Регенерация служит для удаления частиц, скопившихся на стенках фильтра твердых частиц.
Регенерация заключается в периодическом сжигании аккумулированых в фильтре частиц.
Регенерация может происходить естественным путем, если температура отработавших газов достаточна для этого.
Регенерация может выполняться по команде компьютера управления двигателем, если температура отработавших газов недостаточна, а сажевый фильтр загрязнен.
Для этого компьютер управления двигателем искусственно повышает температуру отработавших газов посредством последующего впрыска : Этот процесс называется «принудительная регенерация».
ПРИМЕЧАНИЕ : Условия эксплуатации оказывают непосредственное влияние на температуру отработавших газов и, как следствие, температуру внутри сажевого фильтра.
Компьютер управления двигателем осуществляет непрерывное управление следующими элементами :
- Состояние сажевого фильтра с помощью функции контроля за уровнем загрузки сажевого фильтра
- Регенерация сажевого фильтра с помощью функции принудительной регенерации
Назначение :
- Определение состояния сажевого фильтра (уровень загрязненности)
- При необходимости – подача команды на включение функции принудительной регенерации
- Обеспечение эффективного выполнения принудительной регенерации
Основные данные, используемые для контроля за состоянием сажевого фильтра :
- Вычисление массы сажи, находящейся внутри сажевого фильтра
- Перепад давления (Размер)
- Температура отработавших газов (На выходе поглотителя deNOx)
- Объем нагнетаемого воздуха
- Информация обогащения смеси, исходящая от кислородного датчика
- Информация о повреждении сажевого фильтра, переданная датчиком сажи
ПРИМЕЧАНИЕ : Две первых информации зависят от уровня загрузки сажевого фильтра.
Компьютер управления двигателем имеет базовую матрицу, позволяющею ему моделировать массу сажи, накопленной в сажевом фильтре, в зависимости от дорожных условий, в которых эксплуатируется автомобиль.
Компьютер управления двигателем расчитывает эмиссию сажи при каждой поездке автомобиля (в граммах).
Расчет эмиссии сажи учитывает :
- Базовые эмиссии сажи в точках устойчивого режима (частота вала/момент)
- Коррекция в зависимости от отклонения состава смеси
Сочетание этих двух значений определяет теоретический момент регенерации.
ВНИМАНИЕ : Значение перепада давления используется только для защиты сажевого фильтра и/или двигателя, если сажевый фильтр переполнен или засорен и забит (дорожные условия менее благоприятны).
Количество сажи в сажевом фильтре изменяет степень потери нагрузки (перепад давления на входе/выходе).
Это значение непрерывно измеряется и показывает уровень загрязненности сажевого фильтра.
Компьютер управления двигателем записаны кривые, определяющие 4 уровня функционирования, на основе которых вычисляется объемный расход отработавших газов.
Пропускная способность фильтра по объему отработавших газов вычисляется в основном на основании следующих параметров :
- Перепад давления
- Объем нагнетаемого воздуха
- Атмосферное давление
- Температура отработавших газов (На выходе поглотителя deNOx)
 | |
| Рисунок : d4eafird |  |
(mbar) Перепад давления в мбар.
(l/h) Объемный расход отработавших газов в л/ч.
"A" Сажевый фильтр забит.
"B" Сажевый фильтр засорен.
"C" Сажевый фильтр переполнен.
"D" Промежуточная зона.
 | |
| Рисунок : d4eafisd | |
(mbar) Перепад давления в мбар.
(l/h) Объемный расход отработавших газов в л/ч.
"B" Сажевый фильтр засорен.
"C" Сажевый фильтр переполнен.
"D" Промежуточная зона.
ПРИМЕЧАНИЕ : Определение текущего состояния фильтра производится измерением параметров при помощи средств диагностики.
Задача компьютера управления двигателем – поддерживать параметры фильтра в зоне "D" (независимо от пробега автомобиля).
Для возвращения параметров фильтра в зону " D " компьютер управления двигателем осуществляет его принудительную регенерацию (В зависимости от дорожных условий).
Компьютер управления двигателя требует активации функции принудительной регенерации в следующих случаях.
Уровень засорения сажевого фильтра в зоне "C" : Естественная и/или послепродажная регенерация.
Уровень засорения сажевого фильтра в зоне "B" : Только послепродажная регенерация.
Уровень засорения сажевого фильтра в зоне "A" : Запрет регенерации - Безопасность.
Дифференциальное давление меньше порогового значения, определяемого пропускной способностью фильтра.
