определение, находится ли требование крутящего момента ниже порогового значения, чтобы была возможна работа с VDE. Однако, пороговое требование крутящего момента для работы двигателя в режиме с VDE вследствие конденсата в CAC может быть более высоким, чем пороговое требование крутящего момента для работы двигателя в режиме с VDE во время стандартной работы двигателя (например, основанное на крутящем моменте и нагрузке двигателя вместо основанного на конденсате в CAC). Например, пороговое значение для работы двигателя в режиме с VDE может быть большим в способе на этапе 422, чем в способе на этапе 204. Если двигатель способен временно работать двигателя в режиме с VDE, способ переходит на этап 424, чтобы переключать двигатель на работу в VDE и увеличивать наддув, чтобы увеличивать поток воздуха через CAC, как дополнительно пояснено ниже со ссылкой на фиг. 7.
В качестве альтернативы, если двигатель не способен работать двигателя в режиме с VDE, способ переходит на этап 426, чтобы уменьшать конденсат в CAC с использованием альтернативного способа. Способ на этапе 426 может, дополнительно или в качестве альтернативы, включать в себя ожидание до тех пор, пока не возможно открывание CBV или работа с VDE.
Фиг. 5 иллюстрирует способ 500 для оценки количества конденсата, накопленного внутри CAC. На основании количества (например, уровня) конденсата в CAC относительно порогового значения, контроллер двигателя может увеличивать поток воздуха через CAC, тем временем, поддерживая крутящий момент посредством работы двигателя в режиме с VDE или открывания CBV при увеличении давления наддува, как обсуждено на фиг. 4.
Способ начинается на этапе 502 посредством определения условий работы двигателя. Таковые могут включать в себя, как конкретизировано ранее на этапе 402, условия окружающей среды, условия CAC (температуры и давления на входе и выпуске, расход через CAC, и т.д.), массовый расход воздуха, MAP, поток EGR, скорость вращения и нагрузку двигателя, температуру двигателя, наддув, и т.д. Затем, на этапе 504, процедура определяет, известна ли влажность окружающей среды. В одном из примеров, влажность окружающей среды может узнаваться на основании выпускного сигнала датчика влажности, присоединенного к двигателю. В еще одном примере, влажность может логически выводиться по расположенному ниже по потоку датчику UEGO или получаться из информационных источников (например, соединений сети Интернет, навигационной системы транспортного средства, и т.д.) или сигнала датчика дождя/стеклоочистителей. Если влажность не известна (например, если двигатель не включает в себя датчика влажности), влажность может устанавливаться в 100% на этапе 506. Однако, если влажность известна, известное значение влажности, в качестве выдаваемого датчиком влажности, может использоваться в качестве установки влажности на этапе 508.
Температура и влажность окружающей среды могут использоваться для определения точки росы всасываемого воздуха, которая дополнительно может находиться под влиянием количества EGR во всасываемом воздухе (например, EGR может иметь иные влажность и температуру, чем воздух из атмосферы). Разница между точной росы и температурой на выпуске CAC указывает, будет ли конденсат формироваться внутри охладителя, и массовый расход воздуха может оказывать влияние на то, сколько конденсата фактически накапливается внутри охладителя. На этапе 510, алгоритм может рассчитывать давление насыщенного пара на выпуске CAC в зависимости от температуры и давления на выпуске CAC. Алгоритм затем рассчитывает массу воды при этом давлении насыщенного пара на этапе 512. В заключение, скорость формирования конденсата на выпуске CAC определяется на этапе 514 посредством вычитания массы воды в условиях давления насыщенного пара на выпуске CAC из массы воды в окружающем воздухе. В некоторых примерах, способ на этапе 514 сначала может определять массу формирования воды со временем. Интегрирование этого значения, в таком случае, может давать массу воды внутри CAC (например, значение формирования конденсата). Посредством определения времени между измерениями конденсата на этапе 516, способ 500 может определять количество конденсата внутри CAC после последнего измерения на этапе 518. Текущее количество конденсата в CAC рассчитывается на этапе 522 посредством прибавления значения конденсата, оцененного на этапе 518, к предыдущему значению конденсата, а затем, вычитания всех потерь конденсата после последней процедуры (то есть, количество удаленного конденсата, например, посредством процедур продувки) на этапе 520. Потери конденсата могут предполагаться нулевыми, если температура на выпуске CAC находилась выше точки росы. В качестве альтернативы, на этапе 520, количество удаленного конденсата может моделироваться или определяться опытным путем в зависимости от массы воздуха и интегрироваться по каждому циклу задачи программного обеспечения (то есть по каждому выполнению процедуры 500).
