СИСТЕМА И СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ФИЛЬТРА С ЧАСТИЦАМИ КАТАЛИЗАТОРА, УСТАНОВЛЕННОГО В ВЫХЛОПНОЙ ТРУБЕ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ
SYSTEM AND METHOD OF RECOVERING FILTER WITH PARTICLES OF CATALYST ARRANGED IN DIESEL ENGINE EXHAUST PIPE

Настоящее изобретение относится к системе и способу восстановления фильтра с частицами катализатора, установленного в выхлопной трубе дизельного двигателя.
Фильтром с частицами катализатора улавливаются образуемые двигателем частицы сажи. В целях предупреждения забивки фильтра периодически проводятся этапы его восстановления путем сжигания уловленных частиц. Сжигание этих частиц производится повышением температуры отработавших газов.
Заявка на патент Франции №0453187 (РЕНО) касается восстановления фильтра с частицами катализатора посредством впрыска топлива в отработавшие газы. Впрыск топлива производится инжектором, установленным в выхлопной трубе дизельного двигателя перед фильтром с частицами катализатора. Такая система восстановления фильтра с частицами катализатора сопряжена с риском в случае ее выхода из строя. Однако в этом документе не раскрыта система контроля за топливным насосом, питающим расположенный в выхлопной трубе инжектор.
Целью изобретения является обеспечение контроля за активированным состоянием топливного насоса для питания установленного в выхлопной трубе автомобиля инжектора, соответствующим заданному активированному состоянию этого насоса.
Согласно изобретению предложена система восстановления фильтра с частицами катализатора, установленного в выхлопной трубе дизельного двигателя. Система восстановления содержит электронный блок управления, управляемый топливный инжектор, установленный перед фильтром с частицами катализатора и питаемый топливом, управляемым насосом, а также датчик для измерения давления подаваемого в инжектор топлива. Система также содержит средства обнаружения дефекта активирования насоса на основе давления подаваемого в инжектор топлива.
Другими словами, средства обнаружения определяют дефект активирования насоса в том случае, когда насос остается активированным в момент, когда он должен быть неактивированным, или когда насос является неактивированным в момент, когда он должен быть активированным. Следовательно, возможно определить функциональную неисправность такой системы восстановления фильтра с частицами катализатора и таким образом исключить ее отказы.
Изобретение позволяет повысить безопасность пассажиров автомобиля путем обнаружения дефекта активирования насоса, питающего топливом инжектор, установленный перед фильтром с частицами катализатора.
Согласно предпочтительному варианту выполнения указанные средства обнаружения содержат первые средства для сравнения давления подаваемого в инжектор топлива с первым предельным давлением.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения указанные средства обнаружения содержат вторые средства для сравнения соответствующего значения первых рабочих параметров системы с первыми заданными значениями.
Условия, касающиеся рабочих параметров системы, должны быть соблюдены для того, чтобы можно было обнаружить дефект деактивирования насоса. Другими словами, условия, действующие в отношении рабочих параметров системы, должны быть выполнены с тем, чтобы можно было обнаружить активированное состояние насоса в тот момент, когда он должен быть неактивированным.
Согласно предпочтительному варианту выполнения указанные средства обнаружения рассчитаны на обнаружение дефекта деактивирования насоса в том случае, когда в течение периода, равного, по меньшей мере, первому заданному периоду, давление подаваемого в инжектор топлива превышает первое предельное давление, а указанные первые параметры равны соответствующим первым заданным значениям.
Для того чтобы обнаружить и учесть дефект деактивирования насоса, необходимо соблюдение указанных выше условий в течение периода, по меньшей мере, равного первому заданному периоду.
Согласно еще одному предпочтительному варианту выполнения указанные средства обнаружения содержат третьи средства для сравнения давления подаваемого в инжектор топлива со вторым предельным давлением.
Согласно также предпочтительному варианту выполнения указанные средства обнаружения содержат четвертые средства для сравнения соответствующего значения вторых рабочих параметров системы со вторыми заданными значениями.
Кроме того, указанные средства обнаружения предназначены для обнаружения дефекта активирования насоса в том случае, когда в течение периода, равного, по меньшей мере, второму заданному периоду, давление подаваемого в инжектор топлива меньше второго предельного давления и вторые параметры равны соответствующим заданным вторым значениям.
Другими словами, для обнаружения дефекта активирования насоса необходимо, чтобы давление подаваемого в инжектор топлива было ниже второго предельного давления и чтобы рабочие параметры системы имели заданные значения в течение периода, равного, по меньшей мере, второму заданному периоду.
Первый и второй заданные периоды могут быть, например, равны между собой.
Например, указанные первые параметры содержат представительную информацию о требуемом состоянии активирования насоса, о стабилизации давления подаваемого в инжектор топлива, о рабочем состоянии датчика для измерения давления подаваемого в инжектор топлива, о рабочем состоянии насоса и о рабочем состоянии инжектора.
