Устройство оценки количества накопления твердых частиц в дизельном фильтре твердых частиц

Авторы патента:


Устройство оценки количества накопления твердых частиц в дизельном фильтре твердых частиц
Устройство оценки количества накопления твердых частиц в дизельном фильтре твердых частиц
Устройство оценки количества накопления твердых частиц в дизельном фильтре твердых частиц
Устройство оценки количества накопления твердых частиц в дизельном фильтре твердых частиц
Устройство оценки количества накопления твердых частиц в дизельном фильтре твердых частиц
Устройство оценки количества накопления твердых частиц в дизельном фильтре твердых частиц
Устройство оценки количества накопления твердых частиц в дизельном фильтре твердых частиц

 


Владельцы патента RU 2432469:

МИЦУБИСИ ХЭВИ ИНДАСТРИЗ, ЛТД. (JP)

Изобретение относится к устройству оценки количества накопления Твердых Частиц (ТЧ) в Дизельном Фильтре Твердых Частиц (ДФТЧ). Сущность изобретения: устройство оценки количества накопления ТЧ в ДФТЧ предназначено для оценки количества накопления ТЧ в ДФТЧ, предоставленном для удаления ТЧ из выхлопных газов, и оно включает в себя модель оценки количества эмиссии ТЧ, в которой количество эмиссии ТЧ устанавливается на основании рабочего состояния двигателя, модели количества регенерации ТЧ, в которой количество регенерации ТЧ устанавливается на основании температурной разницы между температурой на выходе и температурой на входе ДФТЧ, и модель дифференциального давления ДФТЧ, в которой количество накопления ТЧ устанавливается на основании дифференциального давления между потоковой скоростью выхлопных газов и ДФТЧ, причем оцененное количество накопления ТЧ в ДФТЧ вычисляется путем суммирования скорректированного количества накопления ТЧ, получаемого путем применения коэффициента K, который определяется на основании скорости вращения двигателя и количества впрыска топлива двигателя, а также разности между количеством эмиссии ТЧ и количеством регенерации ТЧ. Техническим результатом изобретения является обеспечение повышенной точность оценки. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству оценки количества накопления Твердых Частиц (ТЧ) в Дизельном Фильтре Твердых Частиц (ДФТЧ), которое оценивает количество накопления в ДФТЧ. Устройство оценки количества накопления ТЧ в ДФТЧ используется с регенерирующим устройством ДФТЧ дизельного двигателя, которое снабжено ДФТЧ для удаления ТЧ из выхлопных газов, причем ДФТЧ устанавливается в выхлопном патрубке, который соединен с выхлопным отверстием.

Уровень техники

ДФТЧ, используемые в дизельных двигателях для удаления твердых частиц в выхлопных газах двигателя, бывают двух типов - металлического типа и керамического типа. ДФТЧ металлического типа просты в эксплуатации, но имеют низкую эффективность захвата, которая составляет от 50 до 60%. Между тем, ДФТЧ керамического типа имеют высокую эффективность захвата (90% и более), но в них имеет место накопление ТЧ, что требует принудительного сжигания этих ТЧ.

Ожидается, что в будущем ограничения по ТЧ будут еще строже, и, соответственно, ДФТЧ керамического типа, которые имеют высокую эффективность захвата, рассматриваются как приоритетное перспективное решение. Для регенерации ДФТЧ крайне важно точно оценивать количество накопления ТЧ на основании истории эксплуатации двигателя и состояния ДФТЧ.

Фиг.6 представляет собой продольный разрез типового устройства ДФТЧ. На фиг.6 ссылочный номер 13 обозначает выхлопную трубу, соединенную с выхлопным отверстием двигателя (не показан), а ссылочный номер 50 обозначает устройство ДФТЧ, соединенное с выхлопной трубой 13. Устройство 50 ДФТЧ включает в себя ДФТЧ 1, расположенный в главном блоке 2 ДФТЧ, и окислительный катализатор 3 предварительной ступени, установленный на входной стороне ДФТЧ 1.

