Способы и системы для датчика кислорода на впуске

Способы и системы для датчика кислорода на впуске

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящая заявка в целом относится к датчику газовой составляющей, включенному в систему впуска двигателя внутреннего сгорания.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Системы двигателя могут использовать рециркуляцию отработавших газов из системы выпуска двигателя в систему впуска двигателя (впускной канал), процесс, указываемый ссылкой как рециркуляция отработавших газов (EGR), для снижения регулируемых выбросов и улучшения экономии топлива. Система EGR может включать в себя различные датчики для измерения и/или регулирования EGR. В качестве одного из примеров, система EGR может включать в себя датчик газовой составляющей на впуске, такой как датчик кислорода, который может применяться во время условий без EGR, чтобы определять содержание кислорода свежего всасываемого воздуха. Во время условий с EGR, датчик может использоваться для логического вывода EGR на основании изменения концентрации кислорода вследствие добавления EGR в качестве разбавителя. Один из примеров такого датчика кислорода на впуске показан Матсубарой и другими в US 6,742,379. Система EGR дополнительно или по выбору может включать в себя датчик кислорода отработавших газов, присоединенный к выпускному коллектору, для оценки топливовоздушного соотношения сгорания.

По существу, вследствие расположения датчика кислорода ниже по потоку от выхода канала EGR, датчик может быть чувствительным к топливовоздушному соотношению EGR. Например, когда двигатель работает с обогащенной EGR, имеется избыточное топливо (например, избыточные CO и H₂) в EGR. Избыточное топливо может реагировать с кислородом на чувствительном элементе датчика кислорода на впуске, понижая концентрацию кислорода, выявляемую датчиком. В дополнение к некоторому количеству кислорода в воздухе, становящемуся уравновешенным с CO и H₂ из EGR, также есть вторичный эффект, обусловленный меньшими молекулами H₂, диффундирующими быстрее через диффузионный барьер чувствительного элемента датчика кислорода, делающий выходное показание датчика более обогащенным, чем истинное количество избыточного топлива в EGR. В качестве еще одного примера, когда двигатель работает с обедненной EGR, EGR содержит в себе добавочный воздух и, для данного массового расхода, количество реального разбавителя в EGR является более низким. Добавочный кислорода в обедненной EGR может интерпретироваться датчиком кислорода на впуске в качестве более низкой интенсивности EGR.

Матсубара преподает изучение исходного калибровочного коэффициента для датчика кислорода на впуске во время выбранных условий, когда датчик прогрет в достаточной мере, а кроме того, коррекцию калибровочного коэффициента, если EGR слишком обогащена или слишком обеднена. Скорректированный калибровочный коэффициент затем используется для внесения поправки в выходной сигнал датчика на впуске.

Однако, изобретатели идентифицировали потенциальные проблемы у такого подхода. Один или более других рабочих параметров двигателя также находятся под влиянием неправильного представления EGR датчиком кислорода на впуске при наличии обогащенной или обедненной (относительно стехиометрии) EGR. Например, при наличии обедненной EGR, хотя датчик измеряет более низкую (абсолютную) величину EGR, выходной сигнал датчика правильно отражает долю отработанных газов. Как результат, любые настройки в отношении установки момента зажигания, положения дросселя и/или впрыска топлива, которые основаны на скорректированном калибровочном коэффициенте, могут быть неправильными. В качестве еще одного примера, при наличии обогащенной EGR, датчик не дает точной оценки того, сколько избыточного топлива находится в EGR. По существу, если избыточное топливо не учитывается надлежащим образом при впрыске топлива в цилиндр, впрыскиваемое топливо будет выше, чем требуется. Это может побуждать топливоснабжение двигателя по разомкнутому контуру быть более обогащенным, чем требуется. При управлении топливоснабжением по замкнутому контуру, адаптивное топливоснабжение может приспосабливаться к избыточному топливу в EGR, но адаптационная поправка будет приписываемой ошибке топливной системы. Это может ложно давать начало ошибке топливной системы, если поправка выше порогового значения. Проблема может обостряться вследствие задержке между установкой момента впрыска топлива и считыванием топлива на датчике кислорода на впуске. Подобным образом, может быть задержка между EGR, оцениваемой на датчике кислорода отработавших газов, относительно EGR, оцениваемой на датчике кислорода на впуске. В любом случае, может нарушаться управление топливоснабжением и EGR двигателя.

