Способ запуска двигателя (варианты) и система запуска двигателя, присоединенного к трансмиссии

Способ запуска двигателя (варианты) и система запуска двигателя, присоединенного к трансмиссии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу управления двигателем во время запуска. Способ может быть особенно полезным для двигателей, которые снабжены наддувом для повышения характеристик двигателя.

Уровень техники

Двигатель, имеющий систему последующей обработки отработавших газов, может давать свою наивысшую концентрацию регламентированных выбросов отработавших газов на выхлопной трубе во время запуска двигателя, когда система последующей обработки может быть работающей на более низком уровне эффективности. Один из способов снижения выбросов на выхлопной трубе состоит в том, чтобы быстро нагревать систему последующей обработки отработавших газов, так чтобы система последующей обработки отработавших газов могла более эффективно преобразовывать регламентированные газы. Система последующей обработки отработавших газов может нагреваться быстрее посредством увеличения массового расхода выхлопных газов в систему последующей обработки. Однако увеличение расхода отработавших газов сверх того, что требуется для быстрого каталитического нагрева, может больше, чем требуется, увеличивать потребление топлива. Кроме того, увеличение массового расхода отработавших газов может требовать увеличения массового расхода воздуха двигателя, а увеличение массового расхода воздуха двигателя может мешать выдаче вакуума для приведения в действие вакуумных исполнительных механизмов. В дополнение, когда внешние нагрузки прикладываются к двигателю, расход воздуха двигателя (а таким образом, массовый расход отработавших газов) может дополнительно увеличиваться, чтобы компенсировать увеличенную нагрузку двигателя. Следовательно, скорость нагрева отработавших газов двигателя может увеличиваться по мере того, как увеличивается нагрузка двигателя, в то время как может быть необходимость или желание обеспечивать более высокую скорость нагрева отработавших газов двигателя.

Раскрытие изобретения

Авторы в материалах настоящей заявки осознали вышеупомянутые недостатки запуска двигателя и разработали способ запуска двигателя и систему запуска двигателя, присоединенного к трансмиссии.

Согласно одному аспекту предложен способ запуска двигателя, включающий подачу по существу постоянной массы воздуха в двигатель после увеличения числа оборотов двигателя до заданного условия, регулирование установки опережения зажигания для выдачи крутящего момента для достижения требуемого числа оборотов холостого хода двигателя при введении двигателем по существу постоянной массы воздуха, и обеспечение опережения установки момента зажигания к установке минимального угла опережения зажигания для достижения максимального крутящего момента (МВТ) в ответ на увеличение крутящего момента двигателя при введении двигателем по существу постоянной массы воздуха.

Заданным условием предпочтительно является состояние отработавших газов после устройства очистки, при этом котором положение дросселя удерживается по существу постоянным, установка фаз кулачкового распределения удерживается по существу постоянной, которое удерживается постоянным для подачи по существу постоянной массы воздуха, при этом регулирование установки опережения зажигания для выдачи крутящего момента для достижения требуемого числа оборотов холостого двигателя при введении двигателем по существу постоянной массы воздуха включает обеспечение запаздывание регулирования опережения зажигания от установки момента MBT.

Состоянием отработавших газов после устройства очистки предпочтительно является температура, при этом отдача отработавших газов после устройства очистки является большей, чем пороговая отдача.

По существу постоянная масса газа предпочтительно основана на требуемом тепловом потоке двигателя, при этом обеспечение опережения момента зажигания в направлении установки момента MBT также является реагирующим на число оборотов холостого хода двигателя.

По существу постоянная масса воздуха предпочтительно является массой воздуха, которая предусматривает пороговый уровень вакуума для приведения в действие одного или более потребителей вакуума.

По существу постоянная масса воздуха предпочтительно является разной от первого запуска двигателя ко второму запуску двигателя.

Согласно другому аспекту предложен способ запуска двигателя, включающий введение воздуха в двигатель с по существу постоянным расходом после запуска двигателя, регулирование установки опережения зажигания для обеспечения требуемого числа оборотов двигателя, обеспечение опережения зажигания до установки момента MBT в ответ на увеличение нагрузки двигателя при введении двигателем воздуха с по существу постоянным расходом, и увеличение потока воздуха для удовлетворения нагрузки двигателя после того, как установка момента зажигания по существу достигает установки момента MBT.

