СПОСОБ (ВАРИАНТЫ) ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ПОСЛЕДСТВИЙ ТЕЧИ ИНЖЕКТОРА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2019 года по МПК F02D17/04 F02D41/08 F02D41/22 F02D13/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом относится к способам и системам для управления двигателем транспортного средства с течью топливного инжектора во время остановок двигателя на холостом ходу.

Уровень техники

Топливные инжекторы двигателя могут деградировать, в результате чего в соответствующих цилиндрах двигателя возникают течи топлива. Наличие таких течей топливных инжекторов может приводить к увеличению расхода топлива, росту выбросов и возникновению сбоев при запуске двигателя. Известные попытки устранения недостатков, связанных с течью топливных инжекторов, могут предусматривать принятие корректирующих мер, выполняемых во время работы двигателя. В соответствии с одним из примеров известного решения для компенсации потерь топлива, вызванных наличием течи, в цилиндр с течью топливного инжектора подают обедненную воздушно-топливную смесь и/или предусматривают работу других цилиндров с обедненным воздушно-топливным отношением.

Однако авторы настоящего изобретения обнаружили, что вышеупомянутое решения обладает недостатком, состоящим в том, что вышеуказанные корректирующие меры могут быть применены только во время работы двигателя, но не в условиях отключенного двигателя. В частности, применение корректирующих мер, принимаемых при работающем двигателе, может быть затруднительно в транспортных средствах, выполненных с возможностью автоматического отключения двигателя. Например, перемещение транспортного средства в условиях плотного транспортного потока может требовать частого выполнения остановки и пуска двигателя. Утечки топлива из инжектора во время таких периодов отключения двигателя могут порождать сбои при последующем запуске двигателя, в частности, пропуски зажигания, рывки в движении транспортного средства, попадание пузырей воздуха в топливную систему и т.п., а также увеличение выбросов транспортного средства. Утечки топлива во время длительных простоев с отключением двигателя также могут привести к просачиванию топлива через поршневые кольца внутрь картера двигателя, в котором оно может вызвать разбавление моторного масла и снижение эффективности смазки двигателя, что повышает вероятность повреждения двигателя.

Раскрытие изобретения

Для по меньшей мере частичного устранения последствий течей топливных инжекторов транспортных средств, например, выполненных с возможностью длительной остановки двигателя на холостом ходу, предлагается способ работы двигателя, включающий в себя идентификацию цилиндра двигателя с течью топливного инжектора и во время или после остановки двигателя, установку двигателя в положение, выбранное в зависимости от идентифицированного цилиндра, так, что выпускной клапан идентифицированного цилиндра по меньшей мере частично открыт. Установка идентифицированного цилиндра в положение с открытым выпускным клапаном во время остановки двигателя на холстом ходу обеспечивает возможность испарения протекшего из инжектора топлива с нагретых стенок цилиндра и его вывода в результате естественной диффузии через открытый выпускной клапан в расположенный ниже по потоку каталитический нейтрализатор, в котором пары протекшего топлива могут быть обработаны с последующим выводом в атмосферу. В соответствии с одним из примеров осуществления, электродвигатель стартера может быть использован для перевода двигателя в положение, определенное в зависимости от идентифицированного цилиндра с текущим инжектором, так, что выпускной клапан идентифицированного цилиндра был бы по меньшей мере частично открыт во время остановок двигателя на холостом ходу.

Решение по настоящему изобретению обладает несколькими преимуществами. В частности, способ по изобретению может обеспечить сокращение выбросов, пропусков зажигания, неровной работы двигателя и повреждений двигателя в транспортных средствах, используемых для езды в городских условиях с продолжительными остановками двигателя на холостом ходу.

Следует понимать, что вышеприведенное краткое описание служит лишь для ознакомления в простой форме с некоторыми концепциями, которые далее будут раскрыты подробно. Это описание не предназначено для обозначения ключевых или существенных отличительных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого уникально определен формулой изобретения, приведенной после раздела «Осуществление изобретения». Кроме того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые устраняют какие-либо недостатки, указанные выше или в любой другой части настоящего раскрытия.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлена схема топливной системы, подсоединенной к двигательной системе.

На фиг. 2 представлена схема двигателя внутреннего сгорания.

На фиг. 3 представлена блок-схема, иллюстрирующая пример осуществления процедуры обнаружения цилиндра двигателя с течью топливного инжектора и изменения положения двигателя во время остановки двигателя на холостом ходу.

На фиг. 4 представлена блок-схема, иллюстрирующая пример осуществления процедуры изменения положения двигателя на положение, определенное в зависимости от идентифицированного цилиндра в соответствии со способом по фиг. 3.

На фиг. 5 приведены примеры графиков давления в топливной рампе и работы топливного насоса во время остановки двигателя на холостом ходу.

На фиг. 6 приведены примеры графиков параметров двигателя во время остановки двигателя при наличии течи топливного инжектора.

Осуществление изобретения

Нижеследующее описание раскрывает системы и способы управления двигателем транспортного средства с течью топливного инжектора во время остановок с отключением двигателя. В соответствии с одним из примеров осуществления система транспортного средства содержит двигатель, подачу топлива в который может обеспечивать топливная система, например, имеющая конфигурацию по фиг. 1. Подробная схема одного из цилиндров двигателя представлена на фиг. 2. Фиг. 3 и 4 иллюстрируют способы идентификации цилиндра двигателя с течью топливного инжектора и изменения положения двигателя по время остановок с отключением двигателя для устранения последствий утечки топлива. На фиг. 5 представлены примеры графиков работы топливного насоса и давления в топливной рампе при отключенном двигателе, а на фиг. 6 представлены примеры графиков положения впускного и выпускного клапанов после изменения положения цилиндра двигателя в четырехтактном цикле работы двигателя при помощи электродвигателя стартера.

На фиг. 1 представлена система 1 транспортного средства, содержащая топливную систему 20. Топливная система 20 обеспечивает подачу топлива в двигатель 10, содержащий множество цилиндров 30. Топливная система 20 содержит топливный бак 11 для хранения топлива на борту транспортного средства, и топливный насос 4 для закачки топлива под высоким давлением в топливную рампу 2 высокого давления. Топливная рампа 2 высокого давления содержит датчик 3 давления в топливной рампе для контроля давления топлива в топливной рампе.

Топливная рампа 2 подает топливо под высоким давлением в цилиндры 30 через множество топливных инжекторов 66 прямого впрыска. В соответствии с представленным вариантом осуществления топливная система 20 содержит только инжекторы 66 прямого впрыска. Однако данный вариант осуществления соответствует лишь одному из примеров конфигурации топливной системы, которая в других вариантах осуществления может содержать дополнительные компоненты (или содержать меньшее число компонентов) без отклонения от сущности настоящего изобретения. Например, топливная система 20 может дополнительно или альтернативно содержать топливные инжекторы распределенного впрыска.

Топливный насос 4 высокого давления сжимает топливо для подачи через топливную рампу 2. Топливо проходит через топливную рампу 2 по меньшей мере в один топливный инжектор 66 и поступает по меньшей мере в один цилиндр 30 двигателя, в котором происходит сгорание топлива для снабжения транспортного средства энергией. Для уменьшения вероятности деградации двигателя топливную систему с общей рампой контролируют на наличие утечек топлива. В соответствии с одним из примеров осуществления датчик 3 давления в топливной рампе контролирует давление топлива в топливной рампе. Также может быть предусмотрен контроль работоспособности отдельных топливных инжекторов 66 прямого впрыска, например, путем измерения давления топлива в топливной рампе до и после впрыска, производимого каждым из топливных инжекторов двигателя, причем деградацию определенного топливного инжектора выявляют в случае превышения перепадом давления в топливной рампе после впрыска, производимого этим инжектором, ожидаемого значения.

