Система двигателя

Авторы патента:

F02B37/16 - путем перепуска подаваемого воздуха

Предложены способы и системы для управления побудительным потоком через эжектор с использованием пневматически управляемого клапана. Клапан с вакуумным приводом может открываться в условиях низкого разрежения, чтобы увеличивать побудительный поток через эжектор наряду с тем, что клапан закрывается в условиях высокого разрежения, чтобы уменьшать побудительный поток. Это обеспечивает возможность управления побудительным потоком через эжектор на основании требований разрежения при низкой стоимости компонентов.

(Фиг. 1)

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

По данной заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке на патент США 61/737,004, поданной 13 декабря 2012 года, содержание которой включено в материалы настоящего описания посредством ссылки.

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 потребляющие вакуум устройства, 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.

По существу, величина разрежения, формируемого на эжекторе, может регулироваться посредством управления скоростью побудительного потока воздуха через эжектор. В одном из примеров (см. US 2011132311, опубл. 09.06.2011), это может достигаться благодаря использованию большого электрического соленоидного клапана, расположенного выше по потоку от эжектора. Посредством управления открыванием соленоидного клапана, величина скорости и воздуха, протекающего через эжектор, может меняться, тем самым, регулируя формирование разрежения, по мере того, как изменяются условия работы двигателя. Однако, авторы в материалах настоящего описания выявили, что такие соленоидные клапаны могут добавлять значительные затраты на компоненты и эксплуатационные затраты системе двигателя. Как результат, себестоимость включения в состав клапана может уменьшать преимущества управления разрежением на эжекторе. По существу, если поток воздуха через эжектор не регулируется, может не использоваться полный потенциал формирования разрежения эжектора.

СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Таким образом, в одном из примеров, вышеприведенная проблема может быть по меньшей мере частично преодолена системой двигателя, содержащей:

двигатель, включающий в себя впускной коллектор, присоединенный к вакуумному резервуару по первому каналу;

впускной дроссель выше по потоку от впускного коллектора;

эжектор, расположенный в перепускном канале в параллель впускному дросселю, причем горловина эжектора присоединена к вакуумному резервуару по второму каналу, выпуск эжектора присоединен к вакуумному резервуару и впускному коллектору по первому каналу;

клапан с вакуумным приводом, присоединенный в перепускном канале выше по потоку от впуска эжектора, причем клапан с вакуумным приводом присоединен к вакуумному резервуару; и

контроллер с машинно-читаемыми командами для:

осуществления работы системы двигателя в первом режиме с клапаном с вакуумным приводом, открытым для увеличения побудительного потока через эжектор; и

осуществления работы системы двигателя во втором режиме с клапаном с вакуумным приводом, закрытым для уменьшения побудительного потока.

В одном из вариантов предложена система, в которой система двигателя подвергается работе в первом режиме, когда уровень разрежения в вакуумном резервуаре ниже порогового значения, и система двигателя подвергается работе во втором режиме, когда уровень разрежения выше порогового значения.

В одном из вариантов предложена система, в которой работа в первом режиме продолжается до тех пор, пока уровень разрежения не станет выше, чем пороговое значение, при этом контроллер включает в себя дополнительные команды для перевода работы системы двигателя из первого режима во второй режим после того, как уровень разрежения станет выше, чем пороговое значение.

Также предложен способ работы двигателя, который дает возможность менее затратного регулирования разрежения на эжекторе. Способ включает в себя этапы, на которых открывают клапан с вакуумным приводом в ответ на уровень разрежения в вакуумном резервуаре, чтобы менять побудительный поток через эжектор, присоединенный в параллель впускному дросселю, клапан присоединен выше по потоку (или ниже по потоку) от эжектора. Разрежение может формироваться на эжекторе, и сформированное разрежение может накапливаться в вакуумном резервуаре. Таким образом, побудительный поток может усиливаться в ответ на необходимость в пополнении разрежения.

Например, система двигателя может включать в себя эжектор, присоединенный в параллель впускному дросселю в перепускном канале. Клапан с вакуумным приводом может быть присоединен выше по потоку от эжектора, чтобы изменять побудительный поток через эжектор. Клапан с вакуумным приводом может управляться вакуумным соленоидом с электрическим управлением. Разрежение может прикладываться для открывания клапана, и вакуумный резервуар может вентилироваться в атмосферу (или несколько более высокое давление), чтобы закрывать клапан побудительного потока эжектора. Вакуумный соленоид присоединен к вакуумному резервуару (например, вакуумному резервуару усилителя тормозов). В таком варианте осуществления, открывание или закрывание вакуумного соленоида может регулироваться контроллером двигателя на основании уровня разрежения резервуара, причем, открывание или закрывание вакуумного соленоида оказывает влияние на открывание или закрывание клапана с вакуумным приводом. В альтернативном варианте осуществления, клапан с вакуумным приводом может быть присоединен непосредственно к вакуумному резервуару без соленоида в промежутке. В таком варианте осуществления, открывание или закрывание клапана с вакуумным приводом может регулироваться непосредственно на основании уровня разрежения резервуара. В обоих случаях, когда уровень разрежения в резервуаре является более низким (например, ниже порогового значения), клапан может побуждаться открываться, чтобы усиливать побудительный поток через эжектор. Этот повышенный побудительный поток дает в результате соответствующее увеличение формирования разрежения на эжекторе, которое, в таком случае, может использоваться для пополнения вакуумного резервуара. В противоположность, когда уровень разрежения в резервуаре станет выше (например, выше порогового значения), клапан может побуждаться к закрыванию, чтобы ослаблять побудительный поток через эжектор. Этот пониженный побудительный поток дает в результате соответствующее уменьшение формирования разрежения на эжекторе. Посредством предоставления возможности побудительного потока, только когда вакуумному резервуару необходимо, чтобы пополнялось его разрежение, такой побудительный поток обладает меньшей возможностью вызывать возмущения потока воздуха, где расход воздуха двигателя является избыточным относительно требуемого расхода воздуха двигателя.

Следует принимать во внимание, что, в альтернативных вариантах осуществления, эжектор может быть расположен, чтобы сторона высокого давления эжектора находилась ниже по потоку от воздушного фильтра, картера двигателя и на выпуске компрессора. Подобным образом, альтернативные отводы для стороны низкого давления эжектора могут находиться ниже по потоку от воздушного фильтра и картера двигателя.

