FR2847939A1 - Procede et installation de commande de la regeneration d'un volume catalytique dans les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne - Google Patents
Procede et installation de commande de la regeneration d'un volume catalytique dans les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne Download PDFInfo
- Publication number
- FR2847939A1 FR2847939A1 FR0313861A FR0313861A FR2847939A1 FR 2847939 A1 FR2847939 A1 FR 2847939A1 FR 0313861 A FR0313861 A FR 0313861A FR 0313861 A FR0313861 A FR 0313861A FR 2847939 A1 FR2847939 A1 FR 2847939A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- oxygen
- regeneration
- filling
- lack
- catalytic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
- F01N3/0842—Nitrogen oxides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0814—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0871—Regulation of absorbents or adsorbents, e.g. purging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
- F01N9/005—Electrical control of exhaust gas treating apparatus using models instead of sensors to determine operating characteristics of exhaust systems, e.g. calculating catalyst temperature instead of measuring it directly
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
- F01N2430/06—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by varying fuel-air ratio, e.g. by enriching fuel-air mixture
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Procédé et installation de régénération d'un volume catalytique (30) accumulant l'oxygène et les oxydes d'azote des gaz d'échappement pendant le fonctionnement du moteur (12) pour les restituer lorsque le moteur fonctionne avec un manque d'oxygène.Selon le procédé on déclenche la régénération en créant un premier manque d'oxygène en amont du volume catalytique (30) et en diminuant ce manque à mesure que la régénération progresse.La diminution du manque d'oxygène se fait en fonction du niveau de remplissage du volume accumulateur (30).On forme le degré de remplissage par calcul à partir des paramètres de fonctionnement du moteur (12).
Description
Domaine de l'invention
La présente invention concerne un procédé de régénération d'un volume accumulateur catalytique installé dans les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne et qui lors du fonction5 nement du moteur à combustion interne reçoit de l'oxygène et des oxydes d'azote en cas d'excédent d'oxygène dans les gaz d'échappement pour les stocker alors que dans le mode de fonctionnement avec manque d'oxygène, il restitue l'oxygène et l'azote aux gaz d'échappement pour être ainsi régénéré, procédé comprenant les étapes: i0 - de déclenchement d'une régénération en créant un premier manque d'oxygène en amont du volume accumulateur catalytique, et de réduction du manque d'oxygène en amont du volume catalytique à mesure que la régénération se poursuit.
Elle concerne également une installation de commande 15 pour régénérer un volume accumulateur catalytique installé dans les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, et qui prend l'oxygène et les oxydes d'azote des gaz d'échappement lors du fonctionnement du moteur à combustion interne pour les stocker, et qui ensuite les restitue aux gaz d'échappement lorsqu'on fonctionne avec un manque d'oxygène et 20 être ainsi régénérer, l'installation de commande déclenchant une régénération en créant un premier manque d'oxygène en amont du volume catalytique d'accumulation et diminuant le manque d'oxygène en amont du volume catalytique d'accumulation à mesure que la régénération progresse.
On connaît un tel procédé et une telle installation de commande selon le document DE-198 44 082-C1.
Ce document concerne les moteurs à combustion interne fonctionnant avec un mélange pauvre et utilisant des catalyseurs accumulateurs de NOx pour respecter les limites d'émission imposées par la 30 réglementation. Ces catalyseurs accumulateurs de NOx, du fait de leur revêtement, permettent en phase d'accumulation d'adsorber les composants NOx des gaz d'échappement engendrés par une combustion pauvre.
Pendant une phase de régénération, on convertit les composants NOx adsorbés ou stockés en ajoutant un agent réducteur pour obtenir des com35 posants non polluants. Comme agents réducteurs de moteurs à combustion interne à essence fonctionnant en régime maigre, on peut utiliser CO, H2 et HC (hydrocarbure). Ces composants sont générés en faisant brièvement fonctionner le moteur à combustion interne avec un mélange riche et ils sont fournis au catalyseur accumulateur de NOx comme composants des gaz d'échappement ce qui permet de décomposer les composants NOx accumulés dans le catalyseur.
Les agents réducteurs (agents de régénération) doivent être 5 introduits conséquemment pour permettre une régénération efficace du point de vue de la consommation et favorable à l'émission du catalyseur accumulateur de NOx; cela signifie qu'il faut choisir un mélange si possible riche acceptable pour le fonctionnement (par exemple Lambda = 0,7 0,8). De plus pour le maximum de désorption de NOx qui se produit pen1o dant la régénération, il ne faut émettre à l'environnement qu'une quantité de NOx aussi réduite que possible. En outre la quantité d'agents de régénération sortant du catalyseur accumulateur de NOx lors de la consommation de l'agent de régénération doit être aussi faible que possible.
