Система транспортного средства
Настоящая полезная модель относится к улучшению эффективности формирования разрежения эжектора, присоединенного к системе двигателя.
Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в повышении эффективности формирования разрежения эжектора без увеличения стоимости или сложности компонентов системы.
Указанный технический результат достигается благодаря тому, что предложенная система транспортного средства содержит двигатель, содержащий впускной коллектор, компрессор, присоединенный к охладителю наддувочного воздуха, устройство потребления вакуума, эжектор, присоединенный к впускному коллектору выше по потоку от охладителя наддувочного воздуха, первый дроссель, присоединенный выше по потоку от эжектора, и контроллер с командами для закрывания первого дросселя, чтобы понижать давление выше по потоку от эжектора когда уровень разрежения в каждом из впускного коллектора и устройства потребления вакуума выше порогового значения. 5 з.п., 6 фиг.
(Фиг.1)
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Настоящая полезная модель относится к улучшению эффективности формирования разрежения эжектора, присоединенного к системе двигателя.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Системы транспортного средства могут включать в себя различные устройства потребления вакуума, которые приводятся в действие с использованием разрежения. Таковые, например, могут включать в себя усилитель тормозов. Разрежение, используемое этими устройствами, может обеспечиваться специальным вакуумным насосом. В кроме того других вариантах осуществления, один или более эжекторов могут быть присоединены в системе двигателя, которые могут приспосабливать поток воздуха двигателя и использовать его для формирования разрежения (см. например, патент США 6,951,199, МПК B60T13/46; B60T17/00, опубл. 04.10.2005).
Авторы в материалах настоящего описания выявили, что конфигурации с эжектором могут переставать обеспечивать повышающееся разрежение с понижением давления на выпуске. Авторы, кроме того, обнаружили, что эжекторы могут продолжать давать повышающееся разрежение с понижением давления на выпуске, если понижается давление на движущем впускном окне. Таким образом, посредством дросселирования скорости движущего потока воздуха через эжектор таким образом, чтобы поддерживать коэффициент давления эжектора (то есть, давление на выпуске эжектора относительно давления на впуске движущего потока) на или выше порогового коэффициента (например, на или выше 0,71), существующий эжектор может продолжать вырабатывать более глубокие предельные разрежения даже по мере того, как понижается разрежение источника.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
В одном из примеров, вышеприведенная проблема может быть по меньшей мере частично преодолена в системе транспортного средства, содержащей:
двигатель, содержащий впускной коллектор,
компрессор, присоединенный к охладителю наддувочного воздуха,
устройство потребления вакуума,
эжектор, присоединенный к впускному коллектору выше по потоку от охладителя наддувочного воздуха,
первый дроссель, присоединенный выше по потоку от эжектора, и
контроллер с командами для
закрывания первого дросселя, чтобы понижать давление выше по потоку от эжектора, когда уровень разрежения в каждом из впускного коллектора и устройства потребления вакуума выше порогового значения.
В одном из вариантов предложена система, в которой закрывание первого дросселя для понижения давления выше по потоку от эжектора включает в себя формирование разрежения на эжекторе и повышение уровня разрежения устройства потребления вакуума с первой, более медленной скоростью.
В одном из вариантов предложена система, дополнительно содержащая второй дроссель, присоединенный к впускному коллектору ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха, при этом контроллер содержит дополнительные команды для увеличения открывания второго дросселя в ответ на закрывание первого дросселя.
В одном из вариантов предложена система, в которой контроллер содержит дополнительные команды для открывания первого дросселя, чтобы повышать уровень разрежения устройства потребления вакуума с второй, более быстрой скоростью, и уменьшения открывания второго дросселя в ответ на открывание первого дросселя.
В одном из вариантов предложена система, в которой устройство потребления вакуума является усилителем тормозов, присоединенным к колесным тормозам транспортного средства.
В одном из вариантов предложена система, в которой первый дроссель приводится в действие пневматически, при этом закрывание первого дросселя включает по меньшей мере частичное закрывание первого дросселя в ответ на падение коэффициента давления эжектора до или ниже порогового коэффициента.
Таким образом, быстрое получение разрежения достигается при более низких разрежениях в коллекторе, и, помимо этого, более глубокое разрежение достигается на эжекторе при более высоких разрежениях в коллекторе.
В качестве примера, система двигателя может включать в себя эжектор, присоединенный к впускному коллектору в трубопроводе, присоединенном выше по потоку от охладителя наддувочного воздуха, трубопровод параллельно воздушному впускному каналу. Первый дроссель эжектора может быть присоединен непосредственно выше по потоку от эжектора, без других устройств или потоковых соединений между ними, для предоставления возможности снижения давления на эжекторе. Второй воздушный впускной дроссель может быть присоединен к впускному коллектору ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха, в воздушном впускном канале. В условиях, при которых разрежение во впускном коллекторе является более низким, по меньшей мере часть всасываемого воздуха может протекать через эжектор в трубопроводе с первым дросселем, открытым на первую величину для формирования разрежения для устройств потребления вакуума двигателя (таких как усилитель тормозов). Посредством обеспечения протекания воздуха через эжектор с первым дросселем, открытым в большей степени, высокая скорость потока всасывания или скорость потока откачки через эжектор может преимущественно использоваться для быстрого повышения уровня разрежения устройства потребления вакуума. Однако достижимый предельный уровень разрежения может не быть достаточно глубоким, например, достигаемый уровень может быть более низким, чем требуемый уровень разрежения. Когда разрежение во впускном коллекторе является более высоким (таким как в условиях низкой нагрузки), требуемый уровень разрежения может достигаться посредством обеспечения протекания воздуха через эжектор с первым дросселем, открытым на вторую величину, которая закрыта в большей степени, чем первая величина. Посредством обеспечения протекания воздуха через эжектор с первым дросселем, открытым в большей степени, давление выше по потоку от эжектора может снижаться, чтобы повышать предельный уровень разрежения до требуемого уровня разрежения, хотя и с более низкой скоростью потока откачки. Регулировки в отношении первого дросселя могут компенсироваться соответствующими регулировками для второго дросселя, чтобы поддерживать поток воздуха во впускной коллектор. Таким образом, когда открывание первого дросселя увеличивается, открывание второго дросселя может соответствующим образом уменьшаться, и наоборот.
Таким образом, каждое из высокой скорости откачки разрежения и более глубокого предельного разрежения может достигаться с использованием существующего эжектора системы двигателя. Посредством открывания дросселя непосредственно выше по потоку от эжектора для повышения давления выше по потоку, быстрое получение разрежение может достигаться при более низких разрежениях в двигателе. Затем, посредством закрывания дросселя выше по потоку от эжектора для снижения давления выше по потоку, даже еще более глубокий уровень разрежения может достигаться при более высоких разрежениях в коллекторе при более медленной скорости откачки. В одном из примеров, более глубокое разрежение может преимущественно использоваться для выдачи разрежения в усилитель тормозов для остановки за одно торможение с высокой перегрузкой (например, «аварийной остановки»). В общем и целом, эффективность формирования разрежения эжектора повышается по существу без увеличения стоимости или сложности компонентов.