Двигатель 10 соединен с выпускным каналом 5 двигателя через выпускной коллектор 48, направляющий отработавшие газы в атмосферу. Выпускной канал 5 содержит одно или несколько средств 70 снижения токсичности выбросов, установленных встык друг с другом. В число средств 70 снижения токсичности выбросов могут входить трехкомпонентный каталитический нейтрализатор (ТКН), уловитель обедненных оксидов азота (NOx), окислительный нейтрализатор и т.д. На входе и выходе средств 70 снижения токсичности выбросов предусмотрены кислородные датчики 6 и 7. Как показано на схеме, универсальный датчик 126 содержания кислорода в отработавших газах (УДКОГ) подсоединен к выпускному коллектору 48 выше по потоку от средств 70 снижения токсичности выбросов. В альтернативном варианте осуществления вместо датчика 126 типа УДКОГ может быть использован двухпозиционный датчик содержания кислорода в отработавших газах. Каждый из кислородных датчиков 6 и 7 также может представлять собой широкополосный датчик, узкополосный датчик, нагреваемый датчик или другой соответствующий датчик.

Система 1 транспортного средства дополнительно содержит привод 9 навесного оборудования переднего расположения (ПНОПР), соединяющий двигатель 10 с одной или несколькими нагрузками. В число таких нагрузок могут входить, например, но не исключительно, генератор, компрессор системы кондиционирования воздуха, водяной насос и другое соответствующее оборудование.

На фиг. 2 представлен один из цилиндров двигателя 10 по фиг. 1. Двигатель 10 внутреннего сгорания, содержащий множество цилиндров, один из которых представлен на фиг. 2, работает под управлением контроллера 12. Двигатель 10 содержит камеры 30 сгорания со стенками 32 цилиндра и поршнем 36, расположенным между ними и соединенным с коленчатым валом 40. Как показано на схеме, цилиндр 30 сгорания сообщается со впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через соответствующие впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Для приведения в действие впускного и выпускного клапанов могут быть предусмотрены впускной кулачок 51 и выпускной кулачок 53. В альтернативном варианте осуществления для приведения в действие одного или нескольких из впускных и выпускных клапанов могут быть предусмотрены комплекты якоря и катушки индуктивности с электромеханическим управлением. Положение впускного кулачка 51 может быть определено датчиком 55 впускного кулачка. Положение выпускного кулачка 53 может быть определено датчиком 57 выпускного кулачка.

Как показано на схеме, топливный инжектор 66 установлен с возможностью впрыска топлива непосредственно в цилиндр 30 в соответствии с конфигурацией, известной специалистам в данной области под названием системы прямого впрыска. В альтернативном варианте осуществления впрыск топлива могут производить во впускной порт в соответствии с конфигурацией, известной специалистам в данной области под названием системы распределенного впрыска. Топливный инжектор 66 вводит количество топлива, пропорциональное ширине импульса сигнала ИВТ, поступающего от контроллера 12. Топливо поступает в топливный инжектор 66 из топливной системы 20, представленной на фиг. 1. Топливный инжектор 66 получает рабочий ток от драйвера, работающего под управлением контроллера 12. Кроме того, как показано на схеме, впускной коллектор 44 сообщается с необязательной электронной воздушной дроссельной заслонкой 62, которая изменяет положение дроссельной пластины 64 для регулирования подачи воздуха из воздухозаборника 42 во впускной коллектор 44. В соответствии с одним из примеров осуществления для обеспечения более высокого давления топлива может быть использована двухступенчатая топливная система высокого давления. Катушка 88 зажигания обеспечивает формирование искровой свечой 92 искры зажигания внутри камеры 30 сгорания в соответствии с сигналами, поступающими от контроллера 12.

Стартер 96 двигателя может выборочно приводить в движение маховик 98, соединенный с коленчатым валом 40, для вращения коленчатого вала 40. Приведение стартера 96 двигателя в действие может быть произведено в соответствии с сигналом, поступающим от контроллера 12. В соответствии с некоторыми из примеров осуществления приведение стартера 96 двигателя в действие может быть произведено без ввода водителем специальной команды остановки/пуска двигателя (например, с использованием ключа зажигания или кнопки). Вместо этого стартер 96 двигателя может быть приведен в действие при помощи шестерни при отпуске водителем педали тормоза или нажатии педали 130 акселератора (например, с использованием средств ввода, назначение которых не сводится только к останову и/или пуску двигателя). Таким образом может быть обеспечена возможность автоматического запуска двигателя при помощи стартера 96 двигателя для экономии топлива.

Контроллер 12 показан на фиг. 2 в виде микрокомпьютера, содержащего: микропроцессорное устройство 102 (МПУ), порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 106 (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство 108 (ОЗУ), энергонезависимое запоминающее устройство 110 (ЭЗУ) и шину данных. Контроллер 12 может принимать, в дополнение к рассмотренным выше сигналам, разнообразные сигналы от связанных с двигателем 10 датчиков, среди которых можно назвать: показание температуры хладагента двигателя (ТХД) от датчика 112 температуры, связанного с рубашкой 114 охлаждения; показание датчика 134 положения, связанного с педалью 130 акселератора для измерения усилия, прилагаемого ногой 132; сигнал давления воздуха в коллекторе (ДВК) от датчика 122, связанного со впускным коллектором 44; показание датчика положения двигателя от датчика 118 на эффекте Холла, измеряющего положение коленчатого вала 40; показание массового расхода воздуха, поступающего в двигатель, от датчика 120; показание барометрического давления от датчика 124; и показание положения дроссельной заслонки воздухозаборника от датчика 58. В соответствии с предпочтительным аспектом настоящего изобретения датчик 118 положения двигателя выдает при каждом обороте коленчатого вала заранее определенное число равномерно распределенных импульсов, по которому может быть определена частота вращения двигателя (ЧВД). Кроме того, контроллер 12 корректирует силу тока, подаваемого на обмотку 97 возбуждения для регулирования величины крутящего момента, подаваемого стартером 96 на коленчатый вал 40.

В соответствии с некоторыми из примеров осуществления двигатель внутреннего сгорания может быть связан с системой электродвигателя/батареи в рамках гибридного транспортного средства. Гибридное транспортное средство может быть выполнено в соответствии с параллельной конфигурацией, последовательной конфигурацией или их сочетаниями. Кроме того, в соответствии с некоторыми из примеров осуществления могут быть использованы двигатели других типов, например, дизельный двигатель.

Контроллер 12 получает сигналы от различных датчиков по фиг. 1 и 2 и приводит в действие различные исполнительные механизмы по фиг. 1 и 2 для регулирования работы двигателя в зависимости от полученных сигналов и инструкций, сохраненных в памяти контроллера. Например, корректировка положения двигателя (например, изменение положения двигателя или компонентов одного из цилиндров) может включать в себя включение электродвигателя 96 стартера по фиг. 2 и его воздействие на коленчатый маховик 98 для корректировки положения двигателя. В соответствии с другим примером корректировка положения двигателя может быть произведена путем дополнительной корректировки нагрузки на двигатель, создаваемой одним или несколькими из элементов нагрузки, соединенных с ПНОПР 9, корректировки тока возбуждения генератора или использования других соответствующих механизмов для корректировки нагрузки на двигатель.

