Способ для двигателя (варианты) и система двигателя

Способ для двигателя (варианты) и система двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способам и системам для выявления и проведения различия образования нагара на свечах зажигания, обусловленного сажей, от образования нагара вследствие присадок к топливу в двигателе внутреннего сгорания.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Системы зажигания двигателя могут включать в себя 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 свечах 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, для всех цилиндров двигателя до тех пор, пока свеча зажигания не очищена в достаточной мере или не заменена. В качестве примера, свеча зажигания может очищаться посредством выжигания накопленной сажи с наконечника свечи зажигания.

Образование нагара на свечах зажигания и преждевременное воспламенение, вызванное горячими загрязненными нагаром свечами зажигания, также является значимой проблемой в регионах с плохим контролем качества топлива. 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 пропуски зажигания или преждевременное воспламенение (PI). Вследствие потенциальной серьезности пропусков зажигания или PI при высоких скорости вращения и нагрузке в двигателях с наддувом, производители транспортных средств могут рекомендовать очень короткие интервалы замены свечей зажигания.

Авторы в материалах настоящего описания выявили, что причина образования нагара на свечах зажигания может определять управляющее действие, которое должно быть предпринято. Например, образование нагара на свечах зажигания вследствие накопления сажи может не вызывать необходимость замен свечей зажигания настолько же часто, как может требоваться для образования нагара на свечах зажигания вследствие присадок к топливу. Подобным образом, образование нагара на свечах зажигания вследствие сажи может быть в меньшей степени предрасположенным к преждевременному воспламенению наряду с тем, что образование нагара на свечах зажигания вследствие присадок к топливу может требовать дополнительных подавляющих (или предотвращающих) преждевременное воспламенение управляющих действий. Кроме того еще, наличие присадок к топливу может ускорять ухудшение характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов и датчика топливно-воздушного соотношения выхлопных газов.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, в одном из примеров, разные причины образования нагара на свечах зажигания могут лучше выявляться и различаться посредством способа для двигателя, включающего в себя этап, на котором для каждого цилиндра двигателя проводят различие образования нагара на свече зажигания вследствие накопления сажи от образования нагара на свече зажигания вследствие накопления присадки к топливу на основании доли циклов сгорания, за один или более заданных ездовых циклов, имеющих время переключения тока зажигания, которое больше, чем пороговая продолжительность времени. Таким образом, образование нагара на свечах зажигания от присадок к топливу может лучше подвергаться принятию ответных мер.

В одном из вариантов предложен способ, в котором ток в проводе управления измеряют посредством датчика тока, при этом проведение различия на основании времени переключения тока зажигания включает в себя этап, на котором проводят различие на основании времени переключения, требуемого, чтобы ток падал ниже заданного значения после применения команды выдерживания, причем

пороговая продолжительность времени основана на примененной команде выдерживания.

В одном из вариантов предложен способ, в котором проведение различия включает в себя этапы, на которых

определяют образование нагара на свечах зажигания вследствие накопления сажи в ответ на изменение доли за один или более заданных ездовых циклов транспортного средства, изменяющееся между одним или более заданных ездовых циклов транспортного средства, и определяют образование нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу в ответ на изменение доли, остающееся постоянными или возрастающее между одним или более заданных ездовых циклов транспортного средства.

В одном из вариантов предложен способ, в котором проведение различия включает в себя этапы, на которых

определяют образование нагара на свечах зажигания вследствие накопления сажи в ответ на долю, являющуюся меньшей, чем пороговый процент, и определяют образование нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу в ответ на долю, являющуюся большей, чем пороговый процент, при это

проведение различия дополнительно основано на среднем времени переключения события воспламенения в цилиндре в течение циклов сгорания за заданный ездовой цикл транспортного средства.

В одном из вариантов предложен способ, в котором проведение различия включает в себя этапы, на которых определяют образование нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу в ответ на среднее время переключения события воспламенения в цилиндре, являющееся большим, чем пороговое время, и определяют образование нагара на свечах зажигания вследствие накопления сажи в ответ на среднее время переключения события воспламенения в цилиндре, являющееся меньшим, чем пороговое время.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором определяют степень образования нагара на свечах зажигания на основании времени переключения.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых в ответ на определение образования нагара на свечах зажигания вследствие накопления сажи, но не вследствие накопления присадок к топливу, временно повышают температуру наконечника свечи зажигания выше пороговой температуры на пороговое количество циклов двигателя посредством одного или более из того, что осуществляют опережение установки момента зажигания от MBT и повышают скорость вращения или нагрузку двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, в котором определение образования нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу включает в себя этап, на котором определяют отсутствие образования сажи на свечах зажигания вследствие накопления сажи.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором в ответ на определение образования нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу, ограничивают нагрузку двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, в котором загрязненная нагаром свеча зажигания присоединена к первому цилиндру, причем способ дополнительно включает в себя этап, на котором в ответ на определение образования нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу, временно обогащают второй цилиндр, выполненный с возможностью приема выхлопных остаточных газов от первого цилиндра.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором в ответ на определение образования нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу, устанавливают диагностический код для рекомендации замены свечей зажигания.