По существу, способ по фиг. 5 может использоваться контроллером во время процедуры по фиг. 4, чтобы использовать способ моделирования для оценки количества конденсата в CAC. В альтернативном варианте осуществления, система управления двигателем может использовать способ отображения для отображения количества конденсата в CAC в температуру на входе/выпуске CAC, влажность окружающей среды и нагрузку двигателя. Например, значения могут отображаться и сохраняться в справочной таблице, которая извлекается контроллером во время процедуры по фиг. 4 и обновляется после этого.
Далее, с обращением к фиг. 6, показан способ 600 для увеличения потока воздуха через CAC, чтобы продувать конденсат из CAC посредством открывания CBV при увеличении наддува. Как обсуждено выше, CBV может быть расположен в перепускном канале, расположенном между впускным каналом ниже по потоку от CAC и впускным каналом выше по потоку от компрессора. Таким образом, открывание CBV может рециркулировать воздух из ниже по потоку от CAC в выше по потоку от компрессора, тем самым, увеличивая величину потока воздуха через CAC. Способ 600 может продолжаться с этапа 416 способа 400.
Способ 600 начинается на этапе 602 определением требуемой степени открывания CBV (например, относительного открывания в процентах между 0 и 100% открывания) на основании конденсата в CAC. Например, по мере того, как уровень конденсата в CAC возрастает, CBV может открываться на большую степень открывания (или открываться до большего относительного открывания в процентах). По существу, относительное открывание в процентах CBV может быть основано на увеличении потока воздуха, требуемом для выдувания конденсата, накопленного внутри CAC, из CAC. на этапе 604, контроллер может открывать CBV до определенного открывания. Как пояснено выше, способ на этапе 604 может включать в себя полное открывание CBV, чтобы клапан был открыт на 100%, или открывание CBV до относительного открывания в процентах где-нибудь между 0 и 100%.
На этапе 606, способ включает в себя увеличение наддува для поддержания крутящего момента во время открывания CBV. Способы на этапах 604 и 606 могут происходить одновременно, чтобы открывание CBV и наддув оба одновременно увеличивались. Увеличение наддува может включать в себя увеличение вращения компрессора посредством увеличения потока выхлопных газов через турбину, присоединенную к компрессору. В одном из примеров, увеличение потока выхлопных газов через турбину может включать в себя регулировку работы двигателя и/или регулировку положения перепускной заслонки для выхлопных газов. В еще одном примере, увеличение давления наддува может включать в себя увеличение вращательной отдачи компрессора посредством приведения в действие электрической машины, присоединенной к компрессору (например, приведения в действие электрического турбонагнетателя). В еще одном другом примере, увеличение наддува может включать в себя регулировку положения дросселя, расположенного ниже по потоку от CAC. Величина увеличения уровня наддува может быть величиной увеличения наддува, требуемой для поддержания MAP, чтобы выполнять требование крутящего момента наряду с открыванием CBV до требуемого открывания. По существу, увеличение наддува может компенсировать открывание CBV и, таким образом, наддув может дополнительно возрастать по мере того, как увеличивается открывание CBV.