В соответствии с одним из примеров осуществления корректировка положения двигателя может включать в себя вращение коленчатого вала двигателя, механически связанного через цепь/ремень синхронизации кулачков с выпускным распределительным валом для корректировки углового положения распределительного вала и, следовательно, положения выпускных клапанов, приводимых в движение этим распределительным валом. Поскольку такая корректировка распределительных валов для изменения положения выпускных клапанов также может изменять положения поршней внутри цилиндра, требуемое конечное положение после корректировки может быть выбрано так, чтобы по меньшей мере один выпускной клапан выбранного цилиндра с текущим топливным инжектором был по меньшей мере частично открыт благодаря давлению поверхности кулачка выпускного распределительного вала на шток выпускного клапана, направленному против действия его возвратной пружины, в результате чего такой клапан сохраняет открытое положение после остановки двигателя. Таким образом, когда вращение двигателя остановлено и частота его вращения равна нулю, обеспечивают возможность испарения топлива, протекшего в цилиндр, под действием остаточного тепла выпуска, выделяемого стенками цилиндра и/или поверхностью поршня, и его вывод благодаря естественному течению газа через по меньшей мере частично открытый выпускной клапан в расположенный ниже по потоку каталитический нейтрализатор для обработки в нем.

Следует отметить, что в соответствии с некоторыми из примеров осуществления в случае обнаружения контроллером нескольких текущих инжекторов система может определять инжектор с наибольшей течью. В таком случае в качестве требуемого цилиндра, выпускной клапан которого должен быть открыт во время нахождения двигателя в остановленном состоянии после работы двигателя и оставаться в этом положении с момента остановки до снижения температуры двигателя до значения, меньшего порогового, например, соответствующего температуре прекращения испарения топлива, может быть выбран цилиндр, содержащий инжектор с наибольшей течью. В соответствии с другим примером осуществления, если остановка двигателя происходит во время работы двигателя, причем двигатель еще не был разогрет до температуры, превышающей такую пороговую температуру, двигатель может быть остановлен без последующей корректировки для обеспечения открытия выпускного клапана выбранного цилиндра. В таких условиях низкой температуры выбранный цилиндр может находиться, например, в состоянии, в котором его выпускной клапан полностью закрыт.

В рабочем режиме каждый из цилиндров двигателя 10, как правило, проходит четырехтактный цикл: этот цикл включает в себя такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. На такте впуска обычно происходит закрытие выпускного клапана 54 и открытие впускного клапана 52. Через впускной коллектор 44 в камеру 30 сгорания поступает воздух, причем происходит перемещение поршня 36 к дну цилиндра для увеличения внутреннего объема камеры 30 сгорания. Специалисты в данной области обычно называют положение, в котором поршень 36 расположен вблизи дна цилиндра в конце своего хода (например, соответствующее наибольшему объему камеры 30 сгорания) нижней мертвой точкой (НМТ). На такте сжатия впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Происходит перемещение поршня 36 в направлении головки цилиндра для сжатия воздуха, находящегося внутри камеры 30 сгорания. Piston 36 moves toward the cylinder head so as to compress the air within combustion chamber 30. Специалисты в данной области обычно называют положение, в котором поршень 36 расположен в конце своего хода вблизи головки цилиндра (например, соответствующее наименьшему объему камеры 30 сгорания) верхней мертвой точкой (ВМТ). В рамках операции, называемой в настоящем описании впрыском, производят ввод топлива в камеру сгорания. В рамках операции, называемой в настоящем описании зажиганием, производят зажигание введенного топлива при помощи известных средств зажигания, например, искровой свечи 92 зажигания, что приводит к сгоранию топлива. На такте расширения расширяющиеся газы снова перемещают поршень 36 в НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует поступательное движение поршня во вращательное движение вращающегося вала. Наконец, на такте выпуска происходит открытие выпускного клапана 54 для выпуска сгоревшей воздушно-топливной смеси в выпускной коллектор 48 и возвращение поршня в ВМТ. Следует отметить, что вышеприведенное описание представлено исключительно в качестве примера, и время открытия и/или закрытия впускного и выпускного клапанов может быть иным, например, с использованием положительного или отрицательного перекрытия клапанов, запаздывания закрытия впускного клапана или других изменений.

Как было указано выше, топливные инжекторы, например, вышеописанный топливный инжектор 66, могут быть подвержены деградации, при которой возникает утечка топлива в соответствующий цилиндр (например, цилиндр 30). Во время работы двигателя последствия течи топливного инжектора могут быть скомпенсированы путем уменьшения количества топлива, впрыскиваемого этим инжектором в соответствии с управляющим сигналом, и/или уменьшения количества топлива, впрыскиваемого в один или несколько из цилиндров двигателя для поддержания требуемого оператором крутящего момента и стехиометрического общего воздушно-топливного отношения. Однако такие компенсационные меры не обеспечивают устранения последствий утечки топлива, которые могут возникать после остановки двигателя. Утечка топлива в цилиндр при остановленном двигателе может привести к возникновению сбоев при последующем запуске двигателя, в частности, пропусков зажигания, рывков в движении транспортного средства и попадания пузырей воздуха в топливную систему. Такие сбои могут быть усилены в транспортном средстве с функцией остановки и запуска двигателя на холостом ходу («стоп-старт»), поскольку в таких транспортных средствах производят большее количество остановов и последующих запусков двигателя. Кроме того, в топливной рампе, предназначенной для подачи топлива в топливный инжектор с течью под высоким давлением, давление топлива во время остановок с отключением двигателя может быть более высоким, чем при нормальном останове двигателя по требованию оператора, например, для ускорения повторного запуска двигателя по окончании остановки. В связи с этим возможна утечка топлива из данного инжектора во время остановки двигателя на холостом ходу.

В соответствии с представленными вариантами осуществления настоящего изобретения обеспечена возможность обнаружения течи топливного инжектора двигателя и идентификации цилиндра, имеющего течь топливного инжектора. После идентификации цилиндра с текущим инжектором двигатель может быть установлен при останове двигателя в выбранное положение, так, что выпускной клапан идентифицированного цилиндра с текущим инжектором по меньшей мере частично открыт (например, на такте выпуска идентифицированного цилиндра). Для установки двигателя в выбранное положение может быть приведен в действие электродвигатель, например, электродвигатель 96 стартера по фиг. 2, для поворота двигателя в выбранное положение. Это обеспечивает возможность перемещения топлива, вытекающего из текущего инжектора после остановки двигателя, через открытый выпускной клапан в расположенный ниже по потоку каталитический нейтрализатор, в котором пары топлива могут быть преобразованы, что обеспечивает сокращения выбросов транспортного средства и предотвращение сбоев при последующем повторном запуске двигателя и повреждения двигателя.

На фиг. 3 представлена блок-схема примера осуществления способа 300 идентификации течи инжектора и перемещения двигателя с текущим топливным инжектором при останове двигателя на холостом ходу. Инструкции для выполнения способа 300 и других способов по настоящему изобретению могут быть исполнены контроллером в соответствии с инструкциями, сохраненными в памяти контроллера и в сочетании с сигналами, получаемыми от датчиков двигательной системы, например, описанных выше со ссылками на фиг. 1 и 2. Контроллер может использовать исполнительные механизмы двигательной системы для корректировки работы двигателя в соответствии с нижеописанными способами.