Следует понимать, что сущность полезной модели, приведенная выше, представлена для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета полезной модели, объем которой однозначно определен формулой полезной модели, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет полезной модели не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Предмет настоящей полезной модели будет лучше понятен по прочтению последующего подробного описания неограничивающих вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 показывает схематичное изображение системы двигателя, включающей в себя эжектор и дроссель, присоединенный выше по потоку от эжектора.
Фиг. 2 изображает варианты осуществления эжектора с расположенным выше по потоку дросселем в открытом или закрытом положении.
Фиг. 3 показывает многомерную характеристику формирования разрежения в эжекторе, когда дросселируется и не дросселируется.
Фиг. 4 показывает высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую процедуру, которая может быть реализована для управления открыванием дросселя эжектора, чтобы улучшать эффективность формирования разрежения.
Фиг. 5-6 показывают примерные регулировки дросселя эжектора, выполняемые при формировании разрежения на эжекторе.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Предусмотрены способы и системы для улучшения формирования разрежения на эжекторе, присоединенном к системе двигателя, такой как система двигателя по фиг. 1. Дроссель может быть присоединен непосредственно выше по потоку от эжектора, как показано на фиг. 2, и положение дросселя может регулироваться для изменения давления выше по потоку от эжектора (фиг. 3). Посредством избирательного понижения давления выше по потоку от эжектора, более глубокое разрежение может достигаться с более низкой скоростью всасывания. Контроллер может быть выполнен с возможностью выполнять управляющую процедуру, такую как примерная процедура по фиг. 4, чтобы приводить в действие эжектор в первом режиме, с дросселем, открытым для формирования более низкого уровня разрежения с более быстрой скоростью, или во втором режиме, с дросселем, закрытым для формирования более высокого уровня разрежения с более медленной скоростью. Примерные регулировки описаны на фиг. 5-6. Таким образом, могут достигаться преимущества более высокой скорости получения разрежения, а также получение более высокого разрежения.
Фиг. 1 показывает примерную систему 10 двигателя, включающую в себя двигатель 12. В представленном примере, двигатель 12 является двигателем с искровым зажиганием транспортного средства, двигатель включает в себя множество цилиндров 14, каждый цилиндр включает в себя поршень. События сгорания в каждом цилиндре 14 приводят в движение поршни, которые, в свою очередь, вращают коленчатый вал 16, как хорошо известно специалистам в данной области техники. Кроме того, двигатель 12 может включать в себя множество клапанов двигателя, клапаны присоединены к цилиндрам 14 и управляют впуском и выпуском газов в множестве цилиндров 14.
Двигатель 12 включает в себя впуск 23 двигателя и выпуск 25 двигателя. Впуск 23 двигателя включает в себя воздушный впускной дроссель 22, связанный по текучей среде с впускным коллектором 24 двигателя вдоль впускного канала 18. Воздух может поступать во впускной канал 18 из системы впуска воздуха (AIS), включающей в себя воздушный фильтр 33 в сообщении с окружающей средой транспортного средства. Положение дросселя 22 может регулироваться контроллером 50 посредством сигнала, выдаваемого на электродвигатель или исполнительный механизм, заключенный дросселем 22, конфигурацией, которая обычно указывается ссылкой как электронный регулятор дросселя (ETC). Таким образом, дроссель 22 может приводиться в действие для изменения всасываемого воздуха, выдаваемого во впускной коллектор и множество цилиндров 14. Впуск 23 может включать в себя датчик 58 массового расхода воздуха (во впускном канале 18) и датчик 60 давления воздуха в коллекторе (во впускном коллекторе 24) для выдачи соответствующих сигналов MAF и MAP в контроллер 50.
Выпуск 25 двигателя включает в себя выпускной коллектор 48, ведущий в выпускной канал 35, который направляет выхлопные газы в атмосферу. Выпуск 25 двигателя может включать в себя одно или более устройств 70 снижения токсичности выхлопных газов, установленных в плотно соединенном положении. Одно или более устройств снижения токсичности выхлопных газов могут включать в себя трехкомпонентный каталитический нейтрализатор, уловитель обедненного NOx, сажевый фильтр дизельного двигателя, окислительный нейтрализатор, и т.д. Следует принимать во внимание, что другие компоненты могут быть включены в двигатель, такие как многообразие клапанов и датчиков, как дополнительно конкретизировано в материалах настоящего описания.
В некоторых вариантах осуществления, система 10 двигателя является системой двигателя с наддувом, где система двигателя дополнительно включает в себя устройство наддува. В настоящем примере, впускной канал 18 включает в себя компрессор 90 для наддува заряда всасываемого воздуха, принятого по впускному каналу 18. Охладитель 26 наддувочного воздуха (промежуточный охладитель) присоединен ниже по потоку от компрессора 90 для охлаждения подвергнутого наддуву заряда воздуха перед подачей во впускной коллектор. В вариантах осуществления, где устройство наддува является турбонагнетателем, компрессор 90 может быть присоединен к и приводиться в движение турбиной (не показанной) на выпуске 25 двигателя системы 10 двигателя. Кроме того, компрессор 90 может по меньшей мере частично приводиться в движение электродвигателем или коленчатым валом 16.
Возможный перепускной канал 28 может быть присоединен в параллель компрессору 90, чтобы отводить часть всасываемого воздуха, сжатого компрессором 90, обратно выше по потоку от компрессора. Количество воздуха, отведенного через перепускной канал 28, может регулироваться открыванием перепускного клапана 30 компрессора (CBV), расположенного в перепускном канале 28. Посредством управления CBV 30 и изменения количества воздуха, отведенного через перепускной канал 28, может регулироваться давление наддува, обеспечиваемое ниже по потоку от компрессора. Это дает возможность регулирования наддува и сглаживания пульсаций.
Трубопровод 80, параллельный воздушному впускному каналу 18, может быть выполнен с возможностью отведения части всасываемого воздуха, принятого из воздушного фильтра 33, во впускной коллектор 24 через эжектор 160. Трубопровод 80 может быть присоединен к воздушному впускному каналу 18 в точке выше по потоку от охладителя 26 наддувочного воздуха и ниже по потоку от компрессора 90. Эжектор 160 может быть эжектором, форсункой, эдуктором, диффузором, струйным насосом или подобным пассивным устройством. Как дополнительно конкретизировано на фиг. 2, эжектор 160 может иметь расположенный выше по потоку впуск движущего потока, через который воздух поступает в эжектор, горловину или впуск вовлечения, сообщающиеся с вакуумным резервуаром 38 через первый запорный клапан 40, и выпуск смешанного потока, через который воздух, который прошел через эжектор 160, может выходить и направляться во впускной коллектор. Выпуск эжектора может быть присоединен к впускному коллектору через запорный клапан 72. Запорный клапан 72 может предоставлять потоку воздуха возможность удерживаться во впускном коллекторе и не протекать в обратном направлении через эжектор 160, когда давление воздуха во впускном коллекторе выше, чем давление воздуха в трубопроводе 80. По существу, если давление воздуха во впускном коллекторе является более высоким, воздух может протекать через эжектор и в трубопровод 82, откуда воздух может направляться обратно во впускной канал выше по потоку от компрессора 90. Направление потока через трубопровод 82, из ниже по потоку от эжектора в выше по потоку от компрессора, может обеспечиваться запорным клапаном 74. По существу, точка высокого давления в изображенной системе (выпуск компрессора) может всегда присоединяться к впуску эжектора, и точка выпуска эжектора автоматически направляется в точку низшего давления через запорные клапаны. В альтернативных вариантах осуществления, активно управляемые клапаны могут использоваться вместо пассивных запорных клапанов, если это экономически эффективно. Воздух, протекающий через движущий впуск, может преобразовываться в энергию потока в эжекторе 160, тем самым, создавая низкое давление, передаваемое на горловину (или впуск вовлечения) и получая разрежение на горловине. Первый запорный клапан 40 предоставляет вакуумному резервуару 38 возможность аккумулировать любое из его разрежения, чтобы давления на движущем впуске эжектора и в вакуумном резервуаре выравнивались. В настоящем примере, эжектор является устройством с тремя отверстиями, в том числе, движущим впуском, выпуском смешанного потока и горловиной/впуском вовлечения. Однако, в альтернативных вариантах осуществления аспиратора, запорный клапан, такой как запорный клапан 40, может быть встроен в эжектор.
