Способ управления и устройство управления для двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам рециркуляции отработанных газов двигателей внутреннего сгорания. Способ управления двигателем (10) внутреннего сгорания, включающего EGR-канал (27), соединяющий выпускной канал (13) с впускным каналом (12). Клапан (44) регулирования отрицательного давления, расположенный в части впускного канала (12) выше по потоку от места слияния EGR-канала и впускного канала (12) и выполненный с возможностью открывания и закрывания впускного канала (12). При этом способ управления двигателем (10) внутреннего сгорания включает этапы, на которых управляют клапаном (44) регулирования отрицательного давления таким образом, чтобы обеспечивать дифференциальное давление между выпускным каналом (13) и впускным каналом (12), когда рабочее состояние двигателя (10) внутреннего сгорания находится в EGR-области, в которой EGR-газ рециркулирует во впускной канал через EGR-канал (27). Управляют клапаном (44) регулирования отрицательного давления в направлении закрытия и управляют открытием клапана (44) регулирования отрицательного давления таким образом, что объем воздуха, проходящего через клапан (44) регулирования отрицательного давления, превышает или равен целевому объему всасываемого воздуха, когда рабочее состояние двигателя (10) внутреннего сгорания находится в рабочей области с более низкой нагрузкой, чем EGR-область, причем целевой объем всасываемого воздуха задают на основе рабочего состояния двигателя (10) внутреннего сгорания. Также раскрыто устройство управления двигателем внутреннего сгорания. Технический результат заключается в подавлении возникновении шума при сгорании. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к управлению двигателем внутреннего сгорания.

Уровень техники

В качестве автомобильного двигателя внутреннего сгорания, в частности, в качестве автомобильного бензинового двигателя внутреннего сгорания, двигатель внутреннего сгорания уменьшенного размера с турбонагнетанием в последнее время становится преобладающей тенденцией, в которой предоставление нагнетателя обеспечивает возможность уменьшения рабочего объема и в силу этого позволяет достигать повышения эффективности использования топлива в балансе с мощностью. Для такого двигателя внутреннего сгорания, известна область техники, которая использует EGR-устройство для рециркуляции EGR-газа в качестве части выхлопного газа во впускной канал, чтобы достигать улучшения насосных потерь и улучшения детонации в области высокой нагрузки и за счет этого повышения эффективности использования топлива. В последние годы, имеется растущая техническая потребность в том, чтобы улучшать EGR-пропорцию (отношение количества EGR-газа относительно объема свежего воздуха) для повышения эффективности использования топлива и поддерживать EGR-пропорцию высокой в широкой области работы двигателя (с точки зрения частоты вращения двигателя и нагрузки на двигатель).

В публикации заявки на патент Японии №2001-193538 раскрыта область техники для подавления шума при сгорании рядного цилиндрового инжекционного дизельного двигателя на холостом ходу, в котором впускной дроссельный клапан располагается во впускном канале и, для двигателя на холостом ходу, управляется таким образом, что он закрывается для уменьшения всасываемого объема, чтобы задавать воздушно-топливное соотношение в цилиндрах меньшим теоретического воздушно-топливного соотношения и за счет этого подавлять шум при сгорании.

Задачи для решения изобретением

Техническое решение, описанное в публикации заявки на патент Японии №2001-193538, представляет собой область техники, специализированную для дизельного двигателя, выходной крутящий момент которого управляется через объем впрыска топлива, и не является подходящей для бензинового двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием, выходной крутящий момент которого управляется через объем всасываемого воздуха.

Рабочая область, в которой выполняется EGR, может расширяться за счет: предоставления клапана регулирования отрицательного давления в части впускного канала выше по потоку от места слияния EGR-канала и впускного канала; и также в состоянии низкой нагрузки, управления клапаном регулирования отрицательного давления в направлении закрытия с возможностью обеспечивать дифференциальное давление между выпускным каналом и впускным каналом и в силу этого обеспечивать возможность EGR-газу всасываться во впускной канал.

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы использовать такой клапан регулирования отрицательного давления для эффективного подавления возникновения шума при сгорании в рабочей области с более низкой нагрузкой, чем рабочая область, в которой выполняется EGR.

Средство для решения задач

Согласно первому объекту настоящего изобретения создан способ управления двигателем внутреннего сгорания для двигателя внутреннего сгорания, включающего в себя: EGR-канал, соединяющий выпускной канал с впускным каналом для рециркуляции EGR-газа во впускной канал, причем EGR-газ является частью выхлопного газа; и клапан регулирования отрицательного давления, расположенный в части впускного канала выше по потоку от места слияния EGR-канала и впускного канала и выполненный с возможностью открывания и закрывания впускного канала; при этом способ управления двигателем внутреннего сгорания включает этапы, на которых: управляют клапаном регулирования отрицательного давления таким образом, чтобы обеспечивать дифференциальное давление между выпускным каналом и впускным каналом, когда рабочее состояние двигателя внутреннего сгорания находится в EGR-области, в которой EGR-газ рециркулирует во впускной канал через EGR-канал; и управляют клапаном регулирования отрицательного давления в направлении закрытия и управляют открытием клапана регулирования отрицательного давления таким образом, что объем воздуха, проходящего через клапан регулирования отрицательного давления, превышает или равен целевому объему всасываемого воздуха, когда рабочее состояние двигателя внутреннего сгорания находится в рабочей области с более низкой нагрузкой, чем EGR-область, причем целевой объем всасываемого воздуха задают на основе рабочего состояния двигателя внутреннего сгорания.