Воздух, вводимый в двигатель, предпочтительно удерживается по существу постоянным посредством регулирования положения дросселя.

Установка момента зажигания MBT предпочтительно регулируется на основании числа оборотов и нагрузки двигателя.

Способ предпочтительно дополнительно включает уменьшение потока воздуха двигателя в ответ на снижение нагрузки двигателя при удержании установки момента зажигания по существу на установке момента зажигания MBT.

Способ предпочтительно дополнительно включает обеспечение запаздывания установки момента зажигания от момента зажигания MBT при уменьшении потока воздуха двигателя до порогового потока воздуха двигателя.

Способ предпочтительно дополнительно включает регулирование потока воздуха двигателя и установки момента зажигания в ответ на число оборотов двигателя и потребность крутящего момента двигателя после достижения двигателем заданного условия.

Способ предпочтительно дополнительно включающий выдачу указания нагрева двигателя, большего чем пороговое значение, в ответ на тепловой поток, выдаваемый двигателем.

Способ предпочтительно дополнительно включает выдачу указания нагрева двигателя, меньшего чем пороговое значение, в ответ на тепловой поток, выдаваемый двигателем.

Согласно еще одном аспекту предложена система запуска двигателя, присоединенного к трансмиссии, содержащая двигатель, устройство последующей обработки отработавших газов, присоединенное к двигателю, и контроллер, включающий в себя команды для обеспечения по существу постоянного теплового потока из двигателя в устройство последующей обработки отработавших газов в ответ на изменение нагрузки двигателя.

Контроллер предпочтительно включает в себя дополнительные команды для регулирования установки опережения зажигания в ответ на изменение нагрузки двигателя.

Контроллер предпочтительно включает в себя дополнительные команды для обеспечения опережения установки момента зажигания до установки момента зажигания MBT и удерживания установки момента зажигания на установке момента зажигания MBT при увеличении потока воздуха двигателя в ответ на изменение нагрузки двигателя.

Контроллер предпочтительно включает в себя дополнительные команды для обеспечения запаздывания установки момента зажигания от установки момента зажигания MBT при выдаче двигателем по существу постоянного теплового потока.

По существу постоянный тепловой поток предпочтительно выдается посредством ввода по существу постоянного потока воздуха в двигатель.

Система предпочтительно дополнительно содержит дроссель, присоединенный к двигателю, и дополнительные команды двигателя для приведения в действие дросселя для обеспечения по существу постоянного потока воздуха в двигатель через дроссель.

Посредством выдачи по существу постоянной массы воздуха в двигатель после увеличения числа оборотов, может быть возможным ограничивать необязательное потребление топлива и повышенные температуры отработавших газов, которые могут не быть необходимыми или желательными во время некоторых условий работы двигателя. Кроме того, можно обеспечить требуемый уровень вакуума даже во время изменений нагрузки двигателя, когда двигатель работает на по существу постоянном массовом расходе воздуха. Например, массовый расход воздуха двигателя, который обеспечивает требуемый уровень теплового потока, может задаваться командой посредством регулирования положения дросселя или установки фаз клапанного распределения. Массовый расход воздуха двигателя может выбираться так, чтобы двигатель выдавал требуемый уровень вакуума, когда работает на выбранном массовом расходе воздуха двигателя. Дополнительно, поскольку массовый расход воздуха двигателя удерживается постоянным в течение периода нагрева двигателя/последующей обработки отработавших газов, дополнительное незатребованное тепло не выдается двигателем в систему выпуска отработавших газов, когда возникают изменения нагрузки двигателя.

Настоящее изобретение может обеспечивать несколько преимуществ. Более конкретно, подход может снижать необязательное потребление топлива во время нагрева двигателя. Кроме того, подход может предоставлять двигателю возможность выдавать более равномерный вакуум для потребителей вакуума во время запуска. Кроме того еще, выбросы двигателя могут снижаться из двигателя, так как по существу постоянный поток воздуха через двигатель предусматривает по существу постоянное снабжение топливом и снижение вероятности погрешностей топливо-воздушного соотношения во время запуска двигателя, когда эффективность преобразования устройств последующей обработки отработавших газов может быть низкой.

