FR3035441A1 - Procede pour surveiller la qualite de la solution d'agent reducteur d'un catalyseur scr - Google Patents

Abstract

Procédé de surveillance de la qualité de la solution d'agent réducteur d'un catalyseur SCR (12), par un diagnostique, selon lequel on effectue une phase de surdosage (21) avec un dosage sur-stœchiométrique de la solution d'agent réducteur dans le catalyseur SRC (12), et une phase de vidage (23, 28) au cours de laquelle on réduit ou on supprime le dosage d'agent réducteur par rapport au dosage normal. On vérifie si au cours de la phase de surdosage (21), avant d'atteindre une dose totale prédéfinie d'agent réducteur ou avant d'atteindre un niveau de remplissage NH3 prédéfini, on constate un glissement NH3 (22) et en outre on vérifie si le taux de conversion NOx (24, 29) pendant la phase de vidage (23, 28) est en ordre.

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé de sur- veillance de la qualité de l'agent réducteur alimentant un catalyseur SCR.

Etat de la technique On connait des procédés et des dispositifs de gestion d'un moteur à combustion interne équipant notamment les véhicules automobiles dont la conduite des gaz d'échappement est équipée d'un catalyseur SCR (catalyseur assurant une réduction catalytique sélective) qui réduit à l'état d'azote, les oxydes d'azote (NOx) contenus dans les gaz d'échappement du moteur à combustion interne, en présence d'un agent réducteur. Le principe de base d'un catalyseur SCR consiste à ré- duire les molécules d'oxydes d'azote à la surface du catalyseur en pré- sence d'ammoniac comme agent réducteur pour obtenir de l'azote élémentaire. Le dosage de l'agent réducteur se fait habituellement sous la forme d'une solution aqueuse d'urée injectée par une installation de dosage en amont du catalyseur SCR en fonction de la demande. Les catalyseurs SCR connus accumulent l'ammoniac NH3 comme agent réduc- teur à la surface du catalyseur. La conversion des oxydes d'azote NOx dans le catalyseur SCR est d'autant plus efficace que l'offre d'agent réducteur dans le catalyseur est grande, c'est-à-dire que plus il y a d'ammoniac NH3 accumulé dans le catalyseur. L'expression "niveau de remplissage" utilisée dans ce contexte décrit la masse d'ammoniac NH3 accumulée dans le catalyseur SCR. Aussi longtemps que la capacité de stockage d'ammoniac NH3 du catalyseur SCR n'est pas épuisée, l'agent réducteur non utilisé sera accumulé. Si l'installation de dosage fournit moins d'agent réducteur que nécessite la conversion des oxydes d'azote contenus à l'instant dans les gaz d'échappement, la conversion des oxydes d'azote NOx à la surface du catalyseur réduit le niveau de remplissage NH3. Les stratégies de dosage des systèmes SCR, connus ac- tuellement disposent d'une régulation de niveau de remplissage qui règle le point de fonctionnement sous la forme d'une valeur de consigne du niveau de remplissage NH3 dans le catalyseur SCR. Un système SCR 3035441 2 permettant un diagnostique OBD II (diagnostique embarqué OBD) dispose d'au moins un capteur NOx installé en aval du catalyseur SCR. Les capteurs NOx utilisés actuellement ont en général une sensibilité transversale vis-à-vis de NH3 de sorte que les capteurs NOx mesurent le 5 signal somme de NOx et de NH3. Il est connu que la capacité de stockage d'ammoniac NH3 d'un catalyseur SCR diminue fortement avec la progression du vieillissement (vieillissement thermique). La capacité de stockage d'ammoniac NH3 est déjà utilisée comme caractéristique de diagnostique pour la 10 surveillance du catalyseur. C'est ainsi que le document DE 10 2010 029 740 Al décrit par exemple un procédé pour surveiller un catalyseur SCR à partir de sa capacité de stockage NH3; selon ce procédé, on