В одном из примеров, некоторые из вышеприведенных проблем могут быть препоручены способу для двигателя, содержащему: в ответ на топливовоздушное соотношение EGR, являющееся более обогащенным, чем пороговое значение, внесение поправки в выходной сигнал датчика кислорода на впуске с поправочным коэффициентом, основанным на обогащении топливовоздушного соотношения EGR, и настройку каждого из интенсивности EGR и впрыска топлива в цилиндр на основании поправленного выходного сигнала датчика. Таким образом, воздействие отклонения топливовоздушного соотношения EGR на датчик кислорода на впуске может учитываться, а оценка EGR и топливоснабжение двигателя компенсироваться соответствующим образом.

Например, во время условий EGR, топливовоздушное соотношение (AFR) EGR может оцениваться датчиком кислорода отработавших газов наряду с тем, что интенсивность EGR оценивается датчиком кислорода всасываемых газов. Если топливовоздушное соотношение EGR определено являющимся более обогащенным, чем пороговое значение (например, более обогащенным, чем стехиометрия), (первый) поправочный коэффициент может узнаваться на основании степени обогащения EGR, а также содержания спирта (например, этилового спирта) сжигаемого топлива. Поправочный коэффициент затем применяется к выходному сигналу датчика кислорода на впуске для понижения измеренной интенсивности EGR на основании обогащения. Клапан EGR в таком случае может настраиваться с обратной связью, чтобы обеспечивать целевую интенсивность EGR. В дополнение, избыточное содержание топлива обогащенной EGR может оцениваться на основании выходного сигнала датчика на впуске и выходного сигнала датчика отработавших газов. Впрыск топлива в цилиндр может настраиваться на основании избыточного содержания топлива наряду с учетом транспортных задержек между сигналом датчика отработавших газов и установкой момента впрыска топлива на впуске.

В сравнение, если топливовоздушное соотношение EGR определено являющимся более обедненным, чем пороговое значение (например, более обедненным, чем стехиометрия), (второй) поправочный коэффициент может узнаваться на основании степени обеднения EGR, а также содержания спирта (например, этилового спирта) сжигаемого топлива. Поправочный коэффициент затем применяется к выходному сигналу датчика кислорода на впуске для повышения измеренной интенсивности EGR на основании обеднения. Клапан EGR в таком случае может настраиваться с обратной связью, чтобы обеспечивать целевую интенсивность EGR. В качестве альтернативы, поправочный коэффициент может применяться только при наличии обогащенной EGR и поправочный коэффициент может не применяться при наличии обедненной EGR. В дополнение, поскольку выходной сигнал датчика на впуске правильно отражает количество отработанного газа в EGR, установка момента зажигания и поток воздуха в двигатель настраивается на основании выходного сигнала датчика без поправки.

Таким образом, выходной сигнал датчика кислорода может подвергаться поправке на изменения, возникающие вследствие меняющегося топливовоздушного соотношения EGR, текущей через датчик. Посредством внесения поправки в выходной сигнал датчика надлежащим образом для компенсации воздействий обогащенной или обедненной EGR, более точная оценка разбавления может обеспечиваться датчиком, улучшая регулирование EGR. Посредством логического вывода количества избыточного топлива в обогащенной EGR на основании известного или калиброванного состава обогащенной EGR и интенсивности EGR, определенной по подвергнутому поправке выходному сигналу датчика, и соответственной настройки впрыска топлива в двигатель, улучшается управление подачей топлива по разомкнутому и замкнутому контуру. В дополнение, меньшие ошибки топливной системы могут инициироваться ложным образом. Посредством логического вывода количества отработанного газа в обедненной EGR на основании выходного сигнала датчика без поправки и соответственной настройки установки момента зажигания и положения впускного дросселя, улучшается управление искровым зажиганием и потоком воздуха по разомкнутому и замкнутому контуру. В общем и целом, уменьшается искажение выходного сигнала датчика, когда меняется топливовоздушное соотношение EGR. Посредством улучшения точности оценки разбавления EGR при наличии обогащенной или обедненной EGR, могут улучшаться топливоснабжение двигателя и управление EGR.

