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

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Системы двигателя могут использовать рециркуляцию выхлопных газов из системы выпуска двигателя в систему впуска двигателя (впускной канал), процесс, указываемый ссылкой как рециркуляция выхлопных газов (EGR), для снижения регулируемых выбросов и/или улучшения экономии топлива. Система EGR может включать в себя различные датчики для измерения и/или регулирования EGR. В качестве одного из примеров, система EGR может включать в себя датчик газовой составляющей на впуске, такой как датчик кислорода, который может применяться в условиях без EGR, чтобы определять содержание кислорода свежего всасываемого воздуха. В условиях с EGR, датчик может использоваться для логического вывода EGR на основании изменения концентрации кислорода вследствие добавления EGR в качестве разбавителя. Один из примеров такого датчика кислорода на впуске показан Матсубарой и другими в US 6742379 (МПК F02D 35/00, F02D 41/02, опубл. 01.06.2004). Система EGR дополнительно или по выбору может содержать датчик кислорода выхлопных газов, присоединенный к выпускному коллектору, для оценки топливно-воздушного соотношения сгорания.

По существу, вследствие расположения датчика кислорода ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха в системе впуска воздуха высокого давления, датчик может быть чувствительным к наличию паров топлива и других восстановителей и окислителей, таких как масляный туман. Например, при работе двигателя с наддувом, продувочный воздух может приниматься в местоположении входа компрессора. Углеводороды, засасываемые из продувочного воздуха, принудительной вентиляции картера (PCV) и/или обогащенной EGR, могут расходовать кислород на каталитической поверхности датчика и понижать концентрацию кислорода, выявляемую датчиком. В некоторых случаях, восстановители также могут реагировать с чувствительным элементом датчика кислорода. Уменьшение кислорода в датчике может некорректно интерпретироваться в качестве разбавителя при использовании изменения кислорода для оценки EGR. Таким образом, измерения датчика могут расстраиваться различными чувствительностями, и точность датчика, а таким образом, измерение и/или регулирование EGR, могут снижаться.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном из примеров некоторые из вышеприведенных проблем могут быть преодолены способом для двигателя, включающим в себя этапы, на которых

при работе двигателя с наддувом с рециркуляцией выхлопных газов (EGR), осуществляемой ниже первого порогового значения,

регулируют клапан продувки бачка (CPV); и

оценивают интенсивность потока продувки на основании выходного сигнала датчика кислорода на впуске в ответ на регулирование, причем первое пороговое значение основано на времени реакции CPV.

В одном из вариантов предложен способ, в котором регулирование включает в себя этапы, на которых открывают и закрывают CPV с некоторой частотой, основанной на загрузке бачка и чувствительности датчика кислорода на впуске.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых понижают EGR ниже первого порогового значения и регулируют CPV в ответ на одно или более из продолжительности времени после предыдущей оценки потока продувки или потока EGR ниже второго порогового значения, причем первое пороговое значение дополнительно основано на частоте регулирования CPV.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором понижают EGR от первого уровня выше первого порогового значения до второго уровня ниже первого порогового значения перед регулированием CPV.

В одном из вариантов предложен способ, в котором оценивание интенсивности потока продувки включает в себя этап, на котором сравнивают первый выходной сигнал датчика кислорода на впуске с открытым CPV и второй выходной сигнал датчика кислорода на впуске с закрытым CPV, при этом оценивание дополнительно основано на транспортной задержке потока продувки между CPV и датчиком кислорода на впуске.

В одном из вариантов предложен способ, в котором оценивание интенсивности потока продувки включает в себя этапы, на которых определяют изменение кислорода на впуске, измеренного датчиком кислорода на впуске при регулировании, и преобразуют изменение кислорода на впуске в эквивалентные углеводороды для определения интенсивности потока продувки.

В одном из вариантов предложен способ, в котором осуществление EGR включает в себя этап, на котором осуществляют протекание выхлопных газов через систему EGR низкого давления, присоединенной между выпускным каналом ниже по потоку от турбины и впускным каналом выше по потоку от компрессора.