На этапе 608, способ включает в себя определение, находится ли уровень конденсата в CAC ниже порогового уровня, и/или прошла ли продолжительность времени. Например, после того, как уровень конденсата понизился обратно ниже порогового уровня, увеличение потока воздуха через CAC может прекращаться. В еще одном примере, контроллер может увеличивать поток воздуха через CAC на некоторую продолжительность времени. Продолжительность времени может быть основана на количестве конденсата, времени, требуемом для продувания конденсата из CAC, и/или времени, которое двигатель может эксплуатироваться с открытым CBV. В некоторых примерах, контроллер может укорачивать продолжительность времени, если требование крутящего момента внезапно возрастает выше порогового значения (например, во время нажатия педали акселератора), тем самым, требуя увеличенного выпускного крутящего момента двигателя. Если уровень конденсата не меньше, чем пороговый уровень, и/или продолжительность времени не прошла, контроллер может поддерживать CBV открытым и увеличенный уровень наддува на этапе 610. Однако, если уровень конденсата в CAC меньше, чем пороговое значение, и/или прошла продолжительность времени, способ переходит на этап 612, чтобы вернуться к нормальной работы CBV (как показано на фиг. 3) и возвращать наддув на запрошенный уровень (основанный на требовании крутящего момента). Способ на этапе 612 может включать в себя закрывание CBV или регулировку положения CBV на основании условий работы двигателя, определенных в способе, показанном на фиг. 3.
Фиг. 7 показывает способ увеличения потока воздуха через CAC для продувания конденсата из CAC посредством вывода из работы одного или более цилиндров двигателя при увеличении наддува. Вывод из работы одного или более цилиндров двигателя в материалах настоящего описания также указывается ссылкой как работа двигателя в режиме с VDE. Во время вывода из работы цилиндров, или режима с VDE, топливоснабжение может быть отключено у одного или более выведенных из работы цилиндров двигателя наряду с тем, что впускные и выпускные клапаны остаются работающими. По существу, во время вывода из работы цилиндров, воздух может продолжать прокачиваться через выведенные из работы цилиндры, тем самым, увеличивая поток воздуха через CAC. По мере того, как большее количество цилиндров выводится из работы, величина потока воздуха через CAC может дополнительно возрастать. Способ 700 может продолжаться с этапа 420 и/или этапа 424 способа 400.
Способ 700 начинается на этапе 702 определением количества цилиндров двигателя для вывода из работы на основании конденсата в CAC. Например, по мере того, как уровень конденсата в CAC возрастает, контроллер может выводить из работы большее количество цилиндров. По существу, количество выводимых из работы цилиндров может быть основано на увеличении потока воздуха, требуемом для выдувания конденсата, накопленного внутри CAC, из CAC. В еще одном примере, количество выводимых из работы цилиндров также может быть основано на текущей работе с VDE (если двигатель уже находился двигателя в режиме с VDE) и/или требовании крутящего момента двигателя.
На этапе 704, контроллер выводит из работы определенное количество цилиндров, перекрывая подачу топлива в такие цилиндры на этапе 706, способ включает в себя увеличивает наддув, чтобы увеличивать MAP и выдавать требуемый крутящий момент действующими цилиндрами. Способ на этапе 706 также может включать в себя регулировку перепускной заслонки для выхлопных газов и/или дросселя для выдачи крутящего момента во время работы двигателя с VDE. Способы на этапах 704 и 706 могут происходить одновременно, чтобы работа с VDE и увеличение наддува происходили одновременно. Как обсуждено выше, увеличение наддува может включать в себя увеличение вращения компрессора посредством увеличения потока выхлопных газов через турбину. Увеличение потока выхлопных газов через турбину для увеличения наддува может включать в себя регулировку одного или более из работы двигателя, перепускной заслонки для выхлопных газов или электрической машины, такой как электрический турбонагнетатель.