Вакуумный резервуар 38 также может принимать разрежение непосредственно из впускного коллектора 24. Второй запорный клапан 68 предоставляет вакуумному резервуару 38 возможность аккумулировать любое из его разрежения, чтобы выравнивалось давление во впускном коллекторе 24 и вакуумном резервуаре. Запорный клапан 68 указывается ссылкой как перепускной тракт, обеспечивающий тракт высокой скорости потока для воздуха из нагнетателя во впускной коллектор. Этот проток преобладает, когда давление нагнетателя находится выше давления в коллекторе. Вакуумный резервуар 38 может быть присоединен к устройству потребления вакуума 39 двигателя. Например, устройство потребления вакуума 39 может быть усилителем тормозов, присоединенным к колесным тормозам транспортного средства, при этом вакуумный резервуар 38 является вакуумной полостью за диафрагмой усилителя тормозов. В этом отношении, вакуумный резервуар 38 может быть внутренним вакуумным резервуаром, выполненным с возможностью усиления силы, выдаваемой водителем 15 транспортного средства через тормозную педаль 154 для применения колесных тормозов транспортного средства (не показанных). Положение тормозной педали 154 может контролироваться датчиком 152 тормозной педали. В альтернативном примере, вакуумный резервуар может быть резервуаром-хранилищем низкого давления, включенным в систему продувки паров топлива.
Трубопровод 80 дополнительно может включать в себя дроссель 150, присоединенный непосредственно выше по потоку от эжектора 160. В частности, дроссель 150 может быть присоединен к эжектору 160 без потоковых устройств и соединений в промежутке между эжектором и дросселем. В качестве используемого в материалах настоящего описания, дроссель 150, присоединенный к эжектору 160 в трубопроводе 80, может быть первым дросселем (в материалах настоящего описания также указываемым ссылкой как дроссель эжектора) наряду с тем, что дроссель 22, присоединенный к впускному коллектору 24 в воздушном впускном канале, может быть вторым дросселем (в материалах настоящего описания, также указываемым ссылкой как воздушный впускной дроссель). Таким образом, система 10 двигателя может включать в себя первый дроссель, присоединенный к впускному коллектору выше по потоку от охладителя 26 наддувочного воздуха, и второй дроссель, присоединенный к впускному коллектору ниже по потоку от охладителя 26 наддувочного воздуха.
Как конкретизировано со ссылкой на фиг. 2-4, контроллер 50 может быть выполнен с возможностью регулирования открывания первого дросселя 150, чтобы изменять давление в расположенной выше по потоку от эжектора, тем самым, оказывая влияние на скорость потока всасывания в эжекторе, а также предельное разрежение, достигаемое на эжекторе. В частности, контроллер может устанавливать первый дроссель в первое положение, в котором он открыт в большей степени (например, полностью открытое или открытое в большей степени) для повышения давления выше по потоку от эжектора, тем самым, увеличивая скорость потока всасывания и давая возможность повышения скорости получения разрежения на эжекторе. Например, первый дроссель 150 может переключаться в первое, в большей степени открытое положение. В условиях, при которых разрежение в коллекторе является более низким (например, при работе двигателя с наддувом). Посредством обеспечения протекания воздуха через эжектор 160 с первым дросселем 150, открытым в большей степени, высокая скорость потока всасывания или скорость потока откачки через эжектор может преимущественно использоваться для быстрого повышения уровня разрежения вакуумного резервуара 38, так что достаточное разрежение имеется в распоряжении для использования устройством потребления вакуума. Однако достижимый предельный уровень разрежения может не быть достаточно глубоким (например, уровень разрежения может быть более низким, чем требуемый уровень разрежения).
Таким образом, в еще одном примере, контроллер 50 может устанавливать первый дроссель 150 во второе, другое положение, в котором он открыт в меньшей степени (например, полностью закрыт или закрыт в большей степени относительно первого положения) для понижения давления выше по потоку от эжектора, тем самым уменьшая скорость потока всасывания и давая уровню разрежения, полученному на эжекторе, возможность повышаться с более медленной скоростью. Например, первый дроссель 150 может переключаться во второе, в большей степени закрытое положение. В условиях, при которых разрежение в коллекторе является более высоким (например, при работе двигателя без наддува). Посредством обеспечения протекания воздуха через эжектор 160 с первым дросселем 150, открытым в меньшей степени, более глубокий предельный уровень разрежения, достижимый благодаря эжектору, преимущественно может использоваться для повышения уровня разрежения вакуумного резервуара 38 до требуемого уровня, даже если повышение может происходить с более медленной скоростью, чем когда разрежение формируется на эжекторе с первым дросселем в первом, открытым в большей степени положением.
Регулировки для первого дросселя 150 могут компенсироваться соответствующими регулировками для второго дросселя 22. Посредством выполнения соответствующих регулировок, поток воздуха во впускной коллектор двигателя поддерживается на требуемом уровне. В качестве примера, в ответ на увеличение открывания первого дросселя (такое как когда первый дроссель перемещается в направлении первого, в большей степени открытого положения), открывание второго дросселя может уменьшаться соответствующим образом (например, второй дроссель может перемещаться в закрытое в большей степени положение). Подобным образом, в ответ на уменьшение открывания первого дросселя (такое как когда первый дроссель перемещается в направлении второго, в меньшей степени открытого положения), открывание второго дросселя может увеличиваться соответствующим образом (например, второй дроссель может перемещаться в открытое в большей степени положение).
Система 10 двигателя также может включать в себя систему 46 управления, включающую в себя контроллер 50, датчики 51 и исполнительные механизмы 52. Примерные датчики включают в себя датчик 54 скорости вращения двигателя, датчик 56 температуры охлаждающей жидкости двигателя, датчик 58 массового расхода воздуха и датчик 60 давления воздуха в коллекторе. Примерные исполнительные механизмы включают в себя клапаны двигателя, CBV 30, первый дроссель 150 эжектора и второй воздушный впускной дроссель 22. Контроллер 50 дополнительно может включать в себя физическую память с командами, программами и/или управляющей программой для приведения в действие двигателя. Примерная процедура, выполняемая контроллером 50, показана на фиг. 4.