Под состоянием активирования насоса подразумевается либо состояние, в котором насос активирован, либо состояние, в котором насос не активирован или деактивирован. Рабочее состояние элемента системы соответствует обнаруженному режиму работы с дефектом или без него, например с дефектом электрической части или без него.
Например, указанные вторые параметры содержат представительную информацию о требуемом состоянии активирования насоса, о рабочем состоянии датчика для измерения давления подаваемого в инжектор топлива, о рабочем состоянии насоса и о рабочем состоянии инжектора.
Например, первые заданные значения указывают соответственно на отсутствие необходимости активирования насоса, на стабилизированное давление, отсутствие неисправности в работе датчика для измерения давления подаваемого в инжектор топлива, отсутствие неисправности в работе насоса и отсутствие неисправности в работе инжектора.
Например, вторые заданные значения указывают соответственно на необходимость активирования насоса, на отсутствие неисправности в работе датчика для измерения давления подаваемого в инжектор топлива, отсутствие неисправности в работе насоса и отсутствие неисправности в работе инжектора.
Согласно другому аспекту изобретения предложен способ восстановления фильтра с частицами катализатора, установленного в выхлопной трубе дизельного двигателя. Определяют дефект состояния активирования управляемого насоса на основе давления подаваемого в приводной инжектор топлива, установленный перед фильтром с частицами катализатора и питаемый указанным насосом.
Другие цели, признаки и преимущества изобретения подробнее поясняются ниже в описании с помощью неограничивающих примеров и со ссылкой на приложенные чертежи, на которых показано:
фиг.1 - блок-схема варианта выполнения системы согласно аспекту изобретения,
фиг.2 - блок-схема, иллюстрирующая давление топлива при подаче насосом в зависимости от управления активированием насоса при его нормальной работе,
фиг.3 - блок-схема варианта выполнения способа согласно другому аспекту изобретения.
На фиг.1 изображена система согласно изобретению, установленная в легковом автомобиле. Выхлопная труба 1 легкового автомобиля с дизельным двигателем содержит каталитическое устройство 2 для окисления углеводородов и окиси углерода.
Выхлопная труба содержит также фильтр 3 с частицами катализатора, состоящий из катализатора окисления 4 и фильтра 5 с частицами.
Инжектор 6 распыляет топливо на участке перед катализатором окисления 4. Катализатор окисления 4 периодически нагружается на этапах восстановления фильтра 5 с частицами для образования тепла, необходимого для восстановления фильтра 5. Впрыск топлива инжектором 6 позволяет произвести подогревание отработанных газов. Питание инжектора 6 топливом производится по магистрали 7, сообщающей инжектор 6 с топливным баком 8. Топливный насос 9 подает топливо под давлением в инжектор 6 по магистрали 7.
Топливопровод 7 оборудован датчиком 10 для измерения давления Р подаваемого в инжектор 6 топлива.
Инжектор 6, датчик 10 и насос 9 подключены соответственно к электронному блоку управления 11 с помощью линий 12, 13, 14.
Электронный блок управления 11 содержит модуль 15 для обнаружения дефекта состояния активирования насоса 9 на основе давления Р подаваемого в инжектор 6 топлива, измеряемого датчиком давления 10.
thresh_min
Модуль обнаружения 15 содержит первый модуль 16 для сравнения давления Р подаваемого в инжектор 6 топлива, измеряемого датчиком давления 10, с первым предельным давлением P.
thresh_min
Первый модуль сравнения 16 позволяет проверить, превышает ли давление Р подаваемого в инжектор 6 топлива первое предельное давление P.
Модуль обнаружения 15 содержит дополнительно второй модуль 17 для сравнения соответствующего значения первых рабочих параметров системы с первыми заданными значениями. Первые параметры содержат, например, представительную информацию о необходимости активирования насоса 9, о стабилизации давления Р подаваемого в инжектор 6 топлива, о рабочем состоянии датчика 9 для измерения давления Р подаваемого в инжектор 6 топлива, о рабочем состоянии насоса 9 и о рабочем состоянии инжектора 6.
thresh_max
Модуль обнаружения 15 содержит также третий модуль 18 для сравнения давления Р подаваемого в инжектор 6 топлива со вторым предельным давлением P.
Кроме того, модуль обнаружения 15 содержит четвертый модуль 19 для сравнения соответствующего значения вторых рабочих параметров системы со вторыми заданными значениями.
На фиг.2 показана принципиальная схема изменения давления Р подаваемого в инжектор 6 топлива в зависимости от активирования или деактивирования насоса 9, подающего топливо в инжектор 6. Фиг.2 иллюстрирует активирование или деактивирование насоса 9 без дефекта в состоянии активирования насоса 9.