Таким образом, побудительный поток через эжектор может регулироваться на основании требований к разрежению. Посредством открывания клапана с вакуумным приводом, присоединенного выше по потоку от эжектора, в ответ на падение уровней разрежения в вакуумном резервуаре, побудительный поток на эжекторе может повышаться, чтобы пополнять резервуар. Затем, как только разрежение является в достаточной мере полным, клапан может закрываться. В общем и целом, эффективность формирования разрежения эжектора и управления побудительным потоком эжектора улучшается без существенного увеличения себестоимости 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 снабженный клапаном эжектор;

фиг. 2-5 показывают альтернативные варианты осуществления системы двигателя, включающей в себя снабженный клапаном эжектор;

фиг. 6 показывает детализированный вид клапана с вакуумным приводом для управления побудительным потоком через эжектор;

фиг. 7 показывает вариант осуществления системы двигателя, в которой побудительный поток через эжектор регулируется с использованием дросселя с вакуумным приводом;

фиг. 8 показывает высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую процедуру, которая может быть реализована для управления работой клапана (или дросселя) с вакуумным приводом, чтобы регулировать скорость побудительного потока через эжектор;

фиг. 9 показывает примерные регулировки клапана, выполняемые для изменения побудительного потока через и формирования разрежения на эжекторе.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Предложены способы и системы для управления побудительным потоком через эжектор, присоединенный к системе двигателя, такой как системы двигателя по фиг. 1-5 и 7, с низкими затратами. Клапан побудительного потока может быть присоединен к эжектору, как показано на фиг. 1-5. Клапан может управляться пневматически и быть с вакуумным приводом, так что побудительный поток через снабженный клапаном эжектор может повышаться или понижаться надлежащим образом (фиг. 6). В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 7, дроссель с вакуумным приводом может использоваться для управления побудительным потоком через эжектор. Посредством присоединения клапана (или дросселя) с вакуумным приводом к вакуумному резервуару системы двигателя, клапан может побуждаться открываться или закрываться на основании нужд пополнения разрежения. Контроллер может быть выполнен с возможностью выполнять управляющую процедуру, такую как примерная процедура по фиг. 8, чтобы открывать клапан для повышения побудительного потока (и формирования разрежения) на эжекторе, когда наличие разрежения в резервуаре является низким, наряду с закрыванием клапана для снижения побудительного потока (и формирования разрежения) на эжекторе, когда разрежение в резервуаре пополнено. Примерные регулировки клапана описаны на фиг. 9. Таким образом, представлено решение с низкой стоимостью для управления побудительным потоком эжектора.

Фиг. 1 показывает первый примерный вариант осуществления системы двигателя, включающей в себя снабженный клапаном эжектор. Фиг. 2-5 показывает альтернативные варианты осуществления системы двигателя. Дополнительный вариант осуществления показан на фиг. 7. По существу, компоненты, представленные на фиг. 1, пронумерованы подобным образом на последующих фигурах и повторно не представляются.

Обращаясь к фиг. 1, она 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 (не показаны). События сгорания в каждом цилиндре приводят в движение поршень, который, в свою очередь, вращает коленчатый вал, как хорошо известно специалистам в данной области техники. Кроме того, двигатель 12 может включать в себя множество клапанов двигателя, для управления впуском и выпуском газов в множестве цилиндров.

Двигатель содержит впуск 23 двигателя, который включает в себя воздушный впускной дроссель 22, связанный по текучей среде с впускным коллектором 24 двигателя по впускному каналу 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 привод, 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 двигателя. Впуск 23 может включать в себя датчик 58 давления на впуске дросселя и датчик 60 давления воздуха в коллекторе для выдачи соответствующих сигналов MAF и MAP в контроллер 50.

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 с приводом от выхлопной системы (не показана). Кроме того, компрессор 90 может, по меньшей мере частично, приводиться в движение электрическим двигателем или коленчатым валом двигателя.

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.

В некоторых вариантах осуществления, система 10 двигателя может включать в себя систему принудительной вентиляции картера (PCV) (не показана), которая присоединена к впуску двигателя, так что газы в картере двигателя могут отводиться из картера двигателя управляемым образом. Там, в условиях без наддува (когда давление в коллекторе (MAP) меньше, чем барометрическое давление (BP)), воздух втягивается в картер двигателя через сапун или трубку 64 вентиляции. Трубка 64 вентиляции картера двигателя может быть присоединена к впускному каналу 18 свежего воздуха выше по потоку от компрессора 90. В некоторых примерах, трубка 64 вентиляции картера может быть присоединена ниже по потоку от воздушного фильтра 33 (как показано). В других примерах, трубка вентиляции картера может быть присоединена к впускному каналу 13 выше по потоку от воздушного фильтра 33. Датчик 59 давления может быть присоединен в трубке 64 вентиляции, чтобы давать оценку давления в трубке вентиляции картера и давления на впуске компрессора.

Трубопровод 80, параллельный воздушному впускному каналу 18, может быть выполнен с возможностью отводить часть всасываемого воздуха, принятого из ниже по потоку от воздушного фильтра 33 и компрессора 90, во впускной коллектор 24 через эжектор 160. Трубопровод 80 может быть присоединен к воздушному впускному каналу 18 в точке ниже по потоку от охладителя 26 наддувочного воздуха. Эжектор 160 может быть эжектором, аспиратором, эдуктором, диффузором, струйным насосом или подобным пассивным устройством. В настоящем примере, эжектор является устройством с тремя отверстиями, в том числе, побудительным впуском, выпуском смешанного потока и впуском горловины/вовлечения. Эжектор 160 имеет расположенный выше по потоку впуск побудительного потока, через который воздух поступает в эжектор. Эжектор 160 дополнительно включает в себя горловину или впуск вовлечения, сообщающиеся с вакуумным резервуаром 38 по первому каналу 82. Воздух, протекающий через побудительный 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. Разрежение, полученное на горловине эжектора 160, направляется в вакуумный резервуар через первый запорный клапан 72, расположенный в первом канале 82. Первый запорный клапан 72 предоставляет вакуумному резервуару 38 возможность аккумулировать любое из его разрежения, чтобы давления на побудительном впуске эжектора и в вакуумном резервуаре выравнивались. Несмотря на то, что изображенный вариант осуществления показывает первый запорный клапан 72 в качестве отдельного клапана, в альтернативных вариантах осуществления эжектора, запорный клапан 72 может быть встроен в эжектор.

Эжектор 160 дополнительно включает в себя расположенный ниже по потоку выпуск смешанного потока, через который воздух, который прошел через эжектор 160, может выходить и направляться во впускной коллектор 24. По существу, впускной коллектор 24 также присоединен к вакуумному резервуару 38 по второму каналу 84. Запорный клапан 74 во втором канале 84 предоставляет разрежению, сформированному во впускном коллекторе, направляться в вакуумный резервуар 38, но не дает возможности воздуху протекать из впускного коллектора в вакуумный резервуар. К тому же, в условиях, когда давление воздуха во впускном коллекторе является более высоким, запорный клапан 74 не предоставляет воздуху возможность протекать обратно через эжектор и в трубопровод 80, откуда воздух может направляться обратно во впускной канал выше по потоку от компрессора 90. Поскольку вакуумный резервуар 38 может принимать разрежение непосредственно из впускного коллектора 24, второй запорный клапан 74 предоставляет вакуумному резервуару 38 возможность удерживать любое из его разрежения, чтобы выравнивалось давление во впускном коллекторе 24 и вакуумном резервуаре. В некоторых вариантах осуществления, запорный клапан 74 может указываться ссылкой как перепускной тракт, обеспечивающий такт высокого расхода для воздуха из нагнетателя во впускной коллектор. Этот проток преобладает, в то время как давление в резервуаре выше давления в коллекторе. По существу, точка высокого давления в изображенной системе (выпуск компрессора) может всегда присоединяться к впуску эжектора, и точка выпуска эжектора может направляется в точку низшего давления (впускной клапан). В альтернативном варианте осуществления, выпуск эжектора может направляться в точку низшего давления через запорные клапаны. В двигателе с наддувом, точка низкого давления иногда может быть впускным коллектором, а иногда может быть впуском компрессора. В кроме того других вариантах осуществления, активно управляемые клапаны могут использоваться вместо пассивных запорных клапанов, если это экономически эффективно.