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 предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые кладут конец каким-нибудь недостаткам, отмеченным выше или в любой части этого раскрытия.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 показывает принципиальные схемы системы двигателя.

Фиг. 3A-C - многомерные характеристики, изображающие влияние меняющегося топливовоздушного соотношения EGR на концентрацию кислорода, оцениваемую датчиком кислорода во впускном коллекторе.

Фиг. 4 изображает блок-схему последовательности операций способа для коррекции выходного сигнала датчика кислорода во впускном коллекторе и настройки одного или более рабочих параметров двигателя при наличии обогащенной или обедненной EGR.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Настоящее описание связано со способами и системой для использования датчика во впускном коллекторе для считывания величины потока EGR в систему двигателя, такую как системы двигателя по фиг. 1-2. Чтобы преодолеть воздействие обогащенной или обедненной EGR, в качестве определяемой датчиком кислорода отработавших газов, на выходной сигнал датчика кислорода всасываемых газов, как показано на фиг. 3A-C, логически выведенная оценка EGR может корректироваться поправочным коэффициентом. Контроллер может быть выполнен с возможностью выполнять процедуру управления, такую как процедура по фиг. 4, для изучения количества избыточного топлива в обогащенной EGR или избыточного кислорода в обедненной EGR, засасываемой в двигатель, и настройки потока EGR соответствующим образом. Выходной сигнал датчика, а также разбавление EGR, оцененное датчиком, могут настраиваться для компенсации влияния меняющегося топливовоздушного соотношения EGR на выходной сигнал датчика. Таким образом, точность оценки EGR датчиком кислорода на впуске повышается.

Фиг. 1 показывает схематическое изображение примерной системы 100 двигателя с турбонаддувом, включающей в себя многоцилиндровый двигатель 10 внутреннего сгорания и пару одинаковых турбонагнетателей 120 и 130. В качестве одного из неограничивающих примеров, система 100 двигателя может быть включена в качестве части силовой установки для пассажирского транспортного средства. Система 100 двигателя может принимать всасываемый воздух через впускной канал 140. Впускной канал 140 может включать в себя воздушный фильтр 156 и дроссельный клапан 230 EGR. Система 100 двигателя может быть раздельной системой двигателя, при этом, впускной канал 140 разветвляется ниже по потоку от дроссельного клапана 230 EGR на первый и второй параллельные впускные каналы, каждый включает в себя турбонагнетатель и компрессор. Более точно, по меньшей мере часть всасываемого воздуха направляется в компрессор 122 турбонагнетателя через первый параллельный впускной канал 142, и по меньшей другую часть всасываемого воздуха в компрессор 132 турбонагнетателя 130 через второй параллельный впускной канал 144 впускного канала 140.

Первая часть общего всасываемого воздуха, которая сжимается компрессором 122, может подаваться во впускной коллектор 160 через первый параллельный ответвленный впускной канал 146. Таким образом, впускные каналы 142 и 146 формируют первую параллельную ветвь системы впуска воздуха двигателя. Подобным образом, вторая часть общего всасываемого воздуха, может сжиматься посредством компрессора 132 в тех случаях, когда она может подаваться во впускной коллектор 160 через второй параллельный ответвленный впускной канал 148. Таким образом, впускные каналы 144 и 148 формируют вторую параллельную ветвь системы впуска воздуха двигателя. Как показано на фиг. 1, всасываемый воздух из впускных каналов 146 и 148 может повторно объединяться посредством общего впускного канала 149 перед подачей во впускной коллектор 160, где всасываемый воздух может выдаваться в двигатель.

Первый дроссельный клапан 230 EGR может быть расположен на впуске двигателя выше по потоку от первого и второго параллельных впускных каналов 142 и 144 наряду с тем, что второй воздушный впускной дроссельный клапан 158 может быть расположен на впуске двигателя ниже по потоку от первого и второго параллельных впускных каналов 142 и 144, и ниже по потоку от первого и второго параллельных ответвленных впускных каналов 146 и 148, например, в общем впускном канале 149.