Selon le document DE- 198 44 082, l'agent de régénération 15 doit alimenter le volume catalytique de façon commandée du point de vue d'une consommation et d'une émission optimales, de façon que cette alimentation en agents de régénération pendant une régénération se commande avec un manque d'oxygène dans les gaz d'échappement en fonction du signal d'une sonde à oxygène installée en aval du volume catalytique. 20 Pour diminuer le manque d'oxygène en amont du volume catalytique la commande doit se faire en fonction de la diminution de la concentration d'oxygène en aval du volume catalytique.
Selon le document DE- 198 44 082-C2, on connaît des commandes reposant sur des modèles qui ne sont pas en mesure de ga25 rantir le respect des limites relatives à l'émission des gaz d'échappement.
Dans ce contexte, on se reportera aux documents DE-198 44 082, DE-195 17 168-Ai et EP-0 597 106-Ai comme exemples de procédés connus pour modéliser le contenu stocké et commander le stockage et la régénération.
L'utilisation d'un signal de sonde pour commander la quantité d'agents de 30 régénération en fonction de la teneur en oxygène dans les gaz d'échappement doit au contraire augmenter la précision du dosage de l'agent de régénération et compenser en outre toutes les imprécisions de la dispersion de la charge réelle en NOx du catalyseur accumulateur de NOx.
Cela est justifié dans le document DE- 198 44 082-C2 en ce que l'on ne 35 fournit de l'agent de régénération par l'intermédiaire du mode de fonctionnement avec mélange riche qu'aussi longtemps que celui-ci participe activement à la décomposition des composants NOx stockés dans le catalyseur. L'utilisation de capteurs de gaz d'échappement pour analyser les gaz d'échappement en aval du catalyseur accumulateur de NOx et pour fixer la fin d'une phase de régénération est toutefois compliquée et coteuse. Buts de l'invention Dans ce contexte, la présente invention a pour but de développer un procédé et une installation de commander permettant une régénération optimale de la consommation et de l'émission sans nécessiter de sonde de gaz d'échappement, coteuses en aval du volume catalytique. 10 Exposé et avantages de l'invention A cet effet l'invention concerne un procédé du type défini cidessus, caractérisé en ce qu'on diminue le manque d'oxygène en fonction du degré de remplissage du volume accumulateur, en formant le degré de remplissage par calcul à partir des paramètres de fonctionnement du mo15 teur à combustion interne.
L'invention concerne également l'installation du type défini ci-dessus, caractérisée en ce que l'installation de commande la diminution du manque d'oxygène suivant le degré de remplissage du volume accumulateur, l'installation de commande formant le degré de remplissage par 20 calcul à partir des paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne. On a constaté que si le modèle de calcul utilisé était bien adapté aux conditions effectives le degré de remplissage permettait une telle émission neutre en gaz d'échappement et ainsi une régénération op25 timale du point de vue de la consommation et de l'émission.
De manière préférentielle, au début d'une régénération on crée un manque d'oxygène plus important qu'au cours de la suite du déroulement de l'opération de régénération.
Cette solution a l'avantage de vider rapidement 30 l'accumulateur d'oxygène du volume catalytique du fait du plus grand nombre d'oxygène dans les gaz d'échappement. Ensuite, suivant l'état de charge en composant NOx (degré de remplissage) on continue la régénération avec un manque d'oxygène réduit et on termine l'opération. Cela évite ou du moins diminue également un effondrement du manque d'oxygène 35 par le volume catalytique ou du moins diminue ce risque.
Il est en outre prévu de manière avantageuse de diminuer le manque d'oxygène en fonction du degré de remplissage en oxygène du volume de stockage. Cette réalisation repose sur le fait que la charge d'oxygène stockée dans le volume catalytique s'évacue de manière préférentielle. Cela peut par exemple se justifier en ce qu'un volume partiel catalytique qui stocke principalement NOx est habituellement en amont d'un catalyseur à voies qui stocke principalement de l'oxygène. On a 5 constaté dans tous les cas qu'un accumulateur d'oxygène, plein devait être régénéré relativement rapidement et avec un manque d'oxygène comparativement important dans les gaz d'échappement pour qu'au total c'est-à-dire que pour toute l'opération de régénération, on arrive à un optimum de consommation et d'émission.
