CZ20024051A3 - Zařízení pro čištění výfukového plynu - Google Patents

Description

Zařízení k čištění výfukových plynů spalovacího motoru je vybaveno částicovým filtrem (22) uspořádaným ve výfukovém kanálu. Zařízení dále zahrnuje prognostické prostředky pro zjišťování možné změny vlastností částic uložené na částicovém filtru (22), a to z hlediska jejich obtížnější oxydovatelnosti ve srovnání se stavem ihned po uložení. Zařízení dále zahrnuje přepínací prostředky součinitele přebytku vzduchu pro ovlivnění oxydovatelnosti částic. Srovnávací prostředky indikují množství částic uložených na částicovém filtru (22) za účelem stanovení jejich množství a prostředky pro řízení teploty regulující teplotu částicového filtru (22) v závislosti na součiniteli přebytku vzduchu k odstranění částic přesahujících předem stanovené množství.

(13) Druh dok	uměn tu:
7 (51) Int. Cl. :
F01N	3/02
F 01 N	3/08
F 01 N	3/24
F02D	41/04

4051 A3 •v

Tooz^- ^077

Zařízení na čistění výfukového plynu

Oblast techniky

Předložený vynález se týká zařízení na čistění výfukového plynu.

Dosavadní stav techniky ,U í

Dříve se částice obsažené ve výfukovém plynu dieselová motoru * odstraňovaly uspořádáním částicového filtru ve výfukovém kanálu motoru, přičemž se ve filtru zachycovaly částice, které se pak zapálily a zachycené částice na filtru shořely, aby se částicový filtr regeneroval. V tomto případě zapálení a shoření zachycených částic vyžaduje poměrně vysokou teplotu a určitý čas.

Na druhé straně je známý spalovací motor, u kterého filtr částic nese absorbent N0_x, který absorbuje N0_x jakmile je poměr vzduch - palivo chudý a uvolní absorbovaný N0_x, jakmile se poměr vzduch - palivo stane bohatým (viz japonská patentová publikace ^!l (Kokai) č. 6-159037, u které nebyl proveden průzkum) . U tohoto spalovacího motoru, pracuje motor obvykle při chudém poměru vzduch palivo. Jakmile množství NO_X absorbované v absorbentu NO_X přestoupí povolenou hodnotu, poměr vzduch - palivo se občas stane bohatší, aby způsobil, že se NO_X uvolní z absorbentu NO_X.

Když se NO_X uvolní z absorbentu N0_x a redukuje se, teplo vznikající v době redukce N0_x způsobí, že se teplota částicového filtru zvýší. Proto v jednom příkladu tohoto spalovacího motoru, jakmile skončí uvolňování NO_X, poměr vzduch - palivo se opět vrátí do chudého stavu. S využitím skutečnosti, že teplota částicového filtru se zvyšuje v této době, částice uložené na částicovém filtru se zapálí. Dále v jiném příkladu, jakmile by se měl NO_X • · uvolňovat z absorbentu N0_x, když výfukový tlak proti proudu od částicového filtru nepřesáhne předem stanovený tlak, poměr vzduch - palivo se hned stane bohatým, zatímco když výfukový tlak proti proudu od částicového filtru přesáhne předem stanovený tlak, poměr vzduch - palivo se stane bohatým, aby způsobil uvolňování N0_x z absorbentu N0_x, potom poměr vzduch - palivo se stane chudým, aby způsobil, že se částice uložené na filtru shoří.

Jak bylo popsáno shora, to že se způsobí, že částice zachycené na částicovém filtru se zapálí a shoří však vyžaduje poměrně vysokou teplotu a dosti dlouhou dobu. V tomto případě, aby se teplota na částicovém filtru zvýšila na teplotu, kdy se uložené částice vznítí a shoří vyžaduje přivést energii zvenku. Proto se obvykle přivádí další palivo nebo se použije elektrický ohřívač, aby se dosáhlo zvýšení teploty na částicovém filtru. Proto, jestliže spalování částic potřebuje čas, o to více bude nadměrná potřeba další energie. Redukce této nadměrné spotřeby energie vyžaduje, aby doba potřebná pro spálení částic se co možná nejvíce zkrátila.

Vynálezci prozkoumali vlastnosti uložených částic z tohoto hlediska a následkem toho se vlastnosti uložených částic postupně vyjasnily. Podrobnosti budou vysvětleny později, ale stručně, bylo zjištěno, že čím je delší čas ukládání částic na částicovém filtru, tím těžší bude uložené částice zoxidovat a proto zapálení a shoření uložených částic bude vyžadovat poměrně vysokou teplotu a poměrně dlouhou dobu. Tj . bylo zjištěno, že kdyby bylo možno změnit vlastnosti částic tak, aby částice snadno oxidovaly, jakmile se uložené částice stanou těžko oxidovatelnými, dobu potřebnou pro shoření částic by bylo možno zkrátit.

Proto vynálezci pokračovali v tomto ohledu v dalším výzkumu a zjistili, že když se občas učiní púměr vzduch - palivo bohatým,

• *

vlastnosti uložených částic je možno změnit na vlastnosti snadné oxidovatelnosti. Tj . bylo zjištěno, že když se občas učiní poměr vzduch - palivo bohatým, jakmile se uložené částice stanou těžko oxidovatelnými, částice se stanou snadno oxidovatelnými a proto lze dobu potřebnou pro jejich spálení zkrátit.

U shora uvedeného známého spalovacího motoru, N0_x se uvolňuje z absorbentu N0_x nahodilým občasným způsobením poměru vzduch - palivo bohatým. Proto se model změn poměru vzduch - palivo podobá modelu podle předloženého vynálezu. U tohoto známého spalovacího motoru je však poměr vzduch - palivo občas učiněn bohatým, jakmile množství absorbce N0_x převýší povolené množství, zatímco u předloženého vynálezu, poměr vzduch - palivo se učiní občas bohatým, jakmile se uložené částice stanou těžko oxidovatelnými. Nejenže jsou úkoly provádění obohacování poměrů vzduch - palivo různé, ale také časování provádění jejich obohacování se liší. Tj . i když se obohacování poměru vzduch - palivo provádí v době uvolňování N0_x z absorbentu N0_x, není nutně možné pokračovat ve změně částic na snadno oxidovatelný stav.

Podstata vynálezu

Úkolem předloženého vynálezu je vytvořit zařízení pro čištění výfukového plynu, které umožňuje, aby mohly být částice uložené na částicovém filtru spáleny v krátké době.

Podle prvního znaku vynálezu je vytvořeno zařízení pro čistění výfukového plynu spalovacího motoru, u kterého je částicový filtr pro zachycování a odstraňování částic z výfukového plynu uspořádáno ve výfukovém kanálu motoru a u kterého spalováni pokračuje při chudém poměru vzduch - palivo, zařízení obsahuje prostředky pro udávání údajů o tom, jestli částice uložené na částicovém filtru změnily své vlastnosti na stav těžko • a • · · *

oxidovatelný ve srovnání se stavem ihned po jejich uložení, prostředky pro přepínání poměru vzduch - palivo pro občasné přepnutí poměru vzduch - palivo výfukového plynu, proudícího do částicového filtru, z chudého na bohatý, aby částice uložené na částicovém filtru změnily své vlastnosti na snadno oxidovatelné, když prostředky udávají, že částice uložené na částicovém filtru změnily svůj stav na stav těžko oxidovatelný ve srovnání se stavem ihned po uložení, porovnávací prostředky pro zjišťování, zda množství částic, uložených na částicovém filtru nepřesáhlo předem stanovené množství a prostředky pro ovládání teploty, aby se teplota částicového filtru nezvýšila nad chudý poměr vzduch palivo tak, aby se oxidací odstranily částice uložené na částicovém filtru, jakmile množství částic, uložených na částicovém filtru převýší předem stanovené množství.

Podle druhého znaku vynálezu je vytvořeno zařízení pro čištění výfukového plynu spalovacího motoru, u kterého je ve výfukovém kanálu motoru uspořádán částicový filtr pro zachycení a odstranění částic ve výfukovém plynu a ve kterém spalování pokračuje při chudém poměru vzduch - palivo, zařízení obsahuje první srovnávací prostředky pro zjišťování zda částice uložené na částicovém filtru změnily své vlastnosti na těžko oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení, prostředky pro přepínání poměru vzduch - palivo výfukového plynu, proudícího do částicového filtru, z chudého na bohatý, aby způsobily, že částice uložené na částicovém filtru změní svoje vlastnosti na snadno oxidovatelné, když se zjistí, že částice uložené na částicovém filtru změnily své vlastnosti na těžko oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení, druhé srovnávací prostředky pro zjišťování, zda množství částic uložených na částicovém filtru nepřesáhlo předem stanovené množství a prostředky pro ovládání teploty, způsobující, že se teplota na částicovém filtru nezvýší nad chudý poměr vzduch palivo tak, aby se oxidací odstranily částice uložené na

částicovém filtru, když množství částic uložených na částicovém filtru přesáhne předem stanovené množství.

Podle třetího znaku předloženého vynálezu je vytvořeno zařízení pro čištění výfukového plynu spalovacího motoru, u kterého je částicový filtr pro zachycování a odstraňování částic z výfukového plnu uspořádán ve výfukovém kanálu motoru a u kterého spalování pokračuje při chudém poměru vzduch - palivo, zařízení obsahuje w přepínací prostředky poměru vzduch - palivo, které jsou schopny občas přepnout poměr vzduch - palivo výfukového plynu, proudícího do částicového filtru z chudého na bohatý, srovnávací prostředky pro zjišťování zda množství částic uložené na částicovém filtru přesáhlo předem stanovené množství a prostředky pro ovládání teploty pro způsobení, že se teplota na částicovém filtru zvýší pod chudý poměr vzduch - palivo tak, aby se oxidací odstranily částice uložené na částicovém filtru po občasném přepnutí poměru vzduch - palivo výfukového plynu, proudícího do částicového filtru z chudého na bohatý, aby částice uložené na částicovém filtru změnily své vlastnosti na vlastnosti snadno oxidovatelné, jakmile množství částic uložené na částicovém filtru přesáhne předem •f . . .

I stanovené množství.