Согласно второму объекту настоящего изобретения создано устройство управления двигателем внутреннего сгорания, содержащее: EGR-канал, соединяющий выпускной канал с впускным каналом для рециркуляции EGR-газа во впускной канал, причем EGR-газ является частью выхлопного газа; клапан регулирования отрицательного давления, расположенный в части впускного канала выше по потоку от места слияния EGR-канала и впускного канала и выполненный с возможностью открывания и закрывания впускного канала; и секцию управления, выполненную с возможностью управления работой клапана регулирования отрицательного давления, при этом секция управления дополнительно выполнена с возможностью: управления клапаном регулирования отрицательного давления таким образом, чтобы обеспечивать дифференциальное давление между выпускным каналом и впускным каналом, в EGR-области, в которой EGR-газ рециркулирует во впускной канал через EGR-канал; и управления клапаном регулирования отрицательного давления в направлении закрытия и управления открытием клапана регулирования отрицательного давления таким образом, что объем воздуха, проходящего через клапан регулирования отрицательного давления, превышает или равен целевому объему всасываемого воздуха, в рабочей области с более низкой нагрузкой, чем EGR-область, причем целевой объем всасываемого воздуха задается на основе рабочего состояния двигателя внутреннего сгорания.

Преимущества изобретения

Согласно настоящему изобретению, можно подавлять возникновение шума и повышать бесшумность посредством эффективного использования клапана регулирования отрицательного давления, в рабочей области с более низкой нагрузкой, чем EGR-область, при этом клапан регулирования отрицательного давления предоставляется для обеспечения дифференциального давления в EGR-области.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - схема конфигурации, схематично показывающая конфигурацию системы двигателя внутреннего сгорания, к которому применяются способ управления и устройство управления согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая последовательность операций управления согласно настоящему варианту осуществления;

Фиг. 3 - характеристическая схема, показывающая карту для задания EGR-области; и

Фиг. 4 - иллюстративная схема, показывающая работу клапана регулирования отрицательного давления.

Оптимальный режим осуществления изобретения

Далее описывается настоящее изобретение со ссылкой на вариант осуществления, показанный на чертежах. Фиг. 1 схематично показывает конфигурацию системы двигателя внутреннего сгорания, к которому применяются способ управления и устройство управления согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Двигатель 10 внутреннего сгорания представляет собой рядный четырехцилиндровый бензиновый двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием, в котором каждый цилиндр включает в себя камеру 11 сгорания, соединенную с впускным каналом 12 и выпускным каналом 13. Впускной канал 12 соединяется с впускным портом каждого цилиндра через соответствующий один из четырех впускных разветвляющихся каналов 16 впускного коллектора 15. Выпускной канал 13 соединяется с выхлопным портом каждого цилиндра через соответствующий один из четырех выпускных разветвляющихся каналов 18 выхлопного коллектора 17.

Двигатель 10 внутреннего сгорания содержит нагнетатель 20 турбинного типа. Нагнетатель 20 включает в себя турбину 21 и компрессор 22, в котором турбина 21 располагается в выпускном канале 13, и компрессор 22 располагается во впускном канале 12, и турбина 21 и компрессор 22 коаксиально размещаются на одном валу 23, при этом задняя сторона турбины 21 обращена к задней стороне компрессора 22. Энергия выхлопного газа заставляет турбину 21 вращательно приводить в действие компрессор 22 для нагнетания. Выпускной канал 13 содержит перепускной канал 24, который обходит турбину 21. Перепускной канал 24 содержит клапан 25 регулирования давления наддува для регулирования давления наддува.

Кроме того, двигатель 10 внутреннего сгорания содержит внешнее EGR-устройство для рециркуляции EGR-газа во впускной канал 12, при этом EGR-газ является частью выхлопного газа. Внешнее EGR-устройство включает в себя: EGR-канал 27, соединяющий выпускной канал 13 с впускным каналом 12; регулирующий EGR-клапан 28, расположенный в EGR-канале 27 и выполненный с возможностью открывать и закрывать EGR-канал 27 и за счет этого управлять EGR-пропорцией и расходом EGR-газа, при этом EGR-пропорция представляет собой отношение EGR-газа относительно свежего воздуха; и EGR-охладитель 29, выполненный с возможностью охлаждать EGR-газ, протекающий в EGR-канале 27.

