Система для датчика влажности на впуске

Предусмотрена система для настройки рабочего параметра двигателя на основании выходного сигнала датчика влажности во время события перепускного клапана компрессора. Когда перепускной клапан компрессора закрыт, текущий выходной сигнал датчика используется для настроек. Когда перепускной клапан компрессора открыт, к примеру, для подавления помпажа, выходной сигнал датчика, сохраненный до открывания перепускного клапана, используется для настроек.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящая заявка относится к управлению датчиком влажности в системе двигателя с наддувом транспортного средства во время событий перепускного клапана компрессора.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Системы двигателя могут быть сконфигурированы системами рециркуляции отработавших газов (EGR), через которые по меньшей мере часть отработавших газов рециркулируется на впуск двигателя. Различные датчики могут быть присоединены в системе двигателя для оценки величины EGR, подаваемой в двигатель. Таковые, например, могут включать в себя различные датчики температуры, давления, кислорода и влажности, присоединенные к впускному коллектору и/или выпускному коллектору двигателя.

Один из примеров системы двигателя с наддувом, имеющей датчик влажности на впуске, показан Сурниллой и другими в заявке US2012/0227714, 13.09.2012 «Method and System for Humidity Sensor Diagnostics» (Способ и система для диагностики датчика влажности). В ней, датчик влажности используется для логического вывода влажности окружающей среды. Контроллер двигателя, в таком случае, может настраивать один или более рабочих параметров двигателя, таких как впрыск топлива, установку фаз клапанного распределения, EGR, и т.д., на основании оцененной влажности окружающей среды.

Однако, изобретатели в материалах настоящей заявки

идентифицировали потенциальные проблемы у такого подхода. В качестве примера, во время работы двигателя с наддувом, любое открывание перепускного клапана компрессора (такое как для подавления или уменьшения помпажа компрессора) может искажать выходной сигнал датчика влажности. Более точно, открывание перепускного клапана компрессора может создавать (временный) обратный поток воздуха из местоположения выхода охладителя наддувочного воздуха в местоположение входа компрессора. Осуществляющий обратный поток воздух может временно повышать давление на входе компрессора на короткую длительность до тех пор, пока давление наддува не понижено в достаточной мере. Короткая длительность повышения давления на входе компрессора может побуждать воздух течь обратно через воздушный фильтр на впуске в атмосферу. Датчик кислорода на впуске, расположенный между воздушным фильтром и входом компрессора (или в воздушном фильтре) будет обнаруживать этот осуществляющий обратный поток воздух. Если EGR низкого давления уже была текущей, когда открывался перепускной клапан компрессора, осуществляющий обратный поток воздух имеет большее содержание воды (над или выше влажности окружающей среды) вследствие наличия EGR. Как результат, влажность окружающей среды может завышаться датчиком влажности. По существу, это может искажать настройку различных рабочих параметров двигателя наряду с ухудшением рабочих характеристик двигателя.

СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

В настоящей заявке раскрыта система двигателя, содержащая: двигатель; компрессор, присоединенный к впускному коллектору двигателя, причем компрессор приводится в движение турбиной; перепускной канал, присоединенный между выходом и входом компрессора, причем перепускной канал включает в себя перепускной клапан; датчик влажности, присоединенный к впускному коллектору, выше по потоку от впускного дросселя; канал рециркуляции отработавших газов (EGR) низкого давления для рециркуляции отработавших остаточных газов из выпускного коллектора двигателя, ниже по потоку от турбины, во впускной коллектор, выше по потоку от компрессора, через клапан EGR; и контроллер с машинно-читаемыми командами для: в то время как активирована EGR, в ответ на указание помпажа компрессора, открывания перепускного клапана; сохранения выходного сигнала датчика влажности, считанного непосредственно перед открыванием перепускного клапана; и настройки потока EGR на основании сохраненного выходного сигнала датчика.

В дополнительном аспекте контроллер включает в себя дополнительные команды для: в то время как перепускной клапан открыт, не сохранения текущего выходного сигнала датчика влажности.

В другом дополнительном аспекте активация EGR включает в себя клапан EGR, являющийся по меньшей мере частично открытым.

В еще одном дополнительном аспекте открывание перепускного клапана основано на указании помпажа, причем открывание перепускного клапана увеличивается по мере того, как убывает запас до помпажа.

В еще одном дополнительном аспекте контроллер включает в себя дополнительные команды для закрывания перепускного клапана в ответ на увеличение запаса до помпажа, а после того, как истекла пороговая длительность после закрывания перепускного клапана, сохранения текущего выходного сигнала датчика влажности и настройки потока EGR на основании текущего выходного сигнала датчика влажности.

В одном из примеров, вышеприведенная проблема может быть по меньшей мере частично препоручена способу для двигателя, содержащему: в ответ на открывание перепускного клапана компрессора наряду с тем, что активирована EGR, настройку рабочего параметра двигателя на основании выходного сигнала датчика влажности на впуске, считанного до открывания перепускного клапана. Таким образом, более достоверная оценка влажности окружающей среды может использоваться для настроек двигателя.

В качестве примера, во время условий эксплуатации двигателя без наддува, а также выбранных условий с наддувом, где перепускной клапан компрессора не открыт (таких как когда двигатель является работающим в пределах границы помпажа), текущий выходной сигнал датчика влажности на впуске может сохраняться и использоваться для оценки влажности окружающей среды. Кроме того, текущий выходной сигнал может использоваться для настройки одного или более параметров двигателя, таких как установка момента зажигания (или поправка искрового зажигания), моделирование конденсации, интенсивность потока EGR, диагностика датчика влажности, и т.д. Затем, во время условий с наддувом, где перепускной клапан компрессора открыт, таких как когда двигатель является работающим на или за пределами границы помпажа, текущий выходной сигнал датчика влажности может не использоваться. Взамен, выходной сигнал датчика, считанный непосредственно перед открыванием перепускного клапана, может сохраняться и использоваться для оценки влажности окружающей среды. Кроме того, различные рабочие параметры двигателя могут настраиваться на основании сохраненного выходного сигнала датчика влажности. После того, как истекла пороговая длительность после завершения события перепускного клапана компрессора (то есть, спустя пороговую длительность после того, как был закрыт перепускной клапан компрессора), текущий выходной сигнал датчика влажности может повторно использоваться для оценки влажности окружающей среды и настройки рабочих параметров двигателя.