Il est en outre avantageux que la diminution du manque d'oxygène se fasse en fonction du degré de remplissage en azote du volume accumulé. Cette réalisation tient avantageusement compte du fait que le degré de remplissage de NOx défini le bilan de consommation et d'émission au moins lorsque l'accumulateur d'oxygène est déjà très large15 ment régénéré.
Il est en outre avantageux qu'en formant le degré de remplissage par le calcul à partir des paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne on tienne compte du flux massique de gaz d'échappement. Cela permet d'augmenter la précision avec laquelle on co20 pie par le calcul le contenu accumulé.
Cela s'applique de façon analogue à une autre réalisation préférentielle pour laquelle on tient compte de la température des gaz d'échappement et/ou du volume catalytique en formant par le calcul le degré de remplissage à partir des paramètres de fonctionnement du mo25 teur à combustion interne.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, en formant le degré de remplissage par le calcul, on forme à la fois le degré de remplissage avec l'oxygène et celui avec les oxydes d'azote.
Le remplissage avec l'oxygène diminue plus rapidement que 30 le remplissage avec les oxydes d'azote. La modélisation séparée des deux degrés de remplissage dans une phase de déstockage permet de tenir compte de cette situation lorsqu'on fixe l'importance du manque d'oxygène. Suivant une autre caractéristique avantageuse, on main35 tient le manque d'oxygène plus important au début d'une régénération jusqu'à ce que le degré de remplissage du volume de stockage catalytique avec l'oxygène passe en dessous d'un seuil prédéterminé.
Cette réalisation tient compte du fait qu'initialement, lorsque de l'oxygène est encore stocké dans le volume d'accumulation catalytique, on a deux procédés fournissant de l'oxygène. Dans cette phase, l'oxygène est fourni à la fois par le volume catalytique par l'évacuation de 5 l'accumulateur d'oxygène et par la libération de l'oxygène provenant des oxydes d'azote réagissant avec l'agent de régénération (HC, CO dans les gaz d'échappement). Pour cette raison, initialement on peut régénérer avec un plus grand nombre d'oxygène ce qui réduit le temps nécessaire globalement à la régénération. Cette situation est avantageuse car si l'on consi1o dère une valeur moyenne relative à plusieurs phases de stockage et de déstockage, le moteur à combustion interne peut fonctionner plus longtemps dans la phase de stockage la plus avantageuse pour la consommation.
L'invention concerne également une installation de com15 mande pour la mise en oeuvre du procédé développé ci-dessus.
Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre schématiquement le domaine technique de l'invention; - la figure 2 représente le contenu ou degré de remplissage de l'accumulateur d'oxygène et de l'accumulateur de NOx en fonction du temps pendant une phase de stockage et une phase de régénération; - la figure 3 montre l'évolution de la concentration en oxygène avant le volume catalytique lors de l'exécution du procédé selon l'invention selon une vue liée au temps par rapport à la figure 2; - la figure 4 montre un exemple de réalisation d'un modèle de calcul du contenu de l'accumulateur d'oxygène et de l'accumulateur de NOx d'un 30 volume catalytique.
Description de modes de réalisation Selon la figure 1, la référence 10 désigne la chambre de combustion d'un cylindre d'un moteur à combustion interne 12. La chambre de combustion 10 reçoit une veine d'air par une soupape d'addition 14 35 de façon commandée. Les gaz d'échappement sont expulsés en passant sur la soupape d'échappement 15. L'air est aspiré par une conduite d'aspiration 16. La quantité d'air aspiré peut être modifiée par un volet d'étranglement 18 commandé par une installation de commande 20.
L'installation de commande 20 reçoit les signaux relatifs à la demande de couple émise par le conducteur par exemple par la position de la pédale d'accélérateur 22, un signal concernant le régime moteur m fourni par un capteur de vitesse de rotation 24, un signal concernant la quantité d'air 5 aspiré ml fournie par un débitmètre d'air 26 et un signal Us concernant la composition des gaz d'échappement et/ou de la température des gaz d'échappement, fournies par un capteur de gaz d'échappement 28. Le capteur de gaz d'échappement 28 peut être par exemple une sonde lambda dont la tension de Nernst indique la teneur en oxygène contenue dans 1o les gaz d'échappement et dont la résistance interne est utilisable comme mesure de la température de la sonde, des gaz d'échappement et/ou du catalyseur. Le gaz d'échappement est conduit à travers au moins un volume catalytique 30 qui convertit les matières polluantes des gaz d'échappement et/ou les stocke de manière provisoire.
