FR2868470A1 - Dispositif de purification de gaz d'echappement et procede de purification de gaz d'echappement pour un moteur a combustion interne - Google Patents
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Abstract
Durant la commande de libération de soufre dans un moteur à combustion interne, une période riche et une période pauvre sont répétées en alternance. Le rapport air-carburant du gaz d'échappement est commandé vers le rapport air-carburant cible (14,3) en ajoutant du carburant à partir d'une vanne d'addition de carburant dans la période riche. Une unité ECU détermine si le rapport air-carburant réel du gaz d'échappement détecté par un capteur de rapport air-carburant a atteint un rapport air-carburant stoechiométrique à chaque fin de la période riche à laquelle l'addition de carburant à partir de la vanne d'addition de carburant est arrêtée. Un compteur compte le nombre de fois où l'unité ECU a déterminé que le rapport air-carburant réel du gaz d'échappement n'a pas atteint le rapport air-carburant stoechiométrique. Lorsque la valeur du compteur devient supérieure ou égale à une valeur admissible, l'unité ECU détermine qu'il existe une anomalie dans la commande de libération de soufre.
Description
DISPOSITIF DE PURIFICATION DE GAZ D'ECHAPPEMENT ET PROCEDE DE
PURIFICATION DE GAZ D'ECHAPPEMENT POUR UN MOTEUR A COMBUSTION
INTERNE
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION La présente invention se rapporte à purification de gaz d'échappement pour un moteur interne.
Un catalyseur de purification de gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne qui exécute une combustion pauvre tel qu'un moteur diesel, en particulier, un catalyseur à stockage et réduction de NON est empoisonné par des composés de soufre contenus dans le carburant. Si le niveau d'empoisonnement est élevé, la capacité de stockage-réduction de NON du catalyseur à stockage et réduction de NON est éliminée. De ce fait, lorsque le catalyseur à stockage et réduction de NON est empoisonné par les composés de soufre à un certain niveau c'est-à-dire lorsque les composés de soufre se sont accumulés dans le catalyseur à stockage et réduction de NON suivant une certaine quantité, une commande de libération de soufre est exécutée pour libérer les composés de soufre du catalyseur. Dans la commande de libération de soufre, tout en maintenant la température du lit du catalyseur élevée, le rapport air-carburant du gaz d'échappement détecté par un capteur de rapport air-carburant est soumis à une commande à rétroaction pour être égal soit à un rapport air- carburant stoechiométrique, soit à un rapport air-carburant cible qui est plus riche que le rapport air-carburant stoechiométrique. L'enrichissement du rapport air-carburant, alors que la température du lit du catalyseur est maintenue élevée, amène les composés de soufre à être libérés du catalyseur à stockage et réduction de NON.
La procédure pour la commande de libération de soufre est décrite dans la publication de brevet mis à la disposition du public japonais N 2001-59 415. Ensuite, la commande de libération de soufre sera décrite en utilisant la publication de brevet mis à la disposition du public japonais N 2001-59 415 en tant qu'exemple.
dispositif de purification de gaz d'échappement et à un procédé de à combustion un Conformément à la commande de libération du soufre décrite dans la publication de brevet mis à la disposition du public japonais N 2001-59 415, un temps Tre de libération de soufre de conversion à 700 C, calculé par l'équation qui suit (1), est utilisé en tant qu'indicateur pour déterminer si la libération des composés de soufre du catalyseur à stockage et réduction de NO, exécutée par la commande de libération de soufre a été terminée.
Tre(i) = Tre(i - 1) + Ky x Tcal...(1) où : Tre(i) : temps de libération de soufre de conversion à 700 C actuel Tre(i - 1) : temps de libération de soufre de conversion à 700 C précédent Ky: coefficient de vitesse de libération de soufre Tcal: cycle de calcul de quantité d'injection de carburant Le calcul du temps Tre de libération de soufre de conversion à 700 C en utilisant l'équation (1) est exécuté lorsque le rapport du gaz d'échappement est plus riche ou égal au rapport air-carburant stoechiométrique indépendamment du fait que la commande de libération de soufre est exécutée.
