RU2706858C2 - Способ и система управления регенерацией фильтра твердых частиц - Google Patents

Способ и система управления регенерацией фильтра твердых частиц Download PDF

Info

Publication number
RU2706858C2
RU2706858C2 RU2017123182A RU2017123182A RU2706858C2 RU 2706858 C2 RU2706858 C2 RU 2706858C2 RU 2017123182 A RU2017123182 A RU 2017123182A RU 2017123182 A RU2017123182 A RU 2017123182A RU 2706858 C2 RU2706858 C2 RU 2706858C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
filter
regeneration
dpf
output
Prior art date
Application number
RU2017123182A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017123182A (ru
RU2017123182A3 (ru
Inventor
Джованни ЧЕРЧЬЕЛЛО
Анджела ВИТЬЕЛЛО
Original Assignee
ФПТ ИНДАСТРИАЛ С.п.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФПТ ИНДАСТРИАЛ С.п.А. filed Critical ФПТ ИНДАСТРИАЛ С.п.А.
Publication of RU2017123182A publication Critical patent/RU2017123182A/ru
Publication of RU2017123182A3 publication Critical patent/RU2017123182A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2706858C2 publication Critical patent/RU2706858C2/ru

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
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • 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
    • 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
    • F01N3/025—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 using fuel burner or by adding fuel to exhaust
    • F01N3/0253—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 using fuel burner or by adding fuel to exhaust adding fuel to exhaust gases
    • 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
    • F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/029—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a particulate filter
    • 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
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/06—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature sensor
    • 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
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/08—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a pressure sensor
    • 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
    • F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0422—Methods of control or diagnosing measuring the elapsed time
    • 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
    • F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1404—Exhaust gas temperature
    • 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
    • F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1406—Exhaust gas pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0802—Temperature of the exhaust gas treatment apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0802—Temperature of the exhaust gas treatment apparatus
    • F02D2200/0804—Estimation of the temperature of the exhaust gas treatment apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0812—Particle filter loading
    • 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)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

Способ управления регенерацией фильтра твердых частиц (DPF-фильтра), содержащего впуск и выпуск, включающий первый процесс проверки первого состояния в зависимости от разности давлений, вычисленную между входом и выходом фильтра твердых частиц, и второй процесс проверки второго условия в зависимости от измерения температуры на выходе из фильтра твердых частиц, причем способ имеет возможность прерывать регенерацию, когда один из упомянутых первого и/или второго процесса проверки дает положительный исход.3 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области двигателей внутреннего сгорания и, в частности, к управлению теми компонентами, которые участвуют в борьбе с вредными выбросами. Более конкретно, изобретение относится к способу и системе управления регенерацией фильтра твердых частиц.
Уровень техники
Фильтры твердых частиц DPF (Diesel Particulate Filter) давно применяются для задерживания частиц, образующихся в процессе горения в двигателях внутреннего сгорания, особенно в дизельных двигателях.
Такие фильтры называют закрытыми фильтрами, по форме образованных в них каналов.
Эти многочисленные каналы, сделанные из пористого керамического материала, удерживают твердые частицы, содержащиеся в проходящем через них газе.
Засорение фильтра определяется путем измерения давления перед фильтром (противодавления) или путем измерения разности давлений выше и ниже по потоку относительно фильтра.
В зависимости от условий использования транспортного средства, фильтр твердых частиц может подвергаться более или менее частым циклам регенерации для выжигания накопленных в нем частиц и, тем самым, очистки фильтра.
Такие циклы регенерации реализуются путем впрыска топлива в камеры сгорания во время фазы выпуска, чтобы вводить несгоревшее топливо непосредственно в систему очистки отработавших газов (ОГ), включающую фильтр твердых частиц (DPF-фильтр). Эта стратегия называется стратегией дополнительного впрыска топлива. С одной стороны, такие дополнительные впрыски создают высокие температуры в системе очистки ОГ, но с другой стороны, они приводят к преждевременному старению смазочного масла в двигателе внутреннего сгорания.