В некоторых примерах, впускной коллектор 160 может включать в себя датчик 182 давления во впускном коллекторе для оценки давления в коллекторе (MAP) и/или датчик 183 температуры впускного коллектора для оценки температуры воздуха в коллекторе (MCT), каждый поддерживает связь с контроллером 12. Впускной канал 149 может включать в себя охладитель 154 наддувочного воздуха (CAC) и/или дроссель (такой как второй дроссельный клапан 158). Положение дроссельного клапана 158 может настраиваться системой управления посредством привода дросселя (не показан), с возможностью связи присоединенной к контролеру 12. Противопомпажный клапан 152 может быть предусмотрен для избирательного обхода компрессорных каскадов турбонагнетателей 120 и 130 через перепускной канал 150. В качестве одного из примеров, противопомпажный клапан 152 может открываться, чтобы давать возможность потока через перепускной канал 150, когда давление всасываемого воздуха выше по потоку от компрессоров достигает порогового значения.

Впускной коллектор 160 дополнительно может включать в себя датчик 172 кислорода всасываемых газов. В одном из примеров, датчик кислорода является датчиком UEGO. Как конкретизировано в материалах настоящей заявки, датчик кислорода всасываемых газов может быть выполнен с возможностью выдавать оценку касательно содержания кислорода свежего воздуха, принимаемого во впускном коллекторе. В дополнение, когда течет EGR, изменение концентрации кислорода на датчике может использоваться для логического вывода величины EGR и использоваться для точного регулирования потока EGR. В изображенном примере, датчик 162 кислорода расположен выше по потоку от дросселя 158 и ниже по потоку от охладителя 154 наддувочного воздуха. Однако, в альтернативных вариантах осуществления, датчик кислорода может быть расположен выше по потоку от CAC. Датчик 174 давления может быть расположен поблизости от датчика кислорода для оценки давления на впуске, при котором принимается выходной сигнал датчика кислорода. Поскольку выходной сигнал датчика кислорода является находящимся под влиянием давления на впуске, опорный выходной сигнал датчика кислорода может узнаваться при опорном давлении на впуске. В одном из примеров, опорное давление на впуске является давлением на входе дросселя (TIP), где датчиком 174 давления является датчик TIP. В альтернативных примерах, опорным давлением на впуске является давление в коллекторе (MAP) в качестве считываемого датчиком 182 MAP.

Двигатель 10 может включать в себя множество цилиндров 14. В изображенном примере, двигатель 10 включает в себя шесть цилиндров, скомпонованных в V-образной конфигурации. Более точно, шесть цилиндров скомпонованы в двух рядах 13 и 15, причем, каждый ряд включает в себя три цилиндра. В альтернативных примерах, двигатель 10 может включать в себя два или более цилиндров, к примеру, 4, 5, 8, 10 или более цилиндров. Эти различные цилиндры могут быть поровну поделены и скомпонованы в альтернативных конфигурациях, таких как V-образная, рядная, коробчатая, и т.д. Каждый цилиндр 14 может быть сконфигурирован топливной форсункой 166. В изображенном примере, топливная форсунка 166 является форсункой непосредственного впрыска в цилиндр. Однако, в других примерах, топливная форсунка 166 может быть сконфигурирована в качестве топливной форсунки оконного впрыска.

Всасываемый воздух, подаваемый в каждый цилиндр 14 (в материалах настоящей заявки также указываемый ссылкой как камера 14 сгорания) через общий впускной канал 149, может использоваться для сжигания топлива, и продукты сгорания затем могут выпускаться через специфичные ряду параллельные выпускные каналы. В изображенном примере, первый ряд 13 цилиндров двигателя 10 может выпускать продукты сгорания через первый параллельный выпускной канал 17, а второй ряд 15 цилиндров может выпускать продукты сгорания через второй параллельный выпускной канал 19. Каждый из первого и второго параллельных выпускных каналов 17 и 19 дополнительно могут включать в себя турбину турбонагнетателя. Более точно, продукты сгорания, которые выбрасываются через впускной канал 17, могут направляться через турбину 124 с приводом от отработавших газов турбонагнетателя 120, которая, в свою очередь, может выдавать механическую работу на компрессор 122 через вал 126, для того чтобы обеспечивать сжатие для всасываемого воздуха. В качестве альтернативы, некоторая часть или все отработавшие газы, протекающие через выпускной канал 17, могут обходить турбину 124 через обводной канал 123 турбин, в то время как управляются перепускной заслонкой 128 для отработавших газов. Подобным образом, продукты сгорания, которые выпускаются через выпускной канал 19, могут направляться через турбину 134 с приводом от отработавших газов турбонагнетателя 130, которая, в свою очередь, может выдавать механическую работу на компрессор 132 через вал 136, для того чтобы обеспечивать сжатие всасываемого воздуха, протекающего через вторую ветвь системы впуска двигателя. В качестве альтернативы, некоторая часть или все отработавшие газы, протекающие через выпускной канал 19, могут обходить турбину 134 через обводной канал 133 турбин, в то время как управляются перепускной заслонкой 138 для отработавших газов.