Вакуумный резервуар 38 может быть присоединен к одному или более устройств 39 потребления разрежения двигателя. Например, потребляющее вакуум устройство 39 может быть усилителем тормозов, присоединенным к колесным тормозам транспортного средства, при этом вакуумный резервуар 38 является вакуумной полостью перед диафрагмой усилителя тормозов. В этом отношении, вакуумный резервуар 38 может быть внутренним вакуумным резервуаром, выполненным с возможностью усиливать силу, выдаваемую водителем 130 транспортного средства через тормозную педаль 134 для применения колесных тормозов транспортного средства (не показанных). Положение тормозной педали 134 может контролироваться датчиком 132 тормозной педали. В альтернативных вариантах осуществления, вакуумный резервуар может быть резервуаром-хранилищем низкого давления, включенным в систему продувки паров топлива, вакуумным резервуаром, присоединенным к регулятору давления наддува турбины, вакуумным резервуаром, присоединенным к клапану управления движением заряда, и т.д. В некоторых вариантах осуществления, как изображено, датчик 40 разрежения (или датчик давления) может быть присоединен к вакуумному резервуару 38 для выдачи оценки касательно уровня разрежения в резервуаре.

Клапан 150 с вакуумным приводом (в материалах настоящего описания указываемый ссылкой как клапан 150 управления побудительным потоком эжектора) может быть присоединен выше по потоку от эжектора 160 в трубопроводе 80. Как конкретизировано в материалах настоящего описания со ссылкой на фиг. 6, открывание клапана 150 с вакуумным приводом может регулироваться на основании требований к разрежению двигателя, чтобы тем самым менять побудительный поток (величину и/или скорость) через эжектор. Например, открывание может регулироваться на основании уровня разрежения вакуумного резервуара 38, чтобы клапан 150 открывался (или увеличивалось открывание) в ответ на состояние низкого разрежения (например, в ответ на уровень разрежения в вакуумном резервуаре, находящийся ниже, чем пороговое значение). Кроме того, клапан 150 может закрываться (или открывание может уменьшаться) в ответ на состояние высокого разрежения (например, в ответ на уровень разрежения в вакуумном резервуаре, находящееся выше, чем пороговое значение). Посредством изменения побудительного потока через эжектор 160, величина разрежения, получаемого на горловине эжектора, может модулироваться, чтобы удовлетворять требованиям к разрежению двигателя.

Клапан 150 с вакуумным приводом состоит из вакуумного привода 151 и клапана 152. Клапан 150 с вакуумным приводом дополнительно включает в себя вентиляционный канал 153. Вентиляционный канал может быть присоединен к трубопроводу побудительного потока выше по потоку или ниже по потоку от клапана. В качестве альтернативы, вентиляционный канал может присоединяться к атмосфере. Вакуумный привод может быть линейным или поворотным приводом. Клапан может быть поворотной заслонкой, шиберным вентилем, тарельчатым клапаном, и т.д.

Клапан 150 с вакуумным приводом может быть присоединен к вакуумному резервуару 38 непосредственно или косвенно. Например, как изображено в варианте осуществления по фиг. 1, клапан 150 присоединен к вакуумному резервуару 38 через вакуумный соленоид 170. Вакуумный соленоид 170 может управляться контроллером 50 на основании уровня разрежения в вакуумном резервуаре 38. Посредством управления вакуумным соленоидом для управления клапаном с вакуумным приводом, контроллер 50 может иметь почти полное управление над клапаном с вакуумным приводом, тем самым, регулируя побудительный поток эжектора. Когда требования к разрежению высоки вследствие приведения в действие различных потребителей разрежения двигателя, и наряду с тем, что уровни разрежения в вакуумном резервуаре 38 находятся ниже, чем пороговое значение, вакуумный соленоид 170 может быть расположен, чтобы направлять атмосферный воздух (или высокое давление газа любого типа) на клапан 150, чтобы гарантировать, что клапан управления побудительным потоком эжектора открыт. Как результат, клапан 150 с вакуумным приводом может вентилироваться (через вентиляционный канал 153) и подвергаться воздействию атмосферного давления. Это открывает клапан 150 с вакуумным приводом и усиливает побудительный поток эжектора, тем самым, формируя большее разрежение на эжекторе, которое может использоваться различными потребителями разрежения. В сравнении, когда есть достаточное разрежение в вакуумном резервуаре (например, в то время как уровни разрежения в вакуумном резервуаре 38 находятся выше, чем пороговое значение), вакуумный соленоид 170 может располагаться, чтобы имеющееся в распоряжении разрежение прикладывалось к пневматическому приводу 151 клапана эжектора, и он закрывался. Как результат, клапан 150 с вакуумным приводом подвергаться воздействию условий высокого разрежения резервуара. Это закрывает клапан 150 с вакуумным приводом и ослабляет побудительный поток эжектора. Таким образом, клапан с вакуумным приводом может управляться, чтобы давать эжектор с высокой скоростью побудительного потока, не ухудшая способность впускного дросселя устанавливать расходы воздуха холостого хода в условиях холостого хода в прогретом состоянии.

По существу, двигатель имеет очень низкое требование к расходу воздуха, когда двигатель подходит к рабочей температуре, нагрузки привода вспомогательных устройств передней части (FEAD) низки, и низки нагрузки гидротрансформатора. Посредством открывания клапана эжектора на основе по требованию, условия, где побудительный поток эжектора может вызывать поток воздуха, больший, чем требуется, уменьшаются (например, минимизируются). Поскольку расход воздуха, больший чем требуется, ведет к впрыску дополнительного топлива, посредством снижения вероятности возмущений потока воздуха, улучшаются рабочие характеристики и экономия топлива двигателя.

Как показано на фиг. 1, горловина эжектора 160 присоединена к вакуумному резервуару 38 по первому каналу 82 наряду с тем, что выпуск эжектора 160 присоединен к вакуумному резервуару 38 по второму каналу 84 и наряду с тем, что клапан 150 с вакуумным приводом присоединен к вакуумному резервуару 38 по третьему каналу 102 через соленоид 170 выпуска разрежения. Каждый из первого, второго и третьего каналов затем может соединяться на четвертом канале 86 ниже по потоку (в направлении потока) от выпуска вакуумного резервуара. Каждый из первого и второго каналов включает в себя соответствующие запорные клапаны для управления направлением потока в/из резервуара. Второй канал 84 дополнительно присоединяет вакуумный резервуар 38 к впускному коллектору 24 двигателя ниже по потоку (в направлении потока) от места соединения с выпуском эжектора.