В частности, топливо, впрыскиваемое в больших количествах, выдавливается посредством смешивания с моторным маслом. Такое смешивание влияет на двигатель внутреннего сгорания, который может быть поврежден, а также влияет на расход топлива.
Для простоты реализации, длительность процесса регенерации фиксируется и предопределяется с учетом возможных условий окружающей среды, что может неблагоприятно влиять на полноту регенерации.
Раскрытие изобретения
Первой задачей настоящего изобретения является ограничение отрицательных эффектов от циклов регенерации.
Основная идея настоящего изобретения заключается в том, чтобы ограничить циклы регенерации не затрагивая их частоту, а затрагивая продолжительность каждой процедуры регенерации.
В частности, основная идея настоящего изобретения заключается в выполнении двух или более параллельных процессов, оценивающих когда цикл регенерации может быть прерван; и когда по меньшей мере один из таких процессов дает благоприятствующий исход, тогда процесс регенерации фильтра твердых частиц принудительно прерывается.
Ясно, что процесс регенерации фильтра твердых частиц может быть прерван только тогда, когда он является принудительным, поскольку процессы естественной регенерации происходят непрерывно, и они всегда поощряются, поскольку позволяют избегать принудительных регенераций.
Стратегии принудительной регенерации обычно включают в себя впрыск несгоревшего топлива в линию выпуска отработавших газов, так что оно горит в фильтре, вызывая выгорание золы, накопившейся в нем.
Прерывание регенерации задается в соответствии с первым из процессов, основанном на контроле разности давлений на входе и на выходе фильтра DPF. В частности, разность давлений между входом и выходом фильтра DPF контролируется во времени, и когда абсолютное значение производной от разности давлений по времени оказывается ниже третьего заданного порогового значения, процесс регенерации прерывается. Параллельно с этим, прерывание регенерации задается в соответствие со вторым процессом, основанным на контроле температуры отработавших газов на выходе из фильтра DPF.
Предпочтительно, когда разность между температурой на выходе фильтра DPF и рассчитанным теоретическим значением температуры оказывается ниже первого порогового значения, процесс регенерации прерывается. Для удобства это сравнение называется «сравнительной стратегией».
Рассчитанную теоретическую температуру на выходе DPF-фильтра предпочтительно вычисляют с помощью алгоритма, основывающегося на геометрических характеристиках DPF-фильтра, температуре окружающей среды, температуре на входе в DPF-фильтр, оборотах/нагрузке двигателя и количестве дополнительно впрыснутого топлива, преднамеренно игнорируя экзотермические эффекты выгорания частиц. Во время процесса регенерации окисление частиц способствует повышению температуры на выходе DPF-фильтра. Поэтому, когда температура на выходе фильтра близка к расчетному теоретическому значению, это означает, что больше нет частиц для выжигания, или в любом случае, их остаток незначителен.
Альтернативно, когда абсолютная величина производной от температуры на выходе DPF-фильтра ниже, чем второе расчетное пороговое значение, процесс регенерации прерывается. Для удобства эта стратегия называется «дифференциальной».
Предпочтительно, когда контроль температуры на выходе из DPF-фильтра определяет необходимость прерывания процесса регенерации, вместе с этим также определяется необходимость прерывания на основе контроля производной от разности давлений, и наоборот.
Согласно настоящему описанию вход DPF-фильтра и его выход определяются направлением потока выхлопных газов, а температуры на входе и выходе DPF-фильтра неявно относятся к циркулирующему потоку выхлопных газов.
Преимущественно настоящее изобретение позволяет ограничить разбавление масла, обусловленное регенерацией, тем самым продлить интервал замены моторного масла и уменьшить влияние регенерации на расход топлива.
Другой целью настоящего изобретения является система управления регенерацией фильтра твердых частиц и двигателем внутреннего сгорания, содержащим эту систему.
Формула изобретения описывает предпочтительные варианты осуществления изобретения, являющиеся неотъемлемой частью настоящего описания.
