Способ для двигателя (варианты)

Способ для двигателя (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к системам и способам регулировки параметров сгорания для повышения стабильности сгорания в условиях, в которых конденсат, образовавшийся в охладителе наддувочного воздуха, может поступать на впуск системы двигателя.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Двигатели с нагнетателем и турбонагнетателем могут быть выполнены с возможностью сжимать окружающий воздух, поступающий в двигатель, чтобы повышать мощность. Сжатие воздуха может вызывать повышение температуры воздуха, таким образом, охладитель наддувочного воздуха (CAC) может использоваться для охлаждения нагретого воздуха, тем самым повышая его плотность и дополнительно увеличивая потенциально возможную мощность двигателя. Окружающий воздух извне транспортного средства проходит через CAC, чтобы охлаждать всасываемый воздух, проходящий через внутреннюю часть CAC. Конденсат может формироваться в CAC, когда понижается температура окружающего воздуха, или во время влажных или дождливых погодных условий, где всасываемый воздух охлаждается ниже температуры конденсации воды. Конденсат может накапливаться на дне CAC или во внутренних каналах и охлаждающих турбулизаторах. Когда повышается крутящий момент, к примеру, при ускорении, повышенный массовый расход воздуха может отбирать конденсат из CAC, втягивая его в двигатель и увеличивая вероятность пропусков зажигания и/или нестабильности сгорания в двигателе.

Другие попытки преодолеть пропуски зажигания двигателя, обусловленные засасыванием конденсата, включают в себя избегание накопления конденсата. Однако авторы в материалах настоящего описания выявили потенциальные проблемы у таких способов. Более точно, несмотря на то, что некоторые способы могут уменьшать или замедлять образование конденсата в CAC, конденсат все же может накапливаться со временем. Если это накопление не может быть прекращено, засасывание конденсата при ускорении может вызывать нестабильность сгорания и пропуски зажигания двигателя. Еще один способ предотвращения пропусков зажигания двигателя вследствие засасывания конденсата включает в себя улавливание и/или отведение конденсата из CAC. Несмотря на то, что это может снижать уровни конденсата в CAC, конденсат перемещается в альтернативное местоположение или резервуар, которые могут быть подвержены другим проблемам с конденсатом, таким как замерзание и коррозия.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном из примеров, проблемы, описанные выше, могут быть преодолены способом, включающим в себя этапы, на которых:

осуществляют сгорание на богатом воздушно-топливном соотношении и регулируют установку фаз клапанного распределения для увеличения положительного перекрытия клапанов в ответ на повышенный массовый расход воздуха.

В одном из вариантов предложен способ, в котором осуществление сгорания на богатом воздушно-топливном соотношении и регулировка установки фаз клапанного распределения дополнительно основаны на уровне конденсата в охладителе наддувочного воздуха.

В одном из вариантов предложен способ, в котором повышение массового расхода воздуха основано на нажатии педали акселератора.

В одном из вариантов предложен способ, в котором сгорание на богатом воздушно-топливном соотношении и регулировку установки фаз клапанного распределения для создания положительного перекрытия клапана осуществляют в ответ на запрос увеличить массовый расход воздуха выше порогового расхода при уровне конденсата большем, чем пороговый уровень.

В одном из вариантов предложен способ, в котором осуществление сгорания на богатом воздушно-топливном соотношении включает в себя этап, на котором увеличивают количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, в котором величина увеличения количества впрыскиваемого топлива основано на одном или более из уровня конденсата и массового расхода воздуха.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором увеличивают положительное перекрытие клапанов у впускного клапана и выпускного клапана для поддержания смеси выхлопных газов около стехиометрии при осуществлении сгорания на богатом воздушно-топливном соотношении.

В одном из вариантов предложен способ, в котором увеличение положительного перекрытия клапанов включает в себя этап, на котором увеличивают продолжительность времени, в течение которой открыты оба, впускной клапан и выпускной клапан.

