СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ОЧИСТКИ ИНЖЕКТОРА ЖИДКОСТИ ДЛЯ ВЫХЛОПНОЙ СИСТЕМЫ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ
SYSTEM AND METHOD FOR CLEANING EXHAUST SYSTEM LIQUID INJECTOR OF DIESEL ENGINE

Перекрестная ссылка на родственную заявку
По настоящей заявке испрашивается приоритет согласно предварительной патентной заявке US 62/418,021 под названием «Система и способ для очистки инжектора жидкости для выхлопной системы дизельного двигателя», поданной 04.11.2016. Все содержание вышеупомянутой заявки настоящим полностью включено в данный документ посредством ссылки для всех целей.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится в основном к системам и способам последующей обработки отработавших газов двигателя.
Уровень техники
x
3
x
2
2
Дизельные двигатели могут содержать систему избирательного каталитического восстановления (ИКВ) в системе снижения токсичности выбросов для снижения выбросов оксидов азота (NO) во время работы двигателя. Восстановитель, например, жидкость для выхлопной системы дизельного двигателя (ЖВС), может быть введен непосредственно в выхлопной канал выше по потоку от системы ИКВ через специализированный инжектор ЖВС в системе дозирования ЖВС. В одном из примеров, ЖВС является водным раствором карбамида. Впрыск раствора карбамида смешивается с отработавшими газами и растворяется для обеспечения аммиака (NH) в потоке отработавших газов. Аммиак затем вступает в реакцию с NO в отработавших газах в каталитическом нейтрализаторе для получения газообразного азота (N) и воды (HO).
x
Однако, карбамид в ЖВС подвержен дегидратации и кристаллизации. Горячие отработавшие газы могут нагревать ЖВС, вызывая испарение воды и оставляя твердый карбамид в форме кристаллов карбамида. Например, событие регенерации дизельного сажевого фильтра (ДСФ), которое завершают при окончании поездки транспортного средства (например, события отключения зажигания), может быть источником кристаллизации карбамида, так как открытие инжектора ЖВС для продувки системы дозирования ЖВС при окончании поездки транспортного средства может приводить к всасыванию горячих отработавших газов, оставшихся от регенерации ЖВС. Полученные кристаллы карбамида могут засорять инжектор ЖВС и препятствовать подаче ЖВС в выхлопной канал. В результате засорения инжектора ЖВС выбросы NO не уменьшаются, и может быть активирована сигнальная лампа выбросов.
Были разработаны различные стратегии для устранения засорения инжектора ЖВС. Один из примеров подхода представлен Коулом и др. в патентном документе US 20140331645 А1, включающем в себя активацию режима восстановления при показании засорения инжектора ЖВС. Режим восстановления включает в себя запуск таймера и увеличение температуры отработавших газов в попытке расплавить кристаллы карбамида внутри инжектора ЖВС. Инжектор ЖВС затем активируют для выведения любого количества расплавленного карбамида. Как только истекает максимальный период восстановления, устанавливают сигнал неисправности и завершают процесс.
Однако, авторы настоящего изобретения признают потенциальные проблемы таких систем. В качестве одного примера, способ, раскрытый Коулом и др., ограничен конечной продолжительностью восстановления, как только указано засорение инжектора ЖВС. В зависимости от состояния работы транспортного средства, может быть невозможно выполнение процедуры восстановления во время данного периода времени. Кроме того, повышение температуры отработавших газов может расплавить кристаллы карбамида в непосредственной близости или в непосредственном контакте с потоком отработавших газов, но может не расплавить кристаллы карбамида, которые не находятся в непосредственной близости к отработавшим газам. Таким образом, инжектор ЖВС может оставаться засоренным, сигнальная лампа выбросов может быть по-прежнему активирована, и может быть выполнен дополнительный ремонт, что увеличивает время ремонта и затраты и увеличивает величину потери времени использования транспортного средства.
Сущность изобретения
В одном из примеров, проблемы, раскрытые выше, могут быть устранены посредством способа, включающего в себя: при подаче жидкости для выхлопной системы дизельного двигателя (ЖВС) из системы дозирования ЖВС в выхлопной канал двигателя посредством инжектора ЖВС, указание на недостаточный поток через инжектор ЖВС в ответ на то, что рабочий цикл насоса ЖВС меньше, чем первое пороговое значение рабочего цикла; и работу двигателя в режиме очистки инжектора ЖВС в ответ на данное указание. Таким образом, засоренный инжектор ЖВС могут быстро очистить без извлечения инжектора из транспортного средства.
В качестве одного из примеров, работа двигателя в режиме очистки инжектора ЖВС включает в себя работу двигателя при повышенной частоте вращения холостого хода, уменьшение величины потока всасываемого воздуха двигателя (например, путем уменьшения открытия дроссельного клапана всасываемого воздуха) и увеличение обратного давления отработавших газов (например, посредством уменьшения открытия лопаток турбины с изменяемой геометрией). Двигатель может работать в режиме очистки инжектора ЖВС, например, при сервисном обслуживании транспортного средства. Работа при повышенной частоте вращения со снижением величины потока всасываемого воздуха и увеличении обратного давления отработавших газов, когда в ходе обслуживания транспортного средства двигатель нагревают и позволяют отработавшим газам достигать нормальных рабочих температур (например, температур, достигаемых при движении транспортного средства), тем самым, предотвращая деградацию системы ИКВ. Посредством быстрой очисти инжектора ЖВС, который остается в транспортном средстве, затраты на ремонт и потери времени использования транспортного средства могут быть снижены в сравнении с более трудоемкими процедурами очистки. Поскольку многие дизельные двигатели используются в коммерческих целях (например, в тягачах, используемых при межгосударственной перевозке грузов), быстрый, рентабельный ремонт может снизить накладные расходы компании.
Следует понимать, что приведенная выше сущность изобретения предусмотрена для введения в упрощенном виде набора идей, которые подробно раскрыты в осуществлении изобретения. Это не означает, что данный раздел предназначен для определения ключевых или существенных признаков заявленного объекта изобретения, объем которого однозначно определен пунктами формулы изобретения, которая следует за осуществлением изобретения. Кроме того, заявленный объект изобретения не ограничен осуществлениями, которые устраняют любые недостатки, отмеченные выше или в какой-либо части данного раскрытия.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 показан схематический чертеж системы двигателя с системой избирательного каталитического восстановления (ИКВ).
Фиг.2 - это схема работы примера способа для прикладного программного обеспечения для очистки инжектора ЖВС.
Фиг. 3 - это схема работы примера способа для идентификации засорения инжектора ЖВС.
Фиг. 4 - это пример прогнозной шкалы времени для восстановления потока к засоренному инжектору ЖВС, который по-прежнему находиться в транспортном средстве.
Осуществление изобретения
Нижеследующее раскрытие относится к системам и способам для очистки засоренного инжектора ЖВС, размещенного в системе снижения токсичности выбросов системы двигателя, например, системы двигателя, представленной на Фиг. 1. Засорение инжектора ЖВС может быть идентифицировано согласно способу, представленному на Фиг. 3, например. Прикладное программное обеспечение может быть установлено на вычислительной системе (например, на удаленной вычислительной системе, соединенной с контроллером транспортного средства) для запуска команд системы транспортного средства согласно процедуре очистки инжектора ЖВС, например, способа, представленного на Фиг. 2. На Фиг. 4 показан пример шкалы времени для восстановления потока к засоренному инжектору ЖВС при использовании процедуры очистки инжектора ЖВС, представленной на Фиг. 2.
На Фиг. 1 показано схематическое представление одного цилиндра 30 многоцилиндрового двигателя 10, который может быть включен в состав системы обеспечения движения автомобиля. Управление двигателем 10 по меньшей мере частично может быть осуществлено системой управления, содержащей контроллер 12, и посредством входного сигнала от оператора 132 транспортного средства через устройство 130 ввода. В данном примере, устройство 130 ввода содержит педаль акселератора и датчик 134 положения педали для генерации сигнала, пропорционального положению педали (ПП). Камера сгорания (т.е. цилиндр) 30 двигателя 10 может содержать стенки 32 камеры сгорания с расположенным там поршнем 36. Поршень 36 может быть соединен с коленчатым валом 40 так, чтобы была возможность преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал 40 может быть соединен по меньшей мере с одним ведущим колесом транспортного средства при помощи системы промежуточной трансмиссии. Также стартерный электродвигатель может быть соединен с коленчатым валом 40 посредством маховика для обеспечения запуска работы двигателя 10.
Камера 30 сгорания может получать всасываемый воздух из впускного коллектора 44 через впускной канал 42 и может выводить газы сгорания через выхлопной канал 48. Впускной коллектор 44 и выхлопной канал 48 могут иметь выборочное сообщение с камерой 30 сгорания посредством впускного клапана 52 и выхлопного клапана 54, соответственно. В некоторых вариантах осуществления, камера 30 сгорания может содержать два или более впускных клапанов и/или два или более выхлопных клапанов. В данном примере, впускной клапан 52 и выхлопной клапан 54 могут быть выполнены с возможностью управления посредством кулачковых исполнительных механизмов через соответствующие системы 51 и 53 кулачковых исполнительных механизмов. Каждая из систем 51 и 53 кулачкового исполнительного механизма может содержать один или более кулачков и может использовать одну или более систем переключения профиля кулачков (ППК), изменения фаз кулачкового распределения (ИФКР), изменения фаз клапанного газораспределения (ИФКГ) и/или изменения высоты подъема клапанов (ИВПК), которые контроллер 12 может применять для изменения работы клапанов. Положение впускного клапана 52 и выхлопного клапана 54 может быть определено посредством датчиков 55 и 57 положения, соответственно. В альтернативных вариантах осуществления, впускной клапан 52 и/или выхлопной клапан 54 могут управляться посредством электропривода клапанов. Например, в качестве альтернативы, цилиндр 30 может содержать впускной клапан, управляемый посредством электромагнитного исполнительного механизма, и выхлопной клапан, управляемый посредством кулачкового исполнительного механизма, содержащего системы ППК и/или ИФКР.
Топливный инжектор 66 представлен соединенным непосредственно с камерой 30 сгорания для прямого впрыска топлива в нее. Впрыск топлива могут осуществлять посредством системы прямого впрыска топлива или другую систему впрыска дизельного топлива. Топливо может быть передано топливному инжектору 66 при помощи топливной системы повышенного давления (не показана), содержащей топливный бак, топливный насос и топливную рампу.
Впускной канал 42 может содержать дроссельный клапан 62 всасываемого воздуха, имеющий дроссельную заслонку 64. В данном конкретном примере, положение дроссельной заслонки 64 может быть изменено с помощью контроллера 12 посредством сигнала, подаваемого на электромотор или исполнительный механизм, входящий в состав с дроссельным клапаном 62 всасываемого воздуха, в конфигурации, которую обычно называют электронным управлением дросселем (ЭУД). Таким образом, дроссельный клапан 62 всасываемого воздуха может быть использован для изменения всасываемого воздуха, поступающего в камеру 30 сгорания, а также другие цилиндры двигателя. Положение дроссельной заслонки 64 может быть подано на контроллер 12 посредством сигнала положения дроссельной заслонки (ПДЗ). Впускной канал 42 может, дополнительно, содержать датчик 120 массового расхода воздуха (МРВ) и датчик 122 давления воздуха в коллекторе (ДВК) для подачи соответствующих сигналов МРВ и ДВК контроллеру 12.
