Способ работы двигателя (варианты) и система двигателя

Способ работы двигателя (варианты) и система двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способам и системам для управления работой двигателя.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В условиях числа оборотов холостого хода, сгорание в двигателе может иметь существенное варьирование. Варьирование, в сгорании может быть обусловлено различными факторами, в том числе, разницей в топливоснабжении, подготовке заряда, распределении зарядов и остатков отработавших газов между цилиндрами. Варьирование в сгорании ведет к варьированию давления в цилиндрах (например, IMEP цилиндров) а также выходного крутящего момента цилиндров. Варьирование крутящего момента, в таком случае, может передаваться на систему крепления двигателя, приводя к передаче вибрации и связанным проблемам NVH. На определенных частотах вибрация может быть неприятной водителю транспортного средства.

Один из подходов для принятия мер в ответ на варьирование крутящего момента цилиндров на холостом ходу двигателя показан автором Nakasaka в решении по заявке на патент США 2007/0163547. В нем определяется варьирование количества всасываемого воздуха между цилиндрами, и устройство регулируемого клапана регулируется соответствующим образом. Более точно, угол и величина подъема устройства регулируемого клапана регулируется для каждого цилиндра до тех пор, пока варьирования не окажутся в пределах допустимого диапазона.

Однако авторы в материалах настоящей заявки нашли потенциальную проблему у такого подхода. В качестве примера, в двигателе, сконфигурированном общим исполнительным механизмом для приведения в действие клапанов множества цилиндров (например, кулачковыми исполнительными механизмами клапанов), изменение положения общего исполнительного механизма будет изменять установку фаз клапанного распределения всех цилиндров, присоединенных к этому исполнительному механизму. В дополнение, одно и то же изменение (величина, степень и направленность) будет осуществляться на каждом цилиндре. Однако, положение исполнительного механизма, которое улучшает варьирование крутящего момента в первом цилиндре, который присоединен к общему исполнительному механизму, может ухудшать варьирование крутящего момента в одном или более других цилиндрах, присоединенных к исполнительному механизму. Следовательно, даже с регулировкой установки фаз клапанного распределения, варьирования крутящего момента и связанные проблемы NVH могут продолжать существовать. В общем и целом, функционирование двигателя может ухудшаться.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, в одном из примеров, некоторые из вышеприведенных проблем могут быть по меньшей мере частично решены посредством способа регулирования установки фаз клапанного распределения двигателя.

В одном аспекте раскрыт способ управления работой двигателя, включающий этапы, на которых: приводят в действие впускные и/или выпускные клапаны. двух или более цилиндров посредством распределительного вала; и регулируют распределительный вал во время условий холостого хода двигателя для каждого события сгорания двух или более цилиндров.