A partir de ces signaux d'entrée ou d'autres signaux d'entrée le cas échéant, avec d'autres paramètres du moteur à combustion interne 12 tels que la température de l'air aspiré et de l'agent de refroidissement et autre, l'installation de commande 20 forme les signaux de sortie pour régler l'angle ox du volet d'étranglement à l'aide de l'actionneur 32 et 20 commander un injecteur de carburant 34 ce par la largeur de l'impulsion d'injection ti pour doser le carburant dans la chambre de combustion 10 du moteur à combustion interne 12. En outre l'installation de commande 20 commande le déclenchement de l'allumage par une installation d'allumage 36.
L'angle cx du volet d'étranglement et la largeur d'impulsion d'injection ti sont des grandeurs de réglage essentielles qui doivent être accordées l'une par rapport à l'autre pour obtenir le couple souhaité, la composition des gaz d'échappement c'est-à-dire le manque d'oxygène ou l'excédent d'oxygène des gaz d'échappement ainsi que la température des 30 gaz d'échappement.
L'installation de commande 20 commande en outre d'autres fonctions pour réaliser une combustion efficace du mélange carburant/air dans la chambre de combustion, par exemple une réinjection des gaz d'échappement (non représentée) et/ou la ventilation du réservoir. La force 35 des gaz dégagée par la combustion est convertie en un couple par le piston 38 et le vilebrequin 40. Dans ce contexte technique, on peut mesurer la température du catalyseur ou la modéliser à partir des paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne 12.
De tels moteurs à combustion interne à injection directe fonctionnent habituellement à la fois en mode stratifié et en mode homogène.
En mode stratifié, le moteur fonctionne avec une charge 5 fortement stratifiée des cylindres et un fort excédent d'air pour que la consommation de carburant soit aussi réduite que possible. Cette charge stratifiée s'obtient par un injection retardée du carburant; dans le cas idéal, cela se traduit par une division de la chambre de combustion en deux zones: la première zone contient un nuage combustible formé du io mélange air/carburant au niveau des bougies. Ce nuage est entouré par la seconde zone composée d'une couche isolée d'air et de gaz résiduel. Le potentiel d'optimisation de la consommation résulte de la possibilité de faire fonctionner le moteur en évitant les pertes avec changement de charge, très largement sans l'étrangler. Le fonctionnement stratifié est uti15 lisé de préférence pour une charge faible.
Pour une charge élevée, lorsqu'il faut surtout optimiser la puissance, on fait fonctionner le moteur avec une charge homogène des cylindres. La charge homogène des cylindres s'obtient par une injection précoce de carburant pendant la phase d'aspiration. En conséquence et 20 jusqu'à la combustion on dispose d'un temps plus important pour la formation du mélange. Le potentiel de ce mode de fonctionnement pour optimiser la puissance résulte par exemple de l'utilisation de l'ensemble du volume de la chambre de combustion à remplir avec le mélange combustible.
En mode stratifié maigre, la combustion dégage de fortes émissions d'oxydes d'azote qui sont tout d'abord stockés dans le volume catalytique 30 en aval (phase de stockage). Au cours d'une phase de régénération ou d'une phase de déstockage, on décharge de nouveau le volume stockant NOx (volume catalytique) 30 de sorte que dans le mode stratifié 30 exécuté ensuite, il puisse de nouveau recevoir des oxydes d'azote (NOx) ou de l'oxygène (02).
Pendant la phase de régénération, on crée un manque d'oxygène en amont du volume catalytique 30. Cela peut se faire par l'apport d'agents réducteurs. Comme agents réducteurs, on peut utiliser 35 par exemple des hydrocarbures HC, du monoxyde de carbone CO ou de l'urée. Les hydrocarbures et le monoxyde de carbone sont créés dans les gaz d'échappement en se réglant sur un mélange riche (en faisant fonctionner le moteur à combustion interne 12 en mode homogène). L'urée peut être ajoutée de manière commandée et dosée aux gaz d'échappement à partir d'un réservoir.
Pendant la régénération du volume catalytique 30, l'agent réducteur réduit les oxydes d'azote stockés pour donner de l'azote N et du 5 dioxyde de carbone C02. Ces produits sortent alors du volume catalytique si bien qu'en aval de celui-ci, pendant la régénération, on aura un excédent d'oxygène bien que le moteur à combustion interne 12 fonctionne avec un mélange riche de carburant/air (manque d'oxygène).