В одном из вариантов предложен способ, в котором осуществление EGR включает в себя этап, на котором осуществляют протекание EGR с ровным планом EGR, при котором доля EGR является по существу постоянной.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых регулируют топливоснабжение двигателя на основании оцененного потока PCV, причем топливоснабжение двигателя уменьшают при увеличении потока PCV.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых регулируют клапан EGR на основании выходного сигнала датчика кислорода на впуске при регулировании.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором сохраняют оцененную интенсивность потока продувки в зависимости от одного или более из давления наддува или загрузки бачка в справочной таблице в памяти контроллера.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором при последующей работе двигателя с наддувом с EGR, протекающей выше первого порогового значения, регулируют клапан EGR на основании выходного сигнала датчика кислорода на впуске и сохраненной ранее интенсивности потока продувки.

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

в первом состоянии, при котором двигатель подвергают наддуву, продувка бачка для топлива активирована, и

рециркуляцию выхлопных газов (EGR) осуществляют ниже первого порогового значения,

регулируют клапан продувки бачка (CPV); и

регулируют клапан EGR на основании выходного сигнала датчика кислорода на впуске при регулировании; и

во втором состоянии, при котором двигатель подвергают наддуву, продувка бачка для топлива активирована, и EGR осуществляют на или выше первого порогового значения,

не регулируют CPV; и

регулируют клапан EGR на основании выходного сигнала датчика кислорода на впуске и хранимой оценки потока продувки.

В одном из вариантов предложен способ, в котором регулирование CPV включает в себя этап, на котором осуществляют широтно-импульсную модуляцию CPV, чтобы открывать и закрывать CPV с некоторой длительностью импульса, основанной на загрузке бачка для топлива и чувствительности датчика кислорода на впуске, причем длительность импульса увеличивают с повышением загрузки бачка для топлива.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых, в первом состоянии, понижают EGR ниже второго порогового значения, причем второе пороговое значение ниже первого порогового значения, и второе пороговое значение основано на длительности импульса.

В одном из вариантов предложен способ, в котором регулировка клапана EGR на основании хранимой оценки потока продувки включает в себя этап, на котором регулируют клапан EGR на основании оценки потока продувки, определенной при предыдущей работе двигателя в первом состоянии, причем хранимую оценку потока продувки хранят в памяти контроллера.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых в третьем состоянии, при котором двигатель не подвергается наддуву, регулируют клапан EGR на основании выходного сигнала датчика кислорода на впуске и не регулируют выходной сигнал на основании потока продувки.

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

двигатель, содержащий впускной коллектор;

картер двигателя, присоединенный к впускному коллектору через клапан PCV;

турбонагнетатель с впускным компрессором, выпускной турбиной и охладителем наддувочного воздуха;

впускной дроссель, присоединенный к впускному коллектору ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха;

бачок, выполненный с возможностью приема паров топлива из топливного бака, присоединенного к впускному коллектору через клапан продувки;

систему EGR, содержащую канал для рециркуляции выхлопных остаточных газов из местоположения ниже по потоку от турбины в местоположение выше по потоку от компрессора через клапан EGR;

датчик кислорода на впуске, присоединенный к впускному коллектору ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха и выше по потоку от впускного дросселя; и

контроллер с машиночитаемыми командами для:

определения поправочного коэффициента для датчика кислорода на впуске на основании потока из бачка; и

регулировки положения клапана EGR на основании выходного сигнала датчика кислорода на впуске относительно поправочного коэффициента.

В одном из вариантов предложена система, в которой определение поправочного коэффициента включает в себя этап, на котором определяют изменение кислорода на впуске на датчике кислорода на впуске при регулировании положения клапана продувки, причем регулирование осуществляется, когда двигатель подвергается наддуву, активирована продувка, и EGR осуществляется ниже порогового значения, при этом регулирование представляет собой регулирование клапана продувки между открытым и закрытым положением с заданной частотой.

В одном из вариантов предложена система, в которой машиночитаемые команды дополнительно включают в себя команды для оценивания потока продувки на основании изменения кислорода на впуске при регулировании положения клапана продувки, причем изменение кислорода на впуске является изменением измеренного кислорода на впуске между первым выходным сигналом датчика кислорода на впуске, когда клапан продувки открыт, и вторым выходным сигналом датчика кислорода на впуске, когда клапан продувки закрыт.