Таким образом, избегается ложное показание датчика влажности. Более точно, выходной сигнал датчика влажности может не использоваться во время условий, когда выходной сигнал может быть искажен. Посредством запрета использования текущего выходного сигнала датчика влажности на впуске во время условий, когда перепускной клапан компрессора открыт, а обратный поток повышен, завышенная оценка влажности, обусловленная потоком EGR, может уменьшаться. Посредством замораживания выходного сигнала датчика влажности перед (например, непосредственно перед) перепускным событием компрессора и использования замороженного выходного сигнала датчика для настройки режима работы двигателя, более точная оценка влажности окружающей среды может использоваться для настроек двигателя. Посредством размораживания выходного сигнала датчика влажности после (например, непосредственно после) того, как истекла пороговая длительность после перепускного события компрессора, функции двигателя, которые зависят от информации о влажности, не нарушаются.

Кроме того, в заявке описан способ для двигателя, состоящий в том, что: в ответ на открывание перепускного клапана компрессора наряду с тем, что активирована EGR, настраивают рабочий параметр двигателя на основании выходного сигнала датчика влажности на впуске, считанного до открывания перепускного клапана.

Настройка на основании выходного сигнала датчика влажности на впуске, считанного до открывания перепускного клапана, может заключаться в том, что осуществляют настройку независимо от текущего выходного сигнала датчика влажности, при этом, выходной сигнал, считанный до открывания является выходным сигналом, считанным непосредственно перед открыванием, без каких бы то ни было остановок двигателя и закрываний клапана EGR между ними.

Открывание перепускного клапана компрессора может происходить в ответ на указание помпажа компрессора.

Открывание перепускного клапана компрессора может происходить в ответ на давление наддува, находящееся выше, чем пороговое давление.

Датчик влажности на впуске может быть расположен во впускном канале ниже по потоку от воздушного фильтра и выше по потоку от входа компрессора.

Настройка на основании выходного сигнала датчика, считанного до открывания, может заключаться в том, что осуществляют настройку на основании выходного сигнала датчика, считанного непосредственно перед открыванием перепускного клапана.

Способ может дополнительно состоять в том, что продолжают настраивать рабочий параметр двигателя на основании выходного сигнала датчика, считанного непосредственно перед открыванием перепускного клапана, до тех пор, пока перепускной клапан компрессора не закрывается, и пока не истекла пороговая длительность после закрывания перепускного клапана компрессора.

Способ может дополнительно состоять в том, что, после того, как истекла длительность после закрывания перепускного клапана компрессора, настраивают рабочий параметр двигателя на основании текущего выходного сигнала датчика влажности.

Рабочий параметр двигателя может включать в себя одно или более из оценки EGR, оценки всасываемого заряда воздуха, оценки содержания спирта в топливе, установки момента зажигания, коэффициента моделирования конденсации, коэффициента поправки искрового зажигания и порогового значения для диагностики датчика влажности.

Датчик влажности на впуске может являться датчиком кислорода на впуске, и при этом, влажность окружающей среды оценивается датчиком кислорода на впуске на основании разности между выходными сигналами датчика, считанными во время модуляции напряжения, прикладываемого к датчику кислорода.

Также описан способ для двигателя, состоящий в том, что: во время первого режима работы двигателя с наддувом, закрывают перепускной клапан компрессора, в то время как активирована EGR, и настраивают рабочий параметр двигателя на основании текущего выходного сигнала датчика влажности на впуске; и во время второго режима работы двигателя с наддувом, открывают перепускной клапан компрессора, в то время как активирована EGR, и настраивают рабочий параметр двигателя на основании выходного сигнала датчика влажности, считанного до открывания перепускного клапана.

Способ может дополнительно состоять в том, что, во время второго режима работы двигателя с наддувом, не настраивают рабочий параметр двигателя на основании текущего выходного сигнала датчика влажности.

Рабочий параметр двигателя может включать в себя одно или более из открывания клапана EGR, установки момента искрового зажигания и временных характеристик впрыска топлива.

Способ может дополнительно состоять в том, что, во время второго режима работы двигателя с наддувом, после открывания перепускного клапана компрессора, закрывают перепускной клапан, а после того, как истекла пороговая длительность после закрывания перепускного клапана компрессора, настраивают рабочий параметр двигателя на основании текущего выходного сигнала датчика влажности.

Закрывание перепускного клапана компрессора во время первого режима работы с наддувом может происходить в ответ на запас до помпажа, находящийся выше, чем пороговое значение, и при этом, открывание перепускного клапана компрессора во время второго режима работы с наддувом происходит в ответ на запас до помпажа, находящийся ниже, чем пороговое значение.

Должно быть понятно, что сущность полезной модели, приведенная выше, предоставлена для знакомства с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Она не предполагается для идентификации ключевых или существенных признаков заявленного объекта патентования, объем которого однозначно определен формулой полезной модели, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный объект патентования не ограничен реализациями, которые кладут конец каким-нибудь недостаткам, отмеченным выше или в любой части этого раскрытия.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 показывает схематическое изображение примерной системы двигателя, включающей в себя датчик влажности на впуске.

Фиг. 2 показывает схематическое изображение камеры сгорания системы двигателя по фиг. 1.

Фиг. 3 показывает высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа для настройки одного или более рабочих параметров двигателя на основании текущего или сохраненного выходного сигнала датчика влажности по фиг. 1 ввиду события перепускного клапана компрессора.

Фиг. 4 показывает примерную настройку EGR на основании выходного сигнала датчика влажности на впуске согласно настоящему раскрытию.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Последующее описание относится к системам и способам для использования выходного сигнала датчика влажности, присоединенного в системе двигателя (такой как показанная на фиг. 1-2), для настройки одного или более рабочих параметров двигателя. На основании того, открыт или закрыт перепускной клапан компрессора, текущий или сохраненный выходной сигнал датчика выбирается для оценки влажности окружающей среды. Контроллер двигателя может быть выполнен с возможностью выполнять процедуру управления, такую как примерная процедура по фиг. 3, чтобы использовать текущий выходной сигнал датчика влажности во время условий, когда перепускной клапан компрессора закрыт, для оценки влажности окружающей среды. Рабочие параметры двигателя, в таком случае, могут настраиваться на основании основанной на текущем выходном сигнале оценки влажности окружающей среды. Во время условий, когда перепускной клапан компрессора открыт, таких как когда двигатель является работающим на или около помпажа, текущий выходной сигнал влажности может не использоваться. Взамен, выходной сигнал датчика влажности, считанный непосредственно перед тем, как открыт перепускной клапан, может сохраняться и использоваться для оценки влажности окружающей среды. Рабочие параметры двигателя, в таком случае, могут настраиваться на основании основанной на сохраненном выходном сигнале оценки влажности окружающей среды. Примерная настройка показана со ссылкой на фиг. 4. Таким образом, точность оценки влажности повышается, а управление двигателем улучшается.

