Способы эксплуатации двигателя

Способы эксплуатации двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Рабочие характеристики и коэффициент полезного действия двигателя могут улучшаться посредством комбинирования центрального дросселя с дросселями окна. Центральный дроссель регулирует поток воздуха во множество цилиндров наряду с тем, что каждый дроссель окна регулирует поток воздуха в единственный цилиндр. В одном из примеров, центральный дроссель может быть расположен в системе впуска воздуха двигателя выше по потоку от воздушного впускного коллектора двигателя, который направляет воздух из центрального дросселя в цилиндры двигателя. Направляющие впускного коллектора направляют воздух из впускного коллектора во впускные окна. Дроссель окна, расположенный в пределах каждого впускного окна, ведущего в цилиндр, или, в качестве альтернативы, в пределах каждой направляющей впускного коллектора, регулирует поток воздуха в отдельный цилиндр двигателя. Однако может быть трудно совместно управлять дросселями окна вместе с центральным дросселем. Например, во время условий более высокой нагрузки может быть желательно полностью открывать дроссели окна для улучшения потока воздуха цилиндра. На более низких нагрузках двигателя может быть желательно регулировать поток воздуха в цилиндры двигателя по меньшей мере частично посредством дросселей окна. Поэтому может быть трудно обеспечить требуемое количество воздуха цилиндра при переходе между условиями, где положение дросселя окна оказывает влияние на количество воздуха цилиндра, и условиями, где положение дросселя окна обладает небольшим или никаким влиянием на количество воздуха цилиндра.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретатели в материалах настоящей заявки осознали вышеупомянутые ограничения и разработали способ эксплуатации двигателя, содержащий: обеспечение перехода с первого режима дроссельного управления на второй режим дроссельного управления в ответ на изменение условий эксплуатации двигателя; и регулировку давления во впускном коллекторе посредством первого дросселя в ответ на требуемый заряд воздуха цилиндра в первом режиме дроссельного управления, и регулировку давления на впускном окне посредством второго дросселя в ответ на требуемый заряд воздуха цилиндра во втором режиме дроссельного управления.

В настоящей заявке раскрыт способ эксплуатации двигателя, содержащий этапы, на которых:

обеспечивают переход с первого режима дроссельного управления на второй режим дроссельного управления в ответ на изменения условий эксплуатации двигателя; и

регулируют давление во впускном коллекторе посредством первого дросселя в ответ на требуемый заряд воздуха цилиндра в первом режиме дроссельного управления, и регулируют давление на впускном окне посредством второго дросселя в ответ на требуемый заряд воздуха цилиндра во втором режиме дроссельного управления.

В дополнительном аспекте первый режим дроссельного управления и второй режим дроссельного управления включают в себя центральный дроссель и дроссель окна.

В другом дополнительном аспекте регулируют давление на впускном окне посредством дросселя окна, когда давление во впускном коллекторе больше, чем требуется для обеспечения требуемого заряда воздуха цилиндра.

В еще одном дополнительном аспекте центральный дроссель закрыт во время перехода на большую величину, чем величина открывания центрального дросселя установившегося состояния после перехода, причем величина открывания центрального дросселя установившегося состояния основана на запросе BMEP, который инициировал переход из первого режима дроссельного управления во второй режим дроссельного управления.

В еще одном дополнительном аспекте закрывают центральный дроссель до величины открывания центрального дросселя установившегося состояния в ответ на давление во впускном коллекторе, достигающее требуемого уровня давления.

В еще одном дополнительном аспекте регулируют центральный дроссель независимо от дросселя окна.

В еще одном дополнительном аспекте давление на впускном окне находится в местоположении ниже по потоку от первого дросселя и второго дросселя, при этом второй дроссель расположен во впускном окне.

В еще одном дополнительном аспекте давление на впускном окне регулируют во время перехода в ответ на требуемый заряд воздуха цилиндра.

