RU2484266C2 - Method and device for detection of combustion in particle filter - Google Patents
Method and device for detection of combustion in particle filter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2484266C2 RU2484266C2 RU2010154411/06A RU2010154411A RU2484266C2 RU 2484266 C2 RU2484266 C2 RU 2484266C2 RU 2010154411/06 A RU2010154411/06 A RU 2010154411/06A RU 2010154411 A RU2010154411 A RU 2010154411A RU 2484266 C2 RU2484266 C2 RU 2484266C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filter
- combustion
- temperature
- particle filter
- engine
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
- F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
- F01N9/005—Electrical control of exhaust gas treating apparatus using models instead of sensors to determine operating characteristics of exhaust systems, e.g. calculating catalyst temperature instead of measuring it directly
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/04—Filtering activity of particulate filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
- F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
- F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
- F01N2900/1606—Particle filter loading or soot amount
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
- F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение испрашивает приоритет французской заявки 0853563, поданной 30 мая 2008 года, содержание которой (текст, чертежи и пункты Формулы изобретения) в данном случае использованы в качестве ссылки.The present invention claims the priority of French application 0853563, filed on May 30, 2008, the contents of which (text, drawings and claims) in this case are used as a reference.
Изобретение относится к области очистки от загрязнений двигателей внутреннего сгорания, и в особенности, к контролю фильтров частиц, которыми оборудуются системы выпуска отработавших газов двигателей для улавливания частиц, образующихся в процессе сгорания топлива в двигателе.The invention relates to the field of purification from pollution of internal combustion engines, and in particular, to the control of particle filters, which are equipped with exhaust systems for exhaust gases to capture particles formed during the combustion of fuel in the engine.
Двигатель внутреннего сгорания производит в процессе работы выхлопные газы в результате сгорания топлива, содержащие некоторое количество определенных загрязнений. Частицы, образующиеся в процессе сгорания в двигателе, могут, в частности, содержать твердые углеродные частицы. За неимением возможности регулировки двигателя для того, чтобы он выбрасывал приемлемое количество определенных загрязнений, выхлопные газы должны подвергаться обработке для уменьшения этих загрязнений до нижнего уровня нормализованных пороговых значений.The internal combustion engine produces during operation exhaust gases from the combustion of fuel containing a certain amount of certain contaminants. Particles generated during combustion in an engine may, in particular, contain solid carbon particles. In the absence of the ability to adjust the engine so that it emits an acceptable amount of certain contaminants, the exhaust gases must be treated to reduce these contaminants to a lower level of normalized threshold values.
Средство обработки газов обычно размещено в системе выпуска отработавших газов двигателя. Речь идет, таким образом, о постобработке газов. Это средство обработки может быть образовано одним или несколькими элементами и может, в частности, содержать фильтр частиц.The gas treatment means is typically located in an engine exhaust system. It is, therefore, about the post-processing of gases. This processing means may be formed by one or more elements and may, in particular, comprise a particle filter.
Автомобильный фильтр частиц позволяет удалить с помощью фильтрования твердые частицы, имеющиеся в выхлопных газах двигателей, в особенности дизельных. Частицы, накапливающиеся в фильтре, должны периодически удаляться посредством повышения температуры внутри фильтра от 450 до 700°С для того, чтобы обеспечить их сгорание. Эта операция часто называется «регенерацией» фильтра частиц. Классически энергия, необходимая для регенерации, обеспечивается управляемым повышением температуры выхлопных газов.An automotive particle filter allows you to remove solid particles found in the exhaust gases of engines, especially diesel ones, by filtering. Particles accumulating in the filter should be periodically removed by increasing the temperature inside the filter from 450 to 700 ° C in order to ensure their combustion. This operation is often called "regeneration" of the particle filter. Classically, the energy required for regeneration is provided by a controlled increase in temperature of the exhaust gases.
Классически необходимую для фазы регенерации дополнительную энергию получают путем повышения температуры по сравнению с нормальной работой двигателя за счет использования позднего впрыска топлива после верхней мертвой точки цикла, либо путем снижения КПД сгорания, либо также путем впрыска топлива непосредственно в систему выпуска отработавших газов.The additional energy classically necessary for the regeneration phase is obtained by increasing the temperature compared to normal engine operation by using late fuel injection after the top dead center of the cycle, or by reducing the combustion efficiency, or also by injecting fuel directly into the exhaust system.