Возможные причины неисправности :
- Ошибка в показаниях датчика дифференциального давления
- Нарушение герметичности выпускного канала, см. информацию о трубах выше/ниже
- Сажевый фильтр действительно пробит
- Сажевый Фильтр отсутствует
Компьютер управления двигателем прерывает требование помощи регенерации и сигнализирует неисправность, что сопровождается включением сигнализатора на панели приборов.
ПРИМЕЧАНИЕ : Неисправность "Сажевый фильтр пробит" может появляться из-за чрезмерно высокой температуры при регенерации в связи со слишком большой массой сгораемой сажи в фильтре.
Так называемое состояние предупреждения (Зона "C").
Дифференциальное давление превышает предел функции подачи по объему (Зона "B").
Возможные причины неисправности :
- Принудительная регенерация неэффективна
- Ошибка в показаниях датчика дифференциального давления
Компьютер управления двигателем прерывает требование помощи в естественной регенерации (пожелание клиента) и сигнализирует о неисправности.
ОБЯЗАТЕЛЬНО : При возникновении неисправности "Сажевый фильтр забит" следует выполнить поиск причины засорения, поскольку имеется риск повреждения сажевого фильтра.
Изменение дифференциального давления одинаково зависит от следующих параметров :
- Условия эксплуатации автомобиля (начало послевпрыскивания)
- Температура отработавших газов
- Скорость прохождения отработавших газов через сажевый фильтр
 | |
| Рисунок : d4eafitd | |
(l/h) Объемный расход отработавших газов в л/ч.
(mbar) Перепад давления в мбар.
"E" Езда по дорогам и автомагистралям (перед регенерацией).
"F" Езда по городу (перед регенерацией).
"a" Отходы (сажа, несгоревшие углеводороды, остатки масла...).
"b" Фильтры отработавших газов.
Пример "E" :
- Отходы накапливаются в глубине сажевого фильтра
- Газ проходит через каналы, дифференциальное давление в норме
Пример "F" :
- Отходы накапливаются в виде слоев пленки на каналах
- Проход газа через каналы затруднен, дифференциальное давление повышается
Назначение :
- Управление функциями контроля состояния фильтра
- При необходимости, запуск регенерации фильтра в зависимости от его состояния по результатам контроля
- Определение необходимого уровня интенсивности регенерации
- Контроль влияния послевпрыскивания на работу двигателя
Регенерация заключается в периодическом сжигании частиц, накапливающихся в фильтре, и позволяет поддерживать параметры фильтра в зоне " D ".
Регенерация сажевого фильтра зависит от температуры отработавших газов, которая должна быть выше пороговой температуры сгорания сажи.
Существует 3 режима регенерации :
- Естественная регенерация
- Искусственная регенерация (принудительная регенерация)
- Регенерация при послепродажном обслуживании
Когда температура отработавших газов достигает порогового значения регенерации (увеличение нагрузки на двигатель) :
- Частицы в сажевом фильтре сгорают естественным путем
- Никаких внешних действий для осуществления регенерации не требуется
При естественной регенерации или при любом типе помощи в регенерации супервизор фильтра твердых частиц регистрирует количество сгоревших твердых частиц.
Принудительная регенерация—это ряд действий, предпринимаемых компьютером управления двигателем для увеличения температуры отработавших газов до порогового значения регенерации.
Предусмотрены два типа помощи регенерации в зависисимости от термического состояния системы выпуска :
- Принудительная регенерация уровня 1 Значения базовой матрицы, соответствующие невысокой температуре отработавших газов (на непрогретом двигателе (предварительный подогрев каталитического нейтрализатора до 350°C)
- Принудительная регенерация уровня 2 (значения базовой матрицы для горячей выпускной системы. Температура превышает 350°C)
Когда функция наблюдения определяет, что порог содержания твердых частиц значителен, а двигатель (условия движения, температура...) способен регенерировать фильтр, она требует включение помощи в регенерации уровня 1.
В ответ на запрос запуска принудительной регенерации компьютер управления двигателем выполняет следующие действия :
- Запрет на регулировку рециркуляции отработавших газов
- Подает команду на запуск устройств-потребителей энергии (Заднее стекло с электроподогревом ; Зеркала с электроподогревом ; Электровентилятор, при необходимости)
- Регулировка основного впрыска для увеличения температуры отработавших газов
- Система клапанов дозатора воздуха
- Первый уровень последующего впрыска
Принцип такой же, как при помощи в регенерации уровня 1, но с добавлением дополнительного уровня последующего впрыска, что позволяет получить более высокую температуру отработавших газов.
Переход от принудительной регенерации уровня 1 к принудительной регенерации 2 происходит при следующих условиях :
- Разница температуры на входе и выходе поглотителя deNOx
- Пока температура не поднялась до 350°C
Компьютер управления двигателем активирует один или два послевпрыскивания в зависимости от частоты вала и момента двигателя.
