Способ работы двигателя (варианты) и система управления двигателем

Способ работы двигателя (варианты) и система управления двигателем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Уровень техники

Нагар может образовываться в двигателе, когда топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры двигателя. Более конкретно, нагар может образовываться, когда топливо впрыскивается в цилиндр двигателя, в то время как двигатель является работающим на более высоких числах оборотов и нагрузках. Нагар может образовываться от неполного сгорания углеводородов, поскольку есть меньшее время, имеющееся в распоряжении для распыления топлива, впрыснутого в цилиндр на более высоких числах оборотов двигателя. Образование нагара также может быть находящимся под влиянием вовлечения углеводородов в цилиндр посредством продувки паров топлива, накопленных в бачке накопления паров топлива. В частности, поскольку продутые пары топлива могут смешиваться с воздухом, поступающим в двигатель, до того, как воздух поступает в цилиндр, может быть затруднительным, чтобы топливо, впрыснутое в цилиндр, испарялось и смешивалось с топливовоздушной смесью, поступающей в цилиндр. Следовательно, объем нагара, произведенного двигателем, может увеличиваться, когда накопленные пары топлива продуваются в двигатель.

Раскрытие изобретения

Авторы в материалах настоящей заявки осознали вышеупомянутые ограничения и предложили способ работы двигателя и систему управления двигателем.

Согласно одному аспекту предложен способ работы двигателя, подачу некоторого объема топлива из бачка накопления паров топлива в цилиндр, и регулирование количества импульсов впрыска топлива, подаваемого в цилиндр через топливную форсунку в течение цикла цилиндра, в ответ на некоторый объем топлива, подаваемого в цилиндр в течение цикла цилиндра из бачка накопления паров топлива.

Некоторый объем топлива предпочтительно непосредственно впрыскивается в цилиндр, при этом длительность импульса по меньшей мере одного импульса впрыска топлива, подаваемого в цилиндр, уменьшается при увеличении некоторого объема топлива, подаваемого в цилиндр из бачка накопления паров топлива.

Количество импульсов впрыска топлива, подаваемого в цилиндр, предпочтительно подается в течение такта впуска цилиндра.

Количество импульсов впрыска топлива, подаваемого в цилиндр, предпочтительно подается в течение такта впуска и такта сжатия цилиндра.

Способ предпочтительно дополнительно включает ограничение некоторого объема топлива, подаваемого из бачка накопления паров топлива в цилиндр для поддержания минимального количества импульсов впрыска топлива, подаваемого в цилиндр через топливную форсунку.

Количество импульсов впрыска топлива, подаваемого в цилиндр, предпочтительно дополнительно основано на запросе крутящего момента двигателя.

Согласно другому аспекту предложен способ работы двигателя, включающий подачу некоторого объема топлива из бачка накопления паров топлива в цилиндр, и регулирование количества импульсов впрыска топлива, подаваемого в цилиндр через топливную форсунку в течение цикла цилиндра, в ответ на некоторый объем топлива, подаваемого в цилиндр из бачка накопления паров топлива в течение цикла цилиндра, и минимальную длительность импульса топливной форсунки.

Минимальная длительность импульса топливной форсунки предпочтительно является длительностью импульса впрыска топлива, при которой по существу повторяемый минимальный объем топлива выдается через топливную форсунку.

Количество импульсов впрыска топлива, подаваемого в цилиндр, предпочтительно дополнительно основано на минимальном времени отключения топливной форсунки.

Количество импульсов впрыска топлива, подаваемого в цилиндр, предпочтительно дополнительно основано на запросе крутящего момента двигателя.

Количество импульсов впрыска топлива, подаваемого в цилиндр, предпочтительно дополнительно основано на объеме топлива, выдаваемого в цилиндр, когда топливная форсунка приводится в действие с минимальной длительностью импульса.

Количество импульсов впрыска топлива, которое подается в цилиндр, предпочтительно подается в течение такта впуска цилиндра.

По меньшей мере один импульс впрыска топлива, подаваемый топливной форсункой в течение цикла цилиндра, предпочтительно подается в течение цикла сжатия цилиндра.

