2656077 - Способ вывода из работы одного или более цилиндров двигателя (варианты)

Способ вывода из работы одного или более цилиндров двигателя (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Группа изобретений относится к области регулирования двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение надежности работы двигателя путем предотвращения его перегрева. Сущность изобретения в части способа заключается в том, что на этапе его работы в ответ на потерю хладагента в двигателе с турбонаддувом выводят из работы один или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя одного или более работающих цилиндров на основании скорости вращения двигателя и температуры головки блока цилиндров. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 12 ил.

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Двигатели могут охлаждаться посредством циркуляции хладагента, такой как вода, через перепускные каналы в двигателе. В случае ухудшения работы системы охлаждения (например, ухудшения работы водяного насоса) или потери хладагента (например, вследствие утечки системы охлаждения), металлические компоненты двигателя могут перегреваться.

Гебби и другие (см. US 7,204,235, опубл. 17.04.2007, МПК F02D13/06, F02D17/02) принимают меры в ответ на перегрев двигателя в случае ухудшения работы системы охлаждения поочередным отключением топливных форсунок у каждого ряда цилиндров двигателя и воздушным охлаждением выведенного из работы ряда цилиндров двигателя не подвергнутого сгоранию всасываемого воздуха. Поочередный вывод из работы каждого ряда цилиндров может давать некоторый крутящий момент двигателя для работы транспортного средства.

Авторы в материалах настоящего описания выявили потенциальные проблемы у вышеприведенного подхода. А именно, у двигателей с турбонаддувом и других двигателей с высокой удельной выходной мощностью, традиционные стратегии обеспечивающего безотказную работу охлаждения, такие как поочередный вывод из работы и воздушное охлаждение рядов цилиндров двигателя, могут не поддерживать температуры головки блока цилиндров ниже температур плавления металла двигателя. Следовательно, двигатели с турбонаддувом зачастую являются вышедшими из строя вскоре после ввода в действие традиционных стратегий обеспечивающего безотказную работу охлаждения. Более того, даже если некоторые цилиндры поддерживают сгорание во время охлаждения, двигатель может не выдавать достаточный крутящий момент для поддержания эксплуатационных качеств транспортного средства и ездовых качеств транспортного средства, в особенности в двигателях с турбонаддувом.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Одним из подходов, который преодолевает вышеуказанные проблемы, является способ, обеспечивающий безотказную работу охлаждения (FSC), содержащий вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки цилиндров двигателя в ответ на ухудшение работы системы охлаждения и/или потерю хладагента в двигателе с турбонаддувом.

В одном из аспектов предложен способ, включающий в себя этапы, на которых:

в ответ на потерю хладагента в двигателе с турбонаддувом, ограничивают скорость вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя и выводят из работы один или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя, и

ограничивают скорость вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя и выводят из работы один или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя в ответ на температуру цилиндра двигателя одного или более цилиндров двигателя, превышающую вторую пороговую температуру,

при этом ограничение скорости вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя включает в себя этап, на котором ограничивают скорость вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя, выше которой температура цилиндра двигателя превышает третью пороговую температуру, причем третья пороговая температура больше, чем вторая пороговая температура,

причем установка количества выведенных из работы цилиндров двигателя с ограничением нагрузки двигателя основана на повышении имеющегося в распоряжении крутящего момента при поддержании температуры цилиндра двигателя ниже третьей пороговой температуры и при поддержании скорости вращения двигателя,

при этом установка количества выведенных из работы цилиндров двигателя и ограничение нагрузки двигателя дополнительно основаны на снижении нагрузки при поддержании температуры цилиндра двигателя ниже третьей пороговой температуры и при поддержании скорости вращения двигателя, и

установка количества выведенных из работы цилиндров двигателя и ограничение нагрузки двигателя дополнительно основаны на уменьшении количества выведенных из работы цилиндров при поддержании температуры цилиндра двигателя ниже третьей пороговой температуры и при поддержании скорости вращения двигателя, причем