Дополнительно, в некоторых примерах, система рециркуляции отработавших газов (РОГ) может направлять желаемую часть отработавших газов от выхлопного канала 48 к впускному коллектору 44 посредством канала 140 РОГ. Количество потока РОГ, поступающего во впускной коллектор 44, может быть изменено контроллером 12 посредством клапана 142 РОГ. Кроме того, датчик 144 РОГ может быть расположен внутри канала 140 РОГ и может обеспечивать показания одного или более из следующего: давления, температуры и концентрации отработавших газов. В качестве альтернативы, РОГ может быть управляем посредством вычисляемой величины на основании сигналов от датчика МРВ (расположенному выше по потоку), ДВК (впускного коллектора), ТГК (температуры газа в коллекторе) и датчика частоты вращения коленчатого вала. Дополнительно, РОГ может быть выполнен с возможностью управления в зависимости от датчика содержания кислорода в отработавших газах и/или датчика содержания кислорода на впуске. В некоторых условиях, система РОГ может быть полезна для регулировки температуры воздуха и топливной смеси внутри камеры сгорания. Тогда как на Фиг. 1 показана система РОГ повышенного давления, дополнительно или в качестве альтернативы, система РОГ пониженного давления может быть использована там, где РОГ направляют из расположения ниже по потоку от турбины турбонагнетателя к расположению выше по потоку от компрессора турбонагнетателя. В некоторых примерах, однако, система двигателя может не содержать систему РОГ.
Двигатель 10 может дополнительно содержать устройство сжатия, например, турбонагнетатель или нагнетатель, содержащий по меньшей мере один компрессор 162, расположенный по ходу впускного коллектора 44. Когда устройством сжатия является турбонагнетатель, компрессор 162 может быть по меньшей мере частично приведен в действие турбиной 164 (например, через вал), расположенной по ходу выхлопного канала 48. Кроме того, турбонагнетатель может быть турбонагнетателем с изменяемой геометрией (ТИГ), в котором геометрия турбины активно изменяется при приведении в действие лопаток 165 в функции частоты вращения двигателя и других условий работы. В одном из примеров, лопатки 165 могут быть соединены с кольцевым элементом, и кольцевой элемент может вращаться. В другом примере, одна или более лопаток 165 могут вращаться по отдельности или вращаться некоторым количеством. Когда устройство сжатия является нагнетателем, компрессор 162 может быть по меньшей мере частично приведен в действие посредством двигателя и/или электромашины и может не содержать турбину. Так, степень сжатия, обеспечиваемая одним или более цилиндрами двигателя посредством устройства сжатия, может быть изменена посредством контролера 12. В примере, представленном на Фиг. 1, устройство сжатия представляет собой турбонагнетатель. Однако, в некоторых примерах, двигатель 10 может не содержать турбонагнетатель, но вместо этого может быть двигателем с естественным всасыванием.
x
Датчик 126 отработавших газов и датчик 128 температуры отработавших газов показаны соединенными с выхлопным каналом 48 выше по потоку от системы 70 снижения токсичности выбросов. Датчик 126 отработавших газов может быть любым подходящим датчиком для определения показаний воздушно-топливного отношения (ВТО) отработавших газов, например, линейным универсальным датчиком содержания кислорода в отработавших газах (УДКОГ), двухрежимным датчиком содержания кислорода КОГ, датчиком нагреваемого КОГ (НКОГ), датчиком NO, датчиком углеводородов, или датчиком монооксида углерода.
x
Система 70 снижения токсичности выбросов показана расположенной по ходу выхлопного канала 48 ниже по потоку от датчика 126 отработавших газов. Система 70 снижения токсичности выбросов может содержать систему избирательного каталитического восстановления (ИКВ), трехкомпонентный каталитический нейтрализатор (ТКН), уловитель NO, различные другие устройства снижения токсичности выбросов или их комбинации. Например, система 70 снижения токсичности выбросов может быть системой последующей обработки отработавших газов, которая содержит каталитический нейтрализатор 71 ИКВ и дизельный сажевый фильтр 72 (ДСФ). В некоторых вариантах осуществления, ДСФ 72 может быть расположен ниже по потоку от каталитического нейтрализатора (как показано на Фиг. 1), тогда, как в других вариантах осуществления, ДСФ 72 может быть расположен выше по потоку от каталитического нейтрализатора. ДСФ может быть термически восстанавливаемым периодически, во время работы двигателя. Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления, во время работы двигателя 10 система 70 снижения токсичности выбросов может быть периодически сброшена в нуль посредством работы, по меньшей мере, одного цилиндра двигателя при конкретном воздушно-топливном отношении.
x
x
x
x
Выхлопные системы двигателя могут использовать различный впрыск восстановителя для поддержания реакции различных компонентов отработавших газов. Например, система впрыска восстановителя может быть установлена для впрыска подходящего восстановителя, например, ЖВС, в каталитический нейтрализатор 71 ИКВ. Однако, могут быть использованы различные альтернативные подходы, например, твердые гранулы карбамида, которые генерируют пары аммиака, которые, затем, вводят или дозируют для каталитического нейтрализатора 71 ИКВ. В еще одном примере, катализатор-ловушка NO может быть расположен выше по потоку от каталитического нейтрализатора 71 ИКВ для генерирования аммиака для каталитического нейтрализатора ИКВ в зависимости от степени обогащения воздушно-топливного отношения, подводимого к катализатору-ловушке NO. В качестве еще одного примера, катализатор-ловушка NO может быть расположен выше или ниже по потоку от каталитического нейтрализатора 71 ИКВ, а источник карбамида может быть использован для получения аммиака для каталитического нейтрализатора ИКВ. В качестве еще одного примера, пассивный адсорбер NO может быть расположен выше или ниже по потоку от каталитического нейтрализатора 71 ИКВ, а источник карбамида может быть использован для получения аммиака для каталитического нейтрализатора ИКВ.
Выхлопная система может дополнительно содержать систему подачи и/или хранения восстановителя, например, систему 121 дозирования ЖВС. Как отмечено в данном документе, ЖВС может быть жидким восстановителем, например, водным раствором карбамида, хранимым в емкости для хранения, например, в резервуаре хранения. В одном из примеров, система 121 дозирования ЖВС может содержать резервуар 111 ЖВС для хранения ЖВС на борту и трубопровод 123 подачи ЖВС, который соединяет резервуар ЖВС с выхлопным каналом через инжектор 125 ЖВС в каталитическом нейтрализаторе 71 ИКВ или выше по течению от него. Резервуар 111 ЖВС может иметь различные формы и может содержать заправочный патрубок 113 и соответствующую заглушку и/или дверцу в корпусе транспортного средства. Заправочный патрубок 113 может быть выполнен с возможностью вмещения насадки для пополнения ЖВС. Дополнительно, датчик 133 температуры ЖВС может быть соединен с резервуаром 111 ЖВС для обеспечения показания температуры ЖВС.
Инжектор 125 ЖВС в трубопроводе 123 подачи ЖВС впрыскивает ЖВС в отработавшие газы выше по потоку от каталитического нейтрализатора 71 ИКВ. Контроллер 12 может использовать инжектор 125 ЖВС для управления временем и величиной впрыскиваний ЖВС. Система 121 дозирования ЖВС может дополнительно содержать насос 127 ЖВС. Насос 127 ЖВС может быть использован для повышения давления и передачи ЖВС в трубопровод 123 подачи ЖВС. Датчик 131 давления, соединенный с трубопроводом 123 подачи ЖВС выше по потоку от насоса 127 ЖВС и ниже по потоку от инжектора 125 ЖВС, может быть включен в состав системы 121 дозирования ЖВС для обеспечения показаний давления подачи ЖВС. Кроме того, насос 127 ЖВС может содержать возвратный клапан 129, который при приведении в действие (например, под напряжением) изменяет направление перекачивания насоса 127 ЖВС на обратное. Например, возвратный клапан 129 может изменить направление протекания ЖВС на обратное через трубопровод 123 подачи ЖВС таким образом, что ЖВС протекает от инжектора 125 ЖВС к резервуару 111 ЖВС.
Дополнительно, один или более датчиков, например, давления, температуры и/или оксидов азота, могут быть включены в состав выхлопной системы двигателя и/или системы 70 снижения токсичности выбросов для контроля параметров, связанных с устройствами, включенными в состав системы снижения токсичности выбросов. Например, один или более датчиков могут быть использованы для определения количества аммиака, хранимого в каталитическом нейтрализаторе 71 ИКВ, в зависимости от температуры каталитического нейтрализатора, показаний датчика отработавших газов, количества восстановителя, впрыскиваемого в каталитический нейтрализатор ИКВ и т.д.
Контроллер 12 показан на Фиг. 1 в качестве микрокомпьютера, содержащего микропроцессорное устройство 102, порты 104 ввода/вывода, электронное устройство хранения данных для исполняемых программ и калибровочных значений показанное в качестве микросхемы 106 постоянного запоминающего устройства, в данном конкретном примере, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимую память 110, и шину данных. Контроллер 12 может получать различные сигналы от датчиков, соединенных с двигателем 10, в дополнение к тем сигналам, рассмотренным ранее, содержащие измерение массового расхода всасываемого воздуха (МРВ) от датчика 120 МРВ; температуру охлаждающей жидкости двигателя (ТОЖД) от датчика 112 температуры, соединенного с охлаждающей рубашкой 114; сигнал профиля зажигания (ПЗ) от датчика 118 на эффекте Холла (или датчика другого типа), соединенного с коленчатым валом 40; положение дроссельной заслонки (ПДЗ) от датчика положения дроссельной заслонки; и сигнал абсолютного давления в коллекторе (АДК) от датчика 122 АДК. Сигнал частоты вращения двигателя (ЧВД), могут генерировать посредством контроллера 12 из сигнала ПЗ. Сигнал давления в коллекторе ДВК от датчика 122 ДВК может быть использован для обеспечения показаний вакуума или давления во впускном коллекторе. В одном из примеров, датчик 118 на эффекте Холла, который также используют в качестве датчика частоты вращения двигателя, может производить заранее заданное число равномерно распределенных импульсов на каждый оборот коленчатого вала. Постоянное запоминающее устройство 106 хранения данных может быть запрограммировано с машиночитаемыми данными, представляющими инструкции, исполняемые процессором 102 для выполнения раскрытых ниже способов, а также других вариантов, которые были предположены, но не указаны конкретно.
Контроллер 12 может быть соединен с возможностью связи с внешним удаленным вычислительным устройством 90 посредством беспроводной сети 13, что может включать в себя Wi-Fi, Bluetooth, сотовую связь, беспроводной протокол передачи данных и т.д. Удаленное вычислительное устройство 90 может содержать, например, процессор 92 для выполнения инструкций, память 94 для хранения указанных инструкций, пользовательский интерфейс 95 для обеспечения возможности пользовательского ввода (например, клавиатуру, сенсорный экран, мышь, микрофон, камера и т.д.) и дисплей 96 для отображения графической информации. В связи с этим, удаленное вычислительное устройство 90 может содержать любое подходящее вычислительное устройство, включая персональный компьютер (например, настольный компьютер, ноутбук, планшет и т.д.), интеллектуальное устройство (например, смартфон и т.д.), и т.д. Как раскрыто дополнительно в данном документе и согласно Фиг. 2, система 12 управления может быть выполнена с возможностью передачи и приема информации относительно состояния системы 121 дозирования ЖВС (также, как и других условий работы двигателя, например, частоты вращения двигателя), к удаленному вычислительному устройству 90 и от него, которое может в свою очередь отображать информацию посредством дисплея 96. Как будет более подробно раскрыто на Фиг. 2, такая информация может быть использована для связи с техническим специалистом сервисной службы для координации очистки инжектора ЖВС.