Popis obrázků na výkrese

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je znázorněno na připojených výkresech, kde obr. 1 je celkový pohled na spalovací motor;

obr. 2Á a 2B jsou pohledy na částicový filtr;

obr. 3A a 3B jsou pohledy na změnu oxidovatelnosti částice;

obr. 4 znázorňuje příklad řízení provozu;

obr. 5 je znázornění jiného příkladu řízení provozu;

obr. 6 je znázornění vysvětlující ovládání vstřikování;

obr. 7 znázorňuje pokles oxidovatelnosti částic;

obr. 8 je blokové schéma řízení provozu motoru;

obr. 9 znázorňuje vzájemný vztah mezi množstvím částic odstranitelných oxidací a teplotou částicového filtru; obr. 10 je znázornění vysvětlující stav uložených částic; obr. 11A a 11B jsou znázornění vysvětlující stav uložených částic; obr. 12A a 12B jsou znázornění vysvětlující stav uložených částic; obr. 13 je znázornění Át;

obr. 14A a 14B znázorňují množství vyfukovaných částic;

obr. 15 a 16 jsou bloková schémata řízení provozu motoru;

obr. 17A, 17B a 17C jsou znázornění vysvětlující změnu poklesu tlaku;

obr. 18 je blokové schéma řízení provozu motoru;

obr. 19A, 19B a 19C jsou znázornění, vysvětlující změnu v poklesu tlaku;

obr. 20 je blokové schéma řízení provozu motoru;

obr. 21 je blokové schéma řízení provozu motoru;

obr. 22 znázorňuje množství vznikajícího kouře;

obr. 23A a 23B jsou znázornění provozních oblastí motoru;

obr. 24 je znázornění změn stupně otevření škrtícího ventilu; obr. 25 je znázornění vzájemného vztahu mezi množstvím částic odstranitelných oxidací a teplotou částicového filtru;

obr. 26 je znázornění množství uložených částic;

obr. 27 je blokové schéma řízení provozu motoru;

obr. 28 je blokové schéma řízení provozu motoru;

obr. 29A a 29B jsou znázornění map nastavení atd.;

obr. 30 je blokové schéma řízení provozu motoru.

Příklad provedení vynálezu

Obr. 1* znázorňuje případ uplatnění předloženého vynálezu u vznětového spalovacího motoru. Je nutno poznamenat, že předložený vynález může být použit i u zážehového spalovacího motoru.

Na obr. 1 je znázorněno těleso 2 motoru, blok 2 válce, hlavu 3. válce, píst 4., spalovací komoru £, elektricky ovládaný vstřikovač £ paliva, sací ventil j_, sací kanál £, výfukový ventil jg a výfukový kanál 1£. Sací kanál 8. je spojen s vyrovnávací komorou 12 příslušným sacím potrubím H, zatímco vyrovnávací komora 12 je spojena s kompresorem 15 výfukového turbodmychadla 14 sacím potrubím 13.. Uvnitř sacího potrubí 13 je uspořádán škrtící ventil 17 poháněný krokovým motorem 16. Dále je okolo sacího potrubí 13 uspořádáno chladící zařízení 18 pro chlazení sacího vzduchu proudícího sacím potrubím 12. V provedení znázorněném na obr. 1, chladící voda motoru se vede dovnitř do chladícího zařízení 18 a sací vzduch je chlazen chladící vodou motoru. Na druhé straně je výfukový kanál 10 spojen s výfukovou turbinou 21 výfukového turbodmychadla 14, výfukovým sběračem 19 a výfukovou trubkou 20. Výstup z výfukové turbiny 21 je spojen s filtrační skříní 23, ve které je uzavřen částicový filtr 22.

Výfukový sběrač 19 a vyrovnávací nádrž 12 jsou vzájemně spojeny výfukovým recirkulačním (EGR) kanálem 24.Uvnitř EGR kanálu 24 je uspořádán elektricky ovládaný EGR regulační ventil 2 5. Chladící zařízení 2 6 je uspořádáno okolo EGR kanálu 24., aby ochlazovalo EGR plyn cirkulující uvnitř EGR kanálu 24. V tomto provedení, znázorněném na obr. 1 je chladící voda motoru vedena uvnitř chladícího zařízení 26 a EGR plyn je chlazen chladící vodou motoru. Na druhé straně jsou vstřikovače 6 paliva spojeny s palivovou nádrží, tzv. společné vedení 27. přívodními trubkami 6a paliva. Palivo se přivádí do společného vedení 27 elektricky ovládaným palivovým čerpadlem 28 s proměnlivým výkonem. Palivo přiváděné do společného vedení 27 se přivádí do vstřikovačů paliva £ přívodními trubkami 6a paliva. Společné vedení 27 má na sobě upevněn snímač 29 tlaku paliva, pro snímání tlaku paliva ve společném vedení 27. Výtlak palivového čerpadla 28 je ovládán na

základě výstupního signálu snímače 29 tlaku paliva tak, aby tlak paliva ve společném vedení 27 byl cílovým tlakem paliva.

Elektrická ovládací jednotka 30 sestává z digitálního počítače opatřeného ROM (read only memory - paměť určená pouze pro čtení) 32. RAM (random access memory - paměť s libovolným přístupem) 33. CPU (mikroprocesor) 34. vstupním portem (bránou) 35 a výstupním portem (bránou) 36 vzájemně spojenými přes obousměrnou sběrnici. Výstupní signál snímače 29 tlaku paliva je vstup příslušným AD převodníkem 37 do vstupního portu 35. Dále má částicový filtr 22 na sobě připevněný snímač 39 teploty pro snímání teploty částicového filtru 22 . Výstupní signál tohoto snímače 39 teploty je vstupním signálem do vstupního portu 35 vedeným přes příslušný AS převodník 37. Dále má částicový filtr 22 na sobě upevněný snímač 43 tlaku, pro snímání rozdílu mezi tlakem výfukového plynu před částicovým filtrem 22 a tlakem výfukového plynu za ním, tj. poklesu tlaku v částicovém filtru 22. Výstupní signál snímače 43 tlaku je vstupní signál vedený přes příslušný AD převaděč 37 do vstupního portu 35.

s

Na druhé straně, je k pedálu plynu 40 připojen snímač 41 = zatížení, vyvolávající výstupní napětí úměrné k velikosti stlačení L pedálu plynu 40. Výstupní napětí snímače 41 zatížení je vstup do vstupního portu 35 přes odpovídající AD převaděč 37. Dále s vstupním portem 35 je spojen snímač 42 úhlu kliky, který vydává ]

výstupní impuls pokaždé když se klikový hřídel otočí např. o 30 stupňů. Na druhé straně je výstupní port 36 spojen přes příslušný hnací obvod 38 se vstřikovačem 6. paliva, krokovým motorem 16. pro pohánění škrtícího ventilu, EGR ventilem 25 a palivovým čerpadlem 28.

Obr. 2A a 2B znázorňují strukturu částicového filtru 22. Je nutno poznamenat, že obr. 2A je čelní pohled na částicový filtr

22, zatímco obr. 2B je řez bokorysem částicového filtru 22 . Jak je znázorněno na obr. 2A a 2B, částicový filtr 22 tvoří voštinovou konstrukci a je opatřen řadou výfukových průtokových kanálů 50.

51. procházejících vzájemně rovnoběžně. Tyto výfukové průtokové kanály sestávají z přívodních kanálů 50 výfukového plynu,, které mají poproudové konce utěsněny zátkami 52 a výstupních kanálů 51 výfukového plynu, které mají protiproudové konce utěsněny zátkami

52. Je nutno poznamenat, že šrafováné části na obr. 2A znázorňují zátky 22- Proto přívodní kanály 50 výfukového plynu a výstupní kanály 22 výfukového plynu jsou uspořádány střídavé přes slabé stěny přepážek 24. Jinými slovy, přívodní kanály 50 výfukového plynu a výstupní kanály 22 výfukového plynu jsou uspořádány tak, aby každý přívodní kanál 50 výfukového plynu byl obklopen čtyřmi výstupními kanály 22 výfukového plynu, a každý výstupní kanál 51 výfukového plynu byl obklopen čtyřmi přívodními kanály 50 výfukového plynu.

Částicový filtr 22 je vytvořen z porézního materiálu jako je například kordiérit. Proto výfukový plyn proudící do přívodního kanálu 50 výfukového plynu proudí ven do vedlejšího výstupního kanálu 51 výfukového plynu přes obklopující ho přepážky 24, jak je znázorněno na obr. 2B.

U prvního až pátého provedení předloženého vynálezu je vrstva nosiče, obsahující např. kysličník hlinitý, vytvořena na obvodových plochách přívodních kanálů 50 výfukového plynu a výstupních kanálů 51 výfukového plynu, tj. na dvou bočních plochách přepážek 54 a vnitřních stěnách jemných otvorů v přepážkách 24- Na nosiči jsou neseny katalyzátory ze vzácných kovů jako je platina Pt nebo katalyzátory ze vzácných zemin jako je cer Ce. Je nutno upozornit, že částicový filtr 22 použitý u předloženého vynálezu nenese absorbent N0_Xř který absorbuje NO_X při

chudém poměru vzduch - palivo a uvolňuje N0_x při bohatém poměru vzduch - palivo.

Částice složené hlavně z pevného uhlíku obsažené ve výfukovém plynu se zachycují a ukládají na částicovém filtru 22. Částice uložené na částicovém filtru 22 se pak nechají zoxidovat po dobu asi od 30 sekund do asi jedné hodiny. Proto se částice trvale ukládají na částicovém filtru 22. Když se teplota na částicovém * filtru 22 udržuje na teplotě, při které mohou částice oxidovat, např. při alespoň 250 °C, když množství částic posílaných do ^J částicového filtru 22 za jednotku času není tak vysoké, částice mohou zoxidovat za nějaký čas nebo jiný. Proto v tomto případě mohou být všechny částice plynule oxidovány.

Na druhé straně, když se množství částic posílaných do částicového filtru 22. za jednotku času stane větším nebo když teplota částicového filtru 22 se sníží, množství částic nedostatečně zoxidovaných se zvýší, takže množství částic uložených na částicovém filtru 22 se zvýší. Při účinném stavu provozu, se množství částic posílaných do částicového filtru 22 za jednotku času zvýší a teplota částicového filtru 22 se někdy sníží, takže r se množství částic uložených na částicovém filtru 22 postupně snižuje.

Dále bude rozsah snadné oxidace částic uložených na částicovém filtru 22. tj . oxidace částic, vysvětlen s odkazem na obr. 3A a 3B. Upozorňujeme, že na obr. 3A a 3B, A/F znamená poměr vzduch palivo ve výfukovém plynu, proudícím do částicového filtru 22. U této aplikace, poměr mezi vzduchem a palivem přiváděným do sacího kanálu, spalovací komory 5. a výfukového kanálu před částicovým filtrem 22, bude nazván poměr vzduch - palivo výfukového plynu.

·· ··♦·

Na obr. 3A, plná čára X! znázorňuje případ, kdy teplota částicového filtru 22. je poměrně nízká, zatímco čárkovaná čára X₂ znázorňuje případ, kdy je teplota částicového filtru 22 vysoká. Když se částice uloží na částicovém filtru 22. vytvoří se uvnitř hmoty uložených částic velký počet jemných otvorů nebo dutinek. Proto má poměr mezi povrchovou plochou S částic uvnitř hmoty a objemem V hmoty částic, tj . poměr povrchová plocha/objem S/V, poměrně vysokou hodnotu. Vyšší poměr povrchová plocha/objem S/V znamená, že styčná plocha mezi částicemi a kyslíkem je větší a proto je patrno, že oxidace částic je dobrá.