На этапе 302 способ 300 определяет параметры работы двигателя, в число которых могут входить нагрузка на двигатель, температура двигателя, частота вращения двигателя и т.д. После определения условий работы двигателя и в случае выполнения условий проведения диагностики топливных инжекторов способ переходит к этапу 304, на котором может быть проведена процедура диагностики топливных инжекторов. Например, процедура диагностики топливных инжекторов может быть запущена в случае обнаружения на этапе 302 параметров двигателя, соответствующих высокой нагрузке на двигатель. В соответствии с другим примером осуществления процедура диагностики топливных инжекторов может быть запущена после прохождения транспортным средством заранее определенного расстояния. В соответствии с одним из примеров осуществления диагностики утечки топлива при работе двигателя без нагрузки может быть приостановлена работа топливного насоса, причем могут быть произведены измерения давления в топливной рампе до и после впрыска топлива при помощи датчика давления в топливной рампе, например, датчика 3 давления в топливной рампе по фиг. 1, а полученное значение перепада давления может быть использовано для обнаружения течи системы впрыска топлива. После проведения диагностики течи топлива способ 300 переходит к этапу 306 для обнаружения в двигателе текущего топливного инжектора. В случае отсутствия обнаружения течи инжектора на этапе 306 двигатель продолжает работу, а способ переходит к этапу 318, на котором производят оценку условий остановки двигателя на холостом ходу. Для оценки условий остановки двигателя на холостом ходу могут быть использованы, например, датчики, измеряющие частоту вращения двигателя, положение педали тормоза и положение педали акселератора. Например, условиям остановки двигателя на холостом ходу может соответствовать состояние, в котором педаль тормоза нажата оператором транспортного средства, частота вращения двигателя ниже порогового значения и/или требуемый оператором крутящий момент ниже порогового значения. В случае выполнения условий остановки двигателя на холостом ходу способ 300 переходит к этапу 322, на котором обеспечивают сохранение параметров работы двигателя, после чего способ 300 завершает работу. В случае невыполнения условий остановки двигателя на холостом ходу на этапе 318 способ 300 переходит к этапу 320, на котором двигатель выключают без изменения состояния цилиндров. В соответствии с одним из примеров осуществления выключение двигателя без изменения состояния цилиндров включает в себя прекращение впрыска топлива, отключение зажигания и самопроизвольное замедление вращения двигателя до его остановки в произвольном положении. Затем способ 300 завершает работу.

В случае выявления наличия течи инжектора на этапе 306 способ 300 переходит к этапу 307, чтобы определить, присутствуют ли текущие топливные инжекторы в одном или нескольких цилиндрах. В соответствии с одним из примеров осуществления может быть проведена процедура диагностики, основанная на измерении давления, в соответствии с которой датчик давления в топливной рампе измеряет давление в топливной рампе до и после впрыска топлива при помощи каждого из множества топливных инжекторов, и неисправный топливный инжектор идентифицируют по перепаду давления. Однако в рамках настоящего изобретения могут быть предусмотрены и другие механизмы определения текущих топливных инжекторов. В случае обнаружения на этапе 307 нескольких текущих инжекторов способ 300 переходит к этапу 309 для идентификации цилиндра с наибольшей течью. Затем способ переходит к этапу 310. В случае обнаружения на этапе 307 одного текущего инжектора способ 300 переходит к этапу 308 для идентификации текущего инжектора, а затем переходит к этапу 310.

После идентификации текущего инжектора способ 300 переходит к этапу 310 для возобновления нормальной (т.е. без проведения диагностики) работы двигателя, если это необходимо. Затем способ 300 переходит к этапу 312 для корректировки воздушно-топливного отношения (ВТО) в одном или нескольких цилиндрах для устранения последствий течи топливных инжекторов. В соответствии с одним из примеров осуществления количество топлива, подаваемого в один или несколько оставшихся цилиндров (например, цилиндров, не содержащих текущих топливных инжекторов) в последующем цикле работы двигателя, может быть изменено для компенсации утечки соответствующего количества топлива в идентифицированный цилиндр. Дополнительно или альтернативно может быть изменено (например, уменьшено) количество топлива, подаваемого в цилиндр(ы) с текущими инжекторами для компенсации количества топлива, утекающего в эти цилиндры. На этапе 314 производят проверки выполнения условий последующей остановки двигателя на холостом ходу. В случае невыполнения условий остановки двигателя на холостом ходу способ 300 снова переходит к этапу 312.

В случае выполнения условий остановки двигателя на холостом ходу способ 300 переходит к этапу 315 для определения температуры двигателя, и если она ниже порогового значения, способ 300 переходит к этапу 317, на котором двигатель выключают без установки идентифицированного цилиндра в определенное положение. В таких условиях низкой температуры идентифицированный цилиндр может быть оставлен, например, в состоянии, в котором его выпускной клапан полностью закрыт. В соответствии с одним из примеров осуществления при температуре, меньшей порогового значения, при которой испарения топлива более не происходит, остановку двигателя производят без изменения положения

идентифицированного цилиндра. В соответствии с другим вариантом осуществления, если остановка двигателя на холостом ходу происходит во время работы двигателя, когда двигатель еще не был разогрет до температуры, превышающей пороговое значение, двигатель может быть остановлен без дальнейшей корректировки для перевода выбранного цилиндра в положение, в котором его выпускной клапан открыт.

Как было указано выше, пороговая температура может быть установлена на основе температуры испарения топлива. Если температура двигателя ниже пороговой, топливо, вытекающее из инжектора может оставаться в виде жидкости, например, на стенках цилиндра и не может выходить через открытый выпускной клапан. Соответственно, отказ от изменения положения двигателя в этих условиях обеспечивает возможность экономии энергии, необходимой для вращения двигателя. Кроме того, пороговая температура может быть установлена с учетом летучести топлива. Например, пороговая температура может быть более низкой для топлива с более высоким содержанием этанола (например, топлива Е100), чем для топлива с более низким содержанием этанола (например, бензина). Затем способ 300 завершает работу.

Если температура двигателя, измеренная на этапе 315, превышает пороговую, способ переходит к этапу 316 для произведения остановки двигателя и изменения положения двигателя так, чтобы обеспечить определенное состояние цилиндра с текущим топливным инжектором, например, соответствующее такту выпуска, так, что выпускной клапан по меньшей мере частично открыт, что способствует выводу паров протекшего топлива из цилиндра, как более подробно описано ниже со ссылками на фиг. 4.

На фиг. 4 представлен пример осуществления способа 400 устранения последствий утечки топлива из идентифицированного в цилиндре двигателя текущего топливного инжектора. Способ 400 может быть выполнен в случае обнаружения течи в топливном инжекторе цилиндра двигателя при наличии запроса на остановку двигателя. В соответствии с одним из примеров осуществления способ 400 может быть выполнен в качестве составной части вышеописанного способа 300. На этапе 402 производят остановку двигателя в случае получения запроса на остановку двигателя на холостом ходу. Например, прекращают впрыск топлива, отключают зажигания и т.д., что приводит к самопроизвольному замедлению вращения двигателя до его остановки. Вов время остановки двигателя или после его полной остановки способ 400 переходит к этапу 404. На этапе 404 определяют конечное положение двигателя. Например, может быть произведено измерение углового положения коленчатого вала при помощи датчика, например, датчика 118 положения двигателя по фиг. 2, для определения положения поршня и соответствующего такта, на котором идентифицированный цилиндр предположительно должен находиться после остановки двигателя.