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

Преимущества, описанные в материалах настоящей заявки, станут более понятными при прочтении примера, приведенного в материалах настоящей заявки в подробном описании в одиночку или со ссылкой на чертежи, на которых:

Фиг. 1 представляет собой принципиальную схему двигателя;

Фиг. 2 представляет собой график, показывающий способ предшествующего уровня техники для запуска двигателя;

Фиг. 3 представляет собой график, показывающий примерную последовательность запуска двигателя согласно способу по фиг. 4;

Фиг. 4 представляет собой блок-схему последовательности операций примерного способа для запуска двигателя; и

Фиг. 5 представляет собой блок-схему последовательности операций примерного способа для диагностирования запуска двигателя согласно способу по фиг. 4.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение имеет отношение к запуску двигателя и обеспечению требуемого уровня теплового потока из двигателя в течение периода прогрева двигателя. В одном из неограничивающих примеров, двигатель может быть сконфигурирован в системе, как проиллюстрировано на фиг. 1. В этом примере, двигатель является источником вакуума для приведения в действие потребителей вакуума (например, усилителя тормозов, продувки парообразующих выделений, сбросового затвора турбонагнетателя, и т.д.). Фиг. 2 показывает способ предшествующего уровня техники для запуска двигателя. Примерные интересующие сигналы, когда двигатель запускается посредством способа, описанного в материалах настоящей заявки, проиллюстрированы на фиг. 3. Блок-схема последовательности операций способа для управления запуском двигателя показана на фиг. 4. Способ по фиг. 4 описывает регулирование установки момента зажигания, а также регулирование массового расхода воздуха двигателя во время разных условий работы двигателя. Диагностика для установления, является или нет двигатель работающим требуемым образом во время запуска, проиллюстрирована на фиг. 5. Способы по фиг. 4 и 5 выполнимы посредством команд в контроллере, показанном на фиг. 1.

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. Маховик 98 присоединен к коленчатому валу 40 и может вращаться посредством стартера 96. 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. Положение кулачка 51 впускного клапана может определяться датчиком 55 кулачка впускного клапана. Положение кулачка 53 выпускного клапана может определяться датчиком 57 кулачка выпускного клапана.

Компрессор 162 втягивает воздух из воздухозаборника 42 для питания камеры 46 наддува. Отработавшие газы вращают турбину 164, которая присоединена к компрессору 162 через вал 161. Исполнительный механизм 160 сбросового затвора с вакуумным приводом предоставляет отработавшим газам обходить турбину 164, так что давление наддува может регулироваться при изменении режимов работы.

Топливная форсунка 66 показана расположенной для впрыска топлива непосредственно в камеру 30 сгорания, что известно специалистам в данной области техники как непосредственный впрыск. В качестве альтернативы, топливо может впрыскиваться во впускной канал, что известно специалистам в данной области техники в качестве впрыска во впускной канал. Топливная форсунка 66 выдает жидкое топливо пропорционально длительности импульса сигнала FPW из контроллера 12. Топливо подается на топливную форсунку 66 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива (не показана). Топливная форсунка 66 питается рабочим током из формирователя 68, который реагирует на действие контроллера 12. В дополнение, впускной коллектор 44 показан сообщающимся с необязательным электронным дросселем 62, который регулирует положение дроссельной заслонки 64 для регулирования потока воздуха из воздухозаборника 42 во впускной коллектор 44. В одном из примеров, может использоваться система непосредственного впрыска низкого давления, где давление топлива может подниматься до приблизительно 20-30 бар. В качестве альтернативы, двухкаскадная топливная система высокого давления может использоваться для формирования более высоких давлений топлива. Впускной коллектор 44 также выдает вакуум на усилитель 140 тормозов через трубопровод 142. Обратный клапан 144 обеспечивает потоки воздуха из усилителя 140 тормозов во впускной коллектор 44, а не из впускного коллектора 44 в усилитель 140 тормозов. Усилитель 140 тормозов увеличивает силу, выдаваемую ступней 152 через тормозную педаль 150 на главный цилиндр 148 для применения тормозов транспортного средства (не показаны). Вакуумный резервуар 143 предусматривает дополнительный объем для накопления вакуума, имеющегося в распоряжении для усилителя 140 тормозов и других потребителей вакуума.