В случае использования позднего впрыска топлива последнее может полностью или частично сгорать в двигателе, вызывая повышение температуры выхлопных газов, либо, если он достаточно задержан, приводить к повышению в выхлопе количеств СО и НС, которые окисляются, поступая на катализатор окисления для генерирования тепла. Именно это явление обычно используется при осуществлении непосредственного впрыска топлива в распыленном или парообразном виде в систему выпуска отработавших газов двигателя.In the case of using late fuel injection, the latter can completely or partially burn out in the engine, causing an increase in the temperature of exhaust gases, or, if it is sufficiently delayed, lead to an increase in the amounts of CO and HC that are oxidized, coming to the oxidation catalyst to generate heat. It is this phenomenon that is usually used in the direct injection of fuel in atomized or vapor form into the exhaust system of the engine.
Однако улавливаемые фильтром углеродные частицы являются горючими, и их самовозгорание может осуществляться при температуре, превышающей примерно 450°С, если в фильтре используется дополнительная присадка для обеспечения регенерации, либо, в противном случае, 600°С, и в том случае, если топливо имеется в достаточном количестве.However, the carbon particles trapped in the filter are combustible, and their spontaneous combustion can be carried out at a temperature exceeding approximately 450 ° C, if an additional additive is used in the filter to ensure regeneration, or, otherwise, 600 ° C, and if fuel is available in sufficient quantity.
В выхлопных газах двигателей обычно присутствует кислород, и сгорание частиц сажи может, таким образом, осуществляться с перегрузкой в случае сильного загрязнения фильтра частицами сажи, приводящей к значительному выделению энергии в фильтре, могущему вызвать его выход из строя (например, его растрескивание) или его разрушение.Oxygen is usually present in engine exhaust gases, and soot particles can thus be overloaded if soot is heavily contaminated by the filter, resulting in significant release of energy in the filter that could cause it to malfunction (e.g., cracking) or destruction.
Забивание фильтра сажей может, в частности, наблюдаться, когда, снабженный фильтром автомобиль осуществляет, в основном, городские поездки, то есть с малой скоростью и частыми остановками. В этих условиях чрезвычайно сложно регенерировать фильтр частиц, так как температура выхлопных газов весьма далека от температуры регенерации фильтра, либо достигают температуры, достаточной для возникновения регенерации, лишь в весьма короткие интервалы времени, недостаточные для окончания этой регенерации. Вспомним, что обычно температура выхлопных газов автомобильного дизельного двигателя, снабженного турбокомпрессором, измеренная на выходе турбины турбокомпрессора, составляет порядка 150°С, и что необходимо, примерно, 450°С для того, чтобы осуществить регенерацию фильтра с присадкой.Clogging of the filter with soot can, in particular, be observed when a car equipped with a filter carries out mainly urban trips, that is, at low speed and frequent stops. Under these conditions, it is extremely difficult to regenerate the particle filter, since the temperature of the exhaust gases is very far from the temperature of the regeneration of the filter, or they reach a temperature sufficient for regeneration to occur, only in very short time intervals, insufficient to complete this regeneration. Recall that usually the temperature of the exhaust gases of an automobile diesel engine equipped with a turbocharger, measured at the turbine output of the turbocharger, is about 150 ° C, and that approximately 450 ° C is necessary in order to regenerate the filter with the additive.
Кроме того, если при большом количестве сажи в фильтре частиц двигатель подвергается длительной поездке с тяжелой нагрузкой, температура выхлопных газов может спонтанно вызвать возгорание сажи в фильтре. Кроме того, в определенных условиях сгорание сажи, начавшееся перед остановкой двигателя, может продолжаться после его остановки, и даже начаться несколько позже этой остановки, если система выпуска отработавших газов сильно нагрета и фильтр больше не охлаждается потоком выхлопных газов.In addition, if with a large amount of soot in the particle filter, the engine undergoes a long trip with a heavy load, the temperature of the exhaust gases can spontaneously cause soot to ignite in the filter. In addition, under certain conditions, soot combustion, which began before the engine stopped, can continue after it has stopped, and may even start somewhat later than this stop, if the exhaust system is very hot and the filter is no longer cooled by the exhaust stream.