Таким образом, система по фиг. 1 предусматривает систему двигателя, которая выполнена с возможностью закрывания дросселя выше по потоку от эжектора, присоединенного к впускному коллектору, для повышения уровня формирования разрежения эжектором в первом режиме работы. Затем, во втором режиме работы, система выполнена с возможностью открывания дросселя для повышения скорости формирования разрежения эжектором. В материалах настоящего описания, дроссель может закрываться в большей степени в первом режиме работы, а затем, закрываться в меньшей степени во втором режиме работы. Другими словами, дроссель может открываться в меньшей степени в первом режиме работы, а затем, открываться в большей степени во втором режиме работы.
Далее, с обращением к фиг. 2, показан примерный вариант осуществления впускного эжектора по фиг. 1 с первым дросселем, присоединенным выше по потоку от него. В частности, фиг. 2 показывает вариант осуществления эжектора, приводимого в действие с расположенным выше по потоку открытым дросселем эжектора под 200, и вариант осуществления эжектора, приводимого в действие с закрытым дросселем под 250. Следует принимать во внимание, что компоненты, представленные ранее на фиг. 1, пронумерованы подобным образом на фиг. 2 и повторно не описываются.
Эжектор 160 может принимать движущий поток в расположенной выше по потоку области 202 эжектора. Расположенная выше по потоку область соответствует области эжектора, которая расположена выше по потоку от дросселя 204 эжектора. Следуя по каналу через горловину 204, смешанный поток может втекать в расположенную ниже по потоку область 206 эжектора, то есть, область, расположенную ниже по потоку от горловины эжектора. Вследствие зауженного участка в горловине эжектора, скорость воздуха, протекающего через эжектор, может возрастать в горловине (относительно скорости воздуха в расположенной выше по потоку или ниже по потоку области), и давление потока воздуха может снижаться соответствующим образом (относительно давления воздуха в расположенной выше по потоку или ниже по потоку области) вследствие диффузорного эффекта (также известного как эффект Бернулли). По существу, движущие скорости остаются звуковыми в горловине, в то время как скорость возрастает. Если скорость потока достаточна, звуковые скорости формируются в горловине. После горловины, скорости могут становиться сверхзвуковыми (как в сопле Лаваля). Падение давления может сниматься с горловины в качестве разрежения, также известного в качестве потока всасывания. Скорость в горловине, поэтому, определяет не только скорость потока всасывания, но также предельное разрежение, которое достигается. В качестве используемого в материалах настоящего описания, предельное разрежение указывает ссылкой на разрежение, достижимое при нулевой скорости потока всасывания.
Авторы в материалах настоящего описания выявили, что скорость в горловине, а следовательно, скорость потока всасывания и предельное разрежение, могут меняться на основании перепада давлений на горловине эжектора. В частности, посредством сохранения коэффициента давления от падения ниже порогового коэффициента (например, от падения ниже определенного опытным путем коэффициента 0,71), рабочие характеристики эжектора могут оптимизироваться во всех условиях. По существу, дросселирование повышает коэффициент давления эжектора. Таким образом, посредством изменения давления в расположенной выше по потоку области эжектора, могут изменяться характеристики разрежения, сформированного в эжекторе. В частности, дроссель 150, расположенный непосредственно выше по потоку от эжектора, без потокового устройства или потокового соединения в промежутке между эжектором и дросселем, может преимущественно использоваться для изменения давления в расположенной выше по потоку области эжектора и, тем самым, выдавать требуемый требуемое предельное разрежение или требуемую скорость потока всасывания.
Как описано на фиг. 1, расположенный выше по потоку дроссель 150 и эжектор 160 могут быть присоединены к впускному коллектору в трубопроводе, параллельном воздушному впускному каналу, причем, трубопровод присоединен к воздушному впускному каналу выше по потоку от охладителя наддувочного воздуха. В условиях, при которых разрежение в коллекторе является более низким (таким как условия умеренных нагрузок), по меньшей мере часть всасываемого воздуха может направляться в трубопровод, где воздух протекает через эжектор с дросселем, открытым на первую, большую величину (или в первом, в большей степени открытом положении), чтобы формировать разрежение для устройства потребления вакуума двигателя (такого как усилитель тормозов). Посредством обеспечения протекания через эжектор с первым дросселем, открытым в большей степени, высокая скорость потока всасывания или скорость потока откачки через эжектор преимущественно используется для быстрого повышения уровня разрежения устройства потребления вакуума до первого уровня.
Фиг. 2 показывает дроссель в первом положении, открытый на первую (большую) величину, на изображении 200. В материалах настоящего описания, когда дроссель 150 открыт в большей степени (например, полностью открыт, как показано), давление в расположенной выше по потоку области 202 эжектора (по любую сторону от дросселя 150) может иметь значение ~100 кПа наряду с тем, что давление в расположенной ниже по потоку области 206 от эжектора, может иметь значение ~30 кПа. То есть, может не быть перепада давления на дросселе 150 в расположенной выше по потоку области наряду с тем, что перепад давления на горловине 204 эжектора является более высоким (в материалах настоящего описания ~70 кПа). Этот более высокий перепад давлений в области горловины ведет к более высокой скорости движущего потока воздуха на горловине, а следовательно, более высокой скорости потока всасывания. Однако предельное достижимое разрежение может быть более низким. Например, предельное достижимое разрежение может иметь значение ~65 кПа.
По существу, этот первый уровень предельного достижимого разрежения может быть более низким, чем требуемый уровень разрежения. Поэтому, для достижения требуемого уровня разрежения, в условиях, при которых разрежение в коллекторе является более высоким (таких как в условиях без наддува), воздух может подвергаться потоку в трубопровод и через эжектор с дросселем, открытым на вторую величину (или во втором положении), которая меньше, чем первая величина. В материалах настоящего описания, второе положение может быть положением, в котором дроссель закрыт в большей степени, чем был дроссель в первом положении. Посредством обеспечения протекания воздуха через эжектор с дросселем, открытым в большей степени, давление выше по потоку от эжектора может снижаться, чтобы повышать предельный уровень разрежения до требуемого уровня разрежения, хотя и с более низкой скоростью потока всасывания.
Фиг. 2 показывает дроссель во втором положении, открытый на вторую (меньшую) величину, на изображении 250. Здесь, открывание дросселя уменьшается (например, полностью закрывается, как показано, или частично закрывается). В материалах настоящего описания, когда дроссель 150 закрыт в большей степени, давление в расположенной выше по потоку области 202 эжектора, выше по потоку от дросселя может быть ~100 кПа, наряду с тем, что в расположенной выше по потоку области 202 от эжектора, ниже по потоку от дросселя, может быть ~70 кПа. То есть, посредством регулировки положения дросселя, давление в расположенной выше по потоку области эжектора понижается на ~30 кПа. Это падение давления ведет к падению скорости движущего потока на горловине и уменьшенному перепаду давления на горловине. В изображенном примере, зона эжектора непосредственно выше по потоку от горловины может быть под ~70 кПа наряду с тем, что давление в расположенной ниже по потоку области эжектора может иметь значение ~30 кПа. То есть, может быть меньший перепад давления в области горловины эжектора (в материалах настоящего описания ~40 кПа), по сравнению с тем, когда дроссель открыт в большей степени в первом положении. Этот более низкий перепад давлений в области горловины ведет к более низкому падению давления на горловине, а следовательно, более низкой скорости потока всасывания. Однако предельный уровень разрежения может быть более высоким. Например, предельный уровень разрежения может иметь значение 80 кПа. Таким образом, посредством переключения дросселя из первого в большей степени открытого положения (изображение 200) во второе в большей степени закрытое положение (изображение 250), предельное разрежение повышается с первого, более низкого уровня до второго, более высокого уровня. Таким образом, посредством дросселирования эжектора, давление выше по потоку от эжектора уменьшается, снижается скорость потока всасывания на горловине аспиратора, но может достигаться более глубокий уровень разрежения.