Второй, альтернативный вариант 200 осуществления показан на фиг. 2. В изображенном варианте осуществления, клапан 150 с вакуумным приводом присоединен непосредственно к вакуумному резервуару 38 без промежуточного соленоидного клапана. Как изображено, горловина эжектора 160 присоединена к вакуумному резервуару 38 по первому каналу 82 наряду с тем, что выпуск эжектора 160 присоединен к вакуумному резервуару 38 по второму каналу 84, и наряду с тем, что клапан 150 с вакуумным приводом присоединен непосредственно к вакуумному резервуару 38 по третьему каналу 102 без промежуточного соленоида 170 выпуска разрежения. Каждый из первого, второго и третьего каналов затем может соединяться на четвертом канале 86 ниже по потоку (в направлении потока) от выпуска вакуумного резервуара. Каждый из первого и второго каналов включает в себя соответствующие запорные клапаны для управления направлением потока в/из резервуара. Второй канал 84 дополнительно присоединяет вакуумный резервуар 38 к впускному коллектору 24 двигателя ниже по потоку (в направлении потока) от места соединения с выпуском эжектора.

Изображенный вариант осуществления дает в результате открывание клапана с вакуумным приводом, когда уровни разрежения в вакуумном резервуаре низки, и закрывание клапана, когда уровни разрежения в вакуумном резервуаре высоки. В качестве еще одного примера, клапан с вакуумным приводом может открываться в ответ на низкое разрежение в усилителе тормозов и закрываться в ответ на высокое разрежение в усилителе тормозов. Следует принимать во внимание, что, несмотря на то, что изображенные варианты осуществления описаны с использование усилителя тормозов в качестве потребителя разрежения, в альтернативных вариантах осуществления, альтернативный потребитель разрежения двигателя может использоваться взамен. Например, вакуумный резервуар может быть присоединен к одному или более из усилителя тормозов, бачка для продувки, клапана управления движением заряда, вентиляции картера и регулятору давления наддува турбины. Кроме того еще, может использоваться взамен любой вакуумный резервуар. Таким образом, посредством присоединения клапана непосредственно к вакуумному резервуару и регулировки открывания клапана с вакуумным приводом на основании уровня разрежения вакуумного резервуара, клапан эжектора может побуждаться открываться в любое время, когда вакуумный резервуар нуждается в пополнении.

Третий, дополнительный вариант 300 осуществления показан на фиг. 3. В изображенном варианте осуществления, клапан 150 с вакуумным приводом присоединен непосредственно к впускному коллектору 24 без промежуточного соленоидного клапана. В изображенной конфигурации, горловина эжектора присоединена к вакуумному резервуару по первому каналу 82, выпуск эжектора присоединен к вакуумному резервуару по второму каналу 84, второй канал дополнительно присоединяет вакуумный резервуар к впускному коллектору двигателя ниже по потоку от места соединения с выпуском эжектора, каждый из первого и второго каналов включает в себя запорный клапан. Однако, клапан с вакуумным приводом присоединен по третьему каналу 302 к вакуумному резервуару и впускному коллектору через второй канал 84. Более точно, третий канал 302 может быть присоединен к второму каналу 84 выше по потоку от места соединения второго канала 84 с выпуском эжектора.

Изображенный вариант осуществления дает в результате открывание клапана с вакуумным приводом, когда разрежение во впускном коллекторе является низким, и закрывание клапана, когда разрежение во впускном коллекторе является высоким. Эта конфигурация обеспечивает синергетические эффекты с управлением дросселем и регулированием потока воздуха. Более точно, когда впускной дроссель 22 находится около закрытого положения и подвергается риску выпуска за пределы возможности управления (то есть, попадания в закрытое конечное положение), разрежение во впускном коллекторе является высоки, и побудительный поток не требуется. Именно в этих условиях, клапан с вакуумным приводом закрыт, и побудительный поток не выдается, тем самым, преодолевая искажения потока воздуха и связанные возмущения. Таким образом, посредством присоединения клапана непосредственно к вакуумному резервуару и регулировки открывания клапана с вакуумным приводом на основании уровня разрежения во впускном коллекторе, клапан эжектора может побуждаться открываться в любое время, разрежению во впускном коллекторе необходимо пополняться дополнительным разрежением.

В изображенной конфигурации, вакуумный резервуар 38 питается разрежением, главным образом, от впускного коллектора через запорный клапан 74. Однако, когда этот источник разрежения ослабевает, клапан 150 управления побудительным потоком эжектора открывается, чтобы подавать разрежение через запорный клапан 72. Таким образом, причины для обходного потока дросселя минимизируются.

Четвертый, кроме того дополнительный вариант 400 осуществления показан на фиг. 4. В изображенном варианте осуществления, клапан 150 с вакуумным приводом вновь присоединен непосредственно к вакуумному резервуару 38 без промежуточного соленоидного клапана. Однако, в изображенной конфигурации, горловина эжектора присоединена к вакуумному резервуару по первому каналу 82, выпуск эжектора присоединен к вакуумному резервуару по второму каналу 84, второй канал дополнительно присоединяет вакуумный резервуар к впускному коллектору двигателя ниже по потоку от места соединения с выпуском эжектора, каждый из первого и второго каналов включает в себя запорный клапан. В материалах настоящего описания, клапан с вакуумным приводом присоединен к корпусу дросселя некоторым образом, известным как «оконный дроссель». В расточку дросселя помещен канал, чтобы, в зависимости от положения дросселя, отверстие подвергалось воздействию либо воздуха высокого давления до дросселя, либо воздуха низкого давления после дросселя. Когда дроссель находится в самом закрытом положении (например, как показано на 410), отверстие подвергается воздействию высокого разрежения, и клапан управления побудительным потоком эжектора закрывается. Когда дроссель открывается на от 4 до 7° (например, как показано на 412), отверстие подвергается воздействию воздуха высокого давления до дросселя, и клапан управления побудительным потоком эжектора открывается. Изображенный вариант осуществления дает в результате открывание клапана с вакуумным приводом, когда угол впускного дросселя в выключенном положении, и закрывание клапана, когда впускной дроссель находится возле положения выключения холостого хода. Эта конфигурация также дает возможность синергетических эффектов с управлением дросселем и регулированием потока воздуха. Более точно, когда впускной дроссель 22 находится около закрытого положения и подвергается риску выпуска за пределы возможности управления (то есть, попадания в закрытое конечное положение), разрежение во впускном коллекторе является высоки, и побудительный поток не требуется. Именно в этих условиях, клапан с вакуумным приводом закрыт, и побудительный поток не выдается, тем самым, преодолевая искажения потока воздуха и связанные возмущения. Кроме того, посредством закрывания клапана с вакуумным приводом, восстанавливаются возможности управления дросселя над низкими расходами воздуха двигателя.