Na druhé straně, jestliže pokračuje stav, že se poměr vzduch palivo A/F stává chudým po zachycení částic, částice se seskupují a rozměry částic se postupně zvětšují. Následkem toho počet jemných otvorů nebo dutinek ve hmotě částic postupně snižuje. Proto se poměr povrchová plochy/objem S/V hmoty částic postupně snižuje a proto oxidace částic postupně klesá jak je znázorněno křivkou Xi a X₂ na obr. 3A. Seskupování částic se stává tím větší, čím je vyšší teplota. Proto jak je znázorněno na obr. 3A, oxidace částic se snižuje dříve v případě vysoké teploty znázorněného křivkou X₂. Jestliže tento pokles v oxidaci částic může pokračovat, částice se stanou mimořádně tvrdé pro oxidaci a následkem toho bude pro spálení uložených částic potřeba dlouhá doba.

Avšak bylo zjištěno, že jestliže se poměr vzduch - palivo A/F učiní bohatým jak je znázorněno na obr. 3A, když oxidace tímto způsobem poklesne, oxidace částic se znovu obnoví. Důvody nejsou zcela jasné, ale je domněnka, že učinění poměru vzduch - palivo A/F bohatým je podobné aktivační činnosti při výrobě koksu. Tj . jestliže je poměr vzduch - palivo A/F obohacen, kyslík je mimořádně malý, takže C0₂ nebo H₂0 ve výfukovém plynu štěpí uhlíkové vazby a následkem toho se opět vytvoří velký počet jemných otvorů a dutinek. Ve skutečnosti, jestliže se měří poměr

plocha povrchu/objem S/V hmoty částic, poměr plocha povrchu/objem S/VC se výrazně zvýší.

Je nutno poznamenat, že také v tomto případě se útok C0₂ nebo H₂0 stává agresivnější když je teplota částicového filtru 22 vysoká. Proto se oxidace částic stává vyšší, když je teplota částicového filtru 22 znázorněná čárkovanou čarou Y₂ na obr. 3B vysoká ve srovnání s případem, kdy je teplota částicového filtru 22 znázorněná plnou čarou Y_x nízká.

Když se poměr vzduch - palivo A/F stane tímto způsobem bohatým, oxidace částic se zlepší. Proto když se plynule spalují částice při chudém poměru vzduch - palivo, je možno udržovat stav snadné oxidace částic, jestliže se občas poměr vzduch - palivo udělá bohatým.

Obr. 4 a obr. 5 znázorňují základní myšlenku řízení provozu podle předloženého vynálezu. Je nutno poznamenat, že na obr. 4 a obr. 5 znázorňují teplotu částicového filtru 22.

V příkladu znázorněném na obr. 4, jakmile oxidace částic poklesne do přípustného limitu LL, poměr vzduch - palivo A/F se občas přepne na bohatý. Pokaždé když se poměr vzduch - palivo udělá bohatým, oxidacečástic se zvýší. Potom, když množství částic uložených na částicovém filtru 22 přesáhne předem stanové množství UL, ovládání zvyšování teploty se provádí tak, aby se teplota částicového filtru 22 zvýšila na alespoň 600 °C a při udržování chudého stavu poměru vzduch - palivo. Když se provádí zvyšování teploty, částice uložené na částicovém filtru 22 se zapálí a shoří.

Tj. v tomto provedení předloženého vynálezu, jsou vytvořeny přepínací prostředky poměru vzduch - palivo, pro občasné přepnutí ·· ····

poměru vzduch - palivo A/F výfukového plynu proudícího do částicového filtru 22 z. chudého na bohatý tak, aby částice uložené na částicovém filtru 22 změnily své vlastnosti na vlastnosti snadné oxidovatelnosti, jakmile se částice uložené na částicovém filtru 22 změní své vlastnosti na obtížně oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení, porovnávací prostředky pro zjišEování, zda množství částic uložených na částicovém filtru 22 přesáhne předem stanovené množství UL a prostředky pro ovládání teploty pro ¥ zvyšování teploty částicového filtru 22 při chudém poměru vzduch palivo ta, aby se odstranily oxidací částice uložené na částicovém ^s filtru 22, když množství částic uložených na částicovém filtru 22 přesáhne předem stanovené množství UL.

Podotýkáme, že existuje mnoho různých způsobů pro občasné přepínání poměru vzduch - palivo z chudého na bohatý. Např. je způsob jak způsobit, že je průměrný poměr vzduch - palivo ve spalovací komoře 5 bohatý, způsob vstřikování dalšího paliva do spalovací komory 5. po expanzním zdvihu nebo během výfukového zdvihu a způsob vstřikování dalšího paliva do výfukového kanálu před částicovým filtrem 22.

t + Na druhé straně jsou také různé způsoby jak způsobit, že se teplota částicového filtru 22 zvýší. Například, existuje způsob uspořádání elektrického ohřívače na protiproudovém konci částicového filtru 22 a použití elektrického ohřívače pro ohřívání ’^J částicového filtru 22 nebo výfukového plynu proudícího do částicového filtru 22. způsob vstřikování paliva do výfukového kanálu před částicovým filtrem 22 a způsobení, aby palivo hořelo a ohřálo částicový filtr 22 a způsob zvyšování teploty výfukového plynu, aby se zvýšila teplota částicového filtru 22.

Zde bude poslední způsob, tj . způsob zvyšování teploty výfukového plynu, stručně vysvětlen s odkazem na obr. 6.

·» ···>·

Jeden způsob účinný pro zvyšování teploty výfukového plynu je způsob zpožďování časování vstřikování paliva až za horní úvraú kompresního zdvihu. Tj . normálně je hlavní palivo Q_m vstřikováno blízko horní úvratě jak je znázorněno jako (I) na obr. 6. V tomto případě, jak je znázorněno jako (II) v obr. 6, jestliže je načasování vstřikování hlavního paliva Q_m zpožděno, období po spalování se stává delším a proto se teplota výfukového plynu zvyšuje. Jakmile se teplota výfukového plynu zvýší, teplota TF í částicového filtru 22 se zvýší spolu s ní.

Dále, aby se teplota výfukového plynu zvýšila, jak je znázorněno jako (III) na obr. 6, je také možno vstřikovat přídavné palivo Q_v poblíž horní úvratě sacího zdvihu k hlavnímu palivu Q_m. Jestliže je takto přídavné palivo Q_v přídavně vstřikováno, palivo které se může spálit se zvýší přesným množstvím přídavného paliva Q_v, takže se teplota výfukového plynu zvýší a následně se zvýší teplota TF částicového filtru 22.

Na druhé straně, jestliže se přídavné palivo Q_v vstřikuje takto blízko horní úvratě sacího zdvihu, kompresní teplo způsobu vznik aldehydů, ketonů, peroxidů, kysličníku uhelnatého a ostatních meziproduktů během kompresního zdvihu. Tyto meziprodukty způsobí urychlení reakce hlavního paliva Q_m. Proto v tomto případě, který je znázorněn jako (III) na obr. 6, i když se velmi zpozdí časování vstřikování hlavního paliva Q_m, dosáhne se dobré spalování aniž by docházelo k selhání zapalování. Tj . protože je možno takto velmi zpozdit vstřikování hlavního paliva Q_m, teplota výfukového plynu se stává poměrně vysokou a proto teplota TF částicového filtru 22 lze rychle zvýšit.

Dále, jak je znázorněno jako (IV) na obr. 6, je také možno vstřikovat přídavné palivo Q_p během expanzního zdvihu nebo výfukového zdvihu přídavně k hlavnímu palivu Q_m. Tj . v tomto >· ···· ·· ·* » 9 9 * případě se hlavní část přídavného paliva Q_p nespálí, ale vyfoukne se do výfukového kanálu ve formě nespáleného HC. Tento nespálený HC se oxiduje přebytečným kyslíkem na částicovém filtru 22. Teplo joxidační reakce vznikající v tomto okamžiku způsobí, že se teplota částicového filtru 22 zvýší.

Na obr. 4, se teplota částicového filtru 22 pro spalování uložených částic zvýší s použitím způsobu (IV) z obr. 6. Proto jak je znázorněno na obr. 4, když se teplota částicového filtru 22 zvýší jak je znázorněno na obr. 4, poměr vzduch - palivo A/F se stane jenom nepatrně nižší.

Na druhé straně, stejně tak jako v příkladu znázorněném na obr. 5, jestliže oxidace částic klesne na dovolený limit LL, poměr vzduch - palivo A/F je občas přepnut na bohatý. Pokaždé když se poměr vzduch - palivo udělá bohatým, oxidace částic se zlepší. Avšak v příkladu znázorněném na obr. 5, jestliže množství částic uložených na částicovém filtru 22 přesáhne předem stanovené množství UL, poměr vzduch - palivo a/F se občas přepne z chudého na bohatý, aby se zvýšila oxidace částic. Potom, se provádí ovládání zvyšování teploty, aby se teplota částicového filtru 22 zvýšila alespoň na 600 °C a potom se udržuje na alespoň 600 °C, přičemž se udržuje stav poměru vzduch - palivo chudý. Tímto způsobem u příkladu znázorněného na obr. 5, protože uložené částice začínají hořet ve stavu se zvýšenou oxidací uložených částic, doba pro spálení uložených částic se dále zkrátí.

Pro řízení provozu je možno použít kterýkoliv způsob znázorněný na obr. 4 a způsob znázorněný na obr. 5. V provedení popsaném dále je však vysvětlen jako příklad případ použití způsobu znázorněného na obr. 5. Dále pak budou provedení postupně popsána.

····

• · • ·

··

Obr. 7 a obr. 8 zobrazuje první provedení. U tohoto provedení, se pokles nebo snížení oxidace částic, uložených na částicovém filtru 22 za jednotku času vypočítá a odhadne se, zda částice uložené na částicovém filtru 22 změnily své vlastnosti na vlastnosti obtížně oxidovatelné, ve srovnání s vlastnostmi ihned po uložení, na základě poklesu nebo snížení oxidace.

Tj . jak bylo vysvětleno s odkazem na obr. 3A a 3B, když se poměr vzduch - palivo stane chudým, čím vyšší je teplota TF částicového filtru 22 . tím nižší je oxidace částic. Když je poměr vzduch - palivo bohatý, čím vyšší je teplota TF částicového filtru 22. tím vyšší je oxidace částic. Proto stručně řečeno, pokles ÁDEO oxidace částic za jednotku času může být vyjádřen jak je znázorněno na obr. 7. Tj. když je poměr vzduch - palivo A/F chudý, jak je znázorněno plnou čarou L, pokles ÁDEO oxidace částic se stává větším čím vyšší je teplota TF částicového filtru 22 . Na druhé straně, když je poměr vzduch - palivo A/F bohatý jak je znázorněno plnou čarou R, pokles ÁDEO oxidace částic se stává negativní a absolutní hodnota poklesu ÁDEO, t j . zvýšení oxidace částic za jednotku času, se stává tím větší čím -vyšší je teplota TF částicového filtru 22.

