2. Система контроля сажевого фильтра.

Контроль систем фильтрации частиц у современных дизельных двигателей — одна из важнейших и технически сложнейших функций контроля D-OBD. В плане выбросов мелкой пыли и связанного с этим масштабного использования сажевых фильтров этот контроль имеет особое значение в рамках D-OBD. Необходимые процедуры для долговременного контроля фильтров должны внедряться всеми изготовителями. В силу определенных физико-химических условий восстановления сажевых фильтров процедуры контроля у всех автомобилей протекают одинаково).

Датчики давления и температуры перед и за фильтром

Датчик дифференциального давления системы фильтрации частиц определяет фактическое дифференциальное давление потока ОГ перед и за сажевым фильтром. Возможно также использование двух отдельных датчиков давления. С помощью сигналов датчиков температуры перед и за сажевым фильтром ЭБУ вычисляет текущий объемный расход ОГ. Датчики температуры имеют положительный температурный коэффициент (РТС).

На основании этих данных регулирующая электроника определяет состояние нагрузки (степень засорения) сажевого фильтра. Сигнал датчика температуры после сажевого фильтра дополнительно требуется для вычисления расхода дополнительного впрыска топлива в режиме принудительного холостого хода. Чем выше температура ОГ после сажевого фильтра, тем меньше необходимое количество дополнительного впрыска топлива. Кроме того, сигналы датчиков температуры используются для активации функций защиты деталей при слишком высокой температуре ОГ.

Эти сигналы призваны защитить сажевый фильтр от термических повреждений. Сигналы датчиков давления и температуры перед и за сажевым фильтром, а также показания датчика массового расхода воздуха образуют неделимое целое при определении степени засорения фильтра. Это одни из важнейших данных, имеющих отношение к системе выпуска. Проверка датчиков выполняется в рамках контроля электрической функции.

Проверка правдоподобности сигналов датчиков давления выполняется между включением зажигания и пуском двигателя. Для проверки сравниваются значения, измеренные датчиками давления ОГ и датчиком атмосферного давления. На основании этого сравнения получается дифференциальное давление, среднее значение которого не должно превышать запрограммированного порогового значения. После каждого выключения двигателя заново калибруется нулевое значение датчика дифференциального давления. Это позволяет надежно распознавать демонтаж сажевого фильтра из системы выпуска ОГ.

При выходе датчиков из строя или отсутствии сигналов датчиков восстановление сажевого фильтра выполняется сначала циклически в зависимости от пробега, расхода топлива или количества моточасов работы двигателя. Таким образом, длительное, технически и экологически безопасное восстановление сажевого фильтра невозможно. После определенного количества циклов движения в эквивалентном режиме загорается контрольная лампа сажевого фильтра, затем индикатор MIL системы D-OBD и регистрируется неисправность.

Датчик температуры перед турбокомпрессором

Дополнительный впрыск позволяет достичь повышения температуры ОГ, необходимого для сгорания частиц. Датчик температуры находится в выпускном тракте перед турбокомпрессором и измеряет температуру ОГ. Датчик температуры имеет положительный температурный коэффициент (РТС). Сигнал датчика температуры перед турбиной необходим блоку управления для вычисления момента начала дополнительного впрыска в фазе восстановления сажевого фильтра. Кроме того, турбокомпрессор защищается от недопустимо высокой температуры в фазе восстановления. При выходе датчика температуры из строя турбокомперессор больше не может быть защищен от высокой температуры. Восстановление сажевого фильтра через дополнительный впрыск больше не происходит. Чтобы уменьшить выбросы сажи, можно уменьшить или отключить рециркуляцию ОГ. Однако в результате этого увеличиваются выбросы оксидов азота. При выходе датчика температуры из строя регистрируется неисправность и загорается индикатор MIL.