По существу, могут быть проблемы, что открывание и закрывание снабженного клапаном эжектора могут вызывать возмущение, которое не может в достаточной мере ослабляться контроллером 50. Чтобы принять меры в ответ на это, может быть реализован еще один дополнительный вариант 500 осуществления, как показанный на фиг. 5. В изображенном варианте осуществления, клапан 150 с вакуумным приводом вновь присоединен непосредственно к вакуумному резервуару 38 без промежуточного соленоидного клапана. Изображенный вариант осуществления показывает клапан в открытом положении после того, как он подвергается воздействию низкого разрежения. В изображенной конфигурации, клапан 150 с вакуумным приводом может быть присоединен к вакуумному резервуару через два вакуумных канала 502 и 504, каждый из каналов 502, 504 включает в себя соответствующие диафрагмы 512, 514 для регулировки скоростей приведения в действие клапана. В частности, первая диафрагма 512, расположенная в первом вакуумном канале 502, ниже по потоку от запорного клапана 92, может обуславливать время открывания клапана 150 наряду с тем, что вторая диафрагма 514, расположенная во втором канале 504, выше по потоку от запорного клапана 94, обуславливает время закрывания клапана 150. Посредством включения в состав диафрагмы в каналах 502, 504, присоединенных между вакуумным резервуаром 38 и клапаном 150 с вакуумным приводом, открывание и закрывание клапана с вакуумным приводом может замедляться. При работе таким образом, возмущения потока воздуха, возникающие во время открывания или закрывания клапана эжектора, могут уменьшаться.

Следует принимать во внимание, что, несмотря на то, что изображенный вариант осуществления использует диафрагмы для регулировки скоростей приведения в действие клапана, в альтернативных вариантах осуществления, возмущения могут преодолеваться включением в состав датчика положения, присоединенного к клапану с вакуумным приводом. Когда включен в состав, датчик положения может быть присоединен к вакуумному приводу клапана с вакуумным приводом (такому как привод 151 клапана 150 на фиг. 1). В качестве альтернативы, датчик положения может быть присоединен к соленоиду клапана, такому как соленоид 170 выпуска разрежения по фиг. 1. Независимо от технологии привода, датчик положения может быть выполнен с возможностью подавать данные касательно положения клапана в контроллер двигателя, так чтобы возмущения потока воздуха могли надлежащим образом и точнее компенсироваться. Это происходит потому, что, с датчиком положения, открывание и закрывание пневматического клапана управления побудительным потоком может не быть опознаваемым, как это происходит на основании уровня разрежения вакуумного резервуара. Другими словами, измерение разрежения (например, измерение разрежения в усилителе) может дополнительно требоваться для определения положения клапана 150 с вакуумным приводом. В материалах настоящего описания, посредством обладания датчиком положения, присоединенным к соленоиду 170 выпуска разрежения или вакуумному приводу 151, датчик положения может использоваться системой управления зарядом воздуха контроллера двигателя, чтобы быть осведомленной о состоянии этого протока во впускной коллектор.

Следует принимать во внимание, что, когда включен в состав, датчик положения также является отражающим уровень разрежения в резервуаре. Например, в тех случаях, когда резервуар присоединен к усилителю тормозов, датчик положения также является отражающим разрежение в усилителе тормозов, хотя и с более низкой точностью, чем традиционный датчик разрежения, такой как датчик 40 разрежения. Однако датчик положения по-прежнему может быть способным к регистрации по существу двоичных сигналов, являющихся признаков первого состояния, где клапан управления побудительным потоком с вакуумным приводом открыт вследствие недостаточного разрежения в усилителе тормозов, либо второго состояния, где клапан управления побудительным потоком с вакуумным приводом закрыт вследствие достаточного разрежения в усилителе тормозов. Несмотря на то, что эти данные в одиночку не достаточны для инициации гидравлического содействия торможению (в случае, если вакуумное содействие торможению становится не отвечающим требованиям), они могут использоваться в качестве повышающих качество данных в модели разрежения в усилителя тормозов. Кроме того, несмотря на то, что пример пояснен в контексте вакуумного резервуара усилителя тормозов, то же самое может быть применимо к другим вакуумным резервуарам, присоединенным к альтернативным потребителям разрежения двигателя, таким как вакуумный резервуар клапана управления движением заряда (CMCV) (как обсуждено в материалах настоящего описания на фиг. 7).

В кроме того дополнительных вариантах осуществления, где система двигателя включает в себя каждый из датчика разрежения, расположенного в вакуумном резервуаре (таком как вакуумный резервуар 40, присоединенный к усилителю тормозов), и датчика положения, присоединенного к клапану 150 побудительного потока с вакуумным приводом, датчики могут использоваться в диагностических целях. Более точно, она ослабляла бы необходимость логически выводить истинное положение клапана управления побудительным потоком эжектора по давлению во впускном коллекторе или расходу топлива в комбинации с обратной связью по топливно-воздушному соотношению (AFR).

По существу, регулировки в отношении скорости побудительного потока через эжектор могут не существенно влиять на изменение расхода воздуха. Однако, во всех изображенных вариантах осуществления, настойки в отношении скорости побудительного потока через эжектор могут компенсироваться посредством соответствующих регулировок для впускного дросселя 22. Посредством выполнения соответствующих регулировок, поток воздуха во впускной коллектор двигателя поддерживается на требуемом уровне. В качестве примера, в ответ на закрывание клапана с вакуумным приводом для уменьшения побудительного потока через эжектор, открывание впускного дросселя может увеличиваться соответствующим образом (например, впускной дроссель может перемещаться в более открытое положение). Подобным образом, в ответ на открывание клапана с вакуумным приводом для увеличения побудительного потока через эжектор, открывание впускного дросселя может уменьшаться соответствующим образом (например, второй дроссель может перемещаться в более закрытое положение).

Возвращаясь к фиг. 1, 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 58 массового расхода воздуха, датчик 60 давления воздуха в коллекторе, датчик 59 давления в трубке вентиляции картера и датчик 40 разрежения. Примерные исполнительные механизмы включают в себя клапаны двигателя, CBV 30, впускной дроссель 22 и соленоид 170 выпуска разрежения. 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. 8.

Далее, с обращением к фиг. 6, показан вид 600 в разрезе клапана 150 с вакуумным приводом по фиг. 1-5, который управляет побудительным потоком через эжектор 160. Клапан 150 включает в себя горизонтальный канал 602 со сходящимся впуском 601, присоединенным к впускному каналу и выполненным с возможностью принимать фильтрованный воздух из ниже по потоку от компрессора и охладителя наддувочного воздуха. Горизонтальный канал 603 дополнительно включает в себя расходящийся выпуск 604, присоединенный к эжектору, а затем, к впускному коллектору 24 (или другому узлу низкого давления). Выпуск 604 может быть постепенно расходящимся коническим участком. В одном из примеров, выпуск 604 может расходиться под углом в диапазоне от 5° до 10°. Клапан 150 дополнительно включает в себя вертикальный канал 608, продолжающийся через горизонтальный канал в месте 612 соединения впуска и выпуска (которое, в качестве альтернативы, может указываться ссылкой как промежуток между впуском и выпуском). Диаметр выпуска 604 в месте 612 соединения может быть слегка большим чем, или таким же как, диаметр впуска 601 в месте 612 соединения. В одном из примеров, диаметр впуска в месте соединения может иметь значение 8,0 мм, а диаметр выпуска в месте соединения может иметь значение 9 мм. Клапан дополнительно может включать в себя вентиляционный канал 606, который присоединяет объем цилиндра к впуску 604. Вентиляционный канал подвергает дно поршня воздействию давления воздуха, более высокого, чем разрежение, приложенное на 622. Вентиляционный канал также может быть присоединен к 604, или вентиляционный канал может быть присоединен к впускному коллектору. Если присоединен к впускному коллектору, подвергнутое наддуву давление во впускном коллекторе имеет тенденцию прикладывать высокое давление к дну поршня, которое стремится закрыть клапан. Это может быть полезным, если требуется предотвращать обратный поток через клапан 150 во время работы с наддувом. В то время как пытаются наращивать наддув, утечка наддува наружу нежелательна. Однако, как только наддув является установившимся, утечка наддува может добавлять запас до помпажа, что требуется.