Le temps Tre de libération de soufre de conversion à 700 C calculé en utilisant l'équation (1) est un cumul de temps durant lequel le rapport air-carburant du gaz d'échappement devient plus riche ou égal au rapport air-carburant stoechiométrique et les composés de soufre sont libérés, le temps étant converti en temps de libération de soufre lorsque la commande de libération de soufre est exécutée avec la température du lit du catalyseur établie à 700 C. Le coefficient de la vitesse de libération de soufre Ky de l'équation (1) est le rapport entre la vitesse de libération des composés de soufre lorsque la température du lit du catalyseur est établie à 700 C et la vitesse de libération des composés de soufre à la température du lit du catalyseur du calcul actuel. Le coefficient de vitesse de libération de soufre Ky est obtenu conformément à la température du lit du catalyseur. Le cycle de calcul de quantité d'injection de carburant Tcal est un intervalle de temps entre le calcul précédent de la quantité d'injection de carburant du moteur à combustion interne et le calcul actuel de la quantité d'injection de carburant.
Après que la commande de libération de soufre a débuté, lorsque le temps Tre de libération de soufre de conversion à 700 C atteint une valeur de référence Treo, qui une valeur correspondant au temps auquel la libération des composés de soufre est terminée lorsque la température du lit du catalyseur est de 700 C, la commande de libération de soufre est déterminée comme étant terminée.
Conformément à la commande de libération de soufre décrite dans la publication ci-dessus, soit un mode d'augmentation lente de température soit un mode d'augmentation rapide de température est sélectionné en tant que mode de fonctionnement du moteur à combustion interne durant la commande. La vitesse d'augmentation de la température du lit du catalyseur diffère entre le mode d'augmentation lente de température et le mode d'augmentation rapide de température. Plus particulièrement, le mode d'augmentation lente de température est sélectionné en tant que mode de fonctionnement immédiatement après que la commande de libération de soufre a débuté. Si le temps Tre de libération de soufre de conversion à 700 C n'atteint pas la valeur de référence Treo bien que le temps d'exécution TL de la commande de libération de soufre dans le mode d'augmentation lente de température devienne supérieur ou égal à une valeur de référence TLO, le mode d'augmentation lente de température passe au mode d'augmentation rapide de température, qui augmente facilement la température du lit du catalyseur par comparaison au mode d'augmentation lente de température, pour favoriser la libération du soufre du catalyseur à stockage et réduction de NOM.
Si, par exemple, le capteur de rapport air-carburant présente un mauvais fonctionnement et fournit en sortie uniquement les signaux indiquant l'état pauvre durant la commande à rétroaction de la commande de libération de soufre, le rapport air-carburant du gaz d'échappement est déterminé comme étant pauvre bien qu'il soit riche en réalité. Donc, l'addition du temps Tre de libération de soufre de conversion à 700 C n'est pas exécutée. Dans ce cas, le temps Tre de libération de soufre de conversion à 700 C n'atteint pas la valeur de référence Treo bien que la commande de libération de soufre soit exécutée en continu. De ce fait, la commande de libération de soufre ne peut pas être terminée.
2868470 4 De ce point de vue, dans la publication ci-dessus, si le temps Tre de libération de soufre de conversion à 700 C n'atteint pas la valeur de référence Treo bien que le temps réel TL du mode d'augmentation lente de température ait atteint la valeur de référence TLO et que le temps réel TH du mode d'augmentation rapide de température suivant ait atteint la valeur de référence THO, la commande de libération de soufre est déterminée comme ayant provoqué une anomalie. Comme décrit ci-dessus, en déterminant l'existence d'une anomalie dans la commande de libération de soufre, des mesures peuvent être prises pour résoudre l'anomalie.