Внешнее EGR-устройство представляет собой так называемое низконапорное EGR-устройство, в котором место 30 слияния размещается выше по потоку от компрессора 22, при этом место 30 слияния представляет собой вводное EGR-отверстие, в котором EGR-канал 27 соединяется с впускным каналом 12. Выводное EGR-отверстие 31, в котором EGR-канал 27 соединяется с выпускным каналом 13, размещается ниже по потоку от катализатора 32, такого как трехкомпонентный катализатор, при этом катализатор 32 располагается ниже по потоку от турбины 21.

Впускной канал 12 содержит клапан 33 регулирования объема всасываемого воздуха (так называемый "дроссельный клапан") и промежуточный охладитель 34 ниже по потоку от компрессора 22, при этом клапан 33 регулирования объема всасываемого воздуха имеет тип с электронным управлением и выполнен с возможностью регулировать объем всасываемого воздуха, и промежуточный охладитель 34 выполнен с возможностью охлаждать всасываемый воздух. Впускной канал 12 дополнительно содержит датчик 35 давления наддува выше по потоку от клапана 33 регулирования объема всасываемого воздуха, при этом датчик 35 давления наддува выполнен с возможностью определения давления наддува.

Для рельефа давления, возникающего в компрессоре 22 при замедлении и т.п., рециркуляционный канал 36 предоставляется таким образом, чтобы соединять часть впускного канала 12 выше по потоку от компрессора 22 с частью впускного канала 12 ниже по потоку от компрессора 22. Рециркуляционный канал 36 содержит рециркуляционный клапан 37 для регулирования расхода всасываемого воздуха, проходящего через рециркуляционный канал 36. Компрессор 22 содержит датчик 38 частоты вращения турбонагнетателя для определения частоты вращения турбонагнетателя (частоты вращения турбонагнетателя).

Часть впускного канала 12 выше по потоку от места 30 слияния EGR-канала 27 содержит воздушный фильтр 41, расходомер 42 воздуха, датчик 43 атмосферного давления и клапан 44 регулирования отрицательного давления, которые размещаются в этом порядке со стороны впуска, при этом воздушный фильтр 41 выполнен с возможностью удалять постороннее вещество во всасываемом воздухе, и расходомер 42 воздуха выполнен с возможностью определения объема всасываемого воздуха, и датчик 43 атмосферного давления выполнен с возможностью определения атмосферного давления.

Клапан 44 регулирования отрицательного давления имеет такую базовую функцию, что в EGR-области Regr, открытие клапана 44 регулирования отрицательного давления управляется с возможностью формировать отрицательное давление в части впускного канала 12 ниже по потоку от клапана 44 регулирования отрицательного давления, при этом часть включает в себя место 30 слияния, с которым соединяется EGR-канал 27, и в силу этого обеспечивает дифференциальное давление между выпускным каналом 13 и впускным каналом 12 и в силу этого обеспечивает стабильность введения EGR-газа при одновременном подавлении эффектов пульсации выпуска выхлопных газов.

Секция 50 управления выполнена с возможностью запоминать и выполнять различные виды управления. На основе сигналов определения из различных датчиков для определения рабочего состояния двигателя, а именно, датчика 35 давления наддува, расходомера 42 воздуха, датчика 43 атмосферного давления, датчика 38 частоты вращения турбонагнетателя и т.д., секция 50 управления выводит управляющие сигналы в клапан 25 регулирования давления наддува, регулирующий EGR-клапан 28, клапан 33 регулирования объема всасываемого воздуха, рециркуляционный клапан 37, клапан 44 регулирования отрицательного давления и т.д., чтобы управлять их операциями.

Фиг. 2 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей последовательность операций управления для клапана 44 регулирования отрицательного давления. Эта процедура многократно выполняется посредством секции 50 управления с интервалами в предварительно определенный период времени (например, 10 мс).

На этапе S11, секция 50 управления определяет то, является или нет нормальным клапан 44 регулирования отрицательного давления. При определении того, что клапан 44 регулирования отрицательного давления является нормальным, секция 50 управления переходит к этапу S12. На этапе S12, секция 50 управления определяет то, находится или нет двигатель 10 внутреннего сгорания в предварительно определенной EGR-области Regr, в которой так называемая EGR-операция выполняется для того, чтобы обеспечивать рециркуляцию EGR-газа во впускной канал 12 через EGR-канал 27, посредством использования EGR-карты, как показано на фиг. 3, на основе частоты вращения двигателя и нагрузки на двигатель, которые представляют рабочее состояние двигателя 10 внутреннего сгорания. EGR-область Regr задается в качестве относительно широкой области средней частоты вращения и средней нагрузки, как показано на фиг. 3. На фиг. 3, сплошные линии и пунктирная линия с чередующейся длинной и короткой чертой, которые идут вниз и вправо, представляют собой контурные линии объема воздуха, каждая из которых формируется посредством соединения рабочих точек, идентичных по объему всасываемого воздуха.