В некоторых примерах, турбины 124 и 134 с приводом от отработавших газов могут быть сконфигурированы в качестве турбин с переменной геометрией, при этом, контроллер 12 может настраивать положение лопаток (или лопастей) рабочего колеса турбины для изменения уровня энергии, которая получается из потока отработавших газов и сообщается их соответственному компрессору. В качестве альтернативы, турбины 124 и 134 с приводом от отработавших газов могут быть сконфигурированы в качестве турбин с регулируемым соплом, при этом, контроллер 12 может настраивать положение сопла турбины для изменения уровня энергии, которая получается из потока отработавших газов и сообщается их соответственному компрессору. Например, система управления может быть выполнена с возможностью независимо изменять положение лопастей или сопла турбин 124 и 134 с приводом от отработавших газов через соответственные приводы.

Отработавшие газы в первом параллельном выпускном канале 17 могут направляться в атмосферу через ответвленный параллельный выпускной канал 170 наряду с тем, что отработавшие газы во втором параллельном выпускном канале 19 могут направляться в атмосферу через ответвленный параллельный выпускной канал 180. Выпускные каналы 170 и 180 могут включать в себя одно или более устройств последующей очистки отработавших газов, таких как каталитический нейтрализатор, и один или более датчиков отработавших газов.

Двигатель 10 дополнительно может включать в себя один или более каналов рециркуляции отработавших газов (EGR), или контуров, для рециркуляции по меньшей мере части отработавших газов из выпускного коллектора во впускной коллектор. Таковые могут включать в себя контуры EGR высокого давления для обеспечения EGR высокого давления (HP-EGR) и контуры EGR низкого давления для обеспечения EGR низкого давления (LP-EGR). В одном из примеров, HP-EGR может обеспечиваться в отсутствие наддува, обеспечиваемого турбонагнетателями 120, 130, наряду с тем, что LP-EGR может обеспечиваться при наличии наддува турбонагнетателя, и/или когда температура отработавших газов находится выше порогового значения. В кроме того еще других примерах, обе, HP-EGR и LP-EGR, могут выдаваться одновременно.

В изображенном примере, двигатель 10 может включать в себя контур 202 EGR низкого давления для рециркуляции по меньшей мере некоторого количества отработавших газов из первого ответвленного параллельного выпускного канала 170 ниже по потоку от турбины 124 в первый параллельный впускной канал 142 выше по потоку от компрессора 122. В некоторых вариантах осуществления, второй контур EGR низкого давления (не показан) может быть предусмотрен подобным образом для рециркуляции по меньшей мере некоторой части отработавших газов из второго ответвленного параллельного выпускного канала 180 ниже по потоку от турбины 134 во второй параллельный впускной канал 144 выше по потоку от компрессора 132. Контур 202 LP-EGR может включать в себя клапан 204 LP-EGR для регулирования потока EGR (то есть, количества рециркулированных отработавших газов) через контуры, а также охладитель 206 наддувочного воздуха для понижения температуры отработавших газов, протекающих через контур EGR, перед рециркуляцией на впуск двигателя. В определенных условиях, охладитель 206 наддувочного воздуха также может использоваться для подогрева отработавших газов, протекающих через контур 202 LP-EGR, перед тем, как отработавшие газы поступают в компрессор, чтобы избегать вторжения водяных капель в компрессоры.