На этапе 708, способ включает в себя определение, находится ли уровень конденсата в CAC ниже порогового уровня, и/или прошла ли продолжительность времени. Например, после того, как уровень конденсата понизился обратно ниже порогового уровня, увеличение потока воздуха через CAC может прекращаться. В еще одном примере, контроллер может увеличивать поток воздуха через CAC на некоторую продолжительность времени. Продолжительность времени может быть основана на количестве конденсата, времени, требуемом для продувания конденсата из CAC и/или времени, которое двигатель может эксплуатироваться двигателя в режиме с VDE с одним или более выведенных из работы цилиндров. В некоторых примерах, контроллер может уменьшать продолжительность времени, если требование крутящего момента внезапно возрастает выше порогового значения (например, во время нажатия педали акселератора), тем самым, требуя увеличенного выпускного крутящего момента двигателя. Если уровень конденсата не меньше, чем пороговый уровень, и/или продолжительность времени не прошла, контроллер может поддерживать работу с VDE и увеличенный уровень наддува на этапе 710. Однако, если уровень конденсата в CAC меньше, чем пороговое значение, и/или прошла продолжительность времени, способ переходит на этап 712, чтобы возобновлять работу выведенных из работы цилиндров и/или возвращаться к нормальной работе с VDE (как показано на фиг. 2) и возвращать наддув на запрошенный уровень (основанный на требовании крутящего момента).
Далее, с обращением к фиг. 8, показан графический пример регулировки параметров двигателя для увеличения потока воздуха через CAC в ответ на конденсат в CAC. Более точно, диаграмма 800 показывает изменения уровня конденсата в CAC на графике 802, изменения потока воздуха через CAC на графике 804, изменения открывания CBV на графике 806, изменения работы двигателя с VDE на графике 808, изменения уровня наддува на графике 810 и изменения крутящего момента на графике 812.
До момента t1 времени, CBV может быть закрыт, а двигатель может не быть работающим двигателя в режиме с VDE (например, все цилиндры являются действующими). Поток воздуха CAC может находиться на довольно низком и установившемся уровне, в то время как возрастает уровень конденсата в CAC (график 802). В момент t1 времени, уровень конденсата в CAC возрастает выше порогового уровня, T1. В ответ, контроллер открывает CBV для увеличения потока воздуха через CAC (график 806). Контроллер может открывать CBV, поскольку крутящий момент находится ниже порогового значения, и открывание CBV может не ухудшать выпускной крутящий момент двигателя. В альтернативном варианте осуществления, контроллер может эксплуатировать двигатель двигателя в режиме с VDE в момент t1 времени вместо открывания CBV. Между моментом t1 времени и моментом t2 времени, CBV открывается до относительного открывания в процентах где-нибудь между 0% (полностью закрытого) и 100% открывания (полностью открытого). Относительное открывание в процентах CBV основано на уровне конденсата в CAC. Например, контроллер может открывать CBV до большего процента открывания по мере того, как возрастает количество конденсата сверх порогового уровня T1. К тому же, в момент t1 времени, контроллер увеличивает наддув (график 810), чтобы поддерживать крутящий момент (график 812) во время открывания CBV и увеличения потока воздуха через CAC. По мере того, как поток воздуха CAC возрастает, уровень конденсата в CAC убывает (график 802).