1
1
2
1
2
В момент t производится активирование насоса 9. Мгновенно давление Р подаваемого в инжектор 6 топлива изменяется от величины P до величины Р. Давление Р подаваемого в инжектор 6 топлива измеряется датчиком 10 для измерения давления Р топлива в магистрали 7. Например, значение P составляет около 3 бар, а значение P - около 5,5 бар.
2
2
deac
1
Давление Р подаваемого в инжектор 6 топлива остается устойчивым при значении P до момента t, в который задается деактивирование топливного насоса 9. Следовательно, давление Р подаваемого в инжектор 6 топлива снижается в течение периода Δt до достижения значения P.
На фиг.3 представлен вариант осуществления способа согласно изобретению. Датчик 10 для измерения давления непрерывно производит измерение давления Р подаваемого в инжектор 6 топлива и передает измеренные величины в электронный блок управления 11 по линии 13 (этап 20). Одновременно с этим проводят обнаружение дефекта активирования насоса 9 и дефекта деактивирования этого насоса на основе давления Р подаваемого в инжектор 6 топлива.
Ответвление 21 служит для обнаружения дефекта деактивирования насоса 9, а ответвление 22 - для обнаружения дефекта активирования насоса.
thresh_min
thresh_min
1
В отношении ответвления 21 начинают с проверки того, превышает ли давление Р подаваемого в инжектор 6 топлива первое предельное давление P и являются ли первые рабочие параметры системы равными заданным первым значениям (этап 23). При этом если имеется дефект деактивирования насоса, т.е. если насос остается активированным, в то время как он должен быть деактивированным, необходимо, чтобы давление Р подаваемого в инжектор 6 топлива превышало первое предельное давление P, незначительно превышающее давление P. Также необходимо, чтобы первые рабочие параметры системы были равны первым заданным значениям. Другими словами, необходимо, чтобы представительная информация о требуемом состоянии активирования насоса 9 указывала на отсутствие необходимости активирования насоса 9, чтобы представительная информация о стабилизации давления Р подаваемого в инжектор 6 топлива указывала на стабилизацию давления, чтобы представительная информация о рабочем состоянии датчика 10 для измерения давления подаваемого в инжектор 6 топлива указывала на отсутствие неисправности в работе измерительного датчика 10. Также необходимо, чтобы представительная информация о рабочем состоянии насоса 9 указывала на отсутствие неисправности в работе насоса и чтобы представительная информация о рабочем состоянии инжектора 6 указывала на отсутствие неисправности в работе инжектора 6.
1
Если эти условия (этап 23) выполняются в течение, по меньшей мере, первого заданного периода Δt (этап 24), то обнаруживается дефект деактивирования насоса (этап 25), так как насос остается активированным в тот момент, когда он должен быть деактивированным.
thresh_max
thresh_max
2
В отношении ответвления 22 начинают с проверки, является ли давление Р подаваемого в инжектор 6 топлива меньше второго предельного давления P и равны ли вторые рабочие параметры системы заданным вторым значениям (этап 26). При этом если имеется дефект активирования насоса, т.е. если насос является неактивированным, в то время как он должен быть активированным, необходимо, чтобы давление Р подаваемого в инжектор 6 топлива было ниже второго предельного давления P, которое незначительно меньше давления Р. Также необходимо, чтобы вторые рабочие параметры системы были равны заданным вторым значениям. Другими словами, необходимо также, чтобы представительная информация о требуемом состоянии активирования насоса 9 содержала требование об активировании насоса 9, чтобы представительная информация о рабочем состоянии датчика 10 для измерения давления Р подаваемого в инжектор 6 топлива указывала на отсутствие неисправности в работе измерительного датчика 10. Также необходимо, чтобы представительная информация о рабочем состоянии насоса 9 указывала на отсутствие неисправности в работе насоса 9 и чтобы представительная информация о рабочем состоянии инжектора 6 указывала на отсутствие неисправности в работе инжектора 6.
2
Если эти условия (этап 26) соблюдены в течение, по меньшей мере, второго заданного периода Δt (этап 27), то обнаруживается дефект активирования насоса (этап 28), так как насос является неактивированным, в то время как он должен быть активированным.
deac
deac
2
1
В данном случае нецелесообразно проверять, является ли давление Р подаваемого в инжектор 6 топлива стабилизированным, так как период деактивирования Δt насоса 9 обнаруживается другим контрольным средством, а описанная система остается неактивированной в том случае, когда насос 9 находится на этапе деактивирования. Фаза деактивирования соответствует периоду Δt и составляет, например, около 30 минут, в течение этого периода давление снижается от величины Р, соответствующей активированному состоянию насоса 9, до величины Р, соответствующей деактивированному состоянию насоса 9.
Настоящее изобретение позволяет контролировать состояние активирования насоса для питания топливом инжектора, установленного перед фильтром с частицами катализатора, и таким образом улучшает контроль за работой на этапах восстановления фильтра.