Контроль фільтр сажі

1. Датчики тиску і температури перед і за фільтром
2. Датчик температури перед турбокомпресором
3. Лямбда-зонд і датчик масової витрати повітря
4. Контрольна лампа фільтр сажі
5. Контроль систем фільтрації частинок з присадкою

Наши партнеры ArtmMisto

Контроль систем фільтрації частинок у сучасних дизельних двигунів - одна з найважливіших і технічно складних функцій контролю D-OBD. У плані викидів дрібного пилу і пов'язаного з цим масштабного використання сажових фільтрів цей контроль має особливе значення в рамках D-OBD. Необхідні процедури для довготривалого контролю фільтрів повинні впроваджуватися всіма виробниками. В силу певних фізико-хімічних умов відновлення сажових фільтрів процедури контролю у всіх автомобілів протікають однаково).

Датчики тиску і температури перед і за фільтром

Датчик диференціального тиску системи фільтрації частинок визначає фактичне диференціальне тиск потоку ОГ перед і за фільтром сажі. Можливо також використання двох окремих датчиків тиску. За допомогою сигналів датчиків температури перед і за фільтром сажі ЕБУ обчислює поточний об'ємний витрата ОГ. Датчики температури мають позитивний температурний коефіцієнт (РТС).

На підставі цих даних регулююча електроніка визначає стан навантаження (ступінь засмічення) фільтр сажі. Сигнал датчика температури після фільтр сажі додатково потрібно для обчислення витрат додаткового уприскування палива в режимі примусового холостого ходу. Чим вище температура ОГ після фільтр сажі, тим менше необхідну кількість додаткового уприскування палива. Крім того, сигнали датчиків температури використовуються для активації функцій захисту деталей при дуже високій температурі ОГ.

Ці сигнали покликані захистити фільтр сажа від термічних ушкоджень. Сигнали датчиків тиску і температури перед і за фільтром сажі, а також показання датчика масової витрати повітря утворюють неподільне ціле при визначенні ступеня засмічення фільтра. Це одні з найважливіших даних, що мають відношення до системи випуску. Перевірка датчиків виконується в рамках контролю електричної функції.

Перевірка правдоподібності сигналів датчиків тиску виконується між включенням запалювання і пуском двигуна. Для перевірки порівнюються значення, виміряні датчиками тиску ОГ і датчиком атмосферного тиску. На підставі цього порівняння виходить диференціальне тиск, середнє значення якого не повинно перевищувати запрограмованого порогового значення. Після кожного вимкнення двигуна заново калибруется нульове значення датчика диференціального тиску. Це дозволяє надійно розпізнавати демонтаж фільтр сажі з системи випуску ОГ.

При виході датчиків з ладу або відсутності сигналів датчиків відновлення фільтр сажі виконується спочатку циклічно в залежності від пробігу, витрати палива або кількості мотогодин роботи двигуна. Таким чином, тривале, технічно і екологічно безпечне відновлення фільтр сажі неможливо. Після певної кількості циклів руху в еквівалентному режимі спалахує контрольна лампа фільтр сажі, потім індикатор MIL системи D-OBD і реєструється несправність.

Датчик температури перед турбокомпресором

Додатковий впорскування дозволяє досягти підвищення температури ОГ, необхідного для згоряння частинок. Датчик температури знаходиться в випускному тракті перед турбокомпресором і вимірює температуру ОГ. Датчик температури має позитивний температурний коефіцієнт (РТС). Сигнал датчика температури перед турбіною необхідний блоку управління для обчислення моменту початку додаткового уприскування в фазі відновлення фільтр сажі. Крім того, турбокомпресор захищається від неприпустимо високої температури у фазі відновлення. При виході датчика температури з ладу турбокомперессор більше не може бути захищений від високої температури. Відновлення фільтр сажі через додатковий впорскування більше не відбувається. Щоб зменшити викиди сажі, можна зменшити або відключити рециркуляцию ОГ. Однак в результаті цього збільшуються викиди оксидів азоту. При виході датчика температури з ладу реєструється несправність і загоряється індикатор MIL.