Затем способ 400 переходит к этапу 406, на котором определяют, находится ли или будет ли двигатель находиться в заданном положении после остановки, причем в заданном положении идентифицированный цилиндр должен находиться после остановки двигателя на такте выпуска или в другом состоянии, в котором его выпускной клапан по меньшей мере частично открыт.Если это не так, способ переходит к этапу 418, на котором производят изменение положения двигателя с перемещением в такое положение, так, что выпускной клапан идентифицированного цилиндра с текущим топливным инжектором открыт.В соответствии с одним из примеров осуществления изменение положения двигателя может включать в себя вращение двигателя электродвигателем, например, электродвигателем стартера, на этапе 420. Например, электродвигатель стартера может вращать двигатель до приведения идентифицированного цилиндра в состояние такта выпуска. В соответствии с другие примером осуществления дополнительная нагрузка может быть использована на этапе 422 для воздействия на вращение двигателя таким образом, чтобы обеспечить его остановку в положении, соответствующем такту выпуска идентифицированного цилиндра. В соответствии с одним из примеров осуществления вращение двигателя электродвигателем до достижения заданного положения двигателя включает в себя определение первого угла поворота в прямом направлении, необходимого для достижения требуемого положения, и определение второго угла поворота в обратном направлении, необходимого для достижения требуемого положения. Направление вращения может быть выбрано в соответствии с наименьшим углом поворота, необходимого для достижения требуемого положения, то есть если первый угол поворота больше второго угла поворота, двигатель вращают в обратном направлении на второй угол поворота, а если первый угол поворота меньше второго угла поворота, двигатель вращают в прямом направлении на первый угол поворота. В соответствии с другим примером осуществления изменение положения двигателя может включать в себя этап 424 вращения коленчатого вала, механически связанного ремнем синхронизации кулачков с распределительным валом, в результате чего он приводит распределительный вал в движение и устанавливает кулачок так, чтобы давление его поверхности на шток выпускного клапана, направленное против действия возвратной пружины, обеспечивало сохранение его открытого положения после остановки двигателя. Затем способ 400 переходит к этапу 408.

Если на этапе 406 устанавливают, что цилиндр находится на такте выпуска, изменения положения двигателя не производят, и способ 400 переходит к этапу 408. На этапе 408 пары утекшего топлива выходят из цилиндра с текущим топливным инжектором, установленного в положение такта выпуска, через открытый или частично открытый выпускной клапан в средства снижения токсичности выбросов, которые могут представлять собой трехкомпонентный каталитический нейтрализатор. На этапе 410 производят рассмотрение последующего запроса на запуск двигателя. В соответствии с одним из примеров осуществления контроллер, например, контроллер 12, представленный на фиг. 2, может выдавать сигнал о наличии запроса на повторный запуск двигателя на холостом ходу в случае отпуска оператором транспортного средства педали тормоза. В случае отсутствия получения запроса на запуск двигателя двигатель остается в состоянии остановки на холостом ходу с удержанием/преобразованием паров утекшего топлива в каталитическом нейтрализаторе. В случае получения запроса на запуск двигателя на этапе 412 производят запуск двигателя. Например, электродвигатель стартера может вращать двигатель, и впрыск топлива может быть возобновлен одновременно с разблокированием трансмиссии для увеличения крутящего момента, передаваемого на ведущие колеса для возобновления движения транспортного средства. Затем способ 400 переходит к этапу 414.

На этапе 414 определяют емкость каталитического нейтрализатора для хранения кислорода. В соответствии с одним из примеров осуществления изменение емкости для хранения кислорода определяют по разности первой емкости каталитического нейтрализатора для хранения кислорода на момент запуска двигателя и второй емкости каталитического нейтрализатора для хранения кислорода на момент предыдущего запуска двигателя до идентификации цилиндра с течью топливного инжектора. В соответствии с одним из примеров осуществления емкость каталитического нейтрализатора для хранения кислорода может быть определена по значениям концентрации кислорода в отработавших газах выше и ниже по потоку от каталитического нейтрализатора, определяемым кислородными датчиками, расположенными на входе и выходе каталитического нейтрализатора (например, датчиками 6 и 7 по фиг. 1), температуре каталитического нейтрализатора, массовому расходу отработавших газов и/или составу каталитического нейтрализатора. Хранение и/или преобразование паров топлива, утекающего из инжектора, может привести к истощению кислорода в каталитическом нейтрализаторе. Высокая емкость каталитического нейтрализатора для хранения кислорода и низкое содержание кислорода в каталитическом нейтрализаторе в момент запуска двигателя могут привести к снижению эффективности окисления уловленных паров топлива и других компонентов отработавших газов в каталитическом нейтрализаторе. Если содержание кислорода в каталитическом нейтрализаторе меньше заранее определенного значения, такое содержание кислорода может быть увеличено на этапе 416 во время или после запуска двигателя. Например, во время запуска двигателя после остановки двигателя воздушно-топливное отношение может быть скорректировано (например, может быть использована работа двигателя при обедненном воздушно-топливном отношении) в соответствии с изменением емкости каталитического нейтрализатора для хранения кислорода. Таким образом обеспечивают возможность устранения влияние течи топливного инжектора на работу каталитического нейтрализатора во время остановок двигателя на холостом ходу.

На фиг. 5 представлены графики моделирования давления в топливной рампе и состояния топливного насоса во время остановки двигателя на холостом ходу. На графике 504 по оси Y отложено давление в топливной рампе, а на графике 506 по оси Y отложено состояние топливного насоса (включенное или выключенное). По оси X отложено время, возрастающее слева направо. Вертикальные линии отмечают ключевые моменты, например, время остановки двигателя на холостом ходу в интервале Т₁-Т₂. Кривые 500 и 508 показывают изменения давления в топливной рампе.

В интервале T₀-Т₁ топливный насос включен и подает топливо в топливную рампу (график 506), причем кривая давления в топливной рампе не изменяется (график 504). Во время остановки двигателя на холстом ходу в течение интервала Т₁-Т₂ топливный насос выключен и не подает топлива в топливную рампу. В течение интервала Т₁-Т₂ на графике 504 видно некоторое снижение кривой 500 давления топлива, соответствующее небольшому падению давления топлива, нормальному при приостановке работы топливного насоса на время остановки двигателя на холостом ходу. В то же время, снижение кривой 508 в течение интервала Т₁-Т₂ более значительно (например, в связи с большим падением давления топлива по сравнению с кривой, соответствующей случаю отсутствия утечки топлива), что указывает на наличие утечки топлива. В соответствии с одним из примеров осуществления уменьшение давления в топливной рампе при остановке двигателя на холостом ходу может свидетельствовать о наличии течи в одном или нескольких инжекторах. По завершении остановки двигателя на холостом ходу, то есть после момента Т₂, в который происходит включение топливного насоса и возобновление подачи топлива в топливную рампу, наблюдается соответствующее увеличение давления в топливной рампе, например, как показано на графике 504.