осуществляют переключение с повышением на более высокую передачу и увеличивают скорость транспортного средства при поддержании температуры цилиндра двигателя ниже третьей пороговой температуры и при понижении скорости вращения двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, в котором вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении скорости вращения двигателя включает в себя этап, на котором выводят из работы большее количество цилиндров двигателя и/или усиливают ограничение нагрузки с увеличением скорости вращения двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, в котором вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении скорости вращения двигателя включает в себя этап, на котором выводят из работы большее количество цилиндров двигателя и/или усиливают ограничение нагрузки с увеличением температуры цилиндра двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, в котором ограничение нагрузки двигателя включает в себя этап, на котором выполняют одно или более из того, что увеличивают открывание клапана регулятора давления наддува, уменьшают впускной воздушный дроссель и увеличивают поток всасываемого воздуха через перепускной канал впускного компрессора.

В одном из вариантов предложен способ, в котором вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя включает в себя этап, на котором распределенным образом выводят из работы один или более цилиндров двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором поддерживают температуру цилиндра двигателя посредством того, что выводят из работы один или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя, в первом в состоянии, в котором температура цилиндра двигателя ниже верхней целевой температуры и выше нижней целевой температуры, при этом верхняя целевая температура меньше, чем третья пороговая температура, а нижняя целевая температура больше, чем вторая пороговая температура.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором снижают температуру цилиндра двигателя во втором в состоянии, в котором температура цилиндра двигателя выше верхней целевой температуры, посредством того, что выводят из работы один или более действующих цилиндров двигателя при ограничении нагрузки.

В одном из дополнительных аспектов предложен способ вывода из работы одного или более цилиндров двигателя, включающий в себя этапы, на которых:

причем вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении скорости вращения двигателя включает в себя этап, на котором выводят из работы большее количество цилиндров двигателя и/или усиливают ограничение нагрузки с увеличением температуры цилиндра двигателя,

поддерживают температуру цилиндра двигателя посредством того, что выводят из работы один или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя, в первом в состоянии, в котором температура цилиндра двигателя ниже верхней целевой температуры и выше нижней целевой температуры, при этом верхняя целевая температура меньше, чем третья пороговая температура, а нижняя целевая температура больше, чем вторая пороговая температура, и

снижают температуру цилиндра двигателя во втором в состоянии, в котором температура цилиндра двигателя выше верхней целевой температуры, посредством того, что выводят из работы один или более действующих цилиндров двигателя при ограничении нагрузки, при этом

в третьем в состоянии, в котором температура цилиндра двигателя ниже нижней целевой температуры и время нагрузки пуска в ход меньше, чем пороговое время, выводят из работы один или более цилиндров двигателя, при этом ограничение нагрузки включает в себя этап, на котором временно увеличивают нагрузку двигателя выше предела нагрузки.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых увеличивают время нагрузки пуска в ход, когда нагрузка увеличена выше предела нагрузки, и уменьшают время нагрузки пуска в ход, когда двигатель с турбонаддувом работает на холостом ходу, или когда скорость транспортного средства выше пороговой скорости.

В одном из еще дополнительных аспектов предложен способ вывода из работы одного или более цилиндров двигателя с турбонаддувом, включающий в себя этапы, на которых:

выводят из работы разное количество цилиндров двигателя в разных состояниях и ограничивают нагрузку двигателя, при этом

поддерживают температуру цилиндра двигателя ниже пороговой температуры;

поддерживают скорость вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя, и

осуществляют переключение с повышением на более высокую передачу и увеличивают скорость транспортного средства при увеличении имеющегося в распоряжении крутящего момента двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых выводят из работы разные количества цилиндров двигателя и ограничивают нагрузку двигателя в ответ на ухудшение работы компонентов двигателя для уменьшения перегрева двигателя.

Более того, способ может содержать вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки цилиндров двигателя в ответ на превышение температурой цилиндра двигателя второй пороговой температуры. Количество выведенных из работы цилиндров и предел нагрузки могут выбираться на основании повышения крутящего момента при поддержании скорости вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя и поддержанием температур цилиндров двигателя ниже третьей пороговой температуры, третья пороговая температура больше, чем вторая пороговая температура. Таким образом, перегрев

металлических компонентов двигателя может уменьшаться при поддержании эксплуатационных и ездовых качеств транспортного средства.

Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут без труда очевидны из последующего подробного описания, когда воспринимаются по отдельности или в связи с прилагаемыми чертежами.

Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, представлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать 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 исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 показывает схематичное изображение примерного двигателя с турбонаддувом.

Фиг. 2 показывает схематичное изображение местного разреза примерного датчика температуры, установленного в выпускном коллекторе двигателя.

Фиг. 3 показывает примерный график температуры места перегрева цилиндра в зависимости от скорости вращения двигателя.

Фиг. 4 показывает примерный график температуры места перегрева цилиндра в зависимости от нагрузки.

Фиг. 5 показывает примерный график крутящего момента в зависимости от нагрузки.

Фиг. 6 показывает примерный график крутящего момента в зависимости от скорости вращения вала.

Фиг. 7-10 показывает блок-схемы последовательности операций способа для примерных процедур.

Фиг. 11 показывает схематичное изображение примерного общего представления стратегии обеспечивающего безотказную работу охлаждения для двигателя с турбонаддувом.

Фиг. 12 - примерная временная последовательность, показывающая условия работы транспортного средства при осуществлении стратегии обеспечивающего безотказную работу охлаждения для двигателя с турбонаддувом.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к способу вывода из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя в ответ на потерю хладагента в двигателе с турбонаддувом. В одном из примеров, способ содержит вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки одного или более действующих цилиндров при поддержании скорости вращения двигателя ниже пороговой скорости вращения двигателя и при поддержании температуры цилиндров двигателя ниже третьей пороговой температуры. Таким образом, перегрев цилиндров двигателя может уменьшаться при поддержании ездовых качеств транспортного средства и эксплуатационных качеств транспортного средства в диапазоне условий работы двигателя.

Фиг. 1 иллюстрирует пример двигателя с турбонаддувом, включающего в себя впускной компрессор, турбину с приводом от выхлопных газов, регулятор давления наддува и контроллер двигателя. Фиг. 2 иллюстрирует пример датчика температуры выпускного коллектора, который может использоваться для выдачи показания температуры головки блока цилиндров двигателя. Фиг. 3-5 - примерные графики температуры головки блока цилиндров в зависимости от скорости вращения двигателя, температуры головки блока цилиндров в зависимости от нагрузки и крутящего момента в зависимости от нагрузки, соответственно, а фиг. 6 - график крутящего момента в зависимости от скорости вращения выходного вала. Фиг. 7 показывает примерный способ, иллюстрирующий, каким образом фиг. 3-6 могут использоваться, чтобы отображать условия работы двигателя для заданных рабочих точек двигателя в стратегии обеспечивающего безотказную работу охлаждения (FSC) для уменьшения перегрева двигателя при поддержании ездовых качеств транспортного средства и эксплуатационных качеств транспортного средства. Фиг. 8-10 - блок-схемы последовательности операций способа, иллюстрирующие примерные процедуры для способа вывода из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки одного или более действующих цилиндров на основании скорости вращения двигателя и температуры головки блока цилиндров двигателя, а фиг. 11 иллюстрирует общее представление способа. Фиг. 12 - примерная временная диаграмма, иллюстрирующая рабочие условия транспортного средства наряду с выводом из работы цилиндров двигателя и ограничением нагрузки двигателя после того, как выявлена потеря хладагента.

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 соответствующий впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Выпускной коллектор 48 может быть встроенным выпускным коллектором или отдельным выпускным коллектором. 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 впускное окно, что известно специалистам в данной области техники как оконный впрыск. Топливная форсунка 66 подает жидкое топливо пропорционально длительности импульса, выдаваемой контроллером 12. Топливо подается в топливную форсунку 66 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива (не показана).