Как раскрыто выше, на Фиг. 1 представлен только один цилиндр многоцилиндрового двигателя, и каждый цилиндр может также содержать собственный набор впускных/выхлопных клапанов, топливный инжектор и т.д.
Обратимся теперь к Фиг. 2, на которой показана высокоуровневая схема работы примера способа 200 для очистки засоренного карбамидом инжектора ЖВС. Более конкретно, способ 200 может включать в себя прикладное программное обеспечение (приложение) для доступа технического специалиста сервисной службы (например, пользователя) к запуску команд системы двигателя через вычислительное устройство, содержащее, например, удаленное вычислительное устройство (например, удаленное вычислительное устройство 90, представленное на Фиг. 1) или систему управления транспортным средством (например, контроллер 12, представленный на Фиг. 1). Такое приложение может быть запущено в ответ на диагностический код неисправности, указывающий на засорение инжектора ЖВС (например, инжектора ЖВС 125, представленного на Фиг. 1) для выполнения процедуры очистки инжектора ЖВС, например, посредством работы системы двигателя в режиме очистки инжектора ЖВС на холостом ходу. Способ 200 будет раскрыт со ссылкой на системы, раскрытые в данном документе и показанные на Фиг. 1, хотя следует понимать, что аналогичные способы могут быть применены к другим системам, без отступления от объема настоящего раскрытия.
Части способа 200 могут быть выполнены контроллером, например, контроллером 12, представленным на Фиг. 1. Части способа 200, которые выполняют посредством контроллера, могут храниться на контроллере в виде исполняемых инструкций в долговременной памяти, причем такие части способа 200 доступны на основании пользовательского ввода для приложения и/или запрограммированных инструкций приложения. Части способа 200, выполняемые посредством контроллера, включают в себя инструкции, которые исполняются посредством контроллера на основании инструкций, хранимых в памяти контроллера, и в сочетании с сигналами, полученными от датчиков различных систем транспортного средства, например, датчиков, раскрытых выше согласно Фиг. 1 (например, датчика 131 давления). На основании пользовательского ввода и инструкций приложения, контроллер может применять исполнительные механизмы системы управления двигателем и системой снижения токсичности выбросов (например, дроссельного клапана 62 всасываемого воздуха, лопаток 165 ТИГ, насоса 127 ЖВС и инжектора 125 ЖВС, представленных на Фиг. 1) для регулировки работы двигателя, например, посредством перехода в режим очистки инжектора ЖВС в соответствии со способом, раскрытым ниже.
Начало способа 200 находится на шаге 202 и включает в себя измерение и/или оценку условий работы двигателя. Оцениваемые условия могут включать в себя, например, нагрузку двигателя, частоту вращения двигателя, расход воздуха и давление воздуха в коллекторе, положение дроссельной заслонки, давление отработавших газов, температуру отработавших газов и т.д. Условия работы могут быть измерены посредством одного или более датчиков, соединенных с возможностью связи с контроллером или, могут быть выведены на основании доступных данных. В качестве примера, двигатель может работать на холостом ходу на шаге 202.
На шаге 203 определяют наличие показания засоренности инжектора ЖВС. Например, диагностический код неисправности (ДКН), указывающий на засорение инжектора ЖВС, может быть сохранен в памяти контроллера (например, в долговременной памяти). Посредством контроллера могут определить, что инжектор ЖВС засорен и установить соответствующий ДКН в соответствии со способом, представленном на Фиг. 3, например, как будет раскрыто ниже.
Если засорение инжектора ЖВС не указано, например, когда соответствующий ДКН не сохранен в памяти контроллера, способ 200 переходит на шаг 205 и включает в себя поддержание условий работы. Например, инжектор ЖВС не будет очищен и может продолжать передачу ЖВС по команде. После шага 205, способ 200 переходит к завершению.
Если показано засорение инжектора ЖВС на шаге 203, например, посредством соответствующего ДКН, способ 200 переходит на шаг 204, и включает в себя получение сигнала о сбросе (очистке) кодов ДКН схемы инжектора ЖВС. Например, ДКН схемы инжектора ЖВС могут быть сброшены техническим специалистом сервисной службы. В другом примере, контроллер может быть выполнен с возможностью сброса ДКН схемы инжектора ЖВС. ДКН схемы инжектора ЖВС может включать в себя (но не ограничиваясь этим) показание недостаточного потока через инжектор ЖВС (например, засорения инжектора ЖВС). Так, получение сигнала о сбросе ДКН схемы инжектора ЖВС может служить запросом на переход двигателя для работы в режиме очистки инжектора ЖВС.
После очистки кодов, способ 200 переходит на шаг 206, и включает в себя работу двигателя на высокой частоте вращения холостого хода и регулировку положения лопатки ТИГ турбонагнетателя и положения дроссельной заслонки клапана всасываемого воздуха. Например, частота вращения двигателя в режиме холостого хода может быть увеличена до заранее заданной частоты вращения (например, числа оборотов холостого хода при очистке), например, 1500 ЧВД, что выше, чем частота вращения двигателя в режиме холостого хода вне режима очистки инжектора ЖВС (например, при отсутствии выполнения способа 200). Лопатки ТИГ могут быть отрегулированы из первого положения лопатки, которое может соответствовать положению лопатки ТИГ во время работы двигателя в режиме холостого хода вне режима очистки инжектора ЖВС, до второго, еще более закрытого (например, менее открытого), положения лопатки. В качестве не ограничивающего примера, лопатки ТИГ могут быть отрегулированы до 80% от полностью закрытого положения. Дроссельный клапан всасываемого воздуха может быть отрегулирован из первого положения дроссельного клапана всасываемого воздуха, которое может соответствовать положению дроссельного клапана всасываемого воздуха во время работы двигателя в режиме холостого хода вне режима очистки инжектора ЖВС, до второго, еще более закрытого (например, менее открытого) положения дроссельного клапана всасываемого воздуха. В качестве не ограничивающего примера, дроссельный клапан всасываемого воздуха может быть отрегулирован до 80% от полностью закрытого положения. Кроме того, может быть предотвращено переключение передач трансмиссии, даже если был запрос оператора транспортного средства, ввиду воздействия увеличенной частоты вращения холостого хода двигателя на трансмиссию. При запуске двигателя на высокой частоте вращения холостого хода температура двигателя может быть повышена. Работа двигателя с большим закрытием дроссельного клапана всасываемого воздуха уменьшает поток всасываемого воздуха в двигатель во время работы в режиме очистки инжектора ЖВС, по сравнению с величиной потока всасываемого воздуха в двигатель при работе двигателя на холостом ходу вне режима очистки инжектора ЖВС, для эквивалентных температуры окружающей среды и температуры двигателя, что дополнительно увеличивает температуру отработавших газов. Кроме того, работа с дополнительно закрытыми лопатками ТИГ увеличивает скорость отработавших газов, проходящих через турбонагнетатель, что обеспечивает  величину наддува, чем в случае, когда лопатки ТИГ находятся в более открытом положении во время холостого хода вне режима очистки инжектора ЖВС для эквивалентных температуры окружающей среды и температуры двигателя, и увеличивает обратное давление отработавших газов, что дополнительно увеличивает температуру отработавших газов. Повышенная температура отработавших газов может привести к повышению температуры каталитического нейтрализатора ИКВ до уровня, при котором карбамид в ЖВС не будет вызывать деградацию, в то время как холодный каталитический нейтрализатор ИКВ может быть засорен впрыском карбамида.
На шаге 208 определяют, превышает ли температура отработавших газов первое пороговое значение температуры, и выше ли температура ЖВС, чем температура точки замерзания ЖВС. Температуру отработавших газов могут измерять датчиком температуры отработавших газов (например, датчиком 128 температуры отработавших газов, представленным на Фиг. 1). Например, первое пороговое значение температуры может быть температурой отработавших газов, выше которой ожидается, что каталитический нейтрализатор ИКВ будет по-прежнему достаточно горячим для исключения засорения впрыском карбамида на всем протяжении процесса очистки инжектора ЖВС. В одном из не ограничивающих примеров, первое пороговое значение температуры отработавших газов составляет 200°С, но оно может быть отрегулировано с помощью калибровочного файла. Температура ЖВС может быть измерена, например, датчиком температуры в резервуаре ЖВС (например, датчиком 133 температуры ЖВС, представленным на Фиг. 1). Точкой замерзания ЖВС может быть температура, выше которой ЖВС является жидкостью, а ниже которой ЖВС является твердым веществом (например, приблизительно -11°С). В другом примере, она может быть определена, если температура ЖВС выше, чем пороговое значение температуры ЖВС, которая может быть равна температуре точки замерзания ЖВС или может быть больше, чем температура точки замерзания ЖВС.
Если температура отработавших газов не превышает первое пороговое значение температуры и/или если температура ЖВС не превышает температуру точки замерзания (или пороговое значение температуры ЖВС), способ переходит на шаг 210 и включает в себя обогрев транспортного средства, прежде чем повторить процедуру очистки инжектора ЖВС. Например, двигатель может продолжать работать при повышенной частоте вращения холостого хода. В качестве альтернативы, транспортное средство может быть приведено в движение для ускорения нагрева двигателя и ЖВС. Например, продолжительность движения, требуемая для оттаивания резервуара ЖВС, может меняться в зависимости от количества замороженного вещества в резервуаре, причем продолжительность движения увеличивается при увеличении количества замороженного вещества. Следуя на шаг 210, способ 200 переходит к завершению.
Вернемся на шаг 208, если температура отработавших газов выше, чем первое пороговое значение, а температура ЖВС выше, чем температура точки замерзания (или пороговая температура ЖВС), способ переходит на шаг 212 и включает в себя управление инжектором ЖВС и насосом ЖВС для передачи ЖВС и запуска первого таймера дозирования (например, для фазы дозирования ЖВС). Например, напряжение (например, 12 В) может быть подведено к насосу ЖВС (например, насосу ЖВС 127, представленному на Фиг. 1) с рабочим циклом, определяемым на основании калибровочных значений, заданных приложением, для подачи желаемого количества ЖВС (например, 25 грамм) при желаемой скорости потока (например, 400 мг/с). Кроме того, рабочий цикл активации насоса ЖВС может быть изменен для достижения целевого давления подачи ЖВС, причем давление подачи ЖВС измеряется с помощью датчика давления системы дозирования ЖВС (например, датчика 131 давления, представленного на Фиг. 1). Когда целевое давление подачи достигнуто и стабилизировано, инжектор ЖВС может быть приведен в открытое положение для впрыска ЖВС. Первый таймер дозирования может быть запущен для измерения продолжительности подачи ЖВС, что будет более подробно раскрыто ниже. Например, первый таймер дозирования может быть установлен на первую продолжительность в диапазоне 1-3 минут (например, 1.2 минуты).