A la figure 2, la courbe 42 représente le contenu ou le degré 10 de charge ou de remplissage de l'accumulateur NOx; la courbe 44 représente le contenu de l'accumulateur d'oxygène du volume catalytique 30 en fonction du temps pendant une phase d'accumulation (entre les instant t_O et t_1) et une phase de régénération (entre les instants ti et t_3).
A la figure 3, la courbe 46 représente qualitativement la 15 corrélation entre la concentration en oxygène en amont du volume catalytique 30 lors de l'exécution du procédé de l'invention. Le niveau haut I de la courbe correspond à un excédent d'oxygène en amont du volume catalytique 30 dans la phase d'accumulation; le niveau II, bas de la courbe 46 représente un manque ou défaut d'oxygène relativement important au dé20 but d'une régénération pour vider l'accumulateur d'oxygène; le niveau III légèrement plus haut correspond au niveau de régénération de l'accumulateur de NOx.
La figure 4 montre schématiquement un exemple de réalisation d'un modèle de calcul du contenu de l'accumulateur d'oxygène ou 25 de l'accumulateur de NOx d'un volume catalytique 30 comme il se calcule dans l'installation de commande 20 et sert à commander le moteur à combustion interne 12.
Pour cela, l'installation de commande 20 contient un programme exécuté par un micro processeur de l'installation de commande 30 20 et qui permet d'exécuter le procédé de modélisation et de commande.
Le résultat de la modélisation peut être utilisé par exemple par la commande et/ou la régulation; chaque fois que les courbes calculées 42, 44 atteignent ou dépassent des seuils prédéterminés, l'installation de commande modifie la concentration en oxygène en amont du volume 35 catalytique en modifiant la commande du moteur à combustion interne par exemple en modifiant la largeur des impulsions d'injection. Ainsi de façon connue en augmentant la quantité de carburant injectée on crée un manque ou défaut d'oxygène dans les gaz d'échappement.
Le modèle de déstockage sera décrit ci-après de manière plus détaillée. Dans un premier bloc fonctionnel 48 on détermine le débit massique total d'agents réducteurs msrg qui est fourni au volume catalytique 30 stockant NOx pendant la phase de régénération (tLI, t_3). s L'ensemble du flux massique d'agents réducteurs msrg découle de l'équation suivante: msrg = msab * (1.0/X - 1.0) dans cette formule msab est le flux ou débit massique de gaz d'échappement et X représente la composition du mélange carburant/air.
Le flux massique de gaz d'échappement msab se détermine 1o à partir du débit massique d'air msl alimentant le moteur à combustion interne 12 comme comburant. Le débit massique de gaz d'échappement msab correspond au débit massique d'air msl retardé dans le temps et fortement corrigé en densité puisque dépendant fortement de la température.
Dans le bloc fonctionnel 50 on détermine le rendement etared que par suite on multiplie avec le flux global d'agents réducteurs msrg pour obtenir le flux effectif d'agents réducteurs msre participant effectivement à la conversion des composants emmagasinés (NOx, 02). Par le rendement, on peut tenir compte du fait que ce n'est pas l'ensemble du flux 20 massique d'agents réducteurs msrg qui arrive sur les composants NOx à réduire ou l'oxygène 02 à réduire pendant la phase de régénération dans le volume catalytique accumulant les composants NOx mais une partie du flux massique total d'agents réducteurs msrg quitte de nouveau le volume catalytique 30 sans réagir avec NOx ou 02. Le rendement etared se déter25 mine à partir du flux massique de gaz d'échappement masb en utilisant une caractéristique d'application ETARED. La caractéristique ETARED peut se déterminer empiriquement dans le cadre de la modélisation.
Le flux massique effectif d'agents réducteurs msre est multiplié dans un bloc fonctionnel 52 avec un coefficient de répartition 30 fatmsre pour donner la teneur msnospa du flux massique effectif d'agents réducteurs réagissant avec NOx dans le volume catalytique 30. De même, le flux massique effectif msre d'agents réducteurs est multiplié dans un bloc fonctionnel 54 avec la différence entre la valeur l,0 et le coefficient de répartition fatmsre pour donner la fraction mso2spa du flux massique 35 d'agents réducteurs effectifs réagissant avec l'oxygène 02 dans le volume catalytique 30. Par le coefficient de répartition fatmsre on répartit le flux massique effectif d'agents réducteurs entre l'accumulateur de NOx et l'accumulateur de 02. Le coefficient de répartition fatmsre dépend du degré de remplissage de l'accumulateur NOx ou de l'accumulateur 02. Le coefficient de répartition fatmsre constitue une partie importante du modèle de calcul.