Следует принимать во внимание, что, несмотря на то, что пример по фиг. 2 показывает переключение дросселя из первого положения (изображение 200), в котором он полностью открыт, во второе положение (изображение 250), в котором он полностью закрыт, это не подразумевается ограничивающим. В альтернативных вариантах осуществления, дроссель может переключаться из первого положения, где он открыт в большей степени, во второе положение, в котором он закрыт в большей степени, чтобы добиваться требуемого снижения давления и более глубокого предельного разрежения. Кроме того еще, положение дросселя может непрерывно регулироваться по отношению к положению где угодно между полностью открытым и полностью закрытым положением. В частности, положение дросселя может непрерывно меняться для предотвращения падения коэффициента давления ниже порогового коэффициента давления (например, ниже 0,71).
Многомерная характеристика 300 по фиг.3 изображает этот эффект графически. В частности, многомерная характеристика 300 изображает рабочие характеристики аспиратора для повышения уровней разрежения в коллекторе. Набор линий 302 (сплошных линий) изображает рабочие характеристики аспиратора, когда аспиратор приводится в действие без дросселирования (то есть, с давлением выше по потоку вплоть до 100 кПа). В частности, набор линий 302 изображает рабочие характеристики аспиратора, когда не дросселируется под давлениями коллектора 10, 15, 20, 25, 30, 40 и 50 кПа, соответственно (слева направо). Набор линий 304 (пунктирных линий) изображает рабочие характеристики аспиратора, когда аспиратор приводится в действие с дросселированием (то есть, с давлением выше по потоку вплоть до 70 кПа). В частности, набор линий 304 изображает рабочие характеристики аспиратора, когда дросселируется под давлениями коллектора 50 и 55 кПа, соответственно (слева направо).
При ближайшем рассмотрении, можно наблюдать, что линии разветвляются на пороговом коэффициенте давления, в материалах настоящего описания коэффициент давления 0,71 (на или около 70 кПа). Поэтому, управляющее действие может выполняться, когда коэффициент давления на эжекторе приближается к пороговому коэффициенту давления 0,71. В частности, когда коэффициент давления доходит до 0,71, впуск эжектора может дросселироваться для предотвращения падения коэффициента давления ниже 0,71 (то есть, чтобы поддерживать коэффициент давления на или выше порогового коэффициента давления 0,71). Таким образом, рабочие характеристики эжектора всегда оптимизированы как по потоку всасывания, так и по разрежению.
К тому же, система дает неожиданные, удачные и синергетические преимущества. Дросселированный поток воздуха снижает скорость движущего потока воздуха и, таким образом, скорость перепускного потока вокруг дроссельной заслонки. Следовательно, более высокие разрежения в коллекторе могут достигаться, даже если скорость потока воздуха вокруг дроссельной заслонки уменьшается. Это, в свою очередь, усиливает разрежение в коллекторе. Это происходит потому, что поток через звуковое сопло является функцией плотности выше по потоку от такого сопла. Сходящийся конус эжектора действует подобно звуковому соплу. Максимальный поток через такое сопло типично достигается при коэффициенте давления 0,9, где движущий поток становится звуковым.
В одном из примеров, когда эжектор приводится в действие без дросселирования (то есть, с дросселем, открытым в большей степени), скорость потока всасывания, втягиваемого на горловине, является более высокой (то есть, виден более крутой подъем) наряду с тем, что предельное достижимое разрежение является более низким (например, ~65 кПа). В сравнение, когда эжектор приводится в действие с дросселированием (то есть, с дросселем, закрытым в большей степени), скорость потока всасывания, втягиваемого на горловине, является более низкой (то есть, виден более пологий подъем) наряду с тем, что предельное достижимое разрежение является более высоким (например, ~80 кПа).
Как конкретизировано в материалах настоящего описания на фиг. 4, контроллер может приводить в действие эжектор без дросселирования с дросселем, открытым на первую, большую величину, в течение первой длительности для быстрого повышения уровня разрежения до первого, более низкого уровня разрежения. Впоследствии, контроллер может приводить в действие эжектор с дросселированием, с дросселем, открытым на вторую, меньшую величину, в течение второй длительности, чтобы медленно повышать уровень разрежения с первого, более низкого уровня разрежения до второго, более высокого уровня разрежения. Таким образом, преимущества как получения более высокого разрежения, так и получения более глубокого разрежения, могут достигаться с существующим эжектором экономически эффективным и простым образом.
По существу, более глубокое разрежение может давать различные преимущества. В качестве одного из примеров, где эжектор выполнен с возможностью выдавать разрежение в усилитель тормозов, разрежение может использоваться усилителем тормозов для остановок за одно торможение с высокой перегрузкой, начиная с высокой скорости транспортного средства. Несмотря на то, что глубокое разрежение может иметь ограниченную пользу для быстрого восстановления тормозного разрежения, разрежение может использоваться усилителем тормозов для остановки транспортного средства в случае «аварийной остановки».
Далее, с обращением к фиг. 4, показан способ 400 управления работой дросселя, присоединенного выше по потоку от эжектора впускного коллектора. Способ используется для улучшения эффективности формирования разрежения эжектора.
На этапе 402, способ включает в себя этап, на котором оценивают и/или измеряют условия работы двигателя. Таковые, например, могут включать в себя скорость вращения двигателя, температуру двигателя, скорость транспортного средства, условия окружающей среды (барометрическое давление, температуру и влажность окружающей среды), температуру каталитического нейтрализатора, уровень разрежения в вакуумных резервуарах, присоединенных к устройствам потребления вакуума двигателя (или вакуумным приводам), и т.д.
На этапе 404, на основании оцененных условий работы двигателя, определяют уровень разрежения, требуемый в вакуумном резервуаре, присоединенном к устройству потребления вакуума двигателя. Разрежение в вакуумном резервуаре может использоваться для приведения в действие устройства потребления вакуума. В одном из примеров, устройство потребления вакуума является усилителем тормозов, присоединенным к колесным тормозам транспортного средства. В этом отношении, контроллер может определять уровень разрежения, требуемый для приведения в действие усилителя тормозов. Требуемый уровень разрежения, например, может быть основан на скорости транспортного средства. Таким образом, по мере того, как возрастает скорость транспортного средства, требуемый уровень разрежения может увеличиваться, так что усилитель тормозов может приводить транспортное средство к остановке, если тормозная педаль нажата водителем транспортного средства, когда транспортное средство является действующим на высоких скоростях транспортного средства. В альтернативных примерах, устройство потребления вакуума может быть альтернативным вакуумным приводом, таким как исполнительный механизм регулирования скорости, заслонка HVAC, и т.д.