При нахождении в EGR-области Regr, секция 50 управления переходит к этапу S13. На этапе S13, секция 50 управления определяет то, меньше или равен либо нет целевой объем всасываемого воздуха предварительно определенному заданному объему Q1 воздуха, при этом целевой объем всасываемого воздуха определяется в зависимости от рабочего состояния двигателя. Заданный объем Q1 воздуха предварительно определен как соответствующий предельному значению целевого объема всасываемого воздуха, который не может достигаться, когда клапан 44 регулирования отрицательного давления управляется в направлении закрытия, как показано на фиг. 3. А именно, в области, в которой целевой объем всасываемого воздуха превышает заданный объем Q1 воздуха, требуется задавать клапан 44 регулирования отрицательного давления полностью открытым, для обеспечения достаточного объема всасываемого воздуха. Когда целевой объем всасываемого воздуха меньше или равен заданному объему Q1 воздуха (в области в левой и нижней стороне пунктирной линии с чередующейся длинной и короткой чертой, представляющей заданный объем Q1 воздуха на фиг. 3), секция 50 управления переходит к этапу S14. На этапе S14, секция 50 управления вычисляет целевое открытие клапана 44 регулирования отрицательного давления для получения предварительно определенного дифференциального давления между выпускным каналом 13 и впускным каналом 12 в зависимости от целевого расхода EGR-газа. Целевое открытие клапана 44 регулирования отрицательного давления задается таким образом, что оно изменяется в направлении закрытия, а именно, снижается, по мере того, как частота вращения двигателя и нагрузка на двигатель снижаются, а именно, по мере того, как целевой объем воздуха снижается, как показано на фиг. 3 и 4. На этапе S15, секция 50 управления управляет приведением в действие клапана 44 регулирования отрицательного давления, на основе целевого открытия, заданного на этапе S14.

При определении на этапе S11 того, что клапан 44 регулирования отрицательного давления не является нормальным, секция 50 управления переходит к этапу S16. На этапе S16, секция 50 управления выполняет отказоустойчивое управление таким образом, чтобы запрещать работу регулирующего EGR-клапана 28, а именно, инструктировать регулирующему EGR-клапану 28 полностью закрываться, для предотвращения рециркуляции EGR-газа во впускной канал 12. Кроме того, клапан 44 регулирования отрицательного давления полностью открывается, что представляет собой начальную настройку. В общих словах, регулирующий EGR-клапан 28 полностью закрывается, и клапан 44 регулирования отрицательного давления полностью открывается.

При определении на этапе S12 того, что он не находится в EGR-области Regr, секция 50 управления переходит к этапу S17. На этапе S17, секция 50 управления определяет то, находится он или нет в рабочей области R2 с более низкой нагрузкой, чем EGR-область Regr. При определении того, что он находится в рабочей области R2 с более низкой нагрузкой, чем EGR-область Regr, секция 50 управления переходит к этапу S18. На этапе S18, секция 50 управления задает целевое открытие клапана 44 регулирования отрицательного давления таким образом, чтобы инструктировать клапану 44 регулирования отрицательного давления переключаться в направлении закрытия. А именно, как показано на фиг. 3, клапан 44 регулирования отрицательного давления управляется в направлении закрытия, хотя он находится в не-EGR-области R2 с более низкой нагрузкой, чем EGR-область Regr. Для этого управления, целевое открытие клапана 44 регулирования отрицательного давления по существу задается таким образом, что оно изменяется в направлении закрытия, а именно, снижается, по мере того, как частота вращения двигателя и нагрузка на двигатель снижаются, как показано на фиг. 3 и подробнее описывается ниже со ссылкой на фиг. 4.

Таким образом, также в не-EGR-области R2 с более низкой нагрузкой, чем EGR-область Regr, управление клапаном 44 регулирования отрицательного давления в направлении закрытия служит для того, чтобы формировать отрицательное давление в части впускного канала 12 ниже по потоку от клапана 44 регулирования отрицательного давления, и в силу этого подавлять шум при сгорании из впускной стороны и подавлять звук от воздушного потока, возникающий из нагнетателя 20 при ускорении или замедлении. Подавление звука от воздушного потока позволяет уменьшать размер или сокращать число компонентов для мер противодействия звуку и вибрации.

Для этого управления, целевое открытие клапана 44 регулирования отрицательного давления задается таким образом, что проходное сечение клапана 44 регулирования отрицательного давления превышает или равно проходному сечению (открытию) клапана 33 регулирования объема всасываемого воздуха, который задается на основе рабочего состояния двигателя. Это служит для того, чтобы подавлять снижение объема всасываемого воздуха и подавлять негативное влияние посредством насосных потерь, хотя клапан 44 регулирования отрицательного давления управляется в направлении закрытия.

