RU2718386C2 - Способ (варианты) для двигателя - Google Patents

Способ (варианты) для двигателя Download PDF

Info

Publication number
RU2718386C2
RU2718386C2 RU2017119204A RU2017119204A RU2718386C2 RU 2718386 C2 RU2718386 C2 RU 2718386C2 RU 2017119204 A RU2017119204 A RU 2017119204A RU 2017119204 A RU2017119204 A RU 2017119204A RU 2718386 C2 RU2718386 C2 RU 2718386C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
cylinder
cylinders
air
fuel injection
Prior art date
Application number
RU2017119204A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017119204A3 (ru
RU2017119204A (ru
Inventor
Стивен Б. СМИТ
Майкл Игорь КЛУЗНЕР
Роберт Рой ДЖЕНТЦ
Хассен ДЖАММУССИ
Адитя Праварун Ре РАНГА
Имад Хассан МАККИ
Гопичандра СУРНИЛЛА
Original Assignee
Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк filed Critical Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк
Publication of RU2017119204A publication Critical patent/RU2017119204A/ru
Publication of RU2017119204A3 publication Critical patent/RU2017119204A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2718386C2 publication Critical patent/RU2718386C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • F02D41/123—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off
    • F02D41/126—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off transitional corrections at the end of the cut-off period
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/06—Cutting-out cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D17/00—Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
    • F02D17/02—Cutting-out
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0085—Balancing of cylinder outputs, e.g. speed, torque or air-fuel ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0087—Selective cylinder activation, i.e. partial cylinder operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • F02D41/123—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2454—Learning of the air-fuel ratio control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2464—Characteristics of actuators
    • F02D41/2467—Characteristics of actuators for injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3076—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion with special conditions for selecting a mode of combustion, e.g. for starting, for diagnosing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3094—Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402—Multiple injections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
    • F02D13/0207—Variable control of intake and exhaust valves changing valve lift or valve lift and timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1012—Engine speed gradient
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
    • F02M65/001—Measuring fuel delivery of a fuel injector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в системах управления для двигателей внутреннего сгорания. Предложены способы и системы для определения погрешности топливной форсунки цилиндра из группы цилиндров во время отсечки топлива в режиме замедления (ОТРЗ), в котором, когда все цилиндры двигателя отключены, последовательно обеспечивают воспламенение в каждом цилиндре группы цилиндров, при этом топливо в каждый цилиндр подают последовательно первым и вторым импульсами впрыска топлива разной длительности из форсунки. На основе отклонения коэффициента лямбда между первым и вторым импульсами определяют погрешность впрыска топлива для данной форсунки и дисбаланс воздушно-топливного отношения для каждого цилиндра. Дополнительно или альтернативно, по соотношению фактической разности ускорений коленчатого вала при первом и втором импульсах и ожидаемого отклонения можно определять погрешность крутящего момента и корректировать погрешность топливной форсунки и воздушно-топливный дисбаланс для каждого цилиндра. Изобретение позволяет устранить погрешность впрыска топлива форсункой и улучшить эксплуатационные показатели двигателя. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 12 ил.