На этапе 406 определяют, является ли расстояние текущего уровня разрежения в устройстве потребления вакуума от требуемого уровня разрежения в устройстве потребления вакуума большим, чем пороговое значение. Например, может определяться, является ли разность между текущим уровнем разрежения на усилителе тормозов и требуемым уровнем разрежения в усилителе тормозов большим, чем пороговое значение. По существу, текущий уровень разрежения в устройстве потребления вакуума может быть уровнем разрежения, имеющимся в распоряжении на данный момент в вакуумном резервуаре, присоединенном к устройству потребления вакуума. Пороговое значение может быть основано на уровне разрежения, который может формироваться при текущем открывании дросселя (эжектора).
Если расстояние от требуемого уровня разрежения является более высоким, чем пороговое значение, то, на этапе 408, способ включает в себя этап, на котором открывают дроссель эжектора (или увеличивают открывание дросселя эжектора) для повышения давления в области выше по потоку от эжектора и обеспечения протекания всасываемого воздуха через эжектор. Разрежение затем может получаться из горловины эжектора. Открывание дросселя эжектора включает в себя полное открывание дросселя эжектора или увеличение открывания дросселя эжектора от текущей степени открывания дросселя. Например, дроссель может перемещаться из текущей установки в первое положение, в котором дроссель открыт в большей степени. Посредством установки дросселя выше по потоку от эжектора, чтобы был открытым в большей степени, скорость движущего потока в горловине эжектора может повышаться, увеличивая скорость потока всасывания. Таким образом, разрежение может быстро увеличиваться, хотя и до более низкого предельного уровня разрежения.
На этапе 410, способ включает в себя этап, на котором осуществляют регулировку открывания воздушного впускного дросселя на основании открывания дросселя эжектора. Как конкретизировано ранее, эжектор может быть присоединен к впускному коллектору в трубопроводе, параллельном воздушному впускному каналу, причем, трубопровод присоединен к воздушному впускному каналу выше по потоку от охладителя наддувочного воздуха. Дроссель выше по потоку от эжектора может быть первым дросселем, расположенным в трубопроводе непосредственно выше по потоку от эжектора без потокового устройства или соединения в промежутке между эжектором и первым дросселем. Двигатель дополнительно может включать в себя второй дроссель, присоединенный к впускному коллектору в воздушном впускном канале ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха. Контроллер может регулировать установку второго дросселя на основании первого дросселя. В частности, на этапе 410, открывание второго дросселя уменьшают в ответ на открывание первого дросселя. Например, по мере того как первый дроссель перемещается в открытое в большей степени положение, второй дроссель может перемещаться в закрытое в большей степени положение, чтобы предоставлять возможность поддерживаться результирующему потоку воздуха двигателя.
В то время как большее количество воздуха выходит из эжектора, основной дроссель закрывается, так чтобы удовлетворялся целевой расход воздуха двигателя. По существу, расход из эжектора имеет тенденцию быть почти совершенно постоянным, даже если меняется скорость потока всасывания. Говоря иначе, поток всасывания имеет тенденцию смещать скорость движущего потока вместо прибавления к нему. Таким образом, для постоянных условий на впуске движущего потока и выпуске эжектора, скорость потока отработанного воздуха является почти совершенно постоянной даже при меняющейся скорости потока всасывания.
На этапе 412 подтверждают, что был достигнут предел разрежения эжектора с открытым дросселем эжектора. То есть, может определяться, достиг ли эжектор предельного разрежения, достижимого при первом положении дросселя. Несмотря на то, что эжектор может быстро достигать этого предельного уровня разрежения вследствие открывания дросселя в большей степени, предельный уровень разрежения может быть более низким, чем требуемый уровень разрежения. Таким образом, для достижения требуемого, более глубокого уровня разрежения, на этапе 414, способ включает в себя этап, на котором закрывают дроссель эжектора (или уменьшают открывание дросселя) для снижения давления в расположенной выше по потоку области эжектора и обеспечения протекания всасываемого воздуха через эжектор. Разрежение затем может получаться из горловины эжектора. Закрывание дросселя эжектора включает в себя полное закрывание дросселя эжектора или уменьшение открывания дросселя эжектора. Например, дроссель может перемещаться из первого положения, в котором дроссель был отрытым в большей степени (или закрытым в меньшей степени), во второе положение, в котором дроссель закрыт в большей степени (или открыт в меньшей степени). Посредством установки дросселя выше по потоку от эжектора, чтобы был закрытым в большей степени, скорость движущего потока в горловине эжектора может снижаться, уменьшая скорость потока всасывания, но увеличивая предельное разрежение, которое достигается. Таким образом, разрежение может медленно повышаться до еще более глубокого предельного разрежения.
На этапе 418, способ включает в себя этап, на котором осуществляют регулировку открывания воздушного впускного дросселя на основании открывания дросселя эжектора. Как конкретизировано ранее, контроллер может регулировать регулировку второго дросселя, присоединенного в воздушном впускном канале, на основании первого дросселя, присоединенного выше по потоку от эжектора. В частности, на этапе 418, открывание второго дросселя увеличивают в ответ на закрывание первого дросселя. Например, по мере того как первый дроссель перемещается в закрытое в большей степени положение, второй дроссель может перемещаться в открытое в большей степени положение, чтобы предоставлять возможность поддерживаться результирующему потоку воздуха двигателя.
Таким образом, когда требуется большая величина формирования разрежения, двигатель может подвергаться работе в каждом из двух режимов с первым режимом формирования разрежения, в котором дроссель выше по потоку от эжектора перемещается в открытое в большей степени положение для повышения скорости формирования разрежения эжектором, и с вторым режимом формирования разрежения, в котором дроссель перемещается в закрытое в большей степени положение для повышения уровня формирования разрежения эжектором.
Возвращаясь на этап 406, если расстояние от требуемого уровня разрежения меньше, чем пороговое значение, то, на этапе 407 определяют, находится ли разрежение в коллекторе выше, чем пороговое разрежение. В одном из примеров, разрежение в коллекторе может быть более высоким, чем пороговое разрежение, при работе двигателя без наддува. Если разрежение в коллекторе находится выше, чем пороговое разрежение, и расстояние до требуемого уровня разрежения меньше, чем пороговое значение (то есть, уровень разрежения в устройстве потребления вакуума уже достаточно высок), то процедура переходит сразу на этап 414, чтобы выдавать более глубокое разрежение. То есть, требуемый уровень разрежения достигается закрыванием дросселя (например, перемещением во второе, в большей степени закрытое положение), чтобы выдавать более глубокое разрежение с более медленной скоростью. В материалах настоящего описания, двигатель приводится в действие только во втором режиме для достижения требуемого уровня разрежения с более медленной скоростью потока всасывания, когда требуемый уровень разрежения меньше, чем пороговое значение, и когда разрежение во впускном коллекторе находится выше, чем пороговый уровень.