В одном из вариантов предложен способ, в котором увеличение продолжительности времени, в течение которой открыты оба, впускной клапан и выпускной клапан, включает в себя этап, на котором осуществляют одно или более из опережения открывания впускного клапана и запаздывания закрывания выпускного клапана.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых увеличивают воздушно-топливное соотношение от богатого воздушно-топливного соотношения и уменьшают положительное перекрытие клапанов в ответ на одно или более из снижения массового расхода воздуха ниже порогового расхода и снижения уровня конденсата ниже порогового уровня.

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

уменьшают воздушно-топливное соотношение и увеличивают положительное перекрытие клапанов у впускного клапана и выпускного клапана в ответ на массовый расход воздуха выше порогового расхода и уровень конденсата в охладителе наддувочного воздуха, больший, чем пороговый уровень.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором уменьшают воздушно-топливное соотношение от первого соотношения до второго соотношения, причем второе соотношение уменьшается с повышением уровня конденсата.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором увеличивают положительное перекрытие клапанов с первого уровня до второго уровня, причем второй уровень основан на количестве продувочного воздуха, требуемого для поддержания воздушно-топливного соотношения смеси выхлопных газов около стехиометрии.

В одном из вариантов предложен способ, в котором количество продувочного воздуха увеличивается с уменьшением второго соотношения.

В одном из вариантов предложен способ, в котором увеличение положительного перекрытия клапанов от первого уровня до второго уровня включает в себя этап, на котором регулируют систему регулируемой установки фаз кулачкового распределения из первого положения, не имеющего положительного перекрытия клапанов, во второе положение, имеющее увеличенное положительное перекрытие клапанов.

В одном из вариантов предложен способ, в котором увеличение положительного перекрытия клапанов с первого уровня до второго уровня включает в себя этап, на котором регулируют систему регулируемой установки фаз кулачкового распределения из первого положения, имеющего некоторое положительное перекрытие клапанов, во второе положение, имеющее большее положительное перекрытие клапанов, чем первое положение.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых увеличивают воздушно-топливное соотношение со второго соотношения до первого соотношения и уменьшают положительное перекрытие клапанов со второго уровня до первого уровня в ответ на одно или более из снижения уровня конденсата ниже порогового уровня и снижения массового расхода воздуха ниже порогового расхода.

В одном из еще дополнительных аспектов предложен способ для двигателя, включающий в себя этапы, на которых:

в первом состоянии, когда массовый расход воздуха больше, чем пороговый расход, а уровень конденсата в охладителе наддувочного воздуха больше, чем пороговый уровень, уменьшают воздушно-топливное соотношение и увеличивают положительное перекрытие клапанов; и

во втором состоянии, когда одно или более из того, что массовый расход воздуха меньше, чем пороговый расход, и уровень конденсата меньше, чем пороговый уровень, поддерживают воздушно-топливное соотношение и положительное перекрытие клапанов.

В одном из вариантов предложен способ, в котором увеличение положительного перекрытия клапанов включает в себя этап, на котором осуществляют одно или более из опережения открывания впускного клапана и запаздывания закрывания выпускного клапана.

В одном из вариантов предложен способ, в котором уменьшение воздушно-топливного соотношения возрастает с повышением уровня конденсата в охладителе наддувочного воздуха.

В одном из вариантов предложен способ, в котором увеличение положительного перекрытия клапанов возрастает с уменьшением воздушно-топливного соотношения и повышением уровня конденсата в охладителе наддувочного воздуха.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором возвращают воздушно-топливное соотношение и положительное перекрытие клапанов на соответствующие базовые уровни в ответ на одно или более из снижения массового расхода ниже порогового расхода и снижения уровня конденсата ниже порогового уровня.

Таким образом, предложены способы регулировки параметров сгорания для повышения стабильности сгорания в условиях повышенного расхода воздуха, когда конденсат формируется в CAC. Более точно, в течение периодов повышенного массового расхода, когда уровень конденсата в CAC находится выше порогового уровня, богатое воздушно-топливное соотношение может подвергаться сгоранию, к тому же, наряду с увеличением перекрытия клапанов у впускного и выпускного клапана. Таким образом, стабильность сгорания может быть повышена, в то время как конденсат из CAC поступает в двигатель, тем самым уменьшая вероятность пропусков зажигания в двигателе или нестабильного сгорания.