Двигатель 10 дополнительно может включать в себя первый контур 208 EGR высокого давления для рециркуляции по меньшей мере некоторого количества отработавших газов из первого параллельного выпускного канала 17 выше по потоку от турбины 124 во впускной коллектор 160 ниже по потоку от впускного дросселя 158. Подобным образом, двигатель может включать в себя второй контур EGR высокого давления (не показан) для рециркуляции по меньшей мере некоторой части отработавших газов из второго параллельного выпускного канала 19 выше по потоку от турбины 134 во второй ответвленный параллельный впускной канал 148, ниже по потоку от компрессора 132. Поток EGR через контуры 208 HP-EGR может управляться посредством клапана 210 HP-EGR

Окно 102 PCV может быть выполнено с возможностью подавать газы вентиляции картера (прорывные газы) во впускной коллектор двигателя по второму параллельному впускному каналу 144. В некоторых примерах, поток воздуха PCV через окно 102 PCV может управляться выделенным клапаном окна PCV. Подобным образом, окно 104 для продувки может быть выполнено с возможностью подавать продувочные газы из бачка топливной системы во впускной коллектор двигателя по каналу 144. В некоторых примерах, поток продувочного воздуха через окно 104 для продувки может управляться выделенным клапаном окна для продувки.

Датчик 232 влажности и датчик 234 давления могут быть включены только в один из параллельных впускных каналов (в материалах настоящей заявки, изображены в первом параллельном канале 142 всасываемого воздуха, но не во втором параллельном впускном канале 144), ниже по потоку от дроссельного клапана 230 EGR. Более точно, датчик влажности и датчик давления могут быть включены во впускной канал, не принимающий воздух PCV продувочный воздух. Датчик 232 влажности может быть выполнен с возможностью оценивать влажность всасываемого воздуха. В одном из вариантов осуществления, датчик 232 влажности является датчиком UEGO, выполненным с возможностью оценивать относительную влажность всасываемого воздуха на основании выходного сигнала датчика на одном или более напряжений. Поскольку продувочный воздух и воздух PCV могут расстраивать результаты датчика влажности, окно для продувки и окно PCV расположены в отдельном впускном канале от датчика влажности. Датчик 234 давления может быть выполнен с возможностью оценивать давление всасываемого воздуха. В некоторых вариантах осуществления, датчик температуры также может быть включен в тот же самый параллельный впускной канал ниже по потоку от дроссельного клапана 230 EGR.

По существу, датчик 172 кислорода на впуске может использоваться для оценки концентрации кислорода на впуске и логического вывода величины потока EGR через двигатель на основании изменения концентрации кислорода на впуске при открывании клапана 204 EGR. Более точно, изменение выходного сигнала датчика при открывании клапана EGR сравнивается с точкой отсчета, где датчик является работающим без EGR (нулевой точкой). На основании изменения (например, уменьшения) количества кислорода от времени работы без EGR, может рассчитываться поток EGR, выдаваемый в двигатель на данный момент. Например, при прикладывании опорного напряжения (Vs) к датчику, ток накачки (Ip) выводится датчиком. Изменение концентрации кислорода может быть пропорциональным изменению тока накачки (дельты Ip), выводимого датчиком при наличии EGR, относительно выходного сигнала датчика в отсутствие EGR (нулевой точки). На основании отклонения оцененного потока EGR от ожидаемого (или целевого) потока EGR, кроме того, может выполняться управление EGR.

Оценка нулевой точки датчика кислорода на впуске может выполняться во время условий холостого хода, где колебания давления на впуске минимальны, и когда нисколько воздуха PCV или продувочного воздуха не засасывается в двигатель. В дополнение, адаптация холостого хода может выполняться периодически, к примеру, при самом раннем холостом ходе вслед за запуском двигателя, чтобы компенсировать влияние старения и нестабильность параметров от партии к партии датчика на выходной сигнал датчика.

Оценка нулевой точки датчика кислорода на впуске в качестве альтернативы может выполняться во время условий отсутствия топливоснабжения двигателя, таких как во время перекрытия топлива при замедлении (DFSO). Посредством выполнения адаптации во время условий DFSO, в дополнение к пониженным шум-факторам, таким как достигаемые во время адаптации холостого хода, отклонения показаний датчика, обусловленные утечкой клапана EGR, могут уменьшаться.