Система 88 зажигания без распределителя выдает искру зажигания в камеру 30 сгорания через запальную свечу 92 в ответ на действие контроллера 12. Универсальный датчик 126 кислорода выхлопных газов (UEGO) показан присоединенным к выпускному коллектору 48 выше по потоку от каталитического нейтрализатора 70 отработавших газов. В качестве альтернативы, двухрежимный датчик кислорода выхлопных газов может использоваться вместо датчика 126 UEGO.

Клапан 20 EGR регулирует поток отработавших газов из выпускного коллектора 48 во впускной коллектор 44. Контроллер 12 может управлять положением клапана 20 EGR на основании числа оборотов и нагрузки двигателя. В альтернативных примерах, клапан EGR может регулировать поток отработавших газов от ниже по потоку от турбины 164 до воздухозаборника 42 выше по потоку от компрессора 162.

Нейтрализатор 70 отработавших газов, в одном из примеров, включает в себя многочисленные блоки катализатора. В еще одном примере, могут использоваться многочисленные устройства снижения токсичности отработавших газов, каждое с многочисленными блоками. Нейтрализатор 70 отработавших газов, в одном из примеров, может быть катализатором трехходового типа.

Контроллер 12 показан на фиг. 1 в качестве обычного микрокомпьютера, включающего в себя: микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 106, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимую память 110 и обычную шину данных. Контроллер 12 показан принимающим различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе: температуру охлаждающей жидкости двигателя (ECT) с датчика 112 температуры, присоединенного к патрубку 114 охлаждения; датчика 134 положения, присоединенного к педали 130 акселератора для считывания силы, приложенной ступней 132; датчика 154 положения, присоединенного к тормозной педали 150, для считывания положения тормозной педали; датчика 146 давления для считывания разрежения в усилителе тормозов; датчика 147 давления для считывания давления главного цилиндра (например, давления гидравлических тормозов); измерение давления во впускном коллекторе двигателя (MAP) с датчика 121 давления, присоединенного к впускному коллектору 44; давление в камере наддува с датчика 122 давления; датчика положения двигателя с датчика 118 на эффекте Холла, считывающего положение коленчатого вала 40; измерение массы воздуха, поступающего в двигатель, с датчика 120; и измерение положения дросселя с датчика 58. Барометрическое давление также может считываться (датчик не показан) для обработки контроллером 12. В предпочтительном аспекте настоящего описания, датчик 118 положения двигателя вырабатывает заданное количество равномерно разнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала, по которому может определяться 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 примерах, 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 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 упоминаемом как впрыск, топливо вводится в камеру сгорания. В процессе, в дальнейшем упоминаемом как воспламенение, впрыснутое топливо воспламеняется известным средством воспламенения, таким как свеча 92 зажигания, приводя к сгоранию. Во время такта расширения, расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно в НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует перемещение поршня в крутящий момент вращающегося вала. В заключение, во время такта выпуска, выпускной клапан 54 открывается, чтобы выпускать подвергнутую сгоранию топливо-воздушную смесь в выпускной коллектор 48, и поршень возвращается в ВМТ. Следует отметить, что вышеприведенное показано 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 систему для запуска двигателя, присоединенного к трансмиссии, содержащую: двигатель; устройство последующей обработки отработавших газов, присоединенное к двигателю; и контроллер, включающий в себя команды для обеспечения по существу постоянного теплового потока из двигателя в устройство последующей обработки отработавших газов в ответ на изменение нагрузки двигателя. В одном из примеров, система включает в себя дополнительные команды контроллера для регулирования установки опережения зажигания в ответ на изменение нагрузки двигателя. Система включает в себя дополнительные команды контроллера для осуществления опережения установки момента зажигания до установки момента зажигания MBT и удерживания установки момента зажигания на установке момента зажигания MBT наряду с увеличением потока воздуха двигателя в ответ на изменение нагрузки двигателя. Таким образом, система выдает крутящий момент посредством установки момента зажигания до тех пор, пока крутящий момент двигателя не достигает несущей способности по крутящему моменту двигателя при требуемом массовом расходе воздуха двигателя.