Кроме того в дополнительных аспектах раскрыто, что регулирование распределительного вала включает этап, на котором регулируют одно или более из положения кулачков, установки фаз кулачкового распределения и фазы кулачка у кулачка, присоединенного к распределительному валу; регулирование включает этап, на котором регулируют распределительный вал в первом направлении для события сгорания в первом цилиндре и регулируют во втором направлении для события сгорания во втором цилиндре, причем событие сгорания в первом и втором цилиндрах происходит во время одного цикла двигателя; регулирование включает этап, на котором регулируют распределительный вал в первое положение для события сгорания в первом цилиндре и регулируют распределительный вал во второе, отличное положение для события сгорания во втором цилиндре, событие сгорания в первом и втором цилиндрах происходит во время одного цикла двигателя; регулирование включает этапы, на которых во время первого числа оборотов двигателя и для заданного крутящего момента двигателя, регулируют распределительный вал в первое положение для первого события сгорания в первом цилиндре и во второе, отличное, положение для второго события сгорания во втором цилиндре, причем первое и второе события сгорания происходят в одном цикле двигателя, первое и второе положение отделены на первую величину; и во время второго, более высокого числа оборотов двигателя, и для данного крутящего момента двигателя, регулируют распределительный вал в третье положение для первого события сгорания в первом цилиндре и в четвертое положение для второго события сгорания во втором цилиндре, причем третье и четвертое положения отделены на вторую величину, меньшую, чем первая величина; регулирование распределительного вала включает этапы, на которых, во время одного цикла цилиндра, когда регулирование распределительного вала находится в рамках предельного значения распределительного вала, регулируют распределительный вал в первое положение для события сгорания в первом цилиндре, и регулируют распределительный вал во второе, отличное, положение для события сгорания во втором цилиндре наряду с поддержанием установки момента зажигания на оптимальном моменте зажигания (ОМЗ), первое и второе положения отделены на первое, большее расстояние; и когда регулирование распределительного вала находится вне предельного значения распределительного вала, регулируют распределительный вал в третье положение для события сгорания в первом цилиндре, и регулируют распределительный вал в четвертое, отличное, положение для события сгорания во втором цилиндре наряду с обеспечением запаздывания установки момента зажигания, причем третье и четвертое положения отделены на второе, меньшее, расстояние; предельное значение распределительного вала основано на числе оборотов двигателя, предельное значение распределительного вала уменьшается по мере того, как повышается число оборотов двигателя; предельное значение распределительного вала дополнительно основано на порядке работы двух или более цилиндров, предельное значение распределительного вала увеличивается по мере того, как увеличивается разница в порядке работы цилиндров; регулирование основано на дисбалансе остатка отработавших газов между двумя или более цилиндрами в каждом событии сгорания, и при этом регулирование распределительного вала включает этап, на котором регулируют установку фаз выпускных клапанов для каждого события сгорания двух или более цилиндров; регулирование, основанное на дисбалансе остатка отработавших газов, включает этапы, на которых, во время первого условия, когда дисбаланс остатка отработавших газов является меньшим, чем пороговая величина, регулируют распределительный вал для каждого события сгорания двух или более цилиндров, чтобы уменьшить дисбаланс остатка отработавших газов, наряду с поддержанием установки момента зажигания на ОМЗ; и во время второго условия, когда дисбаланс остатка отработавших газов является большим, чем пороговая величина, регулируют распределительный вал для каждого события сгорания двух или более цилиндров и обеспечивают запаздывание установки момента зажигания от МВТ, чтобы уменьшить дисбаланс остатка отработавших газов; регулирование основано на дисбалансе заряда воздуха между двумя или более цилиндрами в каждом событии сгорания, и при этом регулирование распределительного вала включает этап, на котором регулируют установку фаз распределения впускных клапанов для каждого события сгорания двух или более цилиндров; регулирование, основанное на дисбалансе заряда воздуха, включает этапы, на которых, во время первого условия, когда дисбаланс заряда воздуха является меньшим, чем пороговая величина, регулируют распределительный вал для каждого события сгорания двух или более цилиндров, чтобы уменьшить дисбаланс заряда воздуха, наряду с поддержанием установки момента зажигания на ОМЗ; и во время второго условия, когда дисбаланс заряда воздуха является большим, чем пороговая величина, регулируют распределительный вал для каждого события сгорания двух или более цилиндров и обеспечивают запаздывание установки момента зажигания от МВТ, чтобы уменьшить дисбаланс заряда воздуха; два или более цилиндров расположены в общем ряду цилиндров двигателя; регулирование распределительного вала включает этап, на котором регулируют положение распределительного вала посредством регулировок фаз кулачков устройством фазирования кулачков с электрическим приводом.

В другом аспекте раскрыт способ управления работой двигателя, включающий этапы, на которых: во время условий холостого хода двигателя, регулируют положение распределительного вала во время каждого события сгорания первого и второго цилиндра, присоединенных к распределительному валу, регулирование основано на конкретном для цикла двигателя варьировании крутящего момента между первым и вторым цилиндром, причем впускной и/или выпускной клапан первого и второго цилиндра приводятся в действие посредством распределительного вала.