L'accumulateur des composants NOx et l'accumulateur du 5 composant 02 de ce modèle de déstockage à calculer sont représentés chacun par un intégrateur qui leur est propre. Dans un bloc fonctionnel 56 on fournit la composante msnospa du flux massique effectif d'agents réducteurs à un intégrateur NOx pour déterminer le contenu mnosp de l'accumulateur NOx. De même on fournit la valeur mno2spa du flux masio sique effectif d'agents réducteurs à un bloc fonctionnel 58 avec un intégrateur 02 pour déterminer la teneur en 02 c'est-à-dire mo2sp. Comme la capacité de stockage d'oxygène 02 du volume catalytique 30 dépend fortement de la température, pour le calcul du contenu de stockage 02 on tient également compte de la température tkihkm du volume catalytique 15 30 que l'on mesure ou en variante que l'on peut également déterminer par une modélisation.
Le contenu mnosp de l'accumulateur NOx et le contenu mo2sp de l'accumulateur de 02 sont utilisés pour déterminer le coefficient de répartition fatmsre. Si le contenu mo2sp de l'accumulateur 02 est égal 20 à O (0.0) c'est-à-dire si l'accumulateur 02 est déjà complètement vidé, on fixe la valeur 1.0 pour le coefficient de répartition fatmsre. Le coefficient de répartition fatmsre est alors fourni aux blocs fonctionnels 52 et 54 de la figure 4. Cela signifie que tout le flux effectif de l'agent réducteur msre est fourni par le bloc fonctionnel 52 au bloc fonctionnel 56 pour 25 l'accumulateur NOx pour participer à la réduction des composants NOx.
Si le contenu mo2sp de l'accumulateur 02 n'est pas égal à O (0.0) on vérifie si le contenu mnosp de l'accumulateur NOx est égal à O (0.0) c'est-à-dire si l'accumulateur NOx est déjà complètement vidé. Dans l'affirmative, on choisit pour le coefficient de répartition fatmsre la valeur O 30 (0.0). Cela signifie qu'à la figure 4, tout le flux effectif d'agents réducteurs msre passe par le bloc fonctionnel 54 dans le bloc fonctionnel 58 et ainsi dans l'accumulateur 02 pour y participer à la décomposition de l'oxygène 02. Si le contenu mnosp de l'accumulateur NOx à la fin d'une 35 régénération n'est pas égal à O (0.0), on choisit pour le coefficient de répartition fatmsre une valeur égale à un PARAMETRE quelconque choisi entre la valeur O et la valeur 1. Le PARAMETRE peut se déterminer de manière empirique dans le cadre de la modélisation par simulation ou pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne 1. Le PARAMETRE peut varier en fonction du niveau de remplissage de l'accumulateur NOx ou de l'accumulateur 02. Il peut varier de façon linéaire avec le niveau de remplissage ou d'une manière différente quelcon5 que avec le niveau de remplissage.
Claims (8)
10) Procédé de régénération d'un volume accumulateur catalytique (30) installé dans les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne (12) et qui lors du fonctionnement du moteur à combustion interne (12) 5 reçoit de l'oxygène et des oxydes d'azote en cas d'excédent d'oxygène dans les gaz d'échappement pour les stocker alors que dans le mode de fonctionnement avec manque d'oxygène, il restitue l'oxygène et l'azote aux gaz d'échappement pour être ainsi régénéré, procédé comprenant les étapes: - de déclenchement d'une régénération en créant un premier manque 10 d'oxygène en amont du volume accumulateur catalytique (30), et de réduction du manque d'oxygène en amont du volume catalytique à mesure que la régénération se poursuit, caractérisé en ce qu' on diminue le manque d'oxygène en fonction du degré de remplissage du 15 volume accumulateur (30), en formant le degré de remplissage par calcul à partir des paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne (12). 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' au début d'une phase de régénération on crée un manque d'oxygène plus grand qu'au cours de la poursuite de la phase de régénération.
30) Procédé selon la revendication 2, 25 caractérisé en ce qu' on diminue le manque d'oxygène suivant le niveau de remplissage du volume accumulateur (30) avec l'oxygène.
4 ) Procédé selon la revendication 2 ou 3, 30 caractérisé en ce qu' on diminue le manque d'oxygène en fonction du degré de remplissage en azote du volume accumulateur (30).