Параметры, в результате оценки которых может быть включена принудительная регенерация :
- Масса сажи, накопившейся в сажевом фильтре
- Перепад давления
| Параметры | Характер сигнала | Помощь при регенерации |
| Масса сажи, накопившейся в сажевом фильтре (Расчет) | Включение | Масса сажи, накопившейся в сажевом фильтре со времени последней регенерации (превышает пороговое значение) (*) |
| Выключение | Продолжительность работы в режиме послевпрыскивания (превышает пороговое значение) (*) | |
| Перепад давления (Размер) | Включение | Перепад давления (превышает пороговое значение) |
| Выключение | Продолжительность работы в режиме послевпрыскивания (превышает фиксированное пороговое значение) | |
| Неисправность датчика дифференциального давления | Включение | Неисправность датчика дифференциального давления |
| Выключение | Продолжительность работы в режиме послевпрыскивания (превышает фиксированное пороговое значение) |
(*) В зависимости от дорожных условий.
Параметр дифференциального давления позволяет активировать помощь в регенерации независимо от информации оценки массы сажи в фильтре.
В случае наступления условия включения принудительной регенерации, необходимо прекратить регенерацию, отсчет времени последующего впрыска для осуществления которой имеет место или уже окончился (При нормальной работе во время последующего впрыска обеспечивается полное сгорание сажи).
Установление временных рамок для послевпрыскивания позволяет :
- Избежать слишком продолжительного послевпрыскивания (износ, ухудшение смазки двигателя)
- Ограничить повышенный расход топлива
ПРИМЕЧАНИЕ : При слишком высоком дифференциальном давлении компьютер управления двигателем включает регенерацию на не менее 15 минут.
Другие условия, обусловливающие включение принудительной регенерации :
- История использования автомобиля
- Способность двигателя к регенерации в данный момент
- Пробег после последней регенерации
- Температура охлаждающей жидкости двигателя
История использования автомобиля ; Компьютер управления двигателем регистрирует пробеги между 10 последними регенерациями :
- Регистрация условий движения обновляется каждые полтора часа
- Компьютер управления двигателем составляет дорожный профиль автомобиля и определяет наиболее подходящий момент времени для начала регенерации сажевого фильтра в соответствии с историей использования автомобиля
Объем регенерации : Компьютер управления двигателем определяет эффективность регенерации (в %) в зависимости от состояния автомобиля в момент "T" (температура отработавших газов, скорости, ускорения, полной нагрузки двигателя, расход отработавших газов через сажевый фильтр). В зависимости от объема регенерации компьютер управления двигателем может потребовать помощи в регенерации.
Пробег после последней регенерации : Компьютер управления двигателем регистрирует пробег после последней регенерации и включает помощь в регенерации, когда пробег превысит определенный порог (Пробег не более 1400 км).
ПРИМЕЧАНИЕ : Регенерация фильтра твердых частиц может включаться только при температуре охлаждающей жидкости двигателя выше 60°C.
Принудительная регенерация при послепродажном обслуживании может выполняться с помощью диагностического прибора.
При послепродажной регенерации (продолжительность около 1000 секунд) компьютер управления двигателем обновляет уровень загрузки сажевого фильтра сажей.
При каждой активации помощи в регенерации компьютер управления двигателем запрещает регулировать рециркуляцию отработавших газов : Клапан системы рециркуляции отработавших газов закрывается (нагнетание прекращается).
Включение устройств-потребителей энергии :
- Позволяет увеличить момента сопротивления генератора, что приводит к повышению нагрузки на двигатель
- Способствует повышению температуры отработавших газов
- Позволяет быстро переместить рабочую точку двигателя в положение, в котором включается послевпрыскивание
Компьютер управления двигателем требует от блока BSI включить устройства, потребляющие значительное количество электроэнергии (команда насыщения генератора).
Для защиты от резкого падения напряжения подключение потребителей электроэнергии осуществляется поэтапно, компьютер двигателя выжидает 10 секунд перед подключением каждого следующего потребителя.
Порядок подключения потребителей электроэнергии (*) :
- Требование к блоку BSI включить обогрев заднего стекла
- Включение, при необходимости, электровентилятора (Тепловая защита в моторном отсеке)
(*) Определяется уровнем загруженности автомобиля (так что напряжение аккумуляторной батареи превышает 12,8 В).
ПРИМЕЧАНИЕ : Отключение потребителей электроэнергии осуществляется в порядке, обратном порядку их подключения, поэтапно с выдержкой времени в 5 секунд.
В фазе регенерации сажевого фильтра передается команда в дозатор воздуха для обеспечения соответствующей подачи воздуха.