На шаге 214 способ включает в себя контроль рабочего цикла насоса ЖВС (например, рабочего цикла активации насоса ЖВС). Рабочий цикл насоса ЖВС обеспечивает показание степени засорения инжектора ЖВС; при увеличении степени засорения инжектора ЖВС, рабочий цикл ЖВС насоса уменьшается. Например, если ЖВС не протекает ввиду засорения инжектора ЖВС, заданный пониженный рабочий цикл насоса ЖВС может поддерживать целевое давление подачи ЖВС. Как только ЖВС начнет протекать через инжектор ЖВС, заданный рабочий цикл ЖВС будет увеличен для поддержания целевого давления подачи ЖВС. Изменение в рабочем цикле насоса может быть использовано для идентификации отсутствия потока через инжектор и нормальных условий потока, что будет раскрыто ниже. В качестве альтернативы, давление и объем подачи ЖВС могут контролировать и сравнивать с калибровочными значениями потока, представляющими номинальные значения инжектора ЖВС.
На шаге 216 определяют, превышает ли рабочий цикл ЖВС насоса пороговый рабочий цикл в течение минимальной продолжительности. То есть, определяют, поддерживается ли работа насоса ЖВС при рабочем цикле насоса, превышающим пороговое значение рабочего цикла, в течение всей минимальной продолжительности. Например, рабочий цикл насоса в процентах может составлять от 24 до 35% при нормальном потоке ЖВС (например, когда инжектор ЖВС не засорен), и, таким образом, пороговое значение рабочего цикла может составлять 23%. Как только рабочий цикл достигает порогового значения рабочего цикла, второй таймер может быть запущен и установлен на вторую продолжительность (например, минимальную продолжительность). Если рабочий цикл насоса падает ниже порогового значения рабочего цикла, второй таймер может быть установлен на ноль и запущен повторно, если рабочий цикл насоса ЖВС снова превышает пороговое значение рабочего цикла. В одном не ограничивающем примере, минимальная продолжительность составляет 30 секунд. Дополнительно или в качестве альтернативы, на шаге 216 может быть определено, превышает ли давление подачи насоса ЖВС пороговое значение давления подачи и превышает ли объем подаваемого ЖВС пороговое значение объема. На шаге 216 способ может также включать в себя отображение параметров системы (например, процентного содержания рабочего цикла насоса ЖВС, давления подачи насоса ЖВС и температуры отработавших газов двигателя) для технического специалиста сервисной службы при помощи устройства отображения (например, дисплея 96, представленного на Фиг. 1).
Если рабочий цикл насоса ЖВС превышает пороговое значение рабочего цикла в течение минимальной продолжительности, способ переходит на шаг 218 и включает в себя остановку подачи ЖВС и опустошение трубопровода ЖВС. Например, величина напряжения, подаваемого на насос ЖВС, может быть уменьшена до 0 В, и, таким образом, сжатый ЖВС не будет подаваться к инжектору ЖВС. Кроме того, частота вращения холостого хода двигателя может быть снижена до нормальной частоты вращения двигателя (например, частоты вращения холостого хода двигателя вне режима очистки инжектора ЖВС, например, в ответ на запуск двигателя и без дополнительного управления частотой вращения холостого хода двигателя), а лопатки ТИГ и дроссельный клапан всасываемого воздуха могут быть возвращены в исходное (например, первое) положение. Трубопровод ЖВС может быть опустошен, например, путем активации продувочного цикла. При запросе продувочного цикла, инжектор ЖВС может быть приведен в открытое положение, а насос ЖВС может быть активирован с помощью возвратного клапана (например, возвратного клапана 129, представленного на Фиг. 1). При управлении возвратным клапаном (например, напряжением), направление потока ЖВС через насос ЖВС меняется на обратное, создавая вакуум в системе дозирования ЖВС, который выводит ЖВС из трубопровода ЖВС и инжектора ЖВС и обратно в резервуар ЖВС. Как только цикл продувки окончен (например, после активации насоса ЖВС с возвратным клапаном, с заданной продолжительностью, определяемой на основании калибровочных значений приложения), инжектор ЖВС закрывают, а возвратный клапан возвращают в отключенное состояние. Применение вакуума к системе дозирования ЖВС может привести к пропуску по-прежнему застрявших кристаллов карбамида в инжекторе ЖВС. Оставшиеся кристаллы затем могут быть повторно растворены посредством впрыска системой дозирования ЖВС свежего ЖВС.
На шаге 220 способ включает в себя показание возобновления потока через инжектор ЖВС, например, сообщение показания восстановления потока через инжектор ЖВС может быть отображено для технического специалиста сервисной службы. Сообщение может дополнительно содержать инструкции для продолжения процедуры ремонта в соответствии с руководством по эксплуатации. В другом примере, показание восстановления потока через инжектор ЖВС, может включать в себя сохранение показания в памяти контроллера. Дополнительно, подача ЖВС может быть доступна в ответ на требование, что раскрыто согласно Фиг. 3. Следуя на шаг 220, способ 200 переходит к завершению.
Возвращаясь на шаг 216, если рабочий цикл насоса ЖВС не превышает пороговое значение рабочего цикла в течение минимальной продолжительности, способ переходит на шаг 222 и включает в себя определение того, является ли температура отработавших газов ниже второго порогового значения температуры. Второе пороговое значение температуры может относиться к температуре отработавших газов, ниже которой отработавшие газы не могут нагревать каталитический нейтрализатор ИКВ для предотвращения порчи каталитического нейтрализатора ИКВ карбамидом. Например, второе пороговое значение температуры может находиться в диапазоне 185-195°С (в частности, 190°С).
Если температура отработавших газов не ниже второго порогового значения температуры отработавших газов, способ переходит на шаг 224 и включает в себя определение того, завершен ли первый таймер дозирования для фазы дозирования ЖВС (запущенный на шаге 212). В одном из примеров, первый таймер дозирования может быть завершен, если он отсчитал заданную продолжительность (например, 1.2 минуты) и достиг нуля. В другом примере, первый таймер дозирования может быть завершен, если он отсчитал значения от нуля и достиг заданной продолжительности. Таким образом, первый таймер дозирования может быть завершен по истечении первой продолжительности.
Если таймер фазы дозирования ЖВС (например, первый таймер дозирования) не завершен на шаге 224, способ переходит на шаг 226 и включает в себя продолжение подачи ЖВС. Например, насос ЖВС может быть по-прежнему активным, с ненулевым напряжением, подаваемым при ненулевом рабочем цикле для продолжения подачи ЖВС при желаемой скорости потока и целевом давлении подачи ЖВС, и инжектор ЖВС переводят в открытое положение для впрыска ЖВС после достижения целевого давления подачи и его стабилизации. После шага 226, способ возвращается на шаг 216 и включает в себя определение того, превышает ли рабочий цикл насоса ЖВС пороговое значение рабочего цикла в течение минимальной продолжительности, что раскрыто выше. Если вместо этого на шаге 224 таймер фазы дозирования ЖВС завершен, способ переходит на шаг 228 и включает в себя остановку подачи ЖВС и опустошение трубопровода ЖВС. Подача ЖВС может быть остановлена и трубопровод ЖВС может быть опустошен, и затем заполнен, как было раскрыто ранее на шаге 218.
Возвращаясь на шаг 222, если температура отработавших газов меньше, чем второе пороговое значение температуры отработавших газов, способ переходит на шаг 228 и включает в себя остановку подачи ЖВС и опустошение трубопровода ЖВС, как раскрыто выше.
На шаге 230 способ 200 включает в себя определение того, является ли количество попыток процедуры очистки меньше порогового количества. Например, приложение может отслеживать количество раз, когда трубопровод ЖВС был опустошен (как на шаге 228), или количество раз, когда истекло время первого таймера дозирования, в качестве показаний количества раз выполнения процедуры. Пороговое количество может быть отличным от нуля калибровочным значением, например, может быть равно четырем, выше которого, как ожидается, дальнейшие попытки очистки инжектора ЖВС с использованием способа 200 не приведут к восстановлению потока через инжектор. Если количество попыток процедуры очистки (например, количество раз, когда трубопровод ЖВС был опустошен во время способа 200), не ниже порогового количества (например, оно равно пороговому количеству), способ включает в себя указание на недостаточный поток через инжектор ЖВС на шаге 232. То есть, инжектор ЖВС не может быть очищен использованием способа 200 и режима очистки инжектора ЖВС. Указание на недостаточный поток через инжектор ЖВС может включать в себя установку соответствующего ДКН в контроллере и/или формирование отображаемого сообщения. Например, ДКН может указывать на деградацию инжектора ЖВС и может быть сохранен в долговременной памяти контроллера. Отображаемое сообщение может содержать дополнительные инструкции для технического специалиста сервисной службы для продолжения диагностики инжектора ЖВС, как указано в руководстве по эксплуатации. Например, инжектор ЖВС может быть извлечен из транспортного средства и очищен вручную или может быть заменен, как указано. Затем данный способ переходит к завершению.
Возвращаясь на шаг 230, если количество попыток процедуры очистки меньше порогового количества, способ возвращается на шаг 206 и включает в себя запуск двигателя с повышенной частотой вращения холостого хода двигателя с лопатками ТИГ и дроссельным клапаном всасываемого воздуха во вторых, более закрытых положениях. В дополнение к этому, сообщение может быть отображено для технического специалиста сервисной службы с указанием прогресса процедуры очистки. Например, сообщение может показывать состояние, что процесс нагрева будет повторен для начала следующей фазы процесса очистки. Таким образом, процедура очистки может быть выполнена повторно пороговое количество раз, прежде чем недостаточный поток через инжектор ЖВС будет указан на шаге 232, а режим очистки инжектора ЖВС будет считаться неудачным для восстановления потока через инжектор ЖВС.