Система также включает в себя случаи, когда контроллер включает в себя дополнительные команды для осуществления запаздывания установки момента зажигания от установки момента зажигания MBT, в то время как двигатель выдает по существу постоянный тепловой поток. Система также включает в себя случаи, когда по существу постоянный тепловой поток выдается посредством ввода по существу постоянного потока воздуха в двигатель. Система дополнительно содержит дроссель, присоединенный к двигатель, и дополнительные команды двигателя для приведения в действие дросселя для обеспечения по существу постоянного потока воздуха в двигатель через дроссель.

Фиг. 2 иллюстрирует график, показывающий способ предшествующего уровня техники для запуска двигателя. Способ предшествующего уровня техники для запуска двигателя пытается увеличивать температуры отработавших газов наряду с удерживанием двигателя на требуемом числе оборотов холостого хода.

Первый график сверху по фиг. 2 представляет заданный командой массовый расход воздуха двигателя в зависимости от времени. Ось Y представляет заданный командой или требуемый массовый расход воздуха двигателя, и заданный командой массовый расход воздуха двигателя увеличивается в направлении стрелки оси Y. Время увеличивается с левой стороны графика к правой стороне графика.

Второй график сверху по фиг. 2 представляет запаздывание зажигания двигателя от установки момента минимального опережения зажигания для наилучшего крутящего момента двигателя (например, установки момента зажигания MBT) в зависимости от времени. Ось Y представляет установку момента зажигания двигателя от установки момента зажигания MBT, и величина запаздывания зажигания от установки момента зажигания MBT возрастает в направлении стрелки оси Y. Время увеличивается с левой стороны графика к правой стороне графика. Установка момента зажигания MBT задается командой, когда величина запаздывания зажигания имеет значение ноль.

Третий график сверху по фиг. 2 представляет число оборотов двигателя в зависимости от времени. Ось Y представляет число оборотов двигателя, и число оборотов двигателя увеличивается в направлении стрелки оси Y. Время увеличивается с левой стороны графика к правой стороне графика.

В момент T₀ времени, двигатель остановлен. Хотя двигатель остановлен, контроллер указывает командой требуемые массовый расход воздуха двигателя и установку момента зажигания, которые основаны на требуемом числе оборотов двигателя, а также требуемом уровне нагрева каталитического нейтрализатора. Дроссель двигателя предварительно установлен в положение, так чтобы требуемый массовый расход воздуха двигателя обеспечивался, когда двигатель достигает числа оборотов холостого хода. Установка момента зажигания показана подвергнутой запаздыванию на небольшую величину от установки момента зажигания MBT. Зажигание выдается с установкой момента, показанной во время проворачивания коленчатого вала двигателя и увеличения числа оборотов. Дополнительно, массовый расход воздуха и установка момента зажигания двигателя между моментом T₀ и T₁ времени после увеличения числа оборотов двигателя, достаточны для нагрева устройства последующей обработки отработавших газов до уровня, где устройство последующей обработки отработавших газов преобразует отработавшие газы с требуемой эффективностью.

Между моментом T₀ и T₁ времени, двигатель подвергается проворачиванию коленчатого вала двигателя с помощью стартера и разгоняется до требуемого числа оборотов холостого хода двигателя, указанного горизонтальной меткой 202. Установка момента зажигания двигателя также подвергается дополнительному запаздыванию во время увеличения числа оборотов двигателя (например, время между проворачиванием коленчатого вала двигателя и требуемым числом оборотов холостого хода двигателя). Запаздывание зажигания двигателя удерживается на в большей степени запаздывающем уровне после достижения момента T₁ времени, и установка момента зажигания может медленно подвергаться опережению от подвергнутой запаздыванию установки момента по мере того, как температура системы выпуск отработавших газов возрастает. Заданный командой массовый расход воздуха двигателя показан удерживаемым неизменным во время проворачивания коленчатого вала двигателя, увеличения числа оборотов и после того, как достигнуто число оборотов холостого хода. Однако в некоторых примерах, массовый расход воздуха двигателя может задаваться командой на другие уровни или значения во время проворачивания коленчатого вала двигателя и увеличения числа оборотов по сравнению с тем, когда двигатель достигает числа оборотов холостого хода.