Если расстояние от требуемого уровня разрежения меньше, чем пороговое значение (на этапе 406), и разрежение во впускном коллекторе находится ниже, чем пороговое разрежение (на этапе 407), процедура переходит сразу на этап 408, чтобы быстро обеспечивать требуемое разрежение. В одном из примеров, разрежение в коллекторе может быть более низким, чем пороговое разрежение, при работе двигателя с наддувом. То есть, требуемый уровень разрежения достигается открыванием дросселя (например, перемещением в первое, в большей степени открытое положение), чтобы выдавать требуемое разрежение с более быстрой скоростью. В материалах настоящего описания, двигатель может подвергаться работе только в первом режиме для достижения требуемого уровня разрежения с более быстрой скоростью потока всасывания, когда требуемый уровень разрежения меньше, чем пороговое значение, и когда разрежение во впускном коллекторе находится ниже, чем пороговый уровень.
Таким образом, когда требуется меньшая величина формирования разрежения, двигатель может подвергаться работе в одном из двух режимов на основании уровня разрежения в коллекторе. Посредством работы в первом режиме формирования разрежения с дросселем выше по потоку от эжектора в большей степени открытом положении, когда разрежение в коллекторе является более низким, требуемый уровень разрежения может быстро достигаться. Посредством работы во втором режиме формирования разрежения с дросселем выше по потоку от эжектора в закрытом в большей степени положении, когда разрежение в коллекторе является более высоким, требуемый уровень разрежения может достигаться, даже если разрежение в коллекторе является высоки, хотя и с более медленной скоростью формирования разрежения. Посредством регулировки открывания второго дросселя, присоединенного к впускному коллектору ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха, на основании первого дросселя во время каждого из первого и второго режима работы, поток воздуха в двигатель может сохраняться.
По существу, во время традиционной работы эжектора, впуск движущего потока эжектора подвергается высокому давлению (например, выпуска компрессора), и воздух разрежается до низкого давления (например, давления во впускном коллекторе). Несмотря на то, что это работает выше порогового коэффициента давления, по мере того, как коэффициент давления (в качестве определяемого отношением MAP/TIP) заходит ниже порогового коэффициента (например, ниже 0,71), эффективность эжектора падает. Таким образом, посредством снижения давления для движущего впуска эжектора, чтобы коэффициент давления не падал ниже 0,71, более глубокие разрежения всасывания могут достигаться даже наряду с уменьшением перепускного потока дросселя (то есть, скорости движущего потока воздуха).
Далее, с обращением к фиг. 5, многомерная характеристика 500 изображает формирование разрежения на эжекторе, присоединенном к впускному коллектору двигателя в системе транспортного средства. Многомерная характеристика 500 дополнительно изображает примерные регулировки для дросселя, расположенного непосредственно выше по потоку от эжектора, выполняемые, в то время как поток направляется через эжектор, чтобы менять скорость получения разрежения, а также предельный уровень разрежения, достижимый на эжекторе. Многомерная характеристика 500 изображает изменения в отношении положения дросселя эжектора на графике 502. Изменения в отношении уровня разрежения в резервуаре, присоединенном к устройству потребления вакуума двигателя, показаны на графике 504, а изменения в отношении скорости транспортного средства показаны на графике 506. Все графики изображены по времени вдоль оси x.
В данном примере, эжектор выполнен с возможностью выдавать разрежение в усилитель тормозов. До t1, транспортное средство может быть движущимся на первой, более низкой скорости транспортного средства (график 506). Вследствие более низкой скорости транспортного средства, требуемый уровень 503 разрежения в усилителе тормозов может быть более низким. Меньшее требование разрежения может удовлетворяться (график 504) посредством работы двигателя с дросселем эжектора, открытым в большей степени (например, полностью открытом, как изображено на графике 502). Например, меньшее требование разрежения может удовлетворяться посредством работы двигателя в первом режиме с открытым дросселем эжектора. В этом отношении, воздух может подвергаться потоку через эжектор, расположенный в трубопроводе, присоединенном к впускному коллектору двигателя, трубопровод параллелен воздушному впускному каналу двигателя. Несмотря на обеспечение протекания воздуха через эжектор, дроссель, расположенный в трубопроводе непосредственно выше по потоку от эжектора, может устанавливаться в открытое в большей степени положение, чтобы повышать давление в расположенной выше по потоку области эжектора (то есть, выше по потоку от горловины эжектора). Посредством подъема давления в расположенной выше по потоку области, скорость потока всасывания в эжекторе повышается, так что требуемый уровень разрежения достигается быстро.
В t1, скорость транспортного средства может возрастать до второй, более высокой скорости транспортного средства (график 506). Вследствие повышения скорости транспортного средства, требуемый уровень 503 разрежения может возрастать соответствующим образом до более высокого уровня в ожидании необходимости более высокой величины тормозного усилия для торможения транспортного средства, начиная с более высокой скорости транспортного средства. Однако больший требуемый уровень разрежения может не удовлетворяться посредством работы двигателя с дросселем эжектора, открытым в большей степени, так как предельное достижимое разрежение с открытым дросселем эжектора может находиться ниже, чем требуемый уровень разрежения. В t2, этот требуемый уровень разрежения может достигаться (график 504) посредством работы двигателя во втором режиме с закрытым дросселем эжектора (например, полностью закрытым, как изображено на графике 502). В этом отношении, воздух может подвергаться потоку через эжектор, расположенный в трубопроводе, присоединенном к впускному коллектору двигателя, наряду с тем, что дроссель, расположенный в трубопроводе непосредственно выше по потоку от эжектора переключается из открытого в большей степени положения (до t1) в закрытое в большей степени положение (после t1), чтобы снижать давление в расположенной выше по потоку области эжектора. Посредством понижения давления в расположенной выше по потоку области, скорость потока всасывания на эжекторе уменьшается, но предельный достижимый уровень разрежения на эжекторе повышается, так что требуемый уровень разрежения достигается к t2. В t2, как только достигается требуемый уровень разрежения, дроссель эжектора может открываться.
Таким образом, двигатель приводится в действие в первом режиме (до t1) с дросселем эжектора, открытым в большей степени для получения разрежения с более высокой скоростью (но до более низкого уровня), а затем, приводится в действие во втором режиме (после t1) с дросселем эжектора, закрытым в большей степени, чтобы получать разрежение до более высокого уровня (но с более низкой скоростью). В одном из примеров, двигатель приводится в действие только в первом режиме для достижения требуемого уровня разрежения, когда требуемый уровень разрежения меньше, чем пороговое значение. В качестве еще одного примера, двигатель приводится в действие только во втором режиме для достижения требуемого уровня разрежения, когда требуемый уровень разрежения меньше, чем пороговое значение, наряду с тем, что разрежение во впускном коллекторе является более высоким, чем пороговый уровень (например, когда разрежение в коллекторе является высоким, и является высоким разрежение в усилителе тормозов).
В кроме того других примерах, двигатель может подвергаться работе в каждом из первого и второго режима для достижения требуемого уровня разрежения, как конкретизировано далее в примере по фиг. 6. В них, в течение заданного цикла двигателя двигатель приводится в действие с каждым из дросселя, открытого в большей степени, и дросселя, закрытого в большей степени, для обеспечения более быстрого получения разрежения, а также получения более глубокого разрежения. В одном из примеров, двигатель приводится в действие в каждом из первого и второго режима для достижения требуемого уровня разрежения, когда требуемый уровень разрежения больше, чем пороговое значение.