Неконтролируемое сгорание сажи может повредить фильтр, если оно происходит при значительной температуре, или если оно вызывает очень быстрое повышение температуры в фильтре. Такой ущерб является вредным по многим причинам. С одной стороны, ставится под угрозу эффективность системы последующей обработки и, с другой стороны, в соответствии с существующими и будущими нормами и правилами в том, что касается бортовой диагностики (функция «встроенная диагностика»), необходимо гарантировать эффективность систем постобработки в течение срока службы (обычно 160000 км в соответствии с нормами ЕВРО 5) или сигнализировать водителю автомобиля о неисправности системы постобработки.Uncontrolled soot combustion can damage the filter if it occurs at a significant temperature, or if it causes a very rapid increase in temperature in the filter. Such damage is harmful for many reasons. On the one hand, the efficiency of the post-processing system is compromised, and, on the other hand, in accordance with current and future standards and regulations regarding on-board diagnostics (the “built-in diagnostics” function), it is necessary to guarantee the effectiveness of post-processing systems during the service life (usually 160,000 km in accordance with EURO 5) or signal the driver of the car about the malfunction of the post-processing system.
В патенте FR 2814498 фирмы Renault SA описано средство для диагностики неисправности фильтра частиц или расчета его загрузки путем наблюдения за энергией, используемой в процессе регенерации фильтра. При известности различных способов осуществление контроля регенерации фильтра частиц, в известном уровне техники не известен способ, направленный на осуществление контроля в случае такого типа спонтанного сгорания частиц в фильтре, а также неисправностей фильтра, которое оно может вызвать.Renault SA patent FR 2814498 describes a means for diagnosing a particle filter malfunction or calculating its load by monitoring the energy used in the filter regeneration process. While various methods are known, monitoring the regeneration of a particle filter is not known in the prior art, there is no known method aimed at monitoring in the case of this type of spontaneous combustion of particles in the filter, as well as filter malfunctions that it can cause.
Кроме того, влияние этого типа неконтролируемого сгорания частиц на сажевую загрузку фильтра в настоящее время не учитывается в моделях определения этой загрузки.In addition, the influence of this type of uncontrolled combustion of particles on the soot loading of the filter is not currently taken into account in the models for determining this loading.
Объектом настоящего изобретения является способ распознавания сгорания и, в частности, неконтролируемого сгорания, в фильтре частиц, который встроен в систему выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Это распознавание и характеристика определяемого сгорания позволяет, таким образом, диагностировать неисправность фильтра или учитывать влияние этого сгорания на сажевую нагрузку фильтра в процессе всей фазы работы двигателя. Изобретение позволяет осуществить контроль фильтра в процессе всех их фаз использования, а не только во время его управляемых регенераций, как в известном уровне техники.An object of the present invention is a method for recognizing combustion and, in particular, uncontrolled combustion, in a particle filter that is integrated in an exhaust system of an internal combustion engine. This recognition and characteristic of the detected combustion allows, thus, diagnosing a filter malfunction or taking into account the effect of this combustion on the soot load of the filter during the entire phase of engine operation. The invention allows to control the filter during all of their phases of use, and not only during its controlled regenerations, as in the prior art.
Для этого предложенный способ содержит этап измерения или оценки характерных параметров сгорания в фильтре или этап обработки этих параметров для диагностики случая сгорания и определения его интенсивности, при этом в способе эти этапы осуществляют в процессе всей фазы работы двигателя и, в частности, в процессе фаз управляемой регенерации фильтра, и в варианте способа, также в процессе предварительно рассчитанной продолжительности, следующей за остановкой двигателя.To this end, the proposed method comprises the step of measuring or evaluating the characteristic parameters of combustion in the filter or the step of processing these parameters to diagnose the case of combustion and determine its intensity, while in the method these steps are carried out during the entire phase of the engine and, in particular, in the process of controlled phases filter regeneration, and in a variant of the method, also in the process of a pre-calculated duration following the engine shutdown.
Предпочтительно, рассматриваемыми характерными параметрами являются соответственно температура на входе фильтра частиц и температура на выходе фильтра частиц.Preferably, the characteristic parameters considered are respectively the inlet temperature of the particle filter and the outlet temperature of the particle filter.
Оценка или измерение этих параметров и их обработка отличаются тем, что они осуществляются вне фаз управляемой регенерации фильтра. Кроме того, оценка или измерение и обработка рассматриваемых параметров продолжается после остановки двигателя.Evaluation or measurement of these parameters and their processing differ in that they are carried out outside the phases of the controlled regeneration of the filter. In addition, the evaluation or measurement and processing of the considered parameters continues after the engine is stopped.