Некоторый объем топлива, подаваемого из бачка накопления паров топлива в цилиндр, предпочтительно регулируется посредством регулирования рабочего цикла клапана управления продувкой.

Согласно еще одному аспекту предложена система управления двигателем, содержащая двигатель, бачок накопления паров топлива, топливную форсунку, подающую топливо в цилиндр двигателя, контроллер, включающий в себя команды для впрыска топлива в цилиндр за некоторое количество импульсов впрыска топлива в течение цикла цилиндра, при этом контроллер включает в себя дополнительные команды для подачи топлива в цилиндр через бачок накопления паров топлива и дополнительные команды для регулирования количества импульсов впрыска топлива в течение цикла цилиндра в ответ на некоторый объем топлива, выдаваемый, когда топливная форсунка приводится в действие с минимальной длительностью импульса.

Система предпочтительно дополнительно содержит дополнительные команды для увеличения количества импульсов впрыска топлива в течение цикла цилиндра.

Система предпочтительно дополнительно содержит систему впуска воздуха, подающую воздух в цилиндры двигателя, при этом бачок накопления паров топлива находится в сообщении с системой впуска воздуха.

Система предпочтительно дополнительно содержит клапан продувки паров топлива, при этом контроллер включает в себя дополнительные команды для регулирования рабочего цикла клапана продувки паров топлива для регулирования потока паров топлива в цилиндр.

Система предпочтительно дополнительно содержит дополнительные команды для уменьшения длительности импульса по меньшей мере одного импульса впрыска топлива в ответ на некоторый объем топлива, подаваемого в цилиндр через бачок накопления паров топлива.

Система предпочтительно дополнительно содержит дополнительные команды для уменьшения количества импульсов впрыска топлива, подаваемых в цилиндр, когда по меньшей мере один импульс впрыска топлива, подаваемый в цилиндр, имеет значение минимальной длительности импульса топливной форсунки.

Посредством подачи топлива в цилиндр в некотором количестве импульсов топлива наряду с тем, что топливо также подается в цилиндр через бачок накопления паров топлива, может быть возможным уменьшать образование нагара в сгоревших продуктах цилиндра. В частности, образование нагара цилиндра может уменьшаться выполнением многочисленных впрысков топлива в течение цикла цилиндра. В одном из примеров, количество импульсов впрыска топлива, подаваемого в цилиндр в течение цикла цилиндра, может доводиться до максимума для содействия испарению топлива, даже если смесь воздуха и топлива поступает в цилиндр через впускной клапан цилиндра.

Настоящее описание может обеспечивать несколько преимуществ. В частности, подход может обеспечивать уменьшенное образование нагара в побочных продуктах сгорания. В дополнение, способ может уменьшать себестоимость системы двигателя посредством уменьшения вероятности вынуждения предусматривать сажевый фильтр для двигателя. Кроме того, если система двигателя включает в себя сажевый фильтр, сажевому фильтру может быть необходимым восстанавливаться менее часто, когда применяется подход.

Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания станут без труда очевидны из последующего подробного описания при прочтении в одиночку или в сочетании с прилагаемыми чертежами.

Следует понимать, что раскрытие изобретения приведено для представления в упрощенном виде подборки концепций, которые дополнительно описаны ниже в подробном описании изобретения. Это раскрытие изобретения не предназначено для идентификации ключевых признаков или существенных признаков заявленного объекта изобретения, а также не предназначено для ограничения объема заявленного объекта изобретения. Кроме того, заявленный объект изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые решают любые или все недостатки, отмеченные в любой части данного описания.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой схематичный вид двигателя;

Фиг. 2 представляет собой примерную передаточную функцию топливной форсунки;

Фиг. 3 и 4 представляют собой примерные последовательности впрыска топлива, когда пары топлива подаются в цилиндр; и

Фиг. 5 представляет собой блок-схему последовательности операций примерного способа для работы двигателя.

Подробное описание изобретения

Настоящее описание имеет отношение к управлению впрыском топлива в цилиндр для уменьшения образования нагара внутри цилиндра. В одном из примеров, топливная форсунка, подающая топливо в цилиндр двигателя, как проиллюстрировано на фиг. 1, может регулироваться согласно описанию. Установка момента открывания топливной форсунки может регулироваться, как показано на фиг. 3 и 4. В одном из примеров, установка момента открывания топливной форсунки может быть основана на минимальной длительности импульса топливной форсунки, как показано на фиг. 2. Способ по п. 5 может быть основой для регулирования работы топливной форсунки, как показано на фиг. 3 и 4.