Кроме того в дополнительных аспектах раскрыто, что регулирование, основанное на варьировании крутящего момента между цилиндрами, включает в себя регулирование, основанное на одном или более из дисбаланса остатка отработавших газов, дисбаланса заряда воздуха, дисбаланса разбавления и дисбаланса топливоснабжения между первым и вторым цилиндром; регулирование дополнительно основано на порядке работы первого и второго цилиндра; регулирование включает этап, на котором когда разница в порядке работы между первым и вторым цилиндром является более высокой, поддерживают установку момента зажигания на ОМЗ и регулируют положение распределительного вала на основании варьировании крутящего момента до тех пор, пока не достигнуто первое предельное значение распределительного вала, а после того, как первое предельное значение распределительного вала достигнуто, поддерживают первое положение распределительного вала и обеспечивают запаздывание установки момента зажигания на основании варьирования крутящего момента; и когда разница в порядке работы между первым и вторым цилиндром является более низкой, поддерживают установку момента зажигания на ОМЗ и регулируют распределительный вал на основании варьирования крутящего момента до тех пор, пока не достигнуто второе, более низкое предельное значение распределительного вала, а после того, как второе предельное значение распределительного вала достигнуто, поддерживают второе, отличное положение распределительного вала и обеспечивают запаздывание установки момента зажигания на основании варьирования крутящего момента, причем первое и второе предельные значения распределительного вала основаны на разнице в порядке работы между первым и вторым цилиндром; регулирование включает этап, на котором, во время первого события сгорания данного цикла двигателя при первом работающем цилиндре, регулируют распределительный вал в первое положение, а во время второго события сгорания данного цикла двигателя при втором работающем цилиндре, регулируют распределительный вал во второе, отличное положение, причем расстояние между первым и вторым положениями уменьшается по мере того, как возрастает число оборотов двигателя.

В другом аспекте раскрыта система двигателя, содержащая: двигатель, содержащий первый и второй цилиндр; распределительный вал, присоединенный к первому и второму цилиндру, причем распределительный вал приводится в действие для работы впускного и/или выпускного клапана первого и второго цилиндра; контроллер с машинно-читаемыми командами для, во время условий холостого хода двигателя, оценки варьирования крутящего момента между первым и вторым цилиндром; и в каждом цикле двигателя и для данного выходного крутящего момента двигателя, регулируют распределительный вал в первое положение при первом событии сгорания первого цилиндра, и во второе, отличное, положение при втором событии сгорания второго цилиндра для снижения варьирования крутящего момента, причем первое и второе положения основаны на каждом из числа оборотов двигателя, порядка работы первого и второго цилиндра, предельного значения распределительного вала и оцененного варьирования крутящего момента.

В другом аспекте раскрыт способ управления работой двигателя, включающий этапы, на которых: приводят в действие впускные и/или выпускные клапаны двух или более цилиндров посредством распределительного вала; и в пределах одного цикла двигателя, обеспечивают опережение распределительного вала для первого события сгорания, чтобы увеличивать крутящий момент по направлению к среднему крутящему моменту с установкой момента зажигания на ОМЗ, обеспечивают задержку распределительного вала и установки момента зажигания для второго события сгорания, чтобы уменьшать крутящий момент по направлению к среднему крутящему моменту, а затем, повторяют для следующего одного цикла двигателя.

В другом аспекте раскрыт способ управления работой двигателя, включающий этапы, на которых: регулируют положение распределительного вала во время каждого события сгорания первого и второго цилиндра, присоединенных к распределительному валу, причем регулирование основано на конкретном для цикла двигателя варьировании крутящего момента между первым и вторым цилиндром, впускной и/или выпускной клапан первого и второго цилиндра приводятся в действие посредством распределительного вала.