Благодаря такому способу можно в этом случае сделать вывод о неконтролируемом сгорании частиц в фильтре (6) частиц, если температура на выходе фильтра (6) превышает температуру заданного порога на входе фильтра в течение заданного времени, хотя бортовой компьютер не управляет регенерацией.Thanks to this method, in this case, it can be concluded that particles in the filter (6) of particles are uncontrolled if the temperature at the filter outlet (6) exceeds the temperature of a predetermined threshold at the filter inlet for a predetermined time, although the on-board computer does not control the regeneration.
В соответствии с вариантом осуществления изобретения определяют градиент температуры в фильтре в соответствии с изменением температур на входе и на выходе фильтра, и в этом случае делают вывод о сгорании частиц в фильтре (6) частиц, если измеренный градиент температуры превышает предварительно рассчитанный максимум.In accordance with an embodiment of the invention, a temperature gradient in the filter is determined in accordance with a change in temperature at the inlet and outlet of the filter, and in this case, it is concluded that particles in the particle filter (6) are burned if the measured temperature gradient exceeds a previously calculated maximum.
Когда определено сгорание в фильтре, можно также оценить количество сажи, сгоревшей в процессе этого горения, благодаря изменению температур на входе и на выходе фильтра при этом горении и благодаря продолжительности этого горения.When combustion in the filter is determined, it is also possible to estimate the amount of soot burned during this combustion due to the change in temperature at the inlet and outlet of the filter during this combustion and due to the duration of this combustion.
Предложенный способ может служить для диагностики повреждения фильтра частиц, встроенного в систему выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Вывод о повреждении фильтра частиц делают в том случае, если температура на выходе фильтра превышает температуру на входе фильтра на заданную величину за определенный период времени.The proposed method can serve to diagnose damage to the particle filter integrated in the exhaust system of an internal combustion engine. The conclusion about damage to the particle filter is made if the temperature at the outlet of the filter exceeds the temperature at the inlet of the filter by a predetermined amount over a certain period of time.
Вывод о повреждении фильтра делают также в том случае, если измеренный градиент температуры превышает заданный предел.A conclusion about the damage to the filter is also made if the measured temperature gradient exceeds a predetermined limit.
В автомобиле с двигателем внутреннего сгорания, снабженным системой выпуска отработавших газов, содержащей фильтр частиц, а также содержащим модуль «бортовой диагностики» (встроенная диагностика), можно также записать в модуль информацию о повреждении фильтра частиц, если определяют повреждение фильтра частиц.In a car with an internal combustion engine equipped with an exhaust system containing a particle filter and also containing an “on-board diagnostics” module (built-in diagnostics), information about damage to the particle filter can also be written to the module if damage to the particle filter is determined.
Если автомобиль дополнительно содержит, например в кабине, световое устройство, сигнализирующее о дефекте фильтра частиц, то оно сообщает водителю о неисправности фильтра частиц.If the vehicle additionally contains, for example in the cab, a light device signaling a defect in the particle filter, then it informs the driver of the malfunction of the particle filter.
Изобретение касается также устройства для осуществления описанного способа. Устройство содержит двигатель внутреннего сгорания, снабженный системой выпуска отработавших газов, включающий фильтр частиц, средства управления регенерацией фильтра, средства оценки параметров, характеризующих сгорание в фильтре частиц, средства обработки этих параметров, позволяющие диагностировать случай сгорания, а также оценить его интенсивность, отличающееся тем, что упомянутые средства периодически включаются в процессе работы двигателя, а не только при управляемых регенерациях фильтра, как это имеет место в известном уровне техники.The invention also relates to a device for implementing the described method. The device comprises an internal combustion engine equipped with an exhaust system, including a particle filter, means for controlling the regeneration of the filter, means for evaluating the parameters characterizing the combustion of particles in the filter, means for processing these parameters to diagnose the case of combustion, and also to evaluate its intensity, characterized in that that the aforementioned means are periodically turned on during engine operation, and not only during controlled filter regenerations, as is the case at a known level e technique.
Предпочтительно, чтобы устройство было снабжено средством оценки или измерения температуры на входе фильтра частиц и температурным зондом на выходе фильтра.Preferably, the device is provided with means for evaluating or measuring the temperature at the inlet of the particle filter and a temperature probe at the outlet of the filter.