Description

Область техники
Настоящее раскрытие в целом относится к способам и системам для управления двигателем транспортного средства для контроля дисбаланса воздушно-топливного отношения во время отсечки топлива в режиме замедления ОТРЗ (DFSO).
Уровень техники и раскрытие изобретения
Параметры работы двигателя, например, воздушно-топливное отношение ВТО (AFR) можно регулировать для улучшения эксплуатационных показателей двигателя и, как следствие, эффективности использования каталитического нейтрализатора и сокращения выбросов отработавших газов. В частности, если состав отработавших газов двигателя не является таким богатым или бедным, как ожидалось, из-за разного воздушно-топливного отношения в разных цилиндрах двигателя, возможно ухудшение показателей двигателя в части выбросов. Кроме того, может иметь место дисбаланс крутящего момента между цилиндрами двигателя, в результате чего возможно ухудшение показателей шума, вибрации и резкости ШВР (NVH).
Один из путей определения отклонения воздушно-топливного отношения по цилиндрам двигателя состоит в определении параметров отработавших газов двигателя с помощью датчика кислорода. Дополнительно или опционально можно оценивать ускорение коленчатого вала при необходимом ВТО. Затем можно отрегулировать подачу топлива и/или наддувочного воздуха с учетом указанного отклонения для создания топливовоздушной смеси с целевым воздушно-топливным отношением. При этом на датчик кислорода могут воздействовать отработавшие газы, представляющие собой смесь газов из разных цилиндров двигателя. Поэтому может быть трудно определить отклонения воздушно-топливных отношений между разными цилиндрами двигателя. Кроме того, геометрические особенности выпускной системы двигателя с большим числом цилиндров могут привести к тому, что показания датчика будут отражать данные, относящиеся к одному цилиндру, больше, чем данные по другим цилиндрам. Это может еще больше усложнить определение дисбаланса воздушно-топливного отношения для двигателей, содержащих более пяти цилиндров.
Кроме того, в системах с двумя типами впрыска топлива, в которых двигатель выполнен с оборудованием и для непосредственного впрыска, и для впрыска во впускные каналы (системы ВВКНП (PFDI), может быть сложно отличить дисбаланс воздушно-топливного отношения, вызванный непосредственным впрыском НП (DI), от вызванного впрыском во впускные каналы ВВК (PFI). Это обусловлено тем, что во время проведения контроля включены обе форсунки. Кроме того, продувка топливных паров и принудительная вентиляция картера ПВК (PCV) могут еще больше исказить выходные сигналы датчика кислорода при планировании импульса впрыска топлива через форсунку, в связи с чем необходимы сложные вычисления для ввода поправки на всосанные углеводороды. Если контроль ВТО запланирован на периоды, когда продувка или ПВК отключены, возможности для контроля ВТО могут быть ограничены. С другой стороны, если продувку отключают для проведения контроля ВТО, канистра улавливания топливных паров может быть не эффективно очищена, что ведет к ухудшению показателей по выбросам.
Авторы настоящего изобретения выявили вышеуказанные недостатки и разработали способ для определения дисбаланса воздушно-топливного отношения и погрешности форсунки в цилиндрах двигателя с учетом отклонения ВТО между группами цилиндров. В одном примере дисбаланс ВТО может быть определен посредством способа для двигателя, содержащего шаги, на которых: во время события отсечки топлива в режиме замедления (ОТРЗ), когда все цилиндры двигателя отключены, последовательно обеспечивают воспламенение в каждом цилиндре группы цилиндров, при этом топливо в каждый цилиндр подают последовательно первым и вторым импульсами впрыска топлива разной длительности из форсунки; и на основе отклонения коэффициента лямбда между первым и вторым импульсами определяют погрешность впрыска топлива для данной форсунки и дисбаланс воздушно-топливного отношения для каждого цилиндра.
Таким образом, контроль ВТО можно выполнять без учета углеводородов от продувки или ПВК с одновременным улучшением различения погрешностей разных форсунок.
В одном примере погрешности ВТО можно определять в условиях отсечки топлива в режиме замедления (ОТРЗ), т.е. в период, в который запрашиваемый водителем крутящий момент во время вращения двигателя является относительно низким, а подача искры и топлива в один или несколько цилиндров прекращена. В условиях ОТРЗ можно последовательно подавать топливо в группу цилиндров с подачей в каждый цилиндр как минимум двух последовательных импульсов впрыска топлива разной длительности. Можно определить изменение ВТО, соответствующее каждой длительности импульса. Затем определяют дисбаланс воздушно-топливного отношения для форсунки данной группы цилиндров по отклонению от воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси, измеренного в условиях ОТРЗ. В частности, контроллер двигателя может определить первое изменение ВТО после первого импульса впрыска топлива и сравнить его со вторым изменением ВТО после второго импульса впрыска топлива. Результат можно сопоставить с отношением длительности первого импульса впрыска топлива к длительности второго импульса впрыска топлива для определения погрешности форсунки. Или же погрешность форсунки после каждого импульса можно определять по изменению ускорения коленчатого вала после каждого импульса впрыска топлива. Исходя из того, что величина заряда воздуха и количество дополнительных топливных паров, поступивших на впуск двигателя во время проведения контроля, остаются без изменений, поправки на погрешности, вызванные всасыванием углеводородов от продувки или ПВК, не вводят.
Раскрытое в настоящем описании решение может создавать несколько преимуществ. Например, указанный способ улучшает способность определять дисбаланс воздушно-топливного отношения и позволяет лучше выявлять погрешность форсунки среди групп цилиндров. Как следствие, данное решение обеспечивает улучшение топливной экономичности и сокращение выбросов. Кроме того, способ автоматически нивелирует погрешность определения дисбаланса воздушно-топливного отношения, связанную с продувкой и ПВК. Устранение зависимости от наличия топливных паров от продувки или ПВК позволяет определять погрешности форсунки в более широком диапазоне рабочих состояний двигателя без ущерба для эффективности продувки канистры. Технический эффект, достигаемый определением дисбаланса воздушно-топливного отношения и погрешность форсунки по группам цилиндров, состоит в улучшении определения погрешностей ВТО и, тем самым, улучшении показателей в части выбросов отработавших газов и эксплуатационных показателей двигателя.
Выше изложены выводы, сделанные авторами настоящего изобретения и не считающиеся общеизвестными. Следует понимать, что вышеприведенное краткое раскрытие служит лишь для ознакомления в простой форме с некоторыми концепциями, которые далее будут раскрыты подробно в разделе «Осуществление изобретения». Это раскрытие не предназначено для обозначения ключевых или существенных отличительных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого уникально определен формулой изобретения, приведенной после раздела «Осуществление изобретения». Кроме того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые устраняют какие-либо недостатки, указанные выше или в любой другой части настоящего раскрытия.
Краткое описание Фигур чертежа
На ФИГ. 1 представлен двигатель с цилиндром;
На ФИГ. 2 представлены компоненты силовой передачи, в том числе двигатель и трансмиссия;
На ФИГ. 3 представлен типовой восьмицилиндровый V-образный двигатель с двумя рядами цилиндров;
На ФИГ. 4 представлена схема способа для проверки наличия условий для ОТРЗ;
На ФИГ. 5 схематически представлено решение для проверки наличия условий для регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре и его запуска;
На ФИГ. 6 схематически представлен пример решения для подачи топлива в выбранные группы цилиндров во время регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре для определения отклонения воздушно-топливного отношения по цилиндрам по коэффициенту лямбда и коррекции погрешности топливной форсунки;
На ФИГ. 7 представлены серии двух последовательных импульсов впрыска топлива в цилиндр разной длительности и выборочные результаты измерений в графической форме, полученные во время регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре для определения отклонения воздушно-топливного отношения по цилиндрам по коэффициенту лямбда;
На ФИГ. 8 представлены выборочные результаты измерений в графической форме, полученные во время регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре для определения отклонения воздушно-топливного отношения по цилиндрам по коэффициенту лямбда;
ФИГ. 9 представляет собой график примера последовательности ОТРЗ, где происходит отсрочка анализа отклонения коэффициента лямбда в цилиндре в связи с запросом переключения передач;
На ФИГ. 10 схематически представлен пример решения для подачи топлива в выбранные группы цилиндров во время регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре для определения отклонения воздушно-топливного отношения по цилиндрам по ускорению коленчатого вала и коррекции погрешности топливной форсунки;
На ФИГ. 11 представлены выборочные результаты измерений в графической форме, полученные во время регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре для определения отклонения воздушно-топливного отношения по цилиндрам по крутящему моменту KM (TQ);
ФИГ. 12 представляет собой высокоуровневую блок-схему примера способа для проверки необходимости включения впрыска топлива в выбранные цилиндры для определения дисбаланса воздушно-топливного отношения по цилиндрам.
Осуществление изобретения
Нижеследующее раскрытие относится к системам и способам для выявления и коррекции дисбаланса воздушно-топливного отношения и погрешности форсунки во время ОТРЗ. На ФИГ. 1 представлен один цилиндр двигателя, содержащий датчик отработавших газов выше по потоку от устройства снижения токсичности выбросов. На ФИГ. 2 изображены двигатель, трансмиссия и другие компоненты транспортного средства. На ФИГ. 3 изображен пример восьмицилиндрового V-образного двигателя с двумя рядами цилиндров, двумя выпускными коллекторами и двумя датчиками содержания кислорода в отработавших газах. На ФИГ. 4 представлен способ для проверки наличия условий для ОТРЗ. ФИГ. 5 иллюстрирует способ для запуска процесса регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре во время ОТРЗ. На ФИГ. 6 представлен пример способа для осуществления регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре, в основе которого лежит коррекция отклонения воздушно-топливного отношения по цилиндрам. На ФИГ. 7 представлен пример способа для осуществления регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре и коррекции отклонения воздушно-топливного отношения по цилиндрам, определенного по ускорению коленчатого вала. ФИГ. 8 представляет собой график различных сигналов, рассматриваемых в процессе регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре при определении наличия или отсутствиях отклонения воздушно-топливного отношения по цилиндрам по результатам анализа коэффициента лямбда. ФИГ. 9 представляет собой график примера последовательности ОТРЗ, где происходит отсрочка анализа отклонения коэффициента лямбда в цилиндре в связи с запросом переключения передач. На ФИГ. 10 представлены рабочие состояния транспортного средства для определения того, нужен ли впрыск топлива в выбранные отключенные цилиндры для определения и коррекции отклонения воздушно-топливного отношения по цилиндрам, определенного либо по результатам анализа коэффициента лямбда, либо по ускорению коленчатого вала.
ФИГ. 1 представляет собой принципиальную схему, изображающую один из цилиндров многоцилиндрового двигателя 10 в системе 100 двигателя. Двигателем 10 можно как минимум частично управлять с помощью системы управления, содержащей контроллер 12, и управляющих воздействий водителя 132 через устройство 130 ввода. В данном примере устройство 130 ввода содержит педаль акселератора и датчик 134 положения педали для формирования пропорционального сигнала положения педали. Камера 30 сгорания двигателя 10 может содержать цилиндр, образованный стенками 32 цилиндра с расположенным между ними поршнем 36. Поршень 36 может быть соединен с коленчатым валом 40 для преобразования возвратно-поступательных движений поршня во вращение коленчатого вала. Коленчатый вал 40 может быть соединен с как минимум одним ведущим колесом транспортного средства через промежуточную систему передачи. Кроме того, для обеспечения запуска двигателя 10, с коленчатым валом 40 может быть связан стартер через маховик.
Всасываемый воздух может поступать в камеру 30 сгорания из впускного коллектора 44 через заборный канал 42, а отработавшие газы могут выходить через выпускной канал 48. Впускной коллектор 44 и выпускной канал 48 могут избирательно сообщаться с камерой 30 сгорания через впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 соответственно. В некоторых примерах камера 30 сгорания может содержать два и более впускных клапана и/или два и более выпускных клапана.
В данном примере впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 выполнены с возможностью приведения в действие системами 51 и 53 кулачкового привода соответственно. Системы 51 и 53 кулачкового привода могут содержать один или несколько кулачков и могут быть выполнены с возможностью выполнения одной или нескольких из следующих функций: переключение профиля кулачков ППК (CPS), изменение фаз кулачкового распределения ИФКР (VCT), изменение фаз газораспределения ИФГ (WT) и/или изменение высоты подъема клапанов ИВПК (WL), которыми может управлять контроллер 12 для регулирования работы клапанов. Положение впускного клапана 52 и выпускного клапана 54 можно определять с помощью датчиков 55 и 57 положения соответственно. В других примерах впускной клапан 52 и/или выпускной клапан 54 могут быть электроприводными. Например, в другом варианте цилиндр 30 может содержать впускной клапан с электроприводом и выпускной клапан с кулачковым приводом, включая системы ППК и/или ИФКР.
Топливная форсунка 69 показана соединенной непосредственно с камерой 30 сгорания для впрыска топлива непосредственно в нее пропорционально длительности импульса сигнала, полученного от контроллера 12. Так топливная форсунка 69 обеспечивает известный из уровня техники непосредственный впрыск топлива в камеру 30 сгорания. Топливная форсунка может быть установлена, например, на боковой стороне или сверху от камеры сгорания. Топливо можно подавать в топливную форсунку 69 по топливной системе (не показана), содержащей топливный бак, топливный насос и топливную рампу. В некоторых примерах камера 30 сгорания, вместо указанной форсунки или в дополнение к ней, может содержать топливную форсунку, установленную во впускном коллекторе 44 с возможностью известного из уровня техники впрыска топлива во впускной канал выше по потоку от камеры 30 сгорания.
Искру зажигания подают в камеру 30 сгорания с помощи свечи 66 зажигания. Система зажигания может дополнительно содержать катушку зажигания (не показана) для увеличения подачи напряжения на свечу 66 зажигания. В других вариантах, например, в дизельном двигателе, свеча 66 зажигания может отсутствовать.
Заборный канал 42 может содержать дроссель 62 с дроссельной заслонкой 64. В данном конкретном примере положение дроссельной заслонки 64 может изменять контроллер 12, направляя сигнал на электромотор или привод в составе дросселя 62; данную конфигурацию обычно называют «электронное управление дроссельной заслонкой» ЭУДЗ (ETC). Таким образом, дроссель 62 выполнен с возможностью регулирования подачи всасываемого воздуха в камеру 30 сгорания среди прочих цилиндров двигателя. Контроллер 12 может получать информацию о положении дроссельной заслонки 64 в виде сигнала положения дросселя. Заборный канал 42 может содержать датчик 120 массового расхода воздуха и датчик 122 давления воздуха в коллекторе для определения количества воздуха, поступающего в двигатель 10.
Датчик 126 отработавших газов показан установленным в выпускном канале 48 выше от устройства 70 снижения токсичности выбросов по направлению потока отработавших газов. Датчик 126 может представлять собой датчик любого типа, подходящего для определения воздушно-топливного отношения отработавших газов, например: линейный датчик кислорода или УДКОГ (UEGO) (универсальный или широкодиапазонный датчик кислорода в отработавших газах), двухрежимный датчик кислорода или ДКОГ (EGO), НДКОГ (HEGO) (нагреваемый ДКОГ), датчик оксидов азота, углеводородов или угарного газа. В одном примере расположенный выше по потоку датчик 126 отработавших газов представляет собой УДКОГ, выполненный с возможностью формирования выходного сигнала, например, сигнала напряжения, пропорционального количеству кислорода в отработавших газах. Контроллер 12 преобразует выходной сигнал кислородного датчика в значение воздушно-топливного отношения, используя функцию преобразования сигнала кислородного датчика.
Устройство 70 снижения токсичности выбросов показано установленным в выпускном канале 48 ниже по потоку от датчика 126 отработавших газов. Устройство 70 может представлять собой трехкомпонентный каталитический нейтрализатор ТКН (TWC), накопитель оксидов азота, устройство снижения токсичности выбросов какого-либо иного типа или их комбинацию. В некоторых примерах, во время работы двигателя 10, устройство 70 снижения токсичности выбросов можно периодически регенерировать, подавая в один из цилиндров двигателя смесь с определенным диапазоном воздушно-топливного отношения.
Система 140 рециркуляции отработавших газов РОГ (EGR) может направлять необходимую часть отработавших газов из выпускного канала 48 во впускной коллектор 44 по магистрали 152 РОГ. Величину подачи газов РОГ во впускной коллектор 44 может регулировать контроллер 12 с помощью клапана 144 РОГ. В определенных условиях, систему 140 РОГ можно использовать для регулирования температуры топливовоздушной смеси внутри камеры сгорания, обеспечивая, таким образом, способ регулирования момента зажигания в некоторых режимах сгорания.
Контроллер 12 показан на ФИГ. 2 в виде микрокомпьютера, содержащего микропроцессорное устройство 102, порты 104 ввода/вывода, электронную среду хранения выполняемых программ и калибровочных значений, в данном примере показанную в виде однокристального запоминающего устройства 106 (например, постоянного запоминающего устройства), оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимое запоминающее устройство 110 и шину данных. Контроллер 12 может принимать, в дополнение к рассмотренным выше сигналам, разнообразные сигналы от связанных с двигателем 10 датчиков, в том числе: показание массового расхода всасываемого воздуха МРВ (MAF) от датчика 120 массового расхода воздуха; показание температуры хладагента двигателя ТХД (ЕСТ) от датчика 112 температуры, связанного с рубашкой 114 охлаждения; сигнал положения двигателя от датчика 118 на эффекте Холла (или датчика иного типа), связанного с коленчатым валом 40; положения дросселя от датчика 65 положения дросселя; сигнал абсолютного давления воздуха в коллекторе ДВК (MAP) от датчика 122. Сигнал частоты вращения двигателя может быть сгенерирован контроллером 12 из сигнала датчика 118 положения коленчатого вала. Сигнал давления в коллекторе также представляет собой показание разряжения или давления во впускном коллекторе 44. Следует учесть, что возможно использование различных комбинаций вышеуказанных датчиков, например, датчика МРВ без датчика ДВК или наоборот. Во время работы двигателя значение крутящего момента двигателя можно вывести из показания датчика 122 ДВК и частоты вращения двигателя. Кроме того, этот датчик, помимо замера частоты вращения двигателя, можно использовать для оценки заряда (включая воздух), поданного в цилиндр. В одном примере датчик 118 положения коленчатого вала, также используемый как датчик частоты вращения двигателя, может генерировать заданное количество импульсов с равными промежутками при каждом обороте коленчатого вала.
В постоянное запоминающее устройство 106 носителя данных могут быть введены машиночитаемые данные, представляющие собой команды в долговременной памяти, исполняемые микропроцессором 102 для выполнения раскрытых в настоящей заявке способов, а также других предполагаемых, но конкретно не перечисленных вариантов.
Во время работы любой из цилиндров двигателя 10, как правило, проходит четырехтактный цикл, включающий в себя: такт впуска, такт сжатия, рабочий такт и такт выпуска. Во время такта впуска обычно происходит закрытие выпускного клапана 54 и открытие впускного клапана 52. Воздух подают в камеру 30 сгорания через впускной коллектор 44, и поршень 36 движется к нижней части цилиндра для увеличения объема внутри камеры 30 сгорания. Специалисты в данной области техники обычно называют положение, в котором поршень 36 находится вблизи днища цилиндра и в конце своего хода (например, когда камера 30 сгорания достигает максимального объема), нижней мертвой точкой НМТ (BDC).
Во время такта сжатия впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 движется к головке цилиндра для сжатия воздуха в камере 30 сгорания. Специалисты в данной области техники обычно называют положение, в котором поршень 36 находится в конце своего хода и наиболее близко к головке цилиндра (например, когда камера 30 сгорания достигает своего минимального объема), верхней мертвой точкой ВМТ (TDC). В процессе, в настоящем описании именуемом «впрыск», в камеру сгорания подают топливо. В процессе, в настоящем описании именуемом «зажигание», впрыснутое топливо зажигают, используя такое известное из уровня техники средство, как свеча 92 зажигания, в результате чего происходит сгорание.
Во время рабочего такта расширяющиеся газы вытесняют поршень 36 назад к НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует движение поршня в момент вращения вращающегося вала. И наконец, во время такта выпуска, выпускной клапан 54 открывают для выпуска продуктов сгорания топливовоздушной смеси в выпускной коллектор 48, и поршень возвращается в ВМТ. Следует учесть, что вышеизложенное описание служит исключительно для примера, и что моменты открытия и/или закрытия впускного и выпускного клапана можно изменять для создания положительного или отрицательного перекрытия клапанов, позднего закрытия впускного клапана или различных других примеров.
Как раскрыто выше, на ФИГ. 1 показан только один цилиндр многоцилиндрового двигателя, при этом любой его цилиндр может также включать собственный комплект впускных /выпускных клапанов, топливную форсунку, свечу зажигания и т.п.
ФИГ. 2 представляет собой блок-схему силовой передачи 200 транспортного средства. Силовую передачу 200 может приводить в действие двигатель 10, подробнее представленный на ФИГ. 1. В одном примере двигатель 10 может быть бензиновым. В других примерах может быть задействован двигатель другой конфигурации, например, дизельный. Двигатель 10 можно запускать с помощью системы запуска двигателя (не показана). Кроме того, двигатель 10 может создавать крутящий момент или регулировать его посредством исполнительного устройства 204 создания крутящего момента, например, форсунки, дросселя и т.п.
Отдаваемый двигателем крутящий момент можно передавать на гидротрансформатор 206 для приведения в действие автоматической трансмиссии 208 путем включения одной или нескольких муфт, в том числе муфты 210 переднего хода и зубчатых муфт 211, при этом гидротрансформатор можно считать компонентом трансмиссии. Гидротрансформатор 206 содержит насосное колесо 220, передающее крутящий момент на турбинное колесо 222 посредством гидравлической жидкости. Можно включить одну или несколько зубчатых муфт 211 для изменения передаточного отношения между колесами 214 транспортного средства. Частоту вращения насосного колеса можно определять с помощью датчика 225 частоты вращения, а частоту вращения турбинного колеса - с помощью датчика 226 частоты вращения или спидометра 230 транспортного средства. Момент на выходе гидротрансформатора можно, в свою очередь, регулировать с помощью блокировочной муфты 212 гидротрансформатора. Когда блокировочная муфта 212 гидротрансформатора полностью выключена, гидротрансформатор 206 передает крутящий момент на автоматическую трансмиссию 208 путем передачи жидкости между турбинным колесом и насосным колесом гидротрансформатора, обеспечивая тем самым мультипликацию крутящего момента. В противном случае, когда блокировочная муфта 212 гидротрансформатора полностью включена, крутящий момент на выходном валу двигателя передают непосредственно через муфту гидротрансформатора на ведущий вал (не показан) трансмиссии 208. Или же блокировочную муфту 212 гидротрансформатора можно включать частично, что позволяет регулировать величину крутящего момента, передаваемого на трансмиссию. Контроллер 12 может быть выполнен с возможностью регулировать величину крутящего момента, передаваемого гидротрансформатором, регулируя состояние блокировочной муфты гидротрансформатора в зависимости от различных параметров работы двигателя или по запросам водителя на совершение действий с двигателем.
Крутящий момент на выходе автоматической трансмиссии 208 можно, в свою очередь, передавать на колеса 214 для приведения транспортного средства в движение. А именно, автоматическая трансмиссия 208 может регулировать вращающий момент на ведущем валу (не показан) в зависимости от режима езды транспортного средства перед передачей выходного вращающего момента на колеса.
Колеса 214 можно блокировать путем включения колесных тормозов 216. В одном примере колесные тормоза 216 можно включить при нажатии водителем тормозной педали (не показана). Аналогичным образом, колеса 214 можно разблокировать, отключив колесные тормоза 216, когда водитель отпустит тормозную педаль.
Механический масляный насос (не показан) может быть связан по текучей среде с автоматической трансмиссией 208 для создания давления в гидравлической системе, необходимого для включения различных муфт, например, муфты 210 переднего хода и/или блокировочной муфты 212 гидротрансформатора. Механический масляный насос может работать синхронно с гидротрансформатором 206 и может приводиться в действие, например, вращением двигателя или ведущего вала трансмиссии. Так, давление в гидравлической системе, создаваемое механическим масляным насосом, может возрастать при увеличении частоты вращения двигателя и падать при уменьшении частоты вращения двигателя.
На ФИГ. 3 представлен пример исполнения двигателя 10, содержащего несколько V-образно расположенных цилиндров. В данном примере двигатель 10 выполнен в виде двигателя с отключаемыми цилиндрами ДОЦ (VDE). Двигатель 10 содержит множество камер сгорания или цилиндров 30. Указанное множество цилиндров 30 двигателя 10 расположено группами в разных рядах двигателя. В изображенном примере двигатель 10 содержит два ряда 30А, 30В цилиндров двигателя. Цилиндры первой группы (четыре цилиндра в изображенном примере) расположены в первом ряду 30А двигателя и имеют обозначения А1-А4, а цилиндры второй группы (четыре цилиндра в изображенном примере) расположены во втором ряду 30В двигателя и имеют обозначения В1-В4. Следует понимать, что, несмотря на то, что в изображенном на ФИГ. 1 примере показан V-образный двигатель с цилиндрами, расположенными в разных рядах, данный пример не носит ограничительного характера, и в других примерах двигатель может быть однорядным, где все цилиндры расположены в одном и том же ряду.
Всасываемый воздух может поступать в двигатель 10 через заборный канал 42, связанный с разветвленным впускным коллектором 44А, 44В. А именно, в первый ряд 30А двигателя всасываемый воздух поступает из заборного канала 42 через первый впускной коллектор 44А, а во второй ряд 30В двигателя - из заборного канала 142 через второй впускной коллектор 44В. Хотя ряды 30А, 30В двигателя показаны с общим впускным коллектором, следует понимать, что в других примерах двигатель может содержать два отдельных впускных коллектора. Количество воздуха, подаваемого в цилиндры двигателя, можно регулировать, изменяя положение дроссельной заслонки 64 дросселя 62. Кроме того, количество воздуха, подаваемого в каждую группу цилиндров конкретного ряда, можно регулировать, изменяя фазы газораспределения одного или нескольких впускных клапанов, соединенных с цилиндрами.
Продукты сгорания, образующиеся в цилиндрах первого ряда 30А двигателя, направляют в один или несколько каталитических нейтрализаторов отработавших газов в первом выпускном коллекторе 48А, где продукты сгорания проходят очистку перед сбросом в атмосферу. Первое устройство 70А снижения токсичности выбросов соединено с первым выпускным коллектором 48А. Первое устройство 70А снижения токсичности выбросов может включать в себя один или несколько каталитических нейтрализаторов отработавших газов, например, моноблочный каталитический нейтрализатор. В одном примере моноблочный каталитический нейтрализатор в устройстве 70А снижения токсичности выбросов может представлять собой трехкомпонентный каталитический нейтрализатор. Отработавшие газы, образующиеся в первом ряду 30А двигателя, проходят очистку в устройстве 70А снижения токсичности выбросов.
Продукты сгорания, образующиеся в цилиндрах второго ряда 30В двигателя, сбрасывают в атмосферу через второй выпускной коллектор 48В. Второе устройство 70В снижения токсичности выбросов соединено со вторым выпускным коллектором 48В. Второе устройство 70В снижения токсичности выбросов может содержать один или несколько каталитических нейтрализаторов отработавших газов, например, моноблочный каталитический нейтрализатор. В одном примере моноблочный каталитический нейтрализатор в устройстве 70А снижения токсичности выбросов может представлять собой трехкомпонентный каталитический нейтрализатор. Отработавшие газы, образующиеся во втором ряду 30В двигателя, проходят очистку в устройстве 70В снижения токсичности выбросов.
Как было раскрыто выше, геометрия выпускного коллектора может повлиять на точность измерения датчиком отработавших газов воздушно-топливного отношения в цилиндре в номинальном режиме работы двигателя. В номинальном режиме работы двигателя (например, когда все цилиндры двигателя работают на стехиометрической смеси), из-за особенностей геометрии выпускного коллектора датчик может измерять состав смеси в определенных цилиндрах ряда двигателя точнее, чем в других цилиндрах того же ряда, что снижает способность такого датчика отработавших газов обнаруживать дисбаланс воздушно-топливного отношения. Например, ряд 30А двигателя содержит четыре цилиндра А1, А2, A3 и А4. В номинальном режиме работы двигателя отработавшие газы из А4 могут течь к той стороне выпускного коллектора, что находится ближе всего к датчику 126А отработавших газов, в связи с чем показание датчика отработавших газов будет устойчивым и точным. При этом в номинальном режиме работы двигателя отработавшие газы из А1 могут течь к той стороне выпускного коллектора, которая расположена дальше всех от датчика 126А отработавших газов, и показание датчика отработавших газов будет слабым и неточным. В связи с этим, в номинальном режиме работы двигателя может быть трудно с высокой степенью уверенности отнести значение воздушно-топливного отношения (например, коэффициент лямбда) к цилиндру А1. Поэтому предпочтительным решением может быть отключение всех цилиндров в ряду двигателя, кроме одного, и определение воздушно-топливного отношения в работающем цилиндре по крутящему моменту, создаваемому включенным цилиндром. Кроме того, на крутящий момент, создаваемый включенным цилиндром, не оказывает влияние воздух, перекачиваемый в выпускные коллекторы через отключенные цилиндры. То есть крутящий момент, создаваемый включенным цилиндром, может не зависеть от условий, создаваемых отключенными цилиндрами, тогда как сигнал воздушно-топливного отношения включенного цилиндра может быть искажен из-за перекачки свежего воздуха через отключенные цилиндры, что затрудняет выявление отклонения воздушно-топливного отношения с помощью датчика кислорода.