Краткое описание чертежей
Дальнейшие цели и преимущества настоящего изобретения станут понятны из следующего подробного описания варианта осуществления (и его вариантов) и из прилагаемых чертежей, приведенных только для иллюстративных и не ограничивающих целей, на которых:
На фиг. 1 показана блок-схема, представляющая базовую концепцию настоящего изобретения,
На фиг. 2 показана блок-схема, в которой в соответствии с предпочтительным вариантом изобретения подробно описывается первая часть блок-схемы с фиг.1,
На фиг. 3 показана блок-схема, в которой в соответствии с предпочтительным вариантом изобретения подробно описывается вторая часть блок-схемы с фиг.1,
На фиг. 4 показан схематический пример двигателя внутреннего сгорания, оборудованного фильтром твердых частиц, датчиками и вычислительными средствами для выполнения блок-схем предыдущих фигур.
Одинаковые позиции и одинаковые ссылочные обозначения на рисунках соответствуют одним и тем же элементам или компонентам.
В настоящем описании термин «второй» компонент не означает наличия «первого» компонента. Эти термины фактически используются только для ясности и не предназначены для создания ограничений.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Настоящим описывается способ изобретения, который автоматически активируется (1 НАЧАЛО), когда начинается регенерация DPF-фильтра на транспортном средстве. После его активации метод работает непрерывно и останавливается, когда регенерация прерывается методом.
На фиг. 1 показаны два параллельных запущенных процесса, один из которых основан на расчетной температуре на выходе из фильтра твердых частиц (Процесс 2), а другой (Процесс 1) -основан на разности давлений, вычисленной между входом и выходом фильтра твердых частиц.
Первый процесс, показывающий, что регенерацию фильтра можно считать завершенной, принудительно прерывает регенерацию.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, если один из двух процессов обнаруживает ошибку на датчиках, на которых он основан, этот процесс останавливается, не оказывая влияние на работу другого процесса. Это способно позволить не только достичь цели изобретения, а именно ограничить разбавление моторного масла, но также получить высокую избыточность в системе мониторинга.
В соответствии с предпочтительным вариантом настоящего изобретения, для первого процесса контролируется перепад давления, рассчитанный как разность между давлением на входе и выходе фильтра твердых частиц. Когда абсолютное значение производной от этого перепада давления падает ниже третьего расчетного порога Th3, процесс регенерации прерывается.
На фиг. 2:
Этап 1: обнаружение начала процесса регенерации DPF-фильтра,
Этап 32: ожидание времени t1,
Этап 33: получение сигнала сопротивления фильтра DPF потоку ОГ (FlowRes), а именно упомянутого значения перепада давления между входом и выходом DPF-фильтра,
Этап 34: вычисление абсолютного значения (DFlowRes) производной по времени от сигнала сопротивления потока отработавших газов на DPF-фильтре (DResflow),
Этап 35: проверка, является ли указанное абсолютное значение производной ниже третьего заданного порога (DFlowRes <Th3?); если нет (N), вернитесь к этапу 33, а если да (Y), перейдите к
Этап 12: ожидание временного интервала t2, затем
Этап 13: получение статуса ошибки датчиков давления,
Этап 14: проверка наличия ошибок на датчиках давления, если ошибок нет, тогда
Этап 15: прерывание регенерации и прерывание данного способа, но если на датчиках давления имеются ошибки, то
Этап 16: прерывание текущего процесса без вмешательства в другой параллельный процесс.
Если на датчиках обнаружена какая-либо ошибка, это не означает, что регенерация продолжается вечно, а скорее означает, что она остается под контролем других процессов. В связи с этим ясно также, что концепция прерывания является абсолютной по сравнению с любым последующим параллельным процессом.
Второй способ может оценивать время окисления частиц в зависимости от температуры на входе в DPF-фильтра, состояния двигателя, дополнительно впрыснутого топлива и температуры окружающей среды, и может поддерживать регенерацию независимо от температуры на выходе DPF-фильтра. В противном случае таймер останавливает регенерацию после ее активации независимо от условий эксплуатации.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, также ведется контроль температуры на выходе из DPF-фильтра, осуществляемый другим процессом, параллельным предыдущему, основанному на контроле температуры на входе и выходе DPF-фильтра.