Впускной коллектор 44 питается воздухом посредством компрессора 162. Выхлопные газы вращают турбину 164, которая присоединена к валу 161, тем самым, приводя в движение компрессор 162. В некоторых примерах, перепускной канал 77 включен в состав, так что выхлопные газы могут обходить турбину 164 во время выбранных условий работы. Поток через перепускной канал 77 регулируется посредством регулятора 75 давления наддува. Кроме того, перепускной канал 86 компрессора может быть предусмотрен в некоторых примерах, чтобы ограничивать давление, выдаваемое компрессором 162. Поток через перепускной канал 86 регулируется посредством клапана этапе 85. 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.

Система 88 зажигания без распределителя выдает искру зажигания в камеру 30 сгорания для воспламенения топливно-воздушной смеси через свечу 92 зажигания в ответ на действие контроллера 12. В других примерах, двигатель может быть двигателем с воспламенением от сжатия без системы зажигания, таким как дизельный двигатель. Универсальный датчик 126 кислорода выхлопных газов (UEGO) показан присоединенным к выпускному коллектору 48 выше по потоку от каталитического нейтрализатора 70 выхлопных газов. В качестве альтернативы, двухрежимный датчик кислорода выхлопных газов может использоваться вместо датчика 126 UEGO.

Нейтрализатор 70 выхлопных газов, в одном из примеров, включает в себя многочисленные брикеты катализатора. В еще одном примере, могут использоваться многочисленные устройства снижения токсичности выхлопных газов, каждое с многочисленными брикетами. Нейтрализатор 70 выхлопных 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, энергонезависимую память 110 и традиционную шину данных. Контроллер 12 показан принимающим различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе: температуру хладагента двигателя (ECT) с датчика 112 температуры, присоединенного к патрубку 114 охлаждения; температуру головки блока цилиндров (CHT) и/или температуру выпускного коллектора (EMT) с датчика 59 температуры, датчика 134 положения, присоединенного к педали 130 акселератора для считывания положения, заданного ступней 132; измерение давления во впускном коллекторе двигателя (MAP) с датчика 122 давления, присоединенного к впускному коллектору 44; датчика положения двигателя с датчика 118 на эффекте Холла, считывающего положение коленчатого вала 40; измерение массы воздуха, поступающего в двигатель, с датчика 120 (например, измерителя расхода воздуха с термоэлементом); и измерение положения дросселя с датчика 58. Барометрическое давление также может считываться (датчик не показан) для обработки контроллером 12. В предпочтительном аспекте настоящего описания, датчик 118 положения двигателя вырабатывает заданное количество равномерно разнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала, по которому может определяться скорость вращения двигателя (RPM, в оборотах в минуту).

Контроллер 12 также может поддерживать связь с дисплеем 196 сообщений системы диагностики. Дисплей 196 сообщений системы диагностики может включать в себя световой индикатор(ы) и/или текстовое устройство отображения, на котором сообщения отображаются для водителя, такие как сообщения, запрашивающие ввод оператора для запуска двигателя, как обсуждено ниже. Дисплей сообщений системы диагностики также может включать в себя различные части ввода для приема водительского ввода, такие как кнопки, сенсорные экраны, устройство речевого ввода/распознавания речи. В альтернативном варианте осуществления, дисплей сообщений системы диагностики может передавать звуковые сообщения водителю без отображения.