При определении на этапе S17 того, что он находится в рабочей области R1 с более высокой нагрузкой, чем EGR-область Regr, секция 50 управления переходит к этапу S16. На этапе S16, секция 50 управления запрещает работу регулирующего EGR-клапана 28, а именно, инструктирует регулирующему EGR-клапану 28 полностью закрываться, для предотвращения рециркуляции EGR-газа во впускной канал 12. Кроме того, клапан 44 регулирования отрицательного давления полностью открывается, что представляет собой начальную настройку. В общих словах, регулирующий EGR-клапан 28 полностью закрывается, и клапан 44 регулирования отрицательного давления полностью открывается.

При определении на этапе S13 того, что целевой объем всасываемого воздуха превышает заданный объем Q1 воздуха, секция 50 управления переходит к этапу S19. На этапе S19, секция 50 управления прекращает работу клапана 44 регулирования отрицательного давления, а именно, инструктирует клапану 44 регулирования отрицательного давления полностью открываться. Поскольку он находится в EGR-области Regr, регулирующий EGR-клапан 28 управляется в направлении открытия с возможностью достигать целевой EGR-пропорции.

Ссылаясь на фиг. 4, ссылка с номером Q1 представляет линию, на которой целевой объем всасываемого воздуха равен заданному объему Q1 воздуха, как показано на фиг. 3, тогда как опорная линия L0 представляет линию, на которой проходное сечение клапана 44 регулирования отрицательного давления равно проходному сечению клапана 33 регулирования объема всасываемого воздуха. Соответственно, в области в правой и нижней стороне линии L0, отрицательное давление на стороне ниже по потоку от клапана 44 регулирования отрицательного давления имеет большее абсолютное значение, чем отрицательное давление клапана 33 регулирования объема всасываемого воздуха.

На фиг. 4, сплошная линия L1 представляет характеристику открытия клапана 44 регулирования отрицательного давления, когда рабочее состояние двигателя 10 внутреннего сгорания находится в части EGR-области Regr, в которой целевой объем Q воздуха не превышает заданный объем Q1 воздуха. В таком рабочем состоянии, целевое открытие клапана 44 регулирования отрицательного давления управляется в направлении закрытия для обеспечения дифференциального давления между выпускным каналом 13 и впускным каналом 12. В частности, как указано посредством сплошной линии L1, для обеспечения предварительно определенного дифференциального давления при одновременной минимизации насосных потерь, целевое открытие клапана 44 регулирования отрицательного давления задается таким образом, что целевое открытие варьируется в направлении закрытия (открытие становится небольшим) по мере того, как целевой объем воздуха снижается, вдоль линии L1, имеющей небольшой смещение от линии L0 в направлении закрытия, при этом на линии L0, проходное сечение клапана 44 регулирования отрицательного давления равно проходному сечению клапана 33 регулирования объема всасываемого воздуха.

На фиг. 4, сплошная линия L2 представляет характеристику сравнительного примера, к которому не применяется управление согласно настоящему варианту осуществления, при этом клапан 44 регулирования отрицательного давления полностью открывается в области с более низкой нагрузкой, чем EGR-область Regr. С другой стороны, на фиг. 4, сплошная линия L3 представляет характеристику для случая, в котором управление согласно настоящему варианту осуществления приспосабливается, и клапан 44 регулирования отрицательного давления управляется в направлении закрытия в области с более низкой нагрузкой, чем EGR-область Regr. Как показано на фиг. 4, для этого управления, целевое открытие клапана 44 регулирования отрицательного давления задается таким образом, что целевое открытие варьируется в направлении закрытия по мере того, как целевой объем воздуха снижается в области, имеющей смещение от линии L0 в направлении открытия, чтобы надежно предотвращать негативное влияние посредством насосных потерь, поскольку не требуется обеспечивать дифференциальное давление для стабильности введения EGR-газа. А именно, по сравнению с EGR-областью Regr, в области R2 с более низкой нагрузкой, чем EGR-область Regr, целевое открытие задается со смещением в направлении открытия относительно идентичного целевого объема Q воздуха (при условии, что целевой объем Q воздуха не превышает заданный объем Q1 воздуха). Это служит для того, чтобы задавать объем воздуха, который проходит через клапан 44 регулирования отрицательного давления, большим или равным целевому объему всасываемого воздуха, который задается на основе рабочего состояния двигателя внутреннего сгорания. С другой стороны, когда Q превышает заданный объем Q1 воздуха, клапан 44 регулирования отрицательного давления полностью открывается, чтобы обеспечивать достаточный объем всасываемого воздуха. Управление согласно настоящему варианту осуществления (характеристика, представленная посредством сплошной линии L3) является применимым к диапазону целевого объема Q воздуха, не превышающему заданный объем Q1 воздуха, при этом максимальное значение целевого объема Q воздуха (правый конец сплошной линии L3 на фиг. 4) может регулироваться в диапазоне, не превышающем заданный объем Q1 воздуха, с учетом требования относительно шума при сгорании двигателя 10 внутреннего сгорания, требования относительно бесшумности транспортного средства, в котором монтируется двигатель 10 внутреннего сгорания, и т.д.