Несмотря на то, что на ФИГ. 3 каждый из рядов двигателя показан соединенным с соответствующими подкузовными устройствами 70А и 70В снижения токсичности выбросов, в других примерах каждый ряд двигателя может быть соединен с общим подкузовным устройством снижения токсичности выбросов, расположенным ниже по потоку в общей выпускной линии.
С двигателем 10 могут быть соединены различные датчики. Например, первый датчик 126А отработавших газов может быть соединен с первым выпускным коллектором 48А первого ряда 30А двигателя выше по потоку от первого устройства 70А снижения токсичности выбросов, а второй датчик 126В отработавших газов - со вторым выпускном коллекторе 48В второго ряда 30В двигателя выше по потоку от второго устройства 70В снижения токсичности выбросов. В других примерах дополнительный датчик отработавших газов может быть установлен ниже по потоку от указанных устройств снижения токсичности выбросов. Также могут быть установлены и другие датчики, например, датчики температуры, соединенные с подкузовным устройством (устройствами) снижения токсичности выбросов. Как подробно раскрыто на ФИГ. 1, датчики 126А и 126В отработавших газов могут представлять собой датчики кислорода в отработавших газах, например, ДКОГ, НДКОГ или УДКОГ.
Один или несколько цилиндров двигателя можно выборочно отключать в определенных режимах работы двигателя. Например, во время ОТРЗ один или несколько цилиндров двигателя можно отключить, в то время как двигатель продолжает вращаться. Отключение цилиндров может включать в себя прекращение подачи топлива и искры в отключаемые цилиндры. При этом через отключенные цилиндры может продолжать течь воздух, в котором датчик отработавших газов может измерить воздушно-топливное отношение максимально бедной смеси после начала ОТРЗ. В одном примере контроллер двигателя может выборочно отключить все цилиндры двигателя во время перехода в режим ОТРЗ, а затем возобновить работу всех цилиндров во время перехода в режим, отличный от ОТРЗ.
Двигатель 10 может иметь порядок работы цилиндров 1-3-7-2-6-5-4-8, причем цилиндр В1 - это цилиндр номер один, цилиндр В2 - это цилиндр номер 2, цилиндр В3 - это цилиндр номер 3, цилиндр В4 - это цилиндр номер 4, цилиндр А1 - это цилиндр номер 5, цилиндр А2 - это цилиндр номер 6, цилиндр A3 - это цилиндр номер 7, а цилиндр А4 - это цилиндр номер 8.
Таким образом, система на ФИГ. 1-3 обеспечивает возможность определения дисбалансов воздушно-топливного отношения в каждом из цилиндров, причем каждый цилиндр содержит форсунку впрыска во впускной канал и форсунку непосредственного впрыска. Кроме того, последовательная подача топлива в каждый цилиндр первым и вторым импульсами впрыска топлива разной длительности из форсунки включает в себя подачу топлива в каждый цилиндр последовательными первым и вторым импульсами разной длительности посредством форсунки впрыска во впускной канал или форсунки непосредственного впрыска при первом событии в цилиндре с последующей подачей топлива в цилиндр последовательными первым и вторым импульсами разной длительности посредством другой из вышеуказанных форсунок впрыска во впускной канал и непосредственного впрыска при втором, последующем, событии в данном цилиндре.
На ФИГ. 4 представлен пример способа 400 для проверки наличия условий для ОТРЗ в автотранспортном средстве. ОТРЗ можно применять для повышения топливной экономичности путем отсечки впрыска топлива в один или несколько цилиндров двигателя и прекращения сгорания в отключенных цилиндрах. В некоторых примерах регулирование воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре во время ОТРЗ можно применять для создания крутящего момента в выбранных цилиндрах, когда остальные цилиндры отключены в связи с включением рабочего режима ОТРЗ. Условия для ОТРЗ детально раскрыты ниже.
Выполнение способа 400 начинают на шаге 402, на котором определяют, оценивают и/или измеряют текущие параметры работы двигателя. Текущие параметры работы двигателя могут включать в себя скорость транспортного средства, положение дросселя и/или воздушно-топливное отношение. После определения параметров работы двигателя способ 400 следует на шаг 404.
На шаге 404 способа 400 проверяют соблюдение одного или нескольких условий для начала ОТРЗ. Условия для ОТРЗ могут включать в себя, помимо прочих, одно или несколько из следующих: педаль акселератора не нажата (406), постоянная или падающая скорость транспортного средства (408), и тормозная педаль нажата (410). Положение педали акселератора можно определить с помощью датчика положения акселератора. Педаль акселератора может находиться в исходном положении, когда она не нажата в той или иной степени, при этом педаль акселератора может покинуть исходное положение при увеличении степени нажатия педали акселератора. Дополнительно или альтернативно, положение педали акселератора можно определить с помощью датчика положения дросселя в примерах, где педаль акселератора связана с дросселем, или в примерах, где дроссель работает в режиме ведомого механизма педали акселератора. Постоянная или падающая скорость транспортного средства может быть предпочтительна для ОТРЗ, поскольку в это время запрошенный крутящий момент либо постоянен, либо не растет. Скорость транспортного средства может определять спидометр. Нажата ли тормозная педаль можно определить с помощью датчика положения тормозной педали. В некоторых примерах возможны другие условия для осуществления ОТРЗ.
На шаге 412 способа 400 оценивают, соблюдено ли одно или несколько из вышеперечисленных условий для ОТРЗ. Если условие (условия) соблюдено, то ответ будет «да», и способ 400 может перейти к шагу 502 способа 500, который будет подробно раскрыт на примере ФИГ. 5. Если ни одно из указанных условий не соблюдено, то ответ будет «нет», и способ 400 следует на шаг 414 для оставления без изменений текущих параметров работы двигателя и не начинать ОТРЗ. Выполнение способа можно завершить после оставления без изменений текущих параметров работы двигателя.
В некоторых примерах можно использовать глобальную систему определения местоположения ГСОМ (GPS)/навигации для прогнозирования наступления условий для ОТРЗ. Информация, используемая ГСОМ для прогнозирования наступления условий для ОТРЗ, может включать в себя, помимо прочего, направление маршрута, информацию о движении транспорта и/или метеорологическую информацию. В качестве примера, ГСОМ может обнаруживать движение транспорта далее по маршруту следования транспортного средства и прогнозировать наступление одного или нескольких условий для ОТРЗ. Прогнозирование наступления одного или нескольких условий для ОТРЗ позволяет контроллеру планировать сроки начала ОТРЗ.
Способ 400 представляет собой пример способа для проверки контроллером (например, контроллером 12) возможности вхождения транспортного средства в режим ОТРЗ. После наступления одного или нескольких условий для ОТРЗ, контроллер (например, контроллер совместно с одним или несколькими дополнительными техническими средствами, например, датчиками, клапанами и т.п.) может выполнить способ 500 на ФИГ. 5.
На ФИГ. 5 представлен пример способа 500 для проверки соблюдения условий для регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре. В одном примере регулирование воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре можно начать после пробега транспортным средством порогового количества миль (например, 2500 миль). В другом примере регулирование воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре можно начать во время ближайшего события ОТРЗ после обнаружения резкого отклонения воздушно-топливного отношения ниже по потоку от каталитического нейтрализатора, могущего быть признаком воздушно-топливного дисбаланса по цилиндрам во время работы двигателя со стандартными параметрами (например, когда во все цилиндры двигателя подают топливо). Во время регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре в выбранную группу цилиндров подают топливо (например, в данной выбранной группе цилиндров может происходить сгорание) с одновременным пребыванием остальных цилиндров отключенными в режиме ОТРЗ.
Способ 500 на ФИГ. 5 будет раскрыт на примере компонентов и систем, изображенных на ФИГ. 1-3, в частности, двигателя 10, рядов 30А и 30В цилиндров, датчика 126 и контроллера 12. Способ 500 может выполнять контроллер в соответствии с машиночитаемыми командами, хранящимися в его запоминающем устройстве. Следует понимать, что способ 500 можно применять в отношении других систем с разными конфигурациями без отступления от объема настоящего изобретения.
Выполнение способа 500 начинают на шаге 502, на котором начинают ОТРЗ по результатам проверки соблюдения условий для ОТРЗ в процессе выполнения способа 400. Начало ОТРЗ включает в себя отсечку подачи топлива во все цилиндры двигателя, чтобы сгорание не могло продолжаться (например, отключение цилиндров). Начав ОТРЗ, способ 500 следует на шаг 504.
На шаге 504 способа 500 проверяют, имели ли место условия для определения и/или коррекции воздушно-топливного дисбаланса в цилиндре во время номинального режима работы двигателя до ОТРЗ. В число условий для коррекции воздушно-топливного дисбаланса в цилиндре могу входить, помимо прочих: пробег транспортным средством заранее заданного расстояния и/или прорыв отработавших газов двигателя через каталитический нейтрализатор, признаками которых является относительно бедный или богатый состав отработавших газов ниже по потоку от каталитического нейтрализатора. Дополнительно, в некоторых примерах отклонение воздушно-топливного отношения всасываемых в двигатель газов на величину, превышающую заранее заданную, может служить признаком воздушно-топливного дисбаланса по цилиндрам. Если дисбаланс воздушно-топливного отношения не был выявлен, и/или пороговое расстояние не пройдено, ответ будет "нет", и способ 500 следует на шаг 506. Если дисбаланс воздушно-топливного отношения был выявлен, ответ будет "да", и способ 500 следует на шаг 508.
На шаге 506 способа 500 продолжают эксплуатировать двигатель в режиме ОТРЗ до наступления условий, когда необходим выход из ОТРЗ. В одном примере выход из ОТРЗ может быть необходим, когда водитель нажимает на педаль акселератора, или когда частота вращения двигателя падает ниже пороговой. При наличии условий для выхода из режима ОТРЗ выполнение способа 500 завершают.
На шаге 508 способа 500 отслеживают наступление условий для входа в режим регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре. Например, способ 500 с помощью датчика определяет воздушно-топливное отношение или коэффициент лямбда в выпускной системе (например, путем контроля концентрации кислорода в отработавших газах), для проверки того, удалены ли из цилиндров двигателя продукты сгорания, и перекачивают ли цилиндры двигателя свежий воздух. После начала ОТРЗ состав отработавших газов двигателя становится все беднее, пока воздушно-топливное отношение бедной смеси не достигнет предельного значения. Предельное значение может соответствовать концентрации кислорода в свежем воздухе или быть немного богаче, чем значение, соответствующее свежему воздуху, так как небольшое количество углеводородов может попасть в цилиндры даже после нескольких оборотов двигателя без впрыска топлива. Способ 500 контролирует состав отработавших газов двигателя для проверки того, превышает ли содержание в них кислорода пороговое значение. Проверка наступления указанных условий может также включать в себя проверку того, движется ли транспортное средство на постоянной или падающей скорости. После начала контроля воздушно-топливного отношения отработавших газов способ 500 переходит на шаг 510.
На шаге 510 способа 500 определяют, наступили ли условия для входа в режим регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре. В одном примере выбранными условиями являются: воздушно-топливное отношение в отработавших газах беднее порогового значения в течение заранее заданного количества времени (например, 1 секунды). В одном примере пороговым является значение, лежащее в пределах, отличающихся от показания кислородного датчика, соответствующего свежему воздуху, не более чем на заранее заданное количество процентов (например, 10%). Если указанные условия не наступили, ответ будет "нет", и способ 500 возвращается на шаг 508 для продолжения отслеживания наступления выбранных условий для входа в режим регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре. Если условия для регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре наступили, ответ будет "да", и способ 500 следует на шаг 512 для запуска регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре. При наличии условий для регулирования подачи топлива в разомкнутом контуре способ 500 следует на шаг 602 способа 600.
Авторы настоящего изобретения установили, что на результаты оценки крутящего момента, создаваемого одним цилиндром двигателя, может влиять крутящий момент, создаваемый ближайшими к нему по порядку работы цилиндрами, так как импульсы крутящего момента двигателя могут отстоять друг от друга менее, чем на 100 градусов по углу поворота коленчатого вала. Кроме того, на показания воздушно-топливного отношения в цилиндрах, определяемого датчиком кислорода, может влиять геометрия выпускного канала и относительное расположение датчика отработавших газов или иные условия. Авторы настоящего изобретения также установили, что во время ОТРЗ можно получить более достоверный результат оценки крутящего момента, создаваемого тем или иным цилиндром, так как отключенные цилиндры создают низкий крутящий момент. Кроме того, на результаты оценки крутящего момента цилиндров не может повлиять геометрия выпускной системы или местоположение датчика кислорода.
Способ 500 можно хранить в долговременной памяти контроллера (например, контроллера 12) для проверки возможности запуска в транспортном средстве процесса регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре во время ОТРЗ. При наступлении одного или нескольких условий для регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре, контроллер (например, контроллер совместно с одним или несколькими дополнительными техническими средствами, например, датчиками, клапанами и т.п.) может выполнить способ 600 на ФИГ. 6.
На ФИГ. 6 представлен пример способа 600 для выполнения регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре. В одном примере регулирование воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре может включать в себя выбор группы цилиндров для возобновления сжигания топливовоздушных смесей и контроля воздушно-топливного отношения в данной группе цилиндров во время ОТРЗ. В одном примере указанная группа цилиндров может представлять собой пару соответствующих цилиндров из отдельных рядов цилиндров. Указанные цилиндры могут соответствовать друг другу либо по времени работы, либо по расположению. На примере ФИГ. 3, цилиндры А1 и В1 могут образовывать группу цилиндров. Или же цилиндры можно выбирать так, чтобы сгорание топливовоздушной смеси происходило в них с разницей в 360 градусов по углу поворота коленчатого вала, чтобы обеспечить равномерную подачу топлива и создание крутящего момента. Например, в однорядном двигателе или V-образном двигателе группа цилиндров может содержать только один цилиндр.
Способ 600 будет раскрыт на примере компонентов и систем, изображенных на ФИГ. 1-3, в частности, двигателя 10, рядов 30А и 30В цилиндров, датчика 126 и контроллера 12. Способ 600 может выполнять контроллер в соответствии с машиночитаемыми командами, хранящимися в его запоминающем устройстве. Следует понимать, что способ 600 можно применять в отношении других систем с разными конфигурациями без отступления от объема настоящего изобретения.
Раскрытое в настоящей заявке решение предусматривает определение изменений выходного сигнала расположенного выше по потоку датчика кислорода в отработавших газах (УДКОГ), коррелирующих с событиями сгорания в цилиндрах, работу которых возобновляют во время события ОТРЗ, когда двигатель вращается, и в части цилиндров двигателя не происходит сгорание топливовоздушных смесей. УДКОГ генерирует выходной сигнал, пропорциональный концентрации кислорода в отработавших газах. Так как сгорание воздуха и топлива может происходить только в одном цилиндре ряда цилиндров, выходной сигнал кислородного датчика может указывать на наличие воздушно-топливного дисбаланса для цилиндра, где происходит сгорание воздуха и топлива. Таким образом, предложенное решение позволяет повысить отношение «сигнал - помеха» при определении воздушно-топливного дисбаланса в цилиндре. В одном примере выходной сигнал напряжения УДКОГ (преобразованный в значение воздушно-топливного отношения или коэффициента лямбда (например, разность фактического и стехиометрического воздушно-топливного отношения)) снимают для каждого цилиндра, в который подают топлива во время подачи топлива в группу цилиндров, после открытия выпускных клапанов цилиндра, куда поступает топливо. Снятый сигнал датчика кислорода оценивают для определения значения коэффициента лямбда или воздушно-топливного отношения. Ожидают, что значение коэффициента лямбда будет коррелировать с необходимым значением коэффициента лямбда (например, требуемым значением коэффициента лямбда).
Выполнение способа 600 начинают на шаге 602, на котором выбирают группу цилиндров для последующей подачи топлива в нее во время регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре. Группу цилиндров можно выбирать по времени работы работы и/или расположению цилиндров, как было раскрыто выше. В качестве одного примера, как показано на ФИГ. 3, в качестве группы цилиндров можно выбрать цилиндры, расположенные выше всех по потоку от датчика отработавших газов (например, датчика 126) (например, цилиндры А1 и В1). Дополнительно или альтернативно, в качестве группы цилиндров могут быть выбраны цилиндры, соответствующие друг другу по времени работы (например, цилиндры А1 и В3). В некоторых примерах сгорание в цилиндрах может происходить с разницей 360 градусов для создания равномерного крутящего момента. Следовательно, цилиндры могут иметь схожее время работы и местоположение. Например, цилиндры А1 и В1 имеют дополняющее друг друга время работы и расположены выше всех по потоку от датчика отработавших газов. В качестве примера, группа цилиндров может содержать как минимум один цилиндр. В некоторых примерах группа цилиндров может содержать множество цилиндров, при этом только по одному цилиндру из каждого ряда цилиндров. Таким образом, количество цилиндров в группе цилиндров может равняться количеству рядов цилиндров, при этом любой из рядов цилиндров содержит только один цилиндр, в котором происходит сгорание воздуха и топлива за один рабочий цикл двигателя (например, за два оборота для четырехтактного двигателя).
После выбора группы цилиндров, способ 600 переходит на шаг 603 для проверки соблюдения условий для впрыска топлива в выбранную группу цилиндров. Наличие условий для начала впрыска топлива можно определить, как раскрыто в способе 1000 на ФИГ. 10. Если условия для впрыска топлива отсутствуют, способ 600 может перейти на шаг 604 для продолжения отслеживания условий для впрыска топлива и проверки того, наступили ли они, в более позднее время.
Если условия для впрыска топлива соблюдены, способ 600 может перейти на шаг 605 для сжигания воздуха и топлива в выбранной группе цилиндров (например, подачи топлива в группу цилиндров). Подача топлива в выбранную группу цилиндров включает в себя впрыск топлива двумя последовательными импульсами разной длительности только в выбранную группу цилиндров с одновременным оставлением других цилиндров отключенными (например, без впрыска топлива в них) и продолжением вращения двигателя. Длительность импульса впрыска топлива соответствует количеству впрыскиваемого в цилиндр топлива. То есть способ 600 предусматривает подачу в каждый цилиндр топлива последовательными первым и вторым импульсами впрыска топлива разной длительности, при этом за первым импульсом впрыска топлива большей длительности следует второй импульс меньшей длительности. Первое значение коэффициента лямбда определяют для первого импульса впрыска топлива по разности воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси и воздушно-топливного отношения первого импульса, при этом второе значение коэффициента лямбда определяют как разность воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси и воздушно-топливного отношения второго импульса на шаге 606. Определяют разность первого и второго значений коэффициента лямбда и сопоставляют ее с разностью длительностей первого и второго импульсов впрыска топлива на шаге 608 для определения погрешности топливной форсунки на шаге 610.
Пример подачи двух последовательных импульсов впрыска топлива в группе цилиндров представлен на диаграмме 700 ФИГ. 7. Первый график иллюстрирует две серии импульсов впрыска топлива, каждая из которых содержит два последовательных импульса впрыска топлива разной длительности в группе цилиндров. Второй график иллюстрирует результаты оценки воздушно-топливного отношения на датчике кислорода в отработавших газах (например, УДКОГ) после подачи двух последовательных импульсов впрыска топлива разной длительности в группу цилиндров. Значение "1" на вертикальной оси первого графика обозначает, что форсунка впрыскивает топливо (например, в цилиндр подают топливо), а значение "0" - то, что топливо не впрыскивают (например, цилиндр отключен). Вертикальная ось второго графика представляет сигнал датчика отработавших газов (УДКОГ) в виде коэффициента лямбда. Горизонтальные оси каждого графика представляют время, значения которого растут с левой к правой стороне фигуры.
Как показано на фигуре, подача первой серии из двух последовательных импульсов впрыска топлива разной длительности, после Т1 и перед Т2, включает в себя подачу первого импульса 702 впрыска топлива большей длительности PW1, после чего подают второй импульс впрыска топлива 704 меньшей длительности PW2. Первая длительность импульса впрыска топлива может обеспечить обогащение воздушно-топливного отношения на первую величину, а вторая длительность импульса - на вторую величину, меньшую, чем первая. Первый и второй импульсы также могут отстоять друг от друга на период 706. В одном примере указанный период может соответствовать периоду, позволяющему отличить первое изменение воздушно-топливного отношения из-за первого импульса от второго изменения воздушно-топливного отношения из-за второго импульса. Кроме того, период 706 можно регулировать так, чтобы подача первого и второго импульсов впрыска топлива происходила во время одного и того же события сгорания. В других примерах период между последовательными первым и вторым импульсами впрыска топлива может зависеть от частоты вращения двигателя и/или времени отклика датчика кислорода в отработавших газах. До указанных впрысков топлива, когда двигатель находится в режиме ОТРЗ, цилиндр может работать с воздушно-топливным отношением максимально бедной смеси AFR0. Вследствие первого импульса воздушно-топливное отношение может упасть (то есть стать богаче) на первую величину относительно воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси, как видно из 708, с возникновением воздушно-топливного отношения AFR1. Вследствие второго импульса воздушно-топливное отношение может упасть на вторую, другую, величину относительно воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси, как видно из 710, с возникновением воздушно-топливного отношения AFR2. Кроме того, из-за наличия указанного периода между первым и вторым импульсами, воздушно-топливное отношение может упасть (вследствие первого импульса), а затем оставаться без изменений перед тем, как упасть вновь (вследствие второго импульса). Разность воздушно-топливного отношения после первого импульса и воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси в настоящем описании обозначают как lambda1. Разность воздушно-топливного отношения после второго импульса и воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси в настоящем описании обозначают как lambda2. Как подробно раскрыто в настоящем описании, по относительному изменению коэффициента лямбда (то есть разности lambda1 и lambda2) контроллер двигателя может определить погрешность для рассматриваемой форсунки. В частности, сравнив фактическое изменение коэффициента лямбда для указанных двух импульсов - дельту коэффициентов лямбда - с ожидаемым изменением коэффициента лямбда, причем в основе ожидаемого изменения коэффициента лямбда лежит либо разность первой и второй длительностей импульсов, либо разность количеств топлива первого и второго импульсов (например, ДИ1-ДИ2), контроллер может определить погрешность форсунки. Разность дельты коэффициентов лямбда и ожидаемого изменения коэффициента лямбда далее в настоящем описании определяют как относительное отклонение коэффициента лямбда. Кроме того, поскольку погрешность определяют по разности ожидаемого коэффициента лямбда и дельты коэффициентов лямбда, погрешность форсунки можно определять без учета доли газов от ПВК или продувки в погрешности ВТО. Или же вышеуказанный анализ можно выполнять более чем с одной серией импульсов впрыска топлива с возможностью определения погрешности форсунки по среднему значению за несколько серий. Например, можно подать вторую серию из двух последовательных импульсов впрыска топлива в цилиндр группы цилиндров и определить погрешность форсунки по статистическому среднему или средневзвешенному значению для двух серий. В момент Т2 происходит отключение цилиндра и возврат воздушно-топливного отношения к воздушно-топливному отношению максимально бедной смеси.
Вернемся к способу 600 на ФИГ. 6: указанные два импульса в выбранную группу цилиндров можно подавать один или несколько раз для создания выбранного отклонения воздушно-топливного отношения отработавших газов после выпуска продуктов сгорания по завершении каждого события сгорания в цилиндре, работу которого возобновили. Например, указанные два последовательных импульса могут быть поданы дважды для каждого цилиндра. Топливо подают в цилиндр до начала процесса сгорания в нем. Например, если выбранная группа цилиндров содержит цилиндры А1 и В1, то топливо подают в оба цилиндра А1 и В1. В результате сгорания в цилиндре А1 возникает отклонение воздушно-топливного отношения отработавших газов, фиксируемое датчиком кислорода после выпуска продуктов сгорания смеси в цилиндре А1 в выпускную систему. В результате сгорания в цилиндре В1 возникает отклонение воздушно-топливного отношения отработавших газов, фиксируемое датчиком кислорода после выпуска продуктов сгорания смеси в цилиндре В1 в выпускную систему. Иными словами, газообразные продукты сгорания из цилиндров А1 и В1 понижают (например, изменяют в сторону обогащения) значения воздушно-топливного отношения, соответствовавшие бедным отработавших газам, зафиксированные датчиками в соответствующих выпускных каналах, когда все цилиндры были отключены. Как сказано выше, в выбранном цилиндре (цилиндрах) может происходить сгорание воздуха и топлива в течение одного или нескольких рабочих циклов двигателя, когда другие цилиндры отключены и не получают топливо.
Указанный впрыск топлива может также включать в себя определение количества впрыскиваемого топлива при каждом из двух последовательных импульсов, при этом общее количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр за событие сгорания, может быть ниже порогового. Пороговое количество впрыскиваемого топлива может зависеть от предела управляемости транспортного средства, при этом впрыск топлива в количестве выше порогового может ухудшить управляемость транспортного средства. В дополнение к определению общего количества топлива, подаваемого за указанные два импульса, может быть определено относительное количество топлива, которое должно быть подано при каждом импульсе впрыска топлива, для достижения разности воздушно-топливного отношения выше пороговой после указанных импульсов. Иными словами, могут быть выбраны такие первая длительность импульса впрыска топлива и вторая длительность импульса, чтобы их разность превышала пороговую.
Как показано на ФИГ. 3, в результате подачи топлива в выбранную группу цилиндров, содержащую цилиндр А1 и цилиндр В1, отработавшие газы из цилиндра А1 текут к датчику 126А, а отработавшие газы из цилиндра В1 текут к датчику 126В. Таким образом, каждый из датчиков измеряет только состав отработавших газов одного цилиндра, что позволяет преодолеть такой недостаток, как нечувствительность датчика.
На шаге 606 способа 600 определяют значение коэффициента лямбда, соответствующее каждому из двух последовательных импульсов впрыска топлива, при каждом выпуске продуктов сгорания в выпускную систему из цилиндра, сжигающего воздух и топливо. В контексте настоящего описания, определение значения коэффициента лямбда включает в себя определение разности воздушно-топливного отношения при импульсе и воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси. Таким образом, значение коэффициента лямбда для первого импульса определяют по разности воздушно-топливного отношения после первого импульса и воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси. Значение коэффициента лямбда может коррелировать с количеством топлива, впрыскиваемого в цилиндр после первого импульса, а количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр, может зависеть от длительности импульса впрыска, подаваемого на топливную форсунку цилиндра, в который впрыскивают топливо во время первого импульса. Длительность импульса впрыска топлива соответствует количеству впрыскиваемого в цилиндр топлива. В качестве одного примера, если топливо и в цилиндр А1, и в цилиндр В1 подают 10 раз за время подачи топлива в группу цилиндров, то можно определить 10 отдельных значений коэффициента лямбда для каждого из двух последовательных импульсов в цилиндр А1 и цилиндр В1. После определения значений коэффициента лямбда способ 600 переходит на шаг 608.
На шаге 608 сопоставляют разность воздушно-топливного отношения для двух последовательных импульсов с соответствующей разностью первой и второй длительностей двух последовательных импульсов. Иными словами, первый коэффициент лямбда для первого импульса сравнивают со вторым коэффициентом лямбда для второго импульса. Как раскрыто на примере ФИГ. 7, первый импульс может иметь первую длительность PW1 импульса впрыска топлива, соответствующую первому количеству
Figure 00000001
впрыскиваемого топлива, при этом первый импульс может создавать первое значение lambda1 коэффициента лямбда (относительно ВТО максимально бедной смеси в состоянии ОТРЗ). Аналогичным образом, второй импульс может иметь вторую длительность PW2 импульса, соответствующую второму количеству
Figure 00000002
впрыскиваемого топлива, при этом второй импульс может создавать второе значение lambda2 коэффициента лямбда (относительно ВТО максимально бедной смеси в состоянии ОТРЗ). Контроллер может сопоставить разность длительностей импульсов впрыска топлива (PW1-PW2), или разность количеств впрыскиваемого топлива
Figure 00000003
с соответствующим изменением воздушно-топливного отношения (lambda1 - lambda2).
На шаге 610 определяют погрешность форсунки по результату указанного сопоставления. А именно, приняв поток от продувки или ПВК постоянным во время ОТРЗ, погрешность форсунки определяют по соотношению разности первого и второго коэффициентов лямбда и разности первого и второго количеств впрыскиваемого топлива (или первой и второй длительностей импульсов), без учета какого-либо влияния продувки или ПВК.
После осуществления двух последовательных импульсов впрыска топлива разной длительности в группу цилиндров, может быть создано математическое выражение, связывающее воздушно-топливное отношение с количеством впрыскиваемого топлива, погрешностью топливной форсунки, количеством топливных паров от продувки и величиной заряда воздуха согласно Уравнению 1, где «sum» означает результат сложения переменных в скобках. AFRn - среднее воздушно-топливное отношение за один или несколько рабочих циклов двигателя,