В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим описанием, не являющимся ограничительным, со ссылкой на единственный чертеж, схематически представляющий устройство для осуществления способа в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения.The invention is further explained in the following description, which is not restrictive, with reference to a single drawing schematically representing an apparatus for implementing the method in accordance with a preferred embodiment of the invention.
Фиг. 1 схематично изображает комплекс, образованный двигателем внутреннего сгорания и его основным воздушным контуром, то есть его воздухозаборником и системой выхлопа, а также средства постобработки выхлопных газов, и устройства, необходимые для осуществления диагностики фильтра частиц в соответствии с предпочтительным вариантом реализации изобретения.FIG. 1 schematically depicts a complex formed by an internal combustion engine and its main air circuit, that is, its air intake and exhaust system, as well as means for post-processing exhaust gases, and devices necessary for diagnosing a particle filter in accordance with a preferred embodiment of the invention.
Двигатель 1 дизельного типа снабжен системой наддува с помощью турбокомпрессора 2. Воздух в двигатель поступает по впускной трубе 3. Выпуск газов после сгорания осуществляется по выпускной трубе 4.The
В представленном здесь примере финишная обработка выхлопных газов осуществляется с помощью окислительного катализатора 5 и фильтра 6 частиц.In the example presented here, the exhaust gas is treated with an oxidizing
Бортовой компьютер 7 (представленный в данном случае как единый комплекс, но он может быть образован из нескольких элементов или разделен на несколько плат или электронных блоков) формирует различные управляющие команды двигателю, алгоритмы впрыска топлива, а также управляет средствами постобработки и, в частности, отслеживает заполнение фильтра частиц. Бортовой компьютер 7 содержит также средства управления, предназначенные для управления периодической регенерацией фильтра 6 частиц. Бортовой компьютер 7 выполняет также функцию встроенной диагностики 8, которая записывает и регистрирует основные неисправности или дефекты работы двигателя и его периферии, и может, например, в случае неисправности выдать сигнал тревоги световым тревожным устройством 9 оператору двигателя или водителю автомобиля, снабженного таким двигателем.The on-board computer 7 (presented in this case as a single complex, but it can be formed of several elements or divided into several boards or electronic units) generates various control commands for the engine, fuel injection algorithms, and also controls the post-processing means and, in particular, monitors particle filter filling. The on-
В представленном здесь варианте осуществления температурный зонд 10 встроен в выпускную трубу 4 между окислительным катализатором 5 и фильтром частиц 6. Температурный зонд 11 размещен в выпускной трубе 4 на выходе фильтра 6 частиц.In the embodiment presented here, a
Следует отметить, что температурный зонд 10 на входе фильтра может быть легко заменен цифровой моделью оценки температуры на входе фильтра частиц, хранящейся в бортовом компьютере. Этот вариант представляет определенный экономический интерес ценой меньшей точности, которая остается, однако, сравнимой с используемой в классическом автомобиле.It should be noted that the
Температурный зонд 10 на входе фильтра 6 и температурный зонд 11 на выходе фильтра 6 соединены с бортовым компьютером 7 посредством, например, шин 12 и 13, который, кроме того, осуществляет предложенный способ. В общем, предложенный способ заключается в сравнении температуры на входе и температуры на выходе фильтра 6 частиц, а также определении изменения этих температур в процессе использования двигателя 1 и в течение заданной продолжительности, например, одной минуты после его остановки. Сравнение температур осуществляется не только в процессе регенераций фильтра 6, реализуемых бортовым компьютером. Предложенная диагностика посредством отслеживания этих двух температур и их изменения позволяет, с одной стороны, осуществить распознавание спонтанных сгораний в фильтре 6 частиц и, с другой стороны, диагностику разрушения фильтра 6, вызванного очень интенсивным и очень быстрым выделением энергии.The