Proto jestliže se vypočítává pokles ÁDEO oxidace částic znázorněný na obr. 7 za jednotku času a souhrnně se přidávají vypočtené poklesy ÁDEO, je možno odhadnout pokles oxidace částic. U tohoto provedení, když tento pokles oxidace částic dosáhne dovolený limit XO, odpovídající LL z obr. 5, poměr vzduch - palivo A/F se občas udělá bohatým.

Obr. 8 znázorňuje blokové schéma pro provádění prvního provedení.

S odkazem na obr. 8, nejprve při prvním kroku 100. se pokles ÁDEO v oxidaci částic vypočítaný na základě obr. 7 přidá k DEO. Proto DEO vyjadřuje pokles v oxidaci částic. Dále, při kroku 101 se zjistí, zda pokles DEO oxidace částic nepřesáhla přípustný limit XO a zda teplota TF částicového filtru 22 je vyšší než teplota T_o, při které mohou částice oxidovat, např. 250 °C. Když je DEO< XO nebo TF<T₀, postup pokračuje ke kroku 102. kdy se provádí normální provoz. Nyní se částice spalují plynule při chudém poměru vzduch - palivo. Potom normální postup pokračuje ke kroku 105.

Na druhé straně, když se při kroku 101 zjistí, že DEO>XO a TF>T₀, postup pokračuje ke kroku 103. kdy se provádí bohatý proces, aby se občas poměr vzduch - palivo A/F udělal bohatým. Následkem toho, znovu se obnoví oxidace částic. Dodáváme, že i když je DEO>XO, když je TF<T₀, bohatý proces se neprovádí. Potom se při kroku 104 DEO vynuluje. Pak postup pokračuje ke kroku 105.

Při kroku 105 se zjistí zda množství částic uložených na částicovém filtru 22 nepřesáhlo předem stanovené množství, t j . jestli pokles tlaku PD na částicovém filtru 22 snímaný snímačem 43. tlaku nepřesáhl přípustný limit PDX odpovídající UL z obr. 5. Když je PD>PDX, postup pokračuje ke kroku 106. kdy se provádí bohatý proces, aby se občas udělal poměr vzduch - palivo A/F bohatým. Následkem toho, oxidacečástic se znovu obnoví. Když tento bohatý proces skončí, postup pokračuje ke kroku 107. kdy se provádí řízení zvyšování teploty, aby se teplota TF částicového filtru 22. zvýšila na alespoň 600 °C a udržovala se na alespoň 600 °C při chudém poměru vzduch - palivo. Následkem toho, částice uložené na částicovém filtru 22 se mohou zapálit. Když je regenerace částicového filtru 22 dokončena, řízení zvyšování teploty se zastaví a provádí se opět normální provoz.

Obr. 9 až obr. 16 zobrazuje druhé provedení. U ' druhého provedení, se množství částic s největším oxidačním poklesem u částic uložených na částicovém filtru 22 vypočítá s použitím modelu. Když množství částic s největším oxidačním poklesem přesáhne předem stanovené množství, odhadne se, že částice uložené na částicovém filtru 22 změnilo své vlastnosti na vlastnosti s obtížnou oxidací v porovnání se stavem ihned po uložení.

Nejprve s odkazem na obr. 9, plná čára Z na obr. 9 zobrazuje vztah mezi rychlostí oxidace částic na částicovém filtru 22. tj . např. množstvím G částic odstranitelných oxidací za minutu (g/min) a teplotou TF částicového filtru 22. Tj . na obr. 9 křivka Z zobrazuje rovnovážný bod, ve kterém množství částic proudících do částicového filtru 22 odpovídá množství G částic odstranitelných oxidací. V tomto okamžiku je množství dovnitř proudících částic a množství částic odstraněných oxidací stejné, takže se množství částic uložených na částicovém filtru 22 udržuje konstantní. Na druhé straně, v oblasti I na obr. 9, je množství dovnitř proudících částic menší než množství částic odstranitelných oxidací, takže se množství uložených částic stává menší, zatímco v oblasti II na obr. 9, množství dovnitř proudících částic se stává větší než množství částic odstranitelných oxidací, takže se množství uložených částic zvyšuje.

Obr. 10 schematicky znázorňuje modelováním stav uložených částic, když množství dovnitř proudících částic odpovídá množství G částic odstranitelných oxidací. Na obr. 10, číslice 1 až 5 ležící na ose, zobrazují oxidaci uložených částic. Oxidace se zhoršuje od čísla 1 k číslu 5. Dále, na obr. 10, Wl, W2, W3, W4 a W5 zobrazují množství částic uložených v určitých časech s oxidací 1, 2, 3, 4 a 5. WO1, WO2, WO3, WO4 a WO5 zobrazují množství částic odstraněných oxidací po určité době. WR1, WR2, WR3, WR4 a WR5 znázorňují množství zbylých částic ještě uložených v této době.

V tomto modelu se uvažuje, že částice W1 proudící do částicového filtru 22 jsou odstraněny oxidací v rozsahu přesně WO1 za určitou dobu, takže právě částice W01 zůstanou a tyto částice WRl spadnou v oxidaci z 1 do 2, potom zbývající částice W2 se odstraní oxidací na rozsah přesně W02 za určitou dobu, takže právě částice WR2 zůstávají a tyto částice WR2 padají v oxidaci z 2 do 3. Proto jak je patrno z obr. 10, v tomto modelu, W2 odpovídá WRl, W3 odpovídá WR2, W4 odpovídá WR3 a W5 odpovídá WR4 .

** Dále, v tomto modelu, jsou poměry W01/W1, WO2/W2, WO3/W3,

WO4/W4 a WO5/W5 mezi množstvím WO1, WO2, WO3, WO4 a WO5 částic odstranitelných oxidací za určitý čas a množstvím uložených částic Wl, W2, W3, W4 a W5 stálé. V tomto případě, čím více oxidace částic poklesne, tím se uvažuje, že budou tyto poměry menší. Proto v tomto modelu je WOl/Wl 60 %, WO2/W2 5 7 %, WO3/W3 54 %, WO4/W4 52 % a WO5/W5 50 %. Pokračuje odstraňování zbývajících částic WR5 oxidací po předem stanovený čas. Uvažujeme-li tímto způsobem, model znázorněný na obr. 10 byl připraven.

¹ Na druhé straně, jestliže se množství dovnitř proudících částic stane větší než množství G částic odstranitelných oxidací, v

jak je znázorněno na obr. 11A, poměr WO1 k Wl, poměr WO2 k W2, poměr W03 k W3, poměr WO4 k W4 a poměr WO5 k W5 se stává menší ve srovnání s případem, znázorněným na obr. 10. Následkem toho, se množství zbývajících částic WRl, WR2, WR3, WR4 a WR5 zvyšuje ve srovnání s případem znázorněným na obr. 10. Jestliže tato situace pokračuje, jak je znázorněno na obr. 11B, množství části W5 s oxidací 5 se značně zvýší.

Tj . u tohoto modelu je možno nalézt množství W5 částic, mající horší oxidaci.

Dále bude stručně popsán způsob výpočtu množství W5 částic, mající horší oxidaci.

Obr. 12A a 12B znázorňuje případy, kdy rovnovážný bod mezi množstvím dovnitř proudících částic a množstvím částic odstranitelných oxidací jsou bod A a bod B z obr. 9. Obr. 12A a 12B znázorňuje stavy částic stejným způsobem jako obr. 10, ale na obr. 12A a 12B je na ose x označen čas. Tj . na obr. 12A, na ose x je označeno 5 minut, 10 minut, 15 minut, 20 minut a 25 minut po tom, co se částice dostanou dovnitř. Na obr. 12B jsou na ose x vyznačeny 2 minuty, 4 minuty, 6 minut, 8 minut a 10 minut poté, co částice vstoupí dovnitř.

Bod B z obr. 9 je větší při množství G částic, odstranitelných oxidací, tj . množství dovnitř proudících částic ve srovnání s bodem A, takže se množství W1 částic na obr. 12B stává větší než množství W1 částic z obr. 12A. Na druhé straně, bod B z obr. 9 je vyšší pokud se týká teploty TF částicového filtru 22 ve srovnání s bodem A, takže oxidace částic brzy klesne. I přes toto, skutečnost, že částice se odstraní oxidací před tím než oxidace dosáhne 5 znamená, že stane, že se částice odstraní oxidací brzy jak je znázorněno na obr. 12B.

Doba At potřebná pro to, aby se 60 % částic W1 odstranilo oxidací nebo doba Át potřebná pro to, aby se 57 % částic W2 odstranilo oxidací je 5 minut na obr. 12A a 2 minuty na obr. 12B. Tímto způsobem, doba Át se zkracuje čim je vyšší teplota TF částicového filtru 22 jak je znázorněno na obr. 13.

U tohoto provedení, se pokaždé když projde doba At, množství WR1, WR2, WR3, WR4 a WR5 zbývajících částic vypočte. Když množství

WR5 zbývajících částic přesáhne přípustný limit WRX odpovídající LL z obr. 5, poměr vzduch - palivo A/F se občas udělá bohatým.

Dále výpočet množství zbývajících částic vyžaduje, aby bylo zjištěno množství dovnitř proudících částic, tj . množství vyfukovaných částic z motoru. Toto množství vyfukovaných částic se mění v závislosti na modelu motoru, ale jestliže se určí model motoru, stává se funkcí potřebného kroutícího momentu TQ a rychlost N otáčení motoru. Obr 14A znázorňuje množství M vyfukovaných částic spalovacího motoru znázorněného na obr. 1. Křivky Ml, M2, M3, M4 a M5 znázorňuje množství vyfukovaných částic (M1<M2 <M3<M4<M5J . U příkladu znázorněném na obr. 14A, čím je vyšší kroutící moment TQ, tím větší je množství M vyfukovaných částic. Podotýkáme, že množství M vyfukovaných částic znázorněné na obr. 14A se ukládá předem jako funkce potřebného kroutícího momentu TQ a rychlosti N otáčení motoru v ROM 32 ve formě mapy, znázorněné na obr. 14B.

Obr. 15 a obr. 16 znázorňuje bloková schémata provádění druhého provedení.

S odkazem na obr. 15 a obr. 16, nejprve se při kroku 2 00 vypočte doba At ze vztahu znázorněného na obr. 13. Potom při kroku 201. se vypočte celkové množství Zmnožství M vyfukovaných částic za dobu At znázorněná na obr. 14B. Dále se při kroku 202 vypočte celkové množství ZG množství G částic odstranitelných oxidací ža dobu At, znázorněné na obr. 9. Pak se při kroku 203 zjistí, jestli uplynula doba At, postup pokračuje ke kroku 204.

Při kroku 254. se vypočítají množství částic odstranitelných oxidací WO1 (=ZG x 0,6), WO2 (=WR2 x 0,57), WO3 (=WR2 x 0,54), WO4 (=WR3 x 0,52) a W05 (=WR4 x 0,5) . Dále, při kroku 205. se zbývající množství částic WR5, WR4, WR3, WR2 a WR1 vypočítají na základě následujících vztahů:

WR5 <- WR4-WO5

WR4 <- WR3-WO3

WR3 <- WR2-WO3

WR2 <- W02

WR1 <- ΣΜ-WOl

Význam těchto vztahů by měly být zřejmé z obr. 10, takže j jejich vysvětlení bude vynecháno.