Выхлопные газы из двигателя проходят через впускную камеру 4 из выхлопной трубы 13 и попадают в окислительный катализатор 3 предварительной ступени, где выхлопные газы окисляются. Генерируемое тепло приводит к нагреванию ДФТЧ 1 до температуры 600-650°C, чтобы сжечь ТЧ, накопившиеся в ДФТЧ 1, и газообразные продукты горения выводятся наружу через выпускную камеру 5.

Ссылаясь на фиг.6, P1 обозначает давление на входе ДФТЧ 1, T1 обозначает температуру на входе ДФТЧ 1, P2 обозначает давление на выходе ДФТЧ 1, а T2 обозначает температуру на выходе ДФТЧ 1.

Фиг.7 представляет собой структурную схему оценки количества накоплений ТЧ, применяемую в контроллере регенерации обычного ДФТЧ.

На данном чертеже величина количества эмиссии ТЧ, схематически вычисляемая как величина модели, устанавливается в модели 11 количества эмиссии ТЧ в форме карты оценки, причем упомянутая величина схематически вычисляется на основании частоты вращения двигателя, целевого количества впрыска топлива и степени открытия дроссельного клапана двигателя, а также степени открытия клапана Рециркуляции Отработавших Газов (РОГ), если рассматривается двигатель с РОГ.

Кроме того, величина количества регенерации ТЧ в ДФТЧ 1, схематически вычисленная как величина модели на основании действительно измеренной величины T1 температуры на входе ДФТЧ 1 и температуры T2 на выходе ДФТЧ 1, установлена в модели 12 количества регенерации ТЧ в форме карты оценки.

Далее, модель 12 количества регенерации ТЧ вычитается из модели 11 количества эмиссии ТЧ, чтобы определить логику 14a оценки количества ТЧ.

Между тем, величина потоковой скорости выхлопных газов, схематически вычисленная как величина модели, установлена в модели 13 потоковой скорости выхлопных газов в форме карты оценки, причем упомянутая величина вычисляется на основании частоты вращения двигателя, целевого количества впрыска топлива и степени открытия дроссельного клапана двигателя, а также степени открытия клапана РОГ, который регулирует величину РОГ, если используется двигатель с РОГ.

Сверх того, в качестве величины детектирования дифференциального давления ДФТЧ 1, дифференциальное давление между давлением P2 на выходе ДФТЧ 1 и давлением P1 на входе ДФТЧ 1 было вычислено как дифференциальное давление ДФТЧ.

Кроме того, дифференциальное давление ДФТЧ, схематически вычисленное как величина модели посредством модели 13 потоковой скорости выхлопных газов и дифференциального давления ДФТЧ, устанавливается как модель 15 дифференциального давления ДФТЧ в форме карты оценки.

Таким образом, в оценщике 17a количества накопления ТЧ величина накопления ТЧ, которая является общим количеством ТЧ, определяется посредством логики 14a оценки количества накопления ТЧ, которая была оценена, и модели 15 дифференциального давления ДФТЧ.

Кроме того, интегрированная величина количества впрыска топлива, вычисленная посредством интегрирующего измерителя 16 количества потребления топлива на основании частоты вращения двигателя и целевого количества впрыска топлива, а также времени, сохраняется в оценщике 17a количества накопления ТЧ.

Как описано выше, согласно предшествующему уровню техники, если три установленных элемента оценки, а именно логика 14a оценки количества накопления ТЧ, модель 15 дифференциального давления ДФТЧ и интегрирующий измеритель 16 количества потребления топлива, превышают контрольные верхние предельные величины количества накопления, то это означает, что количество накопления ТЧ достигло предельного значения.