Со ссылкой на фиг. 1, двигатель 10 внутреннего сгорания, содержащий множество цилиндров, один цилиндр которого показан на фиг. 1, управляется электронным контроллером 12 двигателя. Двигатель 10 включает в себя камеру 30 сгорания и стенки 32 цилиндра с поршнем 36, расположенным в них и присоединенным к коленчатому валу 40. Камера 30 сгорания показана сообщающейся с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через соответственный впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Каждый впускной клапан и выпускной клапан может приводиться в действие кулачком 51 впускного клапана и кулачком 53 выпускного клапана. В качестве альтернативы, один или более из впускных и выпускных клапанов могут приводиться в действие электромеханически управляемым узлом катушки и якоря клапана. Фаза впускного кулачка 51 и выпускного кулачка 53 может регулироваться посредством исполнительных механизмов 59 и 69 кулачковых фаз. Положение кулачка 51 впускного клапана может определяться датчиком 55 кулачка впускного клапана. Положение кулачка 53 выпускного клапана может определяться датчиком 57 кулачка выпускного клапана.

Топливная форсунка 66 показана расположенной для впрыска топлива непосредственно в цилиндр 30, что известно специалистам в данной области техники как непосредственный впрыск. Топливная форсунка 66 выдает жидкое топливо пропорционально длительности импульса из контроллера 12. Топливо подается в топливную форсунку 66 топливной системой, включающей в себя топливный бак 140, топливный насос 142, топливопровод 141 и направляющую-распределитель для топлива (не показана). Топливная форсунка 66 питается рабочим током от контроллера 12. Пары топлива из топливного бака 140 могут накапливаться в бачке 144 паров топлива, который включает в себя активированный уголь 146 или другой наполнитель накопления углеводородов. Пары топлива поступают в бачок 144 накопления паров топлива из топливного бака 140 через трубопровод, когда открывается дренажный клапан 150, или когда пары топлива всасываются во впускной коллектор 44 через линию 143 продувки и продувочный клапан 148. В дополнение, впускной коллектор 44 показан сообщающимся с необязательным электронным дросселем 62, который регулирует положение дроссельной заслонки 64 для регулирования потока воздуха из воздухозаборника 42.

Система 88 зажигания без распределителя выдает искру зажигания в камеру 30 сгорания через запальную свечу 92 в ответ на действие контроллера 12. Система 88 зажигания может выдавать одиночную или многочисленные искры в каждый цилиндр в течение каждого цикла цилиндра. Кроме того, установка момента искрового зажигания, выдаваемого через систему 88 зажигания, может подвергаться опережению или запаздыванию относительно установки фаз распределения коленчатого вала в ответ на условия работы двигателя.

Универсальный датчик 126 содержания кислорода в отработавших газах (UEGO) показан присоединенным к выпускному коллектору 48 выше по потоку от устройства 70 последующей обработки отработавших газов. В качестве альтернативы, двухрежимный датчик кислорода выхлопных газов может использоваться вместо датчика 126 UEGO. В некоторых примерах, устройство 70 последующей обработки отработавших газов является сажевым фильтром и/или трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором. В других примерах, устройство 70 последующей обработки отработавших газов является исключительно трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором.

Контроллер 12 показан на фиг. 1 в качестве традиционного микрокомпьютера, включающего в себя: микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 106, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимую память 110 и традиционную шину данных. Контроллер 12 показан принимающим различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе: температуру охлаждающей жидкости двигателя (ЕСТ) с датчика 112 температуры, присоединенного к патрубку 114 охлаждения; датчик 134 положения, присоединенный к педали 130 акселератора для считывания положения, заданного ступней 132; датчик детонации для определения воспламенения остаточных газов (не показан); измерение давления во впускном коллекторе двигателя (MAP) с датчика 121 давления, присоединенного к впускному коллектору 44; датчик положения двигателя с датчика 118 на эффекте Холла, считывающего положение коленчатого вала 40; измерение массы воздуха, поступающего в двигатель, с датчика 120 (например, измерителя расхода воздуха с термоэлементом); и измерение положения дросселя с датчика 58. Барометрическое давление также может считываться (датчик не показан) для обработки контроллером 12. В предпочтительном аспекте настоящего описания, датчик 118 положения двигателя вырабатывает предопределенное количество равномерно разнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала, по которому может определяться частота вращения двигателя (RPM, в оборотах в минуту).