Dále, při kroku 206 se zjistí, zda zbývající množství částic WR5 nepřesáhlo přípustný limit WRX a jestliže teplota TF částicového filtru 22 je vyšší než teplota T_o, při které mohou být částice oxidovány, např. 250 °C. Když WR5<WRX nebo TF<T₀, postup prochází ke kroku 207. při kterém se provádí normální provoz. V tomto okamžiku, částice se plynule spalují při chudém poměru vzduch - palivo. Dále normální proces prochází ke kroku 210.

ó _x

Na druhé straně, když se zjistí při kroku 206. že WR5>WRX a _? TF>T₀, normální postup prochází ke kroku 208. kdy se provádí bohatý provoz, aby se občas udělal poměr vzduch - palivo bohatým, následkem toho, oxidace částic se znovu obnoví. Podotýkáme, že i když je WR5>WRX, když je TF<T₀, bohatý provoz se neprovádí. Dále při kroku 209. se provede spuštění. Pak normální postup prochází ke kroku 210.

Při kroku 210 se zjistí, jestli množství částic uložených na částicovém filtru 22 nepřesáhlo předem stanovené množství, tj . jestli pokles tlaku PD na částicovém filtru 22 snímané snímačem 43. tlaku přesáhlo přípustný limit PDX odpovídající UL z obr. 5. Když je PD>PDX, normální provoz pokračuje ke kroku 211. kdy se provádí φφ·· bohatý provoz, aby se občas poměr vzduch - palivo A/F udělal bohatým. Následkem toho se oxidace částic znovu obnoví. Když tento bohatý provoz skončí, normální provoz prochází ke kroku 212. kdy se provádí řízení zvýšení teploty, aby se teplota TF částicového filtru 22 zvýšila na teplotu alespoň 600 °C a udržovala se na alespoň 600 °C při chudém poměru vzduch - palivo. Následkem toho, částice uložené na částicovém filtru 22 se mohou zapálit. Když je regenerace částicového filtru 22 dokončena, řízení zvyšování teploty se zastaví a opět se provádí normální provoz.

Obr. 17A, 17B a 17C a obr. 18 znázorňují třetí provedení. U tohoto provedení se na jedné straně odhaduje pokles tlaku na částicovém filtru 22, zatímco na druhé straně se snímá skutečný pokles tlaku na částicovém filtru 22 a rozdíl mezi odhadnutým poklesem tlaku a,skutečným poklesem tlaku se použije ke zjištění, jestli částice uložené na částicovém filtru 22 změnily své vlastnosti na vlastnost obtížné oxidace ve srovnání s vlastnostmi ihned po uložení. Tj . když oxidace částic poklesne, částice se ukládají aniž by byly úplně zoxidované, takže pokles tlaku na částicovém filtru 22 se zvýší. Proto je možno z toho zjistit, jestli oxidace částic poklesla.

Proto bude nejprve vysvětlen způsob pro odhadování poklesu tlaku na částicovém filtru 22. V tomto provedení celkové množství ZWR částic se vypočte z množství M vyfukovaných částic a množství G částic odstranitelných oxidací. Obr. 17A znázorňuje vzájemný vztah mezi celkovým množstvím ZWR částic a poklesem tlaku APD ve standardním stavu. Proto jestliže se zjistí celkové množství ZWR částic, zjistí se pokles tlaku APD při standardním stavu ze vzájemného vztahu znázorněného na obr. 17A.

Na druhé straně, i je když celkové množství ZWR částic stejné, jestliže teplota TF částicového filtru 22 a množství GE výfukového plynu se změní, pokles tlaku se mění spolu s nimi. U tohoto provedení předloženého vynálezu korekční koeficient K pro pokles tlaku ÁPD ve standardním stavu se předem uloží v ROM 32 ve formě mapy znázorněné na obr. 17B. Násobením korekčního koeficientu K poklesem tlaku ÁPD, vypočte se pokles tlaku PDD odpovídající teplotě TF částicového filtru 22 a množství GE výfukového plynu.

Jestliže oxidace částic poklesne, jak je znázorněno na obr. 17C, skutečný pokles tlaku PD snímaný snímačem 43 tlaku se stane vyšší než vypočítaný pokles tlaku PDD. U třetího provedení, když rozdíl těchto tlaků poklesne (PD-PĎD) přesáhne nastavení PX, poměr vzduch-palivo A/F se občas udělá bohatým.

Obr. 18 znázorňuje blokové schéma provádění třetího provedení.

S odkazem na obr. 18, nejprve se při kroku 300. množství M vyfukovaných částic vypočítá z mapy znázorněné na obr. 14B a množství G částic odstranitelných oxidací se vypočítá ze vztahu znázorněného na obr. 9. Dále při kroku 301. množství G částic odstranitelných oxidací se odečte od součtu (M+WR) množství WR částic, uložených po dobu předcházejícího provozního cyklu a množství M vyfukovaných částic tak, aby se vypočítalo přesné celkové množství ZWR uložených částic (=(m+WR)-G). Pak: při kroku 302. ZWR se udělá WR.

Dále při kroku 303 se zjistí, jestli uplynul předem stanovený čas. Když předem stanovená doba neuplynula pravidelný postup skočí na krok 306. . zatímco když předem stanovená doba uplyne, pravidelný postup skočí na krok 304. Při kroku 304. se pokles tlaku ÁPD vypočítá ze vztahu znázorněného na obr. 17A založeném na

« *	·· 4	4 4	4 4	44	4 4 4 4
4	• 4	• 4	4 4	4 4	4 4	•
	4	4	4 ·	4	4 4	4
	•
	4	4	• 4	4	4 4	• 4
	44 4 4	4 4 4	4 4	4 4 4 4	4 4	4 4

množství ZWR uložených částic. Odhadnutá hodnota PDD poklesu tlaku se vypočítá z tohoto poklesu tlaku ÁPD a korekčního koeficientu K znázorněného na obr. 17B. Dále při kroku 305 se zjistí, jestli rozdíl tlaku (PD-PDD) mezi skutečným poklesem tlaku PD snímaným snímačem 43. tlaku a odhadnutou hodnotou PDD poklesu tlaku je větší než nastavený PX a jestli teplota TF částicového filtru 22 je vyšší než teplota T_o, při které se mohou částice zoxidovat, např. 250 °C.

Když je PD-PDD<PX nebo TF<T₀, obvyklý postup prochází ke kroku 306. kdy se provádí normální provoz. Nyní se částice plynule spalují při chudém poměru vzduch - palivo. Pak pokračuje obvyklý postup až ke kroku 308.

Na druhé straně, když se při kroku 305 zjistí, že je PD-PDD>PX a TF>T₀, obvyklý postup pokračuje ke kroku 307. kdy se provádí bohatý proces, aby se občas udělal poměr vzduch - palivo bohatým. Následkem toho, oxidace částic se znovu obnoví. Dodáváme, že i když je PD-PDD>PX, když je TF<T₀, bohatý proces se neprovádí. Pak pokračuje obvyklý postup ke kroku 308.

Při kroku 308 se zjistí, zda množství částic uložených na částicovém filtru 22 nepřesáhlo předem stanovené množství, tj . jestli pokles tlaku PD na částicovém filtru 22 snímaný snímačem 42. tlaku nepřesáhl přípustný limit PDX, odpovídající UL z obr. 5. Když je PD>PDX, obvyklý postup pokračuje ke kroku 309. kdy se provádí bohatý proces, aby se občas udělal poměr vzduch-palivo A/F bohatým. Následkem toho, se znovu obnoví oxidace částic. Když tento bohatý proces skončí, obvyklý postup pokračuje ke kroku 310. kdy se provádí řízení zvyšování teploty, aby se teplota TF částicového filtru 22 zvýšila na alespoň 600 °C při chudém poměru vzduch-palivo. Následkem toho, částice uložené na částicovém

4 ·· ···· «

filtru 22 mohou shořet. Když je regenerace částicového filtru dokončena, řízení zvyšování teploty se zastaví a provádí se opět normální provoz.

Obr. 19A, 19B a 19C a obr. 20 znázorňují čtvrté provedení. V tomto provedení, teplota TF částicového filtru 22 se zvýší na asi 450 °C, aby část uložených částic oxidovala a zjistí se, jestli oxidacečástic poklesla z následující velikosti poklesu tlaku. Tj . jestliže se teplota TF částicového filtru TF zvýší, když je oxidacé částic vysoká, velké množství uložených částic zoxiduje, ale když je oxidace částic nízká, téměř žádné uložené částice nezoxidují. Proto se pokles tlaku po zvýšení teploty TF částicového filtru 22 sníží jak je znázorněno na obr. 19A, když je oxidace částic vysoká, zatímco se zvýší jak je znázorněno na obr. 19A, když je oxidace částic nízká. Proto je možno zjistit, jestli oxidace částic poklesla z rozdílu mezi poklesem tlaku PD a PDD.

Výslovně řečeno, u tohoto provedení se řízení zvyšování teploty částicového filtru 22 provádí když skutečný pokles tlaku PD snímaný snímačem 43 tlaku dosáhne předem stanovenou cílovou hodnotu PDT. Tato cílová hodnota PDT se předem uloží na ROM 32 jako funkce požadovaného kroutícího momentu TQ a rychlost N otáčení motoru, jak je znázorněno na obr. 19B. Potom po ukončení řízení zvyšování teploty, když se zjistí časování .OK znázorněné na obr. 19A, porovnává se skutečný pokles tlaku PD a pokles tlaku PDD, když je oxidace částic vysoká. Tento pokles tlaku PDD se zjistí předem pokusně apod. Pokles tlaku PDD se předem uloží v ROM 32 jako funkce požadovaného kroutícího momentu a rychlost N otáčení motoru, znázorněné na obr. 19C. U tohoto provedení, jakmile tlakový rozdíl (PD-PDD) přesáhne nastavený XX., poměr vzduch - palivo se občas udělá bohatým.

·· · 99 99 99 9999

9 99 9 9·· 99 9 •9 9 9 9 9 9 9 • 9 9 9 9 <9999

9999 999 99 9999 99 99

Obr. 20 znázorňuje blokové schéma pro uskutečnění čtvrtého provedení.

