FR2908669A1 - SYSTEM AND METHOD FOR REMOVING SULFUR SOX OXIDES FROM A CATALYTIC TRAPPING DEVICE OF NITROGEN OXIDES - Google Patents
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Abstract
Le système d'élimination des oxydes de soufre d'un dispositif de piégeage catalytique d'oxydes d'azote (1) disposé dans la ligne d'échappement (2) d'un moteur (3) à combustion interne de type diesel de véhicule automobile (4), comprend des moyens d'estimation (16) d'une masse d'oxydes de soufre présente dans le dispositif de piégeage catalytique d'oxydes d'azote (1), et des moyens de commande (15) aptes à déclencher une phase d'élimination des oxydes de soufre du dispositif de piégeage catalytique (1), par augmentation de la richesse en carburant du mélange d'air et de carburant alimentant ledit moteur (3), lorsque ladite masse estimée d'oxydes de soufre atteint un seuil. Le système comprend, en outre, des moyens de détermination (18) d'un type de roulage du véhicule (4) parmi un roulage urbain, routier ou autoroutier. Lesdits moyens de commande (15) sont adaptés pour sélectionner ledit seuil en fonction dudit type de roulage déterminé par lesdits moyens de détermination (18), parmi un ensemble de seuils prédéterminés mémorisés.The sulfur oxide removal system of a catalytic nitrogen oxide trap (1) disposed in the exhaust line (2) of a vehicle diesel type internal combustion engine (3) automobile (4), comprises means (16) for estimating a mass of sulfur oxides present in the catalytic trap device for nitrogen oxides (1), and control means (15) suitable for triggering a phase of removal of sulfur oxides from the catalytic trapping device (1), by increasing the fuel richness of the air and fuel mixture supplying said engine (3), when said estimated mass of sulfur oxides reaches a threshold. The system further comprises means for determining (18) a type of taxiing of the vehicle (4) among an urban, road or highway running. Said control means (15) are adapted to select said threshold as a function of said type of rolling determined by said determining means (18) from among a set of predetermined thresholds stored.
Description
1 Système et procédé d'élimination des oxydes de soufre SOx d'un1 System and method for removing SOx sulfur oxides from a
dispositif de piégeage catalytique d'oxydes d'azote. La présente invention porte sur un système et un procédé d'élimination des oxydes de soufre SOx d'un dispositif de piégeage catalytique d'oxydes d'azote disposé dans la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne de type diesel de véhicule automobile. De manière connue, les oxydes d'azote NOX provoquent des infections et des allergies respiratoires et jouent un rôle influençant la formation de pluies acides, de sorte que la plupart des pays ont imposé des normes limitant l'émission d'oxydes d'azote NOX par les véhicules automobiles. Aussi, la plupart des véhicules automobiles, et notamment les véhicules à moteur de type diesel, sont pourvus de dispositifs de piégeage catalytique d'oxydes d'azote. Or, ces dispositifs catalytiques sont sensibles à l'empoisonnement au soufre, particulièrement aux oxydes de soufre SOI, et des phases d'élimination des oxydes de soufre du catalyseur sont prévues. Les phases d'élimination des oxydes de soufre SOx ne peuvent se réaliser qu'à haute température dans le catalyseur. L'augmentation de la température des gaz d'échappement nécessaire à une phase d'élimination des oxydes de soufre SOx entraîne une augmentation de la consommation en carburant de véhicule. En outre, les moteurs de type diesel ont généralement recours à une ou plusieurs injections tardives de carburant dans les cylindres du moteur lors de phases d'élimination des oxydes de soufre SOI, ce qui pose un problème de passage et de dilution de carburant dans l'huile de lubrification du moteur. Cette dilution de carburant dans l'huile de lubrification du moteur accroît les problèmes de 2908669 2 fiabilité des organes mécaniques, et détériore les qualités lubrifiantes de l'huile de lubrification, au risque d'abîmer le moteur, ce qui peut obliger à effectuer des vidanges plus fréquemment. I1 est donc important de limiter la dilution de carburant dans l'huile de 5 lubrification de moteurs lors d'une phase d'élimination des oxydes de soufre SOI. La demande de brevet européen EP 0 962 639 porte sur le déclenchement d'une purge en oxydes de soufre SOI d'un pot catalytique de traitement des gaz d'échappement d'un moteur à 10 combustion interne, par un accroissement de la richesse d'un mélange air/carburant d'alimentation du moteur à partir d'une richesse correspondant à un mélange pauvre ou stoechiométrique. On évalue, à l'aide d'un modèle, une grandeur représentative de la quantité d'oxydes de soufre SOI stockés dans le pot catalytique, et on 15 déclenche une purge du pot quand cette grandeur franchit un seuil prédéterminé, lequel dépend de la température du pot. Ce document ne tient pas compte du phénomène de dilution du carburant dans l'huile de lubrification du moteur. La demande de brevet européen EP 1 121 519 décrit un procédé 20 d'élimination des oxydes de soufre SOI d'un catalyseur à accumulation d'oxyde d'azote branché en aval d'un moteur à combustion interne fonctionnant avec une alimentation pauvre en carburant. On détermine l'état de charge en soufre du catalyseur à accumulation d'oxyde d'azote et on compare l'état de charge à une première valeur de seuil 25 prédéterminée correspondant à une charge maximale admissible en soufre. En cas de dépassement de la valeur de seuil ou de constatation d'une irrégularité de l'activité du catalyseur, on lance une phase d'élimination des oxydes de soufre SOI, si celle-ci est possible, jusqu'à l'obtention d'un degré prédéterminé d'élimination des oxydes 2908669 3 de soufre SOX si possible. Le déclenchement de ces phases d'élimination des oxydes de soufre SOX n'est pas optimisé en fonction du fonctionnement du véhicule. En effet une phase peut alors aisément être déclenchée lors de roulage en