Figure 00000004
- величина совокупного заряда воздуха,
Figure 00000005
- количество впрыскиваемого топлива в цилиндре для n-ного импульса впрыска топлива,
Figure 00000006
- количество топливных паров, продуваемых из системы, а kc - коэффициент отклонения топливной форсунки.
Figure 00000007
Приняв постоянными величину заряда воздуха и количество топливных паров, продуваемых из системы во время определения погрешности форсунки (так как продолжительность алгоритма определения обычно коротка), может быть установлено соотношение, связывающее отклонение той или иной топливной форсунки с заданным количеством топлива. В данном примере в группу цилиндров подают два импульса впрыска топлива разной длительности и осуществляют сжигание, после чего определяют концентрации кислорода в образовавшихся отработавших газах, соответствующие указанным импульсам впрыска топлива. Затем может быть создана система уравнений (на основе Уравнения 1), которую решают для определения отклонения той или иной форсунки относительно заданного количества топлива, kc как раскрыто в Уравнении 2.
Figure 00000008
Поскольку погрешности, вызванные продувкой и ПВК, приняты постоянными после подачи первого и второго импульсов впрыска топлива разной длительности, вычисление разности значений коэффициента лямбда для указанных двух импульсов приводит к нейтрализации погрешности, вызванной продувкой и ПВК. Таким образом, результат определения погрешности топливной форсунки не зависит от отклонений воздушно-топливного отношения, связанных с топливными парами от продувки и ПВК.
Наличие воздушно-топливного дисбаланса по цилиндрам может быть установлено на основании отклонения относительного изменения ВТО после двух последовательных импульсов впрыска топлива разной длительности от необходимого или ожидаемого изменения воздушно-топливного отношения в двигателе, причем в основе ожидаемого изменения воздушно-топливного отношения лежит разность длительностей первого и второго импульсов впрыска топлива. В данном случае отклонение коэффициента лямбда в цилиндре не определяют путем сравнения одного значения или среднего значения коэффициентов лямбда каждого импульса со значением ожидаемого коэффициента лямбда для соответствующего импульса, поскольку в таком расчете не были бы достоверно учтены отклонения воздушно-топливного отношения, вызванные топливными парами от продувки или ПВК.
В одном примере может быть определена разность заранее определенного максимально бедного значения коэффициента лямбда (например, 2.5λ), когда через двигатель прокачивают воздух без впрыска топлива) и фактического значения коэффициента лямбда для первого количества топлива, впрыснутого при первом импульсе в выбранный цилиндр (например, 2.0λ). В данном примере значение разности составляет 0.5λ. Аналогичным образом, может быть определена разность заранее определенного максимально бедного значения коэффициента лямбда (например, 2.5λ) и фактического значения коэффициента лямбда для второго количества топлива, впрыснутого при втором импульсе в выбранный цилиндр (например, 0.5λ). В данном примере значение разности составляет 2.0λ. Первое из десяти значений коэффициента лямбда, соответствующих первому импульсу в цилиндре А1, может быть вычтено из максимально бедного значения коэффициента лямбда для определения первой разности коэффициента лямбда (в данном случае - 0.5λ) для первого импульса в цилиндр А1 для данного события ОТРЗ. Аналогичным образом, первое из десяти значений коэффициента лямбда, соответствующих второму импульсу в цилиндре А1, может быть вычтено из максимально бедного значения коэффициента лямбда для определения второй разности коэффициента лямбда (в данном случае - 2.0λ) для второго импульса в цилиндр А1 для данного события ОТРЗ. Относительную разность определяют как 2.0-0.5=1.5λ. При этом, в данном примере разность количеств впрыскиваемого топлива для первого и второго импульсов впрыска топлива
Figure 00000009
может соответствовать ожидаемой относительной разности 1.8λ. Затем определяют относительное отклонение коэффициента лямбда для данного события ОТРЗ путем вычитания фактической разности коэффициента лямбда из ожидаемой разности, и если результат превышает порог, может быть установлено наличие воздушно-топливного дисбаланса в цилиндре А1 относительно других цилиндров, так как его собственное изменение воздушно-топливного отношения не соответствует ожидаемому для него изменению воздушно-топливного отношения. Или же среднее значение десяти значений коэффициента лямбда для первого и второго импульсов цилиндра А1 вычитают из максимально бедного значения коэффициента лямбда для определения первой и второй средних разностей коэффициента лямбда соответственно для первого и второго импульсов в цилиндр А1 для данного события ОТРЗ.
Затем разность средней разности коэффициента лямбда для данного события ОТРЗ вычитают из значения ожидаемой разности коэффициентов лямбда (в основе которой лежат первая и вторая длительности импульса), и если результат превышает порог, может быть установлено наличие дисбаланса в цилиндре А1 относительно других цилиндров. Контроллер может увеличить или уменьшить впрыск топлива во время будущих событий сгорания в цилиндре с учетом величины несоответствия между значениями ожидаемой разности коэффициентов лямбда и фактической/средней разности коэффициентов лямбда. Таким образом, способ 600 в состоянии отсечки топлива в режиме замедления (ОТРЗ) с включенной продувкой содержит шаги, на которых: подают последовательные первый и второй импульсы впрыска топлива разной длительности из форсунки в цилиндр и определяют погрешность для данной форсунки по соотношению фактического изменения коэффициента лямбда между первым и вторым импульсами и ожидаемого изменения коэффициента лямбда, при этом указанное изменение представляет собой изменение от минимального значения (представленного на 708 и 710 диаграммы 700) до ближайшего к нему значения на плато; и после окончания состояния ОТРЗ регулируют подачу топлива из данной форсунки с учетом результата определения погрешности.
В другом примере указанное ожидаемое значение может представлять собой заранее заданное единственное значение, с которым сравнивают разность коэффициентов лямбда первого и второго импульсов впрыска топлива цилиндра А1. Например, если единственное ожидаемое значение коэффициента лямбда равно 2.0, при этом коэффициент лямбда смеси, сгорающей в цилиндре, при первом импульсе впрыска топлива составляет 1.9 при данном событии сгорания, а при втором импульсе впрыска топлива - 0.4 при данном событии сгорания, отклонение коэффициента лямбда, определенное на шаге 606, составит 0.5, и может быть установлено наличие отклонения коэффициента лямбда в сторону обогащения. Или же указанное единственное ожидаемое значение коэффициента лямбда можно сравнить со средним значением разности десяти значений коэффициента лямбда при первом и втором импульсах впрыска топлива для цилиндра А1. В основе заранее заданного единственного ожидаемого значения может лежать разность количеств топлива, впрыскиваемого в цилиндр А1, для сжигания при первом и втором импульсах впрыска топлива,
Figure 00000010
. Контроллер может увеличить или уменьшить впрыск топлива во время будущих событий сгорания в цилиндре с учетом величины разности заранее заданного единственного значения отклонения коэффициента лямбда и результата определения отклонения коэффициента лямбда на шаге 606.
В еще одном примере ожидаемое значение может представлять собой диапазон коэффициентов лямбда (например, 2.0λ-1.8λ). Одно из десяти выборочных значений или среднее значение десяти выборочных значений коэффициента лямбда, соответствующее разности выборочных значений коэффициента лямбда при первом и втором импульсах впрыска топлива для цилиндра А1, можно сравнить с диапазоном ожидаемых значений. Если указанное одно из выборочных значений или среднее значение выборочных значений коэффициента лямбда находится в ожидаемом диапазоне, это означает, что дисбаланс не выявлен. При этом, если указанное одно из выборочных значений или среднее значение выборочных значений коэффициента лямбда не находится в ожидаемом диапазоне, может быть установлено наличие дисбаланса коэффициента лямбда в цилиндре. Аналогичный анализ может быть выполнен в отношении цилиндра В1 и других цилиндров. Контроллер может увеличить или уменьшить впрыск топлива во время будущих событий сгорания в цилиндре с учетом величины разности между указанным диапазоном значений ожидаемого коэффициента лямбда и результатом измерения коэффициента лямбда на шаге 606. Например, если ожидаемое значение представляет собой диапазон от 2.0λ до 1.8λ, при этом результат измерения изменения относительно друг друга коэффициентов лямбда при первом и втором импульсах на шаге 606 составляет 2.1λ, впрыск топлива в цилиндр можно увеличить, так как значение коэффициента лямбда 2.1 беднее ожидаемого. Относительно бедное значение коэффициента лямбда регулируют путем увеличения базового количества впрыскиваемого в цилиндр топлива на коэффициент, в основе которого лежит отклонение коэффициента лямбда 0.1.
Если в результате сравнения одного из значений или среднего значения разности коэффициентов лямбда первого и второго импульсов впрыска топлива при событии сгорания в цилиндре с ожидаемым значением будет выявлено отклонение коэффициента лямбда, ответ будет "да", и способ 600 следует на шаг 610. В противном случае, ответ будет "нет", и способ 600 следует на шаг 612.
Также следует отметить, что, если во время подачи топлива в цилиндры, работу которых возобновили, будет запрошено переключение передач, впрыск топлива прекращают до завершения переключения передач. Если переключение передач запрашивают в промежутке между впрысками в разные цилиндры, как показано на ФИГ. 9, впрыск топлива и анализ отклонения коэффициента лямбда откладывают до завершения переключения. Не выполняя анализ коэффициента лямбда и впрыск топлива во время переключения передач, можно снизить вероятность того, что будет спровоцировано отклонение коэффициента лямбда.
На шаге 612 способа 600 проверяют, были ли определены значения коэффициента лямбда и отклонения коэффициента лямбда для всех цилиндров. Если значения/отклонения коэффициента лямбда были оценены не для всех цилиндров, и отсутствуют одно или несколько значений коэффициента лямбда, относящихся к цилиндрам, ответ будет "нет", и способ 600 следует на шаг 613. В противном случае, ответ будет "да", и способ 600 следует на шаг 616.
На шаге 613 способа 600 проверяют, соблюдены ли или имеют ли место условия для ОТРЗ. Водитель может нажать педаль акселератора, или частота вращения двигателя может упасть ниже необходимой, так что условия для ОТРЗ не будут соблюдены. Если условия для ОТРЗ не соблюдены, ответ будет "нет", и способ 600 следует на шаг 614. В противном случае, ответ будет "да", и способ 600 следует на шаг 615.
На шаге 614 способа 600 осуществляют выход из ОТРЗ и возврат к регулированию воздушно-топливного отношения в замкнутом контуре. Работу цилиндров возобновляют путем подачи искры и топлива в отключенные цилиндры. Таким образом, регулирование воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре также прекращают, несмотря на то, что значения коэффициента лямбда были получены не для всех цилиндров двигателя. В некоторых примерах, если регулирование воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре прекращают досрочно, контроллер может сохранить любые значения коэффициента лямбда, измеренные для выбранной группы (групп) цилиндров, а впоследствии сначала выбрать другую группу (группы) цилиндров во время следующей операции регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре. То есть, если значения коэффициента лямбда для некоторой группы цилиндров не были получены во время операции регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре, данная группа может быть первой группой цилиндров, для которой будут определены значения коэффициента лямбда для установления наличия или отсутствия дисбаланса во время следующего события ОТРЗ. Способ 600 следует на шаг завершения после возврата двигателя к регулированию воздушно-топливного отношения в замкнутом контуре.
На шаге 615 способа 600 выбирают следующую группу цилиндров для определения значений коэффициента лямбда для установления наличия или отсутствия дисбаланса. Выбор следующей группы цилиндров может включать в себя выбор цилиндров, отличных от тех, чтобы были в выбраны в предыдущую группу цилиндров. Например, можно выбрать цилиндры A3 и В3 вместо А1 и В1. Дополнительно или альтернативно, способ 600 может выбирать группы цилиндров последовательно по расположению в ряду цилиндров. Например, цилиндры А2 и В3 могут образовать группу цилиндров после того, как топливо подавали в цилиндры А1 и В1 выбранной группы цилиндров. Способ 600 возвращается на шаг 603 для возобновления работы выбранной группы цилиндров, как было раскрыто выше.
На шаге 616 способа 600 прекращают регулирование воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре, в том числе прекращают процессы включения цилиндров и выбора групп цилиндров. То есть способ 600 возвращается к номинальному режиму ОТРЗ, в котором отключают все цилиндры и не определяют дисбаланс в цилиндрах. Способ 600 следует на шаг 618 после возврата двигателя в номинальный режим ОТРЗ.
На шаге 618 способа 600 проверяют, соблюдены ли условия для ОТРЗ. Если ответ будет "нет", способ 600 следует на шаг 620. В противном случае, ответ будет "да", и способ 600 возвращается на шаг 618. Условия для ОТРЗ могут исчезнуть, если частота вращения двигателя падает ниже пороговой, или в случае нажатия на педаль акселератора.
На шаге 620 способа 600 осуществляют выход из ОТРЗ и возобновление работы всех цилиндров с регулированием подачи топлива в замкнутом контуре. Работу цилиндров можно возобновлять в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Способ 600 следует на шаг 622 после возобновления работы цилиндров двигателя.
На шаге 622 способа 600 регулируют работу любых цилиндров, в которых было выявлено отклонение коэффициента лямбда на шаге 608. Регулирование может включать в себя коррекцию количеств впрыскиваемого в цилиндры двигателя топлива путем изменения момента впрыска топлива, например, в сторону опережения или запаздывания. Изменения момента впрыска топлива могут быть пропорциональны отклонению друг от друга коэффициентов лямбда при первом и втором импульсах впрыска топлива, как раскрыто на шаге 608. Например, если ожидаемое отклонение коэффициента лямбда составляет 2.0, а результат измерения отклонения друг от друга коэффициентов лямбда при первом и втором импульсах впрыска топлива - 1.8, величина погрешности может быть равна 0.2, что указывает на отклонение воздушно-топливного отношения в данном цилиндре в сторону обогащения. Указанное регулирование может также включать в себя впрыск большего или меньшего количества топлива в зависимости от типа погрешности или отклонения коэффициента лямбда. Например, при наличии в одном цилиндре признаков отклонения или погрешности коэффициента лямбда в сторону обогащения, указанное регулирование может включать в себя уменьшение подачи топлива и/или увеличение подачи воздуха в данный цилиндр. Способ 600 можно завершить после внесения корректировок, соответствующих результатам определения отклонения коэффициента лямбда для каждого цилиндра.
Следует понимать, что в системах двигателя, где каждый цилиндр содержит форсунку непосредственного впрыска и форсунку впрыска во впускной канал, вышеуказанное решение с двумя последовательными импульсами впрыска топлива разной длительности может создавать преимущество, состоящее в определении и различении погрешностей, относящихся к форсунке непосредственного впрыска, от тех, что относятся к форсунке впрыска во впускной канал. Например, контроллер может выполнить первый цикл алгоритма для определения погрешностей, относящихся к форсунке непосредственного впрыска каждого цилиндра, а затем второй цикл алгоритма для определения погрешностей, относящихся к форсунке впрыска во впускной канал каждого цилиндра (или наоборот).
Таким образом, на ФИГ. 6 предложен способ, содержащий шаги, на которых: во время события отсечки топлива в режиме замедления (ОТРЗ) последовательно подают топливо в цилиндры в группе цилиндров, при этом топливо в каждый цилиндр подают последовательно первым и вторым импульсами впрыска топлива разной длительности из форсунки; и на основе отклонения коэффициента лямбда между первым и вторым импульсами определяют погрешность впрыска топлива для данной форсунки и дисбаланс воздушно-топливного отношения для каждого цилиндра. Способ также содержит шаг, на котором регулируют последующую работу двигателя в зависимости от выявленного отклонения воздушно-топливного отношения. Способ отличается тем, что группу цилиндров выбирают по порядку воспламенения и/или месту цилиндра в данном порядке воспламенения. Способ отличается тем, что подача топлива в группу цилиндров, по которой определяют наличие воздушно-топливного дисбаланса, происходит только после получения результата измерения воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси во время ОТРЗ.
В некоторых примерах способ отличается тем, что регулирование последующей работы двигателя включает в себя регулирование длительности импульса впрыска топлива после завершения ОТРЗ в зависимости от результатов определения погрешности впрыска топлива и дисбаланса воздушно-топливного отношения. Способ отличается тем, что в основе ожидаемого отклонения воздушно-топливного отношения лежит разность длительностей первого и второго импульсов впрыска топлива. Способ отличается тем, что регулирование последующей работы двигателя включает в себя регулирование последующих впрысков топлива в цилиндр в зависимости от выявленного отклонения воздушно-топливного отношения после завершения ОТРЗ. Способ отличается тем, что в группу цилиндров подают топливо и эксплуатируют ее для осуществления цикла сгорания несколько раз во время ОТРЗ с получением множества показаний воздушно-топливного отношения, используемых совместно для выявления указанного дисбаланса.
На ФИГ. 8 изображена рабочая последовательность 800, иллюстрирующая примеры результатов для ряда цилиндров двигателя, содержащего три цилиндра (например, шестицилиндрового V-образного двигателя с двумя рядами цилиндров, по три цилиндра в каждом ряду). Линия 802 представляет наличие или отсутствие ОТРЗ, линия 804 представляет форсунку первого цилиндра, линия 806 представляет форсунку второго цилиндра, линия 808 представляет форсунку третьего цилиндра, сплошная линия 810 представляет сигнал датчика отработавших газов (УДКОГ) в виде коэффициента лямбда, точечная линия 812 представляет ожидаемое значение коэффициента лямбда, а линия 814 представляет стехиометрическое значение коэффициента лямбда (например, 1). Линия 812 представляет собой то же значение, что и линия 810, когда видна только линия 810. Для линий 804, 806 и 808, значение "1" означает, что топливная форсунка впрыскивает топливо (например, в цилиндр впрыскивают топливо), а значение "0" - то, что топливо не впрыскивают (например, цилиндр отключен). Горизонтальные оси каждого графика представляют время, значения которого растут с левой к правой стороне фигуры.
До Т1 в первый, второй и третий цилиндры впрыскивают топливо в номинальном режиме работы двигателя (например, при стехиометрическом воздушно-топливном отношении), на что указывают линии 804, 806 и 808 соответственно. В результате, значения коэффициента лямбда в цилиндрах по существу равны 1, на что указывает линия 810 и линия 814. Значение коэффициента лямбда может вычислять контроллер (например, контроллер 12) по концентрации кислорода в выпускной системе двигателя, измеренной датчиком отработавших газов (например, датчиком 126). В это время режим ОТРЗ отключен, на что указывает линия 802.
В момент Т1 условия для ОТРЗ наступили, и ОТРЗ начинают, как раскрыто выше на примере ФИГ. 4. В результате, прекращают подачу топлива во все цилиндры двигателя (например, отключают цилиндры), при этом воздушно-топливное отношение становится беднее и возрастает до максимального воздушно-топливного отношения, соответствующего перекачке воздуха через цилиндры двигателя без впрыска топлива.
После Т1 и до Т2 ОТРЗ продолжается, и воздушно-топливное отношение продолжает расти до воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси. Форсунки не могут начать впрыск топлива, пока не пройдет пороговое время (например, 5 секунд) после начала ОТРЗ. Дополнительно или альтернативно, форсунки могут начать впрыск топлива, если УДКОГ зафиксирует максимальное воздушно-топливное отношение. Наступление условий для подачи топлива в выбранную группу цилиндров отслеживают.
В момент Т2 первый цилиндр включают в связи с наступлением условий для подачи топлива в выбранную группу цилиндров (например, двигатель не проходит через точку нулевого крутящего момента, скорость транспортного средства ниже пороговой, и не происходит понижение передачи), поэтому форсунка 1 впрыскивает топливо в первый цилиндр двумя сериями последовательных первого и второго импульсов впрыска топлива разной длительности. Как раскрыто выше, выбранная группа цилиндров может содержать как минимум один цилиндр из каждого ряда цилиндров. То есть количество рядов цилиндров может равняться количеству цилиндров в группе цилиндров, в которой из каждого ряда цилиндров выбирают один цилиндр. Дополнительно или альтернативно, выбранная группа цилиндров в однорядном двигателе может содержать как минимум один цилиндр двигателя.
После Т2 и до Т3 в первом цилиндре происходит сгорание. Как показано, сгорание в первом цилиндре происходит четыре раза с четырьмя отдельными значениями длительности импульса впрыска топлива, при этом каждая длительность импульса впрыска топлива соответствует одному событию сгорания. Концентрацию кислорода в отработавших газах измеряет УДКОГ (например, датчик отработавших газов), а контроллер рассчитывает значение коэффициента лямбда, соответствующее каждому событию сгорания, по показанию УДКОГ. Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что можно выполнить и другое подходящее количество сжиганий. Как показано, в результате впрысков топлива в первый цилиндр получают разные значения коэффициента лямбда, каждое из которых соответствует количеству впрыскиваемого топлива. При этом в некоторых примерах регулирование воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре может предусматривать впрыск аналогичных количеств топлива, чтобы при каждом впрыске количество впрыскиваемого топлива и значения коэффициента лямбда были аналогичными.
Результаты измерения коэффициента лямбда для первого цилиндра сравнивают с ожидаемым значением коэффициента лямбда (линия 812). Если результаты измерения коэффициента лямбда не равны ожидаемому, то может быть выявлено и определено отклонение воздушно-топливного отношения или значение коэффициента лямбда, могущее вызвать воздушно-топливный дисбаланс по цилиндрам, как раскрыто выше на примере ФИГ. 6. Однако, как показано, значения коэффициента лямбда первого цилиндра равны ожидаемым, поэтому значение отклонения или погрешности воздушно-топливного отношения не определяют.
В некоторых примерах для включенного цилиндра можно выявить разность коэффициентов лямбда при первом и втором импульсах впрыска топлива (например, 2.5-2.0=.5). Разность коэффициентов лямбда можно сравнить с ожидаемой разностью коэффициентов лямбда. Если разность коэффициентов лямбда по существу не равна ожидаемой, то можно установить наличие дисбаланса воздушно-топливного отношения и определить его. В основе определяемого дисбаланса может лежать величина погрешности. Например, если результат измерения отклонения друг от друга коэффициентов лямбда первого и второго импульсов впрыска топлива составляет 0.5, при этом ожидаемая разность коэффициентов лямбда составляет 0.4, то существует погрешность величиной 0.1. Таким образом, полученное значение погрешности подачи топлива может стать основой для регулирования подачи топлива после окончания ОТРЗ. Например, базовое количество топлива для достижения необходимого значения коэффициента лямбда в цилиндре можно изменить пропорционально величине погрешности 0.1 для устранения отклонения коэффициента лямбда в цилиндре.
В некоторых примерах дополнительно или альтернативно, результат измерения отклонения друг от друга коэффициентов лямбда первого и второго импульсов можно сравнить с пороговым диапазоном, как было раскрыто выше. Если измеренная разность коэффициентов лямбда не лежит в пороговом диапазоне, то можно установить наличие дисбаланса и определить его. Дополнительно или альтернативно, в некоторых примерах процесс регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре можно выполнять заданное количество раз, а результаты можно усреднить для установления наличия дисбаланса воздушно-топливного отношения.
В момент Т3 первый цилиндр отключают, и ОТРЗ продолжается. Воздушно-топливное отношение возвращается к воздушно-топливному отношению максимально бедной смеси. После Т3 и до Т4 ОТРЗ продолжается без подачи топлива в выбранную группу цилиндров. В результате, воздушно-топливное отношение остается на уровне воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси. Процесс регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре может выбрать следующую группу цилиндров для подачи топлива. Регулирование воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре может предусматривать возврат воздушно-топливного отношения к воздушно-топливному отношению максимально бедной смеси до начала подачи топлива в следующую группу цилиндров для сохранения однородных исходных данных (например, воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси) для каждой группы цилиндров. Наступление условий для подачи топлива в следующую группу цилиндров отслеживают.
В некоторых примерах дополнительно или альтернативно, подачу топлива в следующую группу цилиндров можно осуществлять непосредственно после подачи топлива в первую группу цилиндров. Таким образом, процесс регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре может выбрать следующую группу цилиндров в момент Т3, например, без ожидания возврата коэффициента лямбда к воздушно-топливному отношению максимально бедной смеси.
В момент Т4 включают второй цилиндр, и форсунка 2 осуществляет две серии последовательных первого и второго импульсов впрыска топлива разной длительности в связи с наступлением условий для подачи топлива в этот цилиндр. ОТРЗ продолжается, а первый и третий цилиндры остаются в отключенном состоянии. После Т4 и до Т5 топливо во второй цилиндр подают четыре раза с созданием четырех длительностей импульсов впрыска топлива, при этом каждая длительность импульса впрыска топлива соответствует одному событию сгорания во втором цилиндре. Значение концентрации кислорода в отработавших газах пересчитывают в результат измерения коэффициента лямбда, соответствующий значению коэффициента лямбда для каждого импульса впрыска топлива второго цилиндра. Результаты измерения коэффициента лямбда второго цилиндра по существу равны ожидаемым значениям коэффициента лямбда. Поэтому дисбаланс воздушно-топливного отношения не определяют.
В момент Т5 второй цилиндр отключают, в результате чего коэффициент лямбда растет в сторону значения, соответствующего воздушно-топливному отношению максимально бедной смеси. ОТРЗ продолжается. После Т5 и до Т6 в процессе регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре выбирают следующую группу цилиндров и ждут возврата коэффициента лямбда к значению, соответствующему воздушно-топливному отношению максимально бедной смеси, перед тем, как начать подачу топлива в следующую группу цилиндров. ОТРЗ продолжается, при этом все цилиндры остаются в отключенном состоянии. Наступление условий для подачи топлива в следующую группу цилиндров отслеживают.
В момент Т6 включают третий цилиндр, и форсунка 3 осуществляет две серии последовательных первого и второго импульсов впрыска топлива разной длительности в третий цилиндр в связи с наступлением условий для подачи топлива в этот цилиндр. ОТРЗ продолжается, а первый и второй цилиндры остаются в отключенном состоянии. После Т6 и до Т7 топливо в третий цилиндр подают четыре раза с созданием четырех длительностей импульсов впрыска топлива, при этом каждая длительность импульса впрыска топлива соответствует одному событию сгорания в третьем цилиндре. Значение концентрации кислорода в отработавших газах пересчитывают в результаты измерения коэффициента лямбда, соответствующие событиям сгорания в третьем цилиндре. Результаты измерения коэффициента лямбда третьего цилиндра меньше ожидаемого значения коэффициента лямбда (линия 812). Следовательно, в третьем цилиндре имеет место дисбаланс воздушно-топливного отношения, а именно, погрешность или отклонение воздушно-топливного отношения в сторону обеднения. Определяют погрешность воздушно-топливного отношения или отклонение коэффициента лямбда для третьего цилиндра с возможностью их использования при эксплуатации третьего цилиндра во время работы двигателя после окончания ОТРЗ.
В момент Т7 отключают третий цилиндр, следовательно, теперь отключены все цилиндры. Процесс регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре прекращают, а ОТРЗ можно продолжать до тех пор, пока имеют место условия для ОТРЗ. После Т7 и до Т8 ОТРЗ продолжается, и все цилиндры остаются в отключенном состоянии. Значение коэффициента лямбда согласно показаниям УДКОГ равно воздушно-топливному отношению максимально бедной смеси.
В момент Т8 условия для ОТРЗ более не соблюдаются (например, происходит нажатие педали акселератора), и ОТРЗ прекращают. Прекращение ОТРЗ включает в себя подачу топлива во все цилиндры двигателя. В первый цилиндр поступает топливо из форсунки 1, а во второй цилиндр - из форсунки 2 без каких-либо корректировок по результатам регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре. Момент впрыска топлива топливной форсунки третьего цилиндра может быть скорректирован с учетом результата определения отклонения воздушно-топливного отношения для увеличения или уменьшения подачи топлива в третий цилиндр. Указанная корректировка (корректировки) может включать в себя увеличение количества впрыскиваемого топлива относительно впрысков топлива при аналогичных условиях до ОТРЗ, так как в основе результата определения отклонения воздушно-топливного отношения лежит отклонение воздушно-топливного отношения в сторону обеднения. Благодаря впрыску большего количества топлива, воздушно-топливное отношение третьего цилиндра может стать по существу равным стехиометрическому (например, коэффициент лямбда будет равен 1). После Т8 двигатель продолжает работать в номинальном режиме. Режим ОТРЗ все так же отключен. В первый, второй и третий цилиндры подают топливо, и, согласно показаниям УДКОГ, значение коэффициента лямбда по существу равно стехиометрическому.
На ФИГ. 9 изображена последовательность ОТРЗ в транспортном средстве, когда анализ отклонения коэффициента лямбда откладывают для снижения вероятности получения значения коэффициента лямбда с ошибкой. Последовательность 900 показывает, что впрыск топлива во второй цилиндр отложен в связи с запросом переключения передач. Показаны примеры результатов для ряда цилиндров двигателя, содержащего три цилиндра (например, шестицилиндрового V-образного двигателя с двумя рядами цилиндров, по три цилиндра в каждом ряду). Линия 902 представляет наличие или отсутствие ОТРЗ, линия 904 представляет форсунку первого цилиндра, линия 906 представляет форсунку второго цилиндра, линия 908 показывает наличие или отсутствие запроса переключения передач, сплошная линия 910 представляет сигнал датчика отработавших газов (УДКОГ) в виде коэффициента лямбда, точечная линия 912 представляет ожидаемое значение коэффициента лямбда, а линия 914 - стехиометрическое значение коэффициента лямбда (например, 1). Линия 912 представляет собой то же значение, что и линия 910, когда видна только линия 910. Для линий 904 и 906 значение "1" означает, что топливная форсунка впрыскивает топливо (например, в цилиндр впрыскивают топливо), а значение "0" - то, что топливо не впрыскивают (например, цилиндр отключен). Запрос переключения передач имеет место, когда линия 908 находится на относительно высоком уровне. Запрос переключения передач отсутствует, когда линия 908 находится на относительно низком уровне. Горизонтальные оси каждой линии обозначают время, значения которого растут от левой стороны фигуры к правой стороне фигуры.
