РЕГЕНЕРАЦИЯ САЖЕВОГО ФИЛЬТРА PSA и ее особенности

Всем привет!
Сегодня очередная техническая информация.
Многие владельцы автомобилей PSA знают о такой процедуре как регенерация сажевого фильтра, упоминаний по ней тысячи, но вот конкретного документа в котором бы был описан процесс и все особенности этой процедуры я не встречал нигде, впрочем как и большинство из нас.

Текст будет долгим и нудным, с графиками и картинками и описанием. Потому, кому интересно дочитает до конца. Кому нет, можно уже и не читать.
1. Общие принципы
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 фильтра ; Наблюдение за уровнем загрязненности сажевого фильтра
• Принудительная регенерация ; Выполнение принудительной регенерации
2. Функция : Наблюдение за уровнем загрязненности сажевого фильтра
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 (измерение)
• Температура отработавших газов (на выходе из каталитического нейтрализатора)
• Объем нагнетаемого воздуха
• Информация о составе смеси, рассчитанной компьютером управления двигателем.
ПРИМЕЧАНИЕ : Две первых информации зависят от уровня загрузки сажевого фильтра.
3. Вычисление массы сажи, находящейся внутри 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.
4. Безопасность работы : Перепад давления
ВНИМАНИЕ : Дифференциальное давление используется сажевым фильтром и/или двигателем только как средство обеспечения безопасности. В случае переполнения или закупоривания фильтра (дорожные условия менее благоприятны).
Наличие частиц сажи в фильтре приводит к возникновению перепада давления (дифференциального давления между входом и выходом).
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 из каталитического нейтрализатора)

"A" : Перепад давления Давление воздуха во впускном трубопроводе.
"B" : Пропускная способность фильтра по объему отработавших газов (m3/s).
"a" : Пороговое значение для чистого фильтра.
"b" : Пороговое значение для перегруженного фильтра.
"c" : Пороговое значение для забитого фильтра.
Целью компьютера управления двигателем является обеспечение постоянной работы в интервале между "a" и "b" (при любом пробеге авомобиля).
Компьютер управления двигателем производит требование помощи при регенерации для возвращения в интервал от "a" до "b" (в зависимости от дорожных условий).
Компьютер управления двигателем подает команду на проведение принудительной регенерации фильтра в следующих случаях : Уровень загрузки фильтра выше пороговых значений "b" или "c".
4.2. Утечка из фильтра
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
• Действительно имеют место утечки из фильтра
• Сажевый Фильтр отсутствует
Компьютер управления двигателем прерывает требование помощи регенерации и сигнализирует неисправность, что сопровождается включением сигнализатора на панели приборов.
ПРИМЕЧАНИЕ : Дефект «утечка из фильтра» может возникнуть вследствие чрезмерной температуры во время регенерации. Поэтому масса сгоревших частиц сажи очень важна.
4.3. Фильтр загрязнен
Так называемое состояние предупреждения (Пороговое значение "b").
4.4. Фильтр закупорен
Дифференциальное давление превышает предел функции подачи по объему (Пороговое значение "c").
Возможные причины неисправности :
• Принудительная регенерация неэффективна
• Сажевый фильтр засорен присадкой
• Ошибка в показаниях датчика дифференциального давления
• Отсутствие добавки к топливу
Компьютер управления двигателем отменяет текущие запросы на проведение принудительной регенерации и подает сигнал о неисправности.
ОБЯЗАТЕЛЬНО : В случае появления сигнала «фильтр закупорен» необходимо найти причину засорения, вызвавшую повреждение фильтра.
5. Коррекция уровня загрузки в зависимости от количества присадки
Присадка, присутствующая в топливе, не сгорела с сажей.
Присадка, присутствующая в топливе, собирается на стенках сажевого фильтра.
Поэтому копьютер управления двиагателем постоянно адаптирует алгоритм в зависимости от количества присадки, скопившейся в сажевом фильтре.
6. Влияние дорожных условий на дифференциальное давление
Изменение дифференциального давления одинаково зависит от следующих параметров :
• Расход топлива (присадки к топливу) (количество добавки, накопленное в фильтре)
• Условия эксплуатации автомобиля (начало послевпрыскивания)
• Температура отработавших газов
• Скорость прохождения отработавших газов через сажевый фильтр