Кроме того, в дополнительных аспектах раскрыто, что регулирование выполняется во время выбранных условий отличных от холостого хода двигателя, которые включают в себя двигатель, работающий в условиях нагрузки с низким числом оборотов с рециркуляцией отработавших газов (EGR), двигатель, работающий в режиме автоматического поддержания скорости движения, и двигатель, работающий в режиме управления крутящим моментом.

Таким образом, общий исполнительный механизм может регулироваться, чтобы компенсировать варьирования крутящего момента от цилиндра к цилиндру.

В одном из примеров, каждый из первого и второго цилиндра в общем ряду цилиндров двигателя может быть присоединен к общему распределительному валу. Первый и второй цилиндры могут иметь варьирование крутящего момента между ними, основанное на дисбалансе от цилиндра к цилиндру по остаткам отработавших газов, заряду всасываемого воздуха, топливоснабжению, разбавлению, и т.д., между цилиндрами. Контроллер может оценивать варьирование крутящего момента и соответствующим образом определять первую регулировку распределительного вала, в том числе, первое положение распределительного вала, когда работает первый цилиндр, и второе, отличное, положение распределительного вала, когда работает второй цилиндр, в любом заданном цикле двигателя. Регулирования распределительного вала могут давать возможность уменьшаться варьированиям крутящего момента между двумя цилиндрами. Контроллер дополнительно может определять предельные значения регулировок распределительного вала (например, физические ограничения, за пределами которых положение распределительного вала не может регулироваться дальше) на основании текущего числа оборотов двигателя, а также порядка работы двух цилиндров, проявляющих варьирование крутящего момента. Если требуемая первая регулировка распределительного вала находится в рамках определенного предельного значения, то, во время холостого хода двигателя, контроллер может смещать распределительный вал в первое и второе положения во время работы первого и второго цилиндров, соответственно. В материалах настоящей заявки, первое и второе положение могут быть отделены в достаточной степени, так чтобы распределительный вал мог переключаться между положениями в надлежащих событиях сгорания. Таким образом, варьирование крутящего момента может решаться с использованием только регулирования кулачков и наряду с поддержанием установки момента зажигания на МВТ.

Однако, если требуемая регулировка распределительного вала находится за пределами определенного предельного значения, то может физически не быть возможным, чтобы распределительный вал переключался между положениями за отведенное время. Таким образом, чтобы принять меры в ответ на варьирование крутящего момента во время холостого хода двигателя, контроллер может выполнять вторую, отличную, регулировку распределительного вала, при этом распределительный вал смещается в третье положение, когда работает первый цилиндр, и четвертое, отличное, положение, когда работает второй цилиндр. В материалах настоящей заявки, третье и четвертое положения могут иметь меньшее разнесение и, сами по себе, могут не быть способными принимать меры в ответ на варьирование крутящего момента. Таким образом, в дополнение к регулировке распределительного вала, установка момента зажигания может регулироваться (например, подвергаться запаздыванию) для компенсации оставшегося дисбаланса крутящего момента работающего цилиндра.

Таким образом, общий распределительный вал может использоваться для изменения установки фаз клапанного распределения двух или более цилиндров и принятия мер в ответ на варьирование крутящего момента от цилиндра к цилиндру. Посредством принятия мер в ответ на дисбаланс крутящего момента с использованием регулировок распределительного вала, величина запаздывания искрового зажигания, требуемого для принятия мер в ответ на дисбаланс крутящего момента, может снижаться, тем самым, улучшая экономию топлива. Посредством уменьшения варьирований крутящего момента во время условий холостого хода двигателя, проблемы NVH снижаются, а функционирование двигателя может улучшаться.

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

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 показывает примерную компоновку системы двигателя.

Фиг. 2 показывает примерное присоединение двух или более цилиндров к общему распределительному валу.

Фиг. 3 - высокоуровневая блок-схема способа регулирования положения распределительного вала во время холостого двигателя.