Таким образом, оценка EGR, выдаваемая датчиком кислорода на впуске, может подвергаться поправке на содержание потока продувки. Например, при работе двигателя с наддувом, когда EGR осуществляется, и активирован поток продувки (например, открыт CPV), пары потока продувки могут вызывать понижение кислорода на впуске, измеренного датчиком кислорода на впуске. Поэтому, когда двигатель подвергается наддуву, и осуществляется EGR, CPV может регулироваться, и интенсивность потока продувки может оцениваться на основании выходного сигнала датчика кислорода на впуске при регулировании. Более точно, контроллер двигателя может открывать и закрывать CPV с заданной частотой. Частота может быть основана на определенной загрузке бачка для топлива и чувствительности датчика кислорода на впуске. Дополнительно, перед регулированием CPV, контроллер может понижать интенсивность потока EGR ниже порогового значения, пороговое значение основано на частоте регулирования. Оценивание потока продувки при регулировании включает в себя определение изменения кислорода на впуске, измеренного датчиком кислорода на впуске, при регулировании (например, изменения кислорода на впуске между открытым и закрытым положениями CPV), а затем, преобразование изменения кислорода на впуске эквивалентные углеводороды. Оцененная интенсивность потока продувки затем может использоваться для внесения поправки в выходной сигнал датчика кислорода на впуске на поток продувки, тем самым, устраняя воздействие продувки на измерение кислорода на впуске и давая в результате более точную оценку EGR. Более точно, контроллер двигателя может корректировать выходной сигнала датчика кислорода на впуске посредством определенного изменения кислорода на впуске, обусловленного продувкой (например, поправочного коэффициента продувки). Скорректированный выходной сигнал может быть изменением кислорода на впуске, обусловленным исключительно EGR, а не продувкой. Таким образом, получающаяся в результате оценка потока EGR может быть более точной и использоваться для регулировки клапана EGR, чтобы выдавать требуемый поток EGR.

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 и 2 - схематичные изображения системы двигателя.

Фиг. 3 - регулировочная характеристика, изображающая влияние продувочного воздуха на концентрацию кислорода, оцененную датчиком кислорода во впускном коллекторе.

Фиг. 4 - блок-схема последовательности операций способа регулировки работы EGR на основании изменения кислорода на впуске, обусловленного потоком продувки.

Фиг. 5 - блок-схема последовательности операций способа определения изменения кислорода на впуске, являющегося результатом потока продувки бачка для топлива.

Фиг. 6 - график примерных регулировок у клапана продувки бачка для топлива для определения потока продувки датчиком кислорода на впуске.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Последующее описание относится к способам и системе для использования датчика во впускном коллекторе для считывания величины потока EGR в системе двигателя, такой как системе двигателя по фиг. 1 и 2. Клапан продувки бачка для топлива может регулироваться при работе двигателя с наддувом, чтобы определять влияние углеводородов продувки на выходной сигнала датчика кислорода на впуске. Контроллер может быть выполнен с возможностью выполнять процедуру управления, такую как процедура по фиг. 4 и 5, для определения количества углеводородов продувки, засасываемых в двигатель, и регулировки потока EGR соответствующим образом. Примерные регулировки в отношении клапана продувки бачка для топлива для определения потока продувки датчиком кислорода на впуске показаны на фиг.6. Выходной сигнал датчика, а также разбавление EGR, оцененное датчиком, могут регулироваться для компенсации влияния углеводородов продувки на выходной сигнал датчика (фиг. 3). Таким образом, точность оценки EGR датчиком кислорода на впуске повышается.

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

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

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

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

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

Двигатель 10 может включать в себя множество цилиндров 14. В изображенном примере двигатель 10 включает в себя шесть цилиндров, расположенных в V-образной конфигурации. Более точно, шесть цилиндров расположены в двух рядах 13 и 15, причем, каждый ряд включает в себя три цилиндра. В альтернативных примерах двигатель 10 может включать в себя два или более цилиндров, к примеру, 3, 4, 5, 8, 10 или более цилиндров. Эти различные цилиндры могут быть поровну поделены и расположены в альтернативных конфигурациях, таких как V-образная, рядная, коробчатая, и т.д. Каждый цилиндр 14 может быть сконфигурирован топливной форсункой 166. В изображенном примере топливная форсунка 166 является форсункой непосредственного впрыска в цилиндр. Однако в других примерах топливная форсунка 166 может быть выполнена в виде топливной форсунки оконного впрыска.