effectue tout d'abord un dosage sur-stoechiométrique d'agent réducteur (surdosage) dans le catalyseur SCR jusqu'à atteindre 15 la capacité maximale de stockage NH3. On atteint la capacité maximale de stockage en détectant le passage d'ammoniac NH3 pur en aval du catalyseur SCR (glissement NH3). Ensuite on réduit le dosage d'agent réducteur par rapport au dosage normal (sous dosage) ou on coupe le dosage complètement si bien qu'au cours de ce test de vidage (phase de 20 vidage) on consomme progressivement de nouveau la masse accumulée d'ammoniac NH3 par la réduction des oxydes d'azote NOx. Les valeurs caractéristiques qui dépendent du taux de conversion NOx pendant la phase de vidage, permettent de déterminer indirectement la capacité de stockage utilisable d'ammoniac NH3 car pour une moindre masse 25 d'ammoniac NH3 stockée, on convertira une masse moindre d'oxydes d'azote NOx à la surface du catalyseur. Il est en outre connu de modifier cette stratégie de sur- veillance pour ne pas terminer la phase de surdosage seulement lorsqu'on détecte le glissement NH3, mais d'attendre que l'on atteigne le 30 niveau de remplissage NH3 sélectionné en fonction de la température dans le catalyseur SCR. Ce niveau de remplissage NH3 est sélectionné pour se trouver entre la capacité maximale de stockage d'un catalyseur neuf et celle d'un catalyseur vieilli. Si l'on atteint ce niveau de remplissage sans constater de glissement NH3, cela signifie que le catalyseur 3035441 3 n'est pas encore suffisamment vieux pour être considéré comme défectueux. Il est en outre connu de modifier ce procédé de surveil- lance pour qu'en phase de surdosage, on dose toujours une quantité 5 sélectionnée, fixée en fonction de la température (dose totale d'agent ré- ducteur) avant de passer au test de vidage. Cela se traduit en ce que pour un catalyseur SCR vieilli ayant une capacité de stockage trop faible pour cette quantité d'ammoniac NH3, la quantité excédentaire NH3, dosée apparaîtra dans le signal du capteur NOx installé en aval du 10 catalyseur SCR. Cela diminue le taux de conversion mesuré NOx en pratique, et permet d'utiliser le taux de conversion NOx pendant la phase de surdosage comme caractéristique de diagnostique supplémentaire. Le document DE 10 2012 201 749 Al décrit un procédé 15 de surveillance d'un catalyseur SCR pour lequel avant une phase de surdosage et d'une phase de vidage suivant en plus et au préalable, on effectue une phase de conditionnement au cours de laquelle on règle un point de fonctionnement prédéfini pour le catalyseur SCR de façon que l'état des tolérances ainsi amélioré permet déjà, en phase de surdosage, 20 de distinguer entre un catalyseur SCR nouveau et un catalyseur SCR vieilli et d'éviter ainsi le test de vidage. La qualité de la solution d'agent réducteur utilisée dans le catalyseur SCR est un élément déterminant, pour l'efficacité du post-traitement des gaz d'échappement dans un système SCR. Habituelle- 25 ment, on utilise une solution aqueuse d'urée composée de 32,5 `)/0 d'urée et de 67,5 % d'eau. Au cours de la durée de vie d'un véhicule automobile, il faut remplir plusieurs fois le réservoir avec la solution d'agent réducteur. Si l'on a un mauvais remplissage, la réglementation des émissions et des diagnostiques OBD impose que ce mauvais rem- 30 plissage soit détecté et qu'un message soit affiché dans la mesure où l'on dépasse les valeurs limites des émissions dans les gaz d'échappement. Cette surveillance se fait habituellement, de manière indirecte avec le taux de conversion NOx. En variante, on peut également utiliser des capteurs dans le réservoir d'agent réducteur ; ces cap- 35 teurs mesurent alors directement la qualité de l'agent réducteur.

3035441 4 Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet un procédé de surveil- lance de la qualité de la solution d'agent réducteur d'un catalyseur SCR, caractérisé en ce que pour le diagnostique, on effectue une phase 5 de surdosage avec un dosage sur-stoechiométrique de la solution d'agent réducteur dans le catalyseur SRC et ensuite on effectue une phase de vidage au cours de laquelle on réduit ou on supprime le dosage d'agent réducteur par rapport au dosage normal, on vérifie si au cours de la phase de surdosage, avant d'atteindre une dose totale pré- 10 définie d'agent réducteur ou avant d'atteindre un niveau de remplissage NH3 prédéfini, on constate un glissement NH3 et en outre on vérifie si le taux de conversion NOx pendant la phase de vidage est en ordre. En d'autres termes, le procédé selon l'invention permet de surveiller la qualité de la solution d'agent réducteur alimentant un 15 catalyseur SCR. Pour le diagnostique, on effectue une phase de surdo- sage avec un dosage sur-stoechiométrique de la solution d'agent réducteur dans le catalyseur SCR. Ensuite, on effectue une phase de vidage au cours de laquelle on diminue le dosage d'agent réducteur par rapport à un dosage normal ou on coupe ce dosage. Selon l'invention, on vérifie 20 ainsi si, au cours de la phase de dosage, avant d'atteindre une dose to- tale prédéfinie d'agent réducteur ou avant d'atteindre un niveau de remplissage NH3 prédéfini, on constate un glissement d'ammoniac NH3. On vérifie en outre si, pendant la phase de vidage, le taux de conversion des oxydes d'azote NOx est en ordre. Selon le résultat de ces contrôles, 25 on en conclut que la solution d'agent réducteur utilisée répond ou non aux exigences de qualité ou si l'on a la concentration d'urée, requise, dans la solution d'agent réducteur. De façon particulièrement préférentielle, on surveille en plus le catalyseur SCR et cette surveillance se fait notamment à partir de la capacité de stockage, d'ammoniac NH3 du ca- 30 talyseur SCR. Cela permet de considérer que le catalyseur SCR est en ordre si le taux de conversion des oxydes d'azote NOx pendant la phase de vidage est en ordre. Cet avantage particulier du procédé de l'invention est que dans une seule opération de surveillance on pourra distinguer entre un catalyseur SCR défectueux et une qualité mauvaise 35 ou insuffisante de la solution d'agent réducteur. Un mauvais remplis- 3035441 5 sage du réservoir d'agent réducteur peut ainsi se détecter sans nécessiter de capteur de qualité, ce qui économise le coût en circuit pour le premier équipement du véhicule. Dans les stratégies actuelles de surveillance qui fonctionnent sans capteur de qualité, on ne pouvait éva- 5 luer qu'indirectement la qualité de la solution d'agent réducteur à partir du taux de conversion des oxydes d'azote NOx. Mais, ce procédé est entaché de grandes incertitudes, car lors de la diminution du taux de conversion, le mode de régulation ne permet pas de distinguer entre une mauvaise qualité de l'agent réducteur et un catalyseur SCR vieilli. Le 10 procédé selon l'invention a l'avantage, vis-à-vis de cette situation, que par une exploitation appropriée des résultats de la vérification, on pourra distinguer entre un catalyseur SCR défectueux et une mauvaise qualité de l'agent réducteur. L'utilisation du procédé de l'invention permet d'éviter le capteur de qualité dans le tiroir d'agent réducteur, ce qui se 15 traduit par une économie. Le procédé selon l'invention peut également s'intégrer sans difficulté dans la stratégie de surveillance du diagnostique de stockage d'ammoniac NH3 existant de façon générale et qui est utilisé prioritairement pour surveiller le catalyseur SCR. On économise ainsi le 20 coût d'une application, car pour effectuer le diagnostique de qualité il n'y a pas lieu d'appliquer une autre fonction. Néanmoins, un pointage précis selon le procédé de l'invention permet de distinguer entre une erreur systématique « catalyseur SCR défectueux » et « agent réducteur de mauvaise qualité ». Comme par une seule surveillance, une applica- 25 tion fondée sur le diagnostique de la capacité de stockage d'ammoniac NH3 permet de déceler deux sources de défaut et de les distinguer, par comparaison avec les moyens usuels qui utilisent plusieurs diagnostiques effectués successivement, on réduit globalement la durée du diagnostique. Le procédé de surveillance selon l'invention permet ainsi une 30 plus grande fréquence des diagnostiques et d'améliorer le rapport entre le contrôle en cours d'utilisation et les performances (calculs prédéfinis de la fréquence de dosage (IUMPR ou IUPR) comme le prévoit la réglementation de sorte que la réglementation est encore mieux respectée. On pourra vérifier un éventuel glissement NH3 qui se 35 produit au cours du procédé de l'invention pendant la phase de surdo- 3035441 6 sage, notamment à partir de l'augmentation du signal de mesure constaté le cas échéant et fourni par le capteur NOx installé en aval du catalyseur SCR. Le taux de conversion NOx pendant la phase de vidage 5 peut se vérifier notamment à l'aide d'au moins une valeur caractéris- tique dépendant du taux de conversion NOx du catalyseur SCR pendant la phase de vidage. Cette vérification se fait avantageusement par une comparaison avec un seuil prédéfini de préférence choisi pour qu'il représente un catalyseur SCR dont la capacité de stockage d'ammoniac lo NH3 est suffisante. La valeur caractéristique qui dépend du taux de conversion NOx pendant la phase de vidage est, par exemple, un taux de conversion moyen NOx ou le rendement du catalyseur SCR. Selon un développement préférentiel du procédé de l'invention, on estime que la solution d'agent réducteur et le catalyseur 15 SCR sont en ordre si, pendant la phase de surdosage, avant d'atteindre la dose totale prédéfinie d'agent réducteur ou avant d'atteindre le niveau de remplissage NH3 prédéfini, on constate qu'il y a ou non un glissement NH3 et si pendant la phase de vidage, le taux de conversion NOx est en ordre. Si, avant d'atteindre la dose prédéfinie d'agent réducteur 20 ou avant d'atteindre le niveau de remplissage NH3 prédéfini, on ne cons- tate aucun glissement NH3 pendant la phase de dosage et si le taux de conversion NOx, pendant la phase de vidage n'est pas en ordre, on conclut que la solution d'agent réducteur n'est pas en ordre. Si, avant d'atteindre la dose prédéfinie d'agent réducteur ou avant d'atteindre le 25 niveau de remplissage NH3 prédéfini pendant la phase de surdosage, on constate un glissement NH3 et si, pendant la phase de vidage, le taux de conversion NOx n'est pas en ordre, on conclut que le catalyseur SCR n'est pas en ordre. Le coeur du procédé de surveillance selon l'invention ré- 30 side dans deux critères différents exploités séparément pour le passage de la phase de surdosage au test de vidage. Soit on atteint la dose totale d'agent réducteur prédéfinie pour la fin normale de la phase de surdosage ou (en variante) on atteint le niveau NH3 prédéfini ou préalablement on constate déjà un glissement NH3 en aval du catalyseur SCR. Si 35 l'on détecte un glissement NH3, on suppose d'abord que l'agent réduc- 3035441 7 teur est en ordre, c'est-à-dire qu'il présente la concentration prévue en urée. Au cas contraire, il ne serait pas possible en tenant compte de tolérances importantes de remplir avec de l'ammoniac NH3 jusqu'à sa capacité de stockage maximale d'ammoniac NH3 avant d'atteindre le seuil 5 de remplissage d'ammoniac NH3 ou la dose totale prédéfinie d'agent ré- ducteur. Cela ne serait pas vrai seulement si au début de la phase de surdosage on supposerait déjà un mauvais point de fonctionnement et si le calcul du niveau de remplissage d'ammoniac NH3 était commencé pour une valeur trop élevée ou si le catalyseur SCR était défectueux et 10 si sa capacité de stockage NH3 est beaucoup plus faible que pour un catalyseur neuf. Pour distinguer de tels cas, on utilise le test de vidage effectué ensuite pour un contrôle de plausibilité ; on utilise le taux de conversion des oxydes d'azote NOx ou une valeur caractéristique qui en dépend comme caractéristique de diagnostique de la capacité de stoc- 15 kage d'ammoniac NH3 du catalyseur SCR. Si, dans un test de vidage, on enregistre un bon taux de conversion NOx on peut supposer que le catalyseur SCR est en ordre. Si l'on mesure un mauvais taux de conversion NOx, on suppose que le catalyseur SCR n'est pas en ordre ou est défectueux.

20 Si l'on ne détecte pas de glissement NH3 en phase de surdosage avant d'atteindre le seuil de remplissage NH3 prévu ou la dose totale prévue d'agent réducteur pour la phase de surdosage, on suppose que le catalyseur SCR ou sa capacité de stockage NH3 est en ordre. Dans le cas contraire, il y aurait pu y avoir un glissement NH3.

25 Au début de la phase de surdosage on a pu prendre un mauvais point de fonctionnement et le calcul du niveau de remplissage NH3 a commencé à une valeur trop faible ou la qualité de l'agent réducteur était tellement mauvaise (concentration trop faible d'urée) qu'il n'a pas été dosé suffisamment d'ammoniac NH3 pour remplir le catalyseur 30 SCR jusqu'à sa capacité maximale de stockage NH3. C'est pourquoi, éga- lement dans ce cas, on utilise le test de vidage effectué ensuite pour un contrôle de plausibilité. Si, dans le test de vidage on constate un bon taux de conversion des oxydes d'azote NOx, on peut supposer que la qualité de l'agent réducteur est en ordre. Si l'on mesure un mauvais 3035441 8 taux de conversion, on suppose que la qualité de l'agent réducteur est mauvaise. Selon un développement particulièrement préférentiel du procédé de l'invention, avant la phase de surdosage, on effectue une 5 phase de conditionnement pour régler un point de fonctionnement pré- défini du catalyseur SCR. Pour régler le point de fonctionnement prédéfini dans la phase de conditionnement, on peut notamment effectuer un dosage sous-stoechiométrique de l'agent réducteur jusqu'à ce que le taux de conversion NOx du catalyseur SCR se trouve en-dessous du 10 taux de conversion prévisible pour un dosage normal. Pour d'autres as- pects en liaison avec la phase de conditionnement, on se reportera au document DE 10 2012 201 749 Al. Cette phase de conditionnement permet d'exclure les incertitudes qui pourraient exister en liaison avec le point de fonctionnement pris pour la phase de surdosage ou qui a été 15 calculée pour le catalyseur SCR. On évite ainsi les erreurs de calcul qui seraient fondées sur un point de fonctionnement pris à tort de sorte que ce moyen permet d'augmenter globalement la fiabilité du procédé de surveillance selon l'invention. Le procédé de surveillance selon l'invention convient en 20 principe pour tous les systèmes de catalyseur SCR avec un ou plusieurs catalyseurs SCR. Par exemple, le procédé de surveillance selon l'invention peut également s'appliquer à des systèmes ayant plusieurs catalyseurs SCR alimentés à partir d'une installation de dosage commune. Dans ce contexte, il est prévu une phase de conditionnement 25 préalable pour régler un point de fonctionnement prédéfini comme point de départ de la phase de surdosage, ce qui constitue une solution particulièrement avantageuse. De plus, le procédé de surveillance selon l'invention convient par exemple également pour surveiller un filtre à particules Diesel muni d'un revêtement SCR (filtre SCRF), par exemple 30 combiné à un catalyseur SCR classique installé en aval. L'invention a également pour objet un programme d'ordinateur pour la mise en oeuvre des étapes du procédé et à un support de mémoire lisible par une machine et contenant l'enregistrement du programme et enfin, l'invention s'applique à un appareil de com- 35 mande électronique pour exécuter les étapes du procédé de l'invention.

3035441 9 L'implémentation du procédé de surveillance selon l'invention sous la forme d'un programme d'ordinateur ou comme programme enregistré sur un support de mémoire lisible par une machine ou par un appareil de commande électronique pour l'exécution du procédé ont l'avantage 5 que le procédé de surveillance selon l'invention peut être appliqué à des véhicules existants et conservant ainsi tous ses avantages. Dessins La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée, à l'aide d'exemples de procédé de surveillance de qualité 10 de la solution d'agent réducteur pour un catalyseur SCR représentés dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une représentation schématique des composants d'un système de catalyseur SCR (état de la technique) et la figure 2 montre un ordinogramme schématique d'un exemple 15 de réalisation du procédé de l'invention. Description d'exemples de réalisation La figure 1 montre schématiquement les composants connus en soi d'un système de catalyseur SCR. La conduite des gaz d'échappement 10 d'un moteur à combustion interne 11 est équipée 20 d'un catalyseur SCR 12 pour une réduction catalytique sélective des oxydes d'azote contenus dans les gaz d'échappement. Cette réduction catalytique sélective est appelée en abrégé « réduction SCR » ; il en est de même du catalyseur qui l'applique. Pour la réduction on utilise de l'ammoniac NH3 qui joue le rôle de réducteur. L'ammoniac NH3 est in- 25 troduit dans la conduite des gaz d'échappement 10 en amont du cataly- seur SCR 12 en fonction des demandes, par injection d'une solution liquide d'urée (solution d'agent réducteur) par l'installation de dosage 13. La solution aqueuse d'urée est stockée dans un réservoir d'agent réducteur 14 ; une pompe d'alimentation 15 prélève la solution dans ce 30 réservoir pour la fournir par une conduite de pression 16 à l'installation de dosage 13 proprement dite. Pour surveiller la concentration en oxydes d'azote contenus dans les gaz d'échappement, un capteur d'oxydes d'azote NOx 17 (en abrégé capteur NOx) est installé dans la conduite des gaz d'échappement en aval du catalyseur SCR 12. Dans 35 d'autres systèmes, on peut également avoir un capteur NOx installé en 3035441 10 amont du catalyseur SCR 12. La commande du dosage et la saisie ainsi que l'exploitation des valeurs d'oxydes d'azote se font dans une unité d'exploitation 18, notamment dans une unité de commande du système de catalyseur SCR ou dans l'appareil de commande (ou de gestion) du 5 moteur à combustion interne. L'invention développe un procédé de surveillance permettant de déterminer si la qualité de la solution d'agent réducteur est suffisante et si, notamment, la concentration en urée correspond à ce qui est prévu. A titre d'exemple, on peut détecter si la solution d'agent ré- 10 ducteur utilisée pour remplir le réservoir du véhicule a été diluée. Pour cela, le procédé de surveillance selon l'invention prévoit d'effectuer un surdosage suivi d'une phase de vidage du catalyseur SRC. Le procédé de surveillance exploite ainsi deux critères différents pour passer de la phase de surdosage à la phase de vidage (test de vidage) séparément en 15 vérifiant si, avant d'atteindre une dose totale prédéfinie d'agent réduc- teur ou si avant d'atteindre un niveau de remplissage prédéfini d'ammoniac NH3, qui caractérise la fin régulière de la phase de surdosage, on a constaté un glissement NH3. A la manière d'un pointage précis on peut ainsi utiliser les résultats d'exploitation provenant du test 20 de vidage pour tirer les conclusions relatives à la qualité de la solution d'agent réducteur utilisée le cas échéant des conclusions concernant la capacité de stockage NH3 du catalyseur SCR. Le tableau suivant regroupe les étapes de diagnostique et les messages de défaut qui en résultent.

25 3035441 11 Phase de surdosage : Résultat de la surveil- lance Résultat signalé on a tout d'abord constaté mNH3> Seuil Glissement NH3 Test de vidage X Bon taux de conver- sion NOx Catalyseur et agent réducteur en ordre X Mauvais taux de con- version NOx Agent réducteur non en ordre X Bon taux de conver- sion NOx Catalyseur et agent réducteur en ordre X Mauvais taux de con- version NOx Catalyseur non en ordre A la place du dépassement du seuil pour mNH3 (dose to- tale d'agent réducteur dans la colonne 1 du tableau) on peut, de manière correspondante, également analyser le fait d'atteindre ou de 5 dépasser un seuil pour le niveau de remplissage NH3 prédéfini. Le ni- veau de remplissage NH3 prédéfini est de préférence choisi pour se situer entre la capacité de stockage maximale d'un catalyseur neuf et celle d'un catalyseur vieilli. Si l'on peut atteindre ce niveau de remplissage sans avoir de glissement NH3, le catalyseur n'est certainement pas 10 assez vieux pour être considéré comme défectueux. Si l'on prédéfinit une certaine dose totale d'agent réducteur, on choisit de préférence cette dose totale pour qu'elle se situe entre la capacité de stockage maximale du catalyseur SCR neuf et au-dessus de la capacité de réception d'un catalyseur SCR vieilli. Il en résulte que pour un catalyseur 15 SCR vieilli dont la capacité de stockage est trop faible pour cette quanti- té d'ammoniac NH3, la quantité d'ammoniac NH3 dosée en excédant apparaîtra dans le signal du capteur NOx en aval du catalyseur SCR sous la forme d'un glissement NH3. Pour déterminer la valeur caractéristique qui dépend du 20 taux de conversion NOx du catalyseur SCR (surveillance dans le test de vidage) on utilise le préférence les signaux d'un capteur NOx installé en aval du catalyseur SCR. Sur le fondement de ces données du signal de capteur, on peut calculer le taux de conversion NOx ou le rendement du 3035441 12 catalyseur SCR. A titre d'exemple, on peut utiliser un taux de conversion moyen NOx pour l'exploitation dans le diagnostic. Pour le calcul, on peut en outre utiliser les signaux d'un éventuel capteur NOx installé en amont du catalyseur SCR. En plus ou en variante, on peut utiliser 5 les données d'un modèle d'émission brute d'oxydes d'azote NOx pour des émissions NOx, notamment en amont du catalyseur SCR. L'exploitation de la phase de vidage du point de vue de la capacité de stockage NH3 du catalyseur SCR peut se faire en principe avec différents procédés connus selon l'état de la technique. Il est im- 10 portant pour le procédé de l'invention de vérifier en plus de l'exploitation dans le cadre du diagnostique de la phase de vidage, s'il y a eu ou non glissement NH3 au cours de la phase de surdosage. La figure 2 montre les étapes du procédé de surveillance selon l'invention dans un exemple de réalisation sous la forme d'un or- 15 dinogramme schématique. Après le démarrage du procédé (étape 20) on effectue une phase de surdosage (étape 21) avec un dosage sur-stoechiométrique d'agent réducteur dans le catalyseur SCR. Au cours de la phase de surdosage on vérifie par l'interrogation 22 si l'on constate ou non un glissement NH3. Si un glissement NH3 est constaté, on passe 20 à un test de vidage dans l'étape 23. Ensuite, on exploite le taux de con- version NOx dans le test de vidage et dans l'étape 24 on vérifie si le taux de conversion NOx mesuré pendant le test de vidage a ou non dépassé un seuil prédéfini. Si le taux de conversion NOx dépasse le seuil, on en conclut dans l'étape 25 que le catalyseur SCR et la solution d'agent ré- 25 ducteur sont en ordre. Si l'interrogation dans l'étape 24 indique que le taux de conversion NOx pendant le test de vidage se situe en-dessous du seuil, on constate dans l'étape 26 que le catalyseur SCR n'est pas en ordre. Dans ce cas, on ne peut pas conclure de manière générale sur la qualité de la solution d'agent réducteur car le glissement NH3 constaté 30 provient en phase de surdosage, le cas échéant, de ce que la valeur de départ fondée sur le modèle pour le niveau de remplissage NH3 était trop faible (c'est-à-dire en fait il était proche de la capacité maximale de stockage du catalyseur) et c'est pourquoi, par exemple, la solution d'agent réducteur, diluée génèrerait un glissement NH3 pendant la 35 phase de surdosage.

3035441 13 Si, par l'interrogation de l'étape 22 on constate qu'il n'y a pas eu de glissement NH3, on vérifie dans l'étape 27 si l'on a atteint la dose totale d'agent réducteur prévue pour la phase de surdosage. Pour cela, on demande dans l'étape 27 si un seuil correspondant 5 (mNH3>Seuil) a été dépassé ou non. En variante, on peut également vé- rifier le dépassement d'un niveau de remplissage NH3 prédéterminé. Le niveau de remplissage se calcule avec les capteurs NOx installés en aval et le cas échéant en amont du catalyseur SCR; pour la valeur de départ on utilise une valeur de modèle du point de fonctionnement du cataly- 10 seur SCR. Si l'on n'atteint pas le seuil de la dose totale d'agent réduc- teur ou le cas échéant le niveau de remplissage NH3, on poursuit la phase de surdosage (étape 21). Si l'interrogation, dans l'étape 27 montre que le seuil de la dose totale d'agent réducteur ou le niveau de remplissage NH3 ont été atteints ou dépassés, on effectue, dans l'étape 28 le 15 test de vidage avec un dosage réduit par comparaison à un dosage nor- mal ou encore on coupe le dosage. Après, ou le cas échéant au cours du test de vidage 28, on exploite le taux de conversion NOx qui s'établit pendant le test de vidage et dans l'étape 29 on demande si l'on a atteint ou dépassé le seuil prédéfini du taux de conversion NOx. Si 20 l'interrogation dans l'étape 29 montre que le seuil du taux de conver- sion NOx a été atteint ou dépassé, on conclut dans l'étape 30 que le catalyseur SCR et la solution d'agent réducteur sont en ordre. Si la demande, dans l'étape 29 indique que le seuil n'a pas été atteint pour le taux de conversion NOx, c'est-à-dire que le taux de conversion NOx était 25 mauvais, on conclut alors dans l'étape 31 que la solution d'agent réduc- teur n'est pas en ordre ou est de mauvaise qualité. Selon un développement préférentiel du procédé de sur- veillance, avant d'exécuter la phase de surdosage selon l'étape 21, on effectue une phase de conditionnement au cours de laquelle on règle un 30 point de fonctionnement prédéfini pour le catalyseur SCR qui constitue alors le point de départ de la phase de surdosage.

35 3035441 14 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Conduite des gaz d'échappement 11 Moteur à combustion interne 5 12 Catalyseur SCR 13 Installation de dosage 14 Réservoir d'agent réducteur 15 Pompe d'alimentation 16 Conduite de pression 10 17 Capteur NOx 18 Unité d'exploitation 20-31 Etapes dans l'algorithme du procédé de surveillance 15

Claims (2)

1. REVENDICATIONS1°) Procédé de surveillance de la qualité de la solution d'agent réducteur d'un catalyseur SCR (12), caractérisé en ce que pour le diagnostique, on effectue une phase de surdosage (21) avec un dosage sur- stoechiométrique de la solution d'agent réducteur dans le catalyseur SCR (12), et on effectue une phase de vidage (23, 28) ensuite au cours de la- io quelle on réduit ou on supprime le dosage d'agent réducteur par rapport au dosage normal, on vérifie si au cours de la phase de surdosage (21), avant d'atteindre une dose totale prédéfinie d'agent réducteur ou avant d'atteindre un niveau de remplissage NH3 prédéfini, on constate un glissement NH3 15 (22) et en outre on vérifie si le taux de conversion NOx (24, 29) pen- dant la phase de vidage (23, 28) est en ordre.
2. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 20 pendant le procédé, on surveille en outre le catalyseur SCR (12) et on estime (25, 30) que le catalyseur SCR (12) est en ordre si le taux de conversion d'oxydes d'azote NOx (24, 29) pendant la phase de vidage (23, 28) est en ordre. 25 30) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on vérifie l'occurrence le cas échéant d'un glissement NH3 (22) pendant la phase de surdosage (21) à partir de l'augmentation constatée le cas échéant de signaux de mesure fournis par un capteur NOx (17) installé 30 en aval du catalyseur SCR (12). 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on vérifie (24, 29), notamment par une comparaison avec un seuil pré- 35 défini, le taux de conversion NOx pendant la phase de vidage (23, 28) à 3035441 16 l'aide d'au moins une valeur caractéristique dépendant du taux de conversion NOx du catalyseur SCR (12) pendant la phase de vidage. 5°) Procédé selon la revendication 1, 5 caractérisé en ce qu' on conclut que la solution d'agent réducteur et le catalyseur SCR (12) sont en ordre (25, 30) si pendant la phase de surdosage (21), avant d'atteindre la dose totale prédéfinie d'agent réducteur ou avant d'atteindre le niveau de remplissage NH3 prédéfini, on constate un guis- sement NH3 ou non et si, pendant la phase de vidage (23, 28) le taux de conversion NOx est en ordre. 6°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on conclut que la solution d'agent réducteur n'est pas en ordre (31) si, avant d'atteindre la dose prédéterminée d'agent réducteur ou avant d'atteindre le niveau de remplissage prédéterminé NH3, on ne constate pas de glissement NH3 pendant la phase de surdosage (21) et si le taux de conversion NOx n'est pas en ordre pendant la phase de vidage (28). 7°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on conclut que le catalyseur SCR (12) n'est pas en ordre (26) si, avant d'atteindre la dose prédéterminée d'agent réducteur ou avant d'atteindre le niveau de remplissage NH3 prédéterminé, au cours de la phase de surdosage (21) on constate un glissement NH3 ou si le taux de conversion NOx pendant la phase de vidage (23) n'est pas en ordre. 8°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' avant la phase de surdosage (21) on effectue une phase de condition- nement pour régler un point de fonctionnement prédéfini du catalyseur SCR (12). 3035441 17 9°) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que pour régler le point de fonctionnement prédéfini dans la phase de conditionnement, on effectue un dosage sous-stoechiométrique de l'agent ré- 5 ducteur jusqu'à ce que le taux de conversion NOx du catalyseur SCR (12) se situe en-dessous du taux de conversion prévisible pour un dosage normal. 100) Procédé selon la revendication 1, 10 caractérisé en ce qu' il est appliqué à un système de post-traitement des gaz d'échappement comportant plusieurs installations de catalyseur SCR alimentées par une installation de dosage commune d'agents réducteurs. 15 11°) Programme d'ordinateur pour exécuter les étapes du procédé selon l'une des revendications 1 à 10, le programme étant enregistré sur un support de mémoire lisible par une machine. 20