Клапан 150 может быть выполнен в виде шиберного вентиля наряду с тем, что его привод может быть выполнен в виде поршня или диафрагмы. Фиг. 6 показывает шиберный вентиль в закрытом положении. Вместо использования поршневого кольца для уплотнения со стенкой цилиндра, поршень полностью уплотняется, только когда он находится в одном из крайних положений. По существу, посредством не использования поршня, проблемы уплотнения, связанные с поршнем, уменьшаются. В изображенном примере, проходное сечение шиберного вентиля сужается в месте 612 соединения, подобно диффузору, чтобы уменьшать усилие открывания, требуемое, когда клапан закрыт, и когда высокий перепад давления (дельта P) существует на клапане. Посредством умеренного и сдержанного сужения проходного сечения, восстановление давления геометрии находится около 100%, таким образом, не вызывая значительного падения давления на клапане, когда клапан открыт. Следует принимать во внимание, что, в альтернативных вариантах осуществления, шиберный вентиль может перекрывать все проходное сечение.

Привод 613, присоединенный к вертикальному каналу 608, управляет положением шибера 610, который является вертикально выдвигаемым/втягиваемым в вертикальном канале. Привод 613 включает в себя пружину 616 в сжатом состоянии. Привод 613 дополнительно включает в себя проем в лопасти шиберного вентиля. Таким образом, посредством изменения сжатия пружины 616, положение шибера 610 и проема 614 относительно места 612 соединения может изменяться. Поскольку клапан с вакуумным приводом, привод 613 может быть присоединен к источнику разрежения (такому как вакуумный резервуар) через вакуумное отверстие 622. Посредством присоединения привода к источнику разрежения через вакуумное отверстие 622, разрежение может применяться для увеличения сжатия пружин 616, тем самым, перемещая шибер 610 дальше в вертикальный канал 608 и ближе к месту 612 соединения, чтобы закрывать клапан 150. Более точно, когда усилие разрежения превышает усилие пружины, шиберный вентиль втягивается. Кольцевые уплотнения 618 могут быть включены в вертикальный канал 608 непосредственно выше и ниже блока 620, который окружает пружины 616 сжатия, чтобы предотвращать утечку побудительного потока в вакуумный резервуар, когда эжектор полностью закрыт.

По существу, шиберные вентили склонны втягиваться, когда есть перепад давления на них. Сопротивление движению (сухое трение или прилипание) добавляет гистерезис движению клапана, как показано на графике 650. В этом отношении, крутизна разрежения положения перегибается вследствие переменного усилия пружины (по мере того, как пружина сжимается, ее усилие возрастает). В некоторых вариантах осуществления, трение может возрастать с перепадом давления на клапане, создавая гистерезисное поведение, как показано на графике 555. Однако, получающееся в результате гистерезисное поведение (как показано на графиках 650 или 655), по счастливой случайности, является полезным для минимизации переключений клапана, которые иначе иметь тенденцию изнашивать клапан.

Следует принимать во внимание, что, несмотря на то, что изображенный вариант осуществления показывает клапан 150 в качестве шиберного вентиля, в альтернативных вариантах осуществления, клапан может быть клапаном с уравновешенными силами. Таковые, например, могут включать в себя дроссели (поворотные диски) тарельчатые клапаны с равным давлением на каждой стороне клапана.

Фиг. 7 показывает дополнительный вариант 700 осуществления системы двигателя по фиг. 1, в котором клапан с вакуумным приводом включает в себя поворотный вакуумный привод вместо линейного вакуумного привода (как используемый в вариантах осуществления по фиг. 1-5), при этом клапан дополнительно включает в себя поворотный диск вместо шиберного вентиля. В материалах настоящего описания, клапан с вакуумным приводом является дроссельным клапаном с вакуумным приводом.

В варианте осуществления по фиг. 7, клапан 150 включает в себя первый поворотный вакуумный привод 704, присоединенный к дросселю 702. По существу, дроссель 702 клапана 150 может быть меньшим по диаметру, чем впускной дроссель 22. Например, дроссель 702 может иметь диаметр 12 мм наряду с тем, что впускной дроссель 22 имеет диаметр 80 мм. Как с другими вариантами осуществления, дроссель 702 и приводная диафрагма клапана 150 может побуждать клапан к закрыванию, когда подвергается воздействию высокого разрежения в резервуаре. Когда вакуумное отверстие первого поворотного вакуумного привода 704 подвергается воздействию низких уровней разрежения вакуумного резервуара 38, дроссель 72 открывается, усиливая побудительный поток через эжектор 160.

В дополнение к первому вакуумному приводу 704, соленоид 708 выпуска разрежения также может быть присоединен к вакуумному резервуару 38. Соленоид 708 выпуска разрежения, однако, может не быть присоединенным между вакуумным резервуаром 38 и первым поворотным вакуумным приводом 704. Скорее, соленоид 708 выпуска разрежения может быть присоединен по трубопроводу 706 к второму поворотному вакуумному приводу 714. Этот второй поворотный вакуумный привод 704, в свою очередь, может быть присоединен к клапану 716 управления движением заряда (CMCV). CMCV 716 включает в себя шток, присоединенный к многочисленным дросселям 718, каждый дроссель расположен внутри отдельного отверстия впускного коллектора. Таким образом, на основании уровня разрежения резервуара, соленоид 7108 выпуска разрежения может приводить в действие второй поворотный вакуумный привод 714, тем самым, регулируя положение CMCV 716. По существу, посредством перемещения CMCV 716, может меняться величина сформированного разрежения во впускном коллекторе. Кроме того, могут производиться регулировки потока всасываемого воздуха.

Далее, с обращением к фиг. 8, показана примерная процедура 800 для управления клапаном с вакуумным приводом по фиг. 1-7. Процедура дает возможность приведения в действие клапана в ответ на требование в разрежении двигателя, чтобы управлять побудительным потоком через расположенный ниже по потоку эжектор. Посредством регулировки клапана для увеличения побудительного потока через эжектор в условиях низкого разрежения, большее разрежение может формироваться на эжекторе для использования потребляющими разрежение устройствами двигателя.