В качестве одного из примеров, контроллер двигателя может уменьшать воздушно-топливное соотношение и увеличивать перекрытие клапанов в ответ на запрос увеличить массовый расход воздуха выше порогового расхода, когда уровень конденсата больше, чем пороговый уровень. Уменьшение воздушно-топливного соотношения может включать в себя увеличение количества топлива, впрыскиваемого в цилиндр двигателя для сгорания. Увеличение перекрытия клапанов может включать в себя увеличение продолжительности времени, которую впускной клапан и выпускной клапан открыты одновременно. Перекрытие клапана может увеличиваться, чтобы смесь выхлопных газов поддерживалась около стехиометрии при осуществлении сгорания на богатом воздушно-топливном соотношении. Воздушно-топливное соотношение и перекрытие клапанов могут возвращаться на базовые уровни, когда один или более из уровня конденсата и/или массового расхода воздуха снижаются ниже соответствующих пороговых значений.

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 - схематичное изображение примерной системы двигателя, включающей в себя охладитель наддувочного воздуха.

Фиг. 2 показывает блок-схему последовательности операций способа регулировки воздушно-топливного соотношения и установки фаз клапанного распределения в ответ на уровень конденсата в CAC и массовый расход воздуха.

Фиг. 3 показывает блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ определения количества конденсата внутри CAC согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 показывает блок-схему последовательности операций способа определения воздушно-топливного соотношения и величины перекрытия клапанов на основании уровня конденсата в CAC и массового расхода воздуха.

Фиг. 5 показывает графический пример регулировки воздушно-топливного соотношения и установки фаз клапанного распределения на основании уровня конденсата в CAC и массового расхода воздуха.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Последующее описание относится к системам и способам регулировки параметров сгорания для повышения стабильности сгорания в условиях, в которых конденсат, образовавшийся в охладителе наддувочного воздуха (CAC), может поступать на впуск системы двигателя, такой как система двигателя, показанная на фиг. 1. В условиях повышенного массового расхода воздуха, когда уровень конденсата в CAC больше, чем пороговый уровень, воздушно-топливное соотношение и установка фаз клапанного распределения могут регулироваться для повышения стабильности сгорания. Фиг. 2 представляет примерный способ определения, когда следует уменьшать воздушно-топливное соотношение и увеличивать перекрытие клапанов в ответ на уровень конденсата и массовый расход воздуха. Уровень или количество конденсата в CAC может определяться посредством способа, представленного на фиг. 3. Кроме того, фиг. 4 показывает примерный способ определения воздушно-топливного соотношения и величины перекрытия клапанов на основании уровня конденсата и массового расхода воздуха. В заключение, примерные регулировки воздушно-топливного соотношения и установки фаз клапанного распределения на основании уровня конденсата и массового расхода воздуха показаны на фиг. 5.

Фиг. 1 схематично показывает аспекты примерной системы 100 двигателя, включающей в себя двигатель 10. В изображенном варианте осуществления, двигатель является двигателем с наддувом, присоединенным к турбонагнетателю 13, включающему в себя компрессор, приводимый в движение турбиной 16. Более точно, свежий воздух вводится по впускному каналу 42 в двигатель 10 через воздушный фильтр 12 и втекает в компрессор 14. Расход окружающего воздуха, который поступает в систему впуска через впускной канал 42, может регулироваться по меньшей мере частично посредством регулировки дроссельного клапана 20. Компрессор 14 может быть любым пригодным компрессором всасываемого воздуха, таким как компрессор нагнетателя с приводом от электродвигателя или с приводом от ведущего вала. В системе 10 двигателя, однако, компрессор является компрессором турбонагнетателя, механически присоединенным к турбине 16 через вал, турбина 16 приводится в движение расширяющимися выхлопными газами двигателя. В одном из вариантов осуществления, компрессор и турбина могут быть соединены в пределах двухспирального турбонагнетателя. В еще одном варианте осуществления, турбонагнетатель может быть турбонагнетателем с изменяемой геометрией (VGT), где геометрия турбины активно меняется в зависимости от скорости вращения двигателя.