В продолжение, на Фиг. 3 показан пример способа 300 для обнаружения засорения инжектора ЖВС (например, инжектора 125 ЖВС, представленного на Фиг. 1) в системе дозирования ЖВС (например, системе дозирования 121 ЖВС, представленной на Фиг. 1) транспортного средства. Кроме того, способ 300 включает в себя попытку очистки засоренного инжектора до указания недостаточного потока через инжектор ЖВС. Инструкции для осуществления способа 300 и остальных способов, содержащихся в данном документе, могут быть выполнены при помощи контроллера (например, контроллера 12, представленного на Фиг. 1, на основании инструкций, хранимых в памяти контроллера, и в сочетании с сигналами, полученными от датчиков системы двигателя, например, от датчиков, раскрытых выше согласно Фиг. 1 (например, датчика 131 давления). Контроллер может применять различные исполнительные механизмы двигателя системы двигателя (например, насос 127 ЖВС и инжектор 125 ЖВС, представленные на Фиг. 1) для регулировки работы двигателя в соответствии со способами, раскрытыми ниже. Если недостаточный поток через инжектор ЖВС показан в соответствии со способом 300, представленным на Фиг. 3, контроллер, в комбинации с прикладным программным обеспечением и входным сигналом от пользователя (например, технического специалиста сервисной службы), может выполнять процедуру очистки инжектора ЖВС, например, в соответствии со способом 200, представленным на Фиг. 2. Например, способ 300, представленный на Фиг. 3, может включать в себя работу двигателя в первом режиме, а способ 200, представленный на Фиг. 2, может включать в себя работу двигателя во втором режиме, который может быть режимом очистки инжектора ЖВС, как раскрыто согласно Фиг. 2.
x
x
x
Начало способа 300 находится на шаге 302 и включает в себя измерение и/или оценку условий работы. Оцененные условия могут включать в себя, например, нагрузку двигателя, частоту вращения двигателя, расход воздуха и давление воздуха в коллекторе, положение дроссельной заслонки, температуру окружающей среды, температуру отработавших газов, количество аммиака, хранимого в каталитическом нейтрализаторе ИКВ и т.д. Условия работы могут быть измерены посредством одного или более датчиков, соединенных с возможностью связи с контроллером или, могут быть выведены на основании доступных данных. Например, как было раскрыто согласно Фиг. 1, один или более датчиков могут быть использованы для определения количества аммиака, хранимого в каталитическом нейтрализаторе ИКВ, например, на основании температуры каталитического нейтрализатора ИКВ (измеренной посредством датчика температуры), данных от датчика отработавших газов (например, концентрации NO, измеренной посредством датчика NO), количества восстановителя, впрыскиваемого в каталитический нейтрализатор ИКВ и т.д. Контроллер может получать входные данные по меньшей мере об одном из следующих: температура каталитического нейтрализатора ИКВ, концентрация NO, и количество восстановителя, впрыснутого в каталитический нейтрализатор ИКВ в таблице преобразования, алгоритме или уравнении, и выводить данные о количестве аммиака, хранимого в каталитическом нейтрализаторе ИКВ, в одном из примеров.
x
x
x
x
x
x
На шаге 304 определяют наличие условий для впрыска ЖВС. Например, условия для впрыскивания ЖВС могут включать в себя по меньшей мере одно из следующего: количество аммиака, хранимого в каталитическом нейтрализаторе ИКВ (например, в каталитическом нейтрализаторе 71 ИКВ, представленном на Фиг. 1), меньшее, чем пороговое количество, частоту вращения двигателя, большую, чем пороговая частота вращения, и концентрацию NO в отработавших газах, большую, чем пороговая концентрация. Пороговое количество может относиться к количеству хранимого аммиака, ниже которого может быть недостаточно аммиака доступного для снижения NO при запуске транспортного средства, например. Пороговая частота вращения может относиться к частоте вращения двигателя, ниже которой может быть затруднена точная подача ЖВС на пониженной скорости потока, соответствующей пониженной мощности двигателя (и пониженному содержанию NO). Пороговая концентрация может относиться к концентрации NO, выше которой может быть указана необходимость дополнительного уменьшения содержания NO для поддержания содержания NO в отработавших газах транспортного средства в рамках регламентированных стандартов по выбросам.
Если не соблюдены условия впрыскивания ЖВС, способ 300 переходит на шаг 306 и не включает в себя приведение в действие насоса ЖВС и поддерживает инжектор ЖВС закрытым. При не активированном насосе ЖВС (например, насосе 127 ЖВС, представленном на Фиг. 1), ЖВС не будет перекачиваться из резервуара ЖВС системы подачи (например, резервуара 111, представленного на Фиг. 1) к инжектору ЖВС. При закрытом по-прежнему инжекторе ЖВС, ЖВС не будет впрыснута в отработавшие газы выше по потоку от каталитического нейтрализатора ИКВ. После шага 306, способ 300 переходит к завершению.
x
x
x
Возвращаясь на шаг 304, если соблюдены условия для впрыскивания ЖВС, например, при по меньшей мере одном из следующего: количество аммиака, хранимое в каталитическом нейтрализаторе ИКВ меньше, чем пороговое количество, частота вращения двигателя выше, чем пороговая частота вращения, и концентрация NO выше, чем пороговая концентрация, способ 300 переходит на шаг 308 и включает в себя определения скорости подачи ЖВС. Например, скорость подачи ЖВС может быть определена на основании текущего уровня NO в отработавших газах, температуры окружающей среды, температуры отработавших газов и количества впрыска топлива в цилиндры двигателя и т.п. В одном из примеров, контроллер может получать входные данные по меньшей мере об одном из следующих: текущий уровень NO в отработавших газах, температура окружающей среды, температура отработавших газов и количество впрыска топлива в цилиндры двигателя в таблице преобразования, алгоритме или уравнении, и выводить данные о количестве аммиака, хранимого в каталитическом нейтрализаторе ИКВ, в одном из примеров. Так, скорость подачи ЖВС может быть обновлена при изменении условий работы.
На шаге 310 способ 300 включает в себя приведение в действие насоса ЖВС и инжектора ЖВС для подачи ЖВС с определенной скоростью дозирования. Например, напряжение (в частности, 12 В) может быть подведено к насосу ЖВС при рабочем цикле, определенном на основании калибровочных значений, хранимых в памяти контроллера для определения скорости подачи ЖВС. Кроме того, рабочий цикл активации насоса ЖВС может быть отрегулирован для достижения целевого давления подачи ЖВС, причем давление подачи ЖВС измеряют с использованием датчика давления системы дозирования ЖВС (например, датчика 131 давления, представленного на Фиг. 1). Когда целевое давление подачи достигнуто и стабилизировано, инжектор ЖВС может быть приведен в открытое положение для впрыска ЖВС.
На шаге 312 способ 300 включает в себя контроль рабочего цикла насоса ЖВС. Поскольку рабочий цикл насоса ЖВС может быть отрегулирован на основании давления системы дозирования ЖВС, уменьшение рабочего цикла насоса ЖВС может указывать на то, что давление системы дозирования ЖВС по-прежнему повышено, например, когда поток ЖВС уменьшен из-за засорения инжектора ЖВС.
Вследствие этого, на шаге 314 определяют, меньше ли рабочий цикл насоса ЖВС, чем пороговое значение рабочего цикла. Пороговое значение рабочего цикла может быть величиной не равной нулю, ниже которой может быть выявлено отсутствие протекания ЖВС из инжектора ЖВС согласно требованию, например, при деградации инжектора ЖВС. При пониженной скорости подачи ЖВС, рабочий цикл насоса ЖВС может быть ниже, чем при повышенной скорости подачи ЖВС. Вследствие этого, пороговое значение рабочего цикла может быть определено на основании желаемой скорости подачи ЖВС, с увеличением порогового значения рабочего цикла при увеличении желаемой скорости подачи ЖВС. Контроллер может получать входные данные о скорости подачи ЖВС в таблице преобразования и выводить пороговое значение рабочего цикла, например.
Если рабочий цикл ЖВС не находится ниже, чем пороговое значение рабочего цикла, способ 300 переходит на шаг 316 и включает в себя продолжение подачи ЖВС. При рабочем цикле насоса ЖВС в номинальном диапазоне рабочего цикла для данной скорости подачи ЖВС, может быть определено, что инжектор ЖВС не засорен, и, таким образом, что ЖВС может по-прежнему подаваться на основании условий работы, как раскрыто выше. После шага 316, способ 300 переходит к завершению.
Возвращаясь на шаг 314, если рабочий цикл насоса ЖВС меньше, чем пороговое значение рабочего цикла, способ 300 переходит на шаг 318 и включает в себя определение того, меньше ли количество попыток очистки инжектора ЖВС, чем пороговое количество. Пороговое количество может относиться к количеству попыток контроллера по очистке инжектора ЖВС и восстановлению потока, например, посредством активации продувочного цикла, как будет раскрыто ниже, прежде чем недостаточный поток через инжектор ЖВС будет указан и будет необходима более тщательная процедура очистки, например, раскрытая согласно Фиг. 2. В некоторых примерах, пороговое количество может быть равно единице (например, контроллер может иметь только одну попытку восстановления потока), но в других примерах, пороговое количество может быть больше единицы. Пороговое количество может быть изменено с помощью калибровочного файла, например. Вследствие этого, контроллер может отслеживать количество раз активации продувочного цикла.
Если количество попыток очистки инжектора ЖВС меньше, чем пороговое количество, то контроллер может предпринять попытку очистки инжектора ЖВС и восстановления потока ЖВС, с переходом способа 300 на шаг 320 для остановки подачи ЖВС и активации продувочного цикла. Например, величина напряжения, поданного насосу ЖВС, может быть уменьшена до 0 В, и, таким образом, сжатый ЖВС не подаваться к инжектору ЖВС. При запросе продувочного цикла, инжектор ЖВС может быть приведен в открытое положение, а насос ЖВС может быть активирован с помощью управления возвратным клапаном. При управлении (например, при подаче напряжения) возвратным клапаном (например, возвратным клапаном 129, представленным на Фиг. 1), направление потока ЖВС через насос ЖВС меняется на обратное, создавая вакуум в системе дозирования ЖВС, который выводит ЖВС из трубопровода ЖВС и инжектора ЖВС обратно в резервуар ЖВС. Как только продувочный цикл окончен (например, после активации насоса ЖВС при управлении возвратным клапаном в течение заданной продолжительности), инжектор ЖВС может быть закрыт, а возвратный клапан может быть возвращен в отключенное состояние. Применение вакуума к системе дозирования ЖВС может ослабить застрявшие кристаллы карбамида в инжекторе ЖВС. Способ 300 может затем вернуться на шаг 310 для приведения в действие насоса ЖВС (без управления возвратным клапаном) и инжектора ЖВС для обеспечения определенной скорости подачи ЖВС. Таким образом, любые кристаллы карбамида, ослабленные посредством продувочного цикла, могут быть смыты или растворены. Контроллер может определить эффективность продувочного цикла при очистке инжектора ЖВС посредством контроля рабочего цикла насоса ЖВС на шаге 312 и определения того, превышает ли рабочий цикл насоса ЖВС пороговое значение рабочего цикла, или равен ему, на шаге 314, как раскрыто выше.
Возвращаясь на шаг 318, если количество попыток очистки инжектора ЖВС не ниже, чем пороговое количество, например, когда количество попыток очистки инжектора ЖВС равно пороговому количеству (например, продувочный цикл был активирован пороговое количество раз), способ 300 переходит на шаг 322 и включает в себя указание на недостаточный поток через инжектор ЖВС. Например, указание на недостаточный поток через инжектор ЖВС может включать в себя установку соответствующего ДКН в контроллере, например, посредством сохранения ДКН, указывающего на деградацию инжектора ЖВС, в долговременной памяти. Указание на недостаточный поток через инжектор ЖВС может дополнительно включать в себя подсветку светового индикатора неисправности (СИН), например, в области дисплея сообщений или на приборной панели транспортного средства для сигнала оператору транспортного средства о необходимости сервисного обслуживания транспортного средства. Подсветка СИН может дополнительно включать в себя указание причины включения СИН.
На шаге 324 способ 300 включает в себя отключение инжектора ЖВС. Например, насос ЖВС может быть по-прежнему дезактивирован, с отсутствием напряжения (т.е., напряжением 0 В), подведенным к насосу ЖВС. Кроме того, инжектор ЖВС может поддерживаться в закрытом положении. Таким образом, контроллер может не предпринимать попытку подачи ЖВС, даже когда соблюдены условия впрыска ЖВС (например, на шаге 304), пока соответствующие ДКН схемы инжектора ЖВС не будут очищены. После шага 324, способ 300 переходит к завершению.
