JP6672392B2 - ダイナミックスキップファイアリングエンジンにおける安全な弁活動化のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
本出願は、両者とも「SYSTEM FOR INHIBITING INTAKE VALVE ACTIVATION」と題する、2013年9月18日に出願された、米国仮特許出願第61/879,481号明細書、および2013年10月14日に出願された、米国仮特許出願第61/890,671号明細書の優先権を主張する。本出願はまた、2014年1月8日に出願された、「DETERMINATION OF A HIGH PRESSURE EXHAUST SPRING IN A CYLINDER OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE」と題する、米国仮特許出願第61/925,157号明細書、2014年5月23日に出願された、「EXHAUST VALVE FAULT DETECTION」と題する、米国仮特許出願第62/002,762号明細書、および2013年10月30日に出願された、「MISFIRE DETECTION SYSTEM」と題する、米国仮特許出願第61/897,686号明細書の優先権を主張する。上述の出願は各々、本明細書において参照により組み込まれる。
1.ソレノイド弁を開放位置内へ動かし始めるために十分な電流を生成するために必要な時間
2.ソレノイドを完全に開放するための時間
3.オイルギャリに圧油を充填するための時間
4.ロックピンに十分な圧力を加え、それをロック解除位置内へ動かすための時間。
Claims (24)
- 関連する吸気弁および関連する排気弁を各々有する少なくとも1つのシリンダを有する内燃エンジンの動作を制御する方法において、前記方法が、
選択した作動サイクルで点火させるとともに選択した作動サイクルでスキップさせるエンジンのスキップファイア動作を指図するステップであって、
各点火作動サイクルごとに、点火作動サイクルの間は対応するシリンダに関連する前記吸気弁を稼働させて、前記対応するシリンダ内への空気の吸入を開始し、前記点火作動サイクルの間に前記対応するシリンダに燃料を供給して点火させ、
各点火作動サイクルごとに、前記対応するシリンダ内に空気を吸入したあとで、前記対応するシリンダに関連する前記吸気弁を休止させて、前記吸気弁が積極的に再稼働されない限りにおいては、前記対応するシリンダの後続の作動サイクルにおいて、前記吸気弁を稼働させずに空気が前記対応するシリンダ内に吸入されないようにするステップと、
選択されたシリンダに関連する前記排気弁が、前記エンジンの前記スキップファイア動作の間における選択された作動サイクルの間に正しく開くことに失敗する、排気弁の作動失敗が生じたかどうかを判定するステップと、を含み、
排気弁の作動失敗が生じたと判定された場合に、前記排気弁の作動失敗の検出に応じて、そのままでは前記吸気弁が稼働してしまう後続の作動サイクルの間に、前記選択されたシリンダに関連する前記吸気弁を稼働させないことにより、前記シリンダが高圧燃焼ガスを含んでいるときには前記吸気弁が開かないことを確実にすることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、スキップされる前記作動サイクルの少なくとも一部の間に、前記対応するシリンダを通して空気が吸排気されないように、前記対応するシリンダに関連する前記吸気弁を稼働させないままにすることを特徴とする方法。
- 請求項1または2に記載の方法において、前記排気弁の作動失敗が、クランク軸の回転速度、前記クランク軸の角加速度、および前記クランク軸の角躍度のうちの少なくとも1つの分析に少なくとも一部基づいて検出されることを特徴とする方法。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法において、前記排気弁の作動失敗が、前記排気弁の動きを感知する近接センサの出力の分析に少なくとも一部基づいて検出されることを特徴とする方法。
- 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法において、前記排気弁の作動失敗が、
前記排気弁を駆動するカム軸の角速度、加速度もしくは躍度、