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

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

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

В некоторых примерах, впускной коллектор 160 может включать в себя датчик 182 давления во впускном коллекторе для оценки давления в коллекторе (MAP) и/или датчик 183 температуры впускного коллектора для оценки температуры воздуха в коллекторе (MCT), каждый поддерживает связь с контроллером 12. Впускной канал 149 может включать в себя охладитель 154 воздуха и/или заслонку (такую как второй дроссельный клапан 158). Положение дроссельного клапана 158 может настраиваться системой управления посредством привода дросселя (не показан), с возможностью связи присоединенной к контролеру 12. Перепускной клапан 152 компрессора (CBV) может быть предусмотрен для избирательного обхода компрессорных каскадов турбонагнетателей 120 и 130 через перепускной канал 150. В качестве одного из примеров, CBV 152 может открываться, чтобы давать возможность потока через перепускной канал 150, когда давление всасываемого воздуха выше по потоку от компрессоров достигает порогового значения. В качестве еще одного примера, CBV 152 может открываться в ответ на запас до помпажа, находящийся на или за границей помпажа. В качестве используемого в материалах настоящей заявки, открывание CBV включает в себя по меньшей мере частичное открывание CBV. В одном из примеров, в ответ на указание помпажа компрессора, CBV полностью открывается, чтобы по существу незамедлительно ослаблять помпаж и улучшать поток через компрессор. По существу, открывание CBV может настраиваться на основании указания помпажа, открывание увеличивается по мере того, как уменьшается запас до предела помпажа.

Двигатель 10 может включать в себя множество цилиндров 14. В изображенном примере, двигатель 10 включает в себя шесть цилиндров, скомпонованных в V-образной конфигурации. Более точно, шесть цилиндров скомпонованы в двух рядах 13 и 15, причем, каждый ряд включает в себя три цилиндра. В альтернативных примерах, двигатель 10 может включать в себя два или более цилиндров, к примеру, 3, 4, 5, 8, 10 или более цилиндров. Эти различные цилиндры могут быть поровну поделены и скомпонованы в альтернативных конфигурациях, таких как V-образная, рядная, коробчатая, и т.д. Каждый цилиндр 14 может быть сконфигурирован топливной форсункой 166. В изображенном примере, топливная форсунка 166 является форсункой непосредственного впрыска в цилиндр. Однако, в других примерах, топливная форсунка 166 может быть сконфигурирована в качестве топливной форсунки оконного впрыска. Дополнительные подробности одиночного цилиндра 14 описаны ниже на фиг. 2.

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

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

Отработавшие газы в первом параллельном выпускном канале 17 могут направляться в атмосферу через ответвленный параллельный выпускной канал 170 наряду с тем, что отработавшие газы во втором параллельном выпускном канале 19 могут направляться в атмосферу через ответвленный параллельный выпускной канал 180. Выпускные каналы 170 и 180 могут включать в себя одно или более устройств последующей очистки отработавших газов, таких как каталитический нейтрализатор, и один или более датчиков отработавших газов, как дополнительно конкретизировано на фиг. 2.

Двигатель 10 дополнительно может включать в себя один или более каналов или контуров рециркуляции отработавших газов (EGR) для рециркуляции по меньшей мере части отработавших газов из первого и второго параллельных впускных каналов 17 и 19 и/или первого и второго параллельных ответвленных выпускных каналов 170 и 180 в первый и второй параллельные впускные каналы 142 и 144 и/или параллельные ответвленные впускные каналы 146 и 148. Таковые могут включать в себя контуры EGR высокого давления для обеспечения EGR высокого давления (HP-EGR) и контуры EGR низкого давления для обеспечения EGR низкого давления (LP-EGR). В одном из примеров, HP-EGR может обеспечиваться в отсутствие наддува, обеспечиваемого турбонагнетателями 120, 130, наряду с тем, что LP-EGR может обеспечиваться при наличии наддува турбонагнетателя, и/или когда температура отработавших газов находится выше порогового значения. В кроме того еще других примерах, обе, HP-EGR и LP-EGR, могут выдаваться одновременно.

В изображенном примере, двигатель 10 может включать в себя первый контур 202 EGR низкого давления для рециркуляции по меньшей мере некоторого количества отработавших газов из первого ответвленного параллельного выпускного канала 170 ниже по потоку от турбины 124 в первый параллельный впускной канал 142 выше по потоку от компрессора 122. Подобным образом, двигатель может включать в себя второй контур 212 EGR низкого давления для рециркуляции по меньшей мере некоторого количества отработавших газов из второго ответвленного параллельного выпускного канала 180 ниже по потоку от турбины 134 во второй параллельный впускной канал 144 выше по потоку от компрессора 132. Первый и второй контуры 202 и 212 LP-EGR могут включать в себя соответственные клапаны 204 и 214 LP-EGR для регулирования потока EGR (то есть, количества рециркулированных отработавших газов) через контуры, а также соответственные охладители 206 и 216 наддувочного воздуха для понижения температуры отработавших газов, текущих через соответственные контуры EGR, перед рециркуляцией на впуск двигателя.

Двигатель 10 дополнительно может включать в себя первый контур 208 EGR высокого давления для рециркуляции по меньшей мере некоторой части отработавших газов из первого параллельного выпускного канала 17, выше по потоку от турбины 124, в первый ответвленный параллельный впускной канал 146, ниже по потоку от компрессора 122. Подобным образом, двигатель может включать в себя второй контур 218 EGR высокого давления для рециркуляции по меньшей мере некоторой части отработавших газов из второго параллельного выпускного канала 18 выше по потоку от турбины 134 во второй ответвленный параллельный впускной канал 148, ниже по потоку от компрессора 132. Поток EGR через контуры 208 и 218 HP-EGR может управляться посредством клапанов 210 и 220 HP-EGR.

Датчик 232 влажности и датчик 234 давления могут быть включены только в один из параллельных впускных каналов (в материалах настоящей заявки, изображены не в первом параллельном впускном воздушном канале 142, а во втором параллельном впускном канале 144), ниже по потоку от дроссельного клапана 230 EGR. Более точно, датчик 232 влажности расположен во впускном канале ниже по потоку от воздушного фильтра и выше по потоку от входа компрессора (между воздушным фильтром 156 и входом компрессора). Однако, в альтернативных примерах, датчик 232 влажности может быть расположен в воздушном фильтре. Кроме того еще, датчик 232 влажности может быть расположен выше по потоку от дросселя 158 во впускном коллекторе 160. Датчик 232 влажности может быть выполнен с возможностью оценивать относительную влажность (или влажность окружающей среды) всасываемого воздуха. В одном из примеров, датчик 232 влажности может быть специализированным датчиком влажности. В еще одном примере, датчик 232 влажности может быть датчиком кислорода на впуске, который избирательно используется для оценки влажности во время первого набора условий и избирательно использоваться для оценки кислорода на впуске во время второго набора условий. Например, во время оценки влажности, влажность окружающей среды может оцениваться датчиком кислорода на впуске на основании разности между выходными сигналами датчика, считанными во время модуляции напряжения, прикладываемого к датчику кислорода. Датчик 234 давления может быть выполнен с возможностью оценивать давление всасываемого воздуха. В некоторых вариантах осуществления, датчик температуры также может быть включен в тот же самый параллельный впускной канал ниже по потоку от дроссельного клапана 230 EGR.

