СПОСОБ И СИСТЕМА ДИАГНОСТИКИ ФИЛЬТРА ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

1. Способ, содержащий шаги, на которых:
отводят отработавшие газы из области ниже по потоку от первого фильтра в параллельные первый и второй каналы, при этом второй канал содержит второй фильтр, соединенный с электрической цепью; и указывают наличие ухудшения характеристик первого фильтра в зависимости от интервала между последовательными регенерациями второго фильтра.
2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий шаг, на котором, в ответ на указание наличия ухудшения характеристик, ограничивают частоту вращения или нагрузку двигателя.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указание наличия ухудшения характеристик включает в себя указание наличия ухудшения характеристик на основании того, что интервал между последовательными регенерациями второго фильтра меньше порогового периода.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что указанный интервал измеряют с начала первого события регенерации второго фильтра до начала второго, непосредственно следующего за ним, события регенерации второго фильтра.
5. Способ по п. 3, дополнительно содержащий шаг, на котором регенерируют второй фильтр, если разность давлений или разность температур между первым и вторым каналами превышает верхний порог.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что разность температур оценивает пара датчиков температуры, соединенных с первым и вторым каналами, причем разность давлений оценивает пара датчиков давления, соединенных с первым и вторым каналами, или датчик разности давлений, соединенный и с первым, и со вторым каналами, при этом датчик разности давлений соединен со вторым каналом ниже по потоку от второго фильтра.
7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что при регенерации второго фильтра замыкают выключатель электрической цепи и пропускают электричество через второй фильтр до тех пор, пока разность давлений между первым и вторым каналами не станет ниже нижнего порога.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первый фильтр представляет собой больший фильтр твердых частиц дизельного или бензинового двигателя с большей емкостью по саже, причем второй фильтр представляет собой меньший металлический фильтр с меньшей емкостью по саже, при этом при указании наличия ухудшения характеристик указывают наличие течи в первом фильтре путем установки диагностического кода.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное отведение включает в себя:
пропускают поток отработавших газов из выпускной трубы во входную трубу, и из входной трубы в первый и во второй каналы отработавших газов, при этом входная труба разветвлена на первый и второй каналы в области снаружи выпускной трубы; и
пропускают поток отработавших газов из первого и второго каналов в выпускную трубу по выходной трубе, при этом первый и второй каналы сведены в выходную трубу ниже по потоку от второго фильтра и снаружи выпускной трубы.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что направление потока отработавших газов по входной трубе и выходной трубе по существу перпендикулярно направлению потока отработавших газов по выпускной трубе, первому и второму каналам.
11. Выпускная система двигателя, содержащая:
выпускную трубу, содержащую первый фильтр твердых частиц;
систему обнаружения сажи, содержащую входную трубу и выходную трубу, соединенные с выпускной трубой ниже по потоку от первого фильтра твердых частиц, при этом входная труба разветвлена на параллельные первую и вторую трубки, при этом первая и вторая трубки сведены в выходную трубу, при этом вторая трубка содержит второй фильтр твердых частиц, соединенный с источником электроэнергии через выключатель;
один или несколько датчиков, соединенных с первой и со второй трубками, для оценки разности давлений между первой и второй трубками; и
контроллер с машиночитаемыми командами в долговременной памяти для:
пропуска потока отработавших газов по входной и выходной трубам, через первую и вторую трубки;
регенерации второго фильтра в зависимости от выходного сигнала указанных одного или нескольких датчиков; и
регулирования параметров работы двигателя в зависимости от времени, прошедшего между последовательными регенерациями второго фильтра.
12. Система по п. 11, отличающаяся тем, что часть входной трубы и часть выходной трубы соединены с выпускной трубой внутри нее, а оставшиеся часть входной трубы и оставшиеся часть выходной трубы соединены снаружи выпускной трубы, причем входная труба разветвлена на параллельные первую и вторую трубки снаружи выпускной трубы, причем первая и вторая трубки сведены в выходную трубу снаружи выпускной трубы.
13. Система по п. 11, отличающаяся тем, что первая трубка расположена ближе к выпускной трубе двигателя, чем вторая трубка, при этом вторая трубка расположена дальше от выпускной трубы двигателя, чем первая трубка, причем первая трубка и (или) вторая трубка содержат (содержит) трубку Вентури.