Фиг. 4А-С показывают примерные регулирования положения распределительного вала для снижения варьирования крутящего момента цилиндров.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предусмотрены способы и системы для регулирования установки фаз клапанного распределения множества цилиндров. двигателя (такого как двигатель по фиг. 1) посредством приведения в действие общего исполнительного механизма (такого как распределительный вал по фиг. 2). Положение распределительного вала может регулироваться во время условий холостого хода двигателя на основе цилиндр за цилиндром, чтобы снижать варьирования крутящего момента между цилиндрами, присоединенными к распределительному валу. В частности, во время данного цикла двигателя, распределительный вал может смещаться в первое положение, когда, работает первый цилиндр, присоединенный к распределительному валу, а затем, во второе положение, когда работает второй цилиндр, присоединенный к распределительному валу, и т.д. Контроллер может быть выполнен с возможностью выполнять процедуру управления, такую как примерная процедура по фиг. 3, чтобы регулировать положение распределительного вала в рамках предельных значений распределительного вала для принятия мер в ответ на дисбаланс между цилиндрами. Если регулирование не достаточно для принятия мер в ответ на дисбаланс крутящего момента (например, регулирование физически ограничено), контроллер может использовать дополнительные регулирования установки момента зажигания для уменьшения варьирований крутящего момента. Примерные регулирования показаны на фиг. 4А-С. Таким образом, дисбаланс крутящего момента цилиндров и проблемы NVH холостого хода двигателя могут решаться с использованием общего исполнительного механизма.

Фиг. 1 - принципиальная схема, показывающая один цилиндр многоцилиндрового двигателя 10, который может быть включен в силовую установку автомобиля. Двигатель 10 может управляться, по меньшей мере частично, системой управления, включающей в себя контроллер 12, и входными сигналами от водителя 132 транспортного средства через устройство 130 ввода. В этом примере, устройство 130 ввода включает в себя педаль акселератора и датчик 134 положения педали для формирования пропорционального сигнала РР положения педали. Камера 30 сгорания (то есть, цилиндр) двигателя 10 может включать в себя стенки 32 камеры сгорания с поршнем 36, расположенным в них. Поршень 36 может быть присоединен к коленчатому валу 40, так чтобы возвратно-поступательное движение поршня преобразовывалось во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал 40 может быть присоединен к по меньшей мере одному ведущему колесу транспортного средства через промежуточную систему трансмиссии. Кроме того, электродвигатель стартера может быть присоединен к коленчатому валу 40 через маховик, чтобы обеспечить возможность начального запуска двигателя 10.

Камера 30 сгорания может принимать всасываемый воздух из впускного коллектора 46 через впускной канал 42 и может выпускать газообразные продукты сгорания отработавших газов через выпускной канал 48. Впускной коллектор 46 и выпускной канал 48 могут избирательно сообщаться с камерой 30 сгорания через соответственные впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. В некоторых вариантах осуществления, камера 30 сгорания может включать в себя два или более впускных клапана и/или два или более выпускных клапана.

В этом примере, впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 могут управляться посредством приведения в действие кулачков через соответственные системы 51 и 53 кулачкового привода. Каждая из систем 51 и 53 кулачкового привода может включать в себя один или более кулачков и может использовать одну или более из систем переключения профиля кулачков (CPS), регулируемой установки фаз кулачкового распределения (VCT), регулируемой установки фаз клапанного распределения (VVT) и/или регулируемого подъема клапана (VVL), которые могут управляться контроллером 12 для изменения работы клапанов. Система кулачкового привода, используемая для изменения работы клапанов дополнительно конкретизирована на фиг. 2. Положение впускного клапана 52 и выпускного клапана 54 может определяться датчиками 55 и 57 положения, соответственно. В альтернативных вариантах осуществления, впускной клапан 52 и/или выпускной клапан 54 могут управляться посредством приведения в действие клапана с помощью электричества. Например, цилиндр 30, в качестве альтернативы, может включать в себя впускной клапан, управляемый посредством приведения клапана в действие с помощью электричества, и выпускной клапан, управляемый посредством приведения в действие кулачков, в том числе посредством систем CPS и/или VCT.