До Т10 в первый и второй цилиндры подают топливо в номинальном режиме работы двигателя (например, при стехиометрическом воздушно-топливном отношении), на что указывают линии 904 и 906. Переключение передач не запрошено. Значения коэффициента лямбда отработавших газов указанных цилиндров по существу равно 1, на что указывают линия 910 и линия 914. Значение коэффициента лямбда может вычислять контроллер (например, контроллер 12) по концентрации кислорода в выпускной системе двигателя, измеренной датчиком отработавших газов (например, датчиком 126). Режим ОТРЗ отключен, на что указывает линия 902.
В момент Т10 условия для ОТРЗ наступили, и ОТРЗ начинают, как раскрыто выше на примере ФИГ. 4. В результате, прекращают подачу топлива во все цилиндры двигателя (например, отключают цилиндры), при этом воздушно-топливное отношение становится беднее и возрастает до максимального воздушно-топливного отношения, соответствующего перекачке воздуха через цилиндры двигателя без впрыска топлива.
После Т10 и до Т11 ОТРЗ продолжается, и воздушно-топливное отношение продолжает расти до воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси. Форсунки не могут начать впрыск топлива, пока не пройдет пороговое время (например, 5 секунд) после начала ОТРЗ. Дополнительно или альтернативно, форсунки не могут начать впрыск топлива, пока УДКОГ не зафиксирует максимальное воздушно-топливное отношение. Наступление условий для подачи топлива в выбранную группу цилиндров отслеживают.
В момент Т11 первый цилиндр включают в связи с наступлением условий для подачи топлива в выбранную группу цилиндров (например, двигатель не проходит через точку нулевого крутящего момента, скорость транспортного средства ниже пороговой и не происходит понижение передачи), поэтому форсунка 1 впрыскивает топливо в первый цилиндр двумя сериями последовательных первого и второго импульсов впрыска топлива разной длительности. Как раскрыто выше, выбранная группа цилиндров может содержать как минимум один цилиндр из каждого ряда цилиндров. То есть количество рядов цилиндров может равняться количеству цилиндров в группе цилиндров, в которой из каждого ряда цилиндров выбирают один цилиндр. Дополнительно или альтернативно, выбранная группа цилиндров в однорядном двигателе может содержать как минимум один цилиндр двигателя. Группа цилиндров также может быть выбрана по порядку работы и/или местоположению, при этом цилиндры выбирают последовательно для создания выбранной группы цилиндров, в которую будут подавать топливо. На примере ФИГ. 3 первая выбранная группа цилиндров может быть образована цилиндрами А1 и В1. После получения значений для первой выбранной группы цилиндров, можно выбрать вторую группу цилиндров в составе цилиндров А2 и В2 для подачи в них топлива. Таким образом, при дальнейшем выборе групп цилиндров цилиндры можно выбирать последовательно.
После Т11 и до Т12 в первом цилиндре происходит сгорание. Как показано, сгорание в первом цилиндре происходит четыре раза с четырьмя отдельными значениями длительности импульса впрыска топлива, при этом каждая длительность импульса впрыска топлива соответствует одному событию сгорания. Концентрацию кислорода в отработавших газах измеряет УДКОГ (например, датчик отработавших газов), а контроллер рассчитывает значение коэффициента лямбда, соответствующее каждому событию сгорания, по показанию УДКОГ. Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что можно выполнить и другое подходящее количество сжиганий. Как показано, в результате впрысков топлива в первый цилиндр получают разные значения коэффициента лямбда после сгорания. При этом в некоторых примерах регулирование воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре может предусматривать впрыск аналогичных количеств топлива, чтобы каждый впрыск обеспечивал одинаковое количество топлива и одинаковые значения коэффициента лямбда.
Результаты измерения коэффициента лямбда для первого цилиндра сравнивают с ожидаемым значением коэффициента лямбда (линия 912). Если результаты измерения коэффициента лямбда не равны ожидаемому, то может быть выявлено и определено отклонение воздушно-топливного отношения или значение коэффициента лямбда, могущее вызвать воздушно-топливный дисбаланс по цилиндрам, как раскрыто выше на примере ФИГ. 6. При этом, как показано на фигуре, значения коэффициента лямбда первого цилиндра равны ожидаемым, поэтому значение отклонения или погрешности воздушно-топливного отношения не определяют.
В момент Т12 первый цилиндр отключают, и ОТРЗ продолжается. Воздушно-топливное отношение возвращается к воздушно-топливному отношению максимально бедной смеси. После Т12 и до Т13 ОТРЗ продолжается без подачи топлива в выбранную группу цилиндров. В результате, воздушно-топливное отношение остается на уровне воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси. Процесс регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре может выбрать следующую группу цилиндров для подачи топлива. Регулирование воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре может предусматривать возврат воздушно-топливного отношения к воздушно-топливному отношению максимально бедной смеси до начала подачи топлива в следующую группу цилиндров для сохранения однородных исходных данных (например, воздушно-топливное отношение максимально бедной смеси) для каждой группы цилиндров. Наступление условий для подачи топлива в следующую группу цилиндров отслеживают.
В момент Т13 второй цилиндр готов к включению, однако появляется запрос переключения передач, на что указывает переход линии 908 на относительно высокий уровень. Включение второго цилиндра откладывают в связи с запросом переключения передач, чтобы снизить вероятность того, что будут спровоцированы отклонения значений коэффициента лямбда в показаниях для второго цилиндра. Двигатель остается в режиме ОТРЗ, и начинается переключение передач. Включение второго цилиндра откладывают до завершения переключения. Переключение (например, понижение) передач завершают незадолго до момента Т14.
В момент Т14 включают второй цилиндр, и форсунка 2 осуществляет две серии последовательных первого и второго импульсов впрыска топлива разной длительности в связи с наступлением условий для подачи топлива в этот цилиндр. ОТРЗ продолжается, и первый цилиндр остается в отключенном состоянии. После Т14 и до Т15 топливо во второй цилиндр подают четыре раза с созданием четырех длительностей импульсов впрыска топлива, при этом каждая длительность импульса впрыска топлива соответствует одному событию сгорания во втором цилиндре. Значение концентрации кислорода в отработавших газах преобразуют в результат измерения коэффициента лямбда, соответствующий значению коэффициента лямбда для второго цилиндра. Результаты измерения коэффициента лямбда второго цилиндра по существу равны ожидаемым значениям коэффициента лямбда. Поэтому дисбаланс воздушно-топливного отношения не определяют.
В момент Т15 второй цилиндр отключают, в результате чего коэффициент лямбда растет в сторону значения, соответствующего воздушно-топливному отношению максимально бедной смеси. ОТРЗ продолжается. После Т15 и до Т16 процесс регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре ожидает возврата коэффициента лямбда к воздушно-топливному отношению максимально бедной смеси. ОТРЗ продолжается, при этом все цилиндры остаются в отключенном состоянии.
В момент Т16 ОТРЗ условия для ОТРЗ более не соблюдаются, поэтому работу первого и второго цилиндров возобновляют. Воздушно-топливное отношение в двигателе снова становится стехиометрическим, и двигатель начинает создавать положительный крутящий момент.
Таким образом, анализ отклонения коэффициента лямбда и подачу топлива в выбранные цилиндры, в то время как остальные цилиндры двигателя остаются в отключенном состоянии, можно отсрочить в связи с запросом переключения передач. Кроме того, если запрос переключения передач возникает, когда один из цилиндров включен, а остальные цилиндры отключены, анализ отклонения коэффициента лямбда, включающий в себя подачу топлива в указанный включенный цилиндр, можно отсрочить до завершения переключения передач. Так можно снизить вероятность отклонений значения коэффициента лямбда из-за переключения передач.
Или же дисбаланс воздушно-топливного отношения в группах цилиндров можно определять по второму способу, в основе которого лежит подача двух последовательных импульсов впрыска топлива и определение изменений создаваемого крутящего момента, коррелирующих с возмущением ускорения коленчатого вала.
Способ 500 может быть сохранен в долговременной памяти контроллера (например, контроллера 12) для проверки возможности запуска регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре во время ОТРЗ в транспортном средстве. При наступлении одного или нескольких условий для регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре, контроллер (например, контроллер во взаимодействии с одним или несколькими другими техническими средствами, например, датчиками, клапанами и т.п.) может выполнить способ 1000 на ФИГ. 10.
ФИГ. 10 иллюстрирует пример способа 1000 для выполнения регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре. В одном примере регулирование воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре может предусматривать выбор группы цилиндров для возобновления сжигания топливовоздушных смесей и контроль изменений создаваемого крутящего момента во время ОТРЗ. В одном примере группа цилиндров может представлять собой пару соответствующих друг другу цилиндров из разных рядов цилиндров. Цилиндры могут соответствовать друг другу либо по времени работы, либо по местоположению. На примере ФИГ. 3, цилиндры А1 и В1 могут образовывать группу цилиндров. Или же цилиндры можно выбирать так, чтобы сгорание топливовоздушной смеси происходило в них с разницей в 360 градусов оборота коленчатого вала, чтобы обеспечить равномерную подачу топлива и создание крутящего момента. Например, в однорядном двигателе или V-образном двигателе группа цилиндров может содержать только один цилиндр.
Способ 1000 будет раскрыт на примере компонентов и систем, изображенных на ФИГ. 1-3, в частности, двигателя 10, рядов 30А и 30В цилиндров и контроллера 12. Способ 1000 может выполнять контроллер в соответствии с машиночитаемыми командами, хранящимися в его запоминающем устройстве. Следует понимать, что способ 1000 можно применять в отношении других систем с разными конфигурациями без отступления от объема настоящего изобретения.
С помощью раскрытого в настоящей заявке решения определяют изменения крутящего момента (КМ) (по информации от датчика, измеряющего изменения ускорения коленчатого вала), коррелирующие с событиями сгорания в цилиндрах, работу которых возобновляют во время события ОТРЗ, когда двигатель вращается, и в части цилиндров двигателя не происходит сгорание топливовоздушных смесей. Датчик КМ генерирует выходной сигнал, пропорциональный выходному крутящему моменту. Так как сгорание воздуха и топлива может происходить только в одном цилиндре ряда цилиндров, выходной сигнал датчика может указывать на наличие воздушно-топливного дисбаланса в цилиндре для цилиндра, где происходит сгорание воздуха и топлива. Таким образом, предложенное решение позволяет повысить отношение «сигнал - помеха» при определении воздушно-топливного дисбаланса в цилиндре. В одном примере результат оценки крутящего момента (КМ) (определяемый по результату расчета ускорения коленчатого вала, в основе которого лежат частота вращения коленчатого вала и временная метка сигнала датчика или углового положения коленчатого вала и расстояние, пройденное коленчатым валом) определяют для каждой подачи топлива в цилиндр во время подачи топлива в группа цилиндров после открытия выпускных клапанов цилиндра, куда поступает топливо. Ожидают, что результат расчета КМ будет коррелировать с заданным значением КМ (например, требуемым значением КМ), определенным либо по разности количеств топлива первого и второго импульсов, либо по разности длительностей первого и второго импульсов.
Выполнение способа 1000 начинают на шаге 1002, на котором выбирают группу цилиндров для последующей подачи топлива во время регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре. Группу цилиндров можно выбирать по порядку работы в цилиндрах и/или расположению цилиндров, как было раскрыто выше. На примере ФИГ. 3, в качестве группы цилиндров можно выбрать цилиндры, расположенные выше всех по потоку от датчика отработавших газов (например, датчика 126) (например, цилиндры А1 и В1). Дополнительно или альтернативно, в качестве группы цилиндров могут быть выбраны цилиндры, соответствующие друг другу по времени работы (например, цилиндры А1 и В3). В некоторых примерах сгорание в цилиндрах может происходить с разницей 360 градусов для создания равномерного крутящего момента. Следовательно, цилиндры могут иметь схожее время работы и местоположение. Например, цилиндры А1 и В1 имеют дополняющее друг друга время работы и расположены выше всех по потоку от датчика отработавших газов. Например, группа цилиндров может содержать как минимум один цилиндр. В некоторых примерах группа цилиндров может содержать множество цилиндров, при этом только по одному цилиндру из каждого ряда цилиндров. Таким образом, количество цилиндров в группе может равняться количеству рядов цилиндров, при этом любой из рядов цилиндров содержит только один цилиндр, в котором происходит сгорание воздуха и топлива за один рабочий цикл двигателя (например, за два оборота для четырехтактного двигателя).
После выбора группы цилиндров способ 1000 следует на шаг 1003 для проверки соблюдения условий для впрыска топлива в выбранную группу цилиндров. Условия для начала впрыска топлива можно определить, как раскрыто в способе 1200 на ФИГ. 12. Если условия для впрыска топлива отсутствуют, способ 1000 может перейти на шаг 1004 для продолжения отслеживания условий для впрыска топлива и проверки того, наступили ли они, в более позднее время.
Если условия для впрыска топлива наступили, способ 1000 может перейти на шаг 1005 для сжигания воздуха и топлива в выбранной группе цилиндров (например, подачи топлива в группу цилиндров). Подача топлива в выбранную группу цилиндров включает в себя впрыск топлива двумя последовательными импульсами разной длительности только в выбранную группу цилиндров с одновременным оставлением других цилиндров отключенными (например, без впрыска топлива в них) и продолжением вращения двигателя. Длительность импульса впрыска топлива соответствует количеству впрыскиваемого в цилиндр топлива. То есть способ 1000 предусматривает подачу в каждый цилиндр топлива последовательными первым и вторым импульсами впрыска топлива разной длительности, при этом за первым импульсом впрыска топлива большей длительности следует второй импульс меньшей длительности. Первое значение КМ определяют для первого импульса впрыска топлива по информации о первом ускорении коленчатого вала (после подачи первого импульса), полученной от датчика КМ на шаге 1006. Второе значение КМ определяют по информации о втором ускорении коленчатого вала (после подачи второго импульса), полученной от датчика КМ на шаге 1006. Определяют разность первого и второго значений КМ и сопоставляют ее с разностью первой и второй длительностей импульсов на шаге 1008 для определения погрешности топливной форсунки на шаге 1010.
Пример, иллюстрирующий изменения крутящего момента после подачи двух последовательных импульсов впрыска топлива в группе цилиндров, представлен на диаграмме 1100 на ФИГ. 11. Первый график на ней представляет серии двух последовательных импульсов впрыска топлива разной длительности, подаваемых в группу цилиндров. Второй график представляет создаваемый крутящий момент после подачи двух последовательных импульсов впрыска топлива разной длительности в группу цилиндров. Значение "1" на вертикальной оси первого графика обозначает, что форсунка впрыскивает топливо (например, в цилиндр подают топливо), а значение "0" - то, что топливо не впрыскивают (например, цилиндр отключен). Вертикальная ось второго графика представляет возникающий крутящий момент (КМ). Горизонтальные оси каждого графика представляют время, значения которого растут с левой к правой стороне фигуры. Как показано на фигуре, подача первой серии из двух последовательных импульсов впрыска топлива разной длительности в первый цилиндр (CYL1) после Т1 и перед Т2 включает в себя подачу первого импульса 1102 впрыска топлива большей длительности PW1, после чего подают второй импульс 1104 впрыска топлива меньшей длительности PW2. Первая длительность импульса впрыска топлива может обеспечить изменение ускорения коленчатого вала, создающее первый импульс 1108 крутящего момента, при этом вторая длительность импульса впрыска топлива может обеспечить изменение ускорения коленчатого вала, создающее второй импульс 1110 крутящего момента, меньший, чем первый. Первый и второй импульсы также могут отстоять друг от друга на период 1106. Данный период может соответствовать периоду, позволяющему отличить первое изменение крутящего момента из-за первого импульса от второго изменения крутящего момента из-за второго импульса. Указанный период также можно регулировать так, чтобы подача первого и второго импульсов впрыска топлива происходила во время одного и того же события сгорания. В результате первого импульса впрыска топлива, импульс крутящего момента может привести к возмущению относительно первого ускорения коленчатого вала, как видно из 1108. В результате второго импульса впрыска топлива, импульс крутящего момента может привести ко второму возмущению 1110, величина которого отлична от величины первого возмущения крутящего момента. Импульс крутящего момента от первого импульса впрыска топлива в настоящем описании обозначают как TQ1. Импульс крутящего момента от второго импульса впрыска топлива в настоящем описании обозначают как TQ2. Как подробно раскрыто в настоящем описании, по относительному изменению КМ контроллер двигателя может определить погрешность для рассматриваемой форсунки. В частности, сравнив фактическое изменение КМ для указанных двух импульсов (дельта КМ) с ожидаемым изменением КМ, причем в основе ожидаемого изменения КМ лежит либо разность первой и второй длительностей импульсов, либо количеств топлива первого и второго импульсов, контроллер может определить погрешность форсунки. Разность результата измерения дельта КМ (разность значений КМ при первом и втором импульсах) и ожидаемого КМ далее в настоящем описании определяют как относительное отклонение КМ. Кроме того, поскольку погрешность определяют по разности ожидаемого КМ и дельты КМ, погрешность форсунки можно определять без учета доли газов от ПВК или продувки в погрешности воздушно-топливного отношения. Или же вышеуказанный анализ можно выполнять более чем с одной серией импульсов впрыска топлива, например вторая серия двух последовательных импульсов впрыска топлива может быть подана в цилиндр группы цилиндров с возможностью определения погрешности форсунки.
Вернемся к способу 1000: указанные два импульса в выбранную группу цилиндров можно подавать один или несколько раз для создания выбранного возмущения ускорения коленчатого вала после каждого события сгорания в цилиндре, работу которого возобновили. Например, два последовательных импульса могут быть поданы дважды для каждого цилиндра. Топливо подают в цилиндр до начала процесса сгорания в нем. Например, если выбранная группа цилиндров содержит цилиндры А1 и В1, то топливо подают в оба цилиндра. При подаче топлива в цилиндр А1 возникает возмущение ускорения коленчатого вала, определяемое посредством датчика КМ после выпуска продуктов сгорания смеси в цилиндре А1 в выпускную систему и возникновения возмущения крутящего момента. При подаче топлива в цилиндр В1 возникает возмущение ускорения коленчатого вала, определяемое посредством датчика КМ после выпуска продуктов сгорания смеси в цилиндре В1 в выпускную систему и возникновения возмущения крутящего момента. Как сказано выше, в выбранном цилиндре (цилиндрах) может происходить сгорание воздуха и топлива в течение одного или нескольких рабочих циклов двигателя, в то время как другие цилиндры пребывают в отключенном состоянии без подачи в них топлива.
Процесс впрыска топлива может также включать в себя определение количества впрыскиваемого топлива за каждый из двух последовательных импульсов, при этом общее количество впрыскиваемого в цилиндр топлива за событие подачи топлива может быть меньше порогового. Пороговое количество впрыскиваемого топлива может зависеть от предела управляемости транспортного средства, при этом впрыск топлива в количестве выше порогового может ухудшить управляемость транспортного средства. В дополнение к определению общего количества топлива, подаваемого за указанные два импульса, может быть определено относительное количество топлива, которое должно быть подано при каждом импульсе впрыска топлива, для достижения разности воздушно-топливного отношения выше пороговой после указанных импульсов. Иными словами, могут быть выбраны такие первая длительность импульса впрыска топлива и вторая длительность импульса, чтобы их разность превышала пороговую.
На шаге 1006 способа 1000 определяют значение КМ, соответствующее каждому из двух последовательных импульсов впрыска топлива, при каждом возмущении коленчатого вала. В контексте настоящего описания, определение значения КМ включает в себя определение возмущения ускорения коленчатого вала по информации от датчика КМ. То есть значение КМ для первого импульса определяют по информации о первом ускорении коленчатого вала после подачи первого импульса впрыска топлива. Значение КМ может коррелировать с количеством топлива, впрыскиваемого в цилиндр, а количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр, может зависеть от длительности импульса впрыска, подаваемого на топливную форсунку цилиндра, в который впрыскивают топливо. Длительность импульса впрыска топлива соответствует количеству впрыскиваемого в цилиндр топлива. Например, если топливо и в цилиндр А1, и в цилиндр В1 подают 10 раз за время подачи топлива в группу цилиндров, то можно определить 10 отдельных значений КМ для каждого из двух последовательным импульсов в цилиндр А1 и цилиндр В1. После определения значений КМ способ 1000 следует на шаг 1008.
На шаге 1008 сопоставляют разность крутящих моментов, создаваемых при двух последовательных импульсах, с соответствующей разностью первой и второй длительностей двух последовательных импульсов. Иными словами, первый КМ для первого импульса сравнивают со вторым КМ для второго импульса. Например, первый импульс может иметь первую длительность PW1 импульса впрыска топлива, соответствующую первому количеству
Figure 00000011
впрыскиваемого топлива, при этом первый импульс может создавать первое значение KM TQ1. Аналогичным образом, второй импульс может иметь вторую длительность PW2 импульса, соответствующую второму количеству
Figure 00000012
впрыскиваемого топлива, при этом второй импульс может создавать второе значение KM TQ2. Контроллер может сопоставить разность длительностей импульсов впрыска топлива (PW1 - PW2), или разность количеств впрыскиваемого топлива
Figure 00000013
с соответствующим изменением воздушно-топливного отношения (TQ1 - TQ2).
На шаге 1010 определяют погрешность форсунки по результату указанного сопоставления. А именно, приняв поток от продувки или ПВК постоянным во время ОТРЗ, погрешность форсунки определяют по соотношению разности первого и второго значения КМ и разности первого и второго количеств впрыскиваемого топлива (или первой и второй длительностей импульсов), без учета какого-либо влияния продувки или ПВК.
Дополнительно или альтернативно, после осуществления двух последовательных импульсов впрыска топлива разной длительности в группу цилиндров, может быть создано математическое выражение, связывающее возмущение коленчатого вала с количеством впрыскиваемого топлива, количеством топливных паров от продувки и погрешностью топливной форсунки согласно Уравнению 3. TQn означает среднее значение создаваемого крутящего момента за один или несколько рабочих циклов двигателя,
Figure 00000014
- количество впрыскиваемого топлива в цилиндре для n-ного импульса впрыска топлива,
Figure 00000015
- количество топливных паров, продуваемых из системы, а kc - коэффициент отклонения топливной форсунки.
Figure 00000016
Приняв постоянными величину заряда воздуха и количество топливных паров, продуваемых из системы во время определения погрешности форсунки (так как продолжительность алгоритма определения обычно коротка), может быть установлено соотношение, связывающее отклонение топливной форсунки с заданным количеством топлива. В данном примере в группу цилиндров подают два импульса впрыска топлива разной длительности и осуществляют сжигание, после чего определяют концентрации кислорода в образовавшихся отработавших газах, соответствующие указанным импульсам впрыска топлива. Затем может быть создана система уравнений (на основе Уравнения 3), которую решают для определения отклонения форсунки относительно заданного количества топлива, kc как раскрыто в Уравнении 4.
Figure 00000017
Поскольку погрешности, вызванные продувкой и ПВК приняты постоянными после подачи первого и второго импульсов впрыска топлива разной длительности, вычисление разности значений КМ для указанных двух импульсов приводит к нейтрализации погрешности, вызванной продувкой и ПВК. Таким образом, результат определения погрешности топливной форсунки не зависит от отклонений воздушно-топливного отношения, связанных с топливными парами от продувки и ПВК.
Наличие воздушно-топливного дисбаланса по цилиндрам может быть установлено на основании отклонения относительного изменения создаваемого крутящего момента после двух последовательных импульсов впрыска топлива разной длительности от необходимого или ожидаемого изменения создаваемого крутящего момента, причем в основе ожидаемого изменения создаваемого крутящего момента лежит разность длительностей первого и второго импульсов впрыска топлива. В данном случае отклонение КМ цилиндра не определяют путем сравнения одного значения или среднего значения КМ каждого импульса со значением ожидаемого КМ для соответствующего импульса, поскольку в таком расчете не были бы достоверно учтены отклонения создаваемого крутящего момента, вызванные топливными парами от продувки или ПВК.
В одном примере может быть определено первое значение КМ для первого количества топлива, впрыснутого при первом импульсе в выбранный цилиндр (например, 2.0λ). Аналогичным образом, может быть определено второе значение КМ для второго количества топлива, впрыснутого при втором импульсе в выбранный цилиндр (например, 1.5λ). Может быть определено первое из десяти значений КМ, соответствующих первому импульсу в цилиндре А1 (в данном случае - 2.0λ), для первого импульса в цилиндр А1 для данного события ОТРЗ. Аналогичным образом, может быть определено первое из десяти значений скорости коленчатого вала, соответствующих второму импульсу в цилиндре А1 (в данном случае - 1.5λ), для второго импульса в цилиндр А1 для данного события ОТРЗ. Затем определяют относительную разность определяют как 2.0-1.5=0.5λ. При этом в данном примере разность количеств впрыскиваемого топлива для первого и второго импульсов впрыска топлива
Figure 00000018
может соответствовать ожидаемой относительной разности 0.8λ. Затем определяют относительное отклонение КМ для данного события ОТРЗ путем вычитания фактической разности КМ из ожидаемой разности, и если результат превышает порог, может быть установлено наличие воздушно-топливного дисбаланса в цилиндре А1 относительно других цилиндров, так как его собственное изменение создаваемого крутящего момента не соответствует ожидаемому для него изменению создаваемого крутящего момента. Или же определяют среднее значение десяти значений КМ для первого и второго импульсов цилиндра А1 для определения первого и второго средних значений КМ соответственно для первого и второго импульсов в цилиндр А1 для данного события ОТРЗ. Затем разность среднего значения КМ (определенная по разности первого и второго средних значений КМ) для данного события ОТРЗ вычитают из ожидаемого среднего значения КМ (в основе которого лежат первая и вторая длительности импульса), и если результат превышает порог, может быть установлено наличие воздушно-топливного дисбаланса в цилиндре А1 относительно других цилиндров. Контроллер может увеличить или уменьшить впрыск топлива во время будущих событий сгорания в цилиндре с учетом величины несоответствия между значениями ожидаемой разности КМ и фактической/средней разности КМ. Таким образом, способ 1000, в состоянии отсечки топлива в режиме замедления (ОТРЗ), с включенной продувкой, содержит шаги, на которых: подают последовательные первый и второй импульсы впрыска топлива разной длительности из форсунки в цилиндр и определяют погрешность для данной форсунки по соотношению фактического изменения относительно друг друга крутящих моментов при первом и втором импульсах и ожидаемого изменения крутящего момента; и после окончания состояния ОТРЗ регулируют подачу топлива из данной форсунки с учетом результата определения погрешности.
В другом примере указанное ожидаемое значение может представлять собой заранее заданное единственное значение, с которым сравнивают разность КМ при первом и втором импульсах впрыска топлива в цилиндр А1. Например, если единственное ожидаемое значение КМ равно 0.3, при этом КМ, возникающий в результате сгорания в цилиндре при первом импульсе впрыска топлива равен 1.9 при данном событии сгорания, а при втором импульсе впрыска топлива - 0.4 при данном событии сгорания, результат определения отклонения КМ на шаге 1006 составит 0.5 и может быть установлено наличие отклонения КМ, указывающее на богатое воздушно-топливное отношение. Или же указанное единственное ожидаемое значение КМ можно сравнить со средним значением разности десяти значений КМ при первом и втором импульсах впрыска топлива для цилиндра А1. В основе заранее заданного единственного ожидаемого значения может лежать разность количеств топлива, впрыскиваемого в цилиндр А1, для сжигания при первом и втором импульсах впрыска топлива
Figure 00000019
. Контроллер может увеличить или уменьшить впрыск топлива во время будущих событий сгорания в цилиндре с учетом величины разности заранее заданного единственного значения отклонения КМ и результата определения отклонения КМ на шаге 1006.
В еще одном примере ожидаемое значение может представлять собой диапазон значений КМ (например, 2.0λ-1.8λ). Одно из десяти выборочных значений или среднее значение десяти выборочных значений КМ, соответствующее разности выборочных значений КМ при первом и втором импульсах впрыска топлива для цилиндра А1, можно сравнить с диапазоном ожидаемых значений. Если указанное одно из выборочных значений или среднее значение выборочных значений КМ находится в ожидаемом диапазоне, это означает, что дисбаланс не выявлен. При этом, если указанное одно из выборочных значений или среднее значение выборочных значений КМ не находится в ожидаемом диапазоне, может быть установлено наличие дисбаланса КМ цилиндра. Аналогичный анализ может быть выполнен в отношении цилиндра В1 и других цилиндров. Контроллер может увеличить или уменьшить впрыск топлива во время будущих событий сгорания в цилиндре с учетом величины разности между указанным диапазоном ожидаемых значений КМ и результатом измерения КМ на шаге 1006. Например, если ожидаемое значение представляет собой диапазон от 2.0λ до 1.8λ, при этом результат измерения изменения значения КМ при первом и втором импульсах на шаге 1006 составляет 2.1λ, впрыск топлива в цилиндр можно увеличить, так как значение КМ 2.1 беднее ожидаемого. Относительно бедное значение КМ регулируют путем увеличения базового количества впрыскиваемого в цилиндр топлива на коэффициент, в основе которого лежит отклонение КМ, составляющее 0.1.