В рабочей области R1 с более высокой нагрузкой, чем EGR-область Regr, клапан 44 регулирования отрицательного давления полностью открывается, как указано посредством сплошной линии L4 на фиг. 4.

1. Как описано выше, в настоящем варианте осуществления, в EGR-области Regr, клапан 44 регулирования отрицательного давления управляется с возможностью обеспечивать дифференциальное давление между выпускным каналом 13 и впускным каналом 12. В рабочей области R2 с более низкой нагрузкой, чем EGR-область Regr, клапан 44 регулирования отрицательного давления управляется в направлении закрытия с возможностью формировать отрицательное давление на стороне ниже по потоку от клапана 44 регулирования отрицательного давления и в силу этого подавлять давление в цилиндрах из повышения и за счет этого уменьшать шум при сгорании двигателя внутреннего сгорания, а также уменьшать звук от воздушного потока, вызываемый посредством нагнетателя 20, и шум, вызываемый посредством прохождения через рециркуляционный клапан 37, и дополнительно уменьшать размер или сокращать число компонентов для мер противодействия звуку и вибрации. Это подавление шума в рабочей области с более низкой нагрузкой служит для того, чтобы эффективно повышать бесшумность, поскольку в рабочей области с более низкой нагрузкой, частота вращения двигателя и скорость транспортного средства являются относительно низкими таким образом, что шум при сгорании двигателя внутреннего сгорания и шум посредством движения транспортного средства являются небольшими, и даже относительно небольшой шум в силу этого является раздражающим.

Кроме того, например, когда рабочее состояние переключается из EGR-области Regr в рабочую область R2 на стороне более низкой нагрузки, клапан 44 регулирования отрицательного давления продолжает управляться в направлении закрытия в качестве в EGR-области Regr. Это служит для того, чтобы подавлять изменение качества звука в силу быстрой операции клапана 44 регулирования отрицательного давления в направлении открытия из закрытого состояния.

2. Кроме того, целевое открытие клапана 44 регулирования отрицательного давления управляется таким образом, что объем воздуха, проходящего через клапан 44 регулирования отрицательного давления, превышает или равен целевому объему всасываемого воздуха, в рабочей области R2 с более низкой нагрузкой, чем EGR-область Regr, при этом целевой объем всасываемого воздуха задается на основе рабочего состояния двигателя. Это служит для того, чтобы предотвращать становление объема всасываемого воздуха небольшим относительно целевого объема всасываемого воздуха, хотя клапан 44 регулирования отрицательного давления управляется в направлении закрытия.

3. Как показано на фиг. 4, в рабочей области R2 с более низкой нагрузкой, чем EGR-область Regr, целевое открытие (L3) клапана 44 регулирования отрицательного давления задается со смещением в направлении открытия от линии L0, при котором проходное сечение клапана 44 регулирования отрицательного давления равно проходному сечению клапана 33 регулирования объема всасываемого воздуха, а именно, проходное сечение клапана 44 регулирования отрицательного давления задается превышающим или равным проходному сечению клапана 33 регулирования объема всасываемого воздуха. Это служит для того, чтобы предотвращать чрезмерное увеличение отрицательного давления на стороне ниже по потоку от клапана 44 регулирования отрицательного давления и в силу этого предотвращать негативное влияние посредством насосных потерь.

4. Такой признак, что клапан 44 регулирования отрицательного давления располагается ниже по потоку от расходомера 42 воздуха, служит для того, чтобы подавлять загрязнение и повреждение расходомера 42 воздуха посредством противотока всасываемого воздуха, когда клапан 44 регулирования отрицательного давления управляется в направлении закрытия.

5. Компрессор 22 нагнетателя 20 на основе турбонагнетания и место, в котором рециркуляционный канал 36 соединяется с впускным каналом 12, размещаются в части впускного канала 12 ниже по потоку от места 30 слияния EGR-канала 27. Соответственно, когда рециркуляционный клапан 37 открывается при замедлении, он обеспечивает возможность противотока EGR-газа. Тем не менее, даже в этой ситуации, такой признак, что клапан 44 регулирования отрицательного давления располагается ниже по потоку от расходомера 42 воздуха, служит для того, чтобы подавлять загрязнение и повреждение расходомера 42 воздуха, как описано выше.

Хотя настоящее изобретение описывается выше со ссылкой на конкретный вариант осуществления, настоящее изобретение не ограничено вариантом осуществления, но включает в себя различные варьирования и модификации. Например, настоящее изобретение может применяться к двигателю внутреннего сгорания, который не содержит нагнетатель 20 на основе турбонагнетания.