Как показано на фиг. 1, компрессор 14 присоединен через охладитель 18 наддувочного воздуха (CAC) к дроссельному клапану 20. CAC, например, может быть теплообменником из воздуха в воздух или из воздуха в воду. Дроссельный клапан 20 присоединен к впускному коллектору 22 двигателя. Из компрессора, горячий сжатый воздух поступает на впуск CAC 18, остывает, по мере того, как он проходит через CAC, а затем, выходит, чтобы проходить через дроссельный клапан во впускной коллектор. Поток окружающего воздуха извне транспортного средства может поступать в двигатель 10 через облицовку радиатора в передней части транспортного средства и проходить через CAC, чтобы помогать охлаждению наддувочного воздуха. Конденсат может формироваться и накапливаться в CAC, когда понижается температура окружающего воздуха, или во время влажных или дождливых погодных условий, где наддувочный воздух охлаждается ниже температуры конденсации воды. Когда наддувочный воздух включает в себя подвергнутые рециркуляции выхлопные газы, конденсат может становиться кислотным и подвергать коррозии корпус CAC. Коррозия может приводить к утечкам между зарядом воздуха, атмосферой и возможно хладагентом в случае водно-воздушных охладителей. Дополнительно, конденсат может накапливаться на дне CAC, а затем, втягиваться в двигатель за раз во время периодов повышенного массового расхода воздуха, таких как разгон (или нажатие педали акселератора), увеличивая вероятность пропусков зажигания в двигателе. Таким образом, как конкретизировано в материалах настоящего описания со ссылкой на фиг. 2-5, параметры сгорания, такие как воздушно-топливное соотношение и установка фаз клапанного распределения, могут регулироваться в течение периодов повышенного массового расхода воздуха, чтобы стабильность сгорания повышалась, а события пропусков зажигания в двигателе сокращались.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, давление воздушного заряда внутри впускного коллектора считывается датчиком 24 давления воздуха в коллекторе (MAP). Перепускной клапан компрессора (не показан) может быть присоединен последовательно между впуском и выпуском компрессора 14. Перепускной клапан компрессора может быть нормально закрытым клапаном, выполненным с возможностью открываться в выбранных условиях работы, чтобы сбрасывать избыточное давление наддува. Например, перепускной клапан компрессора может открываться в условиях замедления скорости вращения двигателя для предотвращения помпажа компрессора.

Впускной коллектор 22 присоединен к ряду камер 30 сгорания через ряд впускных клапанов (не показаны). Камеры сгорания, кроме того, присоединены к выпускному коллектору 36 через ряд выпускных клапанов (не показаны). В изображенном варианте осуществления, показан одиночный выпускной коллектор 36. Однако, в других вариантах осуществления, выпускной коллектор может включать в себя множество секций выпускного коллектора. Конфигурации, имеющие множество секций выпускного коллектора могут давать выходящему потоку из разных камер сгорания возможность направляться в разные местоположения в системе двигателя.