Возвращаясь к фиг. 1, положение впускных и выпускных клапанов каждого цилиндра 14 может регулироваться посредством толкателей с гидравлическим приводом, присоединенных к штокам толкателя клапана, или посредством механизма переключения профиля кулачка, в котором используются рабочие выступы кулачка. В этом примере, по меньшей мере впускные клапаны каждого цилиндра 14 могут управляться посредством приведения в действие кулачков с использованием системы приведения в действие кулачков. Более точно, система 25 приведения в действие кулачков впускных клапанов может включать в себя один или более кулачков и может использовать переменные установку фаз кулачкового распределения или подъем для впускных и/или выпускных клапанов. В альтернативных вариантах осуществления, впускные клапаны могут управляться электрическим клапанным распределителем. Подобным образом, выпускные клапаны могут управляться системами приведения в действие кулачков или электрическим клапанным распределителем.

Система 100 двигателя может управляться, по меньшей мере частично, системой 15 управления, включающей в себя контроллер 12 и входными сигналами от водителя транспортного средства через устройство ввода (не показано). Система 15 управления показана принимающей информацию с множества датчиков 16 (различные примеры которых описаны в материалах настоящей заявки) и отправляющей сигналы управления на множество исполнительных механизмов 81. В качестве одного из примеров, датчики 16 могут включать в себя датчик 232 влажности, датчик 234 давления всасываемого воздуха, датчик 182 датчик 183 MCT, датчик 174 TIP и датчик 172 кислорода всасываемого воздуха. В некоторых примерах, общий впускной канал 149 дополнительно может включать в себя датчик температуры на входе дросселя для оценки температуры воздуха на дросселе (TCT). В других примерах, один или более каналов EGR могут включать в себя датчики давления, температуры, и топливовоздушного соотношения для определения характеристик потока EGR. В качестве еще одного примера, исполнительные механизмы 81 могут включать в себя топливную форсунку 166, клапаны 210 и 220 HP-EGR, клапаны 204 и 213 LP-EGR, дроссельные клапаны 158 и 230 и перепускные заслонки 128, 138 для отработавших газов. Другие исполнительные механизмы, такие как многообразие дополнительных клапанов и заслонок, могут быть присоединены к различным местоположениями в системе 100 двигателя. Контроллер 12 может принимать входные данные с различных датчиков, обрабатывать входные данные и приводить в действие исполнительные механизмы в ответ на обработанные входные данные, на основании команды или кода, запрограммированных в нем, соответствующих одной или более процедур. Примерные процедуры управления описаны в материалах настоящей заявки со ссылкой на фиг. 4.

Далее, с обращением к фиг. 2, показан еще один примерный вариант 200 осуществления двигателя по фиг. 1. По существу, компоненты, представленные ранее на фиг. 1, пронумерованы подобным образом и здесь повторно не представлены по соображениям краткости.

Вариант 200 осуществления показывает топливный бак 218, выполненный с возможностью подавать топливо в топливные форсунки двигателя. Топливный насос (не показан), погруженный в топливный бак 218, может быть выполнен с возможностью повышать давление топлива, подаваемого на форсунки двигателя 10, к примеру, на форсунку 166. Топливо может закачиваться в топливный бак из внешнего источника через лючок дозаправки топлива (не показан). Топливный бак 218 может содержать в себе множество топливных смесей, в том числе, топливо с диапазоном концентраций спиртов, таким как различные бензинэтаноловые смеси, включающие в себя E10, E85, бензин, и т.д., и их комбинации. Датчик 219 уровня топлива, расположенный в топливном баке 218, может выдавать указание уровня топлива в контроллер 12. Как изображено, датчик 219 уровня топлива может содержать поплавок, присоединенный к переменному резистору. В качестве альтернативы, могут использоваться другие типы датчиков уровня топлива. Один или более других датчиков могут быть присоединены к топливному баку 218, такие как измерительный преобразователь 220 давления в топливном баке, для оценки давления в топливном баке.

Пары, вырабатываемые в топливном баке 218, могут направляться в бачок 22 для паров топлива через трубопровод 31, перед продувкой на впуск 23 двигателя. Таковые, например, могут включать в себя суточные пары и пары дозаправки топливного бака. Бачок может быть наполнен надлежащим абсорбентом, таким как активированный уголь, для временного захватывания паров топлива (в том числе, испаренных углеводородов), сформированных в топливном баке. Затем, во время более поздней работы двигателя, когда удовлетворены условия продувки, к примеру, когда бачок насыщен, пары топлива могут продуваться из бачка на впуск двигателя посредством открывания клапана 112 продувки бачка и клапана 114 вентиляции бачка.