Обычно, если измеренная зондом 11 на выходе фильтра температура превышает температуру зонда 10 на входе фильтра на определенный порог в течение определенного времени, в то время как бортовой компьютер 7 не управляет регенерацией (например, посредством позднего впрыска топлива), то в соответствии с алгоритмом делается вывод о неконтролируемом сгорании сажи в фильтре 6. Эти температурные и временные границы позволяют отличить случай сгорания в фильтре 6 от случая уменьшения нагрузки двигателя 1, который выдает менее нагретые выхлопные газы, что в зависимости от тепловой инерции фильтра может временно привести к уменьшению температуры, измеренной зондом 10, по сравнению с температурой, измеренной зондом 11. Таким образом, представляется понятным, что порог температуры и рассматриваемая длительность зависят от используемого фильтра, а также от двигателя и его рабочих точек, выбранных бортовым компьютером.Usually, if the temperature measured by the
Кроме того, отслеживание температуры на входе и на выходе фильтра 6 позволяет оценить температурный градиент в фильтре. Значительный температурный градиент является хорошим индикатором неконтролируемого сгорания в фильтре 6.In addition, monitoring the temperature at the inlet and outlet of the
Определение такого неконтролируемого сгорания и наблюдение за температурами на входе и на выходе фильтра частиц и их изменением в процессе этого спонтанного сгорания позволяют, кроме того, корректировать оцененный уровень загрузки в фильтре 6 частиц, принимая в расчет количество окисленных частиц в процессе неконтролируемой регенерации.The determination of such uncontrolled combustion and observation of the temperatures at the inlet and outlet of the particle filter and their change during this spontaneous combustion allow, in addition, to adjust the estimated load level in the
Кроме того, в рамках управляемой или неконтролируемой регенерации фильтра частиц сравнение температур на входе и на выходе фильтра 6 позволяет сделать вывод о случаях разрушения фильтра. Если измеренная зондом 11 температура превышает температуру зонда 10 на определенную величину (потенциально отличную от порога, используемого для определения неконтролируемого сгорания) в течение определенного периода (потенциально отличного от продолжительности, используемой для определения спонтанного сгорания) делается вывод о том, что имеет место разрушение фильтра.In addition, in the framework of controlled or uncontrolled regeneration of the particle filter, a comparison of the temperatures at the inlet and at the outlet of the
Кроме того, если градиент температуры, оцененный в фильтре 6, превышает заданный максимум, делается вывод о том, что имеет место разрушение фильтра.In addition, if the temperature gradient estimated in the
Если в соответствии с алгоритмом делается вывод о том, что произошло разрушение фильтра, то модуль 8 встроенной диагностики бортового компьютера 7 выдает сигнал тревоги. В соответствии с действующим законодательством и в будущем информация может быть записана в память компьютера 7 или модуля 8 встроенной диагностики, и световое тревожное устройство 9 предупреждает водителя об имеющемся дефекте.If, in accordance with the algorithm, it is concluded that the filter has been destroyed, then the built-in
Таким образом, в рамках использования автомобиля и в соответствии с существующими и будущими регламентациями, которые, например, предписывают соблюдать эффективность фильтрации фильтра на протяжении 160 000 км в рамках европейской нормы ЕВРО 5, становится возможным предупредить водителя, что определена критическая регенерация фильтра частиц, управляемая или неконтролируемая и, в известных случаях, спонтанно возникшая при вождении автомобиля, и что его эксплуатационные качества могут быть ухудшены.Thus, in the framework of car use and in accordance with existing and future regulations, which, for example, prescribe to observe filter filtration efficiency over 160,000 km in accordance with the
Claims (12)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0853563A FR2931879B1 (en) | 2008-05-30 | 2008-05-30 | METHOD AND DEVICE FOR RECOGNIZING COMBUSTION IN A PARTICLE FILTER |
FR0853563 | 2008-05-30 | ||
PCT/FR2009/050847 WO2009144428A1 (en) | 2008-05-30 | 2009-05-07 | Method and device for recognizing combustion in a particle filter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010154411A RU2010154411A (en) | 2012-07-10 |
RU2484266C2 true RU2484266C2 (en) | 2013-06-10 |
Family
ID=40263304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010154411/06A RU2484266C2 (en) | 2008-05-30 | 2009-05-07 | Method and device for detection of combustion in particle filter |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110066316A1 (en) |