S odkazem .na obr. 20, nejprve se při kroku 400 zjistí jestli se skutečný pokles tlaku PD snímačem 43 tlaku stal cílovou hodnotou PDT znázorněnou na obr. 19B. Když PD není PDT, obvyklý postup skočí na krok 401. Při kroku 401. řízení zvyšování teploty se provádí, aby teplota TF částicového filtru 22 se občas zvýší. Když řízení zvyšování teploty skončí, obvyklý postup pokračuje ke kroku 402. při kterém se zjistí' jestli se dosáhlo zjištěné časování TK znázorněné na obr. 19A. Když se dosáhne zjištěné časování TK, provádí se obvyklý postup ke kroku 403. při kterém se zjistí jestli rozdíl tlaku (PD-PDD) mezi skutečným tlakem PD snímaným snímačem 43 tlaku a poklesem tlaku PDD, zjištěným z mapy znázorněné na obr. 19C, se zvětšil oproti nastavení PXX a jestli teplota TF částicového filtru 22 je vyšší než teplota T_o, při které mohou částice oxidovat, např. 250 °C.

Když je PP-PPD<PXX nebo TF<T₀, obvyklý postup pokračuje ke kroku 404, kdy se provádí normální provoz. Nyní se částice plynule spalují při chudém poměru vzduch - palivo. Potom obvyklý postup prochází ke kroku 406.

Na druhé straně, když se zjistí při kroku 403, že PD-PDD>PXX a TF>T₀, obvyklý postup pokračuje ke kroku 405. kdy se provádí bohatý proces, aby se občas udělal poměr vzduch - palivo A/F bohatým. Vlivem toho, se oxidace částic znovu obnoví. Podotýkáme, že jestliže je PD-PDD>PXX, když je TF<T₀, bohatý proces se neprovádí. Pak pokračuje obvyklý postup pokračuje ke kroku 406.

Při kroku 406 se zjistí, jestli množství částic uložených na částicovém filtru 22 nepřesáhl předem stanovené množství, tj.

*·

4··4

4 • 44

4 ·4·4 444

4 4 >«44 jestli pokles tlaku PD na částicovém filtru 22 snímaný snímačem 43. tlaku přesáhl přípustný limit PDX odpovídající UL na obr. 5. Když je PD>PDX, obvyklý postup pokračuje ke kroku 407. při kterém se v

občas provádí bohatý proces, aby se poměr vzduch - palivo A/F udělal bohatým. Následkem toho se znovu obnoví oxidace částic. Když tento bohatý proces skončí, obvyklý pokračuje ke kroku 408. kdy se provádí řízení zvyšování teploty, aby se zvýšila teplota TF částicového filtru 22 na alespoň 600 °C a udržovala se alespoň na 600 °C při chudém poměru vzduch - palivo. Následkem toho, se částice uložené na částicovém filtru 22 spálí. Když je regenerace částicového filtru 22 ukončena, řízení zvyšování teploty se zastaví a provádí se znovu normální provoz.

Dále bude vysvětleno páté provedení. V určitém rozsahu je možno předpokládat, jestli částice uložené na částicovém filtru 22 změnily své vlastnosti na vlastnosti obtížně oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení. Na příklad, při nastartování motoru, teplota TF částicového filtru 22 je nízká, takže velké množství částic uložených na částicovém filtru 22 aniž by bylý

-i' oxidovány. Tyto částice ihned nezoxidují i když se teplota částicovém filtru zvýší. Proto bude pokračovat ukládání velkého množství částic na částicovém filtru 22 . Během této doby, pokles oxidace částic skončí. Dále, jestliže pokračuje operace velkou rychlostí, částice jsou vystaveny vysoké teplotě po dlouhou dobu y při chudém poměru vzduch - palivo a proto oxidace částic poklesne. Proto v době nastartování motoru nebo když pokračuje provoz při

-> vysoké rychlosti déle než po předem stanovenou dobu, je možno předpovědět, že částice uložené na částicovém filtru 22 změnily své vlastnosti na vlastnosti obtížněji oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení.

·· > © ♦ »* » • · ·© © · · · © · « ·© ·*·· © · © • · · © · · · ·© ·©

Dále, jestliže motor pokračuje v provozu déle než po určitou dobu, dá se očekávat pokles oxidace částic během této doby. Proto je také možno předpokládat, že částice uložené na částicovém filtru 22 změní své vlastnosti na těžko oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení, když provozní doba motoru, celková hodnota otáček motoru nebo jízdní vzdálenost vozidla přesáhnou předem stanovené hodnoty.

Proto v tomto provedení, když se předpokládá, že částice uložené na částicovém filtru 22 změní své vlastnosti na vlastnosti obtížně oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení, poměr vzduch - palivo A/F se občas udělá bohatým.

Obr. 21 znázorňuje blokové schéma pro uskutečnění pátého provedení.

S odkazem na obr. 21, při kroku 500 se zjistí, jestli je možno předvídat, že částice uložené na částicovém filtru 22 změnily své vlastnosti na vlastnosti obtížněji oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení a jestli je teplota TF částicového filtru 22 vyšší než teplota T_o, při které mohou částice zoxidovat, např. 250 °C. Když nelze předvídat, jestli částice uložené na částicovém filtru 22 změnily své vlastnosti na obtížně oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení nebo je TF<T₀, obvyklý postup prochází ke kroku 501. kdy se uskutečňuje normální provoz. Nyní se částice spalují plynule při chudém poměru vzduch - palivo. Dále se provádí obvyklý postup ke kroku 503.

Na druhé straně, když lze předvídat, že částice uložené na částicovém filtru 22 změnily své vlastnosti na vlastnosti obtížně oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení a TF>T₀, obvyklý postup 502. kdy se provádí bohatý proces, aby se občas poměr vzduch - palivo udělal bohatým. Následkem toho se znovu obnoví oxidace částic. Podotýkáme, že i když lze předvídat, že částice uložené na částicovém filtru 22 změnily své vlastnosti na vlastnosti obtížně oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po _p uložení, když je TF<T₀, bohatý proces se neprovádí. Dále se obvyklým postupem pokračuje ke kroku 503.

Při kroku 503 se zjistí, jestli množství částic, uložených na částicovém filtru 22 nepřesáhlo předem stanovené množství, tj . jestli pokles tlaku PD na částicovém filtru 22 snímaný snímačem 43 tlaku nepřesáhl přípustný limit PDX, odpovídající UL z obr. 5. Když je PD>PDX, obvyklým postupem se pokračuje ke kroku 504. kdy se uskutečňuje bohatý proces, aby se občas udělal poměr vzduch palivo A/F bohatým. Následkem toho se znovu obnoví oxidace částic. Když tento bohatý proces skončí, obvyklým postupem se pokračuje ke kroku 505. kdy se provádí řízení zvyšování teploty, aby se zvýšila teplota TF částicového filtru 22 na alespoň 600 °C a udržovala se na alespoň 600 °C při chudém poměru vzduch - palivo. Následkem toho, částice uložené na částicovém filtru 22 se mohou spálit.

^# Když se dokončí regenerace částicového filtru 22, řízení zvyšování teploty se zastaví a znovu se uskutečňuje normální provoz.

tr?

Dále bude stručně vysvětlen způsob spalování při nízké teplotě, vhodný pro provádění předloženého vynálezu s odkazem na obr. 22 až 24.

U spalovacího motoru znázorněného na obr. 1, když se rychlost EGR (množství EGR plyn/množství EGR plyn + množství nasávaného vzduchu) zvýší, množství vznikajícího kouře se postupně zvyšuje a vrcholí. Když se rychlost EGR dále zvyšuje, tentokrát množství vznikajícího kouře se rychle snižuje. To bude vysvětleno s odkazem na obr. 22, na kterém je znázorněn vzájemný vztah mezi rychlostí • · · ·

EGR a kouřem, když se mění stupeň ochlazování EGR plynu. Podotýkáme, že na obr. 22 křivka A znázorňuje případ nuceného chlazení EGR plynu tak, aby se teplota EGR plynu udržovala na asi '90 °C, křivka B znázorňuje případ chlazení EGR plynu malorozměrovým chladícím zařízením a křivka C znázorňuje případ bez nuceného chlazení EGR plynu.

Jak je znázorněno křivkou A na obr. 22, kdy se nucené chladí EGR plyn, množství vznikajícího kouře vrcholí, když rychlost EGR je nepatrně nižší než 50 %. V tomto případě, Když se rychlost EGR zvýší nad 50 %, téměř žádný plyn již nevzniká. Na druhé straně, jak je znázorněno křivkou B na obr. 22, když se nepatrně chladí EGR plyn, množství Vznikajícího kouře vrcholí, když rychlost EGR je nepatrně vyšší než 50 %. V tomto případě, když se rychlost EGR zvýší na alespoň 65 %, téměř žádný kouř již nevzniká.Dále, jak je znázorněno křivkou C na obr. 22, když není EGR plyn nucené chlazen, množství vznikajícího kouře vrcholí blízko rychlosti EGR 55 %. V tomto případě, když se zvýší rychlost EGR na alespoň 70 %, téměř žádný kouř již nevzniká.

Důvod proč má být rychlost EGR plynu alespoň 55 %, z čehož u tohoto způsobu vyplývá, že nevzniká již žádný kouř je ten, že teplota paliva a obklopujícího ho plynu v době spalování se tolik nezvýší v důsledku endotermického účinku EGR plynu, tj. provádí se spalování při nízké teplotě a následkem toho uhlovodík nenaroste do sazí.

Toto nízkoteplotní spalování se vyznačuje tím, že je možno redukovat množství vzniku NO_X, zatímco se potlačí vznik kouře bez ohledu na poměr vzduch - palivo. Tj. jestliže se poměr vzduch palivo stane bohatým, palivo je v přebytku, ale teplota spalování je potlačena na nízkou teplotu, takže přebytečné palivo nenaroste do sazí a proto nevzniká kouř. Dále současně také vzniká mimořádně řt« .Jfí ·;

» 'fc

• · ··· · · · · malé množství NO_X. Na druhé straně, když je průměrný poměr vzduch palivo chudý nebo je poměr vzduch - palivo stechiometrický poměr vzduch - palivo, jestliže se teplota spalování zvýší, vznikne malé množství sazí, ale při nízké teplotě spalování, teplota spalování je potlačena na nízkou teplotu, takže nevzniká vůbec žádný kouř a právě tak vzniká velmi malé množství N0_x.

ií

Když se zvýší kroutící moment TQ, tj . jestliže je vstřikování paliva větší, teplota paliva a obklopujícího ji plynu bude v době spalování vyšší, takže nízkoteplotní spalování bude obtížnější. Tj . nízkoteplotní spalování je možné pouze v době provozu při středním a nízkém zatížení, kdy množství tepla vznikajícího při spalování je poměrně malé. Na obr. 23A, oblast I zobrazuje pracovní oblast s prvním spalováním, kdy je množství inertního plynu ve spalovací komoře 5 větší než množství inertního plynu při kterém vznik sazí vrcholí, tj. kdy se může provádět nízkoteplotní spalování, zatímco oblast II zobrazuje pracovní oblast, s pouze druhým spalováním, kdy je množství inertního plynu ve spalovací komoře 5. menší než množství inertního plynu, při kterém vznik sazí vrcholí, tj. lze provádět obvyklé spalování.