В момент T₂ времени, нагрузка прикладывается к двигателю, которая не прикладывалась к двигателю во время проворачивания коленчатого вала двигателя, увеличения числа оборотов и в течение начального периода холостого хода двигателя между моментом T₁ времени и моментом T₂ времени. В этом примере, дополнительная нагрузка двигателя обусловлена включением трансмиссии, присоединенной к двигателю, в привод из нейтрали или стояночного положения. Поскольку установка момента зажигания подвергается запаздыванию до большей степени, когда изменяется нагрузка двигателя, массовый расход воздуха двигателя увеличивается, чтобы выдавать дополнительный крутящий момент двигателя для приведения в действие двигателя на требуемом числе оборотов холостого хода. Этот увеличенный массовый расход воздуха, вынужденный дополнительной нагрузкой двигателя, увеличивает скорость нагрева отработавших газов, которая поднимает температуру каталитического нейтрализатора. Число оборотов холостого хода двигателя остается по существу постоянным, поскольку увеличенная нагрузка двигателя компенсируется дополнительным крутящим моментом, который является результатом повышения объема воздуха в цилиндре.

В момент T₃ времени, нагрузка двигателя увеличивается во второй раз в течение периода холостого хода двигателя. Увеличение нагрузки двигателя в момент T₃ времени является указывающим на подключение нагрузки кондиционера воздуха к двигателю. Установка момента зажигания остается подвергнутой запаздыванию, и массовый расход воздуха двигателя вновь увеличивается для дополнительного увеличения крутящего момента двигателя. Выход теплового потока двигателя также увеличивается по мере того, как увеличивается массовый расход воздуха двигателя. Увеличение массового расхода воздуха в цилиндре предоставляет двигателю возможность продолжать работу с требуемым числом оборотов холостого хода двигателя.

В момент T₄ времени, нагрузка двигателя увеличивается заключительный раз в течение периода холостого хода двигателя. Увеличение нагрузки двигателя в момент T₄ времени является указывающим на увеличение нагрузки двигателя в ответ на увеличение нагрузки генератора переменного тока. Подобно моментам T₂ и T₃ времени, заданный командой массовый расход воздуха двигателя увеличивается, так чтобы дополнительный крутящий момент выдавался двигателем для компенсации более высокой нагрузки двигателя, приложенной к двигателю посредством генератора переменного тока. Дополнительный заданный командой массовый расход воздуха двигателя предоставляет двигателю возможность оставаться по существу на прежнем числе оборотов холостого хода двигателя. Дополнительный заданный командой массовый расход воздуха двигателя также увеличивает тепловой поток двигателя, выдаваемый в устройства последующей обработки отработавших газов. Однако увеличенный выход теплового потока из двигателя также может увеличивать потребление топлива двигателем.

Со ссылкой на фиг. 3, показана моделированная последовательность запуска двигателя согласно способу по фиг. 4. Сигналы, проиллюстрированные на фиг. 3, могут выдаваться контроллером 12 по фиг. 1, выполняющим команды способа, проиллюстрированного на фиг. 4. Сигналы, показанные на фиг. 3, являются тем же типом сигналов, как показано на фиг. 2. Поэтому, описание сигналов на фиг. 3 ограничено новыми характеристиками, показанными ради краткости.

В момент T₀ времени, двигатель остановлен. Зажигание показано заданным командой на слегка подвергнутый запаздыванию уровень во время проворачивания коленчатого вала двигателя и увеличения числа оборотов. Команда зажигания подвергается опережению в более значительной степени в направлении установки момента зажигания MBT, чем в сравнении с моментом установки зажигания после того, как двигатель достигает требуемого числа оборотов холостого хода двигателя, указанного горизонтальной меткой 302. Двигатель подвергается проворачиванию коленчатого вала двигателя и увеличивает число оборотов между моментом T₀ времени и моментом T₁ времени.