Если в результате сравнения одного из значений разности значений КМ первого и второго импульсов впрыска топлива или среднего значение разности значений КМ первого и второго импульсов впрыска топлива при событии сгорания в цилиндре с ожидаемым значением будет выявлено отклонение КМ, ответ будет "да", и способ 1000 следует на шаг 1010. В противном случае, ответ будет "нет", и способ 1000 следует на шаг 1012.
Также следует отметить, что, если во время подачи топлива в цилиндры, работу которых возобновили, будет запрошено переключение передач, впрыск топлива прекращают до завершения переключения передач. Если переключение передач запрашивают в промежутке между впрысками в разные цилиндры, впрыск топлива и анализ отклонения КМ откладывают до завершения переключения. Не выполняя анализ КМ и впрыск топлива во время переключения передач, можно снизить вероятность того, что будет спровоцировано отклонение КМ.
На шаге 1012 способа 1000 проверяют, были ли определены значения КМ и отклонения КМ для всех цилиндров. Если значения/отклонения КМ были оценены не для всех цилиндров, и отсутствуют одно или несколько значений КМ, относящихся к цилиндрам, ответ будет "нет", и способ 1000 следует на шаг 1013. В противном случае, ответ будет "да", и способ 1000 следует на шаг 1016.
На шаге 1013 способа 1000 проверяют, соблюдены ли или имеют ли место условия для ОТРЗ. Водитель может нажать педаль акселератора, или частота вращения двигателя может упасть ниже необходимой, так что условия для ОТРЗ не будут соблюдены. Если условия для ОТРЗ не соблюдены, ответ будет "нет", и способ 1000 следует на шаг 1014. В противном случае, ответ будет "да", и способ 1000 следует на шаг 1015.
На шаге 1014 способа 1000 осуществляют выход из ОТРЗ и возврат к регулированию воздушно-топливного отношения в замкнутом контуре. Работу цилиндров возобновляют путем подачи искры и топлива в отключенные цилиндры. Таким образом, регулирование воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре также прекращают, несмотря на то, что значения КМ были получены не для всех цилиндров двигателя. В некоторых примерах, если регулирование воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре прекращают досрочно, контроллер может сохранить любые значения КМ, измеренные для выбранной группы (групп) цилиндров, а впоследствии сначала выбрать другую группу (группы) цилиндров во время следующей операции регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре. То есть, если значения КМ для группы цилиндров не были получены во время операции регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре, данная группа может быть первой группой цилиндров, для которой определяют значения КМ для установления наличия или отсутствия дисбаланса во время следующего события ОТРЗ. Способ 1000 следует на шаг завершения после возврата двигателя к регулированию воздушно-топливного отношения в замкнутом контуре.
На шаге 1015 способа 1000 выбирают следующую группу цилиндров для определения значений КМ для установления наличия или отсутствия дисбаланса. Выбор следующей группы цилиндров может включать в себя выбор цилиндров, отличных от тех, чтобы были в выбраны в предыдущую группу цилиндров. Например, можно выбрать цилиндры A3 и В3 вместо А1 и В1. Дополнительно или альтернативно, способ 1000 может выбирать группы цилиндров последовательно по расположению в ряду цилиндров. Например, цилиндры А2 и В3 могут образовать группу цилиндров после того, как топливо подавали в цилиндры А1 и В1 выбранной группы цилиндров. Способ 1000 возвращается на шаг 1003 для возобновления работы выбранной группы цилиндров, как было раскрыто выше.
На шаге 1016 способа 1000 прекращают регулирование воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре, в том числе прекращают процессы включения цилиндров и выбора групп цилиндров. То есть способ 1000 возвращается к номинальному режиму ОТРЗ, в котором отключают все цилиндры и не определяют дисбаланс в цилиндрах. Способ 1000 следует на шаг 1018 после возврата двигателя в номинальный режим ОТРЗ.
На шаге 1018 способа 1000 проверяют, соблюдены ли условия для ОТРЗ. Если ответ будет "нет", способ 1000 следует на шаг 1020. В противном случае, ответ будет "да", и способ 1000 возвращается на шаг 1018. Условия для ОТРЗ могут исчезнуть, если частота вращения двигателя падает ниже пороговой, или в случае нажатия на педаль акселератора.
На шаге 1020 способа 1000 осуществляют выход из ОТРЗ и возобновление работы всех цилиндров с регулированием подачи топлива в замкнутом контуре. Работу цилиндров можно возобновлять в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Способ 1000 следует на шаг 1022 после возобновления работы цилиндров двигателя.
На шаге 1022 способа 1000 регулируют работу любых цилиндров, в которых было выявлено отклонение КМ на шаге 608. Регулирование может включать в себя коррекцию количеств впрыскиваемого в цилиндры двигателя топлива путем изменения момента впрыска топлива, например, в сторону опережения или запаздывания. Изменения момента впрыска топлива могут быть пропорциональны отклонению друг от друга значений КМ при первом и втором импульсах впрыска топлива, как раскрыто на шаге 1008. Например, если ожидаемое отклонение КМ составляет 3.8, а результат измерения отклонения друг от друга значений КМ при первом и втором импульсах впрыска топлива составляет 4.0, величина погрешности может быть равна 0.2, что указывает на отклонение воздушно-топливного отношения в данном цилиндре в сторону обогащения. Указанное регулирование может также включать в себя впрыск большего или меньшего количества топлива в зависимости от типа погрешности или отклонения КМ. Например, при наличии в одном цилиндре признаков отклонения или погрешности КМ в сторону обогащения, указанное регулирование может включать в себя уменьшение подачи топлива и/или увеличение подачи воздуха в данный цилиндр. Способ 1000 можно завершить после внесения корректировок, соответствующих результатам определения отклонения КМ для каждого цилиндра.
Таким образом, на ФИГ. 10 предложен способ, содержащий шаги, на которых: во время события отсечки топлива в режиме замедления (ОТРЗ) последовательно подают топливо в цилиндры в группе цилиндров, при этом топливо в каждый цилиндр подают последовательно первым и вторым импульсами впрыска топлива разной длительности из форсунки; и по отклонению друг от друга ускорений коленчатого вала при первом и втором импульсах определяют погрешность впрыска топлива для данной форсунки и дисбаланс воздушно-топливного отношения для каждого цилиндра. Способ также содержит шаг, на котором регулируют последующую работу двигателя в зависимости от выявленного отклонения воздушно-топливного отношения. Способ отличается тем, что группу цилиндров выбирают по порядку воспламенения и/или месту цилиндра в данном порядке воспламенения. Способ отличается тем, что подача топлива в группу цилиндров, по которой определяют наличие воздушно-топливного дисбаланса, происходит только после получения результата измерения исходного ускорения коленчатого вала во время ОТРЗ.
На ФИГ. 12 раскрыт способ для принятия решения о том, подавать ли топливо для возобновления работы отключенных цилиндров для определения дисбаланса цилиндра. Способ на ФИГ. 12 можно применять совместно со способами на ФИГ. 4-6 для создания последовательностей на ФИГ. 8-9. Или же способ на ФИГ. 12 может быть основой для принятия решения о возможности использования выборочных значений параметров отработавших газов для определения воздушно-топливного дисбаланса в цилиндре.
На шаге 1202 способа 1200 проверяют, запрошено ли переключение передач, либо происходит ли переключение передач. В одном примере способа 1200 можно определить, запрошено ли переключение передач, или происходит ли переключение передач, по значению переменной в памяти. Состояние переменной может меняться в зависимости от скорости транспортного средства и запрашиваемого водителем крутящего момента. Если способ 1200 установит наличие запроса переключения передач или то, что процесс переключения передач происходит, ответ будет "да", и способ 1200 следует на шаг 1216. В противном случае, ответ будет "нет", и способ 1200 следует на шаг 1204. Не впрыскивая топливо в отключенные цилиндры во время переключений передач можно уменьшить отклонение воздушно-топливного отношения для повышения отношения «сигнал - помеха» при определении воздушно-топливного отношения.
На шаге 1204 способа 1200 проверяют, лежит ли запрошенная частота вращения двигателя в необходимом диапазоне (например, 1000-3500 оборотов в минуту). В одном примере способа 1200 частоту вращения двигателя можно определить по показанию датчика положения двигателя или частоты вращения двигателя. Если способ 1200 установит, что частота вращения двигателя находится в необходимом диапазоне, ответ будет "да", и способ 1200 следует на шаг 1206. В противном случае, ответ будет "нет", и способ 1200 следует на шаг 1216. Не впрыскивая топливо в отключенные цилиндры, когда частота вращения двигателя находится за пределами диапазона, можно уменьшить отклонение воздушно-топливного отношения для повышения отношения «сигнал - помеха» при определении воздушно-топливного отношения.
На шаге 1206 способа 1200 проверяют, находится ли запрошенная интенсивность замедления двигателя в необходимом диапазоне (например, менее 300 оборотов в минуту/в секунду). В одном примере способа 1200 можно определить замедление двигателя по показанию датчика положения двигателя или частоты вращения двигателя. Если способ 1200 установит, что замедление двигателя находится в необходимом диапазоне, ответ будет "да", и способ 1200 следует на шаг 1208. В противном случае, ответ будет "нет", и способ 1200 следует на шаг 1216. Не впрыскивая топливо в отключенные цилиндры, когда интенсивность замедления двигателя находится за пределами диапазона, можно уменьшить отклонение воздушно-топливного отношения для повышения отношения «сигнал - помеха» при определении воздушно-топливного отношения.
На шаге 1208 способа 1200 проверяют, находится ли нагрузка двигателя в необходимом диапазоне (например, от 0.1 до 0.6). В одном примере способа 1200 можно определить нагрузку двигателя по показаниям датчика давления во впускном коллекторе или датчика массового расхода воздуха. Если способ 1200 установит, что нагрузка двигателя находится в необходимом диапазоне, ответ будет "да", и способ 1200 следует на шаг 1209. В противном случае, ответ будет "нет", и способ 1200 следует на шаг 1216. Не впрыскивая топливо в отключенные цилиндры, когда нагрузка двигателя находится за пределами диапазона, можно уменьшить отклонение воздушно-топливного отношения для повышения отношения «сигнал - помеха» при определении воздушно-топливного отношения.
На шаге 1209 способа 1200 проверяют, разомкнута ли муфта гидротрансформатора, и разблокирован ли гидротрансформатор. Если гидротрансформатор разблокирован, турбинное колесо и насосное колесо гидротрансформатора могут вращаться с разной частотой. Значения частоты вращения насосного колеса и турбинного колеса гидротрансформатора могут указывать на то, пропускает ли силовая передача крутящий момент или находится ли она в точке нулевого крутящего момента. При этом, если муфта гидротрансформатор замкнута, показание точки нулевого крутящего момента может быть менее четким. Состояние муфты гидротрансформатора можно определить с помощью датчика, либо на замкнутое или разомкнутое состояние муфты гидротрансформатора может указывать двоичная единица информации в памяти. Если муфта гидротрансформатора разомкнута, ответ будет "да", и способ 1200 следует на шаг 1210. В противном случае, ответ будет "нет", и способ 1200 следует на шаг 1214. В некоторых примерах может быть дана команда разомкнуть муфту гидротрансформатора для разблокирования гидротрансформатора, когда нужно выполнить определение дисбаланса воздушно-топливного отношения по цилиндрам.
На шаге 1210 способа 1200 определяют абсолютное значение разности частот вращения насосного и турбинного колес гидротрансформатора. Разность частот вращения может указывать на то, что двигатель проходит через точку нулевого крутящего момента, когда крутящий момент двигателя равен крутящему моменту силовой передачи. Во время замедления транспортного средства крутящий момент двигателя может быть снижен, и инерция транспортного средства может передавать отрицательный крутящий момент от колес транспортного средства в силовую передачу транспортного средства. Как следствие, пространство между шестернями транспортного средства, называемое «зазор зубьев», может увеличиться до такого, при котором шестерни некоторое время не могут войти в положительное зацепление, а затем входят в зацепление на противоположной стороне шестерен. Состояние, при котором существует зазор между зубьями шестерен (например, отсутствует положительное зацепление зубьев шестерен), является точкой нулевого крутящего момента. Увеличение зазора зубьев и последующее расцепление зубьев шестерен может вызвать возмущения крутящего момента силовой передачи, что может спровоцировать изменения количества воздуха в цилиндрах и, в результате, отклонение воздушно-топливного отношения. Поэтому желательно не подавать топливо в выбранные цилиндры во время прохождения точки нулевого крутящего момента во время ОТРЗ для снижения вероятности искажений при определении дисбаланса воздушно-топливного отношения. Частота вращения насосного колеса гидротрансформатора в пределах пороговой частоты вращения турбинного колеса гидротрансформатора (например, в пределах ± 25 оборотов в минуту) может указывать на нахождение в точке нулевого крутящего момента или прохождение через нее, когда увеличивается пространство между шестернями или образуется зазор зубьев. Поэтому можно прекратить подачу топлива до тех пор, пока силовая передача не пройдет через точку нулевого крутящего момента, чтобы не спровоцировать ошибки при определении дисбаланса воздушно-топливного отношения. Или же подачу топлива нельзя начинать до тех пор, пока силовая передача не пройдет через точку нулевого крутящего момента, и зубья шестерен вновь не войдут в зацепление во время ОТРЗ. После определения абсолютного значения разности частот вращения турбинного и насосного колес способ 1200 следует на шаг 1212.
На шаге 1212 способа 1200 проверяют, превышает ли абсолютное значение разности частот вращения насосного колеса гидротрансформатора и турбинного колеса гидротрансформатора пороговое значение (например, 50 оборотов в минуту). Если превышает, то ответ будет "да", и способ 1200 следует на шаг 1214. В противном случае, ответ будет "нет", и способ 1200 следует на шаг 1216.
На шаге 1214 способа 1200 указывают, что условия для включения впрыска топлива в выбранные цилиндры двигателя во время ОТРЗ для определения воздушно-топливного дисбаланса в цилиндрах соблюдены. Следовательно, работу одного или нескольких отключенных цилиндров двигателя можно возобновить путем впрыска топлива в выбранные цилиндры и сжигания этого топлива. Способ 1200 указывает способам на ФИГ. 4-6, что условия для впрыска топлива в выбранные отключенные цилиндры во время ОТРЗ имеют место.
Или же на шаге 1214 способа 1200 указывают, что условия для применения или использования результатов измерения воздушно-топливного отношения отработавших газов или выборочных значений коэффициента лямбда для определения воздушно-топливного дисбаланса в цилиндрах соблюдены. Поэтому выборочные значения параметров отработавших газов можно использовать для определения отклонения коэффициента лямбда для цилиндров, работу которых возобновляют во время ОТРЗ.
На шаге 1216 способа 1200 указывают, что условия для включения впрыска топлива в выбранные цилиндры двигателя во время ОТРЗ для определения воздушно-топливного дисбаланса в цилиндрах не соблюдены. Следовательно, один или несколько отключенных цилиндров двигателя оставляют в отключенном состоянии до наступления условий для впрыска топлива в отключенные цилиндры. Кроме того, следует иметь в виду, что подачу топлива в один или несколько цилиндров можно прекращать, а затем возобновлять, в зависимости от прекращения или возобновления условий для впрыска топлива. В некоторых примерах анализ дисбаланса в цилиндрах, в которые подают топливо, начинают сначала, то есть отклонение коэффициента лямбда не определяют по значениям воздушно-топливного отношения, полученным до того, как подача топлива была прекращена, и после ее возобновления. Способ 1200 указывает способам на ФИГ. 4-6, что условия для подачи топлива в выбранные отключенные цилиндры во время ОТРЗ отсутствуют.
Или же на шаге 1216 способа 1200 указывают, что условия для применения или использования значений воздушно-топливного отношения отработавших газов или выборочных значений коэффициента лямбда для определения воздушно-топливного дисбаланса в цилиндрах не соблюдены. Поэтому выборочные значения параметров отработавших газов можно не учитывать при определении отклонения коэффициента лямбда для цилиндров, работу которых возобновили во время ОТРЗ.
Таким образом, можно обеспечить повышение согласованности (например, воспроизводимости) результатов регулирования воздушно-топливного отношения в разомкнутом контуре для первой выбранной группы цилиндров и второй выбранной группы цилиндров. Специалистам в данной области техники будет ясно, что возможно использование других подходящих условий для начала впрыска топлива в цилиндры, отключенные во время события ОТРЗ, и их комбинаций. Например, впрыск топлива можно начать по прошествии заранее заданного времени после того, как будет зафиксировано воздушно-топливное отношение в отработавших газах беднее порогового.
В некоторых примерах способ отличается тем, что регулирование последующей работы двигателя включает в себя регулирование длительности импульса впрыска топлива после завершения ОТРЗ в зависимости от результатов определения погрешности впрыска топлива и дисбаланса воздушно-топливного отношения. Способ отличается тем, что в основе ожидаемого отклонения воздушно-топливного отношения лежит разность длительностей первого и второго импульсов впрыска топлива. Способ отличается тем, что регулирование последующей работы двигателя включает в себя регулирование последующих впрысков топлива в цилиндр в зависимости от выявленного отклонения ускорение коленчатого вала после завершения ОТРЗ. Способ отличается тем, что в группу цилиндров подают топливо и эксплуатируют ее для осуществления цикла сгорания несколько раз во время ОТРЗ с получением множества показаний воздушно-топливного отношения, используемых совместно для выявления указанного дисбаланса.
Таким образом, раскрытые в настоящем описании способ и система позволяют уменьшить расхождения при определении погрешности форсунки, обусловленные присутствием газов от продувки и ПВК. Технический эффект, достигаемый обеспечением возможности определения погрешности топливной форсунки и дисбаланса воздушно-топливного отношения в группах цилиндров для двигателей, выполненных с системами с двумя типами впрыска топлива с техническими средствами для непосредственного впрыска топлива и впрыска топлива во впускные каналы, за счет двух последовательных импульсов разной длительности, состоит в возможности учета воздействия топлива, поступающего в двигатель в результате продувки. Это позволяет определять погрешность топливной форсунки и дисбалансы воздушно-топливного отношения в группах цилиндров без необходимости прекращения продувки и ПВК. Это увеличивает интервал, в котором возможно выполнение определения погрешности форсунки. Указанное решение также обеспечивает возможность коррекции погрешности топливной форсунки и воздушно-топливных дисбалансов в группах цилиндров и, тем самым, повышения топливной экономичности и сокращения выбросов отработавших газов.
Один пример способа содержит шаги, на которых: во время события отсечки топлива в режиме замедления (ОТРЗ), когда все цилиндры двигателя отключены, последовательно обеспечивают воспламенение в каждом цилиндре группы цилиндров, при этом топливо в каждый цилиндр подают последовательно первым и вторым импульсами впрыска топлива разной длительности из форсунки; и на основе отклонения коэффициента лямбда между первым и вторым импульсами определяют погрешность впрыска топлива для данной форсунки и дисбаланс воздушно-топливного отношения для каждого цилиндра. Предыдущий пример может дополнительно или опционально содержать шаг, на котором по разности ускорений коленчатого вала при первом и втором импульсах определяют погрешность крутящего момента для каждого цилиндра. Все предыдущие примеры или любой из них может дополнительно или опционально содержать шаг, на котором регулируют последующую работу двигателя в зависимости от результатов определения погрешности впрыска топлива, и/или дисбаланса воздушно-топливного отношения, и/или погрешности крутящего момента. Во всех предыдущих примерах или в любом из них, дополнительно или опционально, указанное регулирование включает в себя регулирование длительности импульса впрыска топлива для форсунки после завершения ОТРЗ в зависимости от результатов определения погрешности впрыска топлива и дисбаланса воздушно-топливного отношения. Во всех предыдущих примерах или в любом из них, дополнительно или опционально, подача топлива в каждый цилиндр последовательными первым и вторым импульсами впрыска топлива разной длительности может включать в себя подачу топлива в каждый цилиндр первым импульсом большей длительности с последующим вторым импульсом меньшей длительности, при этом разность первой и второй длительностей импульсов регулируют таким образом, чтобы она превышала пороговую. Предыдущий пример может дополнительно или опционально включать в себя то, что последовательные первый и второй импульсы впрыска топлива подают в одном и том же цикле сгорания. Во всех предыдущих примерах или в любом из них, дополнительно или опционально, период между последовательными первым и вторым импульсами впрыска топлива зависит от частоты вращения двигателя и/или времени отклика датчика кислорода в отработавших газах.
В другом примере каждый цилиндр содержит форсунку впрыска во впускной канал и форсунку непосредственного впрыска, причем последовательная подача топлива в каждый цилиндр первым и вторым импульсами впрыска топлива разной длительности из форсунки включает в себя подачу топлива в каждый цилиндр последовательными первым и вторым импульсами разной длительности посредством форсунки впрыска во впускной канал или форсунки непосредственного впрыска при первом событии в цилиндре с последующей подачей топлива в цилиндр последовательными первым и вторым импульсами разной длительности посредством другой из вышеуказанных форсунок впрыска во впускной канал и непосредственного впрыска при втором, последующем, событии в данном цилиндре. Предыдущий пример может, дополнительно или опционально, включать в себя то, что определение по разности отклонений коэффициента лямбда при первом и втором импульсах включает в себя определение первого коэффициента лямбда после первого импульса, определение второго коэффициента лямбда после второго импульса, определение фактического отклонения коэффициента лямбда по разности первого и второго коэффициентов лямбда, сравнение фактического отклонения коэффициента лямбда с ожидаемым отклонением коэффициента лямбда, основанным на разности первой и второй длительностей импульсов, и определение разности отклонения коэффициента лямбда по соотношению фактического и ожидаемого отклонений коэффициента лямбда. Во всех предыдущих примерах или в любом из них, дополнительно или опционально, в основе первого коэффициента лямбда лежит первое отклонение воздушно-топливного отношения для каждого цилиндра от воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси во время ОТРЗ после первого импульса, причем в основе второго коэффициента лямбда лежит второе отклонение воздушно-топливного отношения для каждого цилиндра от воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси во время ОТРЗ после второго импульса. В предыдущем примере, дополнительно или опционально, во время ОТРЗ включена продувка и/или принудительная вентиляция картера, причем группу цилиндров выбирают по порядку воспламенения и/или месту цилиндра в данном порядке воспламенения.
В другом аспекте способ для двигателя содержит шаги, на которых, когда все цилиндры двигателя отключены, при этом продувка включена, подают последовательные первый и второй импульсы впрыска топлива разной длительности из форсунки в цилиндр; определяют погрешность для данной форсунки по соотношению фактического изменения коэффициента лямбда между первым и вторым импульсами и ожидаемого изменения коэффициента лямбда; и после окончания состояния ОТРЗ регулируют подачу топлива из данной форсунки с учетом результата определения погрешности. В предыдущем примере, дополнительно или опционально, в основе фактического изменения коэффициента лямбда лежит возмущение воздушно-топливного отношения отработавших газов относительно воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси для состояния ОТРЗ, причем в основе ожидаемого изменения коэффициента лямбда лежит соотношение первой и второй длительностей импульсов. Во всех предыдущих примерах или в любом из них, дополнительно или опционально, указанная форсунка представляет собой первую форсунку цилиндра, причем указанный впрыск осуществляют при первом событии в цилиндре, причем указанный результат определения погрешности представляет собой первую погрешность для первой форсунки, при этом указанный цилиндр также содержит вторую форсунку, при этом способ дополнительно содержит шаг, на котором, во время второго события в цилиндре в состоянии ОТРЗ подают последовательные первый и второй импульсы впрыска топлива соответственно первой и второй длительности из второй форсунки в цилиндр и определяют вторую погрешность для второй форсунки по соотношению фактического изменения коэффициента лямбда между первым и вторым импульсами и ожидаемого изменения коэффициента лямбда во втором цилиндре. В предыдущем примере, дополнительно или опционально, указанное регулирование подачи топлива включает в себя регулирование соотношения долей топлива, подаваемого в цилиндр из первой форсунки и из второй форсунки, в зависимости от соотношения первой и второй погрешностей.
В другом примере способ для двигателя содержит шаги, на которых: осуществляют работу при воздушно-топливном отношении максимально бедной смеси, при этом все цилиндры отключены; выборочно включают форсунку цилиндра; подают первый, более длительный, и второй, более короткий, импульсы впрыска топлива из форсунки в цилиндр; определяют первое отклонение воздушно-топливного отношения от воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси после первого импульса и второе отклонение воздушно-топливного отношения от воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси после второго импульса; и определяют погрешность форсунки по соотношению фактической и ожидаемой разностей первого и второго отклонений. В предыдущем примере, дополнительно или опционально, первый, более длительный, импульс имеет первую длительность, а второй, более короткий, импульс имеет вторую длительность, причем в основе указанной ожидаемой разности лежит соотношение первой и второй длительностей импульсов впрыска топлива. Во всех предыдущих примерах или в любом из них, дополнительно или опционально, определяют первое отклонение крутящего момента по первому изменению частоты вращения двигателя после первого импульса; определяют второе отклонение крутящего момента по второму изменению частоты вращения двигателя после второго импульса; и определяют дисбаланс крутящего момента цилиндра по соотношению фактической разности первого и второго отклонений крутящего момента и ожидаемой разности отклонений крутящего момента. Кроме того, предыдущий пример может дополнительно или опционально содержать шаг, на котором во время работы со всеми цилиндрами во включенном состоянии регулируют подачу топлива из форсунки в зависимости от результатов определения погрешности форсунки и дисбаланса крутящего момента цилиндра, при этом указанное регулирование включает в себя регулирование момента впрыска топлива, и/или количества впрыскиваемого топлива, и/или количества впрысков из форсунки при данном событии в цилиндре.
Следует отметить, что включенные в настоящую заявку примеры алгоритмов управления и оценки могут использоваться с разнообразными конфигурациями систем двигателей и/или транспортных средств. Раскрытые в настоящей заявке способы и алгоритмы управления могут храниться в виде исполняемых команд в долговременной памяти и выполняться системой управления, содержащей контроллер, совместно с различными датчиками, исполнительными механизмами и другими аппаратными средствами в составе двигателя. Раскрытые в настоящей заявке конкретные алгоритмы могут представлять собой одну или любое количество стратегий обработки, таких как управляемые событиями, управляемые прерываниями, многозадачные, многопотоковые и т.д. Таким образом, проиллюстрированные разнообразные действия, операции и/или функции могут выполняться в указанной последовательности, параллельно, а в некоторых случаях - могут опускаться. Точно так же указанный порядок обработки не обязательно требуется для достижения отличительных особенностей и преимуществ описываемых здесь вариантов осуществления изобретения, но служит для удобства иллюстрирования и описания. Одно или несколько из иллюстрируемых действий, операций и/или функций могут выполняться повторно в зависимости от конкретной применяемой стратегии. Кроме того, раскрытые действия, операции и/или функции могут графически изображать код, программируемый в долговременной памяти машиночитаемого носителя данных в системе управления двигателем, при этом раскрытые действия осуществляют путем выполнения указанных команд в системе, содержащей различные аппаратные средства в составе двигателя, совместно с электронным контроллером.
Следует понимать, что раскрытые в настоящем описании конфигурации и программы по своей сути являются лишь примерами, и что конкретные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, ибо возможны разнообразные их модификации. Например, вышеизложенная технология может быть применена к двигателям со схемами расположения цилиндров V-6, I-4, I-6, V-12, в схеме с 4-мя оппозитными цилиндрами и в двигателях других типов. Предмет настоящего изобретения включает в себя все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и схем, а также других отличительных признаков, функций и/или свойств, раскрытых в настоящем описании.
В нижеследующей формуле изобретения, в частности, указаны определенные комбинации и подкомбинации компонентов, которые считаются новыми и неочевидными. В таких пунктах формулы ссылка может быть сделана на «один» элемент или «первый» элемент или на эквивалентный термин. Следует понимать, что такие пункты могут включать в себя один или более указанных элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Иные комбинации и подкомбинации раскрытых отличительных признаков, функций, элементов или свойств могут быть включены в формулу путем изменения имеющихся пунктов или путем представления новых пунктов формулы в настоящей или родственной заявке. Такие пункты формулы изобретения, независимо от того, являются они более широкими, более узкими, эквивалентными или отличающимися в отношении объема идеи первоначальной формулы изобретения, также считаются включенными в предмет настоящего изобретения.