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

Во время работы, каждый цилиндр в двигателе 10 типично подвергается четырехтактному циклу: цикл включает в себя такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. В течение такта впуска, обычно, выпускной клапан 54 закрывается, а впускной клапан 52 открывается. Воздух вовлекается в камеру 30 сгорания через впускной коллектор 44, поршень 36 перемещается к дну цилиндра, чтобы увеличивать объем внутри камеры 30 сгорания. Положение, в котором поршень 36 находится около дна цилиндра и в конце своего хода (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наибольшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники ссылкой как нижняя мертвая точка (НМТ, BDC). Во время такта сжатия, впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 перемещается к головке блока цилиндров, чтобы сжимать воздух внутри камеры 30 сгорания. Точка, в которой поршень 36 находится в конце своего хода и самой близкой к головке блока цилиндров (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наименьшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники в качестве верхней мертвой точки (ВМТ, TDC). В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как впрыск, топливо вводится в камеру сгорания. В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как воспламенение, впрыснутое топливо воспламеняется известным средством воспламенения, таким как свеча 92 зажигания, приводя к сгоранию. Во время 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 топливно-воздушную 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, с обращением к фиг. 2, она иллюстрирует местный разрез 200 встроенного выпускного коллектора (IEM). В качестве примера, выпускной коллектор 48 может быть IEM. IEM может включать в себя встроенные каналы 230 для хладагента в нем для осуществления циркуляции хладагента, тем самым, улучшения отвода тепла из потока выхлопных газов через выпускное окно 220. IEM могут быть изготовлены из алюминия, который может быть более легким, чем традиционные чугунные отдельные выпускные коллекторы, тем самым, улучшая экономию топлива и мощность в лошадиных силах, но может быть в большей степени восприимчивым к перегреву двигателя при ухудшении работы системы охлаждения вследствие более низких температур плавления металла. Например, температура плавления двигателя для алюминиевой головки блока цилиндров может быть более низкой, чем температура плавления двигателя для головки из алюминия без термообработки, которая может быть более низкой, чем температура плавления двигателя для термообработанной головки блока цилиндров.

Датчик 250 температуры выпускного коллектора (EMT) может быть вмонтирован непосредственно в корпус IEM и может использоваться для снабжения контроллера 12 двигателя показанием температуры выпускного коллектора, температурой двигателя, температурой головки блока цилиндров и/или температурой выхлопных газов двигателя. Более того, датчик 250 EMT может использоваться, чтобы сигнализировать об ухудшении характеристик системы охлаждения и/или о потере хладагента, или чтобы инициировать выдачу водителю указания приближения температуры хладагента к точке кипения хладагента.

В еще одном примере, датчик температуры, такой как термопара, может быть вмонтирован непосредственно в корпус выпускного коллектора 48, чтобы снабжать контроллер 12 показанием температуры цилиндра двигателя. В других примерах, температура цилиндра двигателя может измеряться датчиком температуры, расположенным в цилиндре двигателя, головке блока цилиндров двигателя, и тому подобном. Таким образом, температуры цилиндров двигателя могут измеряться и передаваться в контроллер 12 во время работы двигателя. Как описано выше, EMT, CHT или другая температура цилиндра двигателя может использоваться для измерения и передачи температуры цилиндра двигателя, и может использоваться для указания перегрева двигателя.

В двигателях с высокой удельной выходной мощностью, в особенности двигателях с турбонаддувом, температуры цилиндров двигателя, большие, чем пороговая температура 330 перегрева, могут формироваться на высокой нагрузке, даже когда один или более цилиндров двигателя выведены из работы. Вывод из работы цилиндра двигателя может включать в себя прекращение впрыска топлива в цилиндр двигателя. Таким образом, выведенный из работы цилиндр двигателя может охлаждаться воздухом посредством прокачивания всасываемого воздуха через цилиндр двигателя в отсутствие впрыска топлива и сгорания для уменьшения перегрева двигателя. В качестве дополнительного примера, вывод из работы цилиндра двигателя дополнительно может содержать поддержание впускных и выпускных клапанов цилиндра в закрытом положении. Таким образом, выведенный из работы цилиндр двигателя может охлаждаться воздухом посредством сжатия и расширения воздуха, захваченного в выведенном из работы цилиндре двигателя, в отсутствие впрыска топлива, сгорания и потока воздуха.

Вывод из работы цилиндров может включать в себя вывод из работы одного или более цилиндров за раз, например, поочередный вывод из работы ряда цилиндров или распределенный вывод из работы одного или более цилиндров двигателя. Распределенный вывод из работы одного или более цилиндров двигателя может включать в себя вывод из работы одного или более цилиндров двигателя карусельным образом, при этом вывод из работы цилиндров двигателя периодически повторяется или равномерно распределен среди цилиндров двигателя.