В некоторых примерах, двигатель может быть присоединен к системе электродвигателя/аккумуляторной батареи в транспортном средстве с гибридным приводом. Транспортное средство с гибридным приводом может иметь параллельную конфигурацию, последовательную конфигурацию, либо их варианты или комбинации. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, могут применяться другие конфигурации двигателя, например, дизельный двигатель.

Во время работы, каждый цилиндр в двигателе 10 типично подвергается четырехтактному циклу: цикл включает в себя такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. В течение такта впуска, обычно, выпускной клапан 54 закрывается, а впускной клапан 52 открывается. Воздух вовлекается в камеру 30 сгорания через впускной коллектор 44, поршень 36 перемещается к дну цилиндра, с тем чтобы увеличивать объем внутри камеры 30 сгорания. Положение, в котором поршень 36 находится около дна цилиндра и в конце своего хода (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наибольшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники ссылкой в качестве нижней мертвой точки (НМТ, BDC). Во время такта сжатия, впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 перемещается по направлению к головке блока цилиндров, с тем чтобы сжимать воздух внутри камеры 30 сгорания. Точка, в которой поршень 36 находится в конце своего хода и самой близкой к головке блока цилиндров (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наименьшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники в качестве верхней мертвой точки (ВМТ, TDC). В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как впрыск, топливо вводится в камеру сгорания. В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как воспламенение, впрыснутое топливо воспламеняется известным средством воспламенения, таким как свеча 92 зажигания, приводя к сгоранию. Во время рабочего такта, расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно в НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует перемещение поршня в крутящий момент вращающегося вала. В заключение, во время такта выпуска, выпускной клапан 54 открывается, чтобы выпускать подвергнутую сгоранию топливовоздушную смесь в выпускной коллектор 48, и поршень возвращается в ВМТ. Отметим, что вышеприведенное описано просто в качестве примера, и что привязка по времени открывания и/или закрывания впускного и выпускного клапанов может меняться так, чтобы давать положительные или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрывание впускного клапана, или различные другие примеры.

Таким образом, система по фиг. 1 предусматривает управление двигателем, содержащее: двигатель; бачок накопления паров топлива; топливную форсунку, подающую топливо в цилиндр двигателя; контроллер, включающий в себя команды для впрыска топлива в цилиндр за некоторое количество импульсов впрыска топлива в течение цикла цилиндра, контроллер включает в себя дополнительные команды для подачи топлива в цилиндр через бачок накопления паров топлива, контроллер включает в себя дополнительные команды для регулирования количества импульсов впрыска топлива в течение цикла цилиндра в ответ на объем топлива, выдаваемый, когда топливная форсунка приводится в действие с минимальной длительностью импульса. Таким образом, количество впрысков топлива в течение цикла цилиндра может иметь отношение к характеристике топливной форсунки.

Система дополнительно содержит дополнительные команды для максимизации количества импульсов впрыска топлива в течение цикла цилиндра. В некоторых примерах, система дополнительно содержит систему впуска воздуха, подающую воздух в цилиндры двигателя, и где бачок накопления паров топлива находится в сообщении с системой впуска воздуха. Система дополнительно содержит клапан продувки паров топлива, и где контроллер включает в себя дополнительные команды для регулирования рабочего цикла клапана продувки паров топлива, чтобы регулировать поток паров топлива в цилиндр. Система дополнительно содержит дополнительные команды для уменьшения длительности импульса по меньшей мере одного импульса впрыска топлива в ответ на объем топлива, подаваемого в цилиндр через бачок накопления паров топлива. Система дополнительно содержит дополнительные команды для уменьшения количества импульсов впрыска топлива, подаваемого в цилиндр, когда по меньшей мере один импульс впрыска топлива, подаваемого в цилиндр, имеет значение минимальной длительности импульса топливной форсунки.