Claims (36)

1. Способ для двигателя, содержащий шаги, на которых:
во время события отсечки топлива в режиме замедления (ОТРЗ), когда все цилиндры двигателя отключены, последовательно обеспечивают воспламенение в каждом цилиндре группы цилиндров для сжигания топлива, при этом топливо в каждый цилиндр подают последовательно первым и вторым импульсами впрыска топлива с разными длительностями из форсунки; и
на основе отклонения коэффициента лямбда между первым и вторым импульсами впрыска топлива определяют погрешность впрыска топлива для данной форсунки и дисбаланс воздушно-топливного отношения для каждого цилиндра.
2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий шаг, на котором по разности ускорений коленчатого вала при первом и втором импульсах впрыска топлива определяют погрешность крутящего момента для каждого цилиндра.
3. Способ по п. 2, дополнительно содержащий шаг, на котором регулируют последующую работу двигателя в зависимости от результатов определения погрешности впрыска топлива, и/или дисбаланса воздушно-топливного отношения, и/или погрешности крутящего момента.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что указанное регулирование включает в себя регулирование длительности импульса впрыска топлива для форсунки после завершения ОТРЗ в зависимости от результатов определения погрешности впрыска топлива и дисбаланса воздушно-топливного отношения.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подача топлива в каждый цилиндр последовательными первым и вторым импульсами впрыска топлива с разными длительностями включает в себя подачу топлива в каждый цилиндр первым импульсом большей длительности с последующим вторым импульсом меньшей длительности, при этом разность первой и второй длительностей импульсов регулируют таким образом, чтобы она превышала пороговую.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что последовательные первый и второй импульсы впрыска топлива подают при одном и том же событии сгорания.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что период между последовательными первым и вторым импульсами впрыска топлива зависит от частоты вращения двигателя и/или времени отклика датчика кислорода в отработавших газах.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что каждый цилиндр содержит форсунку впрыска во впускной канал и форсунку непосредственного впрыска, причем последовательная подача топлива в каждый цилиндр первым и вторым импульсами впрыска топлива с разными длительностями из форсунки включает в себя подачу топлива в каждый цилиндр последовательными первым и вторым импульсами впрыска топлива с разными длительностями посредством форсунки впрыска во впускной канал или форсунки непосредственного впрыска при первом событии в цилиндре с последующей подачей топлива в каждый цилиндр последовательными первым и вторым импульсами с разными длительностями посредством другой из вышеуказанных форсунок впрыска во впускной канал и непосредственного впрыска при втором, последующем, событии в данном цилиндре.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определение по разности отклонений коэффициента лямбда при первом и втором импульсах впрыска топлива включает в себя определение первого коэффициента лямбда после первого импульса впрыска топлива, определение второго коэффициента лямбда после второго импульса впрыска топлива, определение фактического отклонения коэффициента лямбда по разности первого и второго коэффициентов лямбда, сравнение фактического отклонения коэффициента лямбда с ожидаемым отклонением коэффициента лямбда, основанным на разности первой и второй длительностей импульсов, и определение разности отклонения коэффициента лямбда по соотношению фактического и ожидаемого отклонений коэффициента лямбда.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что в основе первого коэффициента лямбда лежит первое отклонение воздушно-топливного отношения для каждого цилиндра от воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси во время ОТРЗ после первого импульса впрыска топлива, причем в основе второго коэффициента лямбда лежит второе отклонение воздушно-топливного отношения для каждого цилиндра от воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси во время ОТРЗ после второго импульса впрыска топлива.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что во время ОТРЗ включена продувка и/или принудительная вентиляция картера, причем группу цилиндров выбирают по порядку воспламенения и/или месту цилиндра в данном порядке воспламенения.
12. Способ для двигателя, содержащий шаги, на которых:
в состоянии отсечки топлива в режиме замедления (ОТРЗ), с включенной продувкой,
подают последовательные первый и второй импульсы впрыска топлива с разными длительностями из форсунки в цилиндр и обеспечивают их сжигание;
определяют погрешность для данной форсунки по соотношению фактического изменения коэффициента лямбда между первым и вторым импульсами впрыска топлива и ожидаемого изменения коэффициента лямбда, при этом указанное изменение представляет собой изменение от минимального значения до ближайшего к нему значения; и
после окончания состояния ОТРЗ регулируют подачу топлива из данной форсунки с учетом результата определения погрешности.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что указанные последовательные первый и второй импульсы впрыска топлива включают в себя первый импульс впрыска топлива с первой, большей, длительностью, за которым следует второй импульс впрыска топлива со второй, меньшей, длительностью, при этом разность первой и второй длительностей импульсов регулируют таким образом, чтобы она превышала пороговую, при этом первый импульс впрыска топлива отстоит от второго импульса впрыска топлива на некоторый период.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что в основе фактического изменения коэффициента лямбда лежит возмущение воздушно-топливного отношения отработавших газов относительно воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси для состояния ОТРЗ, причем в основе ожидаемого изменения коэффициента лямбда лежит соотношение первой и второй длительностей импульсов.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что указанная форсунка представляет собой первую форсунку цилиндра, причем указанный впрыск осуществляют при первом событии в цилиндре, причем указанный результат определения погрешности представляет собой первую погрешность для первой форсунки, при этом указанный цилиндр также содержит вторую форсунку, при этом способ дополнительно содержит шаг, на котором во время второго события в цилиндре в состоянии ОТРЗ подают последовательные первый и второй импульсы впрыска топлива соответственно с первой и второй длительностями из второй форсунки в цилиндр, и определяют вторую погрешность для второй форсунки по соотношению фактического изменения коэффициента лямбда между первым и вторым импульсами впрыска топлива и ожидаемого изменения коэффициента лямбда во втором цилиндре.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что указанное регулирование подачи топлива включает в себя регулирование соотношения долей топлива, подаваемого в цилиндр из первой форсунки и из второй форсунки, в зависимости от соотношения первой и второй погрешностей.
17. Способ для двигателя, содержащий шаги, на которых:
во время работы двигателя при воздушно-топливном отношении максимально бедной смеси со всеми цилиндрами в отключенном состоянии,
выборочно включают форсунку цилиндра;
подают первый, более длительный, импульс впрыска топлива и второй, более короткий, импульс впрыска топлива из форсунки в цилиндр и обеспечивают их сжигание;
определяют первое отклонение воздушно-топливного отношения от воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси после первого импульса впрыска топлива и второе отклонение воздушно-топливного отношения от воздушно-топливного отношения максимально бедной смеси после второго импульса впрыска топлива; и
определяют погрешность форсунки по соотношению фактической и ожидаемой разностей первого и второго отклонений.
18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что первый, более длительный, импульс имеет первую длительность, а второй, более короткий, импульс имеет вторую длительность, причем в основе указанной ожидаемой разности лежит соотношение первой и второй длительностей импульсов впрыска топлива.
19. Способ по п. 17, дополнительно содержащий шаги, на которых:
определяют первое отклонение крутящего момента по первому изменению частоты вращения двигателя после первого импульса впрыска топлива;
определяют второе отклонение крутящего момента по второму изменению частоты вращения двигателя после второго импульса впрыска топлива; и
определяют дисбаланс крутящего момента цилиндра по соотношению фактической разности первого и второго отклонений крутящего момента и ожидаемой разности отклонений крутящего момента.
20. Способ по п. 19, дополнительно содержащий шаг, на котором:
во время работы со всеми цилиндрами во включенном состоянии,
регулируют подачу топлива из форсунки в зависимости от результатов определения погрешности форсунки и дисбаланса крутящего момента цилиндра, при этом указанное регулирование подачи топлива включает в себя регулирование момента впрыска топлива, и/или количества впрыскиваемого топлива, и/или количества впрысков из форсунки при данном событии в цилиндре.
RU2017119204A 2016-06-14 2017-06-01 Способ (варианты) для двигателя RU2718386C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/182,491 2016-06-14
US15/182,491 US10330040B2 (en) 2016-06-14 2016-06-14 Method and system for air-fuel ratio control