Камеры 30 сгорания (например, цилиндры) могут снабжаться одним или более видов топлива, таких как бензин, спиртовые топливные смеси, дизельное топливо, биодизельное топливо, сжатый природный газ. Топливо может подаваться в камеры сгорания через топливную форсунку 66. В изображенном примере, топливная форсунка 66 выполнена с возможностью непосредственного впрыска, хотя, в других вариантах осуществления, топливная форсунка 66 может быть выполнена с возможностью впрыска во впускной канал или впрыска через корпус дроссельного клапана. Кроме того, каждая камера сгорания может включать в себя одну или более топливных форсунок разных конфигураций, чтобы давать возможность каждому цилиндру принимать топливо посредством непосредственного впрыска, впрыска во впускной канал, впрыска через корпус дроссельного клапана или их комбинации. В камерах сгорания, сгорание может инициироваться посредством искрового зажигания и/или воспламенения от сжатия. Количество топлива, впрыскиваемого топливной форсункой 66 в камеры 30 сгорания, может регулироваться для достижения требуемого воздушно-топливного соотношения (A/F). В одном из примеров, воздушно-топливное соотношение может регулироваться на основании уровня конденсата в CAC и/или массового расхода воздуха (например, весового расхода воздуха). Способы этой регулировки дополнительно обсуждены ниже со ссылкой на фиг. 2-5.

Выхлопные газы из выпускного коллектора 36 направляются в турбину 16, чтобы приводить в движение турбину. Когда требуется уменьшенный крутящий момент турбины, некоторое количество выхлопных газов взамен может направляться через регулятор давления наддува (не показан), обходя турбину. Объединенный поток из турбины и регулятора давления наддува затем протекает через устройство 70 снижения токсичности выхлопных газов. Вообще, одно или более устройств 70 снижения токсичности выхлопных газов могут включать в себя один или более каталитических нейтрализаторов последующей очистки выхлопных газов, выполненных с возможностью каталитически очищать поток выхлопных газов, тем самым снижать количество одного или более веществ в потоке выхлопных газов. Например, один из каталитических нейтрализаторов последующей очистки выхлопных газов может быть выполнен с возможностью улавливать NOx из потока выхлопных газов, когда поток выхлопных газов обеднен, и восстанавливать захваченные NOx, когда поток выхлопных газов обогащен. В других примерах, каталитический нейтрализатор последующей обработки выхлопных газов может быть выполнен с возможностью делать непропорциональным NOx или избирательно восстанавливать NOx посредством восстанавливающего агента. В кроме того других примерах, каталитический нейтрализатор последующей очистки выхлопных газов может быть выполнен с возможностью окислять остаточные углеводороды и/или оксид углерода в потоке выхлопных газов. Разные каталитические нейтрализаторы последующей очистки выхлопных газов, имеющие любые такие функциональные возможности, могут быть расположены в тонких покрытиях или где-нибудь еще в каскадах последующей очистки выхлопных газов отдельно или вместе. В некоторых вариантах осуществления, каскады последующей очистки выхлопных газов могут включать в себя регенерируемый сажевый фильтр, выполненный с возможностью улавливать и окислять частицы сажи в потоке выхлопных газов. Все или часть очищенных выхлопных газов из устройства 70 снижения токсичности выхлопных газов могут выбрасываться в атмосферу через выхлопную трубу 35. Датчик 128 выхлопных газов показан присоединенным к выпускному трубопроводу 35 выше по потоку от устройства 70 снижения токсичности выхлопных газов. Датчик 128 может быть любым подходящим датчиком для выдачи показания соотношения воздуха выхлопных газов/топлива, таким как линейный датчик кислорода или UEGO (универсальный или широкодиапазонный датчик кислорода в выхлопных газах), двухрежимный датчик кислорода или EGO, HEGO (подогреваемый EGO), датчик содержания NOx, HC, или CO.

В зависимости от условий работы, часть выхлопных газов может подвергаться рециркуляции из выпускного коллектора 36, выше по потоку от турбины 16, во впускной коллектор 22, ниже по потоку от компрессора 14 через канал 51 EGR, через охладитель 50 EGR и клапан 52 EGR. Таким образом, может даваться возможность рециркуляции выхлопных газов высокого давления (HP-EGR). В некоторых вариантах осуществления, в дополнение к HP-EGR, также может быть дана возможность рециркуляции выхлопных газов низкого давления (LP-EGR), при которой часть очищенных выхлопных газов рециркулируется из выпускного коллектора 36, ниже по потоку от турбины 16, во впускной коллектор 22, выше по потоку от компрессора 14, через канал EGR низкого давления и присоединенный в нем охладитель EGR и клапан EGR (не показаны). Клапан 52 EGR может открываться, чтобы допускать регулируемое количество охлажденных выхлопных газов во впускной коллектор для желательных рабочих характеристик сгорания и снижения токсичности выхлопных газов. Относительно длинный проток EGR в системе 10 двигателя, обеспечивает превосходную гомогенизацию выхлопных газов в заряде всасываемого воздуха. Кроме того, расположение точек отбора и смешивания EGR обеспечивает очень эффективное охлаждение выхлопных газов для повышенной имеющейся в распоряжении массы EGR и улучшенных рабочих характеристик.

Каждая камера 30 сгорания (например, цилиндр) может обслуживаться одним или более клапанов. В настоящем примере, каждый цилиндр 30 включает в себя соответствующие впускной клапан 62 и выпускной клапан 64. Система 100 двигателя дополнительно включает в себя один или более распределительных валов 68 для приведения в действие впускного клапана 62 и/или выпускного клапана 64. В изображенном примере, распределительный вал 68 для впускных клапанов присоединен к впускному клапану 62 и может приводиться в действие для управления впускным клапаном 62. В некоторых вариантах осуществления, где впускные клапаны множества цилиндров 30 присоединены к общему распределительному валу, распределительный вал 68 для впускных клапанов может приводиться в действие, чтобы управлять впускными клапанами всех связанных цилиндров.

Впускной клапан 62 управляется между открытым положением, которое допускает всасываемый воздух в соответствующий цилиндр, и закрытым положением, по существу блокирующим всасываемый воздух от цилиндра. Распределительный вал 68 для впускных клапанов может быть включен в систему 69 привода впускных клапанов. Распределительный вал 68 для впускных клапанов включает в себя впускной кулачок 67, который имеет профиль выступа кулачка для открывания впускного клапана 62 в течение определенной длительности впуска. В некоторых вариантах осуществления (не показанных), распределительный вал может включать в себя дополнительные впускные кулачки с альтернативным профилем выступа кулачка, который предоставляет впускному клапану 62 возможность открываться на альтернативную длительность (в материалах настоящего описания также указываемые ссылкой как система переключения профиля кулачков). На основании профиля выступа дополнительного кулачка, альтернативная длительность может быть более продолжительной или более короткой, чем определенная длительность впуска впускного кулачка 67. Профиль выступа может оказывать влияние на высоту подъема кулачка, длительность кулачка и/или установку фаз кулачкового распределения. Контроллер может быть способен переключать длительность впускного клапана, перемещая распределительный вал 68 впускных клапанов в продольном направлении и осуществляя переключение между профилями кулачков.

Таким же образом, каждый выпускной клапан 64 приводится в действие между открытым положением, допускающим выход выхлопных газов из соответствующего цилиндра, и закрытым положением, по существу удерживающим газы внутри цилиндра. Следует принимать во внимание, что несмотря на то, что только впускной клапан 62 показан являющимся с кулачковым приводом, выпускной клапан 64 также может приводиться в действие подобным распределительным валом для выпускных клапанов (не показан). В некоторых вариантах осуществления, где выпускной клапан множества цилиндров 30 присоединен к общему распределительному валу, распределительный вал для выпускных клапанов может приводиться в действие, чтобы управлять выпускными клапанами всех связанных цилиндров. Как и с распределительным валом 68 для впускных клапанов, когда включен в состав, распределительный вал для выпускных клапанов может включать в себя выпускные кулачки, имеющие профиль выступа кулачка для открывания выпускного клапана 64 в течение определенной длительности выпуска. В некоторых вариантах осуществления, распределительный вал для выпускных клапанов дополнительно может включать в себя дополнительные выпускные кулачки с альтернативным профилем выступа кулачка, который предоставляет выпускному клапану 64 возможность открываться на альтернативную длительность. Профиль выступа может оказывать влияние на высоту подъема кулачка, длительность кулачка и/или установку фаз кулачкового распределения. Контроллер может быть способным переключать длительность выпускного клапана, перемещая распределительный вал выпускных клапанов в продольном направлении и осуществляя переключение между профилями кулачков.

Следует принимать во внимание, что распределительные валы для впускных и/или выпускных клапанов могут быть привязаны к подмножествам цилиндров, и могут присутствовать многочисленные распределительные валы для впускных и/или выпускных клапанов. Например, первый распределительный вал для впускных клапанов может быть присоединен к впускным клапанам первого подмножества цилиндров наряду с тем, что второй распределительный вал для впускных клапанов может быть присоединен к впускным клапанам второго подмножества цилиндров. Подобным образом, первый распределительный вал для выпускных клапанов может быть присоединен к выпускным клапанам первого подмножества цилиндров наряду с тем, что второй распределительный вал для выпускных клапанов может быть присоединен к выпускным клапанам второго подмножества цилиндров. Кроме того еще, один или более впускных клапанов и выпускных клапанов могут быть присоединены к каждому распределительному валу. Подмножество цилиндров, присоединенных к распределительному валу может быть основано на их положении вдоль блока цилиндров, порядке их работы, конфигурации двигателя, и т.д.

Система 69 привода впускных клапанов и система привода выпускных клапанов (не показана) дополнительно может включать в себя штоки толкателя, рычаги коромысла, толкатели, и т.д. Такие устройства и признаки могут управлять приводом впускного клапана 62 и выпускного клапана 64, преобразуя вращательное движение кулачков в поступательное движение клапанов. Как обсуждено ранее, клапаны также могут приводиться в действие посредством дополнительных профилей выступа кулачка на распределительных валах, где профили выступа кулачка между разными клапанами могут обеспечивать меняющуюся высоту подъема кулачка, длительность кулачка и/или установку фаз кулачкового распределения. Однако, альтернативные компоновки распределительного вала (поверх головки блока и/или с толкателями клапана) могли бы использоваться, если требуется. Кроме того, в некоторых примерах, цилиндры 30 каждый может иметь более чем один выпускной клапана и/или впускной клапан. Кроме того других примерах, каждый из выпускного клапана 64 и впускного клапана 62 одного или более цилиндров может приводиться в действие общим распределительным валом. Кроме того еще, в некоторых примерах, некоторые и впускных клапанов 62 и/или выпускных клапанов 64 могут приводиться в действие своим собственным независимым распределительным валом или другим устройством.

Система 100 двигателя может включать в себя системы регулируемой установки фаз клапанного распределения (VVT), например, систему 80 регулируемой установки фаз кулачкового распределения (VCT). Система регулируемой установки фаз клапанного распределения может быть выполнена с возможностью открывать впускной клапан на первую длительность, а выпускной клапан на вторую длительность. Первая и вторая длительность может быть основана на условиях работы двигателя. В одном из примеров, первая и вторая длительности могут регулироваться на основании массового расхода воздуха и уровня конденсата в CAC.

Система 80 VCT может быть сдвоенной независимой системой регулируемой установки фаз распределительного вала для изменения установки фаз распределения впускных клапанов и установки фаз распределения выпускных клапанов отдельно друг от друга. Система 80 VCT может включать в себя фазировщик распределительного вала для впускных клапанов, присоединенный к общему распределительному валу 68 для впускных клапанов для изменения установки фаз распределения впускных клапанов. Система VCT подобным образом может включать в себя фазировщик распределительного вала для выпускных клапанов, присоединенный к общему распределительному валу для выпускных клапанов для изменения установки фаз распределения выпускных клапанов. Система 80 VCT может быть выполнена с возможностью осуществлять опережение или запаздывание установки фаз клапанного распределения, осуществляя опережение или запаздывание установки фаз кулачкового распределения, и может управляться контроллером 38. Система 80 VCT может быть выполнена с возможностью регулировать установку фаз распределения событий открывания и закрывания клапанов, меняя зависимость между положением коленчатого вала и положением распределительного вала. Например, система 80 VCT может быть выполнена с возможность поворачивать распределительный вал 68 независимо от коленчатого вала, чтобы побуждать установку фаз клапанного распределения подвергаться опережению или запаздыванию. В некоторых вариантах осуществления, система 80 VCT может быть устройством с приводом от крутящего момента кулачков, выполненным с возможностью быстро менять установку фаз кулачкового распределения. В некоторых вариантах осуществления, установка фаз клапанного распределения, такая как закрывание впускного клапана (IVC) и закрывание выпускного клапана (EVC) может меняться посредством устройства непрерывно регулируемого подъема клапана (CVVL).

Устройства и системы управления клапанами/кулачками, описанные выше, могут быть с гидравлическим силовым приводом или с электроприводом, или их комбинацией. В одном из примеров, положение распределительного вала может изменяться посредством регулировки фаз кулачков электрического исполнительного механизма (например, фазировщика кулачков с электроприводом) с точностью воспроизведения, которая превышает таковую у большинства фазировщиков кулачков с гидравлическим приводом. Сигнальные шины могут отправлять сигналы управления в и принимать измерения установки фаз кулачкового распределения и/или выбора кулачка из системы 80 VCT.

Посредством регулировки системы 80 VCT, положение распределительного вала 68 для впускных клапанов может регулироваться, чтобы тем самым изменять установку момента открывания/или закрывания впускного клапана 62. По существу, посредством изменения открывания и закрывания впускного клапана 62, может меняться величина положительного перекрытия клапанов между впускным клапаном 62 и выпускным клапаном 64. Например, система 80 VCT может регулироваться, чтобы осуществлять опережение или запаздывание открывания и/или закрывания впускного клапана 62 относительно положения поршня.

Во время работы двигателя, поршень цилиндра постепенно перемещается вниз от ВМТ, доходя до самой нижней точки в НМТ к концу рабочего такта. Поршень затем возвращается вверх, в ВМТ, к концу такта выпуска. Поршень затем вновь перемещается обратно вниз, по направлению к НМТ, в течение такта впуска, возвращаясь в свое исходное верхнее положение в ВМТ к концу такта сжатия. Во время сгорания в цилиндре, выпускной клапан может открываться как только поршень доходит до нижней точки в конце рабочего такта. Выпускной клапан затем может закрываться, в то время как поршень завершает такт выпуска, оставаясь открытым по меньшей мере до тех пор, пока не начался следующий такт впуска. Таким же образом, впускной клапан может открываться в или раньше начала такта впуска и может оставаться открытым по меньшей мере до тех пор, пока не начался следующий такт сжатия.

На основании разности установок моментов между закрыванием выпускного клапана и открыванием впускного клапана, клапаны могут приводиться в действие с отрицательным перекрытием клапана, при этом в течение короткой длительности после окончания такта выпуска и до начала такта впуска, оба, впускной и выпускной клапаны, закрыты. Этот период, в течение которого оба клапана закрыты, указывается ссылкой как отрицательное перекрытие (с впускного на выпускной) клапанов. В одном из примеров, система VCT может регулироваться, так что установка фаз распределения отрицательного перекрытие, с впускного на выпускной, клапанов может быть установленным по умолчанием положением распределительного вала двигателя во время сгорания в цилиндре.

В качестве альтернативы, клапаны могут приводиться в действие с положительным перекрытием клапанов, при этом в течение короткой длительностью до окончания такта выпуска и после начала такта впуска, оба, впускной и выпускной, клапаны, могут быть открыты. Этот период, в течение которого оба клапана могут быть открыты, указывается ссылкой как положительное перекрытие (с впускного на выпускной) клапанов. Как конкретизировано в материалах настоящего описания, система 80 VCT может регулироваться, так чтобы увеличивалась величина положительного перекрытия клапанов во время выбранных условий работы двигателя. Более точно, положение распределительного вала для впускных клапанов может регулироваться, чтобы установка момента открывания впускного клапана подвергалась опережению. Следовательно, впускной клапан может открываться раньше, до окончания такта