Количество выведенных из работы цилиндров двигателя может выбираться на основании условий работы транспортного средства и двигателя. Например, большее количество цилиндров может выводиться из работы с увеличением скорости вращения двигателя и с увеличением температуры цилиндров двигателя. С другой стороны, по мере того, как уменьшается скорость вращения двигателя, и/или снижаются температуры цилиндров двигателя, меньшее количество цилиндров может выводиться из работы. В качестве дополнительного примера, четное количество цилиндров может выводиться из работы, чтобы смягчать шум, вибрации, неплавность движения (NVH) двигателя. В качестве дополнительного примера, некоторое количество цилиндров могут оставаться действующими во время работы двигателя, чтобы выдавать крутящий момент двигателя для обеспечения эксплуатационных качеств двигателя и ездовых качеств двигателя. Например, три цилиндра могут выводиться из работы в шестицилиндровом двигателе, и 4 цилиндра могут выводиться из работы в восьмицилиндровом двигателе.

Перегрев двигателя может указывать ссылкой на температуру цилиндра двигателя (например, EMT или CHT), превышающую температуру 1160 перегрева металла двигателя (смотрите фиг. 11), выше которой может происходить перегрев металлических компонентов двигателя. Например, температура 1160 перегрева металла двигателя может соответствовать температуре перегрева металла двигателя или металла цилиндров, выше которой может происходить перегрев металла двигателя.

Фиг. 3-7 иллюстрируют способ получения характеристик рабочих областей двигателя (например, областей скорости вращения двигателя, количества выведенных из работы цилиндров, нагрузки и других условий работы двигателя) для двигателя, например, двигателя с турбонаддувом. Получение характеристик двигателя может выполняться в отсутствие хладагента, чтобы соотносить условия работы двигателя с температурой цилиндра двигателя или CHT при ухудшении работы системы охлаждения. Более того, CHT может содержать периодически повторяющуюся температуру цилиндра двигателя, при этом периодически повторяющаяся температура цилиндра двигателя может быть установившейся температурой цилиндра двигателя. Температура цилиндра двигателя дополнительно может содержать периодически повторяющуюся температуру мест перегрева, при этом периодически повторяющаяся температура мест перегрева может измеряться датчиком температуры в местоположении цилиндра двигателя, которое предрасположено к перегреву. Получение характеристик рабочих областей двигателя может быть заданным и выполняться автономно и/или может выполняться в неавтономном режиме, в то время как транспортное средство находится в действии. Получение характеристик рабочих областей двигателя в отсутствие хладагента может помогать определять рабочие области двигателя в ответ на ухудшение работы системы охлаждения при поддержании ездовых качеств двигателя и эксплуатационных качеств двигателя, при уменьшении перегрева двигателя.

Далее, с обращением к фиг. 3, она иллюстрирует график 300 CHT в зависимости от скорости вращения двигателя, в то время как система охлаждения двигателя выключена (например, нет потока хладагента, и/или есть потеря хладагента) при постоянной нагрузке и постоянном количестве выведенных из работы цилиндров. На фиг. 3, кривая 310 CHT может соответствовать температуре мест перегрева цилиндра, измеренной датчиком температуры, расположенным в положении цилиндра двигателя, которое предрасположено к перегреву. Вообще, CHT может неуклонно увеличиваться с увеличением скорости вращения двигателя, выравниваясь на более высоких скоростях вращения двигателя. Дополнительные кривые CHT могут определяться посредством измерения CHT в зависимости от скорости вращения двигателя и меняющихся количества выведенных из работы цилиндров и нагрузки одного или более действующих цилиндров. В качестве примера, посредством сравнения кривых CHT, может обнаруживаться, что CHT должна снижаться, когда количество выведенных из работы цилиндров уменьшается, и когда увеличивается ограничение нагрузки двигателя. Более того, может быть найдено пороговая скорость 320 вращения двигателя, выше которой двигатель не может охлаждаться воздухом в достаточной мере. Например, выше пороговой скорости 320 вращения двигателя, CHT может превышать пороговую температуру 330 перегрева, несмотря на вывод из работы одного или более цилиндров двигателя и ограничение нагрузки двигателя. В качестве еще одного примера, выше пороговой скорости 320 вращения двигателя, вывод из работы одного или более цилиндров двигателя при ограничении нагрузки двигателя могут не охлаждать в достаточной мере двигатель, чтобы снижать CHT ниже пороговой температуры 330 перегрева. На фиг. 3, пороговая температура 330 перегрева имеет значение приблизительно 450°F, однако, пороговая температура перегрева может меняться для разных типов двигателя, материалов конструкции цилиндров двигателя, и тому подобного.