На фиг. 6 представлены графики, показывающие положение впускного и выпускного клапанов идентифицированного цилиндра с течью, а также соответствующие значения частоты вращения двигателя и состояния электродвигателя стартера на протяжении двух рабочих циклов четырехтактного двигателя во время остановки двигателя на холостом ходу. На графике 602 по оси Y отложено положение впускного клапана (кривая 612), а на графике 604 - положение выпускного клапана (кривая 614). График 606 иллюстрирует пример изменений состояния электродвигателя стартера (кривая 616), а на графике 608 по оси Y отложена частота вращения двигателя (кривая 618). По оси X отложены соответствующие такты двух последовательных циклов работы двигателя, первого цикла 610 и второго цикла 611. Первый цикл 610 представляет собой последний цикл перед остановкой двигателя после прекращения впрыска топлива. Второй цикл 611 соответствует включению электродвигателя для изменения положения двигателя. Длительность каждого из тактов двигателя обозначена вертикальными линиями. В соответствии с одним из примеров осуществления интервал T₀-Т₁ соответствует такту впуска, за которым следует такт сжатия в интервале Т₁-Т₂, рабочий такт в интервале Т₂-Т₃ и такт выпуска в интервале Т₃-Т₄. В следующем цикле 611 такты впуска, сжатия, расширения и выпуска отмечены, соответственно, интервалами Т₄-Т₅, Т₅-Т₆, Т₆-Т₇ и Т₇-Т₈. Следует отметить, что длительность разных тактов четырехтактного цикла может быть различной, например, каждый следующий такт может длиться дольше, чем предыдущие такты, в связи с замедлением вращения коленчатого вала. Как показывает кривая 612 положения впускного клапана, в первом цикле 610 происходит открытие впускного клапана идентифицированного цилиндра на такте впуска T₀-Т₁, причем, как показывает кривая 614, выпускной клапан находится в закрытом положении. На такте выпуска, который происходит в интервале Т₃-Т₄, впускной клапан остается закрытым, а выпускной клапан открывают. Как видно из графика 606, электродвигатель стартера в этом интервале не работает.

На протяжении второго цикла 611 электродвигатель стартера включают для поворота двигателя в выбранное положение, определенное в зависимости от идентифицированного цилиндра так, чтобы обеспечить установку идентифицированного цилиндра в состояние такта выпуска Т₇-Т₈ с открытым выпускным клапаном и закрытым впускным клапаном. Затем электродвигатель стартера отключают, и двигатель остается в выбранном положении.

В соответствии с одним из примеров осуществления изменение положения двигателя может быть произведено в зависимости от показаний электронного датчика, определяющего угловое положение коленчатого вала на момент остановки двигателя. Например, выбранное положение двигателя может соответствовать некоторому диапазону угловых положений коленчатого вала, так, что выпускной клапан идентифицированного цилиндра по меньшей мере частично открыт, например, углам поворота коленчатого вала от 540 до 720°, причем электродвигатель стартера может вращать двигатель до достижения коленчатым валом углового положения, находящегося в пределах такого диапазона угловых положений коленчатого вала. В соответствии с другим примером осуществления выбранное положение двигателя может соответствовать угловому положению коленчатого вала, так, что выпускной клапан находится в точке наибольшего подъема, например, равному 630°, причем электродвигатель стартера может вращать двигатель до достижения коленчатым валом углового положения, находящегося в пределах порогового отклонения (например, равного 10°) от выбранного положения. Кроме того, в соответствии с некоторыми из примеров осуществления, в которых транспортное средство использует систему изменения фаз газораспределения, выбранное положение может быть определено в зависимости от состояния системы изменения фаз газораспределения на момент остановки двигателя. Например, при некоторых из остановок двигателя выпускной клапан идентифицированного цилиндра может быть открыт при угловом положении коленчатого вала, составляющем от 540 до 720°, а при других остановках двигателя с изменением времени срабатывания выпускного клапана выпускной клапан идентифицированного цилиндра может быть открыт при угловом положении коленчатого вала, составляющем от 500 до 720° или при другом соответствующем положении двигателя. Электродвигатель стартера может вращать двигатель в требуемом направлении, определенном в соответствии с положением коленчатого вала, например, в прямом или обратном направлении, так, чтобы обеспечить перевод двигателя в выбранное положение с поворотом на наименьший угол.

Электродвигатель стартера может быть задействован во время замедляющегося вращения двигателя при его приближении к остановке для уменьшения расхода энергии на вращение двигателя электродвигателем стартера, или же электродвигатель стартера может быть задействован после остановки двигателя. В соответствии с другим примером осуществления для воздействия на вращение двигателя и его перевода в выбранное положение может быть использована дополнительная нагрузка. Например, в качестве дополнительной нагрузки на двигатель может быть задействован компрессор системы кондиционирования воздуха. Дополнительная нагрузка может обеспечить скорейшую остановку двигателя по сравнению с его вращением без дополнительной нагрузки. В соответствии с другим примером осуществления изменение положения двигателя может не требоваться, если положение двигателя на момент его остановки уже соответствует выбранному положению. В соответствии с одним из примеров осуществления на изменение положения двигателя может влиять состояние аккумуляторной батареи, причем вращение двигателя электродвигателем может быть предусмотрено только в случае превышения зарядом аккумуляторной батареи порогового уровня заряда. Таким образом, установка цилиндра с текущим топливным инжектором в состояние, соответствующее такту выпуска, в котором его выпускной клапан по меньшей мере частично открыт, при остановке двигателя на холостом ходу обеспечивает возможность устранения последствий течи топливного инжектора.

Хотя процедура остановки двигателя при наличии течи топливного инжектора была описана выше в применении к остановке двигателя на холостом ходу, следует понимать, что процедура остановки двигателя, описанная со ссылками на фиг. 4 и 6, может быть выполнена и в других случаях остановки двигателя. Например, положение двигателя может быть изменено так, чтобы выпускной клапан идентифицированного цилиндра с текущим топливным инжектором был после остановки двигателя по меньшей мере частично открыт, и при нормальной остановке двигателя по требованию оператора. В соответствии с другим примером осуществления положение двигателя может быть изменено так, чтобы выпускной клапан идентифицированного цилиндра с текущим топливным инжектором был после остановки двигателя по меньшей мере частично открыт, в случае переключения гибридного транспортного средства с режима работы от двигателя на режим работы от аккумуляторной батареи.

Технический эффект изменения положения цилиндра двигателя с текущим топливным инжектором для открытия его выпускного клапана во время остановки двигателя на холостом ходу состоит в обеспечении возможности вывода паров вытекшего топлива в каталитический нейтрализатор, в котором производят окисление паров топлива для снижения токсичности выбросов. Данный способ также обеспечивает сокращение сбоев при повторном запуске двигателя после продолжительных остановок и запусков двигателя, в частности, пропусков зажигания, рывков в движении транспортного средства и попадания пузырей воздуха в топливную систему, а также предотвращение повреждения двигателя протекшим топливом.