Когда процесс мониторинга, основанный на температуре DPF-фильтра, определяет прерывание регенерации фильтра, процесс, основанный на контроле перепада давления, прерывается; и наоборот.
В соответствии с предпочтительным вариантом процесса контроля температуры на выходе из DPF-фильтра, измеренная температура сравнивается с расчетным теоретическим значением, таким образом, давая разность температур, и когда эта разность температур ниже, чем первый заданный порог, регенерация прерывается.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом процесса контроля температуры на выходе DPF-фильтра, абсолютная величина производной от температуры на выходе фильтра сравнивается со вторым заданным пороговым значением, и когда абсолютная величина указанной производной ниже упомянутого второго заданного порога, то предполагается, что остаточное содержание частиц в фильтре твердых частиц незначительно.
На фиг. 3 показана предпочтительная реализация первого варианта изобретения посредством блок-схемы, содержащей следующие этапы последовательно.
Этапы 1-7 выполняются всегда, а правые или левые ветви выполняются в зависимости от флага, который может быть установлен во время калибровки электронного блока управления (ЭБУ) двигателем, который обычно контролирует процессы, связанные с двигателем внутреннего сгорания, и связанные с системой очистки ОГ, включая процесс регенерации DPF-фильтра.
На фиг. 3:
Этап 1: обнаружение начала процесса регенерации DPF-фильтра,
Этап 2: измерение температуры на входе в DPF-фильтр (TinDPF),
Этап 3: если температура на входе DPF-фильтра выше, чем четвертый заданный порог (TinDPF> Th4?), то
Этап 4: ожидание временного интервала t1; в противном случае, если температура на входе DPF-фильтра НЕ выше указанного четвертого заданного порога, вернитесь назад к этапу 2, затем
Этап 5: оценка температуры на выходе DPF-фильтра в отсутствие частиц, с получением таким образом расчетного теоретического значения температуры (ToutDPFcalc),
Этап 6: измерение температуры на выходе DPF-фильтра (ToutDPFmis), с получением таким образом значения для сравнения,
Этап 7: проверка стратегии, которая будет реализована -«сравнительная» или «дифференциальная»: если «сравнительная», переходят к этапу 8, в противном случае переходят к этапу 10:
Этап 8: вычисление разности между расчетной теоретической температурой и температурой на выходе DPF-фильтра (ToutDPFmis - ToutDPFcalc),
Этап 9: проверка, находится ли указанная разность ниже первого порога (ToutDPFmis - ToutDPFcalc <Th1?); если она не находится ниже указанного первого порога, вернитесь к этапу 6, если она ниже указанного первого порога, перейдите к этапу 12;
если, однако, стратегия «дифференциальная», то Этап 10: вычисление производной по времени от температуры на выпуске DPF-фильтра (DToutDPFmis) и
Этап 11: проверка, является ли абсолютная величина производной от температуры на выходе DPF-фильтра ниже упомянутого второго заданного порога (DToutDPFmis <Th2?), затем
Этап 12: ожидание времени t2, затем
Этап 13: получение статуса ошибки температурных датчиков,
Этап 14: проверка наличия ошибок на датчиках температуры, если ошибок нет, тогда
Этап 15: прерывание регенерации и прерывание данного метода, но если есть ошибки датчиков температуры, то
Этап 16: прерывание настоящего способа без вмешательства в процесс регенерации.
Представляется очевидным, что этапы 1 и 12-16 пронумерованы и соответствуют таким же номерам на фиг. 2, именно с учетом того факта, что два способа выполняются параллельно, и имеют некоторые общие этапы.
Совершенно очевидно, что алгоритм оценки теоретического значения температуры, независимый от оценки накопления частиц и соответствующего окислительного вклада, представляется более стабильным и надежным, чем те процессы, которые вместо этого основаны на оценке накопления частиц.