В момент t2 времени, уровень конденсата в CAC снижается ниже порогового уровня T1 (график 802). Как результат, контроллер закрывает CBV (график 806) и возвращает работу CBV на стандартную работу CBV на основании условий работы двигателя, а не на основании конденсата в CAC. Давление наддува убывает, чтобы возвращать наддув на уровень, требуемый для выработки требования крутящего момента (график 810). Между моментом t2 времени и моментом t3 времени, требование крутящего момента может убывать, и двигатель может переключаться в режим с VDE посредством вывода из работы одного или более цилиндров двигателя (график 808). В момент t3 времени, уровень конденсата в CAC возрастает выше порогового уровня T1. В результате увеличения уровня конденсата в CAC выше порогового значения и двигателя, уже работающего двигателя в режиме с VDE, контроллер может регулировать работу с VDE, чтобы увеличивать поток воздуха через CAC (график 804) и продувать конденсат из CAC и во впуск двигателя. Например, в момент t3 времени, двигатель может быть неспособным открывать CBV для увеличения потока воздуха, поскольку двигатель уже является работающим двигателя в режиме с VDE. В момент t3 времени, контроллер может регулировать работу с VDE для дополнительного увеличения потока воздуха CAC. Это может включать в себя вывод из работы дополнительных цилиндров на основании уровня конденсата во время работы двигателя с VDE. К тому же, в момент t3 времени, контроллер дополнительно увеличивает наддув (график 810), чтобы увеличивать MAP, чтобы выдавать крутящий момент оставшимися действующими цилиндрами.
В момент t4 времени, нажатие педали акселератора происходит и заставляет требование крутящего момента возрастать выше порогового уровня (график 812). В ответ на увеличение требования крутящего момента выше порогового значения, контроллер переключается с режима с VDE в режим без VDE, возобновляя работу цилиндров двигателя (график 808). Наддув может оставаться на более высоком уровне, чтобы выполнять увеличенное требование крутящего момента всеми введенными в действие цилиндрами. После момента t4 времени, контроллер может не работать двигателя в режиме с VDE и не открывать CBV, даже если уровень конденсата в CAC находится выше порогового уровня T1, поскольку требование крутящего момента остается выше порогового уровня крутящего момента.
Как показано в момент t1 времени на фиг. 8, способ двигателя включает в себя, в первом состоянии увеличение потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха (CAC) посредством открывания перепускного клапана компрессора при увеличении давления наддува в ответ на уровень конденсата в CAC, возрастающий выше порогового значения. Первое состояние включает в себя одно или более из состояния помпажа или давления в коллекторе, большего, чем требуется для выработки требования крутящего момента. Дополнительно, как показано в момент t2 времени, способ включает в себя прекращение увеличения потока воздуха через CAC посредством закрывания CBV в ответ на уровень конденсата в CAC, убывающий ниже порогового уровня.
Способ дополнительно включает в себя, во время второго состояния (как показанное в момент t3 времени), увеличение потока воздуха через CAC посредством избирательного вывода из работы одного или более цилиндров двигателя при увеличении давления наддува в ответ на уровень конденсата в CAC, возрастающий выше порогового значения; Второе состояние включает в себя те случаи, когда CBV неспособен открываться, и одного или более из того, что двигатель уже работает с выведенными из работы одним или более цилиндров, или требование крутящего момента находится ниже порогового значения для временной работы с выведенными из работы одним или более цилиндров.
Способ дополнительно содержит, во время третьего состояния (как показанное после момента t4 времени), не увеличение потока воздуха через CAC, поддерживание CBV закрытым и сохранение всех цилиндров действующими, даже когда уровень конденсата в CAC находится выше порогового значения, третье состояние включает в себя те случаи, когда CBV неспособен открываться, и двигатель неспособен выводить из работы один или более цилиндров вследствие условий работы двигателя, в том числе, требования крутящего момента выше порогового значения. Дополнительно, как показано в момент t4 времени, способ включает в себя прекращение увеличения потока воздуха через CAC посредством возобновления работы одного или более выведенных из работы цилиндров в ответ на требование крутящего момента, возрастающее выше порогового значения.