Далее, со ссылкой на фиг. 2, показан примерный моделированный график передаточной функции для топливной форсунки. Ось X представляет длительность импульса топливной форсунки, где топливная форсунка питается номинальным напряжением. Например, топливная форсунка с номинальным напряжением 14 Вольт может питаться импульсом 5 мс 14 Вольт, чтобы открывать топливную форсунку и выдавать топливо в цилиндр. Ось Y представляет массу топлива, впрыскиваемого топливной форсункой, когда форсунка питается напряжением с номинальным напряжением. Передаточная функция по фиг. 2 может корректироваться, когда топливная форсунка питается напряжением, меньшим чем или большим чем номинальное напряжение форсунки. Например, масса впрыскиваемого топлива может уменьшаться, если топливная форсунка питается длительностью импульса 5 мс 10 Вольт. Передаточная функция по фиг. 2 может быть представляющей топливную форсунку 66, показанную на фиг. 1. Кроме того, передаточная функция по фиг. 2 может храниться в памяти контроллера 12, показанного на фиг. 1.

Фиг. 2 показывает, что масса топлива является по существу нулевой до тех пор, пока не достигнута минимальная длительность 202 импульса впрыска топлива. В некоторых вариантах осуществления, топливная форсунка может впрыскивать небольшой объем топлива, который не является повторяемым для длительностей импульса впрыска топлива, меньших, чем минимальная длительность импульса впрыска топлива. Поэтому, топливная форсунка не приводится в действие на длительностях импульса впрыска топлива, меньших, чем минимальная длительность импульса впрыска топлива. Как только на форсунку подается длительность импульса впрыска топлива, которая является по меньшей мере минимальной длительностью импульса впрыска топлива или большей, масса впрыскиваемого топлива из топливной форсунки увеличивается линейно с увеличением длительности импульса впрыска топлива. Минимальная масса впрыскиваемого топлива показана, как представлено интервалом 204. Минимальная масса впрыскиваемого топлива соответствует минимальной длительности импульса впрыска топлива. Следует отметить, что минимальная впрыскиваемая масса топлива и минимальная длительность импульса впрыска топлива являются конструктивными соображениями и могут меняться от одной конструкции топливной форсунки к другой конструкции топливной форсунки.

Далее, со ссылкой на фиг. 3, показана моделированная последовательность впрыска топлива в течение увеличения продувки паров топлива из бачка накопления паров топлива. Последовательность по фиг. 3 может быть предусмотрена способом по фиг. 5, выполняемым посредством команд контроллера 12 в системе по фиг. 1.

Первый график сверху по фиг. 3 представляет такты цилиндра номер один из четырех тактов четырехцилиндрового двигателя, имеющего порядок работы цилиндров 1-3-4-2. Такт выпуска сокращенно указан как ЕХН наряду с тем, что соответственные такты впуска, сжатия и расширения сокращенно указаны как INT, СОМР и ЕХР.

Второй график сверху по фиг. 3 представляет установку моментов событий впрыска топлива в течение соответственных тактов цилиндра по первому графику сверху по фиг. 3. Впрыскиваемая масса топлива увеличивается с увеличением длительности импульса. Время включения или длительность импульса форсунки представлены в качестве импульсов, подобных 302. Время отключения форсунки представлено в качестве отсутствия импульсов, подобных моменту времени на 304. Подобным образом, масса впрыскиваемого топлива уменьшается с убыванием длительности импульса.

Третий график сверху по фиг. 3 представляет объем топлива продувки паров топлива, поступающий в цилиндр номер один из бачка накопления паров топлива, такого как 144 по фиг. 1. Масса паров топлива, поступающих в цилиндр номер один увеличивается направлении стрелки оси Y.

Показана последовательность в течение немного больше, чем трех циклов цилиндра; однако, события, показанные в последовательности, могут происходить в течение нескольких минут во время продувки бачка накопления паров топлива. Кроме того, первый, второй и третий графики по фиг. 3 имеют место в одно и то же время и в одном и том же масштабе времени.