1. Способ управления двигателем внутреннего сгорания для двигателя внутреннего сгорания, включающего в себя:

EGR-канал, соединяющий выпускной канал с впускным каналом для рециркуляции EGR-газа во впускной канал, причем EGR-газ является частью выхлопного газа; и

клапан регулирования отрицательного давления, расположенный в части впускного канала выше по потоку от места слияния EGR-канала и впускного канала и выполненный с возможностью открывания и закрывания впускного канала;

при этом способ управления двигателем внутреннего сгорания включает этапы, на которых:

управляют клапаном регулирования отрицательного давления таким образом, чтобы обеспечивать дифференциальное давление между выпускным каналом и впускным каналом, когда рабочее состояние двигателя внутреннего сгорания находится в EGR-области, в которой EGR-газ рециркулирует во впускной канал через EGR-канал; и

управляют клапаном регулирования отрицательного давления в направлении закрытия и управляют открытием клапана регулирования отрицательного давления таким образом, что объем воздуха, проходящего через клапан регулирования отрицательного давления, превышает или равен целевому объему всасываемого воздуха, когда рабочее состояние двигателя внутреннего сгорания находится в рабочей области с более низкой нагрузкой, чем EGR-область, причем целевой объем всасываемого воздуха задают на основе рабочего состояния двигателя внутреннего сгорания.

2. Способ управления двигателем внутреннего сгорания по п. 1, при котором:

двигатель внутреннего сгорания дополнительно включает в себя клапан регулирования объема всасываемого воздуха, расположенный в части впускного канала ниже по потоку от указанного места слияния; и

способ управления двигателем внутреннего сгорания дополнительно включает этап, на котором управляют клапаном регулирования отрицательного давления таким образом, что проходное сечение клапана регулирования отрицательного давления превышает или равно проходному сечению клапана регулирования объема всасываемого воздуха, когда рабочее состояние двигателя внутреннего сгорания находится в рабочей области с более низкой нагрузкой, чем EGR-область.

3. Способ управления двигателем внутреннего сгорания по п. 1 или 2, при котором:

двигатель внутреннего сгорания дополнительно включает в себя расходомер воздуха для определения объема всасываемого воздуха, протекающего во впускном канале; и

клапан регулирования отрицательного давления расположен ниже по потоку от расходомера воздуха.

4. Способ управления двигателем внутреннего сгорания по любому из пп. 1-3, при котором двигатель внутреннего сгорания дополнительно включает в себя:

компрессор нагнетателя для нагнетания всасываемого воздуха;

рециркуляционный канал, обходящий компрессор и соединяющий часть впускного канала выше по потоку от компрессора с частью впускного канала ниже по потоку от компрессора; и

рециркуляционный клапан, расположенный в рециркуляционном канале;

причем компрессор расположен в части впускного канала ниже по потоку от указанного места слияния.

5. Устройство управления двигателем внутреннего сгорания, содержащее:

EGR-канал, соединяющий выпускной канал с впускным каналом для рециркуляции EGR-газа во впускной канал, причем EGR-газ является частью выхлопного газа;

клапан регулирования отрицательного давления, расположенный в части впускного канала выше по потоку от места слияния EGR-канала и впускного канала и выполненный с возможностью открывания и закрывания впускного канала; и

секцию управления, выполненную с возможностью управления работой клапана регулирования отрицательного давления, при этом секция управления дополнительно выполнена с возможностью:

управления клапаном регулирования отрицательного давления таким образом, чтобы обеспечивать дифференциальное давление между выпускным каналом и впускным каналом, в EGR-области, в которой EGR-газ рециркулирует во впускной канал через EGR-канал; и

управления клапаном регулирования отрицательного давления в направлении закрытия и управления открытием клапана регулирования отрицательного давления таким образом, что объем воздуха, проходящего через клапан регулирования отрицательного давления, превышает или равен целевому объему всасываемого воздуха, в рабочей области с более низкой нагрузкой, чем EGR-область, причем целевой объем всасываемого воздуха задается на основе рабочего состояния двигателя внутреннего сгорания.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с системой рециркуляции отработавших газов. Двигатель содержит головку (150) цилиндров, определяющую выпускной канал в головке, соединяющий по текучей среде по меньшей мере один выпускной тракт и выпускное окно (172) на боковой стороне головки (150).

Изобретение относится к системе для удаления нагара из двигателя внутреннего сгорания. Техническим результатом является снижение токсичности отработавших газов.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с системами рециркуляции отработавших газов (РОГ). Способ эксплуатации двигателя (10) заключается в том, что направляют продувочный воздух повышенного давления из множества впускных клапанов (2), (4) во второй выпускной коллектор (80), соединенный с заборным каналом (28), через вторую группу выпускных клапанов (6).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ эксплуатации двигателя (10) заключается в том, что направляют воздух из впускного коллектора (44) через цилиндры двигателя в место соединения выпускного канала (74) и перепускного канала (98) в ответ на некоторое состояние.

Группа изобретений относится к области рециркуляции в двигателе внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение точности регулирования величины рециркуляции.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, содержащих систему рециркуляции отработавших газов. Эксплуатируют первую группу выпускных клапанов (8), соединенную с первым выпускным коллектором (84), с фазами газораспределения, отличными от фаз газораспределения второй группы выпускных клапанов (6), соединенной со вторым выпускным коллектором (80).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Система смешивания газов содержит первую и вторую поверхности (206), (208) и трубки Вентури.