На этапе 802, процедура включает в себя оценку и/или измерение условий работы двигателя. Таковые, например, включают в себя, скорость вращения двигателя, температуру двигателя, атмосферные условия (температуру, BP, влажность, и т.д.), уровень наддува, требуемый крутящий момент, EGR, и т.д.

На этапе 804, на основании оцененных условий работы двигателя, может определяться уровень разрежения, требуемый для работы одного или более потребляющих разрежение устройств. Например, может определяться уровень разрежения, требуемый для обеспечения содействия торможению посредством усилителя тормозов. В качестве еще одного примера, может определяться уровень разрежения, требуемый для приведения в действие регулятора давления наддува для регулирования наддува. В качестве еще одного другого примера, может определяться уровень разрежения, требуемый для полной продувки бачка топливной системы. В качестве кроме того еще одного примера, может определяться уровень разрежения, требуемый для приведения в действие CMCV.

На этапе 806, может определяться, достаточен ли уровень разрежения в вакуумном резервуаре для удовлетворения требования к разрежению потребляющего разрежение устройства. Например, может оцениваться уровень разрежения в вакуумном резервуаре усилителя тормозов, и может определяться, есть ли достаточное разрежение для обеспечения содействия торможению. В качестве еще одного примера, может определяться уровень разрежения в вакуумном резервуаре регулятора давления наддува, и может определяться, является ли разрежение достаточным для приведения в действие регулятора давления наддува турбины. В качестве еще одного другого примера, может оцениваться уровень разрежения в вакуумном резервуаре, присоединенном к CMCV, и может определяться, есть ли достаточное разрежение для приведения в действие CMCV. Подобным образом, может оцениваться уровень разрежения в различных других потребителях разрежения двигателя. Кроме того еще, в вариантах осуществления, где двигатель включает в себя общий вакуумный резервуар, может оцениваться уровень разрежения общего вакуумного резервуара.

Несмотря на то, что процедура изображает определение, есть ли достаточное разрежение в вакуумном резервуаре, чтобы удовлетворять потребность в разрежении двигателя, в кроме того других примерах, также может оцениваться величина разрежения во впускном коллекторе, которое имеется в распоряжении в преобладающих условиях работы. В этом отношении, может определяться, есть ли достаточное разрежение в вакуумном резервуаре для дополнения разрежения во впускном коллекторе при удовлетворении потребности разрежения различных потребителей разрежения.

Если да, то, на этапе 818, процедура включает в себя этап, на котором закрывают клапан с вакуумным приводом выше по потоку от эжектора, чтобы уменьшать побудительный поток через эжектор. Следует принимать во внимание, что, в некоторых вариантах осуществления, клапану управления побудительным потоком нужно быть просто последовательным с эжектором. Таким образом, расположение клапана ниже по потоку также работало бы, и в наиболее идеализированной концепции, было бы функционально эквивалентным, хотя и не особенно предпочтительным. В результате уменьшенного побудительного потока, меньшее разрежение может получаться на эжекторе. Закрывание клапана с вакуумным приводом может включать в себя приведение в действие контроллером соленоида выпуска разрежения, присоединенного между клапаном с вакуумным приводом и вакуумным резервуаром, в ответ на высокие уровни разрежения в резервуаре. В качестве альтернативы, закрывание клапана может включать в себя закрывание клапана вследствие (непосредственного) подвергания воздействию высоких уровней разрежения в вакуумном резервуаре. В этом отношении, усилие разрежения, приложенное к клапану вакуумным резервуаром, может преодолевать усилие пружины пружин сжатия клапана, давая клапану возможность закрываться. Закрывание клапана может включать в себя полное закрывание клапана или перемещение клапана в более закрытое положение. Таким образом, в условиях высокого разрежения, когда разрежению не нужно пополняться, клапан управления побудительным потоком с вакуумным приводом, расположенный выше по потоку от эжектора, может закрываться для уменьшения побудительного потока через и формирования разрежения на эжекторе.

Наряду с регулировкой закрывания клапана управления побудительным потоком на этапе 812, процедура включает в себя регулировку впускного дросселя на основании положения клапана с вакуумным приводом для уменьшения возмущений потока воздуха и поддержания условий потока воздуха. На этапе 814, имеющееся в распоряжении разрежение, в таком случае, может использоваться для приведения в действие и работы потребляющих разрежение устройств(а), присоединенных к вакуумному резервуару.

В сравнении, если нет достаточного разрежения в вакуумном резервуаре (на этапе 806), то, на этапе 810, процедура включает в себя этап, на котором открывают клапан с вакуумным приводом выше по потоку от эжектора, чтобы усиливать побудительный поток через эжектор. В результате увеличенного побудительного потока, большее разрежение может получаться на эжекторе. Открывание клапана с вакуумным приводом может включать в себя приведение в действие контроллером соленоида выпуска разрежения, присоединенного между клапаном с вакуумным приводом и вакуумным резервуаром, в ответ на низкие уровни разрежения в резервуаре. В качестве альтернативы, открывание клапана может включать в себя открывание клапана вследствие (непосредственного) подвергания воздействию низких уровней разрежения в вакуумном резервуаре. В этом отношении, усилие разрежения, приложенное к клапану вакуумным резервуаром, может не преодолевать усилие пружины пружин сжатия клапана, давая клапану возможность оставаться открытым. Открывание клапана может включать в себя полное открывание клапана или перемещение клапана в более открытое положение. Таким образом, в условиях низкого разрежения, когда разрежению нужно пополняться, клапан управления побудительным потоком с вакуумным приводом, расположенный выше по потоку от эжектора, может открываться для увеличения побудительного потока через и формирования разрежения на эжекторе.

Наряду с регулировкой открывания клапана управления побудительным потоком, впускной дроссель может регулироваться (на этапе 812) на основании положения клапана с вакуумным приводом, чтобы уменьшать возмущения потока воздуха и поддерживать условия потока воздуха. Затем, разрежение, сформированное на эжекторе и накопленное в резервуаре, может использоваться (на этапе 814) для приведения в действие и работы потребляющих разрежение устройств(а), присоединенных к вакуумному резервуару.

В одном из примеров, регулировка открывания клапана с вакуумным приводом включает в себя увеличение открывания клапана с вакуумным приводом в ответ на уровень разрежения в присоединенном вакуумном резервуаре, находящийся ниже, чем пороговое значение, и получение разрежения на эжекторе до тех пор, пока уровень разрежения во впускном резервуаре не выше порогового значения. Затем, после того, как уровень разрежения в вакуумном резервуаре выше порогового значения, клапан с вакуумным приводом может закрываться. В этом отношении, регулировка впускного дросселя наряду с регулировкой клапана может включать в себя, во время увеличения открывания клапана с вакуумным приводом, регулировку открывания впускного дросселя для поддержания расхода всасываемого воздуха.

Примерная регулировка далее описана со ссылкой на фиг. 9. Многомерная характеристика 900 изображает нажатие тормозной педали на графике 902, изменения уровня разрежения в усилителе тормозов на графике 904, открывание или закрывание клапана управления побудительным потоком с вакуумным приводом на графике 906, и изменения в отношении побудительного потока в эжекторе на графике 908.