Таким образом, на Фиг. 3 приведен способ для обеспечения ЖВС для выхлопной системы транспортного средства при помощи системы дозирования ЖВС, определения засорения инжектора ЖВС, и попытки очистки засорения и восстановления потока через инжектор до указания на недостаточный поток через инжектор ЖВС. Посредством применения вакуума к трубопроводу ЖВС, застрявшие кристаллы карбамида в инжекторе ЖВС могут быть ослаблены и затем выведены при подаче свежего ЖВС. Кроме того, свежий ЖВС может снова растворить кристаллы карбамида. Если процедура менее тщательной очистки, представленная на Фиг. 3, выполнена успешно при восстановлении потока через инжектор ЖВС, пока транспортное средство находится в движении, транспортное средство не будет иметь неисправности инжектора ЖВС (т.е., ДКН инжектора ЖВС не будет установлен), и более тщательная процедура очистки инжектора ЖВС, представленная на Фиг. 2, не производиться.
Совместно, способы, представленные на Фиг. 2-3 представляют способ для диагностирования деградации инжектора ЖВС в системе дозирования ЖВС в транспортном средства, например, имеет место засорение инжектора ЖВС, которое не может быть очищено посредством простого применения вакуума в системе дозирования ЖВС. В одном из примеров, способ может включать в себя определение недостаточного потока через инжектор ЖВС и, в ответ на это, сохранение диагностического кода в долговременной памяти, указывающего на засорение инжектора ЖВС; и определение восстановления потока через инжектор ЖВС (что может быть недостаточным потоком инжектора ЖВС) и, в ответ на это, активацию подачи ЖВС. В одном из примеров, определение недостаточного потока через инжектор ЖВС имеет место во время или на протяжении первого режима работы, который может быть номинальным режимом работы двигателя, или во время второго режима работы, который может быть режимом очистки инжектора ЖВС; и определение восстановления потока через инжектор ЖВС имеет место во время или на протяжении второго режима работы. В одном из примеров, способ может включать в себя определение того, необходимо ли выполнение одного или более из следующего: сохранения диагностического кода и работы во втором режиме работы, на основании определения присутствия недостаточного потока через инжектор ЖВС и определения присутствия восстановления потока через инжектор ЖВС. В качестве примера, в ответ на определение недостаточного потока через инжектор ЖВС во время или на протяжении первого режима работы и дополнительно в ответ на получение запроса извне транспортного средства или изнутри транспортного средства, двигатель может быть переведен во второй режим работы. В качестве другого примера, в ответ на определение восстановления потока через инжектор ЖВС во время или на протяжении второго режима работы, двигатель может быть переведен в первый режим работы.
Кроме того, инструкции, хранимые в памяти, могут включать в себя определение недостаточного потока через инжектор ЖВС и определение восстановления потока через инжектор ЖВС на основании рабочего цикла активации насоса ЖВС при управлении подачей ЖВС. В качестве примера, определение недостаточного потока через инжектор ЖВС может включать в себя случай, когда рабочий цикл активации насоса ЖВС, меньше, чем первое пороговое значение рабочего цикла, и определение восстановления потока через инжектор ЖВС может включать в себя случай, когда рабочий цикл активации насоса ЖВС, больше, чем второе пороговое значение рабочего цикла, которое может быть таким же или отличаться от первого порогового значения рабочего цикла. Инструкции, хранимые в памяти, могут дополнительно включать в себя, в ответ на переход из первого режима работы во второй режим работы, увеличение частоты вращения холостого хода двигателя от номинальной частоты вращения холостого хода до частоты вращения холостого хода режима очистки, отправку сигнала на дроссельный клапан всасываемого воздуха для снижения открытия дроссельного клапана всасываемого воздуха из первого положения дроссельного клапана всасываемого воздуха до второго, более закрытого, положения дроссельного клапана всасываемого воздуха, и отправку сигнала на лопатки ТИГ для снижения открытия лопаток ТИГ из первого положения лопаток, до второго, более закрытого положения лопаток. В дополнение к этому, инструкции, хранимые в памяти, могут дополнительно включать в себя, в ответ на переход из второго режима работы в первый режим работы, снижение частоты вращения холостого хода двигателя от частоты вращения холостого хода режима очистки до номинальной частоты вращения холостого хода, отправку сигнала на дроссельный клапан всасываемого воздуха для увеличения открытия дроссельного клапана всасываемого воздуха из второго положения дроссельного клапана всасываемого воздуха до первого положения дроссельного клапана всасываемого воздуха, и отправку сигнала на лопатки ТИГ для увеличения открытия лопаток ТИГ от второго положения лопатки к первому положению лопатки.
Таким образом, как показано посредством примеров в данном документе, способ работы и выполнения действий в ответ на определение недостаточного потока через инжектор ЖВС может включать в себя работу во втором режиме работы (например, работу двигателя в режиме холостого хода, с частотой вращения холостого хода двигателя, увеличенной до частоты вращения холостого хода двигателя в режиме очистки, с дроссельным клапаном всасываемого воздуха, переведенным во второе положение, и с лопатками ТИГ, переведенными во второе положение), определение по-прежнему присутствующего недостаточного потока через инжектор ЖВС (например, на основании рабочего цикла активации насоса ЖВС, не превышающего второй пороговый рабочий цикл в течение минимальной продолжительности) и выполнение действий в ответ это, а также работу в отсутствии недостаточного потока через инжектор ЖВС, определение того, что недостаточный поток через инжектор ЖВС отсутствует (например, на основании рабочего цикла активации насоса ЖВС, превышающего второе пороговое значение рабочего цикла в течение минимальной продолжительности, когда двигатель работает во втором режиме работы или на основании рабочего цикла активации насоса ЖВС, который не ниже, чем первое пороговое значение рабочего цикла, когда двигатель работает в первом режиме работы), и выполнение различных действий в ответ на это. Например, работа при наличии недостаточного потока через инжектор ЖВС может включать в себя установку диагностического кода и отключение подачи ЖВС таким образом, что инжектор ЖВС не может быть приведен в открытое положение, и насос ЖВС не может быть активирован для подачи ЖВС в выхлопной канал выше по потоку от каталитического нейтрализатора ИКВ. В качестве другого примера, работа при отсутствии недостаточного потока через инжектор ЖВС может включать в себя включение подачи ЖВС таким образом, что инжектор ЖВС может быть приведен в отрытое положение и может быть активирован насос ЖВС для подачи ЖВС в выхлопной канал выше по потоку от каталитического нейтрализатора ИКВ с определенной скоростью дозирования.
Далее, на Фиг. 4 показан пример прогнозной шкалы времени для очистки засоренного инжектора ЖВС в транспортном средстве. Инжектор ЖВС может быть включен в состав системы дозирования ЖВС в системе двигателя с наддувом, например, в системе двигателя, показанной на Фиг. 1, которая может дополнительно включать в себя турбонагнетатель с изменяемой геометрией. Инжектор ЖВС (например, инжектор 125 ЖВС, представленный на Фиг. 1) может быть очищен согласно способу, представленному на Фиг. 2, на основании ввода от пользователя (например, от технического специалиста сервисной службы) и программных инструкций прикладного программного обеспечения, например. Указание на засорение (например, деградацию) инжектора ЖВС представлено на графике 402, частота вращения двигателя показана на графике 404, положение дроссельного клапана всасываемого воздуха показано на графике 406, положение лопаток ТИГ показано на графике 408, температура отработавших газов показана на графике 410, температура ЖВС показана на графике 412, рабочий цикл насоса ЖВС в процентах показан на графике 414, направление подачи насоса ЖВС показано на графике 416, и указание на восстановление потока через инжектор ЖВС представлено на графике 418. Для всего выше обозначенного, на горизонтальной оси отображено время, причем время увеличивается по горизонтальной оси слева на право. На вертикальной оси представлен каждый из обозначенных параметров. Для графиков 404, 410, 412 и 414, значение каждого из обозначенных параметров увеличивается по направлению снизу-вверх. Для графиков 402 и 418, на вертикальной оси представлено наличие указание на засорение инжектора ЖВС или восстановления потока через инжектор ЖВС («да» или «нет»), соответственно. Для графиков 406 и 408, на вертикальной оси представлено положение дроссельного клапана всасываемого воздуха и лопаток ТИГ, соответственно, с размеченными положениями от закрытого (т.е., «полностью закрыт») к открытому (т.е. «полностью открыт») Для графика 416, на вертикальной оси представлено направление перекачивания насоса ЖВС, с обозначением «прямое», указывающим на перекачивание ЖВС из резервуара ЖВС к инжектору ЖВС, и обозначением «обратное», указывающим на перекачивание ЖВС от инжектора ЖВС в резервуар ЖВС. Кроме того, первое пороговое значение температуры отработавших газов указано посредством пунктирной линии 420, второе пороговое значение температуры отработавших газов указано посредством пунктирной линии 422, пороговое значение температуры ЖВС указано посредством пунктирной линии 424 и пороговое значение рабочего цикла насоса ЖВС указано посредством пунктирной линии 426.
До момента времени t1 указано засорение инжектора ЖВС, что представлено на графике 402. Например, соответствующий ДКН может быть сохранен на контроллере системы двигателя (например, контроллере 12, представленном на Фиг. 1), например, в долговременной памяти. Засорение инжектора ЖВС может быть обнаружено в соответствии со способом, представленным на Фиг. 3, например, при работе двигателя в первом режиме. До момента времени t1, двигатель (например, двигатель 10, представленный на Фиг. 1) запущен и работает на частоте вращения холостого хода (график 404), например, 600-1000 об/мин. Дроссельный клапан всасываемого воздуха (например, дроссельный клапан 62 всасываемого воздуха, представленный на Фиг. 1) частично открыт при первом положении дроссельного клапана всасываемого воздуха (график 406), а лопатки ТИГ (например, лопатки 165 ТИГ, представленные на Фиг. 1) полностью открыты в первом положении лопатки ТИГ (график 408). Температура отработавших газов (график 410) ниже как первого порогового значения температуры отработавших газов (пунктирная линия 420), так и второго порогового значения температуры отработавших газов (пунктирная линия 422). Температура ЖВС (график 412), например, измеренная датчиком температуры, соединенным с резервуаром ЖВС (например, датчиком 133 температуры, представленным на Фиг. 1), выше порогового значения температуры ЖВС (пунктирная линия 426), которая может быть точкой замерзания ЖВС, например. Поэтому ЖВС не заморожен. Кроме того, насос ЖВС (например, насос 127 ЖВС, представленный на Фиг. 1) не активирован, с рабочим циклом 0% (график 414).