"C" : Пропускная способность фильтра по объему отработавших газов (л/ч).
"D" : Перепад давления Давление воздуха во впускном трубопроводе.
"E" : Езда по дорогам и автомагистралям (перед регенерацией).
"F" : Езда по городу (перед регенерацией).
"d" : Отходы (присадка, сажа, несгоревшие углеводороды, остатки масла…).
"e" : 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
ВНИМАНИЕ : При одном и том же количестве присадки и пробеге автомобиля дифференциальное давление может быть различным.
7. Функция : Выполнение принудительной регенерации
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 " a ".
Регенерация фильтра зависит от температуры отработавших газов, которая может быть ниже температуры горения сажи.
Существует 3 режима регенерации :
• Естественная регенерация
• Искусственная регенерация (принудительная регенерация)
• Регенерация при послепродажном обслуживании
7.1. Естественная регенерация
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.
7.2. Искусственная регенерация (принудительная регенерация)
Принудительная регенерация—это ряд действий, предпринимаемых компьютером управления двигателем для увеличения температуры отработавших газов до порогового значения регенерации.
7.3. Необходимо определить уровень принудительной 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 250°C)
• Принудительная регенерация уровня 2 (значения базовой матрицы для горячей выпускной системы. Температура превышает 250°C)</i></b>
7.4. Принудительная регенерация уровня 1
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 :
• Запрещает работу системы рециркуляции отработавших газов (EGR)
• Подает команду на запуск устройств-потребителей энергии (Заднее стекло с обогревом ; Зеркала с электроподогревом ; Узел электровентилятора)
• Регулировка основного впрыска для увеличения температуры отработавших газов
• Система клапанов дозатора воздуха
7.5. Принудительная регенерация уровня 2
Принцип идентичен помощи в регенерации уровня 1, но добавление после впрыскивания позволяет обеспечить более высокую температуру отработавших газов.
Переход от принудительной регенерации уровня 1 к принудительной регенерации 2 происходит при следующих условиях :
• Температура в системе выпуска
• Пока температура не поднялась до 250°C
Компьютер управления двигателем активирует один или два после впрыскивания в зависимости от частоты вала и момента двигателя.
7.6. Условия включения принудительной регенерации (по результатам контроля)
Параметры, в результате оценки которых может быть включена принудительная регенерация :
• Масса сажи, накопившейся в сажевом фильтре
• Перепад давления

7.7. Перепад давления
Включение принудительной регенерации по параметру измерения дифференциального давления может осуществляться независимо от включения по результатам вычисления массы сажи.
В случае наступления условия включения принудительной регенерации, необходимо прекратить регенерацию, отсчет времени последующего впрыска для осуществления которой имеет место или уже окончился (это позволяет полностью сжечь сажу, в ходе нормальной работы).
Установление временных рамок для после впрыскивания позволяет :
• Избежать слишком продолжительного после впрыскивания (износ, ухудшение смазки двигателя)
• Ограничить повышенный расход топлива
ПРИМЕЧАНИЕ : При слишком высоком дифференциальном давлении компьютер управления двигателем включает регенерацию на не менее 10 минут.
7.8. Другие условия
Другие условия, обусловливающие включение принудительной регенерации :
• История использования автомобиля
• Способность двигателя к регенерации в данный момент
• Пробег после последней регенерации
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 объем регенерации (в %) в зависимости от состояния автомобиля в момент "T" (температура отработавших газов, скорость, ускорение с полной нагрузкой…). В зависимости от объема регенерации компьютер управления двигателем может потребовать помощи в регенерации.
Пробег после последней регенерации : Компьютер управления двигателем регистрирует пройденное расстояние от последней регенерации и включает помощь в регенерации, если расстояние превысит определенное значение (от 50 до 900 км) (В зависимости от условий).
ПРИМЕЧАНИЕ : Регенерация фильтра твердых частиц может включаться только при температуре охлаждающей жидкости двигателя выше 60°C.
7.9. Регенерация при послепродажном обслуживании
Принудительная регенерация при послепродажном обслуживании может выполняться с помощью диагностического прибора.
Во время регенерации при послепродажном обслуживании компьютер управления двигателем обновляет значение уровня загрузки сажевого фильтра.
8. Последствия включения принудительной регенерации
8.1. Запрещение работы системы рециркуляции отработавших газов (EGR)
При каждом включении принудительной регенерации компьютер управления двигателем запрещает работу системы рециркуляции отработавших газов (EGR) : Клапан рециркуляции отработавших газов закрыт (нагнетание прекращается).
8.2. Включение устройств-потребителей энергии
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 после впрыскивание
Компьютер двигателя дает команду на подключение крупных потребителей 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 (*) :
• Запрос блока BSI1 на включение обогрева заднего стекла
• Управление электровентилятором
ПРИМЕЧАНИЕ : (*) Активация разрешенных потребителей энергии автомобиля посредством частичной разгрузки генератора (так что напряжение аккумуляторной батареи превышает 12,8 В) Отключение потребителей электроэнергии осуществляется в порядке, обратном порядку их подключения, поэтапно с выдержкой времени в 5 секунд.
8.3. Закрытие дозатора блока дроссельной заслонки- Система клапанов
В фазе регенерации фильтра твердых частиц передается команда в блок дроссельной заслонки для обеспечения соответствующей подачи воздуха.
Дозатор блока дроссельной заслонки меняет давление подаваемого на впуск воздуха в зависимости от открытия заслонки.
Прикрытие (ниже средней нагрузки) дозатора блока дроссельной заслонки позволяет выполнить следующие операции :
• 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 после впрыскивания за счет адаптированной подачи воздуха
8.4. Последующий впрыск
Катализатор, установленный в верхней части сажевого фильтра, является катализатором окисления.
В присутствие несгоревших углеводородов (HC) тепловой кпд катализатора повышается.
Температура отработавших газов растет.
При после впрыскивании :
• Топливо впрыскивается после прохождения верхней мертвой точки (положение коленчатого вала 30 — 160 °)
• Температура в системе выпуска постепенно поднимается до постоянного превышения порогового значения для регенерации
После достижении этой температуры после впрыскивание продолжается до полного уничтожения несгоревших частиц топлива.
Объем подачи топлива и продолжительность после впрыскивания определяются по базовой матрице, по которой определяются условия работы двигателя.
ПРИМЕЧАНИЕ : Последующий впрыск на холостом ходу и при возврате к холостому ходу позволяет избежать охлаждения сажевого фильтра.
8.5. Влияние на работу двигателя
При постоянных частоте вращения и нагрузке после впрыскивание приводит к увеличению крутящего 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