Количество выведенных из работы цилиндров может указывать ссылкой на количество выведенных из работы цилиндров в любой момент во время работы двигателя. Тем не менее, вывод из работы цилиндров может распределяться по всем или некоторым из цилиндров двигателя. Например, вывод из работы цилиндров двигателя может периодически повторяться или чередоваться среди всех цилиндров двигателя предписанным равномерным или неравномерным образом, чтобы сдерживать перегрев двигателя.

Затем, фиг. 4 иллюстрирует примерный график 400 CHT в зависимости от нагрузки на постоянной скорости вращения двигателя (например, 1000 оборотов в минуту), в то время как система охлаждения двигателя выключена (например, нет потока хладагента). CHT может представлять установившуюся периодически повторяющуюся температуру мест перегрева цилиндра. Кривые 410, 420, 430, 440 и 450 иллюстрируют CHT двигателя для случаев нуля, одного, двух, трех и четырех выведенных из работы цилиндров, соответственно. Вообще, CHT может увеличиваться с ростом нагрузки, выравниваясь на более высоких нагрузках. Более того, CHT может снижаться по мере того, как увеличивается количество выведенных из работы цилиндров. Пересечение кривых 410, 420, 430, 440 и 450 с пороговой температурой 330 перегрева может использоваться для определения пределов нагрузки, при которых двигатель может работать для каждого количества выведенных из работы цилиндров, в то время как система охлаждения выключена, чтобы поддерживать CHT ниже пороговой температуры перегрева. Дополнительные графики CHT в зависимости от нагрузки на других скоростях вращения двигателя ниже пороговой скорости 320 вращения двигателя могут использоваться для отображения нагрузок, при которых двигатель может работать для каждого количества выведенных из работы цилиндров. Таким образом, могут узнаваться пределы нагрузки двигателя в диапазоне скоростей вращения двигателя и количества выведенных из работы цилиндров. В качестве примера, нагрузка двигателя или нагрузка на один или более цилиндров может ограничиваться одним или более из открывания регулятора 75 давления наддува для уменьшения сжатия на впуске, открывания клапана 85 в перепускном канале 86 для уменьшения сжатия на впуске, закрывания дросселя 64, и тому подобного.

Далее, с обращением к фиг. 5, она иллюстрирует примерный график 500 выходного крутящего момента в зависимости от нагрузки при постоянной скорости вращения двигателя (например, 1000 оборотов в минуту). Кривые 510, 520, 530, 540 и 550 иллюстрируют крутящий момент двигателя для случаев нуля, одного, двух, трех и четырех выведенных из работы цилиндров, соответственно. Вообще, выходной крутящий момент может возрастать приблизительно линейно с ростом нагрузки. Более того, выходной крутящий момент может снижаться по мере того, как увеличивается количество выведенных из работы цилиндров. Дополнительные графики выходного крутящего момента в зависимости от нагрузки могут формироваться для других скоростей вращения двигателя ниже пороговой скорости 320 вращения двигателя и могут использоваться для отображения выходного крутящего момента двигателя, соответствующего нагрузке двигателя и количеству выведенных из работы цилиндров. Таким образом, может узнаваться крутящий момент на выходном валу в диапазоне скоростей вращения двигателя и количеств выведенных из работы цил

Способ вывода из работы одного или более цилиндров двигателя (варианты)

Патент 2656077