Последовательность начинается в момент Т₀ времени, где двигатель является работающим, и цилиндр номер один начинает такт выпуска. Топливо не продувается из бачка накопления паров топлива в момент Т₀ времени, и впрыск топлива отсутствует в течение такта выпуска.

В момент T₁ времени, цилиндр номер один входит в такт впуска, и начинается впрыск топлива в цилиндр номер один. Топливо не продувается из бачка накопления паров топлива в момент T₁ времени.

Во время более высоки чисел оборотов и нагрузок двигателя, топливо, которое непосредственно впрыскивается в цилиндр, может образовывать нагар в цилиндре во время сгорания. Один из способов для уменьшения или ограничения нагара от топлива, которое впрыскивается непосредственно в цилиндр, может состоять в том, чтобы впрыскивать требуемый объем топлива в как можно более многочисленных впрысках топлива в течение цикла цилиндра. Например, одиночный импульс впрыска топлива 5 мс может быть разделен на пять импульсов 1 мс для улучшения смешивания топлива и уменьшения нагара, образуемого в цилиндре во время сгорания. Дополнительные впрыски топлива могут помогать содействовать смешиванию топлива, так что меньшее количество нагара может образовываться в цилиндре номер один. Однако, количество впрысков топлива в цикле цилиндра может быть ограничено минимальной длительностью импульса топливной форсунки и/или минимальным временем отключения топливной форсунки. В некоторых вариантах осуществления, минимальное время отключения топливной форсунки может быть определено в качестве времени, когда питание, подаваемое на топливную форсунку, должно замыкаться, чтобы поток топлива из форсунки прекращался между впрысками топлива. В этом примере, требуемый объем топлива может подаваться в цилиндр в четырех впрысках топлива, перекрывающих такт впуска цилиндра номер один. Однако, в других примерах, количество впрысков топлива может быть увеличено или уменьшено на основании числа оборотов двигателя, минимального времени включения топливной форсунки и минимального времени отключения топливной форсунки. В момент T₁ времени, топливо не продувается из бачка накопления паров топлива, таким образом, все топливо, поступающее в цилиндр номер один, происходит через единственную топливную форсунку, подающую топливо в цилиндр номер один.

Между моментом T₁ времени и моментом Т₂ времени, клапан управления продувкой начинает открываться, и пары топлива начинают втекать во впускной коллектор двигателя. Смесь паров топлива с воздухом поступает в двигатель, а потому, требуется, чтобы меньшее количество топлива впрыскивалось в цилиндр для удовлетворения требуемого объема топлива в цилиндре.

В момент Т₂ времени, впрыск топлива в цилиндр номер один начинается для второго цикла цилиндра номер один на фиг. 3. Двигатель эксплуатируется на одинаковом числе оборотов и нагрузке между моментами T₁ и Т₂ времени. Поэтому, объем воздуха, введенного в цилиндр номер один, является одинаковым между моментами T₁ и Т₂ времени. Кроме того, одинаков требуемый объем топлива для циклов сгорания цилиндра номер один, начинающихся в моменты T₁ и Т₂ времени. Однако, поскольку часть топлива, поступающего в цилиндр номер один, происходит из продувки паров топлива в бачке накопления паров топлива, меньшее количество топлива впрыскивается для обеспечения идентичного топливовоздушного соотношения между циклами цилиндра, начинающимися в моменты T₁ и Т₂ времени.

Меньшее количество топлива может впрыскиваться в цилиндр в течение каждого одиночного события впрыска топлива до тех пор, пока не достигнута минимальная длительность импульса топливной форсунки. Если минимальная длительность импульса топливной форсунки достигнута, количество впрысков топлива может уменьшаться, и объем каждого топлива, впрыснутого в течении каждого из оставшихся впрысков топлива, может увеличиваться, с тем чтобы обеспечивать требуемый объем топлива в цилиндре. Когда количество впрысков топлива в цикле цилиндра уменьшается, по меньшей мере часть объема топлива, впрыскиваемого в течение исключенного впрыска топлива, добавляется к впрыскам топлива оставшегося количества. Длительности импульсов каждого из оставшихся впрысков топлива увеличиваются по продолжительности, так что требуемый объем топлива может выдаваться в цилиндр, даже если есть одно событие меньшего впрыска топлива в течение цикла цилиндра. Таким образом, по существу один и тот же объем топлива поступает в цилиндр номер один в течение тактов впуска, начинающихся в моменты T₁ и Т₂ времени. Количество впрысков топлива уменьшается, так что смешивание топлива, обусловленное тремя событиями впрыска топлива в момент T₁ времени, может не быть настолько же убедительным по сравнению с тем, когда есть четыре впрыска топлива, как показано в момент T₁ времени. Однако, поскольку часть топлива, поступающего в цилиндр, уже находится в виде паров, одно событие меньшего впрыска топлива может иметь меньшую последовательность, а потому, по-прежнему может обеспечиваться низкое образование нагара.