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

контролируют частоту переключения каждого из первого датчика кислорода выхлопных газов, присоединенного выше по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, и второго датчика кислорода выхлопных газов, присоединенного ниже по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, за некоторое количество циклов двигателя; и

в ответ на соотношение частоты переключения первого и второго датчика кислорода выхлопных газов, находящееся в пределах порогового значения друг от друга за количество циклов двигателя, в то время как указано образование нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу, определяют ухудшение характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов вследствие накопления присадок к топливу, при этом

первым датчиком кислорода выхлопных газов является датчик UEGO, а вторым датчиком кислорода выхлопных газов является датчик HEGO.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором в ответ на водительский входной сигнал, определяющий замену свечей зажигания, сбрасывают в исходное состояние счетчик, выполненный с возможностью подсчета доли циклов сгорания за заданный ездовой цикл транспортного средства, имеющих время переключения тока зажигания, которое больше, чем пороговая продолжительность времени.

В одном из вариантов предложен способ, в котором добавка к топливу включает в себя одно или более из ферроцена, свинца и MMT.

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

определяют образование нагара на свечах зажигания вследствие накопления сажи в ответ на долю циклов сгорания за ездовой цикл транспортного средства, имеющих время переключения тока зажигания, которое больше, чем пороговая продолжительность времени, являющуюся меньшей, чем пороговый процент; и

определяют образование нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу в ответ на долю, являющуюся большей, чем пороговый процент, при этом

пороговый процент основан на среднем проценте в двигателе, не подверженном воздействию присадок к топливу, и

пороговая продолжительность времени основана на команде выдерживания, примененной к системе зажигания двигателя, во время события воспламенения в цилиндре, а кроме того, основана на рабочем состоянии токового стока системы зажигания.

В одном из вариантов предложен способ, в котором определение образования нагара на свечах зажигания вследствие накопления сажи включает в себя этап, на котором определяют отсутствие образование нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу, при этом определение образования нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу включает в себя этап, на котором определяют отсутствие образования сажи на свечах зажигания вследствие накопления сажи.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых определяют образование нагара на свечах зажигания вследствие накопления сажи на основании уменьшения доли вслед за работой двигателя на или выше пороговых скорости вращения или нагрузки двигателя, которая повышает температуру наконечника свечи зажигания выше пороговой температуры, при этом

в ответ на определение образования нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу, ограничивают нагрузку двигателя, а на основании определения цилиндра, присоединенного к загрязненной нагаром свече зажигания, обогащают смежный цилиндр, выполненный с возможностью приема выхлопных остаточных газов из цилиндра, присоединенного к загрязненной нагаром свече зажигания, и дополнительно

в ответ на определение образования нагара на свечах зажигания вследствие накопления сажи, устанавливают первый диагностический код для рекомендации очистки свечей зажигания, а в ответ на определение образования нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу, устанавливают второй, отличный диагностический код для рекомендации замены свечей зажигания.

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

после определения образования нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу,

контролируют время реакции каждого из первого датчика кислорода выхлопных газов, присоединенного выше по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, и второго датчика кислорода выхлопных газов, присоединенного ниже по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, за некоторое количество циклов двигателя; и

в ответ на соотношение времен реакции первого и второго датчика кислорода выхлопных газов, находящееся в пределах порогового значения одного от другого за количество циклов двигателя, определяют ухудшение характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов вследствие накопления присадок к топливу, при этом

первым датчиком кислорода выхлопных газов является датчик UEGO, при этом вторым датчиком кислорода выхлопных газов является датчик HEGO.