Далее должно быть ясно, что две правые (этапы 10 и 11) и левые (этапы 8 и 9) ветви также могут выполняться параллельно, каждая из которых независимо способна выполнять этап 15.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, помимо вышеупомянутого способа, разность давлений, создаваемая частицами, накопленными в DPF-фильтре, контролируется параллельно.
Чтобы стабилизировать процесс регенерации, предпочтительно, чтобы контроль перепада давления и температуры на выходе из DPF-фильтра проводился после заданного временного интервала, начиная с начала процесса регенерации.
Вышеуказанный перепад давления предпочтительно измеряется уже тарированным датчиком.
Ошибки на датчиках температуры, как и на датчиках давления, обычно обнаруживаются процессами, обычно реализуемыми в блоках управления двигателем. Следовательно, этап сохранения в базе данных электронного блока управления двигателем тарировочных поправок для датчиков уже произведен.
Двигатель Е внутреннего сгорания, предпочтительно дизель, содержит систему очистки отработавших газов ОГ, содержащую фильтр DPF. Она включает в себя датчик температуры на входе ST1 и датчик температуры на выходе ST2. Она также включает в себя датчик дифференциального давления ДДД. Указанные датчики соединены с вычислительным модулем ЭБУ, который контролирует работу двигателя внутреннего сгорания и системы очистки ОГ. Настоящее изобретение может быть предпочтительно реализовано компьютерной программой, которая содержит средство кодирования для выполнения одного или нескольких этапов способа, когда эта программа запускается на компьютере. Следовательно, предполагается, что объем защиты распространяется на упомянутую компьютерную программу и, более того, на машиночитаемые носители, которые содержат записанное сообщение, причем указанный машиночитаемый носитель содержит программное средство кодирования для осуществления одного или более этапов способа, когда такая программа запускается на компьютере.
Различные варианты осуществления описанного неограничивающего примера возможны без отхода от объема защиты настоящего изобретения, включая все варианты осуществления, являющиеся эквивалентными для специалиста в данной области техники.
Из вышеприведенного описания специалист в данной области техники может реализовать сущность изобретения без предоставления каких-либо дополнительных конструктивных подробностей. Элементы и признаки, показанные в различных предпочтительных вариантах осуществления, могут быть скомбинированы не выходя за рамки защиты по настоящей заявке. Все признаки, описанные в описании уровня техники, если они не были специфически ограничены или исключены в подробном описании, могут рассматриваться в комбинации с характерными признаками вариантов, описанных в последующем подробном описании, образуя, таким образом, неотъемлемую часть настоящего изобретения. Индивидуальные отличительные особенности каждого предпочтительного варианта или чертежа, если они не представлены в независимых пунктах формулы изобретения, являются не затрагивающими сущность и, следовательно, могут быть индивидуально объединены с другими описанными вариантами.

Claims (46)

1. Способ управления регенерацией фильтра твердых частиц (DPF-фильтра), содержащего вход и выход, включающий в себя этапы, на которых выполняют первый процесс проверки первого состояния, определяющего прерывание процесса регенерации, в зависимости от перепада давления, вычисленного между входом и выходом фильтра твердых частиц, и одновременно выполняют второй процесс проверки второго состояния, определяющего прерывание процесса регенерации, в зависимости от температуры, измеренной на выходе фильтра твердых частиц, при этом способ включает в себя этап, на котором прерывают процесс регенерации, когда по меньшей мере один из указанных первого и/или второго процесса проверки возвращает положительный результат.
2. Способ по п. 1, в котором:
предварительно получают перепад давления (FlowRes) между входом и выходом фильтра твердых частиц, и вычисляют производную по времени (DFlowRes) от указанного перепада давления, и
проверяют, является ли абсолютное значение производной по времени (DFlowRes) от указанного перепада давления ниже третьего порога (DFlowRes <Th3).