Таким образом, в момент Т₂ времени, количество впрысков топлива в течение цикла цилиндра уменьшается в ответ на состояние, где первое большее количество событий впрыска топлива впрыскивало бы большее количество топлива, чем требуется, если бы топливная форсунка приводилась в действие с минимальной длительностью импульса топливной форсунки. Посредством уменьшения количества событий впрыска топлива в течение цикла цилиндра, топливная форсунка может выдавать требуемый объем топлива в цилиндр с длительностью импульса впрыска топлива, которая является большей, чем минимальная длительность импульса впрыска топлива. Таким образом, количество событий впрыска топлива в течение цикла цилиндра может регулироваться для обеспечения максимального количества событий впрыска топлива, даже в присутствие продувки паров топлива в цилиндр из бачка накопления паров топлива.

Между моментом Т₂ времени и моментом Т₃ времени, объем паров топлива, поступающих во впускной коллектор двигателя и цилиндр номер один, увеличивается дальше. Объем паров топлива, втекающих в двигатель, может увеличиваться посредством увеличения рабочего цикла, подаваемого на продувочный клапан, регулирующий поток из бачка паров топлива.

В момент Т₃ времени, двигатель продолжает работать на таких же числе оборотов и нагрузке, как в течение моментов T₁ и Т₂ времени. Поэтому, требуемый объем воздуха в цилиндре и требуемый объем топлива в цилиндре остаются одинаковыми между моментами T₁, Т₂ и Т₃ времени.

Объем паров топлива, втекающих в двигатель через бачок накопления паров топлива, повысился до уровня, который требует уменьшения объема впрыскиваемого топлива, так что может обеспечиваться требуемый объем топлива в цилиндре. Поэтому, объем топлива, впрыскиваемого в течение каждого импульса впрыска топлива, уменьшается с момента Т₂ времени до момента Т₃ времени. Если бы длительность импульса топливной форсунки не была уменьшена, топливовоздушное соотношение в цилиндре увеличилось бы и дало бы в результате более богатую топливовоздушную смесь. Посредством уменьшения длительности импульса впрыска топлива, топливовоздушная смесь может поддерживаться на требуемом соотношении. В момент Т₃ времени, длительность импульса впрыска топлива была уменьшена и является приближающейся к минимальной длительности импульса впрыска топлива.

Между моментом Т₃ времени и моментом Т₄ времени, объем паров топлива, поступающих во впускной коллектор двигателя и цилиндр номер один, увеличивается дальше. Объем паров топлива, втекающих в двигатель, может увеличиваться на протяжении одного или более циклов цилиндра. В некоторых примерах, объем паров топлива, поступающих в цилиндры двигателя, может изменяться посредство датчика содержания углеводородов или может выводиться посредством датчика содержания кислорода, расположенного на выпуске двигателя.

В момент Т4 времени, двигатель работает на таких же числе оборотов и нагрузке, как в течение моментов T₁, Т₂ и Т₃ времени. Следовательно, требуемый объем воздуха в цилиндре и требуемый объем топлива в цилиндре остаются одинаковыми между моментами T₁, Т₂, Т₃ и Т₄ времени.

