Способы (варианты) и система управления работой бензинового фильтра твердых частиц

1. Способ для двигателя, содержащий следующие шаги:
в ответ на то, что фактический уровень сажи на фильтре твердых частиц отработавших газов ниже целевого уровня сажи, регулируют момент впрыска топлива и/или давления впрыска топлива для увеличения количества выпускаемой из двигателя сажи, до тех пор, пока фактический уровень сажи не достигнет целевого уровня сажи, при этом целевой уровень сажи изменяют в зависимости от температуры двигателя и нагрузки двигателя.
2. Способ по п. 1, в котором целевой уровень сажи устанавливают на первом целевом уровне сажи во время условий пуска двигателя, при которых температура двигателя ниже пороговой температуры, а скорость вращения двигателя ниже пороговой скорости, целевой уровень сажи устанавливают на втором целевом уровне сажи при условиях работы двигателя на холостом ходу, когда температура двигателя выше пороговой температуры, а скорость вращения двигателя ниже пороговой скорости, и целевой уровень сажи устанавливают на третий целевой уровень сажи, когда температура двигателя выше пороговой температуры, а скорость вращения двигателя выше пороговой скорости, причем первый, второй и третий целевые уровни сажи отличны друг от друга.
3. Способ по п. 1, в котором первый целевой уровень сажи основан на режиме подачи топлива в условиях запуска двигателя, второй целевой уровень сажи основан на режиме подачи топлива в условиях холостого хода двигателя, и третий целевой уровень сажи основан на режиме подачи топлива, при котором температура двигателя выше упомянутой пороговой температуры, а скорость вращения двигателя выше пороговой скорости вращения двигателя, причем режим подачи топлива содержит одно или более из следующего: соотношение между топливом, подаваемым распределенным впрыском, и топливом, подаваемым непосредственным впрыском; соотношение между топливом, подаваемым непосредственным впрыском в такт сжатия, и топливом, подаваемым непосредственным впрыском в такт впуска; и число непосредственных впрысков в такт сжатия за одно событие подачи топлива.
4. Способ по п. 1, в котором целевой уровень сажи изменяют для поддержания скорости улавливания сажи на фильтре выше пороговой скорости улавливания.
5. Способ по п. 1, дополнительно содержащий шаг, на котором:
оценивают уровень золы на фильтре на основе параметров регенерации фильтра, и далее изменяют целевой уровень сажи на основе оцененного уровня золы для поддержания общего количества золы и сажи на фильтре в пределах порогового количества.
6. Способ по п. 1, в котором регулирование момента впрыска топлива и/или давления впрыска топлива включает в себя смещение момента впрыска топлива в сторону опережения и снижение давления в топливной рампе для активного повышения выработки сажи двигателем.
7. Способ по п. 6, в котором смещение момента впрыска топлива в сторону опережения включает в себя смещение в сторону опережения одного или более из следующих параметров, а именно: момента начала впрыска топлива, момента окончания впрыска топлива и среднего значения момента впрыска топлива.
8. Способ по п. 7, в котором степень смещения момента впрыска в сторону опережения и степень снижения давления в топливной рампе увеличивают по мере увеличения разности между целевым уровнем сажи и фактическим уровнем сажи.
9. Способ по п. 1, дополнительно содержащий шаг, на котором в ответ на превышение фактическим уровнем сажи на фильтре твердых частиц отработавших газов целевого уровня сажи, запускают регенерацию фильтра, и, в ответ на превышение степенью регенерации фильтра пороговой степени, смещают момент зажигания в сторону запаздывания для вырабатывания сажи двигателем, при этом продолжают регенерацию фильтра.
10. Способ по п. 9, в котором при превышении степенью регенерации фильтра пороговой степени увеличивают величину смещения зажигания в сторону запаздывания.
11. Способ по п. 1, в котором в двигатель подают бензиновое топливо, причем упомянутый фильтр является бензиновым фильтром твердых частиц.
12. Способ для двигателя, содержащий следующие шаги:
в ответ на снижение общего количества золы и сажи на фильтре твердых частиц отработавших газов ниже порогового количества, увеличивают выработку сажи двигателем до тех пор, пока общее количество золы и сажи не достигнет порогового количества; и,
в ответ на превышение общим количеством золы и сажи порогового количества, регенерируют фильтр, при этом смещают момент зажигания в сторону запаздывания до тех пор, пока общее количество золы и сажи не достигнет порогового количества.
13. Способ по п. 12, в котором увеличение выработки сажи двигателем включает в себя смещение момента начала впрыска топлива в цилиндр в сторону опережения и/или снижение давления в топливной рампе для активного вырабатывания сажи в двигателе и увеличения количества сажи на фильтре твердых частиц отработавших газов.
14. Способ по п. 13, в котором величину смещения момента зажигания в сторону опережения и величину снижения давления в топливной рампе увеличивают при снижении общего количества золы и сажи ниже порового количества.
15. Способ по п. 12, в котором регенерация фильтра при смещении момента зажигания в сторону запаздывания включает в себя, при продолжающейся регенерации фильтра, смещение момента зажигания в сторону запаздывания на величину, пропорциональную степени регенерации фильтра.
16. Способ по п. 12, в котором количество золы оценивают на основе длительности регенерации фильтра, причем количество сажи оценивают на основе перепада давления на фильтре твердых частиц.
17. Система двигателя, содержащая
двигатель, содержащий цилиндр;
выпускной канал, принимающий продукты сгорания из цилиндра;
бензиновый фильтр твердых частиц (БФТЧ), плотность фильтрационной сетки которого меньше пороговой, соединенный с выпускным каналом;
один или более датчиков давления, соединенных с БФТЧ;
один или более датчиков температуры, соединенных с БФТЧ;
систему подачи топлива, включающую в себя топливную рампу, топливный бак, топливный насос и топливный инжектор для подачи топлива в цилиндр двигателя; и
контроллер с сохраненными в долговременной памяти машиночитаемыми командами для:
расчета фактического количества сажи в БФТЧ на основе входных данных от одного или более датчиков давления и датчиков температуры;
и, при падении фактического количества сажи ниже целевого уровня, увеличения количества выпускаемой двигателем сажи посредством смещения момента приведения в действие топливного инжектора в сторону опережения или уменьшения давления в топливной рампе до тех пор, пока фактическое количество сажи не достигнет целевого количества.
18. Система по п. 17, в которой упомянутый контроллер содержит дополнительные команды для:
выбора целевого количества на основе каждого из следующих показателей: температура двигателя, скорость вращения двигателя и нагрузка двигателя, причем целевое количество увеличивают при снижении температуры двигателя, увеличении скорости вращения двигателя и при увеличении нагрузки двигателя.
19. Система по п. 17, в которой упомянутый контроллер содержит дополнительные команды для:
расчета фактического количества золы на БФТЧ на основе длительности приведения в действие переключателя; и
после регенерации фильтра, поддержания общего фактического количества сажи и золы на целевом количестве посредством смещения момента приведения в действие топливного инжектора в сторону опережения.
20. Система по п. 17, в которой упомянутый контроллер содержит дополнительные команды для:
при превышении фактическим количеством сажи целевого количества, регенерации фильтра с целью снижения количества сажи на фильтре, причем степень регенерации ограничивается посредством смещения момента зажигания в сторону запаздывания для увеличения выработки сажи двигателем до тех пор, пока фактическое количество сажи не достигнет целевого количества.