Кроме того, согласно раскрытому Патентному Документу 1 (Опубликованная японская патентная заявка №2004-197722) первое количество ТЧ1 накопления ТЧ оценивается на основании дифференциального давления до и после ДФТЧ, количество эмиссии ТЧ интегрируется, чтобы вычислить второе количество ТЧ2 накопления ТЧ, и наибольшая из величин ТЧ1 и ТЧ2 принимается как количество накопления ТЧ, которое должно быть окончательной оцененной величиной.

В устройстве оценки количества накопления ДФТЧ, проиллюстрированном на фиг.7, три элемента оценки, то есть логика 14a оценки количества накопления ТЧ, модель 15 дифференциального давления ДФТЧ и интегрирующий измеритель 16 количества потребления топлива, конструируются независимым образом, и если превышаются верхние лимиты количества накопления, на которых основаны упомянутые три элемента, то это означает, что количество накопления ТЧ достигло предельного значения.

По этой причине, если действительное количество эмиссии ТЧ превышает значения в упомянутых элементах оценки, то вывод оцененного количества ТЧ, формируемый логикой 14a оценки количества накопления ТЧ, будет существенно отличаться от действительного количества накопления в течение времени, что вызывает проблемы, которые в особенности выражаются, если действительное количество накопления становится равным или более оцененного количества ТЧ.

Кроме того, в устройстве оценки количества накопления ДФТЧ, проиллюстрированном на фиг.7, модель 15 дифференциального давления ДФТЧ подвержена существенному влиянию потоковой скорости выхлопных газов, так что потоковая скорость выхлопных газов должна быть введена в модель оценивания. Тем не менее, точное измерение отношения между дифференциальным давлением ДФТЧ, потоковой скоростью выхлопных газов и количеством накопления ТЧ во всем рабочем диапазоне двигателя представляется сложной задачей. Следовательно, в зависимости от рабочего состояния двигателя, точность оценки модели 15 дифференциального давления ДФТЧ может деградировать.

В частности, когда рабочее состояние двигателя значительно меняется или в условиях низкой нагрузки, количество накопления ТЧ, оцененное посредством логики 14a оценки количества накопления ТЧ и модели 15 дифференциального давления ДФТЧ, может отличаться от действительного количества накопления.

Сущность изобретения

Исходя из проблем существующего уровня техники, описанных выше, целью настоящего изобретения является предоставление устройства оценки количества накопления ТЧ в ДФТЧ, в котором используется интегрированная логика оценки количества накопления ТЧ, комбинирующая разность между количеством эмиссии ТЧ двигателя и количеством регенерации ТЧ, и модель дифференциального давления ДФТЧ, таким образом обеспечивается повышенная точность оценки с минимальным воздействием изменений потоковой скорости выхлопных газов и т.п. на точность.

Для этой цели согласно настоящему изобретению предоставлено устройство оценки накопления ТЧ в ДФТЧ для оценки количества накопления ТЧ в ДФТЧ, предоставленном для удаления ТЧ из выхлопных газов, причем ДФТЧ устанавливается в выхлопном патрубке, соединенном с выхлопным отверстием, причем устройство оценки количества накопления ТЧ в ДФТЧ включает в себя модель количества эмиссии ТЧ, в которой количество эмиссии ТЧ устанавливается на основании рабочего состояния двигателя, модель количества регенерации ТЧ, в которой количество регенерации ТЧ устанавливается на основании температурной разности между температурой на выходе и на входе ДФТЧ, и модель дифференциального давления ДФТЧ, в которой количество накопления ТЧ устанавливается на основании дифференциального давления между потоковой скоростью выхлопных газов и ДФТЧ, причем количество эмиссии из модели количества эмиссии ТЧ, количество регенерации из модели количества регенерации ТЧ и скорректированное количество накопления ТЧ, которое получается путем коррекции оцененной величины количества накопления ТЧ из модели дифференциального давления ДФТЧ посредством коэффициента K, определяемого на основании частоты вращения двигателя и количества впрыска топлива двигателя, используются для вычисления оцененного количества накопления ТЧ в ДФТЧ.