milieu urbain, ce qui engendre un 5 coût énergétique élevé, et une efficacité faible d'élimination des oxydes de soufre SOI. La demande de brevet européen EP 1 161 618 porte sur un procédé d'élimination des oxydes de soufre SOX d'un catalyseur de stockage d'oxyde d'azote intercalé après un moteur à combustion 10 interne exploité avec un mélange pauvre. On détermine l'état de charge en soufre du catalyseur, et on le compare avec une première valeur de seuil de charge en soufre prédéterminée. En cas de dépassement de la première valeur de seuil de charge en soufre, et de niveau d'émission d'oxydes d'azote inférieur à une émission d'oxydes 15 d'azote prédéterminée d'au moins un seuil de tolérance, le lancement d'une phase d'élimination des oxydes de soufre SOX est retardé au moins jusqu'au dépassement du seuil de tolérance ou jusqu'à la survenue d'un modèle de déviation caractéristique prédéterminé. Ce document ne tient pas compte des problèmes de dilution de carburant 20 dans l'huile de lubrification du moteur. Un but de l'invention est d'optimiser le déclenchement d'une phase d'élimination des oxydes de soufre SOX du dispositif de piégeage catalytique d'oxyde d'azote. Un autre but de l'invention est d'optimiser les chances de 25 réussite d'une phase d'élimination des oxydes de soufre SOX d'un dispositif de piégeage catalytique d'oxyde d'azote. Un autre but de l'invention est également de limiter la dilution de carburant dans l'huile de lubrification du moteur. Catalytic trapping device for nitrogen oxides. The present invention relates to a system and method for removing SOx sulfur oxides from a catalytic nitrogen oxide trapping device disposed in the exhaust line of a vehicle diesel type internal combustion engine. automobile. In a known manner, nitrogen oxides NOX cause respiratory infections and allergies and play a role in influencing the formation of acid rain, so that most countries have imposed standards limiting the emission of nitrogen oxides NOX by motor vehicles. Also, most motor vehicles, including diesel-type motor vehicles, are provided with catalytic trapping devices for nitrogen oxides. However, these catalytic devices are sensitive to sulfur poisoning, particularly SOI sulfur oxides, and sulfur oxide removal phases of the catalyst are provided. The SOx sulfur oxides removal phases can only be carried out at high temperature in the catalyst. Increasing the exhaust gas temperature required for an SOx sulfur oxides removal phase results in an increase in vehicle fuel consumption. In addition, diesel-type engines typically use one or more late fuel injections into the engine cylinders during SOI sulfur oxide removal phases, which poses a problem of passage and dilution of fuel in the engine. engine lubricating oil. This dilution of fuel in the engine lubricating oil increases the reliability problems of the mechanical members, and deteriorates the lubricating qualities of the lubricating oil, with the risk of damaging the engine, which may necessitate emptyings more frequently. It is therefore important to limit the dilution of fuel in the engine lubricating oil during an SOI sulfur oxide removal phase. European patent application EP 0 962 639 relates to the triggering of an SOI sulfur oxide purge of a catalytic converter for the treatment of the exhaust gases of an internal combustion engine, by an increase in the fuel efficiency. an air / fuel feed mixture of the engine from a richness corresponding to a lean or stoichiometric mixture. A quantity representative of the quantity of sulfur oxides SOI stored in the catalytic converter is evaluated by means of a model, and a purge of the pot is triggered when this quantity crosses a predetermined threshold, which depends on the pot temperature. This document does not take into account the phenomenon of dilution of the fuel in the lubricating oil of the engine. European Patent Application EP 1,121,519 discloses a process for removing SOI sulfur oxides from a nitrogen oxide storage catalyst connected downstream of an internal combustion engine operating with a fuel-poor feed. . The state of sulfur loading of the nitrogen oxide storage catalyst is determined and the state of charge is compared to a first predetermined threshold value corresponding to a maximum allowable sulfur load. If the threshold value or an irregularity of the catalyst activity is exceeded, an SOI sulfur oxides elimination phase is initiated, if this is possible, until a predetermined degree of removal of SOX sulfur oxides, if possible. The triggering of these SOX sulfur oxide removal phases is not optimized depending on the operation of the vehicle. Indeed, a phase can then easily be triggered during running in an urban environment, which generates a high energy cost, and a low SOI sulfur oxide removal efficiency. European Patent Application EP 1 161 618 relates to a process for removing SOX sulfur oxides from a nitrogen oxide storage catalyst inserted after an internal combustion engine operated with a lean mixture. The state of sulfur loading of the catalyst is determined, and compared with a first predetermined sulfur load threshold value. If the first sulfur charge threshold value is exceeded, and the nitrogen oxide emission level is lower than a predetermined nitrogen oxide emission of at least one tolerance threshold, the launch of an SOX sulfur oxide removal phase is delayed at least until the tolerance threshold is exceeded or until a predetermined characteristic deviation pattern has occurred. This document does not take into account the problems of fuel dilution in the engine lubricating oil. An object of the invention is to optimize the initiation of an SOX sulfur oxides removal phase of the catalytic nitrogen oxide trap. Another object of the invention is to optimize the chances of success of an SOX sulfur oxides removal phase of a catalytic nitrogen oxide trapping device. Another object of the invention is also to limit the dilution of fuel in the engine lubricating oil.
2908669 4 Un autre but de l'invention est de limiter le coût d'une phase d'élimination des oxydes de soufre SOX du dispositif de piégeage catalytique d'oxyde d'azote. Selon un aspect de l'invention, il est proposé un système 5 d'élimination des oxydes de soufre SOX d'un dispositif de piégeage catalytique d'oxydes d'azote NOX disposé dans la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile. Le système comprend des moyens d'estimation d'une masse d'oxydes de soufre SOX présente dans le dispositif de piégeage catalytique d'oxydes 10 d'azote, et des moyens de commande aptes à déclencher une phase d'élimination des oxydes de soufre SOX du dispositif de piégeage catalytique, par augmentation de la richesse en carburant du mélange d'air et de carburant alimentant le moteur, lorsque ladite masse estimée d'oxydes de soufre SOX atteint un seuil. Le système comprend 15 des moyens de détermination d'un type de roulage du véhicule parmi un roulage urbain, routier ou autoroutier, et lesdits moyens de commande sont adaptés pour sélectionner ledit seuil en fonction dudit type de roulage déterminé par lesdits moyens de détermination, parmi un ensemble de seuils mémorisés.Another object of the invention is to limit the cost of an SOX sulfur oxides removal phase of the catalytic nitrogen oxide trap device. According to one aspect of the invention, there is provided a system 5 for removing sulfur oxides SOX from a catalytic nitrogen oxide trap device NOX disposed in the exhaust line of an internal combustion engine of a motor vehicle. The system comprises means for estimating a mass of SOX sulfur oxides present in the nitrogen oxide catalytic trapping device, and control means capable of triggering a phase of removal of the sulfur oxides. SOX of the catalytic trapping device, by increasing the fuel richness of the mixture of air and fuel fed to the engine, when said estimated mass of sulfur oxides SOX reaches a threshold. The system comprises means for determining a type of rolling of the vehicle among an urban, road or highway rolling, and said control means are adapted to select said threshold as a function of said type of rolling determined by said determining means, among a set of stored thresholds.
20 La prise en compte du type de roulage du véhicule parmi un roulage urbain, routier ou autoroutier, permet d'optimiser la gestion des phases d'élimination des oxydes de soufre SOX du dispositif de piégeage catalytique d'oxydes d'azote. En outre, en fonction du type de roulage déterminé, on 25 sélectionne un seuil parmi un ensemble de seuils prédéterminés à partir d'essais sur un moteur de référence de sorte qu'on ait une forte efficacité de la phase d'élimination des oxydes de soufre SOX et une faible dilution de carburant dans l'huile de lubrification du moteur.Taking into account the type of rolling of the vehicle among urban, road or highway running makes it possible to optimize the management of the SOX sulfur oxide removal phases of the catalytic nitrogen oxide trap device. In addition, depending on the type of rolling determined, one of a set of predetermined thresholds is selected from tests on a reference engine so that the elimination phase of the oxidation oxides is highly effective. SOX sulfur and low fuel dilution in the engine lubricating oil.
2908669 5 Selon un mode de réalisation, lesdits moyens de détermination sont adaptés pour déterminer le type de roulage à partir de paramètres de fonctionnement du véhicule, lesdits paramètres comprenant le rapport de démultiplication engagé de la boîte de vitesses et la vitesse 5 du véhicule. I1 est ainsi possible de déterminer, à coût réduit, et de manière simple et efficace le type de roulage du véhicule. Selon un mode de réalisation, lesdits paramètres de fonctionnement du moteur comprennent, en outre, la température du 10 dispositif de piégeage catalytique, et/ou la température du moteur. La précision de la détection du type de roulage du véhicule est ainsi améliorée. Selon un mode de réalisation, le système comprend des moyens de mémorisation de trois seuils prédéterminés, le premier 15 seuil étant inférieur au deuxième seuil, et le deuxième seuil étant inférieur au troisième seuil. Dans un mode de réalisation, lesdits moyens de commande sont adaptés pour déclencher une phase d'élimination des oxydes de soufre SOX lorsque ladite masse estimée d'oxydes de soufre SOX atteint ledit 20 premier seuil, et que le véhicule est en roulage autoroutier. Ainsi, lorsqu'un roulage autoroutier est détecté, il est possible de déclencher une phase d'élimination des oxydes de soufre SOX par anticipation par rapport à une phase d'élimination des oxydes de soufre SOX déclenchée lors de l'atteinte d'un seuil maximal autorisé.According to one embodiment, said determination means are adapted to determine the type of rolling from operating parameters of the vehicle, said parameters comprising the gearbox engaged reduction ratio and the speed of the vehicle. It is thus possible to determine, at reduced cost, and in a simple and effective way the type of running of the vehicle. According to one embodiment, said engine operating parameters further include the temperature of the catalytic trapping device, and / or the engine temperature. The accuracy of the detection of the type of rolling of the vehicle is thus improved. According to one embodiment, the system comprises means for storing three predetermined thresholds, the first threshold being lower than the second threshold, and the second threshold being less than the third threshold. In one embodiment, said control means are adapted to trigger an SOX sulfur oxide removal phase when said estimated mass of SOX sulfur oxides reaches said first threshold, and the vehicle is in highway travel. Thus, when a highway run is detected, it is possible to trigger a phase of SOX sulfur oxides removal in anticipation of a SOX sulfur oxides removal phase triggered when a threshold is reached. maximum allowed.
25 En effet, lors d'un roulage autoroutier, la température du catalyseur est plus élevée que lors des autres roulages de sorte que la durée de mise en température du catalyseur pour la phase d'élimination des oxydes de soufre SOX est réduite, et la quantité de carburant dilué dans l'huile de lubrification du moteur est moins importante.Indeed, during a motorway run, the temperature of the catalyst is higher than during the other runs so that the catalyst warm-up time for the phase of removal of SOX sulfur oxides is reduced, and the amount of fuel diluted in the engine lubricating oil is less important.
2908669 6 Selon un mode de réalisation, lesdits moyens de commande sont adaptés pour déclencher une phase d'élimination des oxydes de soufre SOX lorsque ladite masse estimée d'oxydes de soufre SOX atteint ledit deuxième seuil, et que le véhicule est en roulage routier.According to one embodiment, said control means are adapted to trigger an SOX sulfur oxides removal phase when said estimated mass of SOX sulfur oxides reaches said second threshold, and that the vehicle is in road travel.
5 Aussi, lorsqu'un roulage routier est détecté, il est possible de déclencher une phase d'élimination des oxydes de soufre SOX de manière anticipée, par rapport à un système de déclenchement lors de l'atteinte d'un seuil maximum, avec une anticipation toutefois réduite par rapport au cas du roulage autoroutier.Also, when a road run is detected, it is possible to trigger a phase SOX sulfur oxide elimination in advance, compared to a trigger system when reaching a maximum threshold, with a anticipation, however, reduced compared to the case of highway driving.
10 Selon un mode de réalisation, lesdits moyens de commande sont adaptés pour déclencher une phase d'élimination des oxydes de soufre SOX lorsque ladite quantité estimée d'oxyde de soufre atteint ledit troisième seuil. Un tel cas de déclenchement de phase d'élimination des oxydes 15 de soufre SOX ne devrait jamais se produire, grâce au déclenchement anticipé de phases d'élimination des oxydes de soufre SOX lors de roulages autoroutiers et routiers, toutefois, il doit être prévu afin de pallier à une possible dégradation du dispositif de piégeage catalytique.According to one embodiment, said control means are adapted to trigger an SOX sulfur oxides removal phase when said estimated amount of sulfur oxide reaches said third threshold. Such a case of SOX sulfur oxides elimination phase tripping should never occur, due to the anticipated initiation of SOX sulfur oxides removal phases during highway and road traffic, however, it must be provided in order to prevent the removal of sulfur oxides. to overcome a possible degradation of the catalytic trapping device.
20 Selon un mode de réalisation, lesdits moyens de commande sont adaptés pour déclencher une phase d'élimination des oxydes de soufre SOX lorsque ladite température du dispositif de piégeage catalytique est supérieure à un quatrième seuil, et/ou la température du moteur est supérieure à un cinquième seuil, que ladite masse estimée 25 d'oxydes de soufre SOX atteint ledit premier seuil, et que le véhicule est en roulage routier. Ainsi, lorsqu'on provoque un exotherme dans le dispositif de piégeage catalytique pour déclencher une phase d'élimination des oxydes de soufre SOX lors d'un roulage routier, dès l'atteinte d'une 2908669 7 masse estimée d'oxydes de soufre SOX dans le dispositif de piégeage catalytique, égale au premier seuil correspondant à un déclenchement anticipé pour un roulage autoroutier. Le filtre à particules profite de l'exotherme pour une phase de régénération par combustion.According to one embodiment, said control means are adapted to trigger an SOX sulfur oxides removal phase when said temperature of the catalytic trapping device is greater than a fourth threshold, and / or the engine temperature is greater than a fifth threshold, that said estimated mass of SOX sulfur oxides reaches said first threshold, and that the vehicle is in road travel. Thus, when an exotherm is caused in the catalytic trapping device to trigger a SOX sulfur oxides removal phase during a road run, upon reaching an estimated mass of SOX sulfur oxides. in the catalytic trapping device, equal to the first threshold corresponding to an early start for a highway run. The particulate filter takes advantage of the exotherm for a regeneration phase by combustion.
5 Ainsi, le coût de chauffe et la quantité de carburant dilué dans l'huile de lubrification du moteur sont utilisés avec un efficacité améliorée. Selon un mode de réalisation, le système comprend, en outre, des moyens de filtrage du signal représentatif de la vitesse du 10 véhicule, et/ou des moyens de filtrage du signal représentatif de la température du dispositif de piégeage catalytique, et/ou des moyens de filtrage du signal représentatif de la température du moteur. De tels filtres permettent d'éliminer les bruits de mesure et d'améliorer le fonctionnement du système.Thus, the heating cost and the amount of fuel diluted in the engine lubricating oil are used with improved efficiency. According to one embodiment, the system further comprises means for filtering the signal representative of the speed of the vehicle, and / or means for filtering the signal representative of the temperature of the catalytic trapping device, and / or filtering means of the signal representative of the engine temperature. Such filters make it possible to eliminate measurement noise and to improve the operation of the system.
15 Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé d'élimination des oxydes de soufre SOX d'un dispositif de piégeage catalytique d'oxydes d'azote NOX disposé dans la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne de type diesel, de véhicule automobile. On déclenche une phase d'élimination des oxydes de 20 soufre SOX du dispositif de piégeage catalytique, par augmentation de la richesse en carburant du mélange d'air et de carburant alimentant ledit moteur, lorsqu'une masse estimée d'oxydes de soufre SOX atteint un seuil. On détermine un type de roulage du véhicule parmi un roulage urbain routier ou autoroutier, et on sélectionne ledit seuil 25 parmi un ensemble de seuils mémorisés, en fonction dudit type de roulage déterminé. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, de quelques 2908669 8 exemples nullement limitatifs, et faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un mode de réalisation d'un système selon un aspect de l'invention ; 5 - la figure 2 illustre schématiquement le fonctionnement de moyens de commande selon un aspect de l'invention. - la figure 3 est une vue schématique de moyens de détermination d'un type de roulage du véhicule selon un aspect de l'invention ; et - la figure 4 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation 10 de moyens de détermination d'un type de roulage du véhicule, selon un aspect de l'invention. Sur la figure 1, est représentée l'architecture générale d'un système d'élimination des oxydes de soufre SOX d'un dispositif de piégeage catalytique d'oxydes d'azote 1 comprenant une phase 15 catalytique, et disposé dans la ligne d'échappement 2 d'un moteur à combustion interne 3, de type diesel. Le dispositif catalytique 1 est traversé par les gaz d'échappement possédant une richesse faible en carburant, résultant d'un fonctionnement du moteur 3 alimenté en mélange pauvre en carburant.According to another aspect of the invention, there is provided a method for removing sulfur oxides SOX from a catalytic nitrogen oxide trap device NOX disposed in the exhaust line of a combustion engine. internal type diesel, motor vehicle. A SOX sulfur oxides removal phase of the catalytic trapping device is initiated by increasing the fuel richness of the mixture of air and fuel fed to said engine, when an estimated mass of SOX sulfur oxides is reached. a threshold. A type of rolling of the vehicle is determined among a road or motorway urban traffic, and said threshold is selected from among a set of stored thresholds, as a function of said determined type of rolling. Other objects, features and advantages of the invention will appear on reading the following description of some examples which are in no way limitative, and with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 is a schematic view of a mode embodiment of a system according to one aspect of the invention; FIG. 2 diagrammatically illustrates the operation of control means according to one aspect of the invention. FIG. 3 is a schematic view of means for determining a type of running of the vehicle according to one aspect of the invention; and FIG. 4 is a schematic view of another embodiment of means for determining a type of rolling of the vehicle, according to one aspect of the invention. FIG. 1 shows the general architecture of a SOX sulfur oxide removal system of a catalytic catalytic nitrogen oxide trap 1 comprising a catalytic phase and arranged in the line of FIG. exhaust 2 of an internal combustion engine 3, diesel type. The catalytic device 1 is traversed by the exhaust gas having a low fuel content, resulting from an operation of the engine 3 fueled with a fuel-poor mixture.
20 Le système comprend une unité de commande électronique 5 connectée avec le moteur 3, ainsi qu'avec de nombreux éléments du véhicule 4, non représentés. En particulier, l'unité de commande électronique 5 est capable de commander ou gérer le fonctionnement du moteur 3 en mélange riche en carburant lors d'une phase 25 d'élimination des oxydes de soufre SOX du dispositif de piégeage catalytique 1. Une phase d'élimination des oxydes de soufre SOX du dispositif de piégeage catalytique 1 correspond à une phase durant laquelle on élimine les oxydes de soufre SOX qui bloquent les sites d'adsorption de 2908669 9 la phase catalytique présente dans le dispositif de piégeage catalytique 1 d'oxydes d'azote NOS. Une phase de désorption doit se faire dans un intervalle de haute température, typiquement entre 650 C et 750 C pour des phases catalytiques classiques.The system comprises an electronic control unit 5 connected with the engine 3, as well as with many elements of the vehicle 4, not shown. In particular, the electronic control unit 5 is capable of controlling or managing the operation of the fuel-rich mixture engine 3 during a SOX sulfur oxide removal phase of the catalytic trapping device 1. Removal of the SOX sulfur oxides from the catalytic trapping device 1 corresponds to a phase during which the SOX sulfur oxides which block the adsorption sites of the catalytic phase present in the catalytic catalyst 1 of oxides are removed. of nitrogen NOS. A desorption phase must be carried out in a high temperature range, typically between 650 ° C. and 750 ° C. for conventional catalytic phases.
5 L'unité de commande électronique 5 est connectée par une connexion 7 à un capteur de température 6, disposé en amont du dispositif de piégeage catalytique 1 dans la ligne d'échappement 2. En outre, l'unité de commande électronique 5 est connectée par des connexions 10 et 11 à une première sonde à oxygène 8 et à une 10 seconde sonde à oxygène 9 disposées dans la ligne d'échappement 2, respectivement en amont et en aval du dispositif de piégeage catalytique 1. La sonde 8 permet de contrôler et réguler la richesse du mélange alimentant le moteur 3, et la sonde 9 permet de contrôler la fin d'une phase d'élimination des oxydes de soufre SOS. L'unité de 15 commande électronique 5 est également connectée par une connexion 14 au moteur 3 par une connexion 12, et à un capteur de température 13 mesurant la température Tm t du moteur 3, ou, plus précisément, la température du fluide caloporteur utilisé pour refroidir le moteur 3 à laquelle est assimilée la température du moteur 3.The electronic control unit 5 is connected by a connection 7 to a temperature sensor 6 arranged upstream of the catalytic trapping device 1 in the exhaust line 2. In addition, the electronic control unit 5 is connected. by connections 10 and 11 to a first oxygen sensor 8 and a second oxygen sensor 9 disposed in the exhaust line 2 respectively upstream and downstream of the catalytic trapping device 1. The probe 8 makes it possible to control and regulate the richness of the mixture supplying the engine 3, and the probe 9 makes it possible to control the end of an elimination phase of the sulfur oxides SOS. The electronic control unit 5 is also connected via a connection 14 to the motor 3 via a connection 12, and to a temperature sensor 13 measuring the temperature Tm t of the motor 3, or, more specifically, the temperature of the coolant used. to cool the engine 3 to which is assimilated the temperature of the engine 3.
20 L'unité de commande électronique 5 comprend un module de commande 15 capable de déclencher une phase d'élimination des oxydes de soufre SOS du dispositif de piégeage catalytique 1, par augmentation de la richesse en carburant du mélange d'air et de carburant alimentant le moteur 3. L'unité de commande électronique 5 25 comprend également un module d'estimation 16 d'une masse d'oxydes de soufre SOS présente dans le dispositif de piégeage catalytique 1 d'oxydes d'azote NOS, connecté au module de commande 15 par une connexion 17. Le module d'estimation 16 peut par exemple mettre en 2908669 10 oeuvre un procédé d'estimation tel que décrit dans la demande de brevet européen EP 0 962 639. En outre, l'unité de commande électronique 5 comprend un module de détermination 18 d'un type de roulage du véhicule 4 parmi 5 un roulage urbain, routier ou autoroutier, connecté au module de commande 15 par une connexion 19, et un module de mémorisation 20 connecté au module de commande 15 par une connexion 21. Le module de mémorisation 20 permet de mémoriser un ensemble de seuils établis à partir de cartographies déterminées lors d'essais sur un moteur de 10 référence donnant la dilution de carburant dans l'huile de lubrification du moteur en fonction du couple délivré par le moteur et de la vitesse de rotation du moteur, et donnant l'efficacité des phases d'élimination des oxydes de soufre SOX en fonction du couple fourni par le moteur, et de la vitesse de rotation du moteur.The electronic control unit 5 comprises a control module 15 capable of triggering an SOS sulfur oxide removal phase of the catalytic trapping device 1, by increasing the fuel richness of the mixture of air and fuel supplying fuel. the motor 3. The electronic control unit 5 also comprises an estimation module 16 of a mass of sulfur oxides SOS present in the catalytic trap device 1 of NOS nitrogen oxides, connected to the module of FIG. The estimation module 16 may, for example, implement an estimation method as described in the European patent application EP 0 962 639. In addition, the electronic control unit 5 comprises a module 18 for determining a type of rolling of the vehicle 4 among 5 urban, road or highway rolling, connected to the control module 15 by a connection 19, and a storage module 20 connected to the module of co The storage module 20 stores a set of thresholds established from mappings determined during tests on a reference engine giving the dilution of fuel in the lubricating oil of the engine in function. of the torque delivered by the engine and the rotational speed of the engine, and giving the efficiency of the SOX sulfur oxide elimination phases as a function of the torque supplied by the engine, and the speed of rotation of the engine.
15 A partir de ces cartographies, on peut déterminer trois seuils M1, M2 et M3 de masse d'oxydes de soufre SOX présente dans le dispositif de piégeage catalytique 1. Dans la suite de la description, le nombre de seuils prédéterminés mémorisés est au nombre de trois. Bien entendu, en variante, il est possible de classer le type de 20 roulage du véhicule en un nombre quelconque de types de roulage, en fonction de valeurs de paramètres de fonctionnement du véhicule. Dans un tel cas, le nombre de seuils de masse d'oxydes de soufre SOX présente dans le dispositif de piégeage catalytique 1, peut être différent, en fonction des types de roulage considérés.From these maps, it is possible to determine three thresholds M1, M2 and M3 of SOX sulfur oxide mass present in the catalytic trapping device 1. In the rest of the description, the number of predetermined thresholds stored is three. Of course, alternatively, it is possible to classify the type of running of the vehicle into any number of rolling types, depending on values of vehicle operating parameters. In such a case, the number of mass thresholds of SOX sulfur oxides present in the catalytic trapping device 1 may be different, depending on the types of rolling considered.
25 Le système peut également comprendre un filtre à particules 22 optionnel, disposé sur la ligne d'échappement 2 du véhicule 4, en aval du dispositif de piégeage catalytique 1. La figure 2 permet d'expliciter le fonctionnement du module de commande 15. La courbe 25 représente la masse d'oxydes de soufre 2908669 11 SOX présente dans le dispositif de piégeage catalytique 1 et estimée par le module d'estimation 16. Les trois seuils M1, M2 et M3, sont tels que le premier seuil M1 est inférieur au deuxième seuil M2, et le deuxième seuil M2 est inférieur au troisième seuil M3 représentant la 5 masse maximale d'oxydes de soufre SOX pouvant être présente dans le dispositif de piégeage catalytique 1. Le module de commande 15 déclenche une phase d'élimination des oxydes de soufre SOX lorsque la masse estimée d'oxydes de souffre SOX atteint le premier seuil M1, et que les moyens de détermination 18 10 déterminent que le véhicule 4 effectue un roulage autoroutier. Le module de commande 15 déclenche également une phase d'élimination des oxydes de soufre SOX lorsque la masse estimée d'oxydes de soufre SOX par le module d'estimation 16 atteint le deuxième seuil M2, et que le module de détermination 18 détermine un 15 roulage routier du véhicule 4. Le module de commande 15 est également adapté pour déclencher une phase d'élimination des oxydes de soufre SOX lorsque la masse estimée d'oxydes de soufre SOX atteint le troisième seuil M3, correspondant à la masse maximale autorisée dans le dispositif de 20 piégeage catalytique 1, même si le module de détermination 18 termine un roulage urbain du véhicule 4. L'invention permet de favoriser le déclenchement de phases d'élimination des oxydes de soufre SOX du dispositif de piégeage catalytique 1 lors de roulages autoroutiers ou routiers même si la 25 quantité maximale M3 d'oxydes de soufre tolérée n'est pas atteinte. La dilution de carburant dans l'huile de lubrification du moteur est ainsi limitée. En outre, le module de commande 15 est capable de déclencher une phase d'élimination des oxydes de soufre SOX lorsque la masse 2908669 12 estimée d'oxydes de soufre atteint un quatrième seuil M4, par exemple égal au premier seuil M1, que le véhicule 4 est en roulage routier, et que la température Tdpc du dispositif de piégeage catalytique 1 est supérieure à un quatrième seuil T1, et/ou que la température du moteur 5 Tmot est supérieure à un cinquième seuil T2. I1 est ainsi possible de profiter de l'énergie thermique fournie par une régénération du filtre à particules 22 pour lancer une phase d'élimination des oxydes de soufre SOX de manière identique à celle prévue pour un roulage autoroutier, même lorsqu'il s'agit d'un roulage 10 routier, car dans un tel cas le coût associé à la mise en température de la phase catalytique est fortement diminué. Un premier exemple de réalisation du module de détermination 18 du type de roulage du véhicule 4 est représenté sur la figure 3. Les signaux représentatifs du rapport R de démultiplication engagé de la 15 boîte de vitesses et de la vitesse V du véhicule 4 sont respectivement transmis par des capteurs ou estimateurs non représentés au module de détermination 18 par des connexions 30 et 31. Un module de filtrage 32 optionnel permet d'augmenter la robustesse de la détermination du type de roulage du véhicule 4 effectué par le module de détermination 20 18. La vitesse filtrée V est transmise par une connexion 33 à un module de test 34 testant si la vitesse V est supérieure ou égale à une première vitesse limite V 1. Si la vitesse V est supérieure ou égale à la première vitesse limite V1, le module de test 34 délivre, en sortie du module de 25 détermination 18, une information représentative d'un roulage routier du véhicule 4 par une connexion 35. dans le cas contraire, le module de test 34 délivre une information représentative d'un roulage urbain du véhicule 4 par une connexion 36.The system may also comprise an optional particulate filter 22, disposed on the exhaust line 2 of the vehicle 4, downstream of the catalytic trapping device 1. FIG. 2 makes it possible to explain the operation of the control module 15. curve 25 represents the mass of SOX sulfur oxides present in the catalytic trapping device 1 and estimated by the estimation module 16. The three thresholds M1, M2 and M3 are such that the first threshold M1 is less than second threshold M2, and the second threshold M2 is less than the third threshold M3 representing the maximum mass of sulfur oxides SOX that may be present in the catalytic trapping device 1. The control module 15 triggers an oxide elimination phase sulfur SOX when the estimated mass of sulfur oxides SOX reaches the first threshold M1, and the determining means 18 10 determine that the vehicle 4 is a highway taxi. The control module 15 also triggers an SOX sulfur oxides removal phase when the estimated mass of sulfur oxides SOX by the estimation module 16 reaches the second threshold M2, and the determination module 18 determines a second phase. 4. The control module 15 is also adapted to trigger a SOX sulfur oxides removal phase when the estimated mass of sulfur oxides SOX reaches the third threshold M3, corresponding to the maximum authorized mass in the catalytic trapping device 1, even if the determination module 18 terminates an urban running of the vehicle 4. The invention makes it possible to promote the triggering of SOX sulfur oxides removal phases of the catalytic trapping device 1 during highway runs or road even if the maximum amount M3 of sulfur oxides tolerated is not reached. The dilution of fuel in the lubricating oil of the engine is thus limited. In addition, the control module 15 is capable of triggering an SOX sulfur oxide removal phase when the estimated mass of sulfur oxides reaches a fourth threshold M4, for example equal to the first threshold M1, that the vehicle 4 is in road travel, and that the Tdpc temperature of the catalytic trapping device 1 is greater than a fourth threshold T1, and / or that the engine temperature Tmot is greater than a fifth threshold T2. It is thus possible to take advantage of the heat energy provided by a regeneration of the particulate filter 22 to initiate a phase of elimination of SOX sulfur oxides in a manner identical to that provided for a highway rolling, even when of a road taxi, because in such a case the cost associated with the heating of the catalytic phase is greatly reduced. A first exemplary embodiment of the determination module 18 of the rolling type of the vehicle 4 is shown in FIG. 3. The signals representative of the gearbox gear reduction ratio R and of the vehicle speed 4 are respectively transmitted. by sensors or estimators not shown in the determination module 18 by connections 30 and 31. An optional filtering module 32 makes it possible to increase the robustness of the determination of the type of rolling of the vehicle 4 carried out by the determination module 18. The filtered speed V is transmitted by a connection 33 to a test module 34 testing whether the speed V is greater than or equal to a first limit speed V 1. If the speed V is greater than or equal to the first limit speed V1, the module test 34 delivers, at the output of the determination module 18, information representative of a road run of the vehicle 4 by a connection 35. contrary, the test module 34 delivers information representative of an urban taxi of the vehicle 4 by a connection 36.
2908669 13 La vitesse filtrée V est également dupliquée à partir de la connexion 33 par une connexion 37 à destination d'un module de test 38 permettant de tester si la vitesse filtrée V est supérieure ou égale à une deuxième vitesse limite V2 supérieure à la première vitesse limite 5 V1. Le résultat de ce test est transmis par une connexion 39 à un module de test 40. La connexion 30 transmet le rapport R de démultiplication engagé de la boîte de vitesses du véhicule 4 à un module de test 41 permettant de tester si ce rapport est supérieur ou égal à un rapport minimum Rmin, par exemple égal à 5.The filtered speed V is also duplicated from the connection 33 by a connection 37 to a test module 38 for testing whether the filtered speed V is greater than or equal to a second limit speed V2 greater than the first speed limit 5 V1. The result of this test is transmitted by a connection 39 to a test module 40. The connection 30 transmits the gearing ratio R engaged from the gearbox of the vehicle 4 to a test module 41 for testing whether this ratio is greater. or equal to a minimum ratio Rmin, for example equal to 5.
10 Une connexion 42 transmet au module de test 40 le résultat du test effectué par le module de test 41. Le module de test 40 délivre en sortie du module de détermination 18, une information représentative du roulage autoroutier du véhicule 4 lorsque les conditions des tests effectués par les modules de test 38 et 41 sont remplies.A connection 42 transmits to the test module 40 the result of the test carried out by the test module 41. The test module 40 delivers, at the output of the determination module 18, an information representative of the highway 4 of the vehicle when the test conditions are met. performed by the test modules 38 and 41 are fulfilled.
15 Bien entendu, lorsque simultanément un roulage autoroutier et un roulage routier sont détectés, le module de commande 15 retient uniquement la détection du roulage autoroutier. La figure 4 représente une amélioration du module de détermination 18 de la figure 3. Les éléments identiques à ceux de la 20 figure 3 sont référencés de manière identique. Cette amélioration tient également compte de la température du dispositif de piégeage catalytique Tdpc transmise par le capteur 6 et de la température du moteur Tmot transmise par le capteur 13. En effet, dans certaines conditions de roulage, la précision de la détection est ainsi améliorée, 25 par exemple lors de roulages en agglomération sur de grands boulevards. La température Tdpc du dispositif de piégeage catalytique 1 est transmise en entrée du module de détermination 18 par une connexion 45, et la température du moteur Tmot est transmise en entrée du module 2908669 14 de détermination 18 par une connexion 46. Ces deux signaux de température sont respectivement filtrés par des modules de filtrage 47 et 48, optionnels, permettant d'améliorer la précision de la détermination du type de roulage du véhicule 4.Of course, when at the same time a highway run and a road run are detected, the control module 15 retains only the detection of highway taxiing. FIG. 4 represents an improvement of the determination module 18 of FIG. 3. The elements identical to those of FIG. 3 are referenced identically. This improvement also takes into account the temperature of the catalytic trapping device Tdpc transmitted by the sensor 6 and the temperature of the engine Tmot transmitted by the sensor 13. Indeed, under certain driving conditions, the accuracy of the detection is thus improved, 25 for example when driving in cities on large boulevards. The temperature Tdpc of the catalytic trapping device 1 is transmitted to the input of the determination module 18 via a connection 45, and the temperature of the motor Tmot is transmitted to the input of the determination module 18 via a connection 46. These two temperature signals are respectively filtered by filtering modules 47 and 48, optional, to improve the accuracy of the determination of the type of rolling of the vehicle 4.
5 Les températures filtrées sont respectivement transmises par des connexions 49 et 50 à des modules de test 51 et 52. Le module de test 51 teste si la température Tdpc du dispositif de piégeage catalytique est supérieure ou égale à une première température limite Ta, et le module de test 52 teste si la température du moteur Tmot est 10 supérieure ou égale à une deuxième température limite Tb. Les résultats des modules de test 34, 51 et 52 sont respectivement transmis par des connexions 53, 54, 55 à un module de test 56. Si les conditions des tests effectués par les modules de test 34, 51 et 52, le module de test 56 délivre en sortie du module de détermination 18, une 15 information représentative d'un roulage routier du véhicule 4. La présente invention permet d'optimiser le déclenchement de phases d'élimination des oxydes de soufre SOX d'un dispositif de piégeage catalytique en fonction des conditions de roulage du véhicule, en optimisant le coût et l'efficacité d'une telle phase 20 d'élimination des oxydes de soufre SOI. En outre, l'invention permet de limiter la dilution de carburant dans l'huile de lubrification du moteur lors de la réalisation de telles phases d'élimination des oxydes de soufre SOX du dispositif de piégeage catalytique.The filtered temperatures are respectively transmitted via connections 49 and 50 to test modules 51 and 52. The test module 51 tests whether the temperature Tdpc of the catalytic trapping device is greater than or equal to a first limiting temperature Ta, and the test module 52 tests whether the temperature of the motor Tmot is greater than or equal to a second limit temperature Tb. The results of the test modules 34, 51 and 52 are respectively transmitted by connections 53, 54, 55 to a test module 56. If the conditions of the tests performed by the test modules 34, 51 and 52, the test module 56 delivers, at the output of the determination module 18, information representative of a road run of the vehicle 4. The present invention makes it possible to optimize the initiation of SOX sulfur oxide removal phases of a catalytic trapping device. depending on the running conditions of the vehicle, by optimizing the cost and efficiency of such a phase of SOI sulfur oxide removal. In addition, the invention makes it possible to limit the dilution of fuel in the engine lubricating oil during the production of such SOX sulfur oxide removal phases of the catalytic trapping device.
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