В момент времени t1 ДКН схемы инжектора ЖВС очищены техническим специалистом сервисной службы и, поэтому, засорение инжектора ЖВС больше не указано (график 402). Однако, поток через инжектор ЖВС еще не восстановлен, как показано на графике 418. С очисткой ДКН, двигатель переходит к работе в режим очистки инжектора ЖВС (например, во второй режим) посредством увеличения частоты вращения холостого хода двигателя (график 404) до калибровочного значения повышенной частоты вращения холостого хода, например, 1500 ЧВД. Дроссельный клапан всасываемого воздуха более закрыт до второго положения дроссельного клапана всасываемого воздуха (например, до 80% от полностью закрытого положения), как показано на графике 406, а лопатки ТИГ более закрыты до второго положения лопаток ТИГ (например, до 80% от полностью закрытого положения), как показано на графике 408. В результате увеличения частоты вращения двигателя, снижения потока всасываемого воздуха, увеличения давления наддува, генерируемого ТИГ, и повышения обратного давления отработавших газов, генерируемого посредством частично закрытого положения лопаток ТИГ, температура отработавших газов (график 410) начинает увеличиваться, и в момент времени t2 превышает первое пороговое значение температуры отработавших газов (пунктирная линия 420). Превышение первого порогового значения температуры отработавших газов может указывать на то, что каталитической нейтрализатор ИКВ недостаточно нагрет для исключения деградации в процессе очистки инжектора ЖВС, как раскрыто согласно Фиг. 2. Таким образом, в ответ на температуру отработавших газов, превышающую первое пороговое значение температуры отработавших газов, в момент времени \2 активируют насос ЖВС (график 414) в прямом направлении (график 416) для перекачивания ЖВС из резервуара ЖВС к инжектору ЖВС при желаемой скорости потока и давлении подачи, например. Дополнительно, в момент времени t2 запускают таймер дозирования ЖВС с продолжительностью таймера, обозначенной d1, и контролируют рабочий цикл насоса ЖВС (например, посредством контроллера).
В момент времени t3, в ответ на рабочий цикл насоса ЖВС (график 414), превышающий пороговое значение рабочего цикла ЖВС (пунктирная линия 426), запускают второй таймер с продолжительностью второго таймера, обозначенной 62. Продолжительность d2 относится к минимальной продолжительности, в течение которой необходимо поддерживать рабочий цикл насоса ЖВС выше порогового значения рабочего цикла ЖВС, для указания на восстановление потока через инжектор ЖВС. Например, выше порогового значения рабочего цикла насоса ЖВС, насос ЖВС может работать в номинальном диапазоне для подачи ЖВС к не засоренному инжектору. Однако, между моментом времени t3 и моментом времени t4 рабочий цикл насоса ЖВС (график 414) уменьшается ниже порогового значения рабочего цикла ЖВС (пунктирная линия 426) до истечения времени второго таймера (например, до истечения минимальной продолжительности d2). Вследствие этого, восстановление потока через инжектор ЖВС не указано (график 418). Поскольку температура отработавших газов (график 410) остается выше второго порогового значения температуры отработавших газов (пунктирная линия 422) и время таймера дозирования ЖВС не истекло, подача ЖВС продолжена при включенном насосе ЖВС. Сохранение выше второго порогового значения температуры отработавших газов предотвращает деградацию каталитического нейтрализатора ИКВ за счет исключения засорения карбамидом, например.
В момент времени t4, рабочий цикл насоса ЖВС (график 414) снова превышает пороговое значение рабочего цикла насоса ЖВС (пунктирная линия 426). В результате, второй таймер перезапускают в момент времени t4. Однако, между моментом времени t4 и моментом времени t5, рабочий цикл насоса ЖВС (график 414) снова уменьшается ниже порогового значения рабочего цикла ЖВС (пунктирная линия 426) до истечения времени второго таймера. Вследствие этого, отсутствует указание на восстановление потока через инжектор ЖВС (график 418). Как раньше, поскольку температура отработавших газов (график 410) остается выше второго порогового значения температуры отработавших газов (пунктирная линия 422), а время таймера дозирования ЖВС не истекло, подачу ЖВС продолжают.
В момент времени t5 рабочий цикл насоса ЖВС (график 414) в третий раз превышает пороговое значение рабочего цикла насоса ЖВС (пунктирная линия 426) и второй таймер перезапускают. Рабочий цикл насоса ЖВС остается выше порогового значения рабочего цикла насоса ЖВС на всем протяжении минимальной продолжительности d2. В результате, при истечении минимальной продолжительности d2 в момент времени t6, указано восстановление потока через инжектор ЖВС (график 418). Кроме того, система дозирования ЖВС опустошена, например, посредством продувочного цикла, при котором активация возвратного клапана насоса ЖВС изменяет направление перекачивания насоса ЖВС (график 416). Также, в момент времени t6, при выполненной очистке инжектора ЖВС, частота вращения двигателя (график 404) снижена до частоты вращения холостого хода двигателя (например, номинальной частоты вращения холостого хода), дроссельной клапан всасываемого воздуха возвращают в первое положение дроссельного клапана всасываемого воздуха (график 406), а лопатки ТИГ (график 408) возвращают в первое положение лопаток ТИГ. В результате, температура отработавших газов (график 410) начинает снижаться. Температура ЖВС также уменьшается (график 412) при уменьшении температуры отработавших газов.
Если вместо этого рабочий цикл ЖВС насоса не остается выше порогового значения рабочего цикла насоса ЖВС (пунктирная линия 426) в течение минимальной продолжительности d2, к моменту времени, когда продолжительность d1 таймера дозирования истекла в момент времени t7, например, как показано пунктирным отрезком 414а, восстановление потока через инжектор ЖВС не будет указано, что представлено пунктирным отрезком 418а. Кроме того, если процедуру очистки инжектора ЖВС пытались выполнить пороговое количество раз (например, продолжительность d1 таймера дозирования ЖВС истекла пороговое количество раз без сохранения значения рабочего цикла насоса ЖВС выше порогового значения рабочего цикла ЖВС в течение минимальной продолжительности d2), может быть указано на засорение инжектора ЖВС, как показано штриховым отрезком 402а. При не успешной очистке, технический специалист сервисной службы может быть предупрежден о необходимости извлечения засоренного инжектора ЖВС для дополнительной очистки или замены, например. В противном случае, если процедуру очистки инжектора ЖВС не пытались выполнить четыре раза, двигатель может продолжить работу на повышенной частоте холостого хода с дроссельным клапаном всасываемого воздуха во втором положении дроссельного клапана всасываемого воздуха и лопатками ТИГ во втором положении лопаток ТИГ.
В момент времени t8, продувочный цикл завершен, и поэтому возвратный клапан обесточивают для восстановления прямого направления перекачивания насоса ЖВС (график 416). Например, система дозирования ЖВС может быть заполнена свежим ЖВС до отключения насоса ЖВС (например, рабочий цикл 0%). Посредством заполнения системы дозирования ЖВС, любые оставшиеся кристаллы карбамида могут быть растворены, и может быть предотвращен дополнительный рост кристаллов (например, посредством испарения любого оставшегося ЖВС в системе дозирования ЖВС после продувки).
Таким образом, система дозирования ЖВС может быть очищена от насоса ЖВС до выходного отверстия инжектора ЖВС. Процедура очистки может быть выполнена пороговое количество раз, пока не будет указан недостаточный поток через инжектор, что увеличивает вероятность того, что инжектор ЖВС может быть очищен по сравнению со случаем выполнения процедуры меньшее, чем пороговое, количество раз. Кроме того, ограничение процедуры пороговым количеством попыток может предотвратить избыточный износ компонентов системы дозирования ЖВС (например, насоса ЖВС), поскольку дополнительные попытки (например, больше порогового количества) могут иметь малую вероятность успешного восстановления потока, если поток ЖВС не был восстановлен за пороговое количество попыток. Кроме того, установка ДКН деградации (в частности, засорения) инжектора ЖВС может быть исключена, если применение вакуума в системе дозирования ЖВС, посредством активации продувочного цикла, позволяет очистить засорение во время движения транспортного средства.
Технический эффект выполнения процедуры очистки заключается в удалении кристаллов карбамида из инжектора ЖВС посредством подачи ЖВС под высоким давлением.
В качестве одного из примеров, способ включает в себя: при подаче жидкости для выхлопной системы дизельного двигателя (ЖВС) из системы дозирования ЖВС в выхлопной канал двигателя посредством инжектора ЖВС, указание на недостаточный поток через инжектор ЖВС в ответ на то, что рабочий цикл насоса ЖВС меньше первого порогового рабочего цикла; и работу двигателя в режиме очистки инжектора ЖВС в ответ на данное указание. В предыдущем примере, дополнительно или опционально, указание на недостаточный поток через инжектор ЖВС дополнительно происходит в ответ на то, что рабочий цикл насоса ЖВС остается меньше первого порогового рабочего цикла после активации продувочного цикла пороговое количество раз. В любом или во всех предыдущих примерах, дополнительно или опционально, активация продувочного цикла включает в себя приведение в открытое положение инжектора ЖВС и активацию насоса ЖВС при управлении возвратным клапаном в течение заданной продолжительности. В любом или во всех предыдущих примерах, дополнительно или опционально, режим очистки инжектора ЖВС включает в себя работу двигателя в режиме холостого хода. В любом или во всех предыдущих примерах дополнительно или опционально, режим очистки инжектора ЖВС дополнительно включает в себя увеличение частоты вращения холостого хода двигателя до заданной частоты вращения холостого хода, которая выше, чем в случае работы двигателя на холостом ходу вне режима очистки инжектора ЖВС, приведение в действие впускного дроссельного клапана в менее открытом положении впускного дроссельного клапана, чем при работе двигателя на холостом ходу вне режима очистки инжектора ЖВС, и приведение в действие лопаток турбины с изменяемой геометрией (ТИГ) в менее открытом положении лопаток, чем при работе двигателя на холостом ходу вне режима очистки инжектора ЖВС. В любом или во всех предыдущих примерах, режим очистки инжектора ЖВС дополнительно или опционально содержит: в ответ на превышение температурой отработавших газов первого порогового значения температуры отработавших газов, и на превышение температурой ЖВС порогового значения температуры, управление насосом ЖВС для подачи желаемого количества ЖВС в инжектор ЖВС через трубопровод ЖВС при желаемой скорости потока; установку таймера дозирования на первую продолжительность; измерение рабочего цикла насоса ЖВС; указание на восстановление потока через инжектор ЖВС в ответ на то, что рабочий цикл насоса ЖВС больше, чем второе пороговое значение рабочего цикла, в течение второй продолжительности, меньшей, чем первая продолжительность; прекращение подачи ЖВС и опустошение трубопровода ЖВС, в ответ на то, что рабочий цикл насоса ЖВС больше, чем второе пороговое значение рабочего цикла в течение второй продолжительности; прекращение подачи ЖВС и опустошение трубопровода ЖВС, в ответ на то, что рабочий цикл насоса ЖВС не больше, чем второе пороговое значение рабочего цикла в течение второй продолжительности перед истечением первой продолжительности; прекращение подачи ЖВС и опустошение трубопровода ЖВС, в ответ на падение температуры отработавших газов ниже второго порогового значения температуры отработавших газов, которое ниже первого порогового значения температуры отработавших газов; и указание на недостаточный поток через инжектор ЖВС после опустошения трубопровода ЖВС пороговое количество раз в течение режима очистки инжектора ЖВС. В любом или во всех предыдущих примерах, дополнительно или опционально, первая пороговая продолжительность составляет более 60 секунд, а вторая пороговая продолжительность составляет более 15 секунд. В любом или во всех предыдущих примерах, дополнительно или опционально, опустошение трубопровода ЖВС включает в себя приведение в открытое положение инжектора ЖВС и активацию насоса ЖВС при управлении возвратным клапаном в течение некоторой продолжительности.