_;í) Obr. 23B znázorňuje cílový poměr vzduch - palivo A/F v případě nízkoteplotního spalování v provozní oblasti I. obr. 24 znázorňuje úhel otevření škrtícího ventilu 17. úhel otevření regulačního EGR ventilu 25. rychlost EGR, poměr vzduch - palivo, čas počátku vstřikování 0S, čas ukončení vstřikování Θ a vstřikované množství odpovídající požadovanému kroutícímu momentu v případě nízkoteplotního spalování v oblasti I. Podotýkáme, že obr. 24 znázorňuje také úhel otevření škrtícího ventilu 17 atd. v době běžného provozu prováděného v oblasti II.

Z obr. 23B a 24 je zřejmé, že když se provádí nízkoteplotní spalování v provozní oblasti I, rychlost EGR je alespoň 55 % a

poměr vzduch - palivo A/F se změní z 15,5 na chudý poměr vzduch palivo okolo 18. Jak bylo shora vysvětleno, když se provádí nízkoteplotní spalování, téměř žádný kouř tj. částice se nevyfukují. Proto je zde výhoda, že je možno zabránit nanesení velkého množství částic na částicovém filtru 22.

Dále, použije-li se nízkoteplotní spalování, poměr vzduch palivo ve spalovací komoře 5. lze provést bohatý aniž by se

-;> vytvářelo větší množství sazí, tj .velké množství částic. Proto když provozní stav motoru je druhá provozní oblast II, znázorněná na obr. 23A, když se zjistí nebo předpokládá, že poměr vzduch palivo A/F by mohl být občas bohatý tak, aby se zvýšila oxidace částic, je výhodné, aby se poměr vzduch - palivo A/F neudělal bohatým dokud se provozní stav motoru nepřesune do první provozní oblasti I, ale poměr vzduch - palivo A/F se udělá bohatým když se provozní stav motoru přesune do první provozní oblasti I.

Obr. 25 až 30 znázorňuje různá provedení případu, kdy částicový filtr 22 nenese katalyzátor. Když částicový filtr 22 nenese katalyzátor, jak je znázorněno na obr. 25, rychlost oxidace částic, t j . množství G částic odstranitelných oxidací, se rychle ? zvyšuje při teplotě TF částicového filtru 22 poblíž 600 °C. Proto když je teplota TF částicového filtru 22 nižší než 600 °C, částice se ukládají na částicovém filtru 22 aniž by se odstranily oxidací. U vznětového typu spalovacího motoru je normálně teplota TF částicového filtru 22 o mnoho nižší než 600 °C. Proto jestliže se použije částicový filtr 22. který nenese katalyzátor, částice pokračují v usazování na částicovém filtru 22.

Proto, když se použije částicový filtr 22. který nenese katalyzátor, oxidace uložených částic mnohem snadněji klesne.

•4 '4 44 49 44 4444

Proto také v tomto případě se musí poměr vzduch - palivo nahodile občas udělat bohatým, aby se zvětšila oxidace uložených částic.

Obr. 26 a 27 znázorňuje šesté provedení, vhodné pro případ, kdy Částicový filtr 22 nenese katalyzátor. Obr. 26 znázorňuje množství W částic uložených na částicovém filtru 22. Vztahové značky a symboly na obr. 26 znamenají totéž jako na obr. 10. Když částicový filtr 22 nenese katalyzátor, dovnitř proudící částice W1 λ všechny se stanou zbývajícími částicemi WR1. Tyto zbývající částice WR1 se postupně mění na špatně oxidovatelné částice WR2, WR3, WR4 a WR5 pro každou s průchodem za jednotku času. Proto se množství WR5 částic se špatnou oxidovatelností postupně zvyšuje. U tohoto provedení, jakmile množství WR5 zbývajících částic přesáhne přípustný limit WRXX, poměr vzduch - palivo A/F se občas udělá bohatým, aby se zvýšila oxidovatelnost částic.

Obr. 27 znázorňuje blokové schéma pro uskutečnění šestého provedení.

S odkazem na obr. 27 nejprve se při kroku 600 vypočítají množství WR5, WR4, WR3, WR2 a WR1 na základě následujících vztahů:

WR5 <- WR5 + WR4

WR4 <- WR3

WR3 <- WR2

WR2 <- WR1

WR1 <- M

Zde je M množství vyfukovaných částic z mapy z obr. 14B.

Dále se při kroku 601 zjistí, jestli zbývající množství částic WR5 s nejnižší oxidovatelností nepřesáhlo přípustný limit WRXX a jestli teplota TF částicového filtru 22 není vyšší než teplota T_o, • · '· · · · · ······

při které mohou částice oxidovat, např. 250 °C. Když je WR5<nebo TF<T₀, obvyklým postupem se pokračuje ke kroku 602. kdy se provádí normální provoz. Nyní se částice plynule spalují při chudém poměru vzduch - palivo. Dále prochází obvyklý postup ke kroku 605.

Na druhé straně, když se při kroku 601 zjistí, že WR5>WRXX a TF>T₀, obvyklým postupem se prochází ke kroku 603. kdy se uskutečňuje bohatý proces, aby se občas poměr vzduch - palivo A/F, udělal bohatým. Následkem toho, se znovu obnoví oxidace částic. Je nutno upozornit, že i když je WR5>WRXX, jakmile je TF<T₀, bohatý proces se neuskuteční. Dále, při kroku 604 se provede vznícení. Dále se obvyklým postupem prochází ke kroku 605.

Při kroku 605 se zjistí jestli množství částic uložených na částicovém filtru 22 nepřesáhlo předem stanovené množství, tj . jestli pokles tlaku PD na částicovém filtru 22 snímaný snímačem 43 tlaku nepřesáhl přípustný limit PDX, odpovídající UL z obr. 5. Když je PD>PDX, prochází se obvyklým postupem ke kroku 606, kdy se uskuteční bohatý proces, aby se občas poměr vzduch - palivo A/F udělal bohatým. Následkem toho se znovu obnoví oxidace částic. Když tento bohatý proces skončí, obvyklým postupem se postupuje ke kroku 607. kdy se provádí řízení zvyšování teploty, aby se teplota TF částicového filtru 22 zvýšila na alespoň 600 °C a udržovala se na alespoň 600 °C při chudém poměru vzduch - palivo. Následkem toho, částice uložené na částicovém filtru 22 lze spálit. Když je regenerace částicového filtru 22 ukončena, řízení zvyšování teploty se zastaví a provádí se opět normální provoz.

Dále bude popsáno sedmé provedení. Když částice proudí do částicového filtru 22, tyto částice se dříve nebo později stanou zbývajícími částicemi WR5 s nejnižší oxidovatelnosti. Proto lze v určitém rozsahu odhadnout množství WR5 zbývajících částic s nejnižší oxidovatelností z množství částic proudících do částicového filtru 22. Proto u tohoto provedení, Jakmile celkové množství částic proudících do částicového filtru 22 přesáhne nastavené množství MX, poměr vzduch - palivo A/F se občas udělá bohatým.

Obr. 28 znázorňuje blokové schéma uskutečňování sedmého provedení.

S odkazem na obr. 28, nejprve se při kroku 700 množství M vyfukovaných částic vypočtené z mapy zobrazené na obr.l4B přidá k ΣΜ. Proto toto ΣΜ vyjadřuje celkovou hodnotu všech množství částic proudících do částicového filtru 22. Dále se při kroku 701 zjistí, zda celková hodnota ΣΜ všech množství proudících do částicového filtru 22 nepřesáhlo nastavené množství MX a jestli teplota TF částicového filtru 22 není vyšší než teplota T_o, při které mohou částice oxidovat, např. 250 °C. Když je ΣΜ<ΜΧ nebo TF<T₀, postupuje se obvyklým postupem ke kroku 702. kdy se provádí normální provoz. Nyní Se částice plynule spalují při chudém poměru vzduch - palivo. Dále se postupuje obvyklým postupem ke kroku 705.

Na druhé straně, když se při kroku 701 zjistí, že ΣΜ>ΜΧ a TF>T₀, postupuje se obvyklým postupem ke kroku 703. kdy se provádí bohatý proces, aby se občas poměr vzduch - palivo A/F udělal bohatým. Následkem toho se znovu obnoví oxidace částic. Upozorňujeme, že i když je ΣΜ>ΜΧ, když je TF<T₀, bohatý proces se neuskutečňuje. Dále se při kroku 704 ΣΜ vynuluje. Dále se postupuje obvyklým postupem ke kroku 705.

Při kroku 705 se zjistí, jestli množství částic uložených na částicovém filtru 22 nepřesáhlo předem stanovené množství, tj.

jestli pokles tlaku PD na částicovém filtru 22 snímaný snímačem 43 tlaku, nepřesáhl přípustný limit PDX, odpovídající UL z obr. 5. Když je PD>PDX, postupuje se obvyklým postupem ke kroku 706. kdy se provádí bohatý proces, aby se občas poměr vzduch - palivo A/F udělal bohatým. Následkem toho se znovu obnoví oxidace částic. Když tento bohatý proces skončí, postupuje se obvyklým postupem ke kroku 707, kdy se provádí řízení zvyšování teploty, aby se teplota TF částicového filtru 22 zvýšila na alespoň 600 °C a udržuje se na alespoň 600 °C při chudém poměru vzduch - palivo. Následkem toho, se mohou částice uložené na částicovém filtru 22 spálit. Když je regenerace částicového filtru 22 dokončena, řízení zvyšování teploty se zastaví a provádí se opět normální provoz.

Obr. 29 a 30 znázorňuje osmé provedení. Jak bylo shora vysvětleno, když částice proudí do částicového filtru 22. částice se stanou dříve nebo později zbývajícími částicemi WR5 s nejnižší oxidovatelností. Proto je možné odhadnout množství WR5 zbývajících částic s nejnižší oxidovatelností z celkového množství částic proudících do částicového filtru 22 . Jinými slovy, je možno odhadnout množství WR5 zbývajících částic s nejnižší oxidovatelností z nárůstu poklesu tlaku na částicovém filtru 22. Proto v tomto provedení, když skutečný pokles tlaku PD na částicovém filtru 22 přesáhne nastavený pokles DPTT, poměr vzduch - palivo A/F se občas udělá bohatým. V tomto případě, když bohatý proces poměru vzduch - palivo A/F skončí poměr vzduch - palivo A/F se občas udělá opět bohatým tím, že se nastavení DPTT zvýší přesně o AD.

Původní nastavení DPTT se uloží předem do ROM 32 ve formě mapy jako funkce požadovaného kroutícího momentu TQ a rychlosti N otáčení motoru jak je znázorněno na obr. 29A. Nárůst AD nastaveni DPTT se také předem uloží do ROM 32 ve formě mapy, jako funkce

požadovaného kroutícího momentu TQ a rychlosti N otáčení motoru, znázorněné na obr. 29B.

Obr. 30 znázorňuje blokové schéma pro prováděni osmého provedení.