Способ для двигателя включает в себя идентификацию цилиндра двигателя с течью топливного инжектора; и во время или после остановки двигателя установку двигателя в положение, выбранное в зависимости от идентифицированного цилиндра, так, что выпускной клапан идентифицированного цилиндра по меньшей мере частично открыт.В соответствии с первым примером осуществления данного способа установка двигателя в выбранное положение включает в себя изменение положение двигателя в условиях отсутствия сгорания и движения транспортного средства без привода от двигателя В соответствии со вторым примером осуществления данный способ может включать в себя способ по первому примеру осуществления, причем установка двигателя в выбранное положение дополнительно включает в себя вращение двигателя электродвигателем для обеспечения остановки двигателя в выбранном положении, так, что выпускной клапан идентифицированного цилиндра по меньшей мере частично открыт. В соответствии с третьим примером осуществления данный способ может включать в себя способ по первому и/или второму примеру осуществления, причем вращение двигателя электродвигателем в выбранное положение двигателя дополнительно включает в себя вращение двигателя электродвигателем в случае остановки двигателя. В соответствии с четвертым примером осуществления данный способ может включать в себя способ по одному или нескольким примерам осуществления с первого по третий, причем вращение двигателя электродвигателем в выбранное положение двигателя дополнительно включает в себя определение первого угла поворота в прямом направлении, необходимого для достижения выбранного положения, определение второго угла поворота в обратном направлении, необходимого для достижения выбранного положения, и вращение двигателя электродвигателем в прямом направлении на первый угол поворота или вращение двигателя электродвигателем в обратном направлении на второй угол поворота. В соответствии с пятым примером осуществления данный способ может включать в себя способ по одному или нескольким примерам осуществления с первого по четвертый и дополнительно включает в себя вращение двигателя электродвигателем в обратном направлении на второй угол поворота, если первый угол поворота меньше второго угла поворота, и вращение двигателя электродвигателем в прямом направлении на первый угол поворота, если первый угол поворота больше второго угла поворота. В соответствии с шестым примером осуществления данный способ может включать в себя способ по одному или нескольким примерам осуществления с первого по пятый и дополнительно включает в себя вращение двигателя электродвигателем только в случае превышения зарядом аккумуляторной батареи порогового уровня заряда. В соответствии с седьмым примером осуществления данный способ может включать в себя способ по одному или нескольким примерам осуществления с первого по шестой и дополнительно включает в себя начало остановки двигателя на холостом ходу в зависимости от одного или нескольких из таких параметров, как частота вращения двигателя, положение педали тормоза и положение педали акселератора, причем установка двигателя в выбранное положение включает в себя установку двигателя в выбранное положение во время или после начала остановки двигателя на холостом ходу.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения способ для двигателя, содержащего множество цилиндров, включает в себя идентификацию одного из множества цилиндров двигателя, имеющего течь топливного инжектора; корректировку количества топлива, подаваемого в один или несколько из множества цилиндров двигателя во время работы двигателя; и установку двигателя в положение, выбранное в зависимости от идентифицированного цилиндра, так, что выпускной клапан идентифицированного цилиндра по меньшей мере частично открыт, во время или после остановки двигателя. В соответствии с первым примером осуществления данного способа корректировка количества топлива, подаваемого в один или несколько из множества цилиндров двигателя, включает в себя определение количества топлива, вытекающего в идентифицированный цилиндр в течение цикла работы двигателя; и уменьшение количества топлива, подаваемого в один или несколько из остальных цилиндров двигателя в последующем цикле работы двигателя на количество, соответствующее количеству топлива, вытекающего в идентифицированный цилиндр. В соответствии со вторым примером осуществления данный способ может включать в себя способ по первому примеру осуществления, причем определение количества топлива, вытекающего в идентифицированный цилиндр в течение цикла работы двигателя, включает в себя определение количества топлива, вытекающего в идентифицированный цилиндр в течение цикла работы двигателя, по показаниям кислородного датчика отработавших газов. В соответствии с третьим примером осуществления данный способ может включать в себя способ по первому и/или второму примеру осуществления, причем определение количества топлива, вытекающего в идентифицированный цилиндр в течение цикла работы двигателя, включает в себя определение количества топлива, вытекающего в идентифицированный цилиндр в течение цикла работы двигателя, по изменению емкости для хранения кислорода каталитического нейтрализатора, расположенного ниже по потоку от двигателя, во время остановки двигателя. В соответствии с четвертым примером осуществления данный способ может включать в себя способ по одному или нескольким примерам осуществления с первого по третий, причем изменение емкости для хранения кислорода определяют по разности между первым значением емкости для хранения кислорода каталитического нейтрализатора, определенным при последующем запуске двигателя, и вторым значением емкости для хранения кислорода каталитического нейтрализатора, определенным при предшествующем запуске двигателя до идентификации цилиндра, имеющего течь топливного инжектора. В соответствии с пятым примером осуществления данный способ может включать в себя способ по одному или нескольким примерам осуществления с первого по четвертый и дополнительно включает в себя корректировку воздушно-топливного отношения двигателя в зависимости от изменения емкости для хранения кислорода каталитического нейтрализатора во время запуска двигателя, производимого после остановки двигателя. В соответствии с шестым примером осуществления данный способ может включать в себя способ по одному или нескольким примерам осуществления с первого по пятый, причем остановка двигателя представляет собой остановку двигателя на холостом ходу, производимую автоматически в зависимости от величины требуемого оператором крутящего момента. В соответствии с седьмым примером осуществления данный способ может включать в себя способ по одному или нескольким примерам осуществления с первого по шестой, причем установка двигателя в выбранное положение включает в себя корректировку нагрузки на двигатель во время остановки двигателя. В соответствии с восьмым примером осуществления данный способ может включать в себя способ по одному или нескольким примерам осуществления с первого по седьмой, причем корректировка количества топлива, подаваемого в один или несколько из множества цилиндров двигателя, включает в себя корректировку количества топлива, подаваемого в идентифицированный цилиндр.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения способ для двигателя, содержащего множество цилиндров, включает в себя идентификацию одного из множества цилиндров, имеющего течь топливного инжектора, и вращение двигателя электродвигателем для достижения положения двигателя, выбранного в зависимости от идентифицированного цилиндра, во время или после остановки двигателя в случае обнаружения течи топливного инжектора по результатам проверки топливной системы на наличие течи; и сохранение конечного положения остановки двигателя во время или после остановки двигателя в случае отсутствия обнаружения течи топливного инжектора по результатам проверки топливной системы на наличие течи. В соответствии с первым примером осуществления данного способа выбранное положение двигателя представляет собой положение двигателя, в котором идентифицированный цилиндр находится в состоянии такта выпуска. В соответствии со вторым примером осуществления данный способ может включать в себя способ по первому примеру осуществления, причем выбранное положение представляет собой положение двигателя, в котором выпускное клапан идентифицированного цилиндра находится в пределах порогового отклонения от положения максимального подъема выпускного клапана. В соответствии с третьим примером осуществления данный способ может включать в себя способ по первому и/или второму примеру осуществления, причем сохранение конечного положения остановки двигателя во время или после остановки двигателя в случае отсутствия обнаружения течи топливного инжектора по результатам проверки топливной системы на наличие течи включает в себя сохранение произвольного конечного положения остановки двигателя без вращения двигателя электродвигателем.

Следует отметить, что включенные в настоящую заявку примеры алгоритмов управления и оценки могут использоваться с разнообразными конфигурациями систем двигателей и/или транспортных средств. Раскрытые в настоящей заявке способы и алгоритмы управления могут храниться в виде исполняемых инструкций в долговременной памяти и могут исполняться системой управления, содержащей контроллеры в сочетании с различными датчиками, исполнительными устройствами и другими компонентами двигателя.. Раскрытые в настоящей заявке конкретные алгоритмы могут представлять собой одну или любое количество стратегий обработки, таких как управляемые событиями, управляемые прерываниями, многозадачные, многопотоковые и т.д. Таким образом, проиллюстрированные разнообразные действия, операции и/или функции могут выполняться в указанной последовательности, параллельно, а в некоторых случаях - могут опускаться. Точно так же указанный порядок обработки не обязательно требуется для достижения отличительных особенностей и преимуществ описываемых здесь вариантов осуществления изобретения, но служит для удобства иллюстрирования и описания. Одно или несколько из иллюстрируемых действий, операций и/или функций могут выполняться повторно в зависимости от конкретной применяемой стратегии. Кроме того, раскрытые действия, операции и/или функции могут графически изображать код, программируемый в долговременной памяти машиночитаемого носителя данных в системе управления двигателем, причем раскрытые действия выполняются путем исполнения инструкций в системе, содержащей различные аппаратные компоненты двигателя в сочетании с электронным контроллером.