В настоящей заявке раскрыт другой способ эксплуатации двигателя, содержащий этапы, на которых:

обеспечивают первый переход из первого режима дроссельного управления во второй режим дроссельного управления в ответ на первое рабочее состояние двигателя;

обеспечивают второй переход из второго режима дроссельного управления в первый режим дроссельного управления в ответ на второе рабочее состояние двигателя;

регулируют первый дроссель и обеспечивают меньшее падение давления на первом дросселе, чем на втором дросселе, во время первого перехода; и

регулируют второй дроссель для обеспечения меньшего падения давления на втором дросселе, чем на первом дросселе, во время второго перехода.

В дополнительном аспекте второй дроссель является дросселем окна, и второй переход происходит с более низкого BMEP на более высокое BMEP.

В другом дополнительном аспекте первый дроссель является центральным дросселем, и первый переход происходит с более высокого BMEP на более низкое BMEP.

В еще одном дополнительном аспекте второй дроссель регулируют, чтобы обеспечить требуемое давление на впускном окне, тогда как первый дроссель регулируют, чтобы обеспечить меньшее падение давления, чем на втором дросселе.

В еще одном дополнительном аспекте регулируют первый дроссель и второй дроссель во время первого перехода в ответ на давление во впускном коллекторе перед первым переходом.

В еще одном дополнительном аспекте регулируют первый дроссель и второй дроссель во время второго перехода в ответ на давление во впускном коллекторе перед вторым переходом.

В настоящей заявке раскрыт еще один способ эксплуатации двигателя, содержащий этапы, на которых:

обеспечивают переход из первого режима дроссельного управления при первом BMEP, где первый дроссель обеспечивает большее падение давления, чем второй дроссель, во второй режим дроссельного управления при втором BMEP, где второй дроссель обеспечивает большее падение давления, чем первый дроссель, в ответ на запрос BMEP; и

регулируют абсолютное давление на впускном окне согласно требуемому заряду воздуха цилиндра во время перехода из первого режима дроссельного управления во второй режим дроссельного управления.

В дополнительном аспекте первый дроссель является центральным дросселем, а второй дроссель является дросселем окна.

В другом дополнительном аспекте открывают дроссель окна после того, как давление во впускном коллекторе достигает требуемого давления.

В еще одном дополнительном аспекте закрывают первый дроссель в большей степени во время перехода, чем после того, как выдан запрос BMEP, во втором режиме дроссельного управления.

В еще одном дополнительном аспекте первое BMEP больше, чем второе BMEP.

В еще одном дополнительном аспекте второй дроссель закрывают до первой величины открывания в начале перехода и открывают во время перехода, в то время как давление во впускном коллекторе снижается.

Посредством регулировки давления во впускном коллекторе и/или давления на впускном окне в зависимости от условий эксплуатации во время переходов между режимами дроссельного управления, может быть возможным обеспечивать требуемый заряд воздуха цилиндра. Например, если водитель запрашивает переключение с более высокого среднего эффективного тормозного давления (BMEP) на более низкое BMEP, режим дроссельного управления может переключаться для улучшения коэффициента полезного действия и/или рабочих характеристик двигателя. Заряд воздуха цилиндра может регулироваться и быстро сводиться к требуемому заряду воздуха цилиндра посредством изменения давления на впускном окне с помощью дросселя окна. Давлению во впускном коллекторе может быть предоставлена возможность развиваться с разной скоростью посредством закрывания центрального дросселя по-другому, чем дросселя окна. В других примерах, дроссель окна может поддерживаться в, по существу, полностью открытом состоянии (например, в пределах 10% от полностью открытого), в то время как давление во впускном коллекторе регулируют посредством центрального дросселя, чтобы обеспечивать требуемый заряд воздуха цилиндра. Таким образом, требуемый заряд воздуха цилиндра может обеспечиваться посредством избирательного регулирования давления во впускном коллекторе и/или давления на впускном окне, чтобы давать требуемый заряд воздуха цилиндра.

Настоящее описание может давать несколько преимуществ. Более точно, подход может обеспечивать улучшенное управление переходным потоком воздуха при переключении между режимами дроссельного управления. Кроме того, подход может обеспечивать улучшенное регулирование топливо-воздушной смеси цилиндра на более низких нагрузках двигателя, тем самым улучшая выбросы двигателя.

Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут без труда очевидны из последующего подробного описания при изучении отдельно или в сочетании с прилагаемыми чертежами.

Должно быть понятно, что сущность изобретения, приведенная выше, предоставлена для знакомства с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Она не предполагается для идентификации ключевых или существенных признаков заявленного объекта изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный объект изобретения не ограничен реализациями, которые кладут конец каким-нибудь недостаткам, отмеченным выше или в любой части этого раскрытия.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 показывает схематичное изображение двигателя;

фиг.2 показывает примерную графическую схему рабочих режимов двигателя;

фиг.3-5 показывают моделированные примеры последовательностей работы двигателя; и

Фиг.6 показывает блок-схему последовательности операций примерного способа для эксплуатации двигателя.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Настоящее описание имеет отношение к управлению дросселями окна двигателя, как показано в примере на фиг.1. В одном из примеров, центральный дроссель и дроссели окна регулируют для обеспечения улучшенного перехода между разными режимами дроссельного управления. Центральный дроссель и дроссели окна могут управляться согласно способу на фиг.6, чтобы переходить между режимами дроссельного управления, описанными на графической схеме двигателя на фиг.2, чтобы давать последовательности работы, проиллюстрированные на фиг.3-5.

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. 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. 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, выдаваемой контроллером 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).

Во впускной коллектор 44 воздух подается компрессором 162. Отработавшие газы вращают турбину 164, которая присоединена к валу 161, тем самым приводя в движение компрессор 162. В некоторых примерах, перепускной канал включен в состав, так что отработавшие газы могут обходить турбину 164 во время выбранных условий эксплуатации. Кроме того, перепускной канал компрессора может быть предусмотрен в некоторых примерах, чтобы ограничивать давление, выдаваемое компрессором 162.

В дополнение, впускной коллектор 44 показан сообщающимся с центральным дросселем 62, который регулирует положение дроссельной заслонки 64 для регулирования потока воздуха из воздухозаборника 42 двигателя. Центральный дроссель 62 может быть с электроприводом. Дроссель 83 окна управляет потоком воздуха в цилиндр 30 посредством сужения или открывания впускного окна 81. В двигателях с множеством цилиндров, может быть предусмотрено множество управляемых по отдельности дросселей окна, так чтобы дроссель окна первого цилиндра мог устанавливаться иным образом от дросселей окна другого цилиндра.

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

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

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, дежурную память 110 и традиционную шину данных. Контроллер 12 показан принимающим различные сигналы от датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе: температуру охлаждающей жидкости двигателя (ECT) от датчика 112 температуры, присоединенного к патрубку 114 охлаждения; датчика 134 положения, присоединенного к педали 130 акселератора для считывания положения, заданного ступней 132; измерение абсолютного давления в коллекторе двигателя (MAP) от датчика 122 давления, присоединенного к впускному коллектору 44; измерение абсолютного давления на окне цилиндра от датчика 85; датчика положения двигателя от датчика 118 на эффекте Холла, считывающего положение коленчатого вала 40; измерение массы воздуха, поступающего в двигатель, от датчика 120 (например, измерителя расхода воздуха с термоэлементом); и измерение положения дросселя от 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 обычно 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 называется специалистами в данной области техники нижней мертвой точкой (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 называется специалистами в данной области техники верхней мертвой точкой (ВМТ, TDC). В процессе, в дальнейшем называемом впрыск, топливо вводится в камеру сгорания. В процессе, в дальнейшем называемом 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 топливовоздушную смесь в выпускной коллектор 48, и поршень возвращается в ВМТ. Отметим, что вышеприведенное описано просто в качестве примера, и что установки момента открывания и/или закрывания впускного и выпускного клапанов могут меняться так, чтобы давать положительное или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрывание впускного клапана или различные другие примеры.