Бачок 22 включает в себя в себя вентиляционный канал 27 для направления газов из бачка 22 в атмосферу при накоплении или улавливании паров топлива из топливного бака 218. Вентиляционный канал 27 также может предоставлять свежему воздуху возможность отбираться в бачок 22 для паров топлива при продувке накопленных паров топлива на впуск 23 двигателя через магистрали 90 или 92 продувки (в зависимости от уровня наддува) и клапан 112 продувки. Несмотря на то, что этот пример показывает вентиляционный канал 27, сообщающийся со свежим ненагретым воздухом, также могут использоваться различные модификации. Вентиляционный канал 27 может включать в себя клапан 114 вентиляции бачка для регулирования потока воздуха и паров между бачком 22 и атмосферой. Клапан вентиляции может открываться во время операций накопления паров топлива (например, во время дозаправки топливного бака, и в то время как двигатель не является работающим), так что воздух, освобожденный от паров топлива после прохождения через бачок, может выталкиваться в атмосферу. Подобным образом, во время операции продувки (например, во время восстановления бачка и в то время как является работающим двигатель), клапан вентиляции может открываться, чтобы предоставлять потоку свежего воздуха возможность вычищать пары топлива, накопленные в бачке.

Пары топлива, выпущенные из бачка 22, например, во время операции продувки, могут направляться во впускной коллектор 160 двигателя через магистраль 28 продувки. Поток паров вдоль магистрали 28 продувки может регулироваться клапаном 112 продувки бачка, присоединенным между бачком для паров топлива и впуском двигателя. Количество или скорость паров, выпускаемых клапаном продувки бачка, могут определяться дежурным циклом ассоциативно связанного соленоида клапана продувки бачка (не показанного). По существу, рабочий цикл соленоида клапана продувки бачка может определяться модулем управления силовой передачей (PCM) транспортного средства, таким как контроллер 12, реагирующим на условия эксплуатации двигателя, в том числе, например, условия числа оборотов-нагрузки двигателя, топливовоздушное соотношение, загрузку бачка, и т.д.

Необязательный обратный клапан 116 бачка (не показан) может быть включен в магистраль 28 продувки для предохранения давления во впускном коллекторе от осуществления потока газов в направлении, противоположном потоку продувки. По существу, запорный клапан может быть необходим, если управление клапаном продувки бачка не точно синхронизируется, или сам клапан продувки бачка вынужден открываться высоким давлением во впускном коллекторе. Оценка абсолютного давления в коллекторе (MAP) может получаться с датчика 174 MAP, присоединенного к впускному коллектору 160 и поддерживающего связь с контроллером 12. В качестве альтернативы, MAP может логически выводиться из переменных режимов работы двигателя, таких как массовый расход воздуха (MAF), который измеряется датчиком MAF, присоединенным к впускному коллектору.

Углеводороды продувки могут направляться во впускной коллектор 160 через тракт 92 наддува или вакуумный тракт 90 на основании условий эксплуатации двигателя. Более точно, во время условий, когда турбонагнетатель 120 эксплуатируется для выдачи подвергнутого наддуву заряда воздуха во впускной коллектор, повышенное давление во впускном коллекторе побуждает проточный клапан 94 в вакуумном тракте 90 закрываться наряду с открыванием проточного клапана 96 в тракте 92 наддува. Как результат, продувочный воздух направляется в воздушный впускной канал 140 ниже по потоку от воздушного фильтра 156 и выше по потоку от охладителя 154 наддувочного воздуха через тракт 92 наддува. В материалах настоящей заявки, продувочный воздух вводится выше по потоку от датчика 172 всасываемого воздуха. В некоторых вариантах осуществления, как изображено, диффузор 98 может быть расположен в тракте наддува, из условия чтобы продувочный воздух направлялся на впуск по прохождению через диффузор и канал 99. Это предоставляет потоку продувочного воздуха возможность преимущественно использоваться для формирования разрежения.

Во время условий, когда двигатель 10 эксплуатируется без наддува, повышенное разрежение во впускном коллекторе побуждает проточный клапан 94 в вакуумном тракте открываться наряду с закрыванием проточного клапана 94 в тракте наддува. Как результат, продувочный воздух направляется во впускной коллектор 160 ниже по потоку от дросселя 158 через вакуумный тракт 90. В