Cependant, dans la publication ci-dessus, l'apparition d'une anomalie dans la commande est déterminée uniquement sur la base du fait qu'un temps prédéterminé (TLO + THO) s'est écoulé depuis le moment où la commande de libération de soufre a été lancée. L'existence d'une anomalie n'est pas déterminée en fonction du rapport air-carburant du gaz d'échappement, qui est directement affecté par l'anomalie. En d'autres termes, l'existence d'une anomalie est déterminée sur la base d'un phénomène qui est indirectement provoqué par l'anomalie, qui s'est produite dans la commande de libération de soufre.
Dans un cas où l'existence d'une anomalie est déterminée sur la base d'un paramètre qui est indirectement affecté par l'anomalie qui s'est produite dans la commande de libération de soufre c'est-à-dire sur la base uniquement du temps réel de la commande de libération de soufre, si le temps prédéterminé (TLO + THO) est établi à un temps relativement court, il peut y avoir une erreur dans la détermination du fait qu'une anomalie s'est produite dans la commande de libération de soufre. Par exemple, l'augmentation du temps Tre de libération de soufre de conversion à 700 C est retardée dans des circonstances où la température du lit du catalyseur n'augmente pas facilement ou bien où le moteur tourne à un bas régime durant lequel le cycle de la calcul de la quantité d'injection de carburant est allongé. Dans ce cas, bien qu'il n'existe aucune anomalie dans la commande de libération de soufre, le temps réel de la commande de libération de soufre peut atteindre le temps prédéterminé (TLO + TRO) avant que le temps Tre de libération de soufre de conversion à 700 C n'atteigne la valeur de référence Treo. Il en résulte qu'une détermination erronée de ce que la commande a provoqué une anomalie, peut être faite.
Pour éviter une telle détermination erronée, le temps prédéterminé (TLO + TRO) peut être établi à un temps plus long de sorte que le fait que le temps prédéterminé (TLO + THO) s'est écoulé depuis le moment où la commande de libération du soufre a été lancée, représente de façon fiable l'apparition d'une anomalie dans la commande de libération du soufre. Cependant, si le temps prédéterminé (TLO + TRO) est établi à un temps plus long, cela prend du temps pour réaliser une détermination en ce qui concerne le moment où une anomalie se produit réellement dans la commande de libération de soufre. Ceci retarde les mesures devant être prises en réponse à l'anomalie fondée sur le résultat de la détermination.
Claims (15)
1. Dispositif de purification du gaz d'échappement destiné à une commande de libération de soufre dans un moteur à combustion interne qui exécute une combustion pauvre, le moteur comportant un catalyseur de purification de gaz d'échappement qui est amené à libérer le soufre accumulé à partir du gaz d'échappement produit, le dispositif de purification de gaz d'échappement étant caractérisé par: un moyen de détection destiné à détecter le rapport air-carburant du gaz d'échappement du moteur à combustion interne, un moyen de détermination destiné à déterminer de façon répétée à un instant prédéterminé durant une commande à rétroaction, si le rapport air-carburant détecté par le moyen de détection a atteint une valeur prédéterminée à laquelle le soufre est libéré du catalyseur de purification de gaz d'échappement, et un moyen de diagnostic d'anomalie destiné à compter le nombre de fois où le moyen de détermination a déterminé que le rapport air-carburant n'a pas atteint la valeur prédéterminée, et, lorsque le nombre de fois devient supérieur ou égal à une valeur admissible, destiné à déterminer qu'il existe une anomalie dans la commande de libération de soufre, où, lors de l'exécution de la commande de libération de soufre, la commande à rétroaction est exécutée pour rendre le rapport air-carburant égal soit au rapport air-carburant stoechiométrique soit au rapport air-carburant cible plus riche que le rapport air-carburant stoechiométrique en augmentant et diminuant sélectivement une valeur de correction afin d'enrichir le rapport aircarburant du gaz d'échappement du moteur à combustion interne conformément audit rapport air-carburant.