"G" : Давление в цилиндре (бар).
"H" : Время (с).
"f" : Предварительное впрыскивание.
"g" : Основной впрыск.
"h" : Сокращение времени основного впрыскивания.
"j" : Последующий впрыск.
"k" : Снижение давления в цилиндре.
Снижение объема топлива основного впрыскивания позволяет компенсировать прирост крутящего момента, возникающий из-за после впрыскивания.
Подача топлива регулируется для сохранения постоянного момента двигателя в течение помощи в регенерации.
9. Вывод на дисплей ошибок — Режимы аварийной работы
9.1. Вывод на дисплей ошибок
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 дифференциального давления
• Датчики температуры отработавших газов (на выходе из каталитического нейтрализатора)
• В сажевом фильтре появились отверстия
Когда сажевый фильтр забит, на панели приборов включается визуальный сигнализатор забитого сажевого фильтра.
9.2. Режимы аварийной работы
Система впрыскивания может работать в следующих аварийных режимах : Режим работы с ограниченным объемом подачи топлива.
9.3. Объем подачи топлива ограничен
В этом аварийном режиме работы ограничен объем подачи топлива и частота вращения двигателя не может быть выше 2750 об/мин.
Система впрыскивания переходит в режим ограничения подачи топлива при неисправности одного из следующих элементов :
• Сажевый фильтр закупорен
• Датчик дифференциального давления (*)
ПРИМЕЧАНИЕ : (*) В зависимости от конфигурации автомобиля.
9.4. Добавление присадки к топливу — Работа в аварийных режимах
При наличии неисправностей в системе добавления присадки к топливу используется 2 основных стратегии.
Неисправность датчика уровня топлива.
Компьютер управления двигателем производит подачу добавки в соответствии с уровнем топлива ; При обнаружении условий заполнения топливного бака.
Неисправность связи по мультиплексной сети CAN.
Компьютер управления двигателем производит подачу добавки в соответствии с уровнем топлива ; В случае потери связи более чем на 10 секунд.
10. Функция информирования водителя
10.1. Диагностический индикатор
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
10.2. Риск забивания фильтра твердых частиц
В случае длительной работы при малой частоте вращения принудительная регенерация может оказаться неэффективной (недостаточная температура отработавших газов).
Фильтр закупоривается сажей.
Компьютер управления двигателем информирует BSI 1.
BSI1 командует выводом информации на многофункциональный экран (риск засорения фильтра твердых частиц).
Сообщение имеет целью оповестить водителя о необходимости выбрать стиль вождения, который позволил бы произвести регенерацию сажевого фильтра.
В течение 100 километров после появления сообщения водителю следует не менее 3 минут подряд ехать со скоростью, превышающей 50 км/ч. После этого сообщение погаснет.
В случае если эта рекомендация не будет выполнена, сажевый фильтр закупорится : Сажевый фильтр закупорен.
Компьютер управления двигателем информирует BSI 1 о том, что требуется :
• Запросить включение визуального сигнализатора забитого сажевого фильтра
• Подать команду на вывод предупреждающего сообщения на многофункциональный дисплей (отклонение системы защиты от загрязнения окружающей среды)
10.3. Достигнут минимальный уровень присадки к топливу
Компьютер двигателя информирует блок BSI1, который запрашивает вывод на многофункциональный дисплей соответствующего сообщения (минимальный уровень присадки к топливу) (после включения зажигания) (*).
ПРИМЕЧАНИЕ : (*) В зависимости от конфигурации автомобиля.
Индикатор технического обслуживания гаснет, если.
После заполнения резервуара для добавки к топливу индикатор технического обслуживания остается гореть до тех пор, пока не будет сброшен на ноль счетчик объема добавки к топливу.

Спасибо всем кто дочитал до конца.
Лайки и репосты приветствуются.