Как конкретизировано на фиг. 3, контроллер двигателя может использовать текущий выходной сигнал датчика 232 влажности для оценки влажности окружающей среды во время условий, когда перепускной клапан 152 компрессора закрыт. Во время условий, когда перепускной клапан компрессора открыт, таких как во время события CBV, реагирующего на отпускание педали акселератора водителем, текущий выходной сигнал датчика влажности может временно игнорироваться. Это происходит потому, что, во время таких условий, датчик влажности может давать неточную оценку влажности окружающей среды. Например, влажность окружающей среды может быть завышенной оценкой вследствие временного обратного потока воздуха с выхода компрессора (или охладителя наддувочного воздуха) на вход компрессора, вызывающего кратковременное повышение давления на входе компрессора. Короткая длительность повышения давления на входе компрессора может побуждать заряд воздуха осуществлять обратный поток в направлении атмосферы за воздушный фильтр и датчик влажности на впуске. Если EGR низкого давления уже была работающей, когда открывается CBV, осуществляющий обратный поток воздух может иметь дополнительное содержание воды из EGR, заставляющее датчик влажности давать завышенную оценку влажности окружающей среды. В качестве примера, показание датчика влажности до события CBV, при работающей EGR 13%, может быть указывающим влажность окружающей среды 8 г/кг. В ответ на событие CBV, показание датчика влажности может быть указывающим влажность окружающей среды 8+10=18 г/кг, при этом, 10 г/кг соответствуют количеству воды, которое исходит из EGR 13% при сжигании топлива E0. По существу, величина претерпеваемой ошибки влажности, наблюдаемой во время CBV, кроме того, может меняться в качестве функции содержания спирта топлива, поскольку содержание спирта изменяет количество водяного пара в EGR. Неточное показание влажности может сильно воздействовать на функции и параметры двигателя, которые настраиваются на основании оценки влажности окружающей среды, такие как поправка искрового зажигания, моделирование конденсации, EGR, а также бортовая диагностика (OBD) для датчика влажности. Таким образом, во время таких условий, контроллер может замораживать показание влажности до открывания CBV и использовать замороженное показание для выполнения управления двигателем. Затем, как только достаточное время прошло после закрывания CBV, текущий выходной сигнал датчика влажности может считываться и использоваться для выполнения управления двигателем.

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

Система 100 двигателя может управляться, по меньшей мере частично, системой 15 управления, включающей в себя контроллер 12 и входными сигналами от водителя транспортного средства через устройство ввода (не показано). Система 15 управления показана принимающей информацию с множества датчиков 16 (различные примеры которых описаны в материалах настоящей заявки) и отправляющей сигналы управления на множество исполнительных механизмов 81. В качестве одного из примеров, датчики 16 могут включать в себя датчик 232 влажности, датчик 234 давления всасываемого воздуха, датчик 182 и датчик 183 MAT. В некоторых примерах, общий впускной канал 149 может включать в себя датчик давления на входе заслонки (TIP) для оценки давления на входе заслонки (TIP) и/или датчик температуры на входе заслонки для оценки температуры воздуха на заслонке (TCT). В других примерах, один или более каналов EGR могут включать в себя датчики давления, температуры, и топливо-воздушного соотношения для определения характеристик потока EGR. Дополнительные датчики и исполнительные механизмы системы конкретизированы со ссылкой на фиг. 2. В качестве еще одного примера, исполнительные механизмы 81 могут включать в себя топливную форсунку 166, клапаны 210 и 220 HP-EGR, клапаны 204 и 214 LP-EGR, дроссельные клапаны 158 и 230 и перепускные заслонки 128, 138 для отработавших газов. Другие исполнительные механизмы, такие как многообразие дополнительных клапанов и заслонок, могут быть присоединены к различным местоположениями в системе 100 двигателя. Контроллер 12 может принимать входные данные с различных датчиков, обрабатывать входные данные и приводить в действие исполнительные механизмы в ответ на обработанные входные данные, на основании команды или кода, запрограммированных в нем, соответствующих одной или более процедур. Примерная процедура управления описана в материалах настоящей заявки в отношении фиг. 3.

Фиг. 2 изображает примерный вариант осуществления цилиндра или камеры сгорания двигателя 10 внутреннего сгорания. Двигатель 10 может принимать параметры управления из контроллера 12 и входной сигнал от водителя 190 транспортного средства через устройство 192 ввода, такое как педаль акселератора и датчик 194 положения педали для формирования пропорционального сигнала PP положения педали. Цилиндр 14 (в материалах настоящей заявки также «камера сгорания») двигателя 10 может включать в себя стенки 236 камеры сгорания с поршнем 238, расположенным в них. Поршень 238 может быть присоединен к коленчатому валу 240, так чтобы возвратно-поступательное движение поршня преобразовывалось во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал 240 может быть присоединен к по меньшей мере одному ведущему колесу пассажирского транспортного средства через систему трансмиссии. Кроме того, стартерный электродвигатель может быть присоединен к коленчатому валу 240 через маховик, чтобы давать возможность операции запуска двигателя 10.

Цилиндр 14 может принимать всасываемый воздух через последовательность впускных воздушных каналов 242, 244 и 246. Впускной воздушный канал 246 может сообщаться с другими цилиндрами двигателя 10 в дополнение к цилиндру 14. В некоторых вариантах осуществления, один или более впускных каналов могут включать в себя устройство наддува, такое как турбонагнетатель 280. Например, фиг. 2 показывает двигатель 10, сконфигурированный турбонагнетателем, включающим в себя компрессор 282, скомпонованный между впускными каналами 242 и 244, и турбиной 284 с приводом от отработавших газов, скомпонованной вдоль выпускного канала 248. Компрессор 282 может по меньшей мере частично приводиться в действие турбиной 284 с приводом от отработавших газов через вал 286, где устройство наддува сконфигурировано в качестве турбонагнетателя. Дроссельный клапан 158, включающий в себя дроссельную заслонку 164, может быть установлен вдоль впускного канала двигателя для изменения расхода и/или давления всасываемого воздуха, подаваемого в цилиндры двигателя. Например, дроссельный клапан 158 может быть расположен ниже по потоку от компрессора 282, как показано на фиг. 2, или, в качестве альтернативы, может быть предусмотрен выше по потоку от компрессора.