2. Dispositif de purification de gaz d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de détermination détermine si le rapport air-carburant a atteint la valeur prédéterminée sur la base d'une condition telle que la valeur de correction est égale soit à une valeur limite d'un état riche soit à une valeur proche de la valeur limite.
3. Dispositif de purification de gaz d'échappement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la commande de libération de soufre répète une période riche durant laquelle le rapport air-carburant est inférieur ou égal au rapport air- carburant stoechiométrique et une période pauvre durant laquelle le rapport air-carburant est pauvre, et le dispositif de purification de gaz d'échappement exécute la commande à rétroaction durant la période riche, où le moyen de détermination détermine si le rapport air- carburant a atteint la valeur prédéterminée à un instant en correspondance avec la période riche qui est décalée par rapport à la période pauvre.
4. Dispositif de purification de gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par un moyen de rétablissement, où, lorsque le moyen de diagnostic d'anomalie détermine qu'une anomalie s'est produite dans la commande de libération de soufre, le moyen de rétablissement interrompt la commande de libération de soufre et rétablit le rapport air-carburant du gaz d'échappement à une valeur normale.
5. Dispositif de purification de gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, lorsque le rapport aircarburant atteint la valeur prédéterminée tandis que la commande de libération de soufre est exécutée, le moyen de diagnostic d'anomalie détermine que la commande de libération de soufre est normale et remet à zéro le nombre de fois où le moyen de détermination a déterminé que le rapport air-carburant n'a pas atteint la valeur prédéterminée.
6. Moteur à combustion interne qui exécute une combustion pauvre, le moteur produisant une force motrice en faisant entrer de l'air et du carburant et lequel produit un gaz d'échappement contenant du soufre durant le fonctionnement, le moteur à combustion interne étant caractérisé par: un catalyseur de purification de gaz d'échappement, lequel accumule le soufre contenu dans le gaz d'échappement pour purifier le gaz d'échappement, et un dispositif de purification de gaz d'échappement destiné à exécuter la commande de libération de soufre afin d'amener le catalyseur de purification de gaz d'échappement à libérer le soufre, où le dispositif exécute une commande à rétroaction pour rendre le rapportair-carburant égal soit à un rapport air-carburant stoechiométrique soit à un rapport air-carburant cible plus riche que le rapport air-carburant stoechiométrique en augmentant et diminuant sélectivement une valeur de correction afin d'enrichir le rapport air- carburant du gaz d'échappement conformément au rapport air-carburant, le dispositif de purification de gaz d'échappement comprenant.
un moyen de détection destiné à détecter le rapport air-carburant du gaz d'échappement, un moyen de détermination destiné à déterminer de façon répétée à un instant prédéterminé durant la commande à rétroaction, si le rapport air-carburant détecté par le moyen de détection a atteint une valeur prédéterminée à laquelle le soufre est libéré du catalyseur de purification de gaz d'échappement, et un moyen de diagnostic d'anomalie destiné à compter le nombre de fois où le moyen de détermination a déterminé que le rapport air-carburant n'a pas atteint la valeur prédéterminée et où, lorsque le nombre de fois devient supérieur ou égal à une valeur admissible, le moyen de diagnostic d'anomalie détermine qu'il existe une anomalie dans la commande de libération de soufre.
7. Moteur à combustion interne selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de détermination détermine si le rapport air-carburant a atteint la valeur prédéterminée sur la base d'une condition telle que la valeur de correction est égale soit à une valeur limite d'un état riche soit à une valeur proche de la valeur limite.
8. Moteur à combustion interne selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la commande de libération de soufre répète une période riche durant laquelle le rapport air-carburant est inférieur ou égal au rapport air-carburant stoechiométrique et une période pauvre durant laquelle le rapport air-carburant est pauvre, et le dispositif exécute la commande à rétroaction durant la période riche, où le moyen de détermination détermine si le rapport air-carburant a atteint la valeur prédéterminée à un instant en correspondance avec la période riche qui est décalée par rapport à la période pauvre.
9. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le dispositif de purification de gaz d'échappement comprend en outre un moyen de rétablissement, qui, lorsque le moyen de diagnostic d'anomalie détermine qu'une anomalie s'est produite dans la commande de libération de soufre, est destiné à interrompre la commande de libération de soufre et rétablir le rapport air-carburant du gaz d'échappement à une valeur normale.
10. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que, lorsque le rapport air-carburant atteint la valeur prédéterminée alors que la commande de libération de soufre est exécutée, le moyen de diagnostic d'anomalie détermine que la commande de libération de soufre est normale et remet à zéro le nombre de fois où le moyen de détermination a déterminé que le rapport air-carburant n'a pas atteint la valeur prédéterminée.
11. Procédé de purification de gaz d'échappement destiné à un moteur à combustion interne qui exécute une combustion pauvre, dans lequel procédé une commande de libération de soufre est exécutée pour libérer, à partir d'un catalyseur de purification de gaz d'échappement, le soufre qui s'accumule à partir du gaz d'échappement, le procédé de purification de gaz d'échappement étant caractérisé par: l'exécution d'une commande à rétroaction pour rendre le rapport air-carburant égal soit à un rapport air-carburant stoechiométrique soit à un rapport air-carburant cible plus riche que le rapport air-carburant stoechiométrique en augmentant et diminuant sélectivement une valeur de correction afin d'enrichir le rapport air-carburant de gaz d'échappement en fonction du rapport aircarburant, la détection du rapport air-carburant du gaz d'échappement, la détermination répétée à un instant prédéterminé durant ladite exécution de la commande à rétroaction, du fait que le rapport air-carburant détecté durant ladite détection a atteint une valeur prédéterminée à laquelle du soufre est libéré du catalyseur de purification de gaz d'échappement, et le comptage du nombre de fois où le rapport air- carburant est déterminé comme n'ayant pas atteint la valeur prédéterminée dans ladite détermination répétée, et, lorsque le nombre de fois devient supérieur ou égal à une valeur admissible, le diagnostic qu'il existe une anomalie dans la commande de libération de soufre.
12. Procédé de purification de gaz d'échappement selon la revendication 11, caractérisé en ce que, dans ladite détermination, la détermination du fait que le rapport air-carburant a atteint la valeur prédéterminée est exécutée sur la base d'une condition telle que la valeur de correction est égale soit à une valeur limite d'un état riche soit à une valeur proche de la valeur limite.
13. Procédé de purification de gaz d'échappement selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que dans ladite exécution de la commande de libération de soufre, une période riche, durant laquelle le rapport aircarburant est inférieur ou égal au rapport air-carburant stoechiométrique, et une période pauvre, durant laquelle le rapport air-carburant est pauvre, sont répétées, où ladite exécution de commande à rétroaction est exécutée durant la période riche, et où, dans ladite détermination répétée, le fait que le rapport air-carburant a atteint la valeur prédéterminée est déterminé à un instant en correspondance avec la période riche qui est décalée par rapport à la période pauvre.
14. Procédé de purification de gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, le procédé de purification de gaz d'échappement étant caractérisé par: l'interruption de la commande de libération de soufre et le rétablissement du rapport air-carburant de gaz d'échappement à une valeur normale lorsque, dans ledit diagnostic, la commande de libération de soufre est diagnostiquée comme ayant provoqué une anomalie.
15. Procédé de purification de gaz d'échappement selon l'une 5 quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que ledit diagnostic comprend: la détermination que la commande de libération de soufre est normale lorsque le rapport air-carburant atteint la valeur prédéterminée dans ladite exécution de la commande à rétroaction, et la remise à zéro du nombre de fois où le rapport air-carburant est déterminé comme n'ayant pas atteint la valeur prédéterminée.
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