EP (1) | EP2283212A1 (en) |
CN (1) | CN102046936A (en) |
FR (1) | FR2931879B1 (en) |
RU (1) | RU2484266C2 (en) |
WO (1) | WO2009144428A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2684859C2 (en) * | 2014-04-01 | 2019-04-15 | Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк | Method and system for detecting leakage from particular filter |
RU2704929C2 (en) * | 2015-08-25 | 2019-10-31 | Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк | Method of detecting solid particles |
RU2706876C2 (en) * | 2014-12-09 | 2019-11-21 | ФПТ ИНДАСТРИАЛ С.п.А. | Method and system for controlling recovery of particulate filter |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8424295B2 (en) * | 2009-09-29 | 2013-04-23 | Ford Global Technologies, Llc | Particulate filter regeneration during engine shutdown |
US8438841B2 (en) * | 2009-09-29 | 2013-05-14 | Ford Global Technologies, Llc | Particulate filter regeneration in an engine |
US8407988B2 (en) * | 2009-09-29 | 2013-04-02 | Ford Global Technologies, Llc | Particulate filter regeneration in an engine coupled to an energy conversion device |
US8438840B2 (en) * | 2009-09-29 | 2013-05-14 | Ford Global Technologies, Llc | Particulate filter regeneration in an engine |
CN102953792B (en) * | 2011-11-11 | 2016-01-20 | 高玉琴 | A kind of calibration method of regeneration point of tail gas filter of diesel engine |
GB2496876B (en) * | 2011-11-24 | 2017-12-06 | Ford Global Tech Llc | Detection of soot burn in a vehicle |
JP5907123B2 (en) * | 2012-07-13 | 2016-04-20 | 井関農機株式会社 | Soot deposition calculation display device |
US9074507B2 (en) * | 2013-08-07 | 2015-07-07 | GM Global Technology Operations LLC | Event-based deviation integration temperature control loop diagnostic system |
US9624809B2 (en) * | 2013-09-06 | 2017-04-18 | GM Global Technology Operations LLC | Monitoring system for a single can oxidation catalyst/particulate filter |
DE102014209794A1 (en) * | 2014-05-22 | 2015-11-26 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for the diagnosis of a removal of a component of an emission control system |
FR3069016A1 (en) * | 2017-07-12 | 2019-01-18 | Psa Automobiles Sa | METHOD FOR ESTIMATING A CHARGE OF A PARTICLE FILTER FOR THERMAL ENGINE WITH COMMAND IGNITION |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU94037897A (en) * | 1994-09-20 | 1996-08-20 | И.И. Кутыш | Method of cleaning exhaust gases from hard particles |
FR2814498A1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-03-29 | Renault | METHOD FOR MANAGING THE OPERATION OF A PARTICLE FILTER FOR A COMBUSTION ENGINE |
RU2216634C1 (en) * | 2002-02-20 | 2003-11-20 | Кутыш Иван Иванович | Method of cleaning exhaust gases of diesel engines from gaseous harmful substances and solid particles |
US20040204818A1 (en) * | 2003-04-11 | 2004-10-14 | Dominic Trudell | Computer algorithm to estimate particulate filter regeneration rates |
WO2005124118A1 (en) * | 2004-06-21 | 2005-12-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of determining abnormality in particulate filter |
EP1669565A1 (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2774424B1 (en) * | 1998-02-02 | 2000-04-21 | Peugeot | SYSTEM FOR MONITORING THE OPERATION OF AN EXHAUST LINE OF A DIESEL ENGINE IN PARTICULAR OF A MOTOR VEHICLE, EQUIPPED WITH A PARTICLE FILTER |
DE10231620A1 (en) * | 2002-07-12 | 2004-01-29 | Robert Bosch Gmbh | Device and method for exhaust gas purification of an internal combustion engine |
JP4403961B2 (en) * | 2004-03-12 | 2010-01-27 | 株式会社デンソー | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
JP4161930B2 (en) * | 2004-04-06 | 2008-10-08 | いすゞ自動車株式会社 | Exhaust gas purification system control method and exhaust gas purification system |
ATE477405T1 (en) * | 2006-06-28 | 2010-08-15 | Fiat Ricerche | REGENERATION OF A DIESEL PARTICLE FILTER |
WO2008079299A2 (en) * | 2006-12-22 | 2008-07-03 | Cummins Inc. | Software, methods and systems including soot loading metrics |
DE102007011487A1 (en) * | 2007-03-07 | 2008-09-11 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Method for monitoring the functionality of a particulate filter, and corresponding exhaust system |
US8011180B2 (en) * | 2007-08-16 | 2011-09-06 | Ford Global Technologies, Llc | Particulate filter regeneration |
US8161738B2 (en) * | 2008-11-26 | 2012-04-24 | Corning Incorporated | Systems and methods for estimating particulate load in a particulate filter |
-
2008
- 2008-05-30 FR FR0853563A patent/FR2931879B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-05-07 RU RU2010154411/06A patent/RU2484266C2/en not_active IP Right Cessation