14. Система по п. 11, отличающаяся тем, что параллельные первая и вторая трубки. имеют по существу равные геометрические размеры, при этом указанные геометрические размеры включают в себя длину, ширину и диаметр, причем входная труба содержит множество отверстий на боковой стороне входной трубы внутри выпускной трубы и вблизи первого фильтра, при этом диаметр отверстий задают таким образом, чтобы конгломераты твердых частиц могли ударяться о боковую сторону входной трубы внутри выпускной трубы и на удалении от первого фильтра, при этом конгломераты твердых частиц выходят из входной трубы в выпускную трубу через отверстие в нижней части входной трубы.
15. Система по п. 11, отличающаяся тем, что один или несколько датчиков представляют собой либо единственный датчик разности давлений, соединенный и с первой, и со второй трубками, либо первый и второй датчики давления, соединенные с первой и второй трубками соответственно, либо первый и второй датчики температуры, соединенные с первой и второй трубками соответственно, причем регенерация второго фильтра в зависимости от выходного сигнала указанных одного или нескольких датчиков давления включает в себя запуск регенерации второго фильтра, когда выходные сигналы указанных одного или нескольких датчиков указывают на то, что разность давлений превышает пороговую, и прекращение регенерации второго фильтра, когда выходные сигналы указанных одного или нескольких датчиков указывают на то, что разность давлений ниже пороговой.
16. Система по п. 15, отличающаяся тем, что регулирование параметров работы двигателя в зависимости от времени, прошедшего между последовательными регенерациями второго фильтра, включает в себя регенерацию первого фильтра, когда указанное прошедшее время превышает пороговый интервал, путем изменения момента зажигания в сторону запаздывания или воздушно-топливного отношения в отработавших газах в сторону обогащения, и указание наличия ухудшения характеристик первого фильтра, когда прошедшее время меньше порогового интервала, при этом регенерацию первого фильтра прекращают, если будет указано наличие ухудшения характеристик.
17. Способ, содержащий шаги, на которых:
регулируют параметры работы двигателя в ответ на ухудшение характеристик фильтра твердых частиц в выпускном канале двигателя, при этом ухудшение характеристик определяют по временному интервалу между первой регенерацией и второй регенерацией металлического фильтра, расположенного в одном из двух параллельных каналов, соединенных с выпускным каналом и расположенных за его пределами, при этом указанные два параллельных канала расположены ниже по потоку от фильтра твердых частиц, при этом указанные первую и вторую регенерации осуществляют в зависимости от разности давлений между указанными двумя параллельными каналами.
18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что указанное регулирование параметров включает в себя:
в первом режиме, если указанный временной интервал превышает пороговый, регенерируют фильтр твердых частиц в выпускном канале двигателя, когда наступят условия для регенерации фильтра твердых частиц, изменяя момент зажигания в сторону запаздывания и (или) уменьшая воздушно-топливное отношение; и
во втором режиме, если временной интервал меньше порогового, извещают водителя об ухудшении характеристик фильтра твердых частиц и регулируют исполнительное устройство двигателя для уменьшения отдачи крутящего момента двигателя.
19. Способ по п. 17, отличающийся тем, что разность давлений между указанными двумя параллельными каналами оценивают с помощью датчика давления, установленного между этими двумя параллельными каналами ниже по потоку от металлического фильтра, или пары датчиков давления, соединенных с этими двумя параллельными каналами, или пары термопар, соединенных с этими двумя параллельными каналами, причем указанные первая и вторая регенерации, осуществляемые в зависимости от разности давлений между указанными двумя параллельными каналами, включают в себя регенерацию металлического фильтра, если разность давлений превышает верхний порог, и продолжение регенерации до тех пор, пока разность давлений не станет ниже нижнего порога.
20. Способ по п. 17, отличающийся тем, что в основе порогового временного интервала лежит время, прошедшее между завершением события регенерации, непосредственно предшествовавшего первой регенерации, и завершением первой регенерации, причем временной интервал между первой регенерацией и второй регенерацией металлического фильтра включает в себя время, прошедшее между завершением первой регенерации и завершением второй регенерации.