Описанное выше изобретение отличается тем, что скорректированное количество накопления ТЧ вычисляется путем умножения погрешности оценки между оцененной величиной количества накопления ТЧ из модели дифференциального давления ДФТЧ и оцененным количеством накопления ТЧ на упомянутый коэффициент K, а оцененное количество накопления ТЧ вычисляется путем суммирования скорректированного количества накопления ТЧ и величины, получаемой путем вычитания количества регенерации, полученного из модели количества регенерации ТЧ, из количества эмиссии, полученного из модели количества эмиссии ТЧ.

Кроме того, упомянутый коэффициент, предпочтительно, устанавливается следующим образом.

(1) Коэффициент K определяется таким образом, что он увеличивается по мере увеличения частоты вращения двигателя и количества впрыска топлива двигателя, когда упомянутая частота вращения двигателя и количество впрыска топлива двигателя равны или больше предопределенных величин.

(2) Коэффициент K устанавливается в нулевое значение, когда изменения частоты вращения двигателя и количества впрыска топлива двигателя равны или больше предопределенных величин, и оцененная величина количества накопления ТЧ из модели дифференциального давления ДФТЧ не корректируется.

Согласно настоящему изобретению устройство оценки накопления ТЧ в ДФТЧ содержит модель количества эмиссии ТЧ, в которой количество эмиссии ТЧ устанавливается на основании рабочего состояния двигателя, модель количества регенерации ТЧ, в которой количество регенерации ТЧ устанавливается на основании температурной разности между температурой на выходе и на входе ДФТЧ, и модель дифференциального давления ДФТЧ, в которой количество накопления ТЧ устанавливается на основании дифференциального давления между потоковой скоростью выхлопных газов и ДФТЧ, причем количество эмиссии из модели количества эмиссии ТЧ, количество регенерации из модели количества регенерации и скорректированное количество накопления ТЧ, которое было получено путем коррекции оцененной величины количества накопления ТЧ из модели дифференциального давления ДФТЧ посредством коэффициента K, определяемого на основании частоты вращения двигателя и количества впрыска топлива двигателя, используются для вычисления оцененного количества накопления ТЧ в ДФТЧ. Таким образом, даже если карта количества эмиссии ТЧ и карта количества регенерации ТЧ содержат погрешности, эти погрешности корректируются посредством оцененной величины из модели дифференциального давления ДФТЧ, в результате чего обеспечивается повышенная точность для оценки количества накопления ТЧ.

Данная схема предотвращает существенное расхождение между оцененным количеством накопления ТЧ и действительным количеством накопления ТЧ.

Сверх того скорректированное количество накопления ТЧ вычисляется путем умножения погрешности оценки между оцененной величиной количества накопления ТЧ из модели дифференциального давления ДФТЧ и оцененным количеством накопления ТЧ на упомянутый коэффициент K, а оцененное количество накопления ТЧ вычисляется путем суммирования скорректированного количества накопления ТЧ и величины, получаемой путем вычитания количества регенерации, полученного из модели количества регенерации ТЧ, из количества эмиссии, полученного из модели количества эмиссии ТЧ. Таким образом, коэффициент K, учитывающий такие факторы, как частота вращения двигателя и количество впрыска топлива двигателя, которые соответствуют потоковой скорости выхлопных газов, используется для оценки количества накопления ТЧ, так что воздействие потоковой скорости выхлопных газов на точность оценки сокращается, в результате чего обеспечивается более высокая точность оценки количества ТЧ.