В t0, уровень разрежения в вакуумном резервуаре усилителя тормозов может быть выше, чем пороговое значение 903 закрывания клапана. В ответ на высокий уровень разрежения, клапан управления побудительным потоком с вакуумным приводом выше по потоку от эжектора может побуждаться закрываться (график 906), тем самым, уменьшая побудительный поток через эжектор (график 908). Между t0 и t1, тормозная педаль может нажиматься множество раз (график 902). По существу, поскольку усилитель тормозов является устройством с вакуумным приводом, при каждом нажатии тормозной педали, разрежение может рассеиваться из вакуумного резервуара усилителя тормозов, к примеру, к t1, уровень разрежения в резервуаре ниже порогового значения 905 открывания клапана. Как изображено, пороговое значение 905 открывания клапана может соответствовать более низкому уровню разрежения, чем пороговое значение 903 закрывания клапана.

В ответ на низкий уровень разрежения, в t1, клапан с вакуумным приводом может побуждаться открываться (график 906). Более точно, низкого усилия разрежения может не быть достаточно для преодоления усилия сжатия пружин клапана, заставляющего клапан открываться. В результате открывания клапана, побудительный поток через эжектор может усиливаться, и разрежение может формироваться на эжекторе. Между t1 и t2, разрежение может продолжать получаться, и полученное разрежение может накапливаться в вакуумном резервуаре. То есть, между t2 и t3, резервуар может пополняться разрежением.

В t2, уровень разрежения в резервуаре может возрастать выше уровня 903 закрывания клапана. В ответ на высокий уровень разрежения, клапан с вакуумным приводом может побуждаться закрываться (график 906). Более точно, высокое усилия разрежения может преодолевать усилие сжатия пружин клапана, заставляющего клапан закрываться. В результате закрывания клапана, побудительный поток через эжектор может ослабляться, и формирование разрежения на эжекторе может уменьшаться (или прекращаться). Таким образом, открывание клапана с вакуумным приводом, присоединенного выше по потоку от эжектора, может регулироваться для изменения побудительного потока через эжектор, где эжектор присоединен в параллель впускному дросселю, клапан присоединен к вакуумному резервуару.

В некоторых вариантах осуществлении, клапан с вакуумным приводом по фиг. 1-7 может открываться или закрываться, чтобы подвергать работе систему двигателя в разных режимах на основании требований к разрежению двигателя. В качестве одного из примеров, система двигателя может содержать двигатель, включающий в себя впускной коллектор, впускной коллектор присоединен к вакуумному резервуару по первому каналу; впускной дроссель выше по потоку от впускного коллектора; эжектор, расположенный в перепускном канале в параллель впускному дросселю, горловина эжектора присоединена к вакуумному резервуару по второму каналу, выпуск эжектора присоединен к вакуумному резервуару и впускному коллектору по первому каналу. Система двигателя дополнительно может включать в себя клапан с вакуумным приводом, присоединенный в перепускном канале выше по потоку от впуска эжектора, клапан с вакуумным приводом присоединен к вакуумному резервуару. Контроллер двигателя может быть сконфигурирован машинно-читаемыми командами для работы системы двигателя в первом режиме с клапаном с вакуумным приводом, открытым для повышения побудительного потока через эжектор. Контроллер дополнительно может включать в себя команды для работы системы двигателя во втором режиме с клапаном с вакуумным приводом, закрытым для снижения побудительного потока. Система двигателя может подвергаться работе в первом режиме, когда уровень разрежения в вакуумном резервуаре ниже порогового значения, и подвергаться работе во втором режиме, когда разрежение выше порогового значения. Работа в первом режиме может продолжаться до тех пор, пока уровень разрежения не станет выше, чем пороговое значение. Затем, работа системы двигателя может переводиться из первого режима во второй режим после того, как уровень разрежения выше, чем пороговый уровень.

В еще одном примере, способ управления побудительным потоком через эжектор включает в себя, когда уровень разрежения в вакуумном резервуаре ниже, чем пороговое значение, работу в первом режиме с клапаном с вакуумным приводом, расположенным выше по потоку от эжектора, открытым для повышения побудительного потока; и когда уровень разрежения в вакуумном резервуаре выше, чем пороговое значение, работу во втором режиме с клапаном с вакуумным приводом, закрытым для снижения побудительного потока. В этом отношении, работа в первом режиме включает в себя работу в первом режиме до тех пор, пока уровень разрежения не станет выше, чем пороговое значение, способ дополнительно содержит переход к работе во втором режиме после того, как уровень разрежения выше, чем пороговый уровень.

Таким образом, клапан управления побудительным потоком может управляться пневматически, чтобы изменять побудительный поток через эжектор. Посредством приведения в действие клапана с использованием источника разрежения, открывание и закрывание клапана могут регулироваться на основании требований к разрежению. В частности, в условиях низкого разрежения, когда источнику разрежения необходимо пополняться, клапан с вакуумным приводом может открываться для повышения побудительного потока в эжекторе и получения большего разрежения из эжектора. Затем, в условиях высокого разрежения, когда источнику разрежения не нужно пополняться, клапан с вакуумным приводом может закрываться для снижения побудительного потока в эжекторе и получения меньшего разрежения из эжектора. Подход дает потребностям в разрежении возможность удовлетворяться посредством изменения побудительного потока, не ухудшая способность впускного дросселя устанавливать низкую скорость потока воздуха в условиях холостого хода. В общем и целом, эффективность формирования разрежения повышается с низкими стоимостью или сложностью компонентов.

Необходимо отметить, что примерные процедуры управления и оценки, включенные в материалы настоящего описания, могут использоваться с различными конфигурациями систем. 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, функций или операций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные операции, функции и/или действия могут графически представлять управляющую программу, которая должна быть запрограммирована в машинно-читаемый запоминающий носитель в системе управления.

Кроме того еще, следует понимать, что системы и способы, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления или примеры не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как предполагаются многочисленные варианты. Соответственно, настоящее раскрытие включает в себя новейшие и неочевидные комбинации различных систем и способов, раскрытых в материалах настоящего описания, а также любые и все их эквиваленты.

1. Система двигателя, содержащая:

двигатель, включающий в себя впускной коллектор, присоединенный к вакуумному резервуару по первому каналу;

впускной дроссель выше по потоку от впускного коллектора;

клапан с вакуумным приводом, присоединенный в перепускном канале выше по потоку от впуска эжектора и присоединенный к вакуумному резервуару; и

контроллер с машинно-читаемыми командами для:

2. Система по п. 1, в которой система двигателя подвергается работе в первом режиме, когда уровень разрежения в вакуумном резервуаре ниже порогового значения, и система двигателя подвергается работе во втором режиме, когда уровень разрежения выше порогового значения.

3. Система по п. 2, в которой работа в первом режиме продолжается до тех пор, пока уровень разрежения не станет выше, чем пороговое значение, при этом контроллер включает в себя дополнительные команды для перевода работы системы двигателя из первого режима во второй режим после того, как уровень разрежения станет выше, чем пороговое значение.