Топливная форсунка 66 показана присоединенной непосредственно к камере 30 сгорания для впрыска топлива непосредственно в нее пропорционально длительности импульса сигнала FPW, принятого из контроллера 12 через электронный формирователь 68. Таким образом, топливная форсунка 66 обеспечивает то, что известно в качестве непосредственного впрыска топлива в камеру 30 сгорания. Топливная форсунка, например, может быть установлена сбоку камеры сгорания или сверху камеры сгорания. Топливо может подаваться в топливную форсунку 66 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель топлива. В некоторых вариантах осуществления, камера 30 сгорания, в качестве альтернативы или дополнительно, может включать в себя топливную форсунку, расположенную во впускном коллекторе 46, в конфигурации, которая предусматривает то, что известно как оконный впрыск топлива во впускное окно выше от камеры 30 сгорания.

Впускной канал 42 может включать в себя дроссель 62, имеющий дроссельную заслонку 64. В этом конкретном примере, положение дроссельной заслонки 64 может меняться контроллером 12 посредством сигналов, предоставляемых на электродвигатель или исполнительный механизм, включенный в дроссель 62, конфигурация, которая обычно называется электронное управление дросселем (ETC). Таким образом, дроссель 62 может приводиться в действие для изменения всасываемого воздуха, подаваемого в камеру 30 сгорания, среди других цилиндров двигателя. Положение дроссельной заслонки 64 может предоставляться в контроллер 12 сигналом TP положения дросселя. Впускной канал 42 может включать в себя датчик 120 массового расхода воздуха и датчик 122 абсолютного давления в коллекторе для выдачи соответственных сигналов MAF и MAP в контроллер 12.

Система 88 зажигания может предоставлять искру зажигания в камеру 30 сгорания через свечу 92 зажигания в ответ на сигнал SA опережения зажигания из контроллера 12, при выбранных рабочих режимах. Хотя показаны компоненты искрового зажигания, в некоторых вариантах осуществления, камера 30 сгорания или одна или более других камер сгорания двигателя 10 могут приводиться в действие в режиме воспламенения от сжатия, с или без свечи зажигания.

Датчик 126 отработавших газов показан присоединенным к выпускному каналу 48 выше от устройства 70 снижения токсичности отработавших газов. Датчик 126 может быть любым подходящим датчиком для выдачи показания соотношения воздуха отработавших газов/топлива, таким как линейный датчик кислорода или UEGO (универсальный или широкодиапазонный датчик кислорода в отработавших газах), двухрежимный датчик кислорода или EGO, HEGO (подогреваемый EGO), датчик содержания NOx, НС, или СО. Устройство 70 снижения токсичности отработавших газов может быть трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором (TWC), уловителем NO_x, различными другими устройствами снижения токсичности отработавших газов или их комбинациями. В некоторых вариантах осуществления, во время работы двигателя 10, устройство 70 снижения токсичности отработавших газов может периодически перенастраиваться посредством приведения в действие по меньшей мере одного цилиндра двигателя в пределах конкретного топливо/воздушного соотношения.

Двигатель 10 дополнительно может включать в себя компрессионное устройство, такое как турбонагнетатель или нагнетатель, включающий в себя по меньшей мере компрессор 162, расположенный вдоль канала 44 компрессора, который может включать в себя датчик 123 давления наддува для измерения давления воздуха. Что касается турбонагнетателя, компрессор 162 может по меньшей мере частично приводиться в действие турбиной 164, (например, через вал), расположенной на вдоль выпускного канала 48. Что касается нагнетателя, компрессор 162 может по меньшей мере частично приводиться в действие двигателем и/или электрической машиной и может не включать в себя турбину. Таким образом, величина компрессии, подаваемой в один или более цилиндров двигателя через турбонагнетатель или нагнетатель, может меняться контроллером 12.