5 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' en formant le degré de remplissage par le calcul on tient compte du flux massique de gaz d'échappement obtenu à partir des paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne (12).
60) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' en formant le degré de remplissage par calcul à partir des paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne (12) on tient compte de 5 la température des gaz d'échappement et/ou du volume d'accumulation catalytique (30).
70) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' en formant le degré de remplissage par le calcul on forme à la fois le degré de remplissage correspondant à l'oxygène et celui correspondant aux oxydes d'azote.
80) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' on maintient un plus grand manque d'oxygène au début d'une régénération jusqu'à ce que le degré de remplissage du volume d'accumulation catalytique (30) avec l'oxygène descend en dessous d'un seuil prédéterminé.
90) Installation de commande (20) pour régénérer un volume accumulateur catalytique installé dans les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne (12), et qui prend l'oxygène et les oxydes d'azote des gaz d'échappement lors du fonctionnement du moteur à combustion interne 25 (12) pour les stocker, et qui ensuite les restitue aux gaz d'échappement lorsqu'on fonctionne avec un manque d'oxygène et être ainsi régénérer, l'installation de commande (20) déclenchant une régénération en créant un premier manque d'oxygène en amont du volume catalytique d'accumulation (30) et diminuant le manque d'oxygène en amont du vo30 lume catalytique d'accumulation (30) à mesure que la régénération progresse, caractérisée en ce que l'installation de commande (20) commande la diminution du manque d'oxygène suivant le degré de remplissage du volume accumulateur (30), l'installation de commande formant le degré de remplissage par calcul à partir des paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne (12). 100) Installation de commande (20) selon la revendication 9, caractérisée en ce qu' elle exécute l'un des procédés selon l'une des revendications 2 à 8.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10255308A DE10255308B4 (de) | 2002-11-27 | 2002-11-27 | Verfahren und Steuereinrichtung zur Regeneration eines katalytischen Volumens im Abgas eines Verbrennungsmotors |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2847939A1 true FR2847939A1 (fr) | 2004-06-04 |
| FR2847939B1 FR2847939B1 (fr) | 2006-03-24 |
Family
ID=32308746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0313861A Expired - Fee Related FR2847939B1 (fr) | 2002-11-27 | 2003-11-26 | Procede et installation de commande de la regeneration d'un volume catalytique dans les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4608203B2 (fr) |
| DE (1) | DE10255308B4 (fr) |
| FR (1) | FR2847939B1 (fr) |
| IT (1) | ITMI20032293A1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2424197A (en) * | 2005-03-15 | 2006-09-20 | Ford Global Tech Llc | A method of adaptively controlling the regeneration of a lean nox trap |
| EP1953358A1 (fr) * | 2005-11-21 | 2008-08-06 | Isuzu Motors Limited | Procede de controle de regeneration pour systeme d epuration des gaz d echappement et systeme d epuration des gaz d echappement |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007020062B4 (de) * | 2007-04-27 | 2014-06-26 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
| DE102008040646A1 (de) | 2008-07-23 | 2010-01-28 | Robert Bosch Gmbh | Abgasnachbehandlungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Fremdzündung |
| JP7044022B2 (ja) | 2018-09-25 | 2022-03-30 | 株式会社デンソー | 排気浄化システムの制御装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19844082C1 (de) * | 1998-09-25 | 1999-10-14 | Siemens Ag | Verfahren zum Regenerieren eines NOx-Speicherkatalysators |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2658756B2 (ja) * | 1992-08-11 | 1997-09-30 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| US5433074A (en) * | 1992-07-30 | 1995-07-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification device for an engine |
| JPH08296472A (ja) * | 1995-04-25 | 1996-11-12 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの空燃比制御装置 |
| JP3509488B2 (ja) * | 1997-08-21 | 2004-03-22 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| GB0011853D0 (en) * | 1999-05-19 | 2000-07-05 | Ford Global Tech Inc | Method of optimizing a NOx trap regeneration cycle |
| JP3630058B2 (ja) * | 2000-02-01 | 2005-03-16 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
2002
- 2002-11-27 DE DE10255308A patent/DE10255308B4/de not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-11-25 IT IT002293A patent/ITMI20032293A1/it unknown