S odkazem na obr. 30, nejprve se při kroku 800 odhadne, jestli skutečný pokles PD tlaku snímaný snímačem 43 tlaku není větší než nastavený DPTT, vypočítaný z mapy na obr. 29A a jestli teplota TF částicového filtru není vyšší, než teplota T_o, při které mohou částice oxidovat, např. 250 °C. Když je DP<DPTT nebo TF<T₀, postupuje se obvyklým postupem ke kroku 801. kdy se provádí normální provoz. Nyní se částice plynule spalují při chudém poměru vzduch - palivo. Dále se postupuje obvyklým postupem ke kroku 804.

Na druhé straně, když se zjistí při kroku 800. že DP>DPTT a TF>T₀ postupuje se obvyklým postupem ke kroku 802. kdy se provádí bohatý proces, aby se občas poměr vzduch - palivo A/F udělal bohatým. Následkem toho se znovu obnoví oxidace částic. Upozorňujeme, že i když je DP>DPTT, když je TF< T_o bohatý proces se neprovádí. Dále se při kroku 803. přidá nárůst ÁD, vypočítaný z mapy znázorněné na obr. 29B, k nastavenému DPTT a součet slouží pro nové nastavení DPTT. Potom se postupuje obvyklým postupem ke kroku 804.

' Přu kroku 804 se zjistí, jestli množství částic, uložených na částicovém filtru 22 nepřesáhlo předem stanovené množství, tj.

jestli pokles tlaku na částicovém filtru 22 snímaný snímačem 43.

i tlaku nepřesáhl přípustný limit PDX odpovídající UL z obr. 5. Když je PD>PDX, postupuje se obvyklým způsobem ke kroku 805, kde se provádí bohatý proces, aby se občas poměr vzduch - palivo A/F udělal bohatým. Následkem toho se znovu obnoví oxidace částic.

Když tento bohatý proces skončí, postupuje se obvyklým způsobem ke kroku 806. kdy se provádí řízení zvyšování teploty, aby se teplota TF na částicovém filtru 22 zvýšila alespoň na 600 °C a udržovala se na alespoň 600 °C při chudém poměru vzduch - palivo. Následkem toho, částice uložené na částicovém filtru 22 se mohou spalovat. Když je ukončena regenerace částicového filtru 22. řízení zvyšování teploty se zastaví a provádí se opět normální provoz.

r

Jak bylo shora popsáno, podle předloženého vynálezu je možno způsobit, že se částice uložené na částicovém filtru spálí v krátkém čase.

Claims (16)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro čištění výfukového plynu spalovacího motoru, u kterého je částicový filtr pro zachycení a odstranění částic z výfukového plynu uspořádán ve výfukovém kanálu a ve kterém pokračuje spalování při chudém poměru vzduch - palivo, vyznačené tím, že obsahuje prognostické prostředky pro hlášení, jestli částice uložené na částicovém filtru změnily své vlastnosti na vlastnosti obtížně oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení, přepínací prostředky poměru vzduch palivo pro občasné přepínání poměru vzduch - palivo výfukového plynu proudícího do částicového filtru, z chudého na bohatý, aby se způsobilo, že částice uložené na částicovém filtru změní své vlastnosti na snadno oxidovatelné když se hlásí, že částice uložené na částicovém filtru změnily své vlastnosti na obtížně oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení, srovnávací prostředky pro zjištění, jestli množství částic uložených na částicovém filtru nepřesáhlo předem stanovené množství a prostředky pro řízení teploty, aby se teplota částicového filtru zvýšila při chudém poměru vzduch - palivo tak, aby se odstranily oxidací částice uložené na částicovém filtru, když množství částic uložených na částicovém filtru přesáhne předem stanovené množství.
2. 2. Zařízení . pro čištění výfukového plynu podle nároku 1, vyznačené tím, že přepínací prostředky poměru vzduch palivo nepřepnou poměr vzduch - palivo z chudého na bohatý, je-li teplota částicového filtru nižší než předem stanovená teplota i když se hlásí, že částice uložené na částicovém filtru změnily vlastnosti na vlastnosti obtížněji oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení.
3. 3. Zařízení pro čištění výfukového plynu podle nároku 1, vyznačené tím, že prognostické prostředky hlásí, že «* v

   ·* • ·» 99 ·» • »·· • · ·· 9 9 · 9 9 • • • 9 9 • 9 · • • • • 9 9 • 9 • 9 ·»·· ·»· 99 «··· 99 99

   částice uložené na částicovém filtru změnily vlastnosti na vlastnosti obtížněji oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení v době nastartování motoru nebo když pokračuje provoz s vysokou rychlostí alespoň po předem stanovenou dobu.
4. 4. Zařízení pro čištění výfukového plynu podle nároku 1, vyznačené tím, že prognostické prostředky hlásí, že částice uložené na částicovém filtru změnily své vlastnosti na vlastnosti obtížněji oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení, když provozní doba motoru, celková hodnota otáček motoru nebo vzdálenost jízdy vozidla přesáhly předem stanovenou hodnotu.
5. 5. Zařízení pro čištění výfukového plynu podle nároku 1, vyznačené tím, že částicový filtr nese katalyzátor.
6. 6. Zařízení pro čištění výfukového plynu, u kterého je částicový filtr pro zachycování a odstraňování částic ve výfukovém plynu uspořádán ve výfukovém kanálu motoru a u kterého spalování pokračuje při chudém poměru vzduch - palivo, vyznačené tím, že obsahuje první srovnávací prostředky pro zjišťování, jestli částice uložené na částicovém filtru změnily své vlastnosti na vlastnosti obtížně oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení, přepínací prostředky vzduch - palivo pro občasné přepnutí poměru vzduch - palivo výfukového plynu proudícího do částicového filtru z chudého na bohatý, aby částice uložené na částicovém filtru změnily své vlastnosti na vlastnosti snadno oxidovatelné, když se zjistí, že částice uložené na částicovém filtru změnily vlastnosti na vlastnosti obtížněji oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení, druhé srovnávací prostředky pro zjišťování, jestli množství částic uložených na částicovém filtru přesáhlo předem stanovené množství a prostředky pro řízení teploty, kterými se teplota částicového filtru zvýší při chudém poměru vzduch - palivo tak, aby se částice uložené na částicovém ν'..

   filtru odstranily oxidací, když množství částic uložených na částicovém filtru přesáhlo předem stanovené množství.
7. 7. Zařízení pro čištění výfukového plynu podle nároku 6, vyznačené tím, že přepínací prostředky poměru vzduch palivo nepřepínají poměr vzduch - palivo z chudého na bohatý, když teplota částicového filtru je nižší než předem stanovená teplota i když se zjistí, že částice uložené na částicovém filtru změnily vlastnosti na vlastnosti obtížněji oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení.
8. 8. Zařízení pro čištění výfukového plynu podle nároku 6, vyznačené tím, že je dále opatřeno kalkulačními prostředky pro výpočet poklesu a nárůstu oxidace částic na částicovém filtru za jednotku času a kde první srovnávací prostředky zjišťují, jestli částice uložené na částicovém filtru změnily své vlastnosti na vlastnosti obtížněji oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení, na základě poklesu nebo nárůstu oxidovatelnosti.
9. 9. Zařízení pro čištění výfukového plynu podle nároku 6, vyznačené tím, že je dále opatřeno kalkulačními prostředky pro výpočet množství částic s nejvyšším poklesem oxidovatelnosti částic uložených na částicovém filtru s použitím modelu a kde první srovnávací prostředky zjišťují, jestli částice uložené na částicovém filtru změnily své vlastnosti na vlastnosti obtížněji oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení, když množství částic s největším poklesem, oxidovatelnosti přesáhne předem stanovené množství.
10. 10. Zařízení pro čištění výfukového plynu podle nároku 6, vyznačené tím, že je dále opatřeno prostředky pro odhad poklesu tlaku v částicovém filtru a snímacími prostředky pro • · snímání skutečného poklesu tlaku na částicovém filtru a kde první srovnávací prostředky zjišťují, jestli částice na částicovém filtru změnily vlastnosti na vlastnosti obtížněji oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení, z rozdílu tlaku mezi poklesem tlaku odhadnutým prostředky pro odhad poklesu tlaku a skutečným poklesem tlaku, snímaným snímacími prostředky.
11. 11. Zařízení pro čištění výfukového plynu, kde prostředky pro odhad poklesu tlaku vypočítají množství částic, uložených na částicovém filtru z množství částic, proudících do částicového filtru a teploty na částicovém filtru a odhadnou pokles tlaku na částicovém filtru z množství uložených částic.
12. 12. Zařízení pro čištění výfukového plynu podle nároku 10, vyznačené tím, že je dále opatřeno prostředky pro zvyšování teploty pro občasné zvýšení teploty částicového filtru tak, aby se částečně odstranily oxidací částice na částicovém filtru a kde první srovnávací prostředky zjišťují, jestli částice uložené na částicovém filtru změnily své vlastnosti na vlastnosti obtížněji oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení, z rozdílu tlaku po dokončení operace zvyšování teploty prostředky pro zvyšování teploty.
13. 13. Zařízení pro čištění výfukového plynu podle nároku 12, vyznačené tím, že srovnávací prostředky způsobí, že se teplota částicového filtru občas zvýší prostředky pro zvyšování teploty, když skutečný pokles tlaku snímaný snímacími prostředky dosáhne cílovou hodnotu uloženou předem a zjistí, jestli částice uložené na částicovém filtru změnily své vlastnosti na vlastnosti obtížněji oxidovatelné ve srovnání se stavem ihned po uložení, z rozdílu tlaku mezi poklesem tlaku po dokončení operace zvyšování teploty uloženým předem a skutečným poklesem tlaku snímaným snímacími prostředky.
14. 14. Zařízení pro čištění výfukového plynu podle nároku 6, vyznačené tím, že katalyzátor je nesen na částicovém filtru.
15. 15. Zařízení pro čištění výfukového plynu spalovacího motoru, u kterého je částicový filtr pro zachycování a odstraňování částic z výfukového plynu uspořádán ve výfukovém kanálu motoru a ve kterém spalování pokračuje při chudém poměru, vyznačené tím, že obsahuje přepínací prostředky poměru vzduch - palivo, kterými je možno občas přepnout poměr vzduch - palivo výfukového plynu proudícího do částicového filtru z chudého na bohatý, srovnávací prostředky pro zjišťování, jestli množství částic uložených na částicovém filtru nepřesáhlo předem stanovené množství a prostředky pro řízení teploty, kterými se způsobí, aby se teplota částicového filtru zvýšila při chudém poměru vzduch - palivo tak, aby se částice uložené na částicovém filtru odstranily oxidací po občasném přepnutí poměru vzduch - palivo výfukového plynu proudícího do částicového filtru z chudého na bohatý, aby částice uložené na částicovém filtru změnily své vlastnosti na vlastnosti snadno oxidovatelné, když množství části uložených na částicovém filtru přesáhne předem stanovené množství.
16. 16. Zařízení pro čištění výfukového plynu podle nároku 15, vyznačené tím, že katalyzátor je nesen částicovým filtrem.