Кроме того, коэффициент K меняется с частотой вращения двигателя и количеством впрыска топлива двигателя, и коэффициент K определяется таким образом, что он увеличивается по мере увеличения частоты вращения двигателя и количества впрыска топлива двигателя, если частота вращения двигателя и количество впрыска топлива двигателя равны или больше предопределенных величин. Таким образом, установка коэффициента K таким образом, чтобы он увеличивался по мере увеличения частоты вращения двигателя и количества впрыска топлива двигателя, улучшает коррекцию на основании оцененного количества из модели дифференциального давления ДФТЧ в диапазоне, где потоковая скорость выхлопных газов увеличивается, и обеспечивается высокая надежность модели дифференциального давления ДФТЧ. Оцененное количество накопления ТЧ, основанное на рабочем состоянии двигателя, может быть скорректировано в усовершенствованном окружении коррекции, в результате чего обеспечивается более высокая точность оценки для оцениваемого количества накопления ТЧ.

Сверх того коэффициент K устанавливается в нулевое значение, когда изменения частоты вращения двигателя и количества впрыска топлива двигателя равны или больше предопределенных величин, и оцененная величина количества накопления ТЧ из модели дифференциального давления ДФТЧ не корректируется. Следовательно, когда изменения частоты вращения двигателя и количества впрыска топлива двигателя равны или больше предопределенных величин, потоковая скорость выхлопных газов также значительно меняется, что приводит к ухудшению надежности оцененного количества накопления ТЧ из модели дифференциального давления ДФТЧ. По этой причине точность оценки для оцененного количества накопления ТЧ повышается путем установки коэффициента K в нулевое значение так, чтобы не выполнять коррекцию при таких изменениях.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - структурная схема оценки количества накоплений ТЧ в контроллере регенерации ДФТЧ согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 - увеличенный вид логики оценки количества накопления ТЧ согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.3 - увеличенный вид логики оценки количества накопления ТЧ согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.4 - схема последовательности операций управления в устройстве оценки количества накопления ТЧ в первом варианте осуществления настоящего изобретения;

Фиг.5(A) и 5(B) - графики, иллюстрирующие коэффициент K в первом варианте осуществления;

Фиг.6 - продольный разрез типового устройства ДФТЧ;

Фиг.7 - структурная схема оценки количества накоплений ТЧ в контроллере регенерации ДФТЧ согласно существующему уровню техники.

Лучший вариант осуществления изобретения

Ниже следует подробное описание настоящего изобретения со ссылкой на варианты осуществления, проиллюстрированные в прилагаемых чертежах. Тем не менее показанные размеры, материалы, формы, относительное расположение и т.п. различных компонентов не ограничивают объем настоящего изобретения и являются лишь примером, если не указано иного.

Первый вариант осуществления

Фиг.1 представляет собой структурную схему оценки количества накопления ТЧ в контроллере регенерации ДФТЧ согласно настоящему изобретению, а фиг.2 представляет собой увеличенный вид логики 14 оценки количества накопления ТЧ с фиг.1. Фиг.6 представляет собой продольный разрез типового устройства ДФТЧ.

На фиг.6, ссылочный номер 13 обозначает выхлопную трубу, соединенную с выхлопным отверстием двигателя (не показано), а ссылочный номер 50 обозначает устройство ДФТЧ, соединенное с выхлопной трубой 13. Устройство 50 ДФТЧ включает в себя ДФТЧ 1, расположенный в главном блоке 2 ДФТЧ, и окислительный катализатор 3 предварительной ступени, установленный на входной стороне ДФТЧ 1.

Выхлопные газы из двигателя проходят через впускную камеру 4 из выхлопной трубы 13 и попадают в окислительный катализатор 3 предварительной ступени, где выхлопные газы окисляются. Генерируемое тепло приводит к нагреванию ДФТЧ 1 до температуры 600-650°C, чтобы сжечь ТЧ, накопившиеся в ДФТЧ 1, и газообразные продукты горения выводятся наружу через выпускную камеру 5.

Ссылаясь на фиг.6, P1 обозначает давление на входе ДФТЧ 1, T1 обозначает температуру на входе ДФТЧ 1, P2 обозначает давление на выходе ДФТЧ 1, а T2 обозначает температуру на выходе ДФТЧ 1.