Лямбда-зонд і датчик масової витрати повітря

Лямбда-зонд в дизельних двигунах використовується в поєднанні з датчиком масової витрати повітря для виконання двох завдань. По-перше, для точного розрахунку витрати палива та для перевірки циклів відновлення сажових фільтрів. Регулююча електроніка на підставі сигналів лямбда-зонда і датчика масової витрати повітря обчислює необхідний витрата палива для всіх циліндрів. При виникненні відхилень від збережених значень витрати палива коригується інтенсивність рециркуляції ОГ. У зв'язку з цим лямбда-зонд використовується також для корекції сигналу датчика масової витрати повітря. Регулююча електроніка обчислює фактичний витрата палива на підставі сигналів лямбда-зонда і датчика масової витрати повітря, порівнює значення із заданими і коригує відхилення витрати палива в характеристиці. Ця корекція відбувається повільно, так що спочатку D-OBD визначає несправність, але індикатор MIL не світиться. Через повільне регулювання значення не визначаються в режимах 1 і 6.

Для додаткового контролю відновлення сажових фільтрів особливо підходять широкосмугові лямбда-зонди.

За допомогою зонда можна визначити концентрацію кисню в ОГ в великому діапазоні вимірювань. Для швидкого і ефективного відновлення фільтр сажі потрібна певна мінімальна концентрація кисню в ОГ по можливості при постійно високій температурі ОГ. Це оптимізоване регулювання відновлення реалізується сигналом лямбда-зонда у взаємодії з сигналом датчика температури перед турбокомпресором. При відсутності сигналу лямбда-зонда відновлення фільтр сажі стає менш точним, але залишається технічно безпечним.

Виміряний датчиком масової витрати повітря значення визначає фактично надійшла повітряну масу. У поєднанні з контролем відновлення фільтр сажі сигнал датчика масової витрати повітря використовується для обчислення об'ємної витрати ОГ. На підставі цього розрахунку визначається ступінь засмічення фільтру сажі.

При виході датчиків з ладу або відсутності сигналів датчиків відновлення фільтр сажі виконується спочатку циклічно в залежності від пробігу, витрати палива або кількості мотогодин роботи двигуна. Однак тривалий час фільтр сажа не може технічно безпечно відновлюватися в такому режимі. Після певної кількості циклів руху в еквівалентному режимі спалахує контрольна лампа фільтр сажі, потім індикатор MIL системи D-OBD і реєструється несправність.

Контрольна лампа фільтр сажі

Мал. контрольна лампа

Контрольна лампа фільтр сажі знаходиться на панелі приладів в поле зору водія. Вона спалахує, коли фільтр сажа не може відновлюватися через поїздок на занадто короткі відстані або виникненні несправностей в системі. Контрольна лампа в більшості випадків жовта і доповнює індикатор MIL.

При частих поїздках на короткі відстані відновлення фільтр сажі може погіршитися. Оскільки достатнього відновлення не відбувається, може призвести до пошкодження або блокада фільтра через переповнення сажею. Щоб уникнути цього при перевищенні заданого граничного заповнення сажею спалахує контрольна лампа. Система рекомендує водієві проїхати якусь відстань в певному режимі. По завершенні руху в цьому режимі контрольна лампа повинна згаснути. Якщо лампа не гасне, то спалахує індикатор несправностей системи OBD, і на екрані з'являється застереження про необхідність відвідати найближчу СТО.

Символіка контрольної лампи для фільтр сажі не регламентується і може вільно вибиратися виробником. Часто на інформаційному дисплеї автомобіля відображається додаткова текстова інформація або попередження.

Контроль систем фільтрації частинок з присадкою

Контроль відновлення сажових фільтрів з присадкою аналогічний контролю в системах без присадки. За допомогою датчика диференціального тиску регулююча електроніка розпізнає ступінь засмічення фільтра. Для відновлення фільтра блок керування двигуном запускає моментнонейтральний додатковий впорскування. Для управління відновленням аналізуються два значення - значення лямбда і необхідна температура ОГ. Однак додатково потрібно контроль системи упорскування присадки. При цьому перевіряється електрична функція наступних датчиків:

• датчик рівня присадки в бачку;
• насос подачі присадки;
• датчик температури перед турбокомпресором;
• лямбда-зонд;
• датчик температури перед фільтром сажі;
• датчик диференціального тиску.