Следует понимать, что раскрытые в настоящем описании конфигурации и программы по своей сути являются лишь примерами, и что конкретные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, ибо возможны разнообразные их модификации. Например, вышеизложенная технология может быть применена к двигателям со схемами расположения цилиндров V-6, I-4, I-6, V-12, в схеме с 4-мя оппозитными цилиндрами и в двигателях других типов. Предмет настоящего изобретения включает в себя все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и схем, а также других отличительных признаков, функций и/или свойств, раскрытых в настоящем описании.

В нижеследующей формуле изобретения, в частности, указаны определенные комбинации и подкомбинации компонентов, которые считаются новыми и неочевидными. В таких пунктах формулы ссылка может быть сделана на «один» элемент или «первый» элемент или на эквивалентный термин. Следует понимать, что такие пункты могут включать в себя один или более указанных элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Иные комбинации и подкомбинации раскрытых отличительных признаков, функций, элементов или свойств могут быть включены в формулу путем изменения имеющихся пунктов или путем представления новых пунктов формулы в настоящей или родственной заявке. Такие пункты формулы изобретения, независимо от того, являются они более широкими, более узкими, эквивалентными или отличающимися в отношении объема идеи первоначальной формулы изобретения, также считаются включенными в предмет настоящего изобретения.

Изобретение может быть использовано в системах управления топливоподачей двигателей внутреннего сгорания. Предлагаются способы и системы для устранения последствий течи топливного инжектора в условиях остановки двигателя на холостом ходу. В соответствии с одним из примеров осуществления способ по изобретению может включать в себя во время или после остановки двигателя, идентификацию цилиндра двигателя с течью топливного инжектора и установку двигателя, например, путем вращения его электродвигателем, в положение, выбранное в зависимости от идентифицированного цилиндра, так что выпускной клапан идентифицированного цилиндра по меньшей мере частично открыт. Изобретение позволяет повысить стабильность запуска и работы двигателя после его остановки при наличии течи инжектора, а также снизить токсичность отработавших газов за счет отвода паров вытекшего топлива из цилиндра в каталитический нейтрализатор. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ для двигателя, содержащего множество цилиндров, включающий в себя следующее:

идентифируют цилиндр двигателя с течью топливного инжектора; и

во время или после остановки двигателя устанавливают двигатель в положение, выбранное в зависимости от идентифицированного цилиндра, так что выпускной клапан идентифицированного цилиндра по меньшей мере частично открыт,

причем при установке двигателя в выбранное положение вращают двигатель электродвигателем для обеспечения остановки двигателя в выбранном положении, так что выпускной клапан идентифицированного цилиндра по меньшей мере частично открыт.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при установке двигателя в выбранное положение изменяют положение двигателя в условиях отсутствия сгорания и движения без привода от двигателя.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при вращении двигателя электродвигателем в выбранное положение двигателя вращают двигатель электродвигателем в случае остановки двигателя.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при вращении двигателя электродвигателем в выбранное положение двигателя определяют первый угол поворота в прямом направлении, необходимый для достижения выбранного положения двигателя, определяют второй угол поворота в обратном направлении, необходимый для достижения выбранного положения двигателя, и вращают двигатель электродвигателем в прямом направлении на первый угол поворота или вращают двигатель электродвигателем в обратном направлении на второй угол поворота.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что вращают двигатель в обратном направлении на второй угол поворота, если первый угол поворота больше второго угла поворота, и вращают двигатель в прямом направлении на первый угол поворота, если первый угол поворота меньше второго угла поворота.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при вращении двигателя электродвигателем вращают двигатель электродвигателем в случае превышения зарядом аккумуляторной батареи порогового уровня заряда.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно начинают остановку двигателя на холостом ходу в зависимости от одного или нескольких из таких параметров, как частота вращения двигателя, положение педали тормоза и положение педали акселератора, причем при установке двигателя в выбранное положение устанавливают двигатель в выбранное положение во время или после начала остановки двигателя на холостом ходу.

8. Способ для двигателя, содержащего множество цилиндров, включающий в себя следующее:

идентифицируют один из множества цилиндров двигателя, имеющий течь топливного инжектора;

во время работы двигателя корректируют количество топлива, подаваемого в один или несколько из множества цилиндров двигателя; и

во время или после остановки двигателя устанавливают двигатель в положение, выбранное в зависимости от идентифицированного цилиндра, так что выпускной клапан идентифицированного цилиндра по меньшей мере частично открыт;

причем корректировка количества топлива, подаваемого в один или несколько из множества цилиндров двигателя, включает в себя следующее:

определяют количество топлива, вытекающего в идентифицированный цилиндр в течение цикла работы двигателя; и

уменьшают количество топлива, подаваемого в один или несколько остальных цилиндров двигателя в последующем цикле работы двигателя на количество, соответствующее количеству топлива, вытекающего в идентифицированный цилиндр.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что при определении количества топлива, вытекающего в идентифицированный цилиндр в течение цикла работы двигателя, определяют количество топлива, вытекающего в идентифицированный цилиндр в течение цикла работы двигателя, по показаниям кислородного датчика отработавших газов.

10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что при определении количества топлива, вытекающего в идентифицированный цилиндр в течение цикла работы двигателя, определяют количество топлива, вытекающего в идентифицированный цилиндр в течение цикла работы двигателя, по изменению емкости для хранения кислорода каталитического нейтрализатора, расположенного ниже по потоку от двигателя, во время остановки двигателя, причем изменение емкости для хранения кислорода определяют по разности между первым значением емкости для хранения кислорода каталитического нейтрализатора при последующем запуске двигателя, и вторым значением емкости для хранения кислорода каталитического нейтрализатора при предшествующем запуске двигателя до идентификации цилиндра, имеющего течь топливного инжектора.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что дополнительно во время запуска двигателя, производимого после остановки двигателя, корректируют воздушно-топливное отношение двигателя в зависимости от изменения емкости для хранения кислорода каталитического нейтрализатора.

12. Способ по п. 8, отличающийся тем, что при корректировке количества топлива, подаваемого в один или несколько из множества цилиндров двигателя, корректируют количество топлива, подаваемого в идентифицированный цилиндр.

13. Способ по п. 8, отличающийся тем, что остановка двигателя представляет собой остановку двигателя на холостом ходу, производимую автоматически в зависимости от величины требуемого оператором крутящего момента.

14. Способ по п. 8, отличающийся тем, что при установке двигателя в выбранное положение корректируют нагрузку на двигатель во время остановки двигателя.

15. Способ для двигателя, содержащего множество цилиндров, включающий в себя:

в случае обнаружения течи топливного инжектора по результатам проверки топливной системы на наличие течи идентифицируют один из множества цилиндров, имеющий течь топливного инжектора, и во время или после остановки двигателя вращают двигатель электродвигателем для достижения положения двигателя, выбранного в зависимости от идентифицированного цилиндра; и

в случае отсутствия обнаружения течи топливного инжектора по результатам проверки топливной системы на наличие течи сохраняют конечное положение остановки двигателя во время или после остановки двигателя.

16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что выбранное положение двигателя представляет собой положение двигателя, в котором идентифицированный цилиндр находится в состоянии такта выпуска.

17. Способ по п. 15, отличающийся тем, что выбранное положение двигателя представляет собой положение двигателя, в котором выпускной клапан идентифицированного цилиндра находится в пределах порогового отклонения от положения максимального подъема выпускного клапана.

18. Способ по п. 15, отличающийся тем, что в случае отсутствия обнаружения течи топливного инжектора по результатам проверки топливной системы на наличие течи, во время или после остановки двигателя, при сохранении конечного положения остановки двигателя сохраняют произвольное конечное положение остановки двигателя без вращения двигателя электродвигателем.