3. Способ по п. 1, в котором первый процесс проверки первого условия включает в себя следующие этапы, на которых:
(Этап 1) определяют начало процесса регенерации фильтра твердых частиц,
(Этап 32) ожидают первый заданный временной интервал (t1), затем
(Этап 33) получают сигнал о сопротивлении потоку отработавших газов, создаваемому фильтром твердых частиц (FlowRes), затем
(Этап 34) вычисляют абсолютное значение (DFlowRes) производной по времени от указанного сигнала сопротивления потока отработавших газов (DResflow), затем
(Этап 35) проверяют, является ли указанное абсолютное значение производной сигнала сопротивления ниже третьего заданного порога (DFlowRes <Th3?), если нет (N), возвращаются к этапу 33, а если да (Y) переходят к
(Этап 12) ожидают второй заданный временной интервал (t2), затем
(Этап 13) получают статус ошибки датчиков давления, используемых для получения значений сопротивления потока отработавших газов,
(Этап 14) проверяют наличие ошибок на датчиках давления; если ошибок нет, то
(Этап 15) прерывают регенерацию и прерывают настоящий способ, но если на датчиках температуры имеются ошибки, то
(Этап 16) прерывают проверку данного первого условия, не вмешиваясь в процесс регенерации.
4. Способ по п. 1, в котором второй процесс проверки второго условия является сравнительным и включает следующие предварительные этапы, на которых:
измеряют температуру на входе DPF-датчика,
оценивают теоретическое значение температуры на выходе DPF-датчика на основе, по меньшей мере,
параметров окружающей среды,
рабочих параметров соответствующего двигателя внутреннего сгорания,
температуры на входе в DPF-датчик,
при этом на указанном этапе оценки игнорируют любой окислительный вклад для любых частиц, накопленных в фильтре твердых частиц, причем указанная зависимость включает в себя вычисление разности (ToutDPFmis-ToutDPFcalc) между теоретическим значением температуры и температурой, измеренной на выходе DPF-фильтра, при этом этап прерывания регенерации осуществляют, когда разность ниже первого заданного порога (ToutDPFmis - ToutDPFcalc <Th1).
5. Способ по п. 1, в котором второй процесс проверки второго условия является дифференциальным и включает в себя этапы, на которых:
предварительно контролируют температуру на выходе DPF-фильтра и вычисляют производную по времени (DToutDPFmis) от этой температуры на выходе DPF-фильтра,
проверяют, было ли второе условие, при котором абсолютное значение указанной производной по времени от измеренной температуры ниже второго заданного порога (DToutDPFmis <Th2).
6. Способ по п. 5, в котором второй процесс проверки второго рабочего состояния включает следующие этапы, на которых:
(Этап 1) определяют начало процесса регенерации фильтра твердых частиц (DPF-фильтра),
(Этап 2) измеряют температуру на входе DPF-фильтра (TinDPF),
(Этап 3) если температура на входе DPF-фильтра выше, чем четвертый заданный порог (TinDPF> Th4?), тогда
(Этап 4) ожидают первый заданный временной интервал (t1), в противном случае, если температура на входе DPF-фильтра НЕ выше четвертого заданного порога, возвращаются к этапу 2, затем
(Этап 5) оценивают температуру на выходе DPF-фильтра, игнорируя любой вклад любых частиц, получая таким образом расчетное теоретическое значение температуры (ToutDPFcalc),
(Этап 6) измеряют температуру на выходе DPF-фильтра (ToutDPFmis), получая таким образом значение для сравнения,
(Этап 7) проверяют условие устанавливаемого параметра, указывающего, включает ли второе условие сравнительную или дифференциальную проверку: если оно является сравнительным, то:
(Этап 8) вычисляют разность между расчетным теоретическим значением температуры и температурой на выходе DPF-фильтра (ToutDPFmis - ToutDPFcalc),
(Этап 9) проверяют, находится ли разность ниже первого порога (ToutDPFmis - ToutDPFcalc <Th1?); если она не находится ниже первого порога, возвращаются к этапу 6, если она находится ниже первого порога, переходят к этапу 12;
если, с другой стороны, стратегия дифференциальная, то:
(Этап 10) рассчитывают производную от температуры по времени на выходе DPF-фильтра (DToutDPFmis), и
(Этап 11) проверяют, находится ли абсолютное значение производной от температуры на выходе DPF-фильтра ниже второго заданного порога (DToutDPFmis <Th2?), затем
(Этап 12) ожидают второй заданный временной интервал (t2), затем
(Этап 13) получают статус ошибки датчиков температуры,
(Этап 14) проверяют наличие ошибок на датчиках температуры, если ошибок нет, тогда
(Этап 15) прерывают процесс регенерации и прерывают настоящий способ; если, с другой стороны, на датчиках температуры имеются ошибки,
(Этап 16) прерывают данный второй процесс проверки второго условия без вмешательства в процесс регенерации.