Увеличение паров топлива, поступающих в двигатель через бачок накопления паров топлива, достигло уровня, где требуемый объем топлива в цилиндре не может обеспечиваться посредством трех впрысков топлива с минимальной длительностью импульса топливной форсунки. Более конкретно, если бы топливо впрыскивалось в цилиндр за три отдельных впрыска минимальной длительности импульса топливной форсунки, большее количество топлива, чем требуется, было бы присутствующим в цилиндре. Поэтому, количество впрысков топлива в цилиндр номер один уменьшается до двух, а продолжительность каждой длительности импульса впрыска топлива увеличивается. Как результат, цилиндр может эксплуатироваться с идентичными требуемыми объемами топлива в моменты T₁, Т₂, Т₃ и Т₄ времени, даже если объем паров топлива, поступающих в цилиндр номер один, увеличивается.

Таким образом, максимальное количество событий впрыска топлива может быть выдано в цилиндр в течение цикла цилиндра, с тем чтобы уменьшить образование нагара внутри цилиндра. Кроме того, количество событий впрыска топлива может регулироваться, чтобы учитывать минимальное время впрыска топлива, минимальное время отключения топливной форсунки и объем паров топлива, выдаваемых в цилиндр. Следует понимать, что количество событий впрыска, тактов цилиндра и объем топлива паров топлива показаны просто для целей иллюстрации и не подразумеваются ограничивающими объем настоящего изобретения.

Далее, со ссылкой на фиг. 4, показана моделированная последовательность впрыска топлива в течение уменьшения продувки паров топлива из бачка накопления паров топлива. Последовательность по фиг. 4 может быть предусмотрена способом по фиг. 5, выполняемым посредством команд контроллера 12 в системе по фиг. 1. Графики по фиг. 4 подобны таковым по фиг. 3. Поэтому, ради краткости, только отличия будут описаны на фиг. 4.

Последовательность начинается в момент Т₀ времени, где двигатель является работающим, и цилиндр номер один начинает такт выпуска. Топливо продувается из бачка накопления паров топлива с относительно высоким расходом в момент Т₀ времени, и впрыск топлива отсутствует в течение такта выпуска. Пары топлива не поступают в цилиндр номер один до тех пор, пока впускной клапан цилиндра номер один не открывается в течение такта впуска цилиндра номер один.

В момент T₁ времени, цилиндр номер один входит в такт впуска, и начинается впрыск топлива в цилиндр номер один. Топливо впрыскивается за две длительности импульса впрыска топлива, и пары топлива поступают в цилиндр номер один, когда открывается впускной клапан цилиндра номер один. Если бы топливо впрыскивалось в цилиндр номер один за три длительности импульса, соответствующие минимальной длительности импульса форсунки, в течение такта впуска, начинающегося в момент T₁ времени, суммарный объем топлива, поступающего в цилиндр через топливную форсунку и бачок накопления паров топлива, превысил бы требуемый объем топлива. Поэтому количество впрысков топлива ограничено двумя впрысками топлива, а длительности импульса впрыска топлива являются большими, чем минимальная длительность импульса впрыска топлива.

Между моментом T₁ времени и моментом Т₂ времени, клапан управления продувкой начинает закрываться, и пары топлива, втекающие во впускной коллектор двигателя, уменьшаются. В качестве альтернативы, объем паров топлива, накопленных в бачке накопления паров топлива, может уменьшаться по мере того, как пары топлива исчерпываются из бачка накопления паров топлива.

В момент Т₂ времени, впрыск топлива в цилиндр номер один начинается для второго цикла цилиндра номер один на фиг. 3. Двигатель эксплуатируется на одинаковых числе оборотов и нагрузке между моментами T₁ и Т₂ времени. Поэтому объем воздуха, введенного в цилиндр номер один, является одинаковым между моментами T₁ и Т₂ времени. Кроме того, одинаков требуемый объем топлива для циклов сгорания цилиндра номер один, начинающихся в моменты T₁ и Т₂ времени. Однако, поскольку часть топлива, поступающего в цилиндр номер один из продувки паров топлива в бачке накопления паров топлива, уменьшена, дополнительное топливо впрыскивается в цилиндр номер один для обеспечения идентичного топливовоздушного соотношения между циклами цилиндра, начинающимися в моменты T₁ и Т₂ времени.

Дополнительное топливо может впрыскиваться в цилиндр номер один посредством увеличения количества впрысков топлива с минимальным временем впрыска топлива или большим в течение такта впуска цилиндра номер один. Количество впрысков топлива в течение цикла цилиндра может быть уве