Выпускной канал 248 может принимать отработавшие газы из других цилиндров двигателя 10 в дополнение к цилиндру 14. Датчик 228 отработавших газов показан присоединенным к выпускному каналу 248 выше по потоку от устройства 278 снижения токсичности выбросов. Датчик 228 может быть выбран из числа различных пригодных датчиков для выдачи указания топливо/воздушного соотношения в отработавших газах, например, таких как линейный кислородный датчик или UEGO (универсальный или широкодиапазонный датчик количества кислорода в отработавших газах), двухрежимный кислородный датчик или датчик EGO (который изображен), HEGO (подогреваемый EGO), NOx, HC, или CO. Устройство 278 снижения токсичности выбросов может быть трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором (TWC), уловителем NOx, различными другими устройствами снижения токсичности выбросов или их комбинациями.

Температура отработавших газов может оцениваться одним или более датчиков температуры (не показаны), расположенных в выпускном канале 248. В качестве альтернативы, температура отработавших газов может логически выводиться на основании условий эксплуатации двигателя, таких как число оборотов, нагрузка, топливо-воздушное соотношение (AFR), запаздывание искрового зажигания, и т.д. Кроме того, температура отработавших газов может вычисляться по одному или более датчиков 228 отработавших газов. Может быть принято во внимание, что температура отработавших газов, в качестве альтернативы, может оцениваться любой комбинацией способов оценки температуры, перечисленных в материалах настоящей заявки.

Каждый цилиндр двигателя 10 может включать в себя один или более впускных клапанов и один или более выпускных клапанов. Например, цилиндр 14 показан включающим в себя по меньшей мере один впускной тарельчатый клапан 250 и по меньшей мере один выпускной тарельчатый клапан 256, расположенные в верхней области цилиндра 14. В некоторых вариантах осуществления, каждый цилиндр двигателя 10, в том числе, цилиндр 14, может включать в себя по меньшей мере два впускных тарельчатых клапана и по меньшей мере два выпускных тарельчатых клапана, расположенных в верхней области цилиндра. Клапаны цилиндра 14 могут выводиться из работы с помощью толкателей с гидроприводом, присоединенных к штокам толкателей клапанов, или с помощью механизма переключения профиля кулачков, в котором рабочий выступ кулачка без подъема используется для выведенных из работы клапанов. В этом примере, вывод из работы впускного клапана 250 и выпускного клапана 256 может управляться посредством приведения в действие кулачков через соответственные системы 251 и 253 кулачкового привода. Каждая из систем 251 и 253 кулачкового привода может включать в себя один или более кулачков и может использовать одну или более из систем переключения профиля кулачков (CPS), регулируемой установки фаз кулачкового распределения (VCT), регулируемой установки фаз клапанного распределения (VVT) и/или регулируемого подъема клапана (VVL), которые могут управляться контроллером 12 для изменения работы клапанов. В альтернативных вариантах осуществления, впускной и/или выпускной клапан могут управляться посредством клапанного распределителя с электромагнитным управлением. В одном из примеров, цилиндр 14 может включать в себя впускной клапан, управляемый с помощью кулачкового привода, в том числе, систем VCT, и выпускной клапан, управляемый с помощью электрического привода клапанов.

В некоторых вариантах осуществления, каждый цилиндр двигателя 10 может включать в себя свечу 292 зажигания для инициирования сгорания. Система 290 зажигания может выдавать искру зажигания в камеру 14 сгорания через свечу 292 зажигания в ответ на сигнал SA опережения зажигания из контроллера 12, при выбранных рабочих режимах. Однако, в некоторых вариантах осуществления, свеча 292 зажигания может быть не включена в состав, таких как, где двигатель 10 может инициировать сгорание самовоспламенением или впрыском топлива, как может иметь место у некоторых дизельных двигателей.

В некоторых вариантах осуществления, каждый цилиндр двигателя 10 может быть сконфигурирован одной или более топливных форсунок для подачи топлива в него. В качестве неограничивающего примера, показан цилиндр 14, включающий в себя одну топливную форсунку 166. Топливная форсунка 166 показана присоединенной непосредственно к цилиндру 14 для впрыска топлива непосредственно в него пропорционально длительности импульса сигнала FPW-1, принятого из контроллера 12 через электронный формирователь 168. Таким образом, топливная форсунка 166 обеспечивает то, что известно как непосредственный впрыск (в дальнейшем, также указываемый ссылкой как «DI») топлива в цилиндр 14 сгорания. В качестве альтернативы, форсунка может быть расположена выше и возле впускного клапана для улучшения смешивания. Топливо может подаваться в топливную форсунку 166 из топливной системы 8 высокого давления, включающей в себя топливные баки, топливные насосы и направляющую-распределитель для топлива. В качестве альтернативы, топливо может подаваться однокаскадным топливным насосом на низком давлении, в каком случае, установка момента непосредственного впрыска топлива могут ограничиваться в большей степени во время такта сжатия, чем если используется топливная система высокого давления. Кроме того, несмотря на то, что не показано, топливные баки могут иметь преобразователь давления, выдающий сигнал в контроллер 12. Будет приниматься во внимание, что, в альтернативном варианте осуществления, форсунка 166 может быть форсункой оконного впрыска, выдающей топливо во впускное окно выше по потоку от цилиндра 14.

Контроллер 12 показан на фиг. 2 в качестве микрокомпьютера, включающего в себя микропроцессорный блок 106, порты 108 ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для исполняемых программ и калибровочных значений, показанный в качестве микросхемы 110 постоянного запоминающего устройства (ПЗУ, ROM) в этом конкретном примере, оперативное запоминающее устройство 112 (ОЗУ RAM), дежурную память 114 (KAM) и шину данных. Постоянное запоминающее устройство 110 запоминающего носителя может быть запрограммировано машинно-читаемыми данными, представляющими команды, исполняемые процессором 102 для выполнения способов, описанных ниже, а также вариантов, которые предвосхищены, но специально не перечислены. Контроллер 12 может принимать различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе, измерение всасываемого массового расхода воздуха (MAF) с датчика 231 массового расхода воздуха; температуру охлаждающей жидкости двигателя (ECT) с датчика 116 температуры, присоединенного к патрубку 118 охлаждения; сигнал профильного считывания зажигания (PIP) с датчика 260 на эффекте Холла (или другого типа), присоединенного к коленчатому валу 240; положение дросселя (TP) с датчика положения дросселя; и сигнал абсолютного давления воздуха в коллекторе (MAP) с датчика 182. Сигнал числа оборотов двигателя, RPM, может формироваться контроллером 12 из сигнала PIP. Кроме того, положение коленчатого вала, а также ускорение коленчатого вала и колебания коленчатого вала также могут идентифицироваться на основании сигнала PIP. Сигнал MAP давления воздуха в коллекторе с датчика 182 давления в коллекторе может использоваться для выдачи указания разряжения или давления во впускном коллекторе. Кроме того, как отмечено в материалах настоящей заявки, давление в коллекторе может оцениваться на основании других рабочих параметров, например, таких как основанные на MAF и RPM.