В момент T₁ времени, двигатель достигает числа оборотов холостого хода двигателя, и установка момента зажигания двигателя подвергается запаздыванию. Массовый расход воздуха двигателя остается задаваемым командой на постоянный уровень, и по существу постоянный массовый расход воздуха двигателя вводится двигателем. Число оборотов двигателя остается на требуемом числе оборотов двигателя, когда зажигание подвергается запаздыванию. Массовый расход воздуха двигателя может регулироваться на постоянный уровень посредством регулирования положения дросселя и/или установки фаз кулачкового распределения для изменения установки фаз клапанного распределения. Однако положение дросселя, положение клапана EGR и установка фаз кулачкового распределения поддерживаются постоянными, когда массовый расход воздуха двигателя достигает запрошенного массового расхода воздуха двигателя.

Между моментом T₁ времени и моментом T₂ времени, заданная командой масса воздуха двигателя задана командой на по существу постоянном уровне, который предоставляет двигателю возможность выдавать по существу постоянную требуемую величину нагрева последующей обработки отработавших газов двигателя (например, требуемую тепловую отдачу двигателя в Ваттах), подвергается ли установка момента зажигания запаздыванию до уровня в момент T₁ времени или момент T₄ времени. В некоторых примерах, величина потока воздуха двигателя также является величиной потока воздуха двигателя, которая предоставляет двигателю возможность давать требуемый уровень вакуума во впускном коллекторе двигателя в течение периода холостого ода двигателя для данного барометрического давления. Например, двигатель может управляться командой массового расхода воздуха X грамм/секунду на высоте над уровнем моря 2000 метров, так чтобы двигатель выдавал предписанную величину нагрева устройства последующей обработки отработавших газов и предписанную величину вакуума в течение периодов холостого хода двигателя. С другой стороны, когда тот же самый двигатель управляется командой той же самой массы воздуха на высоте над уровнем моря 100 метров, двигатель выдает значительно больший вакуум, но по существу такую же величину нагрева устройства последующей обработки отработавших газов. Таким образом, массовый расход воздуха двигателя может регулироваться или задаваться командой на уровень, который обеспечивает требуемую величину нагрева системе выпуска отработавших газов и требуемый уровень вакуума во впускном коллекторе двигателя.

В момент T₂ времени, трансмиссия, присоединенная к двигателю, включается в привод из нейтрали или стояночного положения. Установка момента зажигания подвергается опережению для увеличения крутящего момента двигателя наряду с тем, что массовый расход воздуха двигателя поддерживается по существу постоянным. В одном из примеров, установка момента зажигания подвергается опережению на основании эмпирических данных, хранимых в памяти контроллера. В частности, когда трансмиссия включается в привод, таблица выдает величину значения зажигания, которая добавляется к базовой команде зажигания, для осуществления опережения установки момента зажигания в направлении установки момента зажигания MBT. Установка момента зажигания увеличивает энергию, выдаваемую на коленчатый вал и до меньшей степени снижает тепло, отведенное в отработавшие газы. Однако потеря тепла в отработавших газах, обусловленная опережением зажигания, минимальна по сравнению с теплом, являющимся результатом массового расхода воздуха двигателя. Таким образом, тепловой поток двигателя остается по существу постоянным по мере того, как установка момента зажигания подвергается опережению. Как результат, тепловая энергия отработавших газов, выдаваемая из двигателя в устройство последующей обработки отработавших газов, остается достаточно высокой, чтобы повышать температуру устройства последующей обработки отработавших газов с требуемой скоростью. Установка момента зажигания показана слегка колеблющейся в попытке поддерживать требуемое число оборотов холостого хода двигателя. Установка момента зажигания управляется с обратной связью и является реагирующей на число оборотов двигателя, а также изменение нагрузки двигателя. Число оборотов холостого хода двигателя остается по существу постоянным, как и массовый расход воздуха двигателя во время и после изменения нагрузки двигателя.

В момент T₃ времени, система кондиционирования воздуха, присоединенная к двигателю, включается для охлаждения салона транспортного средства, в котором расположен двигатель. Установка момента зажигания вновь подвергается опережению для увеличения крутящ