- 2009-05-07 WO PCT/FR2009/050847 patent/WO2009144428A1/en active Application Filing
- 2009-05-07 CN CN2009801199359A patent/CN102046936A/en active Pending
- 2009-05-07 US US12/993,080 patent/US20110066316A1/en not_active Abandoned
- 2009-05-07 EP EP09754078A patent/EP2283212A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU94037897A (en) * | 1994-09-20 | 1996-08-20 | И.И. Кутыш | Method of cleaning exhaust gases from hard particles |
FR2814498A1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-03-29 | Renault | METHOD FOR MANAGING THE OPERATION OF A PARTICLE FILTER FOR A COMBUSTION ENGINE |
WO2002027162A1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-04 | Renault | Method for controlling the operation of a particle filter for internal combustion engine |
RU2216634C1 (en) * | 2002-02-20 | 2003-11-20 | Кутыш Иван Иванович | Method of cleaning exhaust gases of diesel engines from gaseous harmful substances and solid particles |
US20040204818A1 (en) * | 2003-04-11 | 2004-10-14 | Dominic Trudell | Computer algorithm to estimate particulate filter regeneration rates |
WO2005124118A1 (en) * | 2004-06-21 | 2005-12-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of determining abnormality in particulate filter |
EP1669565A1 (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2684859C2 (en) * | 2014-04-01 | 2019-04-15 | Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк | Method and system for detecting leakage from particular filter |
RU2706876C2 (en) * | 2014-12-09 | 2019-11-21 | ФПТ ИНДАСТРИАЛ С.п.А. | Method and system for controlling recovery of particulate filter |
RU2704929C2 (en) * | 2015-08-25 | 2019-10-31 | Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк | Method of detecting solid particles |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010154411A (en) | 2012-07-10 |
WO2009144428A1 (en) | 2009-12-03 |
US20110066316A1 (en) | 2011-03-17 |
FR2931879A1 (en) | 2009-12-04 |
FR2931879B1 (en) | 2010-07-30 |
CN102046936A (en) | 2011-05-04 |
EP2283212A1 (en) | 2011-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2484266C2 (en) | Method and device for detection of combustion in particle filter | |
US9909482B2 (en) | System and method for vehicle oxidation catalyst monitoring | |
CN107208512B (en) | Internal combustion engine and method for estimating amount of component of exhaust gas | |
US8281576B2 (en) | Diesel particulate filter control | |
US8186146B2 (en) | After-treatment component detection system | |
US8459005B2 (en) | Method and device for diagnosing a particle filter | |
WO2010073511A1 (en) | Method of diagnosing regeneration failure of exhaust purifying device | |
KR101963700B1 (en) | Method and system for an exhaust gas particulate filter | |
CN113565610A (en) | Method for judging working state of diesel vehicle particle catcher | |
FR2976321A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR DIAGNOSING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE PARTICLE FILTER | |
SE1151073A1 (en) | Method and system for determining particulate emissions in an internal combustion engine | |
EP2182191B1 (en) | Method for monitoring a particle filter | |
JP6414802B2 (en) | Engine oil deterioration diagnosis device for diesel engine | |
JP3933114B2 (en) | Engine exhaust purification system | |
CN115135860B (en) | Method and device for diagnosing a coated particle filter arranged in an exhaust gas duct of a motor vehicle | |
KR101180948B1 (en) | Exhaust gas post processing system and control method thereof | |
Michelin et al. | Optimized diesel particulate filter system for diesel exhaust aftertreatment | |
CN107345495A (en) | The frequent regeneration diagnostic method of diesel particulate filters | |
JP2005163652A (en) | Emission control device | |
KR102249588B1 (en) | Exhaust gas post processing apparatus and control method thereof | |
KR101755485B1 (en) | Exhaust gas post treatment device in diesel engine and control method using the same | |
CN115126612B (en) | Vehicle, fuel cut-off regeneration control method and device of particle catcher of vehicle and storage medium | |
US11982245B2 (en) | Control apparatus for internal combustion engine, residue removal method, and computer-readable recording medium | |
KR101134975B1 (en) | Initial dpf regeneration method | |
KR101776736B1 (en) | Exhaust gas post treatment device in diesel engine and control method using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140508 |