Группа изобретений относится к системе рециркуляции отработавших газов (РОГ). Предложены способы и системы для определения изменений проходного сечения клапана рециркуляции отработавших газов (РОГ) для расчета значений расхода РОГ с учетом нарастания сажи на клапане РОГ.

Изобретение может быть использовано в выхлопных системах транспортных средств. Выхлопная система транспортного средства содержит охладитель (146) рециркуляции выхлопных газов (РОГ), магистраль (141) рекуперации тепла выхлопных газов (РТВГ), соединенную с охладителем (146) РОГ, дроссель (366) выхлопных газов, клапан (142) РОГ и пассивный одноходовой клапан (143).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ эксплуатации двигателя внутреннего сгорания (10), в котором направляют отходящий газ, вытекающий из дроссельной обводной турбины (162), через теплообменник (158) рециркуляции отработавших газов (РОГ).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с турбонаддувом. Способ для двигателя заключается в том, что вычисляют ожидаемую частоту помпажа при помощи диагностики, основанной на использовании модели, с учетом известного объема коллектора наддува.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложены способы и системы для продувки угольного фильтра для паров топлива.

Группа изобретений относится к области использования сохраненных паров топлива в двигателе. Техническим результатом является повышение эффективности всасывания в двигателе с наддувом.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ эксплуатации двигателя включает эксплуатацию первого множества выпускных клапанов не выделенных для рециркуляции отработавших газов (РОГ) цилиндров.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с турбонаддувом. Система двигателя с турбонаддувом содержит первую улитку (100), вторую улитку (102), переходник (200) и спиральный клапан (220).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ для двигателя с наддувом содержит следующие этапы.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с разветвленной выпускной системой, содержащих систему рециркуляции отработавших газов. Способ для двигателя заключается в том, что если электрический компрессор (60), расположенный выше по потоку от компрессора (162) турбонагнетателя в заборном канале (28), приводят в действие посредством электромотора, то регулируют положение клапана (54) в магистрали (50) рециркуляции отработавших газов (РОГ) в зависимости от давления в первом выпускном коллекторе (80).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с турбонаддувом. Способ для двигателя (10) заключается в том, что, когда и частота вращения, и нагрузка двигателя (10) ниже порогового значения и при отсутствии увеличения частоты вращения и/или нагрузки двигателя (10) регулируют клапан (154), расположенный между первым переходником (150) и вторым переходником (152) для перевода клапана (154) в первое положение.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к управлению регулятором давления наддува турбонагнетателя. Способ управления регулятором (26) давления наддува включает в себя шаги, на которых: с помощью контроллера (12) определяют перепад давления на клапане регулятора (26) давления наддува турбонагнетателя двигателя на основе давлений, измеренных датчиками (82, 84) давления, расположенными выше и ниже по потоку от турбины (62) турбонагнетателя соответственно.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с наддувом. Способ для двигателя (10) заключается в том, что изменяют положение впускного дросселя (20), если давление отработавших газов перед турбиной (18) превышает пороговое давление, без снижения уровня наддува и без изменения фаз газораспределения клапанов (62), (64).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с системами рециркуляции отработавших газов (РОГ). Способ эксплуатации двигателя (10) заключается в том, что направляют продувочный воздух повышенного давления из множества впускных клапанов (2), (4) во второй выпускной коллектор (80), соединенный с заборным каналом (28), через вторую группу выпускных клапанов (6).

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам рециркуляции отработанных газов двигателей внутреннего сгорания. Способ управления двигателем внутреннего сгорания, включающего EGR-канал, соединяющий выпускной канал с впускным каналом. Клапан регулирования отрицательного давления, расположенный в части впускного канала выше по потоку от места слияния EGR-канала и впускного канала и выполненный с возможностью открывания и закрывания впускного канала. При этом способ управления двигателем внутреннего сгорания включает этапы, на которых управляют клапаном регулирования отрицательного давления таким образом, чтобы обеспечивать дифференциальное давление между выпускным каналом и впускным каналом, когда рабочее состояние двигателя внутреннего сгорания находится в EGR-области, в которой EGR-газ рециркулирует во впускной канал через EGR-канал. Управляют клапаном регулирования отрицательного давления в направлении закрытия и управляют открытием клапана регулирования отрицательного давления таким образом, что объем воздуха, проходящего через клапан регулирования отрицательного давления, превышает или равен целевому объему всасываемого воздуха, когда рабочее состояние двигателя внутреннего сгорания находится в рабочей области с более низкой нагрузкой, чем EGR-область, причем целевой объем всасываемого воздуха задают на основе рабочего состояния двигателя внутреннего сгорания. Также раскрыто устройство управления двигателем внутреннего сгорания. Технический результат заключается в подавлении возникновении шума при сгорании. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх