FR2902823A1 - Burnt gas filtering unit e.g. particle filter, regenerating method for e.g. diesel engine, involves injecting fuel in chamber and blowing fresh air in exhaust pipe, where oxygen in air reacts with hydrocarbon and carbon monoxide of gas - Google Patents

Burnt gas filtering unit e.g. particle filter, regenerating method for e.g. diesel engine, involves injecting fuel in chamber and blowing fresh air in exhaust pipe, where oxygen in air reacts with hydrocarbon and carbon monoxide of gas Download PDF

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Abstract

The method involves injecting fuel in a combustion chamber (11) of an internal combustion engine (10) during a triggering cycle. Fresh air is blown in an exhaust pipe (40) upstream of an oxidation catalyst (50), where oxygen contained in the fresh air reacts with hydrocarbon and carbon monoxide of burnt gas in the oxidation catalyst. Flow of the blown fresh air and quantity of the injected fuel are controlled based on a temperature of the burnt gas entering in a particle filter (51).

Description

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente inventionTECHNICAL FIELD TO WHICH THE INVENTION RELATES The present invention

concerne de manière générale le pilotage des moteurs à combustion interne pourvus de moyens de filtrage des gaz brûlés. Elle concerne plus particulièrement un procédé de régénération de moyens de filtrage de gaz brûlés d'un moteur à combustion interne comprenant, sur une conduite d'échappement, un catalyseur d'oxydation suivi, dans la direction d'écoulement des gaz brûlés, d'un filtre à particules, ce procédé comportant une étape d'injection de carburant dans la chambre de combustion du moteur à combustion interne.  generally relates to the control of internal combustion engines provided with means for filtering flue gases. It relates more particularly to a method of regeneration of burnt gas filtering means of an internal combustion engine comprising, on an exhaust pipe, an oxidation catalyst followed, in the flow direction of the flue gas, of a particulate filter, which method comprises a step of injecting fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine.

L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le pilotage des moteurs diesel et des moteurs à allumage commandé fonctionnant à faible richesse. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Les conduites d'échappement des moteurs à combustion interne sont généralement pourvues d'un catalyseur d'oxydation et d'un filtre à particules. Le catalyseur d'oxydation est destiné à oxyder les hydrocarbures et le monoxyde de carbone provenant de la combustion du carburant et de l'air frais dans la chambre de combustion pour qu'ils ne soient pas rejetés dans l'atmosphère. Le filtre à particules permet quant à lui de filtrer et de stocker une part importante des particules polluantes (suies) rejetées par le moteur. À partir d'un certain taux de remplissage du filtre à particules, les gaz brûlés s'évacuent difficilement de la conduite d'échappement, ce qui engendre une surpression des gaz brûlés néfaste au fonctionnement du moteur à combustion interne.  The invention finds a particularly advantageous application in the control of diesel engines and spark ignition engines operating at low richness. TECHNOLOGICAL BACKGROUND The exhaust pipes of internal combustion engines are generally provided with an oxidation catalyst and a particulate filter. The oxidation catalyst is designed to oxidize hydrocarbons and carbon monoxide from the combustion of fuel and fresh air into the combustion chamber so that they are not released into the atmosphere. The particulate filter allows to filter and store a large part of the polluting particles (soot) rejected by the engine. From a certain degree of filling of the particulate filter, the flue gas evacuates with difficulty from the exhaust pipe, which generates an overpressure of the flue gas which is detrimental to the operation of the internal combustion engine.

Il convient alors, au cours d'une phase de régénération du filtre à particules, d'éliminer les particules polluantes qui remplissent le filtre à particules sans pour autant les rejeter telles quelles dans l'atmosphère mais plutôt en les brûlant au préalable. Pour cela, on injecte du carburant dans la conduite d'échappement, en amont du catalyseur d'oxydation, soit à l'aide d'un injecteur de carburant disposé dans la conduite d'échappement, soit directement dans la chambre de combustion du moteur. Le carburant non brûlé entre alors dans le catalyseur d'oxydation, provoquant une phase d'oxydation exothermique des hydrocarbures et du monoxyde de carbone avec le dioxygène présent dans les gaz brûlés. Les gaz brûlés sortent par conséquent du catalyseur d'oxydation avec une température très élevée et entrent dans le filtre à particules en brûlant les particules polluantes qui remplissent ce dernier.  During a phase of regeneration of the particulate filter, it is then necessary to eliminate the polluting particles which fill the particulate filter without, however, rejecting them as such in the atmosphere but rather by burning them beforehand. For this, fuel is injected into the exhaust pipe, upstream of the oxidation catalyst, either by means of a fuel injector disposed in the exhaust pipe, or directly into the combustion chamber of the engine. . The unburned fuel then enters the oxidation catalyst, causing an exothermic oxidation phase of the hydrocarbons and carbon monoxide with the oxygen present in the flue gas. The flue gases therefore exit the oxidation catalyst with a very high temperature and enter the particulate filter by burning the polluting particles which fill the latter.

L'utilisation d'un injecteur disposé sur la conduite d'échappement entraîne l'utilisation coûteuse et encombrante d'une conduite de carburant dédiée permettant d'amener le carburant jusqu'à l'injecteur. En outre, le mélange de carburant et de gaz brûlés ne s'homogénéise correctement dans la conduite d'échappement qu'à condition que le débit de gaz brûlés ne soit ni trop grand, ni trop faible, ce qui restreint la plage de fonctionnement du moteur durant laquelle il est possible de régénérer le filtre à particules.  The use of an injector disposed on the exhaust pipe leads to the costly and cumbersome use of a dedicated fuel line for bringing fuel to the injector. In addition, the mixture of fuel and flue gases does not homogenise properly in the exhaust pipe unless the flue gas flow rate is neither too large nor too low, which restricts the operating range of the flue gas. engine during which it is possible to regenerate the particulate filter.

Si de plus, le moteur à combustion interne est pourvu d'une ligne de recirculation (EGR) des gaz brûlés depuis la conduite d'échappement vers la ligne d'admission, il est nécessaire de fermer cette ligne durant la phase de régénération, ce qui accroît sensiblement les émissions polluantes du moteur durant cette phase.  If in addition, the internal combustion engine is provided with a recirculation line (EGR) of the flue gases from the exhaust pipe to the intake line, it is necessary to close this line during the regeneration phase, this which significantly increases the pollutant emissions of the engine during this phase.

Dans le cas où l'injection de carburant se fait directement dans la chambre de combustion, une partie du carburant non brûlé se dilue avec l'huile présente le long des cylindres de la chambre de combustion, ce qui réduit les propriétés lubrifiantes de l'huile et risque alors d'endommager le moteur.  In the case where the fuel injection is done directly in the combustion chamber, a portion of the unburned fuel is diluted with the oil present along the cylinders of the combustion chamber, which reduces the lubricating properties of the fuel. oil and then risk of damaging the engine.

Quelle que soit la méthode utilisée, le mélange de gaz brûlés et de carburant entrant dans le filtre à particules présente un taux de dioxygène très faible, ce qui limite la réaction de combustion des particules polluantes.  Whatever the method used, the mixture of flue gas and fuel entering the particulate filter has a very low oxygen content, which limits the combustion reaction of the pollutant particles.

On connaît par ailleurs du document FR 2 866 061 un dispositif et un procédé de régénération d'un catalyseur à accumulation d'oxyde d'azote et d'un filtre à particules. Le dispositif présenté comporte un dispositif adapté à insuffler de l'air frais entre le catalyseur et le filtre à particules. Ainsi, les gaz brûlés entrent dans le filtre à particules avec une plus grande proportion de dioxygène, ce qui leur permet de brûler plus rapidement les particules polluantes.  Document FR 2 866 061 also discloses a device and a method for regenerating a nitrogen oxide storage catalyst and a particulate filter. The device presented comprises a device adapted to inject fresh air between the catalyst and the particulate filter. Thus, the flue gases enter the particulate filter with a greater proportion of oxygen, which allows them to burn the polluting particles more quickly.

L'inconvénient principal d'un tel dispositif est que la réaction d'oxydation exothermique qui a lieu dans le catalyseur est limitée du fait du faible taux de dioxygène contenu dans les gaz brûlés circulant dans le catalyseur. Par ailleurs, l'air frais étant mélangé aux gaz brûlés en aval du catalyseur, la température du mélange n'est pas homogène. Le filtre à particules risque alors d'être localement soumis à de fortes températures pouvant l'endommager définitivement.  The main disadvantage of such a device is that the exothermic oxidation reaction which takes place in the catalyst is limited because of the low level of oxygen contained in the flue gases circulating in the catalyst. Moreover, the fresh air being mixed with the flue gases downstream of the catalyst, the temperature of the mixture is not homogeneous. The particulate filter may then be locally subjected to high temperatures that can permanently damage it.

OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose un procédé de régénération dans lequel la réaction d'oxydation exothermique au sein du catalyseur est rapide et dans lequel la réaction de combustion des particules polluantes au sein du filtre à particules est bien maîtrisée. Plus particulièrement, on propose selon l'invention un procédé de régénération tel que défini dans l'introduction, qui comporte une étape de soufflage d'air frais dans la conduite d'échappement en amont du catalyseur d'oxydation et dans lequel l'étape d'injection est réalisée au cours d'un cycle de détente. Ainsi, grâce à l'invention, le dioxygène contenu dans l'air frais peut réagir dans le catalyseur d'oxydation avec les hydrocarbures et le monoxyde de carbone contenus dans les gaz brûlés. La réaction est donc rapide et quasiment complète.  OBJECT OF THE INVENTION In order to overcome the aforementioned drawbacks of the state of the art, the present invention proposes a regeneration process in which the exothermic oxidation reaction within the catalyst is rapid and in which the combustion reaction of the particles pollutants within the particulate filter is well controlled. More particularly, it is proposed according to the invention a regeneration process as defined in the introduction, which comprises a step of blowing fresh air into the exhaust pipe upstream of the oxidation catalyst and wherein the step injection is performed during a relaxation cycle. Thus, thanks to the invention, the oxygen contained in the fresh air can react in the oxidation catalyst with the hydrocarbons and carbon monoxide contained in the flue gas. The reaction is fast and almost complete.

Le mélange de gaz brûlés et d'air frais présente par ailleurs une température homogène lorsqu'il entre dans le filtre à particules. Selon une première caractéristique avantageuse du procédé de régénération selon l'invention, on pilote le débit d'air frais soufflé dans la conduite d'échappement ainsi que la quantité de carburant injecté dans la chambre de combustion en fonction de la température des gaz brûlés entrant dans le filtre à particules. Ainsi, on s'assure que la température des gaz dans le filtre à particules reste dans une fourchette de températures favorisant la combustion rapide des particules polluantes. On s'assure également que les réactions chimiques ayant lieu dans le catalyseur et dans le filtre à particules ne s'emballent pas, ce qui risquerait de les endommager. Avantageusement, on pilote le débit d'air frais soufflé dans la conduite d'échappement en fonction du régime du moteur à combustion interne. Selon une autre caractéristique avantageuse du procédé de régénération selon l'invention, on débute le soufflage d'air frais dans la conduite d'échappement lorsque l'on détecte que la richesse des gaz brûlés est supérieure à 1. Préférentiellement, la détection de la richesse des gaz brûlés est réalisée en mesurant le taux de dioxygène des gaz brûlés.  The mixture of flue gas and fresh air also has a homogeneous temperature when it enters the particulate filter. According to a first advantageous characteristic of the regeneration method according to the invention, it controls the flow of fresh air blown into the exhaust pipe and the amount of fuel injected into the combustion chamber as a function of the temperature of the flue gases entering. in the particle filter. Thus, it is ensured that the temperature of the gases in the particulate filter remains within a temperature range favoring the rapid combustion of the polluting particles. It is also ensured that the chemical reactions taking place in the catalyst and in the particulate filter do not run away, which could damage them. Advantageously, it controls the flow of fresh air blown into the exhaust pipe according to the speed of the internal combustion engine. According to another advantageous characteristic of the regeneration process according to the invention, fresh air is blown into the exhaust pipe when it is detected that the richness of the burned gases is greater than 1. Preferably, the detection of the The richness of the flue gases is achieved by measuring the oxygen content of the flue gases.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, au moins une majeure partie du carburant est injectée dans la chambre de combustion à l'amorce du cycle de détente.  According to another advantageous characteristic of the invention, at least a major part of the fuel is injected into the combustion chamber at the beginning of the expansion cycle.

Ainsi, le carburant qui est injecté juste après l'explosion des gaz n'est 5 pas brûlé dans la chambre de combustion et peut donc réagir avec le dioxygène dans le catalyseur.  Thus, the fuel that is injected just after the gas explosion is not burned in the combustion chamber and can therefore react with the oxygen in the catalyst.

En outre, le carburant est fortement chauffé par l'énergie thermique issue de l'explosion. Ainsi, les hydrocarbures contenus dans les gaz brûlés sont mieux fractionnés et sont donc plus aptes à réagir avec le catalyseur.  In addition, the fuel is strongly heated by the thermal energy from the explosion. Thus, the hydrocarbons contained in the flue gas are better fractionated and are therefore better able to react with the catalyst.

10 Avantageusement alors, la partie restante du carburant est injectée dans le moteur à combustion interne en plusieurs injections différées durant le cycle de détente.  Advantageously then, the remaining portion of the fuel is injected into the internal combustion engine in several deferred injections during the expansion cycle.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, on commence l'injection de carburant lorsque l'on détecte que le niveau  According to another advantageous characteristic of the invention, the injection of fuel is started when the level is detected.

15 d'encrassement du filtre à particules dépasse une valeur seuil prédéterminée.  The fouling of the particulate filter exceeds a predetermined threshold value.

Ainsi, on ne déclenche l'étape de régénération qu'uniquement lorsque l'on considère que l'encrassement du filtre à particules est réellement néfaste, d'une part, au bon fonctionnement du moteur, et, d'autre part, à l'efficacité du traitement des émissions polluantes du moteur.  Thus, the regeneration step is triggered only when one considers that the fouling of the particulate filter is really harmful, on the one hand, to the proper functioning of the engine, and, on the other hand, to the efficiency of treatment of polluting emissions of the engine.

20 Préférentiellement, la détection du niveau d'encrassement du filtre à particules est réalisée en mesurant la différence de pressions entre l'entrée et la sortie du filtre à particules.  Preferably, the detection of the level of fouling of the particulate filter is performed by measuring the pressure difference between the inlet and the outlet of the particulate filter.

Avantageusement, on comprime l'air frais avant de le souffler dans la conduite d'échappement.  Advantageously, the fresh air is compressed before blowing it into the exhaust pipe.

25 Ainsi, l'air frais présente une pression suffisante pour se mélanger de manière homogène et avec une proportion appropriée aux gaz brûlés, sans refluer dans la ligne de soufflage.  Thus, the fresh air has a sufficient pressure to mix homogeneously and with a suitable proportion to the flue gases without refluxing into the blowing line.

Avantageusement, le moteur à combustion interne comprenant une ligne de recirculation des gaz brûlés, on maintient la ligne de recirculation ouverte 30 pendant l'injection de carburant dans la chambre de combustion.  Advantageously, the internal combustion engine comprising a flue gas recirculation line, the recirculation line is maintained open 30 during the injection of fuel into the combustion chamber.

DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION  DETAILED DESCRIPTION OF AN EXEMPLARY EMBODIMENT

La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.  The following description with reference to the accompanying drawings, given as non-limiting examples, will make it clear what the invention consists of and how it can be achieved.

Sur les dessins annexés : la figure 1 est une vue schématique d'ensemble d'un moteur à combustion interne ; - la figure 2 est une vue schématique d'ensemble d'une variante de réalisation du moteur à combustion interne de la figure 1 ; et la figure 3 est une vue schématique d'ensemble d'une variante de réalisation du moteur à combustion interne de la figure 1. En préliminaire, on notera que, d'une figure à l'autre, les éléments identiques ou similaires des différentes variantes de réalisation de l'invention seront, dans la mesure du possible, référencés par les mêmes signes de référence et ne seront pas décrits à chaque fois. Dans la description, les termes aval et amont sont utilisés suivant le sens de l'écoulement de l'air depuis le point de prélèvement de l'air frais dans l'atmosphère jusqu'à sa sortie par des moyens de filtrage de gaz brûlés.  In the accompanying drawings: Figure 1 is a schematic overview of an internal combustion engine; FIG. 2 is a schematic overall view of an alternative embodiment of the internal combustion engine of FIG. 1; and FIG. 3 is a diagrammatic overall view of an alternative embodiment of the internal combustion engine of FIG. 1. As a preliminary, it will be noted that, from one figure to another, the identical or similar elements of the different embodiments of the invention will, as far as possible, referenced by the same reference signs and will not be described each time. In the description, the terms downstream and upstream are used in the direction of the flow of air from the point of sampling the fresh air into the atmosphere to its output by means of filtering burnt gas.

Sur la figure 1, on a représenté un moteur à combustion interne 10 de type diesel, qui comprend une chambre de combustion 11 définie par quatre cylindres 12. En amont de la chambre de combustion 11, le moteur à combustion interne 10 comprend une ligne d'admission 20 d'air frais. Cette ligne d'admission 20 prélève l'air frais directement dans l'atmosphère et le filtre au moyen d'un filtre à air 21. Elle s'étend jusqu'à un répartiteur d'air 22 qui débouche sur quatre canaux d'admission 23 chacun raccordés à l'un des cylindres 12 de la chambre de combustion 11. La ligne d'admission 20 comporte en outre un compresseur 31 d'un turbocompresseur 30 comprimant l'air frais filtré par le filtre à air 21 pour l'injecter sous pression dans le répartiteur d'air 22. En aval de la chambre de combustion 11, le moteur à combustion interne 10 comporte une conduite d'échappement 40 de gaz brûlés s'étendant depuis un collecteur d'échappement 41, relié par quatre canaux d'échappement 42 à chacun des cylindres 12 de la chambre de combustion 11, jusqu'à des moyens de filtrage des gaz brûlés. Ces moyens de filtrage sont ici constitués par un filtre à particules 51. La conduite d'échappement 40 comporte en outre un catalyseur d'oxydation 50 classique disposé juste en amont du filtre à particules 51.  FIG. 1 shows a diesel-type internal combustion engine 10 comprising a combustion chamber 11 defined by four cylinders 12. Upstream of the combustion chamber 11, the internal combustion engine 10 comprises a combustion line 11. 20 fresh air intake. This intake line 20 draws fresh air directly into the atmosphere and the filter by means of an air filter 21. It extends to an air distributor 22 which opens onto four intake channels 23 each connected to one of the cylinders 12 of the combustion chamber 11. The intake line 20 further comprises a compressor 31 of a turbocharger 30 compressing the fresh air filtered by the air filter 21 to inject it. under pressure in the air distributor 22. Downstream of the combustion chamber 11, the internal combustion engine 10 comprises an exhaust pipe 40 of burnt gas extending from an exhaust manifold 41, connected by four channels exhaust 42 to each of the cylinders 12 of the combustion chamber 11, to the flue gas filtering means. These filtering means here consist of a particulate filter 51. The exhaust pipe 40 further comprises a conventional oxidation catalyst 50 disposed just upstream of the particulate filter 51.

Le catalyseur d'oxydation 50 est en particulier adapté à oxyder les hydrocarbures HC et le monoxyde de carbone CO du carburant résiduel qui est mélangé aux gaz brûlés circulant dans la conduite d'échappement 40 et qui n'a pas été brûlé dans la chambre de combustion 11.  The oxidation catalyst 50 is in particular adapted to oxidize the HC hydrocarbons and the carbon monoxide CO of the residual fuel which is mixed with the flue gases circulating in the exhaust pipe 40 and which has not been burned in the combustion chamber. combustion 11.

Le filtre à particules 51 est quant à lui adapté à filtrer et à stocker les particules polluantes (également appelées suies) produites par la combustion de carburant et d'air frais dans la chambre de combustion 11, pour éviter qu'elles ne soient rejetées dans l'atmosphère. Il doit être régulièrement régénéré afin de ne pas se boucher.  The particulate filter 51 is in turn adapted to filter and store the polluting particles (also called soot) produced by the combustion of fuel and fresh air in the combustion chamber 11, to prevent them being rejected in the atmosphere. It must be regularly regenerated so as not to clog.

Le filtre à particules 51 peut éventuellement être revêtu intérieurement d'un matériau catalytique, tel que le platine, adapté à oxyder les hydrocarbures HC et le monoxyde de carbone CO du carburant résiduel. La conduite d'échappement 40 comprend de plus, en amont du catalyseur d'oxydation 50, une turbine 32 qui appartient au turbocompresseur 30 et qui est destinée à actionner le compresseur 31. En variante, comme le montre la figure 3, la conduite d'échappement 40 peut également comporter, entre la turbine 32 et le catalyseur d'oxydation 50, un catalyseur auxiliaire 52 destiné à fractionner les hydrocarbures HC lourds du carburant résiduel, de manière à ce qu'ils soient traités plus facilement et plus rapidement par le catalyseur d'oxydation 50. Quoi qu'il en soit et de manière connue, les débits d'air frais et de gaz brûlés entrant et sortant de la chambre de combustion 11 sont régulés par des soupapes d'admission et d'échappement disposées respectivement dans les canaux d'admission 23 et d'échappement 42 du moteur.  The particulate filter 51 may optionally be lined internally with a catalytic material, such as platinum, adapted to oxidize HC hydrocarbons and carbon monoxide CO residual fuel. The exhaust pipe 40 further comprises, upstream of the oxidation catalyst 50, a turbine 32 which belongs to the turbocharger 30 and which is intended to actuate the compressor 31. In a variant, as shown in FIG. The exhaust 40 may also comprise, between the turbine 32 and the oxidation catalyst 50, an auxiliary catalyst 52 intended to fractionate the heavy HC hydrocarbons from the residual fuel, so that they can be treated more easily and more rapidly by the In any case and in known manner, the flow rates of fresh air and flue gas entering and exiting the combustion chamber 11 are regulated by intake and exhaust valves arranged respectively. in the intake channels 23 and exhaust 42 of the engine.

L'ouverture des soupapes d'admission permet d'injecter de l'air frais dans les cylindres 12 et l'ouverture des soupapes d'échappement permet d'évacuer vers la conduite d'échappement 40 les gaz brûlés issus de la combustion de l'air frais et du carburant contenus dans les cylindres 12. Comme le montre la figure 1, le moteur à combustion interne 10 comprend également une ligne de recirculation 60 des gaz brûlés qui prend naissance dans la conduite d'échappement 40, entre le collecteur d'échappement 41 et la turbine 32, et qui débouche dans la ligne d'admission 20, entre le compresseur 31 et le répartiteur d'air 22. Cette ligne de recirculation 60 comporte un refroidisseur d'air de suralimentation 61 permettant de refroidir les gaz brûlés avant de les injecter dans la ligne d'admission 20. Elle comporte en outre, à sa jonction avec la ligne d'admission 20, une vanne 62 permettant de réguler le débit des gaz brûlés circulant dans cette ligne de recirculation 60. Cette ligne de recirculation 60 permet de diminuer le volume des émissions polluantes rejetées par le moteur à combustion interne 10.  The opening of the intake valves makes it possible to inject fresh air into the cylinders 12 and the opening of the exhaust valves makes it possible to evacuate towards the exhaust pipe 40 the burnt gases resulting from the combustion of the exhaust gas. Fresh air and fuel contained in the cylinders 12. As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 10 also comprises a flue gas recirculation line 60 which originates in the exhaust duct 40 between the exhaust manifold. exhaust 41 and the turbine 32, which opens into the intake line 20, between the compressor 31 and the air distributor 22. This recirculation line 60 comprises a charge air cooler 61 for cooling the gases burned before injecting them into the intake line 20. It further comprises, at its junction with the inlet line 20, a valve 62 making it possible to regulate the flow rate of the flue gases circulating in this recirculation line 60. recirculation line 60 reduces the volume of pollutant emissions released by the internal combustion engine 10.

Le moteur à combustion interne 10 comporte par ailleurs des moyens d'injection de carburant 70 permettant d'introduire du carburant dans chacun des cylindres 12 de la chambre de combustion 11.  The internal combustion engine 10 also comprises fuel injection means 70 for introducing fuel into each of the cylinders 12 of the combustion chamber 11.

Ces moyens d'injection 70 comportent de manière connue un réservoir de carburant 71 raccordé à une pompe 72 qui prélève du carburant dans ce réservoir pour l'injecter sous pression dans une rampe commune 73. Cette rampe commune 73 est reliée à chacun des cylindres 12 par l'intermédiaire d'injecteurs de carburant (non représentés) bien connus de l'Homme du métier qui permettent d'envoyer la quantité de carburant désirée dans les cylindres 12 du moteur, au moment voulu. L'ouverture de chacun de ces injecteurs de carburant est commandée par des moyens de pilotage électroniques du moteur à combustion interne 10.  These injection means 70 comprise, in a known manner, a fuel tank 71 connected to a pump 72 which takes fuel from this tank to inject it under pressure into a common rail 73. This common rail 73 is connected to each of the cylinders 12. via fuel injectors (not shown) well known to those skilled in the art that allow to send the desired amount of fuel into the cylinders 12 of the engine at the desired time. The opening of each of these fuel injectors is controlled by electronic control means of the internal combustion engine 10.

Tel que le représente la figure 1, le moteur à combustion interne 10 comporte une ligne de soufflage 80 adaptée à injecter de l'air frais dans la conduite d'échappement 40 à une pression au moins égale à la pression des gaz brûlés circulant dans celle-ci.  As represented in FIG. 1, the internal combustion engine 10 comprises a blowing line 80 adapted to inject fresh air into the exhaust pipe 40 at a pressure at least equal to the pressure of the flue gases flowing in that -this.

Cette ligne de soufflage 80 prend ici naissance dans la ligne d'admission 20, entre le filtre à air 21 et le compresseur 31 du turbocompresseur 30. Elle débouche dans la conduite d'échappement 40, entre la turbine 32 du turbocompresseur 30 et le catalyseur d'oxydation 50.  This blowing line 80 here takes place in the intake line 20, between the air filter 21 and the compressor 31 of the turbocharger 30. It opens into the exhaust pipe 40, between the turbine 32 of the turbocharger 30 and the catalyst oxidation 50.

Dans la variante représentée sur la figure 3, la ligne de soufflage 80 débouche plus particulièrement dans la conduite d'échappement 40 entre le catalyseur auxiliaire 52 et le catalyseur d'oxydation 50.  In the variant shown in FIG. 3, the blast line 80 opens more particularly into the exhaust duct 40 between the auxiliary catalyst 52 and the oxidation catalyst 50.

Comme le montre les figures 1 et 3, la ligne de soufflage 80 comporte des moyens de régulation du débit d'air frais qui sont ici constitués par un compresseur 82 et une vanne 81. La vanne 81 est disposée à la jonction entre la conduite d'échappement 40 et la ligne de soufflage 80. Elle peut par exemple être de type vanne papillon. Le compresseur 82 et la vanne 81 sont quoi qu'il en soit pilotés par les moyens de pilotage du moteur et sont adaptés à réguler le débit d'air frais circulant dans la ligne de soufflage 80 et débouchant dans la conduite d'échappement 40. En variante, comme le montre la figure 2, la ligne de soufflage 90 peut prendre naissance dans la ligne d'admission 20, en aval du compresseur 31 du turbocompresseur 30, et déboucher dans la conduite d'échappement 40, en amont du catalyseur d'oxydation 50. La ligne de soufflage 90 comporte ici également une vanne 91 et un compresseur 92. Ce dernier fonctionne à une vitesse moindre puisque l'air frais prélevé dans la ligne d'admission 20 est déjà comprimé par le compresseur 31. Eventuellement, la ligne de soufflage peut être dépourvue de compresseur si l'air frais prélevé dans la ligne d'admission est suffisamment comprimé par le compresseur du turbocompresseur. Les moyens de pilotage du moteur sont reliés à des moyens de détection du niveau d'encrassement du filtre à particules 51. Ces moyens de détection comportent deux capteurs de pression 101, 102, chacun disposés à l'entrée ou à la sortie du filtre à particules 51. Les particules polluantes piégées par le filtre l'obstruent en effet en partie, ce qui crée une chute de pression mesurable par les capteurs de pression, permettant ainsi de déterminer le niveau d'obturation du filtre à particules. Les moyens de pilotage du moteur sont par ailleurs reliés à des moyens de détermination de la richesse des gaz brûlés circulant dans la conduite d'échappement 40. Ces moyens de détermination comprennent, d'une part, une sonde de dioxygène 103 disposée dans la conduite d'échappement 40 à la sortie du collecteur d'échappement 41, et, d'autre part, des moyens de calcul adaptés à déterminer, en fonction du taux de dioxygène mesuré, la richesse des gaz brûlés.  As shown in FIGS. 1 and 3, the blower line 80 comprises means for regulating the flow of fresh air, which here consist of a compressor 82 and a valve 81. The valve 81 is disposed at the junction between the air duct Exhaust 40 and the blowing line 80. It may for example be of the butterfly valve type. The compressor 82 and the valve 81 are driven by the engine control means and are adapted to regulate the flow of fresh air circulating in the blowing line 80 and opening into the exhaust pipe 40. Alternatively, as shown in Figure 2, the blowing line 90 can originate in the intake line 20, downstream of the compressor 31 of the turbocharger 30, and lead into the exhaust pipe 40, upstream of the catalytic converter. The blow line 90 here also comprises a valve 91 and a compressor 92. The latter operates at a lower speed since the fresh air taken from the intake line 20 is already compressed by the compressor 31. the blowing line may be without a compressor if the fresh air drawn in the intake line is sufficiently compressed by the compressor of the turbocharger. The engine control means are connected to means for detecting the level of fouling of the particulate filter 51. These detection means comprise two pressure sensors 101, 102, each disposed at the inlet or the outlet of the filter. Particles 51. The polluting particles trapped by the filter partially obstruct it, which creates a measurable pressure drop by the pressure sensors, thus making it possible to determine the level of closure of the particulate filter. The engine control means are also connected to means for determining the richness of the flue gas flowing in the exhaust pipe 40. These determination means comprise, firstly, a oxygen sensor 103 disposed in the pipe. exhaust 40 at the outlet of the exhaust manifold 41, and, secondly, calculating means adapted to determine, based on the measured oxygen content, the richness of the flue gas.

On entend par richesse R des gaz brûlés le rapport de la quantité molaire de carburant ncarb sur la quantité molaire d'air nair contenues dans les gaz brûlés, selon la formule suivante : R = ncarbI nair En variante, les moyens de détermination de la richesse des gaz brûlés peuvent être constitués par une cartographie d'injection adaptée à calculer la richesse en fonction de paramètres mesurables sur le moteur (tels que le débit d'air frais circulant dans la ligne d'admission 20, le débit de gaz brûlés circulant dans la ligne de recirculation 30, et le débit de carburant injecté dans la chambre de combustion 11).  The richness R of the flue gas is the ratio of the molar amount of fuel ncarb to the molar quantity of air nair contained in the flue gas, according to the following formula: R = ncarbI nair Alternatively, the means for determining the richness burnt gases can be constituted by an injection mapping adapted to calculate the richness as a function of measurable parameters on the engine (such as the flow rate of fresh air flowing in the intake line 20, the flow rate of flue gas flowing in the recirculation line 30, and the fuel flow injected into the combustion chamber 11).

Quoi qu'il en soit, les moyens de pilotage du moteur comportent en outre des moyens de contrôle 104, 105 de la température des gaz brûlés circulant dans la conduite d'échappement 40. Ces moyens de contrôle comportent ici deux sondes de température 104, 105, dont l'une 104 est disposée à proximité de la sonde de dioxygène 103, et dont l'autre 105 est disposée entre le catalyseur d'oxydation 50 et le filtre à particules 51. Ces moyens de contrôle permettent en particulier de déterminer la température des gaz brûlés entrant dans le filtre à particules 51, de manière à vérifier que cette température est adéquate pour la régénération du filtre à particules et qu'elle ne dépasse pas une valeur limite qui risquerait de provoquer une fissuration du filtre. Lorsque le moteur à combustion interne 10 fonctionne, l'air frais est prélevé dans l'atmosphère par la ligne d'admission 20 puis comprimé dans le compresseur 31 du turbocompresseur 30. Lors d'une phase de fonctionnement normal du moteur, la vanne 81 de la ligne de soufflage 80 reste en position fermée, et l'ensemble du flux d'air frais prélevé en amont du filtre à air 21 suit la ligne d'admission 20 et débouche dans le répartiteur d'air 22 afin d'être brûlé dans la chambre de combustion 11. Chaque cylindre 12 du moteur à combustion interne 10 fonctionne de manière classique selon quatre cycles : - un cycle d'admission durant lequel on ouvre la soupape d'admission et durant lequel un piston contenu dans le cylindre s'abaisse pour que les gaz contenus dans le répartiteur d'air 22 entrent dans le cylindre du moteur ; du carburant est alors injecté dans la chambre de combustion 11 de manière sous-stoechiométrique (richesse inférieure à 1) ; un cycle de compression durant lequel on ferme toutes les soupapes et durant lequel le piston remonte dans le cylindre pour mettre en pression le mélange d'air et de carburant contenu dans le cylindre ; ce cycle s'achève par l'auto-combustion du mélange ; - un cycle de détente durant lequel le piston, poussé par l'énergie issue de la combustion, redescend dans le cylindre ; et un cycle d'échappement durant lequel on ouvre la soupape d'échappement et durant lequel le piston remonte dans le cylindre pour évacuer les gaz brûlés vers la conduite d'échappement 40.  In any event, the engine control means furthermore comprise means 104 for controlling the temperature of the flue gases flowing in the exhaust duct 40. These control means here comprise two temperature probes 104. 105, one of which 104 is disposed near the oxygen sensor 103, and the other 105 is disposed between the oxidation catalyst 50 and the particulate filter 51. These control means make it possible in particular to determine the temperature of the flue gases entering the particulate filter 51, so as to verify that this temperature is adequate for the regeneration of the particulate filter and does not exceed a limit value which could cause cracking of the filter. When the internal combustion engine 10 is operating, the fresh air is drawn into the atmosphere through the intake line 20 and then compressed in the compressor 31 of the turbocharger 30. During a normal engine operation phase, the valve 81 of the blowing line 80 remains in the closed position, and the entire flow of fresh air taken upstream of the air filter 21 follows the intake line 20 and opens into the air distributor 22 to be burned in the combustion chamber 11. Each cylinder 12 of the internal combustion engine 10 operates in a conventional manner in four cycles: - an intake cycle during which the intake valve is opened and during which a piston contained in the cylinder s' lowers so that the gases contained in the air distributor 22 enter the cylinder of the engine; fuel is then injected into the combustion chamber 11 sub-stoichiometric (wealth less than 1); a compression cycle during which all the valves are closed and during which the piston rises in the cylinder to pressurize the mixture of air and fuel contained in the cylinder; this cycle ends with the self-combustion of the mixture; - A relaxation cycle during which the piston, pushed by the energy from combustion, back down into the cylinder; and an exhaust cycle during which the exhaust valve is opened and during which the piston rises in the cylinder to evacuate the burnt gases towards the exhaust pipe 40.

Les gaz brûlés issus de cette combustion débouchent donc dans la conduite d'échappement 40. Une partie de ces gaz brûlés est captée par la ligne de recirculation 60 afin d'être réinjectée dans la chambre de combustion 11. L'autre partie de ces gaz brûlés chargés de particules polluantes, de monoxyde de carbone CO et d'hydrocarbures HC, débouche dans le catalyseur d'oxydation 50 et dans le filtre à particules 51. Le monoxyde de carbone CO et les hydrocarbures HC sont majoritairement oxydés de manière exothermique dans le catalyseur d'oxydation 50, tandis que les particules polluantes passent au travers du catalyseur d'oxydation puis se déposent dans le filtre à particules 51.  The burnt gases resulting from this combustion thus open into the exhaust pipe 40. Part of these burnt gases is captured by the recirculation line 60 in order to be reinjected into the combustion chamber 11. The other part of these gases burned charged with pollutant particles, carbon monoxide CO and HC hydrocarbons, opens in the oxidation catalyst 50 and in the particulate filter 51. Carbon monoxide CO and HC hydrocarbons are mainly exothermically oxidized in the oxidation catalyst 50, while the polluting particles pass through the oxidation catalyst and then settle in the particulate filter 51.

Lorsque les moyens de détection 101, 102 de l'encrassement du filtre à particules détectent que ce dernier est encrassé, ici lorsque la différence de pressions mesurée entre l'entrée et la sortie du filtre passe au-dessus d'une valeur seuil prédéterminée, les moyens de pilotage du moteur à combustion interne 10 mettent en oeuvre une étape de régénération du filtre à particules 51.  When the detection means 101, 102 of the fouling of the particulate filter detect that the latter is fouled, here when the pressure difference measured between the inlet and the outlet of the filter passes above a predetermined threshold value, the control means of the internal combustion engine 10 implement a regeneration step of the particulate filter 51.

Dans ce but, les moyens de pilotage du moteur déclenchent, d'une part, une étape d'injection de carburant dans la chambre de combustion 11 du moteur à combustion interne 10 au cours du cycle de détente, et, d'autre part, une étape de soufflage d'air frais dans la conduite d'échappement 40, en amont du catalyseur d'oxydation 50.  For this purpose, the engine control means trigger, on the one hand, a fuel injection step in the combustion chamber 11 of the internal combustion engine 10 during the expansion cycle, and, secondly, a step of blowing fresh air into the exhaust pipe 40, upstream of the oxidation catalyst 50.

Plus précisément, une majeure partie de ce carburant est injectée à l'amorce du cycle de détente, juste après la combustion du mélange d'air et de carburant dans le cylindre. La partie restante de ce carburant est quant à elle injectée dans la chambre de combustion 11 en plusieurs injections différées durant le cycle de détente. Ce carburant n'est donc pas ou peu brûlé, si bien qu'il est évacué tel quel vers la conduite d'échappement 40. La richesse des gaz circulant dans la conduite d'échappement 40 est alors supérieure à 1. L'étape de soufflage d'air frais débute lorsque la sonde de dioxygène 103, qui mesure le taux de dioxygène des gaz brûlés, détecte que la richesse des gaz brûlés est supérieure à 1. Les moyens de pilotage du moteur commandent pour cela l'ouverture de la vanne 81 de la ligne de soufflage 80 et la mise en marche du compresseur 82, de manière à comprimer l'air frais pour le souffler dans la conduite d'échappement 40.  More specifically, a major part of this fuel is injected at the beginning of the expansion cycle, just after the combustion of the mixture of air and fuel in the cylinder. The remaining portion of this fuel is injected into the combustion chamber 11 in several delayed injections during the expansion cycle. This fuel is therefore not or little burned, so that it is discharged as such to the exhaust pipe 40. The richness of the gases flowing in the exhaust pipe 40 is then greater than 1. The step of fresh air blowing starts when the oxygen sensor 103, which measures the oxygen content of the flue gases, detects that the richness of the burned gases is greater than 1. The engine control means control for this the opening of the valve 81 of the blowing line 80 and the start of the compressor 82, so as to compress the fresh air to blow it in the exhaust pipe 40.

Ainsi, un mélange de gaz brûlés, d'air frais, et de carburant non brûlé entre dans le catalyseur d'oxydation 50. Le carburant étant fortement chargé de monoxyde de carbone CO et d'hydrocarbures HC, ces derniers réagissent de manière très exothermique avec le dioxygène au sein du catalyseur d'oxydation 50, ce qui chauffe fortement les gaz brûlés. Les moyens de pilotage régulent alors en temps réel le débit d'air frais circulant dans la ligne de soufflage 80 et le débit de carburant injecté dans la chambre de combustion 11 en fonction de la température des gaz brûlés entrant dans le filtre à particules et en fonction du régime du moteur, de sorte que la température des gaz dans le filtre reste idéalement comprise entre 570 et 650 C. Les gaz entrant dans le filtre à particules 51 sont ainsi suffisamment chauds et comportent suffisamment de dioxygène pour brûler rapidement les particules polluantes emprisonnées dans celui-ci. Le filtre à particules 51 est par conséquent régénéré en peu de temps.  Thus, a mixture of flue gases, fresh air, and unburned fuel enters the oxidation catalyst 50. The fuel is heavily loaded with carbon monoxide CO and HC hydrocarbons, the latter react very exothermically with the oxygen in the oxidation catalyst 50, which strongly heats the burnt gases. The control means then regulate in real time the flow rate of fresh air flowing in the blowing line 80 and the fuel flow rate injected into the combustion chamber 11 as a function of the temperature of the flue gases entering the particulate filter and into a function of the engine speed, so that the temperature of the gases in the filter ideally lies between 570 and 650 C. The gases entering the particulate filter 51 are thus sufficiently hot and contain enough oxygen to rapidly burn the trapped polluting particles. In this one. The particulate filter 51 is therefore regenerated in a short time.

Lorsque les moyens de détection 101, 102 de l'encrassement du filtre à particules détectent que ce dernier n'est plus encrassé, par exemple lorsque la différence de pressions mesurée entre l'entrée et la sortie du filtre repasse sous une autre valeur seuil prédéterminée, les moyens de pilotage du moteur commandent la fermeture de la vanne 81 de la ligne de soufflage 80 et l'arrêt des injections de carburant dans la chambre de combustion 11 pendant les cycles de détente. Pendant l'ensemble de la durée de cette étape de régénération, la ligne de recirculation 60 reste ouverte afin de diminuer le volume d'émission polluantes du moteur.  When the detection means 101, 102 of the fouling of the particulate filter detect that the latter is no longer fouled, for example when the pressure difference measured between the inlet and the outlet of the filter returns to another predetermined threshold value , the engine control means control the closing of the valve 81 of the blowing line 80 and the stopping of fuel injections into the combustion chamber 11 during the expansion cycles. During the entire duration of this regeneration step, the recirculation line 60 remains open in order to reduce the pollutant emission volume of the engine.

La présente invention n'est nullement limitée aux variantes de réalisation décrites et représentées, mais l'homme du métier saura y apporter toute autre variante conforme à son esprit.  The present invention is not limited to the embodiments described and shown, but the skilled person will be able to make any other variant within his mind.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1. Procédé de régénération de moyens de filtrage de gaz brûlés d'un moteur à combustion interne (10) comprenant, sur une conduite d'échappement (40), un catalyseur d'oxydation (50) suivi, dans la direction d'écoulement des gaz brûlés, d'un filtre à particules (51), ce procédé comportant une étape d'injection de carburant dans la chambre de combustion (11) du moteur à combustion interne (10), caractérisé en ce que l'étape d'injection est réalisée au cours d'un cycle de détente et en ce qu'il comporte une étape de soufflage d'air frais dans la conduite d'échappement (40) en amont du catalyseur d'oxydation (50).  A method of regenerating a burnt gas filtering means of an internal combustion engine (10) comprising, on an exhaust pipe (40), an oxidation catalyst (50) followed in the flow direction flue gas, particulate filter (51), said method comprising a step of injecting fuel into the combustion chamber (11) of the internal combustion engine (10), characterized in that the step of injection is performed during a relaxation cycle and in that it comprises a step of blowing fresh air into the exhaust pipe (40) upstream of the oxidation catalyst (50). 2. Procédé de régénération selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on pilote le débit d'air frais soufflé dans la conduite d'échappement (40) ainsi que la quantité de carburant injecté dans la chambre de combustion (11) en fonction de la température des gaz brûlés entrant dans le filtre à particules (51).  Regeneration method according to one of the preceding claims, characterized in that the fresh air flow blown into the exhaust pipe (40) is controlled as is the quantity of fuel injected into the combustion chamber ( 11) as a function of the temperature of the flue gases entering the particulate filter (51). 3. Procédé de régénération selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on pilote le débit d'air frais soufflé dans la conduite d'échappement (40) en fonction du régime du moteur à combustion interne (10).  3. Regeneration process according to one of the preceding claims, characterized in that it controls the flow of fresh air blown into the exhaust pipe (40) according to the speed of the internal combustion engine (10). 4. Procédé de régénération selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on débute le soufflage d'air frais dans la conduite d'échappement (40) lorsque l'on détecte que la richesse des gaz brûlés est supérieure à 1.  4. Regeneration method according to one of the preceding claims, characterized in that one starts the blowing of fresh air into the exhaust pipe (40) when it is detected that the richness of the burned gases is greater than 1. 5. Procédé de régénération selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la détection de la richesse des gaz brûlés est réalisée en mesurant le taux de dioxygène des gaz brûlés.  5. Regeneration process according to the preceding claim, characterized in that the detection of the richness of the flue gases is achieved by measuring the oxygen content of the flue gas. 6. Procédé de régénération selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une majeure partie du carburant est injectée dans la chambre de combustion (11) à l'amorce du cycle de détente.  6. Regeneration process according to one of the preceding claims, characterized in that at least a major part of the fuel is injected into the combustion chamber (11) at the beginning of the expansion cycle. 7. Procédé de régénération selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la partie restante du carburant est injectée dans le moteur à combustion interne (10) en plusieurs injections différées durant le cycle de détente.  7. Regeneration process according to the preceding claim, characterized in that the remaining portion of the fuel is injected into the internal combustion engine (10) in several delayed injections during the expansion cycle. 8. Procédé de régénération selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'on commence l'injection de carburant lorsque l'on détecte que leniveau d'encrassement du filtre à particules (51) dépasse une valeur seuil prédéterminée.  8. Regeneration process according to the preceding claim, characterized in that one starts the fuel injection when it is detected that the fouling level of the particulate filter (51) exceeds a predetermined threshold value. 9. Procédé de régénération selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la détection du niveau d'encrassement du filtre à particules (51) est réalisée en mesurant la différence de pressions entre l'entrée et la sortie du filtre à particules (51).  9. Regeneration process according to the preceding claim, characterized in that the detection of the level of fouling of the particulate filter (51) is performed by measuring the pressure difference between the inlet and the outlet of the particulate filter (51) . 10. Procédé de régénération selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on comprime l'air frais avant de le souffler dans la conduite d'échappement (40).  Regeneration method according to one of the preceding claims, characterized in that the fresh air is compressed before blowing it into the exhaust pipe (40). 11. Procédé de régénération selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, le moteur à combustion interne (10) comprenant une ligne de recirculation (60) des gaz brûlés, on maintient la ligne de recirculation (60) ouverte pendant l'injection de carburant dans la chambre de combustion (11).  11. Regeneration method according to one of the preceding claims, characterized in that, the internal combustion engine (10) comprising a recirculation line (60) of the burnt gases, the recirculation line (60) is maintained open during the injection of fuel into the combustion chamber (11).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011105601B4 (en) 2010-06-30 2018-09-13 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) A control system for regenerating a particulate matter filter using a catalytic converter as a combustor

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001048358A2 (en) * 1999-12-23 2001-07-05 Renault Method for controlling the operation conditions of a particulate filter for combustion engine
WO2002038932A1 (en) * 2000-11-11 2002-05-16 Robert Bosch Gmbh Method and device for controlling an exhaust gas aftertreatment system
EP1291513A2 (en) * 2001-09-07 2003-03-12 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Exhaust emission control device of engine
EP1333169A1 (en) * 2002-02-01 2003-08-06 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Exhaust system and method for regeneration of a particulate filter
US20030145581A1 (en) * 2001-02-20 2003-08-07 Yoshihisa Tashiro Fuel injection control method for diesel engine and regenerative control method for exhaust gas after treatment device
EP1431549A2 (en) * 2002-12-20 2004-06-23 Isuzu Motors Limited Fuel injection control device
FR2866061A1 (en) * 2003-12-31 2005-08-12 Volkswagen Ag EXHAUST GAS PURIFYING DEVICE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD OF REGENERATING SUCH A DEVICE

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001048358A2 (en) * 1999-12-23 2001-07-05 Renault Method for controlling the operation conditions of a particulate filter for combustion engine
WO2002038932A1 (en) * 2000-11-11 2002-05-16 Robert Bosch Gmbh Method and device for controlling an exhaust gas aftertreatment system
US20030145581A1 (en) * 2001-02-20 2003-08-07 Yoshihisa Tashiro Fuel injection control method for diesel engine and regenerative control method for exhaust gas after treatment device
EP1291513A2 (en) * 2001-09-07 2003-03-12 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Exhaust emission control device of engine
EP1333169A1 (en) * 2002-02-01 2003-08-06 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Exhaust system and method for regeneration of a particulate filter
EP1431549A2 (en) * 2002-12-20 2004-06-23 Isuzu Motors Limited Fuel injection control device
FR2866061A1 (en) * 2003-12-31 2005-08-12 Volkswagen Ag EXHAUST GAS PURIFYING DEVICE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD OF REGENERATING SUCH A DEVICE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011105601B4 (en) 2010-06-30 2018-09-13 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) A control system for regenerating a particulate matter filter using a catalytic converter as a combustor

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