Далее, со ссылкой на фиг.2, показана примерная графическая схема рабочих режимов двигателя. Графическая схема включает в себя размеченное по оси X число оборотов двигателя и размеченное по оси Y среднее эффективное тормозное давление (BMEP). BMEP возрастает в направлении стрелки оси Y. Число оборотов двигателя возрастает в направлении стрелки оси X.

Область A показана в качестве заштрихованной зоны, которая лежит ниже кривой 206. Область A является областью низких нагрузок двигателя, где нарушение распределения потока воздуха между цилиндрами двигателя может происходить, когда дроссели окна открыты на малую величину, чтобы ограничивать заряд воздуха цилиндра. Нарушение распределения может происходить вследствие расхождений зазоров между дросселями окна и впускными окнами или другими допусками, такими как небольшие различия угла дросселя окна. Поэтому, в области A, дроссели окна открыты до степени, где большее падение давления происходит на центральном дросселе, чем дросселе окна, во время такта впуска цилиндра, принимающего воздух через дроссель окна. Область A может характеризоваться в качестве первого режима дроссельного управления, где большее падение давления возникает на центральном дросселе, чем дросселе окна.

Область B - незаштрихованная зона, которая лежит над кривой 206 и под кривыми 202 и 204. Область B является областью средней нагрузки двигателя, которая продолжается до более высоких нагрузок двигателя и более низких чисел оборотов двигателя. В области B, дроссели окна открыты до степени, где меньшее падение давления происходит на центральном дросселе, чем дросселе окна, во время такта впуска цилиндра, принимающего воздух через дроссель окна. Такие регулировки дросселя предусматривают более низкую работу накачки двигателя и улучшенную переходную характеристику двигателя, поскольку давление во впускном коллекторе повышается до или выше атмосферного давления. Область B может характеризоваться в качестве второго режима дроссельного управления, где большее падение давления возникает на дросселе окна, чем центральном дросселе.

Область C показана в качестве заштрихованной зоны, которая лежит ниже кривой 202 и выше кривой 204. Область C является областью высоких числа оборотов и нагрузки двигателя, где дроссели окна открыты на большую величину, чтобы предоставлять возможность повышенного потока воздуха в цилиндры. Поток воздуха в цилиндры двигателя регулируется посредством центрального дросселя. В частности, дроссель окна открывается до степени, где большее падение давления происходит на центральном дросселе, чем дросселе окна. Область C может характеризоваться в качестве третьего режима дроссельного управления, где большее падение давления возникает на центральном дросселе, чем дросселе окна.

Далее, со ссылкой на фиг.3, показана моделированная примерная последовательность работы двигателя. Последовательность на фиг.3 может быть предусмотрена системой на фиг.1, выполняющей способ на фиг.6. Вертикальные метки в момент T₁ времени и момент T₂ времени дают точки отсчета для интересующих событий в последовательности.

Первый график сверху на фиг.3 представляет величину открывания центрального дросселя в зависимости от времени. Ось Y представляет величину открывания центрального дросселя, и величина открывания центрального дросселя возрастает в направлении стрелки оси Y. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны графика к правой стороне графика.

Второй график сверху на фиг.3 представляет величину открывания дросселя окна в зависимости от времени. Ось Y представляет величину открывания дросселя окна, и величина открывания дросселя окна возрастает в направлении стрелки оси Y. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны графика к правой стороне графика.

Третий график сверху на фиг.3 представляет абсолютное давление во впускном коллекторе двигателя в зависимости от времени. Ось Y представляет абсолютное давление во впускном коллекторе двигателя, и давление во впускном коллекторе двигателя возрастает в направлении стрелки оси Y. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны графика к правой стороне графика.

Четвертый график сверху на фиг.3 представляет абсолютное давление на впускном окне. Ось Y представляет абсолютное давление на впускном окне, и абсолютное давление на впускном окне возрастает в направлении стрелки оси Y. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны графика к правой стороне графика.