Настоящее изобретение относится к устройству оценки количества накопления ТЧ в устройстве ДФТЧ, проиллюстрированном на фиг.6.

На фиг.1 величина количества эмиссии ТЧ, схематически вычисленная как величина модели на основании частоты вращения двигателя, целевого количества впрыска топлива, степени открытия дроссельного клапана двигателя, а также степени открытия клапана Рециркуляции Отработавших Газов (РОГ), если рассматривается двигатель с РОГ, устанавливаются в модели 11 количества эмиссии ТЧ в форме карты оценки.

Кроме того, величина количества регенерации ТЧ в ДФТЧ 1, схематически вычисленная как величина модели на основании действительно измеренной величины T1 температуры на входе ДФТЧ 1 и температуры T2 на выходе ДФТЧ 1, а также потоковой скорости выхлопных газов, установлена в модели 12 количества регенерации ТЧ в форме карты оценки.

Между тем величина потоковой скорости отработавших газов, схематически вычисленная как величина модели на основании частоты вращения двигателя, целевого количества впрыска топлива, степени открытия дроссельного клапана двигателя, а также степени открытия клапана РОГ, если используется двигатель с РОГ, установлена в модели 13 потоковой скорости выхлопных газов в форме карты оценки.

Кроме того, в качестве величины детектирования дифференциального давления ДФТЧ 1, дифференциальное давление между давлением P2 на выходе ДФТЧ 1 и давлением P1 на входе ДФТЧ 1 (см.Фиг.6) вычисляется как дифференциальное давление ДФТЧ.

Кроме того, дифференциальное давление ДФТЧ, схематически вычисленное как величина модели посредством модели 13 потоковой скорости выхлопных газов и дифференциального давления ДФТЧ, устанавливается как модель 15 дифференциального давления ДФТЧ в форме карты оценки.

Кроме того, на фиг.2 количество v эмиссии из модели 11 количества эмиссии ТЧ, количество w регенерации ТЧ из модели 12 количества регенерации ТЧ и оцененное количество yd накопления ТЧ из модели 15 дифференциального давления ДФТЧ вводятся в логику 14 оценки количества накопления ТЧ.

В логике 14 оценки количества накопления ТЧ:

dx/dt=v-w+K(yd-y)

y=x,

где x обозначает оцененную величину количества накопления ТЧ.

Далее, x заменяется на y, чтобы вычислить оцененное количество (g) накопления ТЧ.

Здесь коэффициент K представляет собой коэффициент, который определяется на основании частоты вращения двигателя и количества впрыска топлива двигателя, и вычисляется величина K(yd-y), которая являет собой величину накопления ТЧ, скорректированную посредством коэффициента K.

(yd-y) обозначает погрешность оценки между оцененным количеством yd накопления ТЧ и оцененным количеством y накопления ТЧ из модели 15 дифференциального давления ДФТЧ, и разность погрешностей умножается на коэффициент K, чтобы вычислить скорректированную величину накопления ТЧ.

Если частота вращения двигателя и количество впрыска топлива двигателя превышают соответствующие величины, то скорректированное количество накопления ТЧ вычисляется путем умножения оцененной погрешности между оцененной величиной количества накопления ТЧ и оцененным количеством накопления ТЧ из модели дифференциального давления ДФТЧ на упомянутый коэффициент K, а оцененное количество накопления ТЧ вычисляется путем суммирования скорректированного количества накопления ТЧ и величины, получаемой путем вычитания количества регенерации, полученного из модели количества регенерации ТЧ, из количества эмиссии, полученного из модели количества эмиссии ТЧ.

Таким образом, коэффициент K, учитывающий такие факторы, как частота вращения двигателя и количество впрыска топлива двигателя, которые соответствуют потоковой скорости выхлопных газов, используется для оценки количества накопления ТЧ, так что воздействие потоковой скорости выхлопных газов сокращается, в результате чего обеспечивается более высокая точность оценки количества накопления ТЧ.