- 2003-11-26 JP JP2003395789A patent/JP4608203B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2003-11-26 FR FR0313861A patent/FR2847939B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19844082C1 (de) * | 1998-09-25 | 1999-10-14 | Siemens Ag | Verfahren zum Regenerieren eines NOx-Speicherkatalysators |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2424197A (en) * | 2005-03-15 | 2006-09-20 | Ford Global Tech Llc | A method of adaptively controlling the regeneration of a lean nox trap |
| GB2424197B (en) * | 2005-03-15 | 2009-01-14 | Ford Global Tech Llc | A method for adaptively controlling the regeneration of a lean nox trap |
| EP1953358A1 (fr) * | 2005-11-21 | 2008-08-06 | Isuzu Motors Limited | Procede de controle de regeneration pour systeme d epuration des gaz d echappement et systeme d epuration des gaz d echappement |
| EP1953358A4 (fr) * | 2005-11-21 | 2010-11-17 | Isuzu Motors Ltd | Procede de controle de regeneration pour systeme d epuration des gaz d echappement et systeme d epuration des gaz d echappement |
| US8037676B2 (en) | 2005-11-21 | 2011-10-18 | Isuzu Motors Limited | Regeneration control method for exhaust gas purification system, and exhaust gas purification system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10255308B4 (de) | 2013-01-10 |
| FR2847939B1 (fr) | 2006-03-24 |
| JP4608203B2 (ja) | 2011-01-12 |
| JP2004176722A (ja) | 2004-06-24 |
| DE10255308A1 (de) | 2004-06-09 |
| ITMI20032293A1 (it) | 2004-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2007976A1 (fr) | Procede et dispositif de controle de la regeneration d'un systeme de depollution | |
| FR2948971A1 (fr) | Procede et dispositif de regeneration d'un filtre a particules | |
| EP2092168B1 (fr) | Procede de determination de la quantite de carburant a injecter dans une ligne d'echappement en vue de regenerer un filtre a particules | |
| EP1674699B1 (fr) | Système de déclenchement d'une purge de moyens de dépollution comportant un piège à NOx | |
| FR2786529A1 (fr) | Dispositif de commande d'emission d'echappement pour moteur a combustion interne | |
| FR2799238A1 (fr) | Procede de generation d'un reservoir de charbon actif | |
| FR2844299A1 (fr) | Procede de fonctionnement d'un moteur a combustion interne et moteur a combustion interne mettant en oeuvre ce procede | |
| FR2847939A1 (fr) | Procede et installation de commande de la regeneration d'un volume catalytique dans les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne | |
| EP2430294A1 (fr) | Circuit de traitement et d'evacuation des gaz d'echappement d'un moteur a combustion a allumage commande | |
| EP1769140A1 (fr) | Systeme d'aide a la regeneration de moyens de depollution dans une ligne d'echappement d'un moteur | |
| FR2849103A1 (fr) | Procede et systeme de determination de masse de suie dans un filtre a particules | |
| FR2790282A1 (fr) | Procede et appareil de mise en oeuvre d'un moteur a combustion interne notamment d'un vehicule avec un melange carburant/air pauvre | |
| FR2844007A1 (fr) | Procede pour nettoyer les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne | |
| FR3091313A1 (fr) | Procédé et dispositif de commande de température de carburant injecté dans un moteur à combustion | |
| FR2905421A1 (fr) | Procede et appareil de commande pour gerer un moteur diesel. | |
| FR2746142A1 (fr) | Procedes de surveillance du fonctionnement et du vieillissement d'un pot catalytique de vehicule automobile et procede de commande du moteur d'un vehicule equipe d'un tel pot | |
| FR3091314A1 (fr) | Procédé et dispositif de préchauffage de carburant injecté dans un moteur à combustion | |
| FR2794804A1 (fr) | PROCEDE DE COMMANDE DU FONCTIONNEMENT D'UN CATALYSEUR ACCUMULATEUR DE NOx | |
| EP1650420A1 (fr) | Système et procédé de régularisation de la régénération d'un filtre à particules de moteur à combustion interne | |
| FR3122902A1 (fr) | Procédé de pilotage d’un moteur à combustion interne | |
| WO2004099590A2 (fr) | Procede de pilotage de bruit d’un moteur thermique | |
| FR2927372A1 (fr) | Procede de commande d'alimentation en carburant d'une ligne d'echappement d'un moteur a combustion et dispositif mettant en oeuvre le procede | |
| EP1413720A2 (fr) | Procédé de détermination de la température interne d'un filtre à particules, procédé de commande de la génération du filtre à particules, système de commande et filtre à particules correspondant | |
| FR2927946A1 (fr) | Procede de commande de purge en oxydes de soufre d'un pot catalytique. | |
| FR2943095A1 (fr) | Procede de regeneration d'un filtre a particules |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20160729 |