Дозатор воздуха меняет давление впускного воздуха в зависимости от открытия заслонки.
Закрытие дозатора воздуха вызывает следующее :
- Ограничение количества свежего воздуха, поступающего в двигатель
- Обогащение горючей смеси
- Увеличить момент двигателя с помощью компенсации от компьютера управления двигателем
- Способствует повышению температуры отработавших газов
- Улучшить эффективность полсевпрыскивания за счет адаптированной подачи воздуха
Поглотитель deNOx, установленный перед каталитическим нейтрализатором и сажевым фильтром, является катализатором окисления.
При наличии несгоревших углеводородов тепловой КПД поглотителя deNOx увеличивается.
Температура отработавших газов растет.
При послевпрыскивании :
- Топливо впрыскивается после прохождения верхней мертвой точки (положение коленчатого вала 40° - 200 °)
- Температура в системе выпуска постепенно поднимается до постоянного превышения порогового значения для регенерации
После достижении этой температуры послевпрыскивание продолжается до полного уничтожения несгоревших частиц топлива.
Объем и продолжительность последующего впрыска определяются алгоритмом регулирования и оптимизации работы поглотителя deNOx.
ПРИМЕЧАНИЕ : Последующий впрыск на холостом ходу и при возврате к холостому ходу позволяет избежать охлаждения сажевого фильтра.
При постоянном режиме и нагрузке двигателя первый уровень последующего впрыска приводит к увеличению момента двигателя.
Для того чтобы сохранить плавность хода и избежать рывков двигателя при последующем впрыске, внутренняя логика компьютера управления двигателем использует следующие стратегии :
- Снижение объема топлива при основном впрыскивании
- Регулировка давления наддува
 | |
| Рисунок : b1ha0npd | |
(bar) Давление в цилиндре в бар.
(s) Время в секундах.
"c" Предварительное впрыскивание.
"d" Основной впрыск.
"e" Сокращение времени основного впрыскивания.
"f" Последующий впрыск.
"g" Снижение давления в цилиндре.
Снижение объема топлива основного впрыскивания позволяет компенсировать прирост крутящего момента, возникающий из-за послевпрыскивания.
Подача толплива регулируется для сохранения постоянного момента двигателя в течение помощи в регенерации.
Появление в системе фильтрации несгоревших частиц топлива определенных неисправностей отображается диагностическим индикатором двигателя.
Визуальный сигнализатор неисправности сажевого фильтра включается при наличии ошибок, связанных со следующими элементами или информацией :
- Датчик перепада давления
- Датчики температуры отработавших газов (На входе и выходе поглотителя deNOx)
- Противопылевой фильтр пробит
Когда сажевый фильтр забит, на панели приборов включается визуальный сигнализатор забитого сажевого фильтра.
Система впрыскивания может работать в следующих аварийных режимах : Режим работы с ограниченным объемом подачи топлива.
В этом аварийном режиме работы ограничен объем подачи топлива и частота вращения двигателя не может быть выше 3500 об/мин.
Пониженный расход топлива приводит к ограничению температуры отработавших газов (Примерно 500°C).
Система впрыскивания переходит в режим ограничения подачи топлива при неисправности одного из следующих элементов :
- Сажевый фильтр засорен
- Датчик перепада давления
- Сажевый фильтр забит
Нормальная работа индикатора :
- Индикатор загорается при включении зажигания
- После включения зажигания индикатор горит в течение 4 секунд, после чего гаснет
Работа индикатора при наличии неисправностей :
- Индикатор загорается при включении зажигания
- Индикатор остается гореть
В случае длительной работы при малой частоте вращения принудительная регенерация может оказаться неэффективной (недостаточная температура отработавших газов).
Сажевый фильтр засоряется накапливаемой сажей.
Компьютер управления двигателем направляет информацию в блок BSI.
Блок BSI требует вывода сообщения на многофункциональный экран (Риск забивания сажевого фильтра).
Сообщение имеет целью оповестить водителя о необходимости выбрать стиль вождения, который позволил бы произвести регенерацию сажевого фильтра.
После появления сообщения водитель должен двигаться в течение не менее 15 минут со скоростью выше 50 км/ч, что приводит к требованию регенерации сажевого фильтра, а по окончании этой регенерации - к выключению сообщения.
В случае если эта рекомендация не будет выполнена, сажевый фильтр закупорится : Сажевый фильтр засорен.
Компьютер управления двигателем информирует блок BSI, который требует включить следующие устройства :
- Запросить включение визуального сигнализатора забитого сажевого фильтра
- Подать команду на вывод предупреждающего сообщения на многофункциональный дисплей (Неисправность системы снижения токсичности)