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

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

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

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

В изображенном примере двигатель 10 может включать в себя контур 202 EGR низкого давления для рециркуляции по меньшей мере некоторого количества выхлопных газов из первого ответвленного параллельного выпускного канала 170 ниже по потоку от турбины 124 в первый параллельный впускной канал 142 выше по потоку от компрессора 122. В некоторых вариантах осуществления, второй контур EGR низкого давления (не показан) может быть предусмотрен подобным образом для рециркуляции по меньшей мере некоторой части выхлопных газов из второго ответвленного параллельного выпускного канала 180 ниже по потоку от турбины 134 во второй параллельный впускной канал 144 выше по потоку от компрессора 132. Контур 202 LP-EGR может включать в себя клапан 204 LP-EGR для регулирования потока EGR (то есть, количества подвергнутых рециркуляции выхлопных газов) через контуры, а также охладитель 206 EGR для понижения температуры выхлопных газов, протекающих через контур EGR, перед рециркуляцией на впуск двигателя. В определенных условиях, охладитель 206 EGR также может использоваться для подогрева выхлопных газов, протекающих через контур 202 LP-EGR, перед тем, как выхлопные газы поступают в компрессор, чтобы избегать вторжения водяных капель в компрессоры. Двигатель 10 дополнительно может включать в себя первый контур 208 EGR высокого давления для рециркуляции по меньшей мере некоторого количества выхлопных газов из первого параллельного выпускного канала 17 выше по потоку от турбины 124 во впускной коллектор 160 ниже по потоку от впускного дросселя 158. Подобным образом, двигатель может включать в себя второй контур EGR высокого давления (не показан) для рециркуляции по меньшей мере некоторой части выхлопных газов из второго параллельного выпускного канала 18 выше по потоку от турбины 134 во второй ответвленный параллельный впускной канал 148, ниже по потоку от компрессора 132. Поток EGR через контуры 208 HP-EGR может управляться посредством клапана 210 HP-EGR.

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

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

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

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

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

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

Система 100 двигателя может управляться, по меньшей мере частично, системой 15 управления, включающей в себя контроллер 12 и входными сигналами от водителя транспортного средства через устройство ввода (не показано). Система 15 управления показана принимающей информацию с множества датчиков 16 (различные примеры которых описаны в материалах настоящего описания) и отправляющей сигналы управления на множество исполнительных механизмов 81. В качестве одного из примеров, датчики 16 могут включать в себя датчик 232 влажности, датчик 234 давления всасываемого воздуха, датчик 182 датчик 183 MCT, датчик 174 TIP и датчик 172 кислорода всасываемого воздуха. В некоторых примерах общий впускной канал 149 дополнительно может включать в себя датчик температуры на входе дросселя для оценки температуры воздуха на дросселе (TCT). В других примерах один или более каналов EGR могут включать в себя датчики давления, температуры, и топливно-воздушного соотношения для определения характеристик потока EGR. В качестве еще одного примера, исполнительные механизмы 81 могут включать в себя топливную форсунку 166, клапаны 210 HP-EGR, клапаны 204 LP-EGR, дроссельные клапаны 158 и 230 и перепускные заслонки 128, 138 для выхлопных газов. Другие исполнительные механизмы, такие как многообразие дополнительных клапанов и заслонок, могут быть присоединены к различным местоположениями в системе 100 двигателя. Контроллер 12 может принимать входные данные с различных датчиков, обрабатывать входные данные и приводить в действие исполнительные механизмы в ответ на обработанные входные данные, на основании команды или кода, запрограммированных в нем, соответствующих одной или более процедур. Примерные процедуры управления описаны в материалах настоящего описания со ссылкой на фиг. 4 и 5.

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

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

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

Бачок 22 включает в себя вентиляционный канал 27 для направления газов из бачка 22 в атмосферу при накоплении или улавливании паров топлива из топливного бака 218. Вентиляционный канал 27 также может предоставлять свежему воздуху возможность отбираться в бачок 22 для паров топлива при продувке накопленных паров топлива на впуск 23 двигателя через магистрали 90 или 92 продувки (в зависимости от уровня наддува) и клапан 112 продувки. Несмотря на то что этот пример показывает вентиляционный канал 27, сообщающийся со свежим не нагретым воздухом, также могут использоваться различные модификации. Вентиляционный канал 27 может включать в себя клапан 114 вентиляции бачка для регулирования потока воздуха и паров между бачком 22 и атмосферой. Клапан вентиляции может открываться во