В момент T₀ времени, двигатель эксплуатируется в первом режиме дроссельного управления, где BMEP регулируется посредством центрального дросселя (например, область C на фиг.2; центральный дроссель в управлении зарядом воздуха цилиндра). Возникает более высокое падение давления на центральном дросселе, чем дросселе окна, поскольку дроссель окна, по существу, полностью открыт (например, открыт на более чем 90%). В этом режиме дросселя, величина открывания центрального дросселя может увеличиваться для увеличения заряда воздуха цилиндра (например, количества воздуха, поступающего в цилиндр в течение цикла цилиндра) или уменьшается для уменьшения заряда воздуха цилиндра. Дроссель окна установлен в положение, чтобы не оказывать никакого влияния на заряд воздуха цилиндра. Давление во впускном коллекторе находится на относительно высоком значении, поскольку центральный дроссель открыт на большую величину. Подобным образом, давление на впускном окне находится на более высоком значении, и, по существу, отслеживает давление во впускном коллекторе, поскольку очень небольшое падение давления возникает на дросселе окна во время этого режима дроссельного управления.

В момент T₁ времени, площадь пропускного сечения центрального дросселя уменьшается в ответ на изменение требуемого крутящего момента двигателя или BMEP. Площадь пропускного сечения центрального дросселя уменьшается до величины, которая находится ниже или является меньшей, чем величина открывания, применяемая для обеспечения запрошенного BMEP установившегося состояния после того, как переход переключения режима завершен после момента T₂ времени. Таким образом, центральный дроссель может помогать снижать давление во впускном коллекторе с повышенной скоростью, ограничивая поток воздуха во впускной коллектор. Другими словами, величина открывания центрального дросселя перерегулирует величину открывания центрального дросселя при запрошенном BMEP установившегося состояния.

Величина открывания дросселя окна также уменьшается, так чтобы падение давления на дросселе окна было большим, чем падение давления на центральном дросселе во время перехода с первого режима дроссельного управления на второй режим дроссельного управления. Дроссель окна управляется, чтобы давать требуемое давление на впускном окне, которое обеспечивает требуемый заряд воздуха цилиндра. В одном из примеров, давление на впускном окне регулируют посредством дросселя окна согласно закону PV=nRT идеального газа, где P - давление на впускном окне, V - объем цилиндра, n - количество воздуха в молях, R - универсальная газовая постоянная, и T - температура заряда воздуха в градусах Кельвина.

Давление во впускном коллекторе начинает снижаться вскоре после того, как уменьшена величина открывания центрального дросселя. Давление во впускном коллекторе снижается посредством удаления цилиндрами воздуха из впускного коллектора, и меньшего количества воздуха, поступающего во впускной коллектор через центральный дроссель. Давление на впускном окне также снижается в момент T₁ времени; однако давление на впускном окне снижается с гораздо большей скоростью, чем давление во впускном коллекторе, поскольку объем впускного окна гораздо меньше, чем объем впускного коллектора двигателя.

Должно быть отмечено, что на практике давление на впускном окне является давлением в цилиндре в момент закрывания впускного клапана, а потому не является непрерывной величиной, как показано на фиг.3-5.

Между моментом T₁ времени и моментом T₂ времени, давление во впускном коллекторе продолжает ослабляться или снижаться, а давление на впускном окне находится на уровне, запрошенном водителем (например, BMEP может запрашиваться водителем посредством педали 130 акселератора). Величина открывания дросселя окна слегка повышается, чтобы поддерживать требуемое BMEP, даже если давление на впуске ослабляется.