Лямбда-зонд и датчик массового расхода воздуха

Лямбда-зонд в дизельных двигателях используется в сочетании с датчиком массового расхода воздуха для выполнения двух задач. Во-первых, для точного расчета расхода топлива и для проверки циклов восстановления сажевых фильтров. Регулирующая электроника на основании сигналов лямбда-зонда и датчика массового расхода воздуха вычисляет необходимый расход топлива для всех цилиндров. При возникновении отклонений от сохраненных значений расхода топлива корректируется интенсивность рециркуляции ОГ. В этой связи лямбда-зонд используется также для коррекции сигнала датчика массового расхода воздуха. Регулирующая электроника вычисляет фактический расход топлива на основании сигналов лямбда-зонда и датчика массового расхода воздуха, сравнивает значения с заданными и корректирует отклонение расхода топлива в характеристике. Эта коррекция происходит медленно, так что сначала D-OBD определяет неисправность, но индикатор MIL не загорается. Из-за медленного регулирования значения не определяются в режимах 1 и 6.

Для дополнительного контроля восстановления сажевых фильтров особенно подходят широкополосные лямбда-зонды.

С помощью зонда определяется концентрация кислорода в ОГ в большом диапазоне измерений. Для быстрого и эффективного восстановления сажевого фильтра требуется определенная минимальная концентрация кислорода в ОГ по возможности при постоянно высокой температуре ОГ. Это оптимизированное регулирование восстановления реализуется сигналом лямбда-зонда во взаимодействии с сигналом датчика температуры перед турбокомпрессором. При отсутствии сигнала лямбда-зонда восстановление сажевого фильтра становится менее точным, но остается технически безопасным.

Измеренное датчиком массового расхода воздуха значение определяет фактически поступившую воздушную массу. В сочетании с контролем восстановления сажевого фильтра сигнал датчика массового расхода воздуха используется для вычисления объемного расхода ОГ. На основании этого расчета определяется степень засорения сажевого фильтра.

При выходе датчиков из строя или отсутствии сигналов датчиков восстановление сажевого фильтра выполняется сначала циклически в зависимости от пробега, расхода топлива или количества моточасов работы двигателя. Однако длительное время сажевый фильтр не может технически безопасно восстанавливаться в таком режиме. После определенного количества циклов движения в эквивалентном режиме загорается контрольная лампа сажевого фильтра, затем индикатор MIL системы D-OBD и регистрируется неисправность.

Контрольная лампа сажевого фильтра

Рис. Контрольная лампа

Контрольная лампа сажевого фильтра находится на панели приборов в поле зрения водителя. Она загорается, когда сажевый фильтр не может восстанавливаться из-за поездок на слишком короткие расстояния или возникновении неисправностей в системе. Контрольная лампа в большинстве случаев желтая и дополняет индикатор MIL.

При частых поездках на короткие расстояния восстановление сажевого фильтра может ухудшиться. Поскольку достаточного восстановления не происходит, возможно повреждение или блокада фильтра из-за переполнения сажей. Во избежание этого при превышении заданного предельного заполнения сажей загорается контрольная лампа. Система рекомендует водителю проехать какое-то расстояние в определенном режиме. По завершении движения в этом режиме контрольная лампа должна погаснуть. Если лампа не гаснет, то загорается индикатор неисправностей системы OBD, и на дисплей выводится сообщение о необходимости посетить ближайшую СТО.

Символика контрольной лампы для сажевого фильтра не регламентируется и может свободно выбираться изготовителем. Часто на информационном дисплее автомобиля отображается дополнительная текстовая информация или предупреждение.

Контроль систем фильтрации частиц с присадкой

Контроль восстановления сажевых фильтров с присадкой аналогичен контролю в системах без присадки. С помощью датчика дифференциального давления регулирующая электроника распознает степень засорения фильтра. Для восстановления фильтра блок управления двигателем запускает моментнонейтральный дополнительный впрыск. Для управления восстановлением анализируются два значения — значение лямбда и необходимая температура ОГ. Однако дополнительно требуется контроль системы впрыска присадки. При этом проверяется электрическая функция следующих датчиков:

• датчик уровня присадки в бачке;

• насос подачи присадки;

• датчик температуры перед турбокомпрессором;

• лямбда-зонд;

• датчик температуры перед сажевым фильтром;

• датчик дифференциального давления.

Билет №27