Кроме того, в раскрытых вариантах осуществления, система (не показана) рециркуляции отработавших газов (EGR) может направлять требуемую порцию отработавших газов из выпускного канала 48 в канал 44 наддува и/или впускной канал 42 через канал EGR. Величина EGR, предоставляемой в канал 44 наддува и/или впускной канал 42, может меняться контроллером 12 посредством клапана EGR. Кроме того, датчик EGR может быть расположен внутри канала EGR и может предоставлять показание одного или более из давления, температуры, концентрации отработавших газов.

Контроллер 12 показан на фиг. 1 в качестве микрокомпьютера, включающего в себя микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для исполняемых программ и калибровочных значений, показанный в качестве микросхемы 106 постоянного запоминающего устройства в этом конкретном примере, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимую память 110 и шину данных. Постоянное запоминающее устройство 106 запоминающего носителя может быть запрограммировано машинно-читаемыми данными, представляющими команды, исполняемые процессором 102 для выполнения способов, описанных ниже, а также вариантов, которые предвосхищены, но специально не перечислены. Контроллер 12 может принимать различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе, измерение вводимого массового расхода воздуха (MAF) с датчика 120 массового расхода воздуха; температуру охлаждающей жидкости двигателя (ЕСТ) с датчика 112 температуры, присоединенного к патрубку 114 охлаждения; сигнал профильного считывания зажигания (PIP) с датчика 118 на эффекте Холла (или другого типа), присоединенного к коленчатому валу 40; положение дросселя (TP) с датчика положения дросселя; и сигнал абсолютного давления в коллекторе (MAP) с датчика 122. Сигнал числа оборотов двигателя (RPM) может формироваться контроллером 12 из сигнала PIP. Сигнал давления в коллекторе, MAP, с датчика давления в коллекторе может использоваться для выдачи указания разряжения или давления во впускном коллекторе. Отметим, что могут использоваться различные комбинации вышеприведенных датчиков, такие как датчик MAF без датчика MAP, или наоборот. Во время некоторых условий, датчик MAP может давать показание крутящего момента двигателя. Кроме того, этот датчик, наряду с выявленным числом оборотов двигателя и другими сигналами, может давать оценку заряда (включая воздух), введенного в цилиндр. В одном из примеров, датчик 118, который также используется в качестве датчика числа оборотов двигателя, может вырабатывать предопределенное количество равноразнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала.

Как описано выше, фиг. 1 показывает только один цилиндр многоцилиндрового двигателя, и каждый цилиндр может подобным образом включать в себя свой собственный набор впускных/выпускных клапанов, топливную форсунку, свечу зажигания, и т.д. Однако, некоторые или все из цилиндров могут совместно использовать некоторые компоненты, такие как распределительные валы для управления работой клапанов. Таким образом, общий распределительный вал может использоваться для управления работой клапанов для двух или более цилиндров.

Фиг. 2 показывает примерный вариант осуществления двигателя 200, включающего в себя контроллер 202, систему 232 изменяемой установки фаз кулачкового распределения (VCT) 232 и блок 206 цилиндров двигателя с множеством цилиндров 210. Двигатель 200 может быть примером двигателя 10, описанного на фиг. 1. Двигатель 200 показан имеющим впускной коллектор 266, выполненный с возможностью подавать всасываемый воздух и/или топливо в цилиндры 210a-d, и выпускной коллектор 268, выполненный с возможностью выпускать продукты сгорания из цилиндров 210. Поток окружающего воздуха может поступать в систему впуска через впускной воздушный канал 260, при этом расход всасываемого воздуха может управляться по меньшей мере частично основным дросселем (не показан).