Двигатель 10 дополнительно включает в себя датчик 232 влажности. Датчик влажности может выявлять концентрацию водяного пара воздуха, поступающего во впускной коллектор через впускной канал 242. Как конкретизировано ранее, датчик 232 влажности может быть расположен ниже по потоку от дроссельного клапана (230, фиг. 1) EGR, но выше по потоку от впускного дроссельного клапана 158. Показание относительной влажности, сформированное датчиком влажности, является указывающим влажность окружающей среды свежего всасываемого воздуха или комбинации свежего воздуха и рециркулированного отработавшего воздуха, основанного на положении дроссельного клапана 230 EGR и клапанов LP-EGR и HP-EGR (по фиг. 1).

Как описано выше, фиг. 2 показывает только один цилиндр многоцилиндрового двигателя, и у которого каждый цилиндр может подобным образом включать в себя свой собственный набор впускных/выпускных клапанов, топливную форсунку, свечу зажигания, и т.д.

Фиг. 3 иллюстрирует примерную процедуру 300 для настройки одного или более рабочих параметров двигателя на основании выходного сигнала датчика влажности на впуске, присоединенного к впускному коллектору двигателя выше по потоку от впускного дросселя. Процедура предоставляет одному из текущего выходного сигнала датчика или замороженного выходного сигнала датчика возможность выбираться для оценки влажности окружающей среды и настройки рабочих параметров двигателя на основании того, открыт или закрыт перепускной клапан компрессора (CBV). При действии таким образом, уменьшаются ошибки, претерпеваемые вследствие обратного потока во время события CBV.

На 302, процедура включает в себя оценку и/или измерение условий эксплуатации двигателя. Таковые, например, могут включать в себя число оборотов двигателя, требование крутящего момента водителя, давление наддува, установку момента искрового зажигания, топливо-воздушное соотношение, температуру двигателя, температуру каталитического нейтрализатора отработавших газов, и т.д.

На 304, целевая EGR может определяться на основании оцененных условий эксплуатации двигателя. Это может включать в себя определение количества, интенсивности потока и/или температуры отработавших газов, которые должны подвергаться рециркуляции во впускной коллектор двигателя из выпускного коллектора (например, из параллельных выпускных каналов в соответственные параллельные впускные каналы в разделенной системе двигателя). Это, кроме того, может включать в себя определение, должно ли требуемое количество EGR подаваться в качестве потока LP-EGR, потока HP-EGR или их комбинации. На 306, клапан EGR может настраиваться, чтобы обеспечивать целевую EGR. Это может включать в себя настройку открывания одного или более из клапана LP-EGR и клапана HP-EGR для обеспечения требуемой величины LP-EGR и HP-EGR соответственно.

На 308, может определяться, есть ли событие перепускного клапана компрессора. Более точно, может определяться, присутствуют ли условия, которые требуют, чтобы перепускной клапан компрессора открывался (например, частично открывался или полностью открывался). По существу, перепускной клапан компрессора (CBV) может быть расположен в перепускном канале компрессора, присоединяющем выход компрессора к входу компрессора. В одном из примеров, открывание перепускного клапана компрессора происходит в ответ на указание помпажа компрессора. Например, компрессор может быть работающим за пределом помпажа. В еще одном примере, открывание перепускного клапана компрессора происходит в ответ на давление наддува, находящееся выше, чем пороговое давление. В нем, при повышенном давлении наддува, запас до помпажа компрессора может уменьшаться, и помпаж компрессора может быть вероятен. По существу, во время выбранных условий, таких как во время отпускания педали акселератора, при переходе с эксплуатации двигателя с более высоким наддувом на эксплуатацию двигателя с более низким наддувом (или без наддува), может возникать помпаж компрессора. Это происходит вследствие ослабленного потока через компрессор, когда дроссель закрывается при отпускании педали акселератора. Уменьшенный прямой поток через компрессор может вызывать помпаж и ухудшать рабочие характеристики турбонагнетателя. В дополнение, помпаж может приводить к проблемам NVH, таким как нежелательный шум из системы впуска двигателя. Для ослабления помпажа компрессора, по меньшей мере часть заряда воздуха, сжатого компрессором, может подвергаться рециркуляции на вход компрессора посредством открывания CBV. Это предоставляет избыточному давлению наддува возможность сбрасываться по существу незамедлительно, а прямому потоку через компрессор возможность улучшаться.

На 310, процедура включает в себя открывание перепускного клапана компрессора (CBV) в ответ на событие CBV. Изобретатели осознали, что, несмотря на то, что открывание CBV предоставляет помпажу возможность уменьшаться, а прямому потоку через компрессор возможность улучшаться, выходной сигнал датчика влажности на впуске может находиться под влиянием. Более точно, когда CBV открывается, создается кратковременный обратный поток заряда. Это происходит вследствие короткой длительности повышенного давления на входе компрессора, которое вызывает обратный поток воздуха в направлении атмосферы мимо датчика влажности на впуске и воздушного фильтра. Если EGR уже активирована, когда CBV открывается, осуществляющий обратный поток воздух может включать в себя дополнительную воду из отработавших остаточных газов. Как результат, текущий выходной сигнал датчика влажности, а также влажность окружающей среды, оцененная датчиком на основании текущего выходного сигнала, могут быть более высокими, чем действующая влажность окружающей среды. Управление двигателем, выполняемое на основании неправильной повышенной оценки влажности окружающей среды, может оказывать неблагоприятное влияние на рабочие характеристики двигателя.

Поэтому, на 312, в ответ на открывание перепускного клапана компрессора, в то время как EGR активирована, процедура включает в себя сохранение выходного сигнала датчика влажности, считанного до того, как CBV открыт, в памяти контроллера. Выходной сигнал, сохраненный до открывания CBV, может быть выходным сигналом, сохраненным непосредственно перед открыванием CBV, без каких бы то ни было остановок двигателя и закрываний клапана EGR между ними. Другими словами, выходной сигнал датчика из непосредственно перед открыванием CBV может замораживаться. В дополнение, текущий выходной сигнал датчика влажности может не приниматься во внимание и не сохраняться. По выбору, оценка влажности окружающей среды, основанная на выходном сигнале датчика влажности, считанном перед тем, как открывается CBV, также может сохраняться и замораживаться в памяти контроллера.