7. Система для управления регенерацией фильтра твердых частиц, содержащая средства для получения разности давлений (FlowRes) между входом DPF-фильтра и его выходом, и средства обработки для выполнения всех этапов по п. 1.
8. Система по п. 7, в которой средство обработки состоит из блока управления двигателем внутреннего сгорания.
9. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий систему очистки отработавших газов (ОГ), содержащую фильтр твердых частиц (DPF-фильтр) и отличающийся тем, что он содержит систему для управления регенерацией фильтра твердых частиц по п. 7.
RU2017123182A 2014-12-09 2015-12-09 Способ и система управления регенерацией фильтра твердых частиц RU2706858C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITTO20141018 2014-12-09
ITTO2014A001018 2014-12-09
PCT/IB2015/059464 WO2016092482A1 (en) 2014-12-09 2015-12-09 Method and system for managing a regeneration of a particulate filter

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017123182A RU2017123182A (ru) 2019-01-10
RU2017123182A3 RU2017123182A3 (ru) 2019-06-14
RU2706858C2 true RU2706858C2 (ru) 2019-11-21

Family

ID=52727298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017123182A RU2706858C2 (ru) 2014-12-09 2015-12-09 Способ и система управления регенерацией фильтра твердых частиц

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP3230565B1 (ru)
CN (1) CN107208564B (ru)
AU (1) AU2015358899B2 (ru)
BR (1) BR112017012281B1 (ru)
ES (1) ES2761828T3 (ru)
RU (1) RU2706858C2 (ru)
WO (1) WO2016092482A1 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107208564B (zh) * 2014-12-09 2022-02-25 Fpt工业股份公司 用于管理颗粒过滤器的再生的方法和系统
CN112412594A (zh) * 2020-09-23 2021-02-26 凯龙高科技股份有限公司 一种燃烧器dpf系统再生温度管理控制方法
CN112761766B (zh) * 2021-01-27 2022-03-15 东风商用车有限公司 一种dpf碳载量估算方法及系统
CN114658522B (zh) * 2021-05-27 2023-04-28 长城汽车股份有限公司 车辆发动机颗粒捕捉器再生控制的方法及电子设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6574956B1 (en) * 2000-11-03 2003-06-10 Ford Global Technologies, Llc Apparatus and method for interrupting regeneration of a particulate filter in a diesel engine
US20100218489A1 (en) * 2006-11-23 2010-09-02 Robert Bosch Gmbh Method for checking the completeness of a regeneration of a particle fileter in the exhaust gas of an internal combustion engine
GB2496876A (en) * 2011-11-24 2013-05-29 Ford Global Tech Llc Controlling soot burn in a diesel particulate filter (DPF) of a vehicle
RU2529281C2 (ru) * 2008-11-21 2014-09-27 Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх Способ регенерации открытого улавливателя твердых частиц

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6381843B1 (en) * 1999-08-03 2002-05-07 Sango Co., Ltd. Method of producing a catalytic converter
ITRM20010391A1 (it) * 2000-07-07 2003-01-07 Daimler Chrysler Ag Motore a combustione interna, in particolare per autoveicoli.