前記選択されたシリンダ内のガスの電気特性、
排気マニホールド圧、
排気流量、および
排気ガス酸素含有量、
からなる群から選択される少なくとも1つの分析に少なくとも一部基づいて検出されることを特徴とする方法。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法において、そのままでは前記吸気弁が稼働してしまう前記後続の作動サイクルが、前記排気弁の作動失敗が検出された前記作動サイクルの直後に続く作動サイクルであることを特徴とする方法。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法において、そのままでは前記吸気弁が稼働してしまう前記後続の作動サイクルが、前記排気弁の作動失敗が検出された前記作動サイクルに続く2番目の作動サイクルであることを特徴とする方法。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法において、そのままでは高圧燃焼ガスをむくむシリンダの内側へ向かって開いてしまう、前記選択されたシリンダに関連する前記吸気弁が、各後続の作動サイクルの間に休止されることを特徴とする方法。
- 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の方法において、前記吸気弁が、高圧燃焼ガスを含むシリンダの内側へ開かないことを確実にすることを補助するために、前記吸気弁が、前記対応するシリンダ内における直前の点火作動サイクルに関連する排気作動イベントが検出された後にのみ、点火作動サイクルのために稼働されることを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記吸気弁および前記排気弁が、ほとんどのスキップされる作動サイクルの間に、このようなスキップされる作動サイクルの間に空気が、前記対応するシリンダを通して吸排気されることを防ぐために、休止されることを特徴とする方法。
- 内燃エンジンにおいて、
前記エンジンをスキップファイアモードで動作させるように構成されたエンジンコントローラと、
関連する吸気弁および関連する排気弁を各々有する少なくとも1つの選択的に稼働可能なシリンダであって、選択された作動サイクルの間に選択的に稼働可能なシリンダに関連する前記排気弁が、選択的に開放されるか、または閉鎖されて保持されることが可能であり、前記エンジンのスキップファイア動作の間に起こるスキップされる作動サイクルの間に前記シリンダの休止の達成を補助し、前記スキップされる作動サイクルの間に前記シリンダを通して吸排気されないようにするシリンダと、
各所望の吸気イベントにおいて積極的に前記吸気弁を稼働させ、各吸気イベントの後で積極的に前吸気弁を休止させるように構成された弁制御システムであって、当該弁制御システムが、スキップファイア動作の間は、前記選択的に稼働可能なシリンダが高圧燃焼ガスを含む時には前記吸気弁が開放しないことを確実にするようにさらに構成され、燃焼ガスを排出するための前記排気弁の開放を検出するように構成された排気弁運動検証モジュールを含む弁制御システムと、
を備えることを特徴とする内燃エンジン。 - 請求項11に記載のエンジンにおいて、前記排気弁運動検証モジュールが前記排気弁の前記開放を検出した後にのみ、前記弁制御システムが前記吸気弁を稼働させるように構成されていることを特徴とするエンジン。
- 請求項11または12に記載のエンジンにおいて、前記排気弁運動検証モジュールが、排気弁の開放を検出するために、クランク軸回転速度、またはその時間に基づく微分を用いることを特徴とするエンジン。
- 内燃エンジンにおいて、
前記エンジンをスキップファイアモードで動作させるように構成されたエンジンコントローラと、
吸気弁および排気弁を作動させるように構成された少なくとも1つのカム軸と、
少なくとも1つの選択的に稼働可能なシリンダであって、選択的に稼働可能なシリンダは、関連する吸気弁、関連する排気弁、および前記関連する吸気弁と前記関連する排気弁との選択的休止を促進するように構成された関連する空動き装置を有し、選択された作動サイクルの間に選択的に稼働可能なシリンダに関連する前記排気弁が、選択的に開放されるか、または閉鎖されて保持されることが可能であり、前記エンジンのスキップファイア動作の間に起こるスキップされる作動サイクルの間に前記シリンダの休止の達成を補助し、前記スキップされる作動サイクルの間に前記シリンダを通して吸排気されないようにするシリンダと、