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

для каждого события сгорания цилиндра,

выводят команду выдерживания на провод управления катушки зажигания свечи зажигания;

оценивают время переключения тока зажигания, требуемое, чтобы ток провода управления падал ниже заданного значения;

подсчитывают долю циклов сгорания цилиндра за заданный ездовой цикл транспортного средства, которые имеют время переключения тока зажигания, большее, чем пороговая продолжительность времени; и

определяют образование нагара свечи зажигания цилиндра вследствие накопления присадок к топливу на свече зажигания на основании доли, являющейся большей, чем пороговый процент.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых оценивают среднее время переключения тока зажигания для цилиндра за некоторое количество циклов сгорания заданного ездового цикла транспортного средства, и в ответ на оцененное среднее время переключения тока зажигания, являющееся большим, чем пороговое время, определяют образование нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу на свече зажигания цилиндра, причем

продолжительность времени является пороговой продолжительностью времени, основанной на примененной команде выдерживания и рабочем состоянии токового стока, при этом пороговый процент основан на среднем проценте в двигателе с топливом, не включающим в себя присадки к топливу.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых, в ответ на долю, являющуюся меньшей, чем пороговый процент,

повышают скорость вращения холостого хода двигателя и нагрузку двигателя, и осуществляют опережение установки момента искрового зажигания цилиндра, чтобы поддерживать температуру наконечника свечи зажигания выше пороговой температуры в течение пороговой продолжительности времени;

через пороговую продолжительность времени, повторно оценивают долю циклов сгорания цилиндра; и

в ответ на повторно оцененную долю, являющуюся меньшей, чем пороговый процент, определяют образование нагара на свечах зажигания вследствие накопления сажи.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых, в ответ на определение образования нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу, понижают нагрузку двигателя и прекращают топливоснабжение и искровое зажигание для смежного цилиндра, выполненного с возможностью приема выхлопных остаточных газов от цилиндра, присоединенного к загрязненной нагаром свече зажигания, при этом дополнительно

оценивают время реакции датчика кислорода выхлопных газов, присоединенного выше по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов; и на основании оцененного времени реакции, являющегося меньшим, чем пороговое значение, определяют ухудшение характеристик датчика кислорода выхлопных газов вследствие накопления присадок к топливу и подтверждают образование нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу.

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

двигатель, содержащий цилиндр;

систему зажигания, содержащую катушку зажигания и провод управления, присоединенный к свече зажигания цилиндра, причем система зажигания дополнительно содержит датчик тока для считывания тока провода управления;

топливную форсунку непосредственного впрыска для подачи топлива в цилиндр;

дроссель, присоединенный к впускному коллектору двигателя для регулировки потока воздуха в цилиндр; и

контроллер с машиночитаемыми командами в постоянной памяти для:

вывода команды выдерживания на проводе управления, чтобы начинать выдерживание катушки зажигания;

определения времени переключения от начала команды выдерживания до момента переключения, в который ток провода управления падает ниже заданного значения;

подсчета, в первом счетчике, доли циклов сгорания заданного ездового цикла транспортного средства, которые имеют время переключения тока зажигания, большее, чем пороговая продолжительность времени;

подсчета, во втором счетчике, среднего времени переключения тока зажигания для цилиндра за некоторое количество циклов сгорания заданного ездового цикла транспортного средства;

и,

в ответ на одно или более из среднего времени переключения, являющегося большим, чем пороговая продолжительность времени, и доли, являющейся большей, чем пороговый процент, определения образования нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу.

В одном из вариантов предложена система, в которой контроллер содержит дополнительные команды для:

в ответ на долю, изменяющуюся, при этом остающуюся меньшей, чем пороговый процент,

повышения нагрузки двигателя для подъема температуры свечи зажигания выше пороговой температуры; и

если доля остается ниже пороговой доли после повышения, определения образования нагара на свечах зажигания вследствие накопления сажи; и

если доля возрастает выше пороговой доли после повышения, определения образования нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу.

В одном из вариантов предложена система, дополнительно содержащая выпускной коллектор двигателя, выпускной коллектор содержит каталитический нейтрализатор выхлопных газов, первый датчик UEGO выше по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, второй датчик HEGO ниже по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, при этом контроллер содержит команды для:

контроля частоты переключения каждого из первого и второго датчиков;

в ответ на разность между частотой переключения первого датчика и частотой переключения второго датчика ниже, чем пороговая разность, когда указано образование нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу, определения ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов вследствие накопления присадок к топливу; и

в ответ на частоту переключения первого датчика, являющуюся более низкой, чем пороговая частота, когда указано образование нагара на свече зажигания вследствие накопления присадок к топливу, определения ухудшения характеристик первого датчика вследствие накопления присадок к топливу.

В качестве примера, система зажигания двигателя может включать в себя свечу зажигания, присоединенную к каждому цилиндру двигателя, катушку зажигания для инициации воспламенения на свече зажигания и провод управления для регулировки тока управления катушки зажигания. Контроллер двигателя может выводить команду выдерживания на провод управления для инициации выдерживания катушки зажигания. В ответ на команду выдерживания, ток провода управления может повышаться. Контроллер, в таком случае, может контролировать продолжительность времени, истекшую после команды выдерживания до тех пор, пока ток провода управления не падает ниже заданного значения, в материалах настоящего описания также обозначаемое как время переключения. Ожидаемое время переключения может быть основано на команде выдерживания. Если действующее время переключения больше, чем ожидаемое время, в течение порогового количества циклов сгорания во время заданного ездового цикла (например, доли циклов сгорания или двигателя), может подозреваться образование нагара на свечах зажигания вследствие присадок к топливу. Соответственно, может быть установлен диагностический код, определяющий замену свечей зажигания, и могут выполняться различные подавляющие действия для предотвращения вызванного образованием нагара на свечах зажигания преждевременного воспламенения.