На 314, процедура дополнительно включает в себя настройку рабочего параметра двигателя на основании выходного сигнала датчика влажности на впуске, считанного до открывания перепускного клапана. В одном из примеров, это включает в себя осуществление настройки на основании выходного сигнала датчика, считанного (и замороженного) непосредственно перед открыванием перепускного клапана, и независимо от текущего выходного сигнала датчика влажности. По существу, различные рабочие параметры и функции двигателя могут настраиваться на основании оценки влажности окружающей среды. Таковые, например, могут включать в себя установку момента зажигания, поправку искрового зажигания, EGR, моделирование конденсации (например, где оценивается количество конденсата, накапливающегося в охладителе наддувочного воздуха), диагностику датчика влажности, и т.д.

На 316, может определяться, было ли событие CBV завершено (то есть, был ли CBV закрыт), и истекла ли пороговая длительность после закрывания CBV. В одном из примеров, пороговая длительность имеет значение от 2 до 3 секунд. Например, если давление на выходе компрессора понизилось в достаточной мере (вслед за открыванием CBV), и запас до помпажа компрессора улучшился, то CBV может закрываться. По существу, вслед за пороговой длительностью после завершения события CBV, (текущий) выходной сигнал датчика влажности может стабилизироваться и может быть представляющим более точное показание влажности окружающей среды.

Если CBV не закрылся, или не истекла пороговая длительность после закрывания CBV, то процедура возвращается на 314 и продолжает настраивать рабочий параметр двигателя на основании выходного сигнала датчика, считанного непосредственно перед открыванием перепускного клапана, до тех пор, пока не истекла пороговая длительность после закрывания перепускного клапана компрессора.

В сравнение, после того, как истекла пороговая длительность после открывания перепускного клапана компрессора, или закрыт перепускной клапан компрессора, на 320, процедура включает в себя настройку рабочего параметра двигателя на основании текущего выходного сигнала датчика влажности. В качестве используемого в материалах настоящей заявки, рабочий параметр двигателя включает в себя одно или более из оценки EGR, оценки всасываемого заряда воздуха, оценки содержания спирта топлива, установки момента зажигания, поправки искрового зажигания, пороговых значений, используемых для диагностики датчика влажности, и коэффициентов моделирования конденсации.

Возвращаясь на 308, если событие CBV не подтверждено, процедура переходит на 318, чтобы поддерживать CBV закрытым. Процедура затем переходит на 320, чтобы настраивать рабочий параметр двигателя на основании текущего выходного сигнала датчика влажности и текущей оценки влажности окружающей среды. Одна из примерных настроек EGR на основании выходного сигнала датчика влажности показана со ссылкой на пример по фиг. 4.

В одном из примеров, во время первого режима работы двигателя с наддувом, контроллер двигателя выполнен с возможностью закрывать перепускной клапан компрессора, в то время как активирована EGR, и настраивать рабочий параметр двигателя на основании текущего выходного сигнала датчика влажности на впуске. В сравнение, во время второго режима работы двигателя с наддувом, контроллер выполнен с возможностью открывать перепускной клапан компрессора, в то время как активирована EGR, и настраивать рабочий параметр двигателя на основании выходного сигнала датчика влажности, считанного до открывания (например, непосредственно перед открыванием) перепускного клапана. Здесь, во время второго режима работы двигателя с наддувом, контроллер не настраивает рабочий параметр двигателя на основании текущего выходного сигнала датчика влажности. Кроме того, во время второго режима работы двигателя с наддувом, после того, как истекла пороговая длительность после закрывания перепускного клапана компрессора, контроллер настраивает рабочий параметр двигателя на основании текущего выходного сигнала датчика влажности. Рабочий параметр двигателя включает в себя одно или более из открывания клапана EGR (например, степени открывания), установки момента искрового зажигания, временных характеристик впрыска топлива, коэффициентов и функций для моделей конденсации двигателя, коэффициентов и функций для моделей поправки искрового зажигания, и пороговых значений для диагностики датчика (такой как диагностика датчика влажности). В одном из примеров, закрывание перепускного клапана компрессора во время первого режима работы с наддувом происходит в ответ на запас до помпажа, являющийся большим, чем пороговое значение, наряду с тем, что открывание перепускного клапана компрессора во время второго режима работы с наддувом происходит в ответ на запас до помпажа, находящийся ниже, чем пороговое значение.

В еще одном примере, система двигателя содержит двигатель, компрессор, присоединенный к впускному коллектору двигателя, и перепускной канал, присоединенный между выходом и входом компрессора, компрессор приводится в движение турбиной, перепускной канал включает в себя перепускной клапан. Система двигателя дополнительно содержит датчик влажности, присоединенный к впускному коллектору выше по потоку от впускного дросселя, и канал EGR для рециркуляции отработавших остаточных газов из выпускного коллектора двигателя ниже по потоку от турбины во впускной коллектор выше по потоку от компрессора через клапан EGR. Система двигателя дополнительно включает в себя контроллер с машинно-читаемыми командами, в то время как активирована EGR, и в ответ на указание помпажа компрессора, для открывания перепускного клапана и сохранения выходного сигнала датчика влажности, считанного непосредственно перед открыванием перепускного клапана. Открывание перепускного клапана может быть основано на указании помпажа, открывание перепускного клапана увеличивается по мере того, как убывает запас до помпажа. Контроллер затем может настраивать поток EGR на основании сохраненного выходного сигнала датчика. Контроллер может включать в себя дополнительные команды для, в то время как перепускной клапан открыт, не сохранения текущего выходного сигнала датчика влажности. Другими словами, текущий выходной сигнал датчика влажности может не приниматься во внимание наряду с тем, что выходной сигнал датчика, считанный до того, как открыт CBV, может замораживаться и использоваться до тех пор, пока не восстановлены условия, дающие возможность использования текущего выходного сигнала датчика влажности. В качестве используемой в материалах настоящей заявки, активация EGR включает в себя клапан EGR, являющийся по меньшей мере частично открытым. Здесь, клапан EGR может быть клапаном EGR низкого давления, присоединенным в системе EGR низкого давления. Контроллер может включать в себя дополнительные команды для закрывания перепускного клапана в ответ на увеличение запаса до помпажа и после того, как истекла пороговая длительность вслед за закрыванием перепускного клапана, сохранения текущего выходного сигнала датчика влажности и настройки потока EGR на основании текущего выходного сигнала датчика влажности. Другими словами, текущий выходной сигнал датчика влажности может возвращаться на прежнее место вслед за условиями, где уменьшен обратный поток на вход компрессора.

Далее, с обращением к фиг. 4, показана примерная настройка рабочих параметров двигателя (в особенности, EGR) в ответ на выходной сигнал датчика влажности на впуске. Более точно, многомерная характеристика 400 изображает изменения оценки EGR на графике 402, положение перепускного клапана компрессора (CBV) на графике 404, оценку влажности окружающей среды на основании выходного сигнала датчика влажности на впуске на графике 406 и запас до помпажа компрессора на графике 408.