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017119204A RU2017119204A (ru) 2018-12-04
RU2017119204A3 RU2017119204A3 (ru) 2019-10-03
RU2718386C2 true RU2718386C2 (ru) 2020-04-02

Family

ID=60420241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017119204A RU2718386C2 (ru) 2016-06-14 2017-06-01 Способ (варианты) для двигателя

Country Status (4)

Country Link
US (2) US10330040B2 (ru)
CN (1) CN107503853A (ru)
DE (1) DE102017113119A1 (ru)
RU (1) RU2718386C2 (ru)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10337444B2 (en) * 2016-06-09 2019-07-02 Ford Global Technologies, Llc System and method for controlling fuel for reactivating engine cylinders
US10337430B2 (en) * 2016-06-14 2019-07-02 Ford Global Technologies, Llc Method and system for determining air-fuel ratio imbalance
US10428725B2 (en) * 2017-12-05 2019-10-01 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for reducing engine overheating using liquid fuel
DE112019004367T5 (de) * 2018-08-29 2021-05-12 Tula Technology, Inc. Geteilte Direkteinspritzung für reaktivierte Zylinder einer Brennkraftmaschine
US10690071B1 (en) 2018-12-12 2020-06-23 Denso International America, Inc. Control system for variable displacement engine
US10961930B2 (en) * 2018-12-12 2021-03-30 Denso International America, Inc. Control system for variable displacement engine
US10781762B2 (en) 2018-12-12 2020-09-22 Denso International America, Inc. Control system for variable displacement engine
US10690036B1 (en) 2018-12-20 2020-06-23 Denso International America, Inc. Diagnostic test for engine exhaust system
JP6853287B2 (ja) * 2019-02-21 2021-03-31 トヨタ自動車株式会社 インバランス検出装置、インバランス検出システム、データ解析装置、および内燃機関の制御装置
KR20210009618A (ko) * 2019-07-17 2021-01-27 현대자동차주식회사 차량의 퍼지 제어 장치 및 방법
US11220965B2 (en) * 2019-08-13 2022-01-11 Ford Global Technologies, Llc Method and system for balancing cylinder air-fuel ratio
US11168627B2 (en) * 2019-11-18 2021-11-09 GM Global Technology Operations LLC Cylinder imbalance correction system and method
US11156179B1 (en) * 2020-09-30 2021-10-26 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling airflow through cylinders of an engine during a deceleration fuel cutoff event
US11149677B1 (en) * 2020-11-03 2021-10-19 Caterpillar Inc. Control of cylinders of an engine according to an engine configuration scheme
CN112628004B (zh) * 2020-12-08 2022-11-01 浙江吉利控股集团有限公司 一种过量空气系数的修正方法、装置、车辆及存储介质
JP7435517B2 (ja) * 2021-03-26 2024-02-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US11754013B1 (en) * 2022-02-18 2023-09-12 GM Global Technology Operations LLC Enhanced minimum mass limit for direct injection engines
CN114941601B (zh) * 2022-06-10 2023-12-15 潍柴动力股份有限公司 一种喷油器一致性的检测方法及装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009264115A (ja) * 2008-04-22 2009-11-12 Denso Corp 多気筒内燃機関の制御装置
JP2013024199A (ja) * 2011-07-25 2013-02-04 Bosch Corp ラムダセンサの極希薄領域応答性診断方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置
RU2615871C1 (ru) * 2013-04-03 2017-04-11 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Устройство впрыска топлива

Family Cites Families (73)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3115404A1 (de) * 1981-04-16 1982-11-11 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren und vorrichtung zur ueberwachung und kalibrierung von grenzstromsonden
JPH0643981B2 (ja) * 1985-10-02 1994-06-08 株式会社日立製作所 空燃比制御装置
JP2583662B2 (ja) * 1990-10-30 1997-02-19 三菱電機株式会社 エンジンの空燃比制御装置
JP3306930B2 (ja) * 1992-07-03 2002-07-24 株式会社デンソー 内燃機関の空燃比制御装置
JP3257319B2 (ja) * 1995-01-30 2002-02-18 トヨタ自動車株式会社 空燃比検出装置および方法
JPH09195864A (ja) * 1996-01-17 1997-07-29 Nippon Soken Inc 内燃機関の蒸発燃料処理装置
JP3646312B2 (ja) * 1996-03-01 2005-05-11 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の気筒判別装置
US5651353A (en) * 1996-05-03 1997-07-29 General Motors Corporation Internal combustion engine control
JPH11343911A (ja) * 1998-03-31 1999-12-14 Mazda Motor Corp 筒内噴射式エンジンの燃料制御装置
US6102018A (en) 1998-04-06 2000-08-15 Ford Global Technologies, Inc. Air/fuel control system and method
DE19842425C2 (de) * 1998-09-16 2003-10-02 Siemens Ag Verfahren zur Korrektur der Kennlinie einer linearen Lambda-Sonde
JP4031887B2 (ja) 1999-06-10 2008-01-09 株式会社日立製作所 エンジンの空燃比制御装置および方法
DE10006161A1 (de) * 2000-02-11 2001-08-23 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung zylinderindividueller Unterschiede einer Steuergröße bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine
US6314952B1 (en) * 2000-03-23 2001-11-13 General Motors Corporation Individual cylinder fuel control method
US6550466B1 (en) 2001-02-16 2003-04-22 Ford Global Technologies, Inc. Method for controlling the frequency of air/fuel ratio oscillations in an engine
US6546912B2 (en) * 2001-03-02 2003-04-15 Cummins Engine Company, Inc. On-line individual fuel injector diagnostics from instantaneous engine speed measurements
JP4492012B2 (ja) * 2001-09-13 2010-06-30 株式会社デンソー 燃料噴射装置
US20040006973A1 (en) 2001-11-21 2004-01-15 Makki Imad Hassan System and method for controlling an engine
US20040060550A1 (en) * 2002-09-30 2004-04-01 Ming-Cheng Wu Auto-calibration method for a wide range exhaust gas oxygen sensor
US7000379B2 (en) 2003-06-04 2006-02-21 Ford Global Technologies, Llc Fuel/air ratio feedback control with catalyst gain estimation for an internal combustion engine
JP4158623B2 (ja) * 2003-06-27 2008-10-01 株式会社デンソー 燃料噴射装置
JP4277677B2 (ja) * 2003-06-27 2009-06-10 株式会社デンソー ディーゼル機関の噴射量制御装置
JP4228900B2 (ja) * 2003-12-05 2009-02-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
US7776194B2 (en) * 2004-04-16 2010-08-17 Denso Corporation Gas concentration measuring apparatus designed to compensate for output error
US7027910B1 (en) * 2005-01-13 2006-04-11 General Motors Corporation Individual cylinder controller for four-cylinder engine
DE102006000450A1 (de) * 2005-09-07 2007-03-08 Denso Corp., Kariya Steuerung einer Brennkraftmaschine
JP4466864B2 (ja) * 2005-09-21 2010-05-26 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の制御装置
DE102005051701A1 (de) * 2005-10-28 2007-05-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
US7597091B2 (en) * 2005-12-08 2009-10-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Air-fuel ratio control apparatus and method for an internal combustion engine
DE102006015967A1 (de) * 2006-04-05 2007-10-18 Siemens Ag Adaptionsverfahren einer Einspritzanlage einer Brennkraftmaschine
US7497210B2 (en) * 2006-04-13 2009-03-03 Denso Corporation Air-fuel ratio detection apparatus of internal combustion engine
DE102006019894B3 (de) * 2006-04-28 2007-07-12 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP4899791B2 (ja) * 2006-10-30 2012-03-21 株式会社デンソー 燃料噴射制御装置及び燃料供給系の診断方法
JP4548446B2 (ja) * 2007-05-21 2010-09-22 トヨタ自動車株式会社 エンジンの制御装置
JP2009024531A (ja) * 2007-07-17 2009-02-05 Denso Corp 内燃機関の気筒別空燃比制御システムの異常診断装置
JP4501974B2 (ja) * 2007-08-31 2010-07-14 株式会社デンソー 内燃機関の燃料噴射制御装置
US7715974B2 (en) * 2007-10-09 2010-05-11 Ford Global Technologies, Llc Method for controlling air-fuel ratio for an alternating valve engine
JP4877205B2 (ja) * 2007-10-17 2012-02-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP4525729B2 (ja) * 2007-10-26 2010-08-18 株式会社デンソー Ｅｇｒ分配ばらつき検出装置
US7802563B2 (en) 2008-03-25 2010-09-28 Fors Global Technologies, LLC Air/fuel imbalance monitor using an oxygen sensor
DE102008040626A1 (de) * 2008-07-23 2010-03-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung der eingespritzten Kraftstoffmasse einer Einzeleinspritzung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102008046719B3 (de) * 2008-09-11 2010-03-04 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Ethanol-Anteils des Kraftstoffes in einem Kraftfahrzeug
DE102008042605B4 (de) * 2008-10-06 2019-12-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit mindestens eines Einspritzventils
US8306723B2 (en) * 2008-10-09 2012-11-06 GM Global Technology Operations LLC Method to control fuel injector pulsewidth in a compression-ignition engine
JP5099216B2 (ja) * 2008-12-26 2012-12-19 トヨタ自動車株式会社 可変動弁機構を有する内燃機関の制御装置
WO2010087025A1 (ja) * 2009-01-28 2010-08-05 トヨタ自動車株式会社 多気筒内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置
JP4853548B2 (ja) * 2009-05-29 2012-01-11 株式会社デンソー 排気センサ診断装置
WO2011033688A1 (ja) * 2009-09-18 2011-03-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置
US8499752B2 (en) * 2009-09-28 2013-08-06 Robert Bosch Gmbh Method to adapt the O2 signal of an O2 sensor during overrun
US8146562B2 (en) * 2009-11-13 2012-04-03 Cummins Inc. System, method and apparatus for fuel injector diagnostics
GB2475521B (en) * 2009-11-20 2016-05-04 Gm Global Tech Operations Llc Method for the determination of the actual quantity of fuel injected in an internal combustion engine
US20110213544A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 Denso Corporation Fuel injection controller for internal combustion engine
US9188072B2 (en) * 2010-09-24 2015-11-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine
US8261727B2 (en) 2010-10-05 2012-09-11 GM Global Technology Operations LLC Individual cylinder fuel control systems and methods for oxygen sensor degradation
JP5759142B2 (ja) * 2010-11-04 2015-08-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置
WO2012131758A1 (ja) * 2011-03-28 2012-10-04 トヨタ自動車株式会社 多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置
JP2012219622A (ja) * 2011-04-04 2012-11-12 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
EP2711527B1 (en) 2011-05-16 2017-01-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Air/fuel ratio imbalance detection device for internal combustion engine
US9103294B2 (en) * 2011-12-02 2015-08-11 Cummins Inc. Fuel drift estimation and compensation for operation of an internal combustion engine
US10570844B2 (en) * 2012-01-18 2020-02-25 Ford Global Technologies, Llc Air/fuel imbalance monitor
WO2013111299A1 (ja) * 2012-01-26 2013-08-01 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP5907345B2 (ja) * 2012-02-03 2016-04-26 株式会社デンソー ガスセンサ制御装置及び内燃機関の制御装置
US8924130B2 (en) * 2012-03-01 2014-12-30 Ford Global Technologies, Llc Non-intrusive exhaust gas sensor monitoring
JP2014009641A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Honda Motor Co Ltd 車両用駆動力制御装置
US9188045B2 (en) * 2012-08-30 2015-11-17 Ford Global Technologies, Llc Non-intrusive exhaust gas sensor monitoring based on fuel vapor purge operation
US9296390B2 (en) 2013-03-15 2016-03-29 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle exhaust diagnostics
GB2518432A (en) * 2013-09-23 2015-03-25 Gm Global Tech Operations Inc A control apparatus for operating a fuel injector
US9651456B2 (en) 2014-07-17 2017-05-16 Ford Global Technologies, Llc Dual HEGO method for identification and mitigation of air-fuel imbalance faults
JP6311578B2 (ja) * 2014-11-11 2018-04-18 トヨタ自動車株式会社 空燃比センサの異常診断装置
US9683506B2 (en) 2015-03-06 2017-06-20 Ford Global Technologies, Llc Method and system for determining air-fuel ratio imbalance
US9657674B2 (en) 2015-03-06 2017-05-23 Ford Global Technologies, Llc Method and system for determining air-fuel ratio imbalance
US9759148B2 (en) 2015-05-14 2017-09-12 Ford Global Technologies, Llc Method and system for determining air-fuel ratio imbalance via engine torque
US10337430B2 (en) 2016-06-14 2019-07-02 Ford Global Technologies, Llc Method and system for determining air-fuel ratio imbalance

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009264115A (ja) * 2008-04-22 2009-11-12 Denso Corp 多気筒内燃機関の制御装置
JP2013024199A (ja) * 2011-07-25 2013-02-04 Bosch Corp ラムダセンサの極希薄領域応答性診断方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置
RU2615871C1 (ru) * 2013-04-03 2017-04-11 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Устройство впрыска топлива

Also Published As

Publication number Publication date
US20170356380A1 (en) 2017-12-14
US10330040B2 (en) 2019-06-25
RU2017119204A3 (ru) 2019-10-03
CN107503853A (zh) 2017-12-22
US10968853B2 (en) 2021-04-06
US20190271278A1 (en) 2019-09-05
DE102017113119A1 (de) 2017-12-14
RU2017119204A (ru) 2018-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2718386C2 (ru) Способ (варианты) для двигателя
RU2708082C2 (ru) Способ определения дисбаланса воздушно-топливного отношения (варианты)
RU2719372C2 (ru) Способ выявления дисбаланса воздушно-топливного отношения в цилиндрах двигателя
RU2704369C2 (ru) Способ определения дисбаланса воздушно-топливного отношения (варианты).
RU2719756C2 (ru) Способ (варианты) управления двигателем транспортного средства
RU2638413C2 (ru) Способ для управления двигателем (варианты)
RU2603202C2 (ru) Способ для двигателя
RU154745U1 (ru) Диагностика датчика отработавших газов и адаптация средств управления
RU2656075C2 (ru) Способ управления двигателем
RU2639926C2 (ru) Способ для двигателя (варианты) и система для двигателя
RU2617645C2 (ru) Способ для двигателя с идентификацией топлива на основании ускорения коленчатого вала (варианты)
RU2642952C2 (ru) Неагрессивный контроль датчика отработавших газов
RU2621848C2 (ru) Способ и система контроля датчика выхлопных газов
JP5256233B2 (ja) 内燃機関の回転変動異常検出装置
JP2008069675A (ja) 燃焼改善手段の故障診断装置
JP2007231883A (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
US7040085B2 (en) Deterioration detecting device for oxygen concentration sensor
US20150152801A1 (en) Method for inferring barometric pressure at low throttle angles
JP2007255237A (ja) 内燃機関の制御装置
US8112988B2 (en) System and method for desulfating a NOx trap
CN117267010A (zh) 用于排气传感器监测的***和方法
KR101808651B1 (ko) 내연기관을 동작시키기 위한 진단 방법 및 장치
US11022061B1 (en) Systems and methods for an exhaust gas temperature sensor diagnostics using split lambda engine operation
US20200191082A1 (en) Methods and system for determining engine air-fuel ratio imbalance
JPH04252833A (ja) 内燃機関の燃料供給量制御装置