В момент T₂ времени, давление во впускном коллекторе достигает требуемого значения, и центральный дроссель открывается до величины открывания установившегося состояния, которое обеспечивает требуемое BMEP. Дросселю окна также дается команда перейти в, по существу, полностью открытое положение. Центральный дроссель регулирует заряд воздуха, поскольку дроссель окна, по существу, открыт. Давление на впускном окне и давление во впускном коллекторе являются, по существу, одним и тем же (например, в пределах ±0,069 бар) давлением. Заряд воздуха цилиндра главным образом регулируется посредством центрального дросселя. Область A на фиг.2 является представляющей условия эксплуатации двигателя после момента T₂ времени (например, центральный дроссель находится в управлении зарядом воздуха цилиндра). Таким образом, фиг.3 представляет переключение из рабочего состояния двигателя с более высоким BMEP в рабочее состояние двигателя с более низким BMEP, где центральный дроссель и дроссели окна управляются в первом режиме при более высоком BMEP, и где центральный дроссель и дроссели окна управляются во втором режиме при более низком BMEP. Дроссель окна и центральный дроссель управляются в ответ на давление во впускном коллекторе до момента T₁ времени. В частности, во время условий до момента T₁ времени, давление во впускном коллекторе является высоким, и так как давление во впускном коллекторе не может снижаться незамедлительно, поскольку его объем в значительной степени велик, величина открывания дросселя окна уменьшается, чтобы давать требуемый заряд воздуха цилиндра.

Далее, со ссылкой на фиг.4, показана моделированная примерная последовательность работы двигателя. Последовательность на фиг.4 может быть предусмотрена системой на фиг.1, выполняющей способ на фиг.6. Вертикальные метки в моменты T₁-T₃ времени дают точки отсчета для интересующих событий в последовательности.

Четыре графика на фиг.4 представляют такие же параметры, как описанные на фиг.3. Поэтому, ради краткости, ниже описаны только различия между графиками.

В момент T₀ времени, двигатель эксплуатируется в первом режиме дроссельного управления, где BMEP регулируется посредством центрального дросселя (например, область C на фиг.2; центральный дроссель в управлении зарядом воздуха цилиндра). Возникает более высокое падение давления на центральном дросселе, чем дросселе окна, поскольку дроссель окна, по существу, полностью открыт. В этом режиме дросселя, величина открывания центрального дросселя может увеличиваться для увеличения заряда воздуха цилиндра или уменьшаться для уменьшения заряда воздуха цилиндра. Дроссель окна установлен в положение с большей величиной открывания, чтобы не оказывать никакого влияния на заряд воздуха цилиндра. Давление во впускном коллекторе находится на относительно высоком значении, поскольку центральный дроссель открыт на большую величину. Подобным образом давление на впускном окне находится на более высоком значении, и, по существу, отслеживает давление во впускном коллекторе, поскольку очень небольшое падение давления возникает на дросселе окна во время этого режима дроссельного управления.

В момент T₁ времени, площадь пропускного сечения центрального дросселя уменьшается в ответ на изменение требуемого крутящего момента двигателя или BMEP. Площадь пропускного сечения центрального дросселя уменьшается до величины, которая находится ниже или является меньшей, чем величина открывания, применяемая для обеспечения запрошенного BMEP установившегося состояния после того, как переход переключения режима завершен после момента T₂ времени. Таким образом, центральный дроссель может помогать снижать давление во впускном коллекторе с повышенной скоростью, ограничивая поток воздуха во впускной коллектор. Другими словами, величина открывания центрального дросселя перерегулирует величину открывания центрального дросселя при запрошенном BMEP установившегося состояния.

Величина открывания дросселя окна также уменьшается, так чтобы падение давления на дросселе окна было большим, чем падение давления на центральном дросселе во время перехода с первого режима дроссельного управления на второй режим дроссельного управления. Дроссель окна управляется, чтобы давать требуемое давление на впускном окне, которое обеспечивает требуемый заряд воздуха цилиндра.

Давление во впускном коллекторе начинает снижаться вскоре после того, как уменьшена величина открывания центрального дросселя. Давление во впускном коллекторе снижается посредством удаления цилиндрами воздуха из впускного коллектора, и меньшего количества воздуха, поступающего во впускной коллектор через центральный дроссель. Давление на впускном окне снижается с гораздо более быстрой скоростью, чем давление во впускном коллекторе, поскольку объем впускного окна является гораздо меньшим, чем объем впускного коллектора двигателя.

Между моментом T₁ времени и моментом T₂ времени давление во впускном коллекторе продолжает ослабляться или снижаться, а давление на впускном окне находится на уровне, запрошенном водителем. Величина открывания дросселя окна слегка повышается, чтобы поддерживать требуемое BMEP, даже если давление на впуске ослабляется.