Фиг.4 представляет собой схему последовательности операций управления для устройства оценки количества накопления ТЧ согласно вышеизложенному описанию.

Ссылаясь на фиг.4, количество yd накопления из дифференциального давления ДФТЧ оценивается посредством модели 11 количества эмиссии ТЧ, модели 12 количества регенерации ТЧ, потоковой скорости выхлопных газов и т.п. (этап 1), и посредством вышеперечисленного определяется фактор (коэффициент) K усиления (этап 2).

Далее, оценивается (x→y) количество накопления ТЧ (этап 3), и если упомянутое количество накопления ТЧ превышает верхнюю пороговую величину количества накопления (этап 4), то выполняется принудительная регенерация ДФТЧ (этап 5).

Второй вариант осуществления

Фиг.3 представляет собой структурную схему логики оценки количества накопления ТЧ в контроллере регенерации ДФТЧ согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Во втором варианте осуществления, как проиллюстрировано на фиг.5(A) и 5(B), вышеупомянутый коэффициент K определяется таким образом, что он изменяется в соответствии с частотой вращения двигателя и количеством впрыска топлива двигателя (14s на фиг.3), увеличивается со скоростью вращения двигателя, как проиллюстрировано на фиг.5(A), и увеличивается по мере увеличения количества впрыска топлива двигателя, как проиллюстрировано на фиг.5(B).

Согласно данной структуре коэффициент K увеличивается по мере увеличения частоты вращения двигателя и количества впрыска топлива двигателя, и оцененное количество накопления ТЧ увеличивается по мере увеличения потоковой скорости выхлопных газов двигателя, что обеспечивает возможность коррекции оцененного количества накопления ТЧ в соответствии с рабочим состоянием двигателя. Результатом является повышение точности оценки количества накопления ТЧ.

Сверх того когда изменения частоты вращения двигателя и количество впрыска топлива двигателя равны или больше предопределенных величин, изменения потоковой скорости выхлопных газов также имеют соответствующую большую величину, что вызывает ухудшение надежности оцененного количества накопления ТЧ из модели дифференциального давления ДФТЧ. По этой причине при таких изменениях коэффициент K устанавливается в нулевое значение, чтобы предотвратить коррекцию, в результате чего повышается точность оценки количества накопления ТЧ.

Таким образом, согласно первому и второму вариантам осуществления, количество накопления ТЧ оценивается гибридным образом на основании количества эмиссии ТЧ из модели 11 количества эмиссии ТЧ, в которой количество эмиссии ТЧ устанавливается согласно рабочему состоянию двигателя, температурной разницы между температурой на выходе и температурой на входе ДФТЧ, количества регенерации ТЧ из модели 12 количества регенерации ТЧ, в которой количество регенерации ТЧ устанавливается согласно потоковой скорости выхлопных газов, и скорректированного количества накопления ТЧ, получаемого путем коррекции оцененной величины из модели 15 дифференциального давления ДФТЧ посредством коэффициента K, определенного на основании частоты вращения двигателя и количества впрыска топлива двигателя. Следовательно, даже если карта 11 количества эмиссии ТЧ и карта 12 количества регенерации ТЧ содержат погрешности, то эти погрешности корректируются посредством оцененной величины из модели дифференциального давления ДФТЧ, в результате чего обеспечивается повышенная точность для оценки количества накопления ТЧ.

Данная схема предотвращает существенное расхождение между оцененным количеством накопления ТЧ и действительным количеством накопления ТЧ.

Промышленная применимость

Согласно настоящему изобретению обеспечивается возможность предоставления устройства оценки количества накопления ТЧ в ДФТЧ с повышенной точностью оценки, которое минимизирует воздействие изменений потоковой скорости выхлопных газов и т.п. путем использования интегрированной логики оценки количества накопления ТЧ, которая комбинирует разность между количеством эмиссии ТЧ двигателя и количеством регенерации ТЧ, а также модели дифференциального давления ДФТЧ.