В качестве альтернативы, если доля циклов двигателя, в течение которых время переключения находится выше пороговой продолжительности времени, не больше, чем пороговый процент, свечи зажигания могут быть загрязнены нагаром вследствие накопления сажи. Соответственно, может устанавливаться диагностический код для очистки свечи зажигания, чтобы выжигать сажу со свечи зажигания, скорость вращения-нагрузка двигателя могут повышаться, и/или установка момента зажигания может подвергаться опережению, чтобы повышать температуру наконечника свечи зажигания выше пороговой температуры на некоторую продолжительность времени. Если, вслед за повышением температуры наконечника, время переключения остается выше ожидаемого времени переключения, может определяться образование нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадок к топливу.

Таким образом, посредством идентификации образования нагара на свечах зажигания вследствие присадок к топливу и проведения его различия от образования нагара на свечах зажигания вследствие накопления сажи, вызванное образованием нагара на свечах зажигания преждевременное воспламенение может уменьшаться и своевременно подавляться. В дополнение, ухудшение характеристик каталитического нейтрализатора и датчика топливно-воздушного соотношения выхлопных газов могут 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. 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 схему системы зажигания в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3 - блок-схема последовательности операций способа определения образования нагара на свечах зажигания и преждевременного воспламенения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 показывает формы сигналов работы системы зажигания в ответ на команду выдерживания в различных условиях в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5 показывает блок-схему последовательности операций способа проведения различия образования нагара на свечах зажигания вследствие накопления сажи от образования нагара на свечах зажигания вследствие накопления присадки к топливу.

Фиг. 6 показывает блок-схему последовательности операций способа определения ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов на основании частоты переключения датчика кислорода выхлопных газов относительно порогового значения.

Фиг. 7 показывает блок-схему последовательности операций способа определения ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов на основании соотношения частоты переключения между первым датчиком кислорода выхлопных газов выше по потока от каталитического нейтрализатора выхлопных газов и вторым датчиком кислорода выхлопных газов ниже по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Последующее описание относится к системам и способам определения типа загрязнения нагаром одной или более свечей зажигания в системе двигателя, такой как система двигателя по фиг. 1. Катушка зажигания, присоединенная к свече зажигания, может включать в себя провод управления, как показано на фиг. 2. По применению команды выдерживания к проводу управления, чтобы начать выдерживание катушки зажигания, может определяться время переключения от начала команды выдерживания до момента переключения, где ток провода управления падает ниже заданного значения. Фиг. 3 показывает способ определения образования нагара на свечах зажигания на основании времени переключения относительно порогового значения. Примерные токи управления для разных уровней образования нагара на свечах зажигания показаны на фиг. 4. В некоторых примерах, образование нагара на свечах зажигания вследствие накопления сажи и присадок к топливу может вызывать увеличение времени переключения выше ожидаемого времени переключения (например, для доли циклов сгорания за ездовой цикл транспортного средства). По существу, по определению типа образования нагара на свечах зажигания на основании доли циклов двигателя за данный ездовой цикл с временем переключения, большим, чем пороговая продолжительность времени, подавляющие действия могут предприниматься, чтобы определять, обусловлено ли образование нагара накоплением сажи или присадок к топливу, как показано на фиг.5. Если образование нагара на свечах зажигания происходит вследствие присадок к топливу, ухудшение характеристик датчика кислорода выхлопных газов и/или ухудшение характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов вследствие присадок к топливу также могут происходить в результате. Фиг. 6-7 представляет способы определения ухудшения характеристик датчика кислорода выхлопных газов и ухудшения характеристик каталитического нейтрализатора выхлопных газов на основании частот переключения одного или более датчиков кислорода выхлопных газов относительно установленных пороговых значений, пороговые значения устанавливаются на основании наличия образования нагара на свечах зажигания вследствие присадок к топливу.

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. Примерная система зажигания, которая может использоваться в двигателе по фиг. 1, подробнее описана ниже со ссылкой на фиг. 2.

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 определяться ссылкой как датчик кислорода до каталитического нейтрализатора, а второй датчик 186 кислорода выхлопных газов в материалах настоящего описания может определяться 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, чт