Многомерная характеристика 600 по фиг. 6 изображает изменения в отношении положения дросселя эжектора на графике 602. В примере по фиг. 6, эжектор выполнен с возможностью выдавать разрежение в усилитель тормозов. Многомерная характеристика 600 изображает уровень разрежения в усилителе тормозов на графике 604 относительно требуемого (или порогового) уровня 603 разрежения. Нажатие тормозной педали показано на графике 606. Все графики изображены по времени вдоль оси x.
В момент t0 времени, уровень разрежения, имеющийся в распоряжении в усилителе тормозов, может быть достаточно высоким, например, на или едва ниже требуемого уровня 603 разрежения. Это может происходить вследствие достаточного разрежения, сформировавшегося ранее на эжекторе и накопившегося в вакуумном резервуаре, присоединенном к усилителю тормозов. Следовательно, в t0, двигатель может подвергаться работе с воздухом, протекающим через эжектор наряду с тем, что дроссель эжектора, присоединенный непосредственно выше по потоку от эжектора, поддерживается в большей степени закрытом положении (график 602).
Между t0 и t1, водитель транспортного средства может нажимать тормозную педаль множество раз (график 606). По существу, при каждом нажатии тормозной педали, разрежение может потребляться усилителем тормозов, и уровень разрежения в усилителе тормозов может падать (график 604). В t1, уровень разрежения в усилителе тормозов может быть по существу низким. Например, разность между существующим уровнем разрежения и требуемым уровнем 603 разрежения может быть большей, чем пороговая величина. По существу, это более высокое требование разрежения может не обеспечиваться своевременным образом эжектором, в то время как дроссель закрыт.
Соответственно, в t1, двигатель приводится в действие в первом режиме с дросселем эжектора, установленным в положение, в котором он открыт в большей степени (относительно степени открывания дросселя до t1). Вследствие большего открывания дросселя, давление воздуха выше по потоку от горловины эжектора может повышаться. Всасываемый воздух, в таком случае, может протекать через горловину эжектора с более высокой скоростью потока, формируя разрежение с более высокой скоростью всасывания. Это предоставляет уровню разрежения в усилителе тормозов возможность быстро повышаться между t1 и t2. Другими словами, более быстрая скорость получения разрежения достигается между t1 и t2, когда двигатель приводится в действие в первом режиме.
Несмотря на то, что первый режим работы с дросселем, открытым в большей степени, предоставляет разрежению возможность получаться с более высокой скоростью, предельное достигаемое разрежение может не быть достаточно высоким. Например, в t2, эжектор может достигать предела разрежения, который находится ниже требуемого уровня 603 разрежения. Таким образом, если бы двигатель продолжал работать в первом режиме после t2 (как показано на пунктирной линии 601), предельное достижимое разрежение стабилизировалось бы ниже требуемого уровня разрежения (как показано пунктирной линией 605).
Поэтому, для достижения требуемого разрежения, в t2, двигатель переключается на второй режим с дросселем эжектора, установленным в положение, в котором он открыт в меньшей степени (относительно степени дросселя в первом режиме, между t1 и t2). Вследствие меньшего открывания дросселя, давление воздуха выше по потоку от горловины эжектора может понижаться. Всасываемый воздух, в таком случае, может протекать через горловину эжектора с более медленной скоростью потока, формируя более глубокое разрежение с более низкой скоростью всасывания. Это предоставляет уровню разрежения в усилителе тормозов возможность медленно повышаться после t2 до требуемого уровня 603 разрежения. Другими словами, получение более глубокого разрежения с более медленной скоростью получения разрежения достигается после t2, когда двигатель приводится в действие во втором режиме. Таким образом, контроллер может формировать разрежение на эжекторе, присоединенном к впускному коллектору, с первой, более высокой скоростью и с первым, более низки уровнем разрежения посредством того, что увеличивают открывание дросселя, присоединенного выше по потоку от эжектора, а затем, повышать разрежение на эжекторе с первого, более низкого уровня, до второго, более высокого уровня на второй, более низкой скорости посредством уменьшения открывания дросселя.
Таким образом, посредством включения дросселя выше по потоку от эжектора системы, обеспечивается простой и экономически эффективный подход для улучшения эффективности формирования разрежения эжектора. Посредством открывания дросселя непосредственно выше по потоку от эжектора, скорость получения разрежения может повышаться, так что быстрому получению разрежения может даваться возможность в условиях более низкого разрежения в коллекторе. Посредством закрывания дросселя в условиях высокого разрежения в коллекторе, уровень полученного разрежения может повышаться, так что может быть дана возможность более глубокой откачке разрежения с более медленной скоростью откачки. По существу, это дает преимуществам более высокой скорости откачки разрежения и более глубокого предельного уровня разрежения возможность достигаться с использованием существующего эжектора системы двигателя. В общем и целом, эффективность формирования разрежения эжектора улучшается.
Отметим, что примерные процедуры управления, включенные в материалы настоящего описания, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Специфичные процедуры, описанные в материалах настоящего описания, 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 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 настоящего описания, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия могут графически представлять код, который должен быть запрограммирован на машинно-читаемый запоминающий носитель в системе управления двигателем.
Следует принимать во внимание, что конфигурации и процедуры, раскрытые в материалах настоящего описания, 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. Кроме того, одна или более различных конфигураций системы могут использоваться в комбинации с одной или более описанных диагностических процедур. Предмет настоящего описания включает в себя все новейшие и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящего описания.
1. Система транспортного средства, содержащая:
двигатель, содержащий впускной коллектор,
компрессор, присоединенный к охладителю наддувочного воздуха,
устройство потребления вакуума,
эжектор, присоединенный к впускному коллектору выше по потоку от охладителя наддувочного воздуха,
первый дроссель, присоединенный выше по потоку от эжектора, и
контроллер с командами для
закрывания первого дросселя, чтобы понижать давление выше по потоку от эжектора когда уровень разрежения в каждом из впускного коллектора и устройства потребления вакуума выше порогового значения.
2. Система по п.1, в которой закрывание первого дросселя для понижения давления выше по потоку от эжектора включает в себя формирование разрежения на эжекторе и повышение уровня разрежения устройства потребления вакуума с первой, более медленной скоростью.
3. Система по п.2, дополнительно содержащая второй дроссель, присоединенный к впускному коллектору ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха, при этом контроллер содержит дополнительные команды для увеличения открывания второго дросселя в ответ на закрывание первого дросселя.
4. Система по п.3, в которой контроллер содержит дополнительные команды для открывания первого дросселя, чтобы повышать уровень разрежения устройства потребления вакуума с второй, более быстрой скоростью, и уменьшения открывания второго дросселя в ответ на открывание первого дросселя.
5. Система по п.1, в которой устройство потребления вакуума является усилителем тормозов, присоединенным к колесным тормозам транспортного средства.
6. Система по п.1, в которой первый дроссель приводится в действие пневматически, при этом закрывание первого дросселя включает, по меньшей мере, частичное закрывание первого дросселя в ответ на падение коэффициента давления эжектора до или ниже порогового коэффициента.