1. Устройство оценки количества накопления твердых частиц (ТЧ) в дизельном фильтре твердых частиц (ДФТЧ), которое оценивает количество накопления ТЧ в ДФТЧ, предоставленном для удаления ТЧ из выхлопных газов, причем ДФТЧ установлен в выхлопном патрубке, соединенном с выхлопных отверстием, причем упомянутое устройство оценки количества накопления ТЧ в ДФТЧ содержит: модель количества эмиссии ТЧ, в которой количество эмиссии ТЧ устанавливается на основании рабочего состояния двигателя; модель количества регенерации ТЧ, в которой количество регенерации ТЧ устанавливается на основании температурной разности между температурой на выходе и температурой на входе ДФТЧ; и модель дифференциального давления ДФТЧ, в которой количество накопления ТЧ устанавливается на основании дифференциального давления между потоковой скоростью выхлопных газов и ДФТЧ, причем количество эмиссии из модели количества эмиссии ТЧ, количество регенерации из модели количества регенерации ТЧ и скорректированное количество накопления ТЧ, которое было получено путем коррекции оцененной величины количества накопления ТЧ из модели дифференциального давления ДФТЧ посредством коэффициента K, определяемого на основании частоты вращения двигателя и количества впрыска топлива двигателя, используются для вычисления оцененного количества накопления ТЧ в ДФТЧ.

2. Устройство оценки накопления ТЧ в ДВТЧ по п.1, в котором скорректированное количество накопления ТЧ вычисляется путем умножения погрешности оценки между оцененной величиной количества накопления ТЧ из модели дифференциального давления ДФТЧ и оцененного количества накопления ТЧ на упомянутый коэффициент K, а оцененное количество накопления ТЧ вычисляется путем суммирования скорректированного количества накопления ТЧ и величины, получаемой путем вычитания количества регенерации, полученного из модели количества регенерации ТЧ, из количества эмиссии, полученного из модели количества эмиссии ТЧ.

3. Устройство оценки количества накопления ТЧ в ДФТЧ по п.1, в котором коэффициент K определяется таким образом, что коэффициент K увеличивается по мере увеличения частоты вращения двигателя и количества впрыска топлива двигателя в случае, если частота вращения двигателя и количество впрыска топлива двигателя равны или больше предопределенных величин.

4. Устройство оценки количества накопления ТЧ в ДФТЧ по п.1, в котором коэффициент K устанавливается в нулевое значение, когда изменения частоты вращения двигателя и количества впрыска топлива двигателя равны или больше предопределенных величин, и оцененная величина количества накопления ТЧ из модели дифференциального давления ДФТЧ не корректируется.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу и устройству для восстановления фильтра твердых частиц, расположенного в выхлопном канале двигателя внутреннего сгорания, в частности фильтра твердых частиц дизельного выхлопа, причем к, по меньшей мере, одному фильтру твердых частиц подводится подлежащий очищению поток выхлопных газов.

Изобретение относится к машиностроению и м.б. .

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для управления устройствами нейтрализации отработавших газов (ОГ) ДВС. .

Изобретение относится к способу и устройству для превращения вредного вещества в отработавшем газе на катализаторе с реагентом. .

Изобретение относится к способу и устройству для контроля работоспособности каталитического конвертора, используемого для очистки отработанных газов двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания с турбонаддувом. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для очистки отработавших газов (ОГ) в выпускных системах дизелей. .

Изобретение относится к системе очистки отработавших газов (ОГ) дизелей от твердых частиц, включая сажу. .

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет улучшить обслуживание глушителя-сажеосадителя. .

Изобретение относится к очистке выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, а также дизельных и бензиновых двигателей автотранспортной техники

Изобретение относится к очистки от загрязнений двигателей внутреннего сгорания
Наверх