Таким образом, конденсат может периодически или своевременно продуваться из CAC посредством увеличения потока воздуха через CAC. Контроллер двигателя может увеличивать поток воздуха через CAC посредством работы двигателя в режиме с VDE или открывания клапана CBV, расположенного в перепускном канале вокруг CAC и компрессора. Одновременно, контроллер может увеличивать наддув, чтобы поддерживать крутящий момент во время увеличения потока воздуха через CAC. Технический эффект уменьшения количества конденсата, накопленного внутри CAC, достигается периодическим и/или своевременным увеличением потока воздуха через CAC таким образом. Посредством уменьшения количества конденсата внутри CAC, пропуски зажигания и/или нестабильное сгорание в двигателе, обусловленные засасыванием больших количеств конденсата, могут уменьшаться.
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 раскрытия 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 раскрытия.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ И СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ | 2014 |
|
RU2636282C2 |
| СПОСОБЫ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ И СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ | 2015 |
|
RU2669111C2 |
| СПОСОБ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ | 2014 |
|
RU2660686C2 |
| СПОСОБ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ) | 2013 |
|
RU2627623C2 |
| СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ | 2013 |
|
RU2583481C2 |
| СПОСОБ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ) | 2014 |
|
RU2656218C2 |
| СПОСОБ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА | 2014 |
|
RU2665807C2 |
| СИСТЕМА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ | 2013 |
|
RU2638699C2 |
| СПОСОБ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ С НАДДУВОМ, СПОСОБ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И СПОСОБ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ | 2013 |
|
RU2583173C2 |
| СПОСОБ ДЛЯ СИСТЕМЫ ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ), СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ | 2014 |
|
RU2677743C2 |
Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с наддувом, снабженных охладителями наддувочного воздуха. Способ для двигателя (10) заключается в том, что кратковременно увеличивают поток воздуха через охладитель (80) наддувочного воздуха (CAC) двигателя посредством осуществления работы двигателя в режиме с переменным рабочим объемом (VDE). Поддерживают крутящий момент двигателя (10) посредством того, что увеличивают давление наддува. Раскрыты вариант способа для двигателя и система для двигателя. Технический результат заключается в уменьшении накопления конденсата в охладителе наддувочного воздуха и в предотвращении пропусков зажигания в двигателе. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 8 ил.
1. Способ для двигателя, включающий в себя этапы, на которых:
кратковременно увеличивают поток воздуха через охладитель наддувочного воздуха (CAC) двигателя посредством осуществления работы двигателя в режиме с переменным рабочим объемом (VDE); и
поддерживают крутящий момент двигателя посредством того, что увеличивают давление наддува.
2. Способ по п. 1, в котором кратковременное увеличение потока воздуха через CAC выполняется периодически, при наличии условий формирования конденсата, причем условия формирования конденсата включают в себя одно или более из влажности окружающей среды выше пороговой влажности, температуры CAC ниже пороговой температуры и температуры окружающей среды ниже пороговой температуры.
3. Способ по п. 1, в котором кратковременное увеличение потока воздуха через CAC осуществляют в ответ на одно или более из уровня конденсата или скорости накопления конденсата внутри CAC выше порогового значения.
4. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя этап, на котором кратковременно увеличивают поток воздуха через CAC посредством осуществления работы двигателя в режиме с VDE, когда временная работа двигателя в режиме с VDE возможна на основании условий работы двигателя.
5. Способ по п. 1, в котором работа двигателя в режиме с VDE для увеличения потока воздуха через CAC включает в себя этап, на котором избирательно выводят из работы один или более цилиндров двигателя посредством отключения топливоснабжения у одного или более цилиндров при поддержании работы впускных и выпускных клапанов цилиндров.
6. Способ по п. 5, в котором количество одного или более выводимых из работы цилиндров основано на уровне конденсата в CAC, причем количество одного или более выводимых из работы цилиндров увеличивают с увеличением уровня конденсата в CAC.
7. Способ по п. 1, в котором поддержание крутящего момента двигателя посредством увеличения давления наддува включает в себя этапы, на одном или более из которых увеличивают поток выхлопных газов в турбину, приводящую в действие компрессор, закрывают перепускную заслонку для выхлопных газов и приводят в действие электрический турбонагнетатель.
8. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя этап, на котором прекращают увеличение потока воздуха через CAC посредством переключения с работы двигателя с VDE на работу двигателя без VDE в ответ на уровень конденсата в CAC, убывающий ниже порогового значения.
9. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя этап, на котором прекращают увеличение потока воздуха через CAC посредством переключения с работы двигателя с VDE на работу двигателя без VDE в ответ на требование крутящего момента выше порогового значения.
10. Способ для двигателя, включающий в себя этапы, на которых
в первом состоянии увеличивают поток воздуха через охладитель наддувочного воздуха (CAC) посредством избирательного вывода из работы одного или более цилиндров двигателя при увеличении давления наддува в ответ на уровень конденсата в CAC, возрастающий выше порогового значения.
11. Способ по п. 10, в котором первое состояние включает в себя одно или более из состояния помпажа или давления в коллекторе, большего, чем требуется для выработки требования крутящего момента.
12. Способ по п. 10, в котором первое состояние включает в себя состояние, в котором двигатель уже работает с выведенными из работы одним или более цилиндрами, или требование крутящего момента ниже порогового значения для временной работы с выведенными из работы одним или более цилиндров.
13. Способ по п. 10, дополнительно включающий в себя этапы, на которых во втором состоянии предотвращают увеличение потока воздуха через CAC, сохраняют все цилиндры действующими, даже когда уровень конденсата в CAC находится выше порогового значения, при этом второе состояние включает в себя состояния, в которых двигатель не может выводить из работы один или более цилиндров вследствие условий работы двигателя, включающих в себя требования крутящего момента выше порогового значения.
14. Способ по п. 10, дополнительно включающий в себя этапы, на которых прекращают увеличение потока воздуха через CAC посредством возобновления работы одного или более выведенных из работы цилиндров в ответ на одно или более из уровня конденсата в CAC, убывающего ниже порогового значения, или требования крутящего момента выше порогового значения.
15. Система для двигателя, содержащая:
впускной канал, содержащий дроссель;
турбонагнетатель, содержащий компрессор, по меньшей мере частично приводимый в действие турбиной с приводом от выхлопных газов;
охладитель наддувочного воздуха (CAC), расположенный выше по потоку от дросселя и ниже по потоку от компрессора; и
контроллер с машиночитаемыми командами для:
кратковременного увеличения потока воздуха через CAC посредством одного или более из избирательного вывода из работы одного или более цилиндров двигателя в ответ на формирование конденсата в CAC; и
поддержания крутящего момента двигателя посредством увеличения давления наддува.
16. Система по п. 15, дополнительно содержащая электрическую машину, присоединенную к турбонагнетателю, обеспечивающую вращательную мощность на компрессор, чтобы увеличивать давление наддува, при этом двигатель является двигателем с переменным рабочим объемом (VDE), при этом избирательный вывод из работы одного или более цилиндров двигателя включает в себя работу двигателя в режиме с VDE.
17. Система по п. 15, в которой избирательный вывод из работы одного или более цилиндров двигателя включает в себя отключение топливоснабжения у одного или более выводимых из работы цилиндров при поддержании работы всех впускных и выпускных клапанов цилиндров.
| Способ защиты переносных электрических установок от опасностей, связанных с заземлением одной из фаз | 1924 |
|
SU2014A1 |
| Способ защиты переносных электрических установок от опасностей, связанных с заземлением одной из фаз | 1924 |
|
SU2014A1 |
| Способ защиты переносных электрических установок от опасностей, связанных с заземлением одной из фаз | 1924 |
|
SU2014A1 |
| Способ защиты переносных электрических установок от опасностей, связанных с заземлением одной из фаз | 1924 |
|
SU2014A1 |
| Кристаллизатор | 1960 |
|
SU140790A1 |
| Приспособление для соединения транспортных прицепов с уборочной машиной | 1960 |
|
SU140283A1 |