Блок 206 цилиндров двигателя включает в себя множество цилиндров 210a-d (в материалах настоящей заявки - четыре). В изображенном примере, все цилиндры находятся в общем ряду цилиндров двигателя. В альтернативных вариантах осуществления, цилиндры могут быть поделены между разными рядами. Например, цилиндры 210a-b могут находиться в первом ряду, в то время как цилиндры 210c-d могут находиться во втором ряду. Цилиндры 210a-d каждый может включать в себя свечу зажигания и топливную форсунку для подачи топлива непосредственно в камеру сгорания, как описано выше на фиг. 1. К тому же, цилиндры 210a-d каждый могут обслуживаться одним или более клапанами. В настоящем примере, каждый цилиндр 210a-d включает в себя соответствующий впускной клапан 212 и выпускной клапан 222. Как конкретизировано ниже, двигатель 200 дополнительно включает в себя один или более распределительных валов 238, 240, при этом каждый распределительный вал может задействоваться, чтобы приводить в действие впускные и/или выпускные клапаны множества цилиндров, присоединенных к общему распределительному валу.

Каждый впускной клапан 212 может действовать между открытым положением, которое допускает всасываемый воздух в соответствующий цилиндр, и закрытым положением, по существу блокирующим всасываемый воздух от цилиндра. Кроме того, фиг. 2 показывает, каким образом впускные клапаны 212 цилиндров 210a-d могут приводиться в действие общим распределительным валом 238 впускных клапанов. Распределительный вал 238 впускных клапанов может быть включен в систему 214 привода впускных клапанов. Распределительный вал 238 впускных клапанов включает в себя впускные кулачки, которые имеют профиль выступа кулачка для открывания впускных клапанов 212 в течение определенной длительности впуска. В некоторых вариантах осуществления (не показанных), распределительный вал может включать в себя дополнительные впускные кулачки с альтернативным профилем выступа кулачка,, который предоставляет впускным клапанам 212 возможность открываться на альтернативную длительность (в материалах настоящей заявки также указываемые как система переключения профиля кулачков). На основании профиля выступа дополнительного кулачка, альтернативная длительность может быть более продолжительной или более короткой, чем определенная длительность впуска впускного кулачка. Профиль выступа может оказывать влияние на высоту подъема кулачка, длительность кулачка и/или установку фаз кулачкового распределения. Контроллер может быть способен переключать длительность впускного клапана, перемещая распределительный вал 238 впускных клапанов в продольном направлении и осуществляя переключение между профилями кулачков.

Таким же образом, каждый выпускной клапан 222 приводится в действие между открытым положением, допускающим выход отработавших газов из соответствующего цилиндра, и закрытым положением, по существу удерживающим газы внутри цилиндра. Кроме того, фиг. 2 показывает, каким образом выпускные клапаны 222 цилиндров 210a-d могут приводиться в действие общим распределительным валом 240 выпускных клапанов.

Распределительный вал 240 выпускных клапанов может быть включен в систему 224 привода выпускных клапанов. Распределительный вал 240 выпускных клапанов включает в себя выпускные кулачки, которые имеют профиль выступа кулачка для открывания выпускных клапанов 222 в течение определенной длительности выпуска. В некоторых вариантах осуществления (не показанных), распределительный вал может включать в себя дополнительные выпускные кулачки с альтернативным профилем выступа кулачка, который предоставляет выпускным клапанам 222 возможность открываться на альтернативную длительность. На основании профиля выступа дополнительного кулачка, альтернативная длительность может быть более продолжительной или более короткой, чем определенная длительность выпуска выпускного кулачка. Профиль выступа может оказывать влияние на высоту подъема кулачка, длительность кулачка и/или установку фаз кулачкового распределения. Контроллер может быть способным переключать длительность выпускного клапана, перемещая распределительный вал 240 выпускных клапанов в продольном направлении и осуществляя переключение между профилями кулачков.

Следует отметить, что, несмотря на то, что изображенный пример показывает общий распределительный вал 238 впускных клапанов, присоединенный к впускным клапанам каждого цилиндра 210a-d, и общий распределительный вал 240 выпускных клапанов, присоединенный к выпускным клапанам каждого цилиндра 201a-d, в альтернативных вариантах осуществления, распределительные валы могут быть присоединены к подмножествам цилиндров, и могут присутствовать многочисленные распредел