В качестве еще одного примера, способ для транспортного средства включает в себя: установку диагностического кода, сохраненного в долговременной памяти, указывающего на деградацию инжектора ЖВС; получение запроса извне транспортного средства или изнутри транспортного средства для работы в режиме очистки инжектора ЖВС; и в ответ на получение запроса и очистку диагностического кода, выполнение режима очистки, включающего в себя работу двигателя при частоте вращения холостого хода режима очистки, которая превышает частоту вращения холостого хода двигателя вне режима очистки. В предыдущем примере, дополнительно или опционально, режим очистки также включает в себя уменьшение количества всасываемого воздуха при работе с частотой вращения холостого хода режима очистки, относительно количества всасываемого воздуха на холостом ходу вне режима очистки для эквивалентных температуры окружающей среды и температуры двигателя. В любом или во всех предыдущих примерах, дополнительно или опционально, положение дроссельного клапана всасываемого воздуха менее открыто, чем открытое положение дроссельного клапана всасываемого воздуха во время работы двигателя в режиме холостого хода вне режима очистки. В любом или во всех предыдущих примерах, дополнительно или опционально, величина наддува турбонагнетателя в режиме очистки выше, чем частота вращения холостого хода вне режима очистки для эквивалентных температуры окружающей среды и температуры двигателя, а положение лопаток ТИГ менее открыто, чем во время работы двигателя в режиме холостого хода вне режима очистки. В любом или во всех предыдущих примерах, дополнительно или опционально, во время режима очистки переключение передач трансмиссии предотвращают, даже если оно запрошено водителем транспортного средства, ввиду влияния частоты вращения холостого хода режима очистки на трансмиссию. В любом или во всех предыдущих примерах, способ, дополнительно или опционально, включает в себя, во время режима очистки, в ответ на температуру отработавших газов, превышающую первое, более высокое пороговое значение температуры отработавших газов, управление насосом ЖВС для подачи желаемого количества ЖВС в инжектор ЖВС при целевом давлении подачи; измерение рабочего цикла активации насоса ЖВС; и указание на восстановление потока через инжектор ЖВС в ответ на то, что рабочий цикл насоса ЖВС больше порогового значения рабочего цикла и сохраняется в течение первой, более короткой, продолжительности. В любом или во всех предыдущих примерах, способ, дополнительно или опционально, включает в себя, во время режима очистки, прекращение подачи ЖВС и опустошение трубопровода ЖВС в ответ на то, что рабочий цикл насоса ЖВС выше порогового значения рабочего цикла и сохраняется в течение первой продолжительности; прекращение подачи ЖВС и опустошение трубопровода ЖВС, в ответ на то, что рабочий цикл насоса ЖВС не выше порогового значения рабочего цикла и сохраняется в течение первой продолжительности в пределах второй, большей продолжительности; и прекращение подачи ЖВС и опустошение трубопровода ЖВС в ответ на падение температуры отработавших газов ниже второго, более низкого порогового значения температуры отработавших газов. В любом или во всех предыдущих примерах, способ, дополнительно или опционально, включает в себя, во время режима очистки, указание на недостаточный поток через инжектор ЖВС, по меньшей мере, посредством одного из следующего: установки диагностического кода и создания отображаемого сообщения, в ответ на то, что рабочий цикл насоса ЖВС не выше порогового значения рабочего цикла и сохраняется в течение первой продолжительности в пределах второй продолжительности после порогового количества попыток очистки.
В качестве третьего примера, система транспортного средства содержит: двигатель, выполненный с возможностью сжигания смеси дизельного топлива и воздуха внутри множества цилиндров; впускной дроссельный клапан, соединенный с выхлопным каналом двигателя; устройство снижения токсичности выбросов, соединенное с выхлопным каналом двигателя, содержащее каталитический нейтрализатор избирательного каталитического восстановления (ИКВ), датчик содержания оксида азота, и дизельный сажевый фильтр; систему подачи жидкости для выхлопной системы дизельного двигателя (ЖВС), содержащую резервуар ЖВС выполненный с возможностью хранения ЖВС, насос ЖВС для подачи ЖВС из резервуара ЖВС в инжектор ЖВС через трубопровод ЖВС, датчик давления, соединенный с трубопроводом ЖВС, и датчик температуры, соединенный с резервуаром ЖВС; турбонагнетатель, содержащий турбину с изменяемой геометрией (ТИГ), соединенную с выхлопным каналом выше по потоку от устройства снижения токсичности выбросов, и компрессор, соединенный с впускным коллектором двигателя; датчик температуры, соединенный с выхлопным каналом; и контроллер, содержащий инструкции, хранимые в долговременной памяти, при выполнении которых предусмотрена возможность осуществления контроллером следующих действий: работа в первом режиме для подачи ЖВС в выхлопной канал выше по потоку от каталитического нейтрализатора ИКВ в ответ по меньшей мере на одно из следующего: количество аммиака, хранимого в каталитическом нейтрализаторе ИКВ, меньше, чем пороговое количество, частота вращения двигателя выше пороговой частоты вращения, и концентрация оксидов азота выше пороговой концентрации; и работа во втором режиме в ответ по меньшей мере на одно из следующего: диагностический код, сохраненный в долговременной памяти, указывающий на деградацию инжектора ЖВС, и получение запроса на работу во втором режиме извне транспортного средства. В предыдущем примере, дополнительно или опционально, подача ЖВС в выхлопной канал выше по потоку от каталитического нейтрализатора ИКВ включает в себя приведение в действие насоса ЖВС и инжектора ЖВС для подачи ЖВС с определенной скоростью дозирования, и диагностический код, сохраненный в долговременной памяти, указывающий на деградацию инжектора ЖВС, устанавливают в ответ на то, что рабочий цикл насоса ЖВС уменьшается ниже порогового значения рабочего цикла при работе в первом режиме и при подаче ЖВС. В любом или во всех предыдущих примерах, дополнительно или опционально, второй режим является режимом очистки инжектора ЖВС, причем режим очистки инжектора ЖВС включает в себя: работу двигателя в режиме холостого хода с впускным дроссельным клапаном в первом положении впускного дроссельного клапана и лопатками ТИГ в первом положении лопаток; увеличение частоты вращения холостого хода двигателя, перевод впускного дроссельного клапана во второе положение впускного дроссельного клапана, которое более закрыто, чем первое положение впускного дроссельного клапана, и перевод лопаток ТИГ во второе положение, которое более закрыто, чем первое положение лопаток, в ответ на получение сигнала о сбросе диагностического кода, сохраненного в долговременной памяти, указывающего на деградацию инжектора ЖВС; управление насосом ЖВС и инжектором ЖВС для подачи желаемого количества ЖВС при желаемой скорости потока и запуск таймера дозирования в ответ на превышение температурой отработавших газов первого порогового значения температуры отработавших газов, и превышение температурой ЖВС порогового значения температуры ЖВС; контроль рабочего цикла насоса ЖВС; остановку подачи ЖВС и активацию продувочного цикла в ответ на сохранение значения рабочего цикла насоса ЖВС большим порогового значения рабочего цикла в течение минимальной продолжительности, истечение времени таймера дозирования без сохранения значения рабочего цикла насоса ЖВС выше порогового значения рабочего цикла в течение минимальной продолжительности, или падение температуры отработавших газов ниже второго порогового значения температуры отработавших газов, которое ниже, чем первое пороговое значение температуры отработавших газов. В любом или во всех предыдущих примерах, дополнительно или опционально, контроллер содержит дополнительные инструкции, хранящиеся в долговременной памяти, при выполнении которых предусмотрена возможность осуществления контроллером следующих действий: указание на восстановление потока ЖВС при активации продувочного цикла в ответ на сохранение значения рабочего цикла насоса ЖВС большим порогового значения рабочего цикла в течение минимальной продолжительности; управление насосом ЖВС и инжектором ЖВС для подачи желаемого количества ЖВС при желаемой скорости потока и сброс таймера дозирования в ответ на температуру отработавших газов, превышающую первое пороговое значение температуры отработавших газов, и температуру ЖВС, большую порогового значения температуры ЖВС, при активации продувочного цикла в ответ на истечение времени таймера дозирования без сохранения значения рабочего цикла насоса ЖВС выше порогового значения рабочего цикла в течение минимальной продолжительности или падение температуры отработавших газов ниже второго порогового значения температуры отработавших газов и дополнительно, когда количество раз, в которых время таймера дозирования истекло, меньше порогового количества; и установка диагностического кода в долговременной памяти, указывающего на деградацию инжектора ЖВС, при активации продувочного цикла в ответ на истечение времени таймера дозирования без сохранения значения рабочего цикла насоса ЖВС выше порогового значения рабочего цикла в течение минимальной продолжительности или падение температуры отработавших газов ниже второго порогового значения температуры отработавших газов и дополнительно, когда количество раз, в которых время таймера дозирования истекло, не меньше порогового количества.
Следует отметить, что примеры процедур оценки и управления, приведенные в настоящем раскрытии, могут быть использованы для различных конфигураций двигателя и/или системы транспортного средства. Раскрытые здесь способы и процедуры управления могут быть сохранены в виде исполняемых инструкций в долговременной памяти, и могут быть реализованы системой управления, содержащей контроллер, в комбинации с различными датчиками, исполнительными механизмами и другими аппаратными средствами двигателя. Конкретные процедуры, раскрытые в данном документе, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, например, событийно-управляемые, управляемые по прерываниям, многозадачные, многопоточные, и тому подобные. В связи с этим, различные действия, операции и/или функции, представленные в данном документе, могут быть выполнены в представленной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях могут быть пропущены. Аналогично, указанный порядок обработки не обязателен для достижения признаков и преимуществ вариантов осуществления, раскрытых в настоящем документе, но приведен в целях упрощения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий, операций и/или функций могут быть выполнены повторно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, раскрытые действия, операции и/или функции могут наглядно представлять программный код, записанный в долговременную память машиночитаемого носителя в системе управления двигателем, в которой раскрытые действия осуществлены путем выполнения инструкций в системе, содержащей различные аппаратные компоненты двигателя в сочетании с электронным контроллером.
Следует понимать, что раскрытые в настоящем документе конфигурации и процедуры по сути являются примерами, и что эти конкретные варианты осуществления не следует рассматривать, как ограничительные в отношении идеи изобретения, поскольку возможно существование их многочисленных модификаций. Например, рассмотренный выше способ может быть применен к двигателям со схемами расположения цилиндров V-6, I-4, I-6, V-12, с 4 оппозитными цилиндрами, и к двигателям других типов. Объект настоящего изобретения включает в себя все новые и не очевидные комбинации и частичные комбинации различных систем и конфигураций и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в настоящем документе.
Представленная ниже формула изобретения раскрывает определенные комбинации и частичные комбинации, рассматриваемые в качестве новых и не очевидных. В формуле изобретения могут сделать ссылку на «некоторый» элемент или «первый» элемент, или их эквиваленты. Следует понимать, что такие пункты формулы могут заключать в себе один или более таких элементов, ни требуя наличия, ни исключая два или более данных элементов. Другие комбинации и частичные комбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть включены в объем настоящего изобретения путем внесения изменений в данные пункты формулы или посредством добавления новых пунктов в настоящей или родственной заявке. Такие пункты формулы изобретения, независимо от того, являются ли они более широкими, ограничивающими, эквивалентными или отличными по объему от изначальной формулы изобретения, также считаются входящими в объем настоящего изобретения.