В момент T₂ времени, давление во впускном коллекторе достигает требуемого значения, и центральный дроссель открывается до величины открывания установившегося состояния, которое обеспечивает требуемое BMEP. Дросселю окна также дается команда перейти в, по существу, полностью открытое положение. Центральный дроссель регулирует заряд воздуха, поскольку дроссель окна, по существу, открыт. Давление на впускном окне и давление во впускном коллекторе являются, по существу, одним и тем же давлением. Заряд воздуха цилиндра главным образом регулируется посредством центрального дросселя. Область A на фиг.2 представляет условия эксплуатации двигателя после момента T₂ времени (например, центральный дроссель находится в управлении изменением воздуха цилиндра) и до момента T₃ времени.

В момент T₃ времени, происходит запрос изменения для увеличения BMEP, и величина открывания центрального дросселя увеличивается, чтобы удовлетворять запросу более высокого BMEP. Центральный дроссель открывается на величину, которая больше, чем величина открывания центрального дросселя установившегося состояния, применяемая для выдачи требуемого BMEP после момента T₃ времени. Другими словами, величина открывания центрального дросселя перерегулирует величину открывания центрального дросселя установившегося состояния, которая дает требуемое BMEP после изменения запроса BMEP. Посредством перерегулирования величины открывания центрального дросселя установившегося состояния впускной коллектор может наполняться воздухом с повышенной скоростью. Установленный дроссель окна поддерживается в, по существу, полностью открытом положении, так что большее падение давления возникает на центральном дросселе, чем на дросселе окна. Режим дросселя после момента T₃ времени представляет режим дроссельного управления в области C на фиг.2.

Давление во впускном коллекторе поднимается на быстрой скорости после того, как дана команда открываться центральному дросселю. Давление на впускном окне также повышается с быстрой скоростью, в то время как открыт центральный дроссель. Таким образом, во время и после перехода режима дросселя, центральный дроссель находится в управлении зарядом воздуха цилиндра. Заряд воздуха цилиндра почти совершенно не подвергается влиянию положения дросселя окна.

Таким образом, фиг.4 представляет переключение с рабочего состояния двигателя с более высоким BMEP на рабочее состояние двигателя с более низким BMEP, где центральный дроссель и дроссели окна управляются в первом режиме при более высоком BMEP, и где центральный дроссель и дроссели окна управляются во втором режиме при более низком BMEP. Фиг.4 также включает в себя запрос изменения BMEP с более низкого BMEP на более высокое BMEP. Дроссель окна и центральный дроссель управляются в ответ на давление во впускном коллекторе до момента T₁ времени. В частности, поскольку во время условий до момента T₁ времени давление во впускном коллекторе является высоким, и так как давление во впускном коллекторе не может снижаться незамедлительно, поскольку объем впускного коллектора весьма велик, величина открывания дросселя окна уменьшается, чтобы давать требуемый заряд воздуха цилиндра во время перехода в момент T₁ времени. Центральный дроссель регулирует заряд воздуха цилиндра во время перехода в момент T₃ времени. Таким образом, в зависимости от начального давления во впускном коллекторе и требуемого BMEP, дроссель окна или центральный дроссель могут регулировать заряд воздуха цилиндра во время переключения с первого режима дроссельного управления на второй режим дроссельного управления.

Далее, со ссылкой на фиг.5, показан моделированный пример еще одной последовательности работы двигателя. Последовательность на фиг.5 может быть предусмотрена системой на фиг.1, выполняющей способ на фиг.6. Вертикальные метки в моменты T₁-T₃ времени дают точки отсчета для интересующих событий в последовательности.

Первый график сверху на фиг.5 представляет требуемое BMEP. Требуемое BMEP может выдаваться посредством водительского устройства ввода (например, педали акселератора) или из другого контроллера. Ось Y представляет требуемое BMEP, и требуемое BMEP возрастает в направлении стр