各所望の吸気イベントにおいて積極的に前記吸気弁を稼働させ、各吸気イベントの後で積極的に前吸気弁を休止させるように構成された弁制御システムであって、スキップファイア動作の間は、前記選択的に稼働可能なシリンダが高圧燃焼ガスを含む時には前記吸気弁が開放しないことを確実にするようにさらに構成された弁制御システムと、
を備えることを特徴とする内燃エンジン。 - 請求項14に記載のエンジンにおいて、各空動き装置が、油圧によって制御される収縮可能リフタであることを特徴とするエンジン。
- 請求項14または15に記載のエンジンにおいて、前記弁制御システムが、
前記排気弁の動きを検証するための信号を生成する排気弁近接センサ、および
前記排気弁近接センサからの信号を受信する安全回路であって、前記排気弁近接センサから受信された前記信号に少なくとも部分的に基づいて排気弁の作動失敗を検出し、排気弁の作動失敗の前記検出時に前記吸気弁を休止させるように構成された安全回路、
を含むことを特徴とするエンジン。 - 請求項14または15に記載のエンジンにおいて、前記排気弁の運動を示す信号を生成するように構成された排気弁近接センサをさらに備え、
前記エンジンコントローラが、
前記排気弁近接センサの信号を受信し、
前記排気弁近接センサの信号の少なくとも一部に基づいて前記排気弁が開放したことを検証した後にのみ、吸気弁の稼働を指図することを特徴とするエンジン。 - 請求項14乃至17のいずれか1項に記載のエンジンにおいて、
前記弁制御システムが吸気弁ソレノイドおよび吸気弁収縮可能リフタを含み、
前記吸気弁ソレノイドを開放することにより、前記吸気弁収縮可能リフタは圧縮可能状態に入り、それにより、前記吸気弁が休止することを特徴とするエンジン。 - 請求項14乃至17のいずれか1項に記載のエンジンにおいて、前記弁制御システムが、
吸気弁収縮可能リフタ、
排気弁収縮可能リフタ、および
前記吸気弁収縮可能リフタおよび前記排気弁収縮可能リフタの両方を稼働および休止させるために用いられるソレノイド、
を含むことを特徴とするエンジン。 - スキップファイアモードで動作する内燃エンジン内で使用するための弁制御システムにおいて、前記エンジンは複数の休止可能なシリンダおよびカム軸を含み、各シリンダは、関連する吸気弁および関連する排気弁を有し、前記カム軸は、前記吸気弁および前記排気弁を作動させるように構成され、前記弁制御システムが、各所望の吸気イベントにおいて積極的に前記吸気弁を稼働させて、各吸気イベントの後で前記吸気弁を積極的に休止させるように構成され、
休止可能なシリンダごとに、前記弁制御システムが、
前記シリンダに関連する前記吸気弁および前記排気弁を稼働および休止させることによって前記シリンダを稼働および休止させるように構成された収縮可能リフタであって、油圧により作動可能である収縮可能リフタと、
前記収縮可能リフタへの高圧作動油の適用を制御するように構成されたソレノイド弁と、
を含み、
前記ソレノイド弁および収縮可能リフタは、前記排気弁の開放後にのみ前記吸気弁の開放を可能にするように構成されていることを特徴とする弁制御システム。 - 請求項20に記載の弁制御システムにおいて、休止可能なシリンダごとに、関連するエンジンサイクル中の指定された部分は、前記シリンダの稼働が禁止されることを特徴とする弁制御システム。
- 請求項20または21に記載の弁制御システムにおいて、燃焼ガスを排出するための前記排気弁の開放を検出するように構成された排気弁運動検証モジュールをさらに備えることを特徴とする弁制御システム。
- 請求項22に記載の弁制御システムにおいて、前記排気弁運動検証モジュールが、前記吸気弁の稼働の前に前記排気弁の開放を検出することを要求されることを特徴とする弁制御システム。
- 請求項22または23に記載の弁制御システムにおいて、前記排気弁運動検証モジュールが、排気弁の開放を検出するために、クランク軸回転速度またはその時間微分を用いることを特徴とする弁制御システム。
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