Способ для двигателя (варианты) и система двигателя

Способ для двигателя (варианты) и система двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

По настоящей заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке на выдачу патента США под № 61/918,585, «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ НАГАРА НА СВЕЧАХ ЗАЖИГАНИЯ ДЛЯ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ» («SPARK PLUG FOULING DETECTION FOR IGNITION SYSTEM»), поданной 9 декабря 2013 года, полное содержание которой настоящим фактически включено в состав посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способам и системам для обнаружения и преодоления образования нагара на свече зажигания, обусловленного присадками к топливу, в двигателе внутреннего сгорания.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Системы зажигания двигателя могут содержать свечу зажигания для подачи электрического тока в камеру сгорания двигателя с искровым зажиганием, чтобы воспламенять топливно-воздушную смесь и инициировать сгорание. На основании условий работы двигателя, может происходить образование нагара на свече зажигания, при котором запальный наконечник изолятора свечи зажигания становится покрытым инородным веществом, таким как топливо, масло или сажа. Как только загрязнена нагаром, свеча зажигания может быть не способной выдавать достаточное электрическое напряжение, чтобы инициировать сгорание в цилиндре, до тех пор, пока свеча зажигания не очищена в достаточной мере или не заменена.

В регионах с плохим контролем качества топлива, образование нагара на свече зажигания и преждевременное воспламенение, вызванное раскаленными свечами зажигания, являются значимой проблемой. Присадки к топливу, такие как метилциклопентадиениловый трикарбонил марганца (MMT), свинец или ферроцен, могут наращивать электропроводящие и теплоизоляционные отложения на керамике свечи зажигания. Такое нарастание может вызывать преждевременное воспламенение (PI) и, следовательно, повреждение двигателя. Нарастание также может вызывать пропуски зажигания. Присадки к топливу также могут покрывать камеры сгорания, приводя к повышению степени сжатия цилиндра и более интенсивному возникновению циклов сгорания с детонацией. Кроме того, накопление присадок к топливу может не удаляться без труда.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном из примеров, проблемы, связанные с образованием нагара на свече зажигания и зависимым преждевременным воспламенением, могут преодолеваться посредством способа определения образования нагара на свече зажигания вследствие накопления присадок к топливу на них. Раннее обнаружение дает возможность, чтобы надлежащие этапы подавления предпринимались своевременным образом, тем самым, предотвращая ухудшение характеристик двигателя.

В одном из аспектов предложен способ для двигателя, включающий в себя этап, на котором:

определяют образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу, на основании комбинации двух или более из изменения адаптивного периода детонации, частоты преждевременных воспламенений в двигателе, частоты пропусков зажигания в двигателе, скорости ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов и скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов за ездовой цикл транспортного средства.

В одном из вариантов предложен способ, в котором адаптивный период детонации включает в себя величину запаздывания искрового зажигания, применяемую в данном состоянии скорости-нагрузки двигателя, в ездовом цикле, причем способ дополнительно включает в себя этап, на котором указывают образование нагара, обусловленное накоплением, посредством того, что устанавливают диагностический код, при этом определение на основании изменения адаптивного периода детонации включает в себя этап, на котором определяют образование нагара на свече зажигания на основании изменения адаптивного периода детонации за некоторое количество циклов двигателя, причем количество циклов двигателя составляет заданный ездовой цикл транспортного средства, или количество циклов двигателя составляет разные ездовые циклы транспортного средства, разделенные событием транспортного средства, включающим в себя событие заправки топливом.

В одном из вариантов предложен способ, в котором частота преждевременных воспламенений включает в себя количество событий преждевременного воспламенения за одно из пороговой продолжительности времени ездового цикла транспортного средства или порогового расстояния, пройденного за ездовой цикл транспортного средства, причем пороговая продолжительность времени включает в себя одно из порогового времени, порогового количества событий сгорания или количества топлива, потребленного в двигателе.

В одном из вариантов предложен способ, в котором определение на основании частоты преждевременных воспламенений включает в себя этап, на котором определяют образование нагара на свече зажигания на основании частоты преждевременных воспламенений, находящейся выше, чем пороговая частота, причем пороговая частота основана на частоте возникновения преждевременного воспламенения, установившейся при работе транспортного средства на топливе, не содержащем присадки к топливу.

В одном из вариантов предложен способ, в котором определение на основании частоты преждевременных воспламенений включает в себя этап, на котором определяют образование нагара на свече зажигания на основании частоты преждевременных воспламенений, увеличенной на пороговую величину за пороговую продолжительность времени.

В одном из вариантов предложен способ, в котором определение на основании скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов включает в себя этап, на котором определяют образование нагара на свече зажигания на основании скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов, возрастающей выше порогового значения, причем скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов основана на частоте переключения датчика кислорода выхлопных газов, включающей в себя одно или более из частоты переключения первого датчика кислорода выхлопных газов, присоединенного выше по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, частоты переключения второго датчика кислорода выхлопных газов, присоединенного ниже по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, и отношения частоты переключения первого датчика кислорода выхлопных газов относительно частоты переключения второго датчика кислорода выхлопных газов.

В одном из вариантов предложен способ, в котором скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов дополнительно основана на частоте переключения первого датчика кислорода выхлопных газов, составляющей в пределах пороговой разности от частоты переключения второго датчика кислорода выхлопных газов, или отношении частоты переключения первого датчика кислорода выхлопных газов относительно частоты переключения второго датчика кислорода выхлопных газов, составляющем пороговую величину от одного из них.

В одном из вариантов предложен способ, в котором определение на основании частоты пропусков зажигания в двигателе за ездовой цикл транспортного средства включает в себя этап, на котором определяют образование нагара на свече зажигания на основании частоты пропусков зажигания в двигателе, большей, чем пороговая частота, основанной на частоте пропусков зажигания, установившейся при работе транспортного средства на топливе, не содержащем присадки к топливу.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых, в ответ на определение, указывают образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу, устанавливая диагностический код, запрашивающий замену свечей зажигания, причем указание образования нагара на свече зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу, включает в себя этап, на котором указывают, что образование нагара на свече зажигания не обусловлено накоплением сажи.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых принимают водительский ввод касательно замены свечи зажигания и в ответ на водительский ввод повторно запускают средство контроля, выполненное с возможностью подсчета каждого из изменения адаптивного периода детонации, частоты преждевременных воспламенений в двигателе, частоты пропусков зажигания в двигателе и частоты переключения каталитического нейтрализатора выхлопных газов двигателя за заданный ездовой цикл транспортного средства.

В одном из вариантов предложен способ, в котором повторный запуск основан на продолжительности работы свечи зажигания относительно продолжительности работы одного или более других компонентов двигателя, в том числе, датчика кислорода выхлопных газов.

В одном из вариантов предложен способ, в котором свеча зажигания присоединена к цилиндру, причем способ дополнительно включает в себя этапы, на которых в ответ на указание образования нагара на свече зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу, понижают нагрузку двигателя и деактивируют топливоснабжение при поддержании установки момента искрового зажигания для цилиндра в течение пороговой продолжительности времени, составляющей пороговое количество циклов сгорания.

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

в ездовом цикле транспортного средства контролируют каждый из множества параметров, включающих в себя изменение адаптивного периода детонации, частоту преждевременных воспламенений в двигателе, частоту пропусков зажигания в двигателе, скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов и скорость ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов; и

в ответ на два или более из контролируемых параметров, больших, чем соответствующие пороговые значения, указывают образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу.

В одном из вариантов предложен способ, в котором скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов основана на одном или более из отношения времен реакции датчиков кислорода выхлопных газов, расположенных выше по потоку и ниже по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, и времени реакции одного из датчиков кислорода выхлопных газов, расположенного выше по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором в ответ на только один из контролируемых параметров, больший, чем соответствующее пороговое значение, не указывают образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых, в ответ на указание, понижают нагрузку двигателя и деактивируют подачу топлива в цилиндр, присоединенный к загрязненной нагаром свече зажигания на некоторое количество событий сгорания

В одном из вариантов предложен способ, в котором цилиндр является первым цилиндром, а способ дополнительно включает в себя этап, на котором в ответ на указание деактивируют подачу топлива во второй цилиндр, не присоединенный к загрязненной нагаром свече зажигания, причем второй цилиндр выполнен с возможностью приема остаточных выхлопных газов из первого цилиндра.

В одном из вариантов предложен способ, в котором цилиндр является первым цилиндром, а способ дополнительно включает в себя этап, на котором в ответ на указание временно обогащают второй цилиндр, не присоединенный к загрязненной нагаром свече зажигания, причем второй цилиндр выполнен с возможностью приема остаточных выхлопных газов из первого цилиндра.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором контролируют управляющий ток катушки зажигания, присоединенной к свече зажигания, и указывают образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу, в ответ на время переключения тока управления, большее порогового значения, и дополнительно включающий в себя этапы, на которых указывают интенсивность образования нагара на свечах зажигания, обусловленного присадками к топливу, на основании количества контролируемых параметров, больших, чем соответствующие пороговые значения, причем интенсивность возрастает с увеличением количества контролируемых параметров, больших, чем соответствующие пороговые значения.

В одном из еще дополнительных аспектов предложена система двигателя, содержащая:

двигатель, содержащий цилиндр;

систему зажигания, содержащую катушку зажигания и провод управления, присоединенный к свече зажигания цилиндра; и

контроллер с машинно-читаемыми командами в постоянной памяти для:

установки за ездовой цикл транспортного средства диагностического указателя для каждого из изменения адаптивного периода детонации выше первого порогового значения, частоты преждевременных воспламенений в двигателе выше второго порогового значения, частоты пропусков зажигания в двигателе выше третьего порогового значения, скорости ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов выше четвертого порогового значения и скорости ухудшения характеристик датчика кислорода отработавших газов выше пятого порогового значения;

указания образования нагара свечи зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу, в первом состоянии, в котором установлены два или более диагностических указателей, и

не указания образования нагара свечи зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу, и инициирования процедуры очистки свечи зажигания, во втором состоянии, в котором установлен только один диагностический указатель.

Один из примерных способов содержит: определение образования нагара на свече зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу, на основании комбинации двух или более из изменения адаптивного периода детонации, частоты преждевременных воспламенений в двигателе, скорости ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов и скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов за ездовой цикл транспортного средства. Таким образом, образование нагара на свече зажигания от присадок может достовернее идентифицироваться и подвергаться принятию соответствующих ответных мер.

В качестве примера, в ездовом цикле транспортного средства, контроллер может контролировать множество параметров, соотносимых со степенью исправности свечей зажигания. Таковые могут включать в себя изменение адаптивного периода детонации, частоту преждевременных воспламенений в двигателе, частоту пропусков зажигания в двигателе, скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов двигателя и скорость ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов. Например, контроллер может контролировать изменение запаздывания угла опережения зажигания, применяемого в данной рабочей точке скорости вращения и нагрузки двигателя за ездовой цикл транспортного средства. Адаптивный период детонации может контролироваться в течение заданной продолжительности времени (например, времени или количества циклов двигателя) работы двигателя или заданного расстояния пройденного пути транспортного средства. В ответ на повышение частот возникновения детонации с прогрессивно большим изменением адаптивного периода детонации, может предполагаться образование нагара на свече зажигания. В качестве одного из примеров, контроллер может контролировать частоту преждевременных воспламенений в двигателе в течение заданной продолжительности времени (например, времени или количества циклов двигателя) работы двигателя или заданного расстояния пройденного пути транспортного средства. Если частота преждевременных воспламенений находится выше, чем пороговая частота (например, пороговая частота, основанная на предыстории преждевременных воспламенений в двигателе), может предполагаться образование нагара на свече зажигания. В качестве еще одного другого примера, контроллер может контролировать частоту пропусков зажигания в двигателе в течение заданной продолжительности времени (например, времени или количества циклов двигателя) работы двигателя или заданного расстояния пройденного пути транспортного средства. Если частота пропусков зажигания находится выше, чем пороговая частота (например, пороговая частота, основанная на предыстории пропусков зажигания в двигателе), может предполагаться образование нагара на свече зажигания. В качестве еще одного другого примера, контроллер может контролировать скорость ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов, расположенного выше по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов. В одном из примеров, скорость ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов может быть основана на частоте переключения или времени реакции датчика кислорода выхлопных газов, скорость ухудшения характеристик возрастает для убывающей частоты переключения. В качестве еще одного примера, контроллер может контролировать скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов. В одном из примеров, скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов может быть основана на частоте переключения или времени реакции датчика кислорода выхлопных газов, расположенного выше по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, и частоте переключения или времени реакции датчика кислорода выхлопных газов, расположенного ниже по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов. Если частоты переключения или время реакции датчиков кислорода до каталитического нейтрализатора и после каталитического нейтрализатора находятся на меньшей, чем пороговая, разности друг от друга, или если отношение частот переключения до каталитического нейтрализатора к после каталитического нейтрализатора или время реакции находится выше/ниже, чем пороговое значение, может предполагаться образование нагара на свече зажигания.

По существу, если только один из параметров находится под влиянием, контроллер может определять, что свеча зажигания не загрязнена нагаром вследствие накопления присадок к топливу, и возможно может быть загрязнена нагаром вследствие накопления сажи. Соответственно, этапы подавления могут предприниматься для выжигания сажи и очищения свечи зажигания. Однако, если многочисленные (например, два или более) из контролируемых параметров находятся под влиянием, то контроллер может делать вывод, что свечи зажигания подверглись образованию нагара скорее вследствие накопления присадок к топливу, нежели сажи. Многочисленные контролируемые параметры могут иметь весовые коэффициенты, связанные с ними, так что они должны возникать вместе, некоторые параметры несут более тяжелые веса вследствие нахождения под влиянием присадок к топливу в большей степени, чем другие. Соответственно, этапы подавления могут предприниматься для уменьшения вызванного образованием нагара преждевременного воспламенения, к примеру, посредством понижения нагрузки двигателя, вывода из работы подачи топлива в один или более цилиндров двигателя, и т.д. В дополнение, диагностический код может устанавливаться, чтобы рекомендовать замену свечи зажигания.

Таким образом, посредством достоверной идентификации образования нагара на свече зажигания, обусловленного присадками к топливу, вызванное образованием нагара на свече зажигания преждевременное воспламенение может ослабляться и своевременно подавляться. Посредством контроля многочисленных параметров, чье изменение может быть связано со степенью исправности свечи зажигания, образование нагара на свече зажигания, обусловленное накоплением присадок к топливу, может точно определяться без необходимости полагаться только на сложные и дорогостоящие подходы (например, измерения тока переключения). Посредством контроля изменений выходного сигнала датчиков топливно-воздушного соотношения до и после каталитического нейтрализатора выхлопных газов, ухудшение характеристик каталитического нейтрализатора, обусловленное накоплением присадок к топливу, также может своевременно идентифицироваться и подвергаться принятию ответных мер. Посредством выдачи рекомендаций замены свечей зажигания скорее на основании очевидности неисправной работы или ухудшения характеристик, чем заданного периода времени или объема работы транспортного средства, рекомендации замены свечей зажигания могут не выдаваться раньше времени, снижая общие эксплуатационные расходы на транспортное средство для водителя, к тому же, наряду с уменьшением опасности преждевременного воспламенения в двигателе. Посредством диагностирования работоспособности свечей зажигания, продлевается срок службы двигателя.

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 двигателя.

Фиг. 2 показывает блок-схему последовательности операций способа определения образования нагара на свече зажигания от присадок к топливу на основании комбинации рабочих параметров двигателя.

Фиг. 3 показывает блок-схему последовательности операций способа определения подавляющих действий на основании определяемого образования нагара на свече зажигания.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Последующее описание относится к системам и способам определения образования нагара на свече зажигания, обусловленного накоплением присадок к топливу на них. Свечи зажигания включены в систему двигателя, такую как система двигателя по фиг. 1. Образование нагара на свече зажигания может определяться на основании изменений множества параметров, соотносимых со степенью исправности свечи зажигания. Фиг. 2 показывает способ контроля множества параметров касательно симптомов образования нагара на свече зажигания. Например, контроллер двигателя может контролировать изменения адаптивного периода детонации, частоты преждевременных воспламенений в двигателе, частоты пропусков зажигания в двигателе и частоты переключения датчика кислорода выхлопных газов (или других параметров, указывающих на скорость ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов или ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов). Эти параметры могут контролироваться относительно набора пороговых значений. Если один или более контролируемых параметров попадает в пороговый диапазон для определения образования нагара на свече зажигания, может устанавливаться указатель, указывающий возможное образование нагара на свече зажигания. Дополнительно, вместо указателей, эти параметры могут взвешиваться и рассматриваться в комбинации с другими датчиками, чтобы определять образование нагара на свече зажигания. На основании количества указателей, установленных в ездовом цикле транспортного средства (или за многочисленные ездовые циклы транспортного средства), контроллер двигателя может определять, были ли одна или более свечей зажигания загрязнены нагаром от присадок к топливу. Фиг. 3 показывает способ определения образования нагара на свече зажигания, обусловленного присадками к топливу (многочисленных установленных указателей) или обусловленного сажей (только одного установленного указателя), а затем принятия подавляющих действий, чтобы очистить свечу зажигания, уменьшить преждевременное воспламенение и/или заменить свечи зажигания. Таким образом, раннее обнаружение образования нагара на свече зажигания дает возможность предприниматься надлежащим этапам подавления, тем самым, уменьшая ухудшение характеристик двигателя.

Фиг. 1 изображает систему 100 двигателя для транспортного средства. Транспортное средство может быть дорожным транспортным средством, имеющим ведущие колеса, которые контактируют с поверхностью дороги. Система 100 двигателя включает в себя двигатель 10, который содержит множество цилиндров. Фиг. 1 подробно описывает один такой цилиндр или камеру сгорания. Различные компоненты двигателя 10 могут управляться 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 144 и выпускным коллектором 148 через соответствующий впускной клапан 152 и выпускной клапан 154. Каждый впускной клапан и выпускной клапан может приводиться в действие кулачком 51 впускного клапана и кулачком 53 выпускного клапана. В качестве альтернативы, один или более из впускных и выпускных клапанов могут приводиться в действие узлом катушки и якоря клапана с электромеханическим управлением. 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 выдает жидкое топливо пропорционально длительности импульса сигнала FPW из контроллера 12. Топливо подается в топливную форсунку 66 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель топлива. Топливная форсунка 66 питается рабочим током из формирователя 68, который реагирует на действие контроллера 12. В дополнение, впускной коллектор 144 показан сообщающимся с возможным электронным дросселем 62, который регулирует положение дроссельной заслонки 64 для регулирования потока воздуха в цилиндр 30 двигателя. Это может включать в себя регулирование потока воздуха подвергнутого наддуву воздуха из впускной камеры 146 наддува. В некоторых вариантах осуществления, дроссель 62 может быть не включен в состав, и поток воздуха в двигатель может регулироваться посредством единственного дросселя 82 системы впуска воздуха (дросселя AIS), присоединенного к воздушному впускному каналу 42 и расположенного выше по потоку от камеры 146 наддува.

В некоторых вариантах осуществления, двигатель 10 выполнен с возможностью обеспечивать рециркуляцию выхлопных газов, или EGR. Когда включена в состав, EGR выдается через канал 135 EGR и клапан 138 EGR в систему впуска воздуха двигателя в местоположении ниже по потоку от дросселя 82 системы впуска воздуха (AIS) из местоположения системы выпуска ниже по потоку от турбины 164. EGR может втягиваться из системы выпуска в систему впуска воздуха, когда есть перепад давления для возбуждения потока. Перепад давления может создаваться частичным закрыванием дросселя 82 AIS. Дроссельная заслонка 84 регулирует давление на входе в компрессор 162. AIS может быть с электрическим управлением, и его положение может регулироваться на основании возможного датчика 88 положения.

Компрессор 162 втягивает воздух из воздушного впускного канала 42 для питания камеры 146 наддува. В некоторых примерах, воздушный впускной канал 42 может включать в себя воздушную коробку (не показана) с фильтром. Выхлопные газы вращают турбину 164, которая присоединена к компрессору 162 через вал 161. Исполнительный механизм 72 перепускной заслонки для выхлопных газов с вакуумным приводом предоставляет выхлопным газам обходить турбину 164, так что давление наддува может регулироваться при изменении режимов работы. В альтернативных вариантах осуществления, привод перепускной заслонки для выхлопных газов может приводиться в действие давлением или электрически. Перепускная заслонка 72 для выхлопных газов может закрываться (или может уменьшаться открывание перепускной заслонки для выхлопных газов) в ответ на повышенное требование наддува, такое как во время нажатия педали акселератора водителем. Посредством закрывания перепускной заслонки для выхлопных газов, давления выхлопных газов выше по потоку от турбины, может повышаться, поднимая скорость вращения и пиковую выходную мощность турбины. Это предоставляет давлению наддува возможность повышаться. Дополнительно, перепускная заслонка для выхлопных газов может перемещаться в направлении закрытого положения для поддержания требуемого давления наддува, когда клапан рециркуляции компрессора частично открыт. В еще одном примере, перепускная заслонка 72 для выхлопных газов может открываться (или открывание перепускной заслонки для выхлопных газов может увеличиваться) в ответ на пониженное требование наддува, такое как во время отпускания педали акселератора водителем. Посредством открывания перепускной заслонки для выхлопных газов, давления выхлопных газов могут понижаться, понижая скорость вращения турбины и мощность турбины. Это предоставляет давлению наддува возможность понижаться.

Клапан 158 рециркуляции компрессора (CRV) может быть предусмотрен в тракте 159 рециркуляции компрессора вокруг компрессора 162, так чтобы воздух мог перемещаться с выхода компрессора на вход компрессора, чтобы понижать давление, которое может развиваться на компрессоре 162. Охладитель 157 наддувочного воздуха может быть расположен в канале 146 ниже по потоку от компрессора 162 для охлаждения подвергнутого наддуву заряда воздуха, подаваемого на впуск двигателя. В изображенном примере, тракт 159 рециркуляции компрессора выполнен с возможностью рециркулировать охлажденный сжатый воздух из ниже по потоку от охладителя 157 наддувочного воздуха на вход компрессора. В альтернативных примерах, тракт 159 рециркуляции компрессора может быть выполнен с возможностью рециркулировать сжатый воздух из ниже по потоку от компрессора и выше по потоку от охладителя 157 наддувочного воздуха на вход компрессора. CRV 158 может открываться и закрываться посредством электрического сигнала из контроллера 12. CRV 158 может быть выполнен в виде трехпозиционного клапана, имеющего установленное по умолчанию полуоткрытое положение, из которого он может перемещаться в полностью открытое положение или полностью закрытое положение.

Система 90 зажигания без распределителя выдает искру зажигания в камеру 30 сгорания через свечу 92 зажигания в ответ на действие контроллера 12. Система 90 зажигания может включать в себя систему зажигания с катушкой индуктивности, в которой трансформатор катушки зажигания присоединен к каждой свече зажигания двигателя.

Первый датчик 126 кислорода выхлопных газов показан присоединенным к выпускному коллектору 148 выше по потоку от каталитического нейтрализатора 70 выхлопных газов. Второй датчик 186 кислорода выхлопных газов показан присоединенным в выпуске ниже по потоку от нейтрализатор 70 выхлопных газов. Первый датчик 126 кислорода выхлопных газов и второй датчик 186 кислорода выхлопных газов может быть любым одним из универсального датчика кислорода выхлопных газов (UEGO), подогреваемого датчика кислорода выхлопных газов (HEGO) или двухрежимного датчика кислорода выхлопных газов (EGO). UEGO может быть линейным датчиком, в котором выходным сигналом является линейный ток накачки, пропорциональный топливно-воздушному соотношению.

Нейтрализатор 70 выхлопных газов включает в себя каталитический нейтрализатор выхлопных газов. Например, нейтрализатор 70 выхлопных газов может включать 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. Несмотря на то, что изображенный пример показывает первый датчик 126 кислорода выхлопных газов выше по потоку от турбины 164, следует принимать во внимание, что, в альтернативных вариантах осуществления, первый датчик 126 кислорода выхлопных газов может быть расположен в выпускном коллекторе ниже по потоку от турбины 164 и выше по потоку от нейтрализатора 70 выхлопных газов. Кроме того, первый датчик 126 кислорода выхлопных газов в материалах настоящего описания может указываться ссылкой как датчик кислорода до каталитического нейтрализатора, а второй датчик 186 кислорода выхлопных газов в материалах настоящего описания может указываться ссылкой как датчик кислорода после каталитического нейтрализатора. Первый и второй датчики кислорода могут давать показание топливно-воздушного соотношения выхлопных газов. Например, второй датчик 186 кислорода выхлопных газов может использоваться для контроля каталитического нейтрализатора наряду с тем, что первый датчик 126 кислорода выхлопных газов может использоваться для управления двигателем. Кроме того, как первый датчик 126 кислорода выхлопных газов, так и второй датчик 186 кислорода выхлопных газов могут работать с частотой переключения или временем реакции, при которых датчик переключается между обедненным и обогащенным управлением топливно-воздушным соотношением (например, переключается с обеднения на обогащение или с обогащения на обеднение). В одном из примеров, скорость ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов может быть основана на частоте переключения датчика, скорость ухудшения характеристик возрастает для убывания частоты переключения. В еще одном примере, скорость ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов может быть основана на времени реакции датчика кислорода выхлопных газов, скорость ухудшения характеристик возрастает для убывания времени реакции. Например, если датчик является линейным датчиком (таким как UEGO), скорость ухудшения характеристик датчика может быть основана на времени реакции датчика. В качестве альтернативы, если датчик не является линейным датчиком (таким как HEGO), скорость ухудшения характеристик датчика может быть основана на частоте переключения датчика. В целях описания способов, приведенных ниже, частота переключения и время реакции могут использоваться взаимозаменяемо при вынесении суждения об образовании нагара на свече зажигания. Однако, в некоторых вариантах осуществления, анализ частоты переключения в противоположность времени реакции может использоваться на основании того, является ли датчик кислорода выхлопных газов, соответственно, нелинейным или линейным.

Двигатель 10 дополнительно может включать в себя один (как изображено) или более датчиков 91 детонации, распределенных по корпусу двигателя (например, по блоку двигателя). Когда включены в состав, множество датчиков детонации могут быть распределены по блоку цилиндров двигателя симметрично или несимметрично. Датчик 91 детонации может быть акселерометром (например, датчиком вибраций), датчиком ионизации или измерительным преобразователем внутри цилиндра. В одном из примеров, контроллер 12 может быть выполнен с возможностью выявлять вибрации блока цилиндров двигателя, вырабатываемые вследствие событий аномального сгорания, таких как детонация и преждевременное воспламенение, датчиком 91 детонации.

Кроме того, контроллер 12 может быть выполнен с возможностью выполнять адаптивную борьбу с детонацией. Более точно, контроллер 12 может применять определенную величину запаздывания угла опережения зажигания к установке момента зажигания в ответ