JP4120381B2 (ja) * 2002-12-11 2008-07-16 日産自動車株式会社 ディーゼルエンジンのフィルタ再生制御装置
JP4049113B2 (ja) * 2004-03-11 2008-02-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関排気浄化装置の粒子状物質再生制御装置
FR2876737B1 (fr) * 2004-10-19 2006-12-22 Renault Sas Systeme et procede de controle d'une phase de regeneration d'un filtre a particules de vehicule automobile
JP4371045B2 (ja) * 2004-11-19 2009-11-25 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP5034536B2 (ja) * 2007-02-13 2012-09-26 トヨタ自動車株式会社 車載内燃機関の排気浄化装置
GB2476436B (en) * 2008-10-17 2012-10-10 Nxtgen Emission Controls Inc Fuel processor with improved carbon management control
US8097066B2 (en) * 2009-05-13 2012-01-17 GM Global Technology Operations LLC Predicting ash loading using an electrically heated particulate filter
CN101922341B (zh) * 2010-06-30 2012-03-28 上海三一重机有限公司 一种用于挖掘机的尾气监控处理方法及装置
SE536026C2 (sv) * 2010-08-31 2013-04-09 Scania Cv Ab Förfarande och system för avgasrening
KR101273000B1 (ko) * 2011-09-02 2013-06-10 현대자동차주식회사 Ｃｄａ 적용 차량의 ｇｐｆ 손상 방지방법
CN107208564B (zh) * 2014-12-09 2022-02-25 Fpt工业股份公司 用于管理颗粒过滤器的再生的方法和系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6574956B1 (en) * 2000-11-03 2003-06-10 Ford Global Technologies, Llc Apparatus and method for interrupting regeneration of a particulate filter in a diesel engine
US20100218489A1 (en) * 2006-11-23 2010-09-02 Robert Bosch Gmbh Method for checking the completeness of a regeneration of a particle fileter in the exhaust gas of an internal combustion engine
RU2529281C2 (ru) * 2008-11-21 2014-09-27 Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх Способ регенерации открытого улавливателя твердых частиц
GB2496876A (en) * 2011-11-24 2013-05-29 Ford Global Tech Llc Controlling soot burn in a diesel particulate filter (DPF) of a vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
AU2015358899A1 (en) 2017-06-29
ES2761828T3 (es) 2020-05-21
CN107208564A (zh) 2017-09-26
BR112017012281B1 (pt) 2021-05-18
CN107208564B (zh) 2022-02-25
RU2017123182A (ru) 2019-01-10
RU2017123182A3 (ru) 2019-06-14
EP3230565B1 (en) 2019-11-27
BR112017012281A2 (pt) 2018-04-24
AU2015358899B2 (en) 2019-08-15
WO2016092482A1 (en) 2016-06-16
EP3230565A1 (en) 2017-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9534524B1 (en) Dual rate diesel particulate filter leak monitor
CN107208512B (zh) 内燃机和排气气体的成分量推定方法
RU2706858C2 (ru) Способ и система управления регенерацией фильтра твердых частиц
JP6233450B2 (ja) 排気浄化システムの制御装置
US10030567B2 (en) Exhaust purification device
US9181840B2 (en) Method to operate a diesel particulate filter
JP4442618B2 (ja) 内燃機関の排気浄化制御装置
JP5056898B2 (ja) 排気浄化装置の故障検出装置
US8051646B2 (en) Particulate filter regenerating system
JP2015068202A (ja) 診断装置
RU2706876C2 (ru) Способ и система для управления восстановлением сажевого фильтра
JP6089945B2 (ja) 排気浄化装置の制御装置
JP6311731B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
US11268425B2 (en) Determination of an ash loading of a particulate filter for an internal combustion engine
CN110714822B (zh) Dpf再生的控制方法及控制系统
WO2016194984A1 (ja) 排気浄化システムの制御装置
JP4403915B2 (ja) ディーゼルエンジンの排気後処理装置
JP2012149525A (ja) エンジンの排気浄化装置
JP2006250116A (ja) 排気ガス浄化装置
KR101198783B1 (ko) 배기가스 후처리 방법 및 이를 수행하는 시스템
CN112443380A (zh) 用于借助于颗粒传感器来监控颗粒过滤器的方法
JP2012197687A (ja) アッシュ量推定装置及び内燃機関の排気浄化装置