Перед t1, двигатель может быть работающим с наддувом с активированной EGR низкого давления (график 402). В дополнение, давление наддува может находиться в пределах порогового значения, так что степень повышения давления компрессора находится в достаточной мере за пределом 409 помпажа, а потому, CBV закрывается (график 404). Во время таких условий, влажность окружающей среды может оцениваться на основании текущего выходного сигнала (график 406) датчика влажности.

В t1, может быть резкое изменение степени повышения давления компрессора, и запас до помпажа может падать, так что степень повышения давления компрессора временно находится за пределом 409 помпажа. В одном из примеров, изменение степени повышения давления компрессора в t1 может быть обусловлено событием резкого отпускания педали акселератора водителем. В ответ на степень повышения давления компрессора, выходящую за предел 409 помпажа в t1, CBV может открываться (здесь, открываться полностью), чтобы по существу незамедлительно обеспечивать сброс давления. Более точно, CBV может открываться, так что часть давления наддува может рециркулироваться из ниже по потоку от компрессора (например, ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха) в выше по потоку от компрессора (например, на вход компрессора). Это предоставляет давлению наддува на выходе компрессора возможность быстро снижаться, а прямому потоку через компрессор улучшаться, улучшая степень повышения давления компрессора. В частности, степень повышения давления компрессора может уходить из области жесткого помпажа и может кратковременно входить в область мягкого помпажа до тех пор, пока давление наддува не понижено в достаточной мере для устранения всех показателей помпажа.

Между t1 и t2, в то время как CBV открыт, текущий выходной сигнал датчика влажности может быть неверным и непредсказуемым. Более точно, вследствие обратного потока воздуха и EGR, а также колебаний давления на входе компрессора возле датчика влажности, текущий выходной сигнал датчика может быть указывающим более высокую оценку влажности окружающей среды, чем присутствует в действительности. Если EGR оценивалась или настраивалась на основании неправильного выходного сигнала датчика влажности, регулирование EGR также может быть неточным и непредсказуемым (график 402).

Для уменьшения ошибок оценки влажности и регулирования EGR, между t1 и t2, в то время как CBV закрыт, текущий выходной сигнал датчика влажности не принимается во внимание. Взамен, выходной сигнал датчика влажности, считанный непосредственно перед открыванием CBV (непосредственно перед t1), может сохраняться и использоваться для оценки влажности окружающей среды между t1 и t2 (смотрите пунктирную линию 405). Подобным образом, между t1 и t2, управление EGR выполняется независимо от текущего выходного сигнала датчика влажности и на основании замороженного выходного сигнала датчика влажности (то есть, на основании пунктирной линии 405), как показано на пунктирной линии 403.

В t2, давление наддува может уменьшиться в достаточной мере, и степень повышения давления компрессора может в очередной раз находиться за пределом помпажа. Соответственно, на t2, CBV может закрываться. Оценка влажности и регулирование EGR на основании замороженного выходного сигнала датчика может продолжаться в течение некоторой длительности (длительности между t2 и t3) после закрывания CBV для предоставления возможности, чтобы стабилизировались условия на входе компрессора и выходной сигнал датчика влажности. Затем, вслед за t3, текущий выходной сигнал датчика влажности может еще раз считываться и использоваться для регулирования EGR.

Таким образом, во время события CBV, происходящего в то время, как течет EGR, выходной сигнал датчика влажности на впуске может не использоваться для оценки влажности окружающей среды и настройки рабочих параметров двигателя. Взамен, посредством полагания на выходной сигнал датчика, считанный до того, как открыт CBV, уменьшаются ошибки оценки влажности (такие как завышенная оценка влажности), обусловленные обратным потоком заряда (содержащего в себе дополнительную воду из отработавших остаточных газов) на входе компрессора. Посредством использования более достоверной оценки влажности окружающей среды для настройки рабочих параметров двигателя, улучшается управление двигателем.

Отметим, что примерные процедуры управления и оценки, включенные в материалы настоящей заявки, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Способы и процедуры управления, раскрытые в материалах настоящей заявки, могут храниться в качестве исполняемых команд в постоянной памяти. Специфичные процедуры, описанные в материалах настоящей заявки, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, проиллюстрированные различные действия, операции и/или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, порядок обработки не обязательно требуется для достижения признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящей заявки, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий, операций и/или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия, операции и/или функции могут графически представлять управляющую программу, которая должна быть запрограммирована в постоянную память машинно-читаемого запоминающего носителя в системе управления двигателем.

Будет принято во внимание, что конфигурации и процедуры, раскрытые в материалах настоящей заявки, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Объект патентования настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и не очевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящей заявки.

Последующая формула полезной модели подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы полезной модели могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Должно быть понятно, что такие пункты формулы полезной модели включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой полезной модели посредством изменения настоящей формулы полезной модели или представления новой формулы полезной модели в этой или родственной заявке. Такая формула полезной модели, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле полезной модели, также рассматривается в качестве включенной в объект патентования настоящего раскрытия.

1. Система двигателя, содержащая:

двигатель;

компрессор, присоединенный к впускному коллектору двигателя, причем компрессор приводится в движение турбиной;

перепускной канал, присоединенный между выходом и входом компрессора, причем перепускной канал включает в себя перепускной клапан;

датчик влажности, присоединенный к впускному коллектору, выше по потоку от впускного дросселя;

канал рециркуляции отработавших газов (EGR) низкого давления для рециркуляции отработавших остаточных газов из выпускного коллектора двигателя, ниже по потоку от турбины, во впускной коллектор, выше по потоку от компрессора, через клапан EGR; и

контроллер с машиночитаемыми командами для:

в то время как активирована EGR, в ответ на указание помпажа компрессора,

открывания перепускного клапана;

сохранения выходного сигнала датчика влажности, считанного непосредственно перед открыванием перепускного клапана; и

настройки потока EGR на основании сохраненного выходного сигнала датчика.

2. Система по п. 1, в которой контроллер включает в себя дополнительные команды для:

в то время как перепускной клапан открыт, не сохранения текущего выходного сигнала датчика влажности.

3. Система по п. 2, в которой активация EGR включает в себя

клапан EGR, являющийся по меньшей мере частично открытым.

4. Система по п. 3, в которой открывание перепускного клапана основано на указании помпажа, причем открывание перепускного клапана увеличивается по мере того, как убывает запас до помпажа.

5. Система по п. 4, в которой контроллер включает в себя дополнительные команды для закрывания перепускного клапана в ответ на увеличение запаса до помпажа, а после того, как истекла пороговая длительность после закрывания перепускного клапана, сохранения текущего выходного сигнала датчика влажности и настройки потока EGR на основании текущего выходного сигнала датчика влажности.

РИСУНКИ