FR3067058A1 - METHOD FOR MANAGING REDUCING AGENT INJECTION IN A SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION SYSTEM - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de gestion de l'injection d'agent réducteur dans un système de traitement des oxydes d'azote par un catalyseur (4) de réduction catalytique sélective, dans lequel il est défini : -une consigne de stockage d'ammoniac dans le catalyseur (4), -la quantité d'ammoniac stockée dans le catalyseur (4), -la quantité d'oxydes d'azote en amont du catalyseur (4), -une quantité d'agent réducteur à injecter pour réduire les oxydes d'azote, caractérisé en ce que l'on maintient une quantité d'agent réducteur à injecter non nulle et inférieure à la quantité requise pour traiter la totalité des oxydes d'azote en amont du catalyseur (4), lorsque la consigne de stockage est inférieure à la quantité d'ammoniac stockée dans ce catalyseur (4).The invention relates to a method for managing the injection of reducing agent into a system for treating nitrogen oxides by a selective catalytic reduction catalyst (4), in which the following are defined: a storage setpoint of ammonia in the catalyst (4), -the quantity of ammonia stored in the catalyst (4), -the quantity of nitrogen oxides upstream of the catalyst (4), -a quantity of reducing agent to be injected in order to reduce nitrogen oxides, characterized in that a quantity of reducing agent to be injected is maintained that is non-zero and less than the quantity required to treat all of the nitrogen oxides upstream of the catalyst (4), when the setpoint storage is less than the amount of ammonia stored in this catalyst (4).
Description
PROCEDE DE GESTION DE L’INJECTION D’AGENT REDUCTEUR DANS UN SYSTEME DE REDUCTION CATALYTIQUE SELECTIVEMETHOD FOR MANAGING THE REDUCING AGENT INJECTION IN A SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION SYSTEM
La présente invention se rapporte au domaine des moteurs à combustion et à la réduction de leurs émissions en oxydes d’azote. L’invention concerne plus particulièrement la gestion de l’injection d’agent réducteur dans un système de traitement des oxydes d’azote par un catalyseur de réduction catalytique sélective.The present invention relates to the field of combustion engines and to the reduction of their emissions of nitrogen oxides. The invention relates more particularly to the management of the injection of reducing agent into a system for treating nitrogen oxides with a selective catalytic reduction catalyst.
Les contraintes dues aux normes, par exemple les normes européennes, relatives aux niveaux d’émissions polluantes générées par le fonctionnement des moteurs à combustion interne deviennent de plus en plus en plus sévères, notamment en ce qui concerne les oxydes d’azote (NOx).The constraints due to standards, for example European standards, relating to the levels of polluting emissions generated by the operation of internal combustion engines are becoming increasingly severe, in particular with regard to nitrogen oxides (NOx) .
Le procédé de réduction catalytique sélective des oxydes d’azote (ou « procédé SCR >>) est un moyen connu pour convertir les oxydes d’azote. La réduction catalytique sélective utilise la faculté de certains agents réducteurs à réduire de manière sélective les oxydes d’azote. La réduction est sélective du fait que l’agent réducteur réagit plus facilement avec l’oxygène des oxydes d’azote qu’avec les molécules d’oxygène présentes en nombre beaucoup plus important dans les gaz d’échappement. L’ammoniac (NH3) s’est révélé être l’agent réducteur offrant la plus grande sélectivité. Toutefois, comme l’ammoniac est une substance toxique, on préfère pour les applications automobiles l’extraire de l’urée qui est une substance non toxique. L’urée étant fortement soluble dans l’eau, une solution d’eau et d’urée est, pour des raisons de simplicité du dosage, ajoutée aux gaz d’échappement. L’urée en se décomposant sous l’effet de la température produit l’ammoniac (NH3) requis à la réduction des oxydes d’azote.The process of selective catalytic reduction of nitrogen oxides (or "SCR process") is a known means for converting nitrogen oxides. Selective catalytic reduction uses the ability of certain reducing agents to selectively reduce nitrogen oxides. The reduction is selective because the reducing agent reacts more easily with the oxygen in the nitrogen oxides than with the oxygen molecules present in much greater numbers in the exhaust gases. Ammonia (NH3) has been shown to be the most selective reducing agent. However, as ammonia is a toxic substance, it is preferred for automotive applications to extract urea which is a non-toxic substance. Since urea is highly soluble in water, a solution of water and urea is, for reasons of simplicity of dosage, added to the exhaust gases. Urea, decomposing under the effect of temperature, produces ammonia (NH3) required for the reduction of nitrogen oxides.
Cette solution aqueuse d’urée est injectée dans la ligne d’échappement en amont du catalyseur de réduction catalytique sélective (ou catalyseur SCR). Pour avoir une efficacité maximale, de l’ammoniac est injecté en excès par rapport au oxydes d’azote pour être stocké dans le catalyseur SCR. Cet ammoniac stocké peut ultérieurement être restitué pour traiter des oxydes d’azote. Comme illustré par exemple par le document FR2925935 l’injection d’agent réducteur peut être coupée lorsque la quantité d’ammoniac stockée est supérieure ou égale à une valeur maximale.This aqueous urea solution is injected into the exhaust line upstream of the selective catalytic reduction catalyst (or SCR catalyst). For maximum efficiency, ammonia is injected in excess of the nitrogen oxides to be stored in the SCR catalyst. This stored ammonia can later be returned to treat nitrogen oxides. As illustrated for example by document FR2925935, the injection of reducing agent can be cut off when the quantity of ammonia stored is greater than or equal to a maximum value.
Cependant une telle coupure d’injection peut nuire à l’efficacité de dépollution en oxydes d’azote du catalyseur car l’ammoniac stocké à la surface du catalyseur SCR est en quantité limitée et est consommé en premier. Le l’ammoniac stocké plus en profondeur dans la SCR est moins disponible du fait de la limitation de la diffusion de l’ammoniac dans catalyseur SCR. La capacité de stockage en ammoniac peut diminuer dans des situations de fonctionnement moteur, comme par exemple lorsque les gaz d’échappement montent en température et où la quantité d’oxyde d’azote augmente également. En effet la capacité de de stockage en ammoniac est fonction de la température. La capacité de de stockage baisse avec l’augmentation de la température.However, such an injection cut-off can adversely affect the nitrogen oxide depollution efficiency of the catalyst because the ammonia stored on the surface of the SCR catalyst is in limited quantity and is consumed first. The ammonia stored deeper in the SCR is less available due to the limitation of the diffusion of ammonia in the SCR catalyst. The ammonia storage capacity can decrease in engine operating situations, such as when the exhaust gases heat up and the amount of nitrogen oxide also increases. In fact, the ammonia storage capacity is a function of the temperature. The storage capacity decreases with increasing temperature.
Il existe donc un besoin pour améliorer l’efficacité de dépollution en oxydes d’azote du catalyseur dans les diverses situations de fonctionnement moteur, notamment lorsque la capacité de stockage du catalyseur SCR diminue.There is therefore a need to improve the efficiency of depollution of nitrogen oxides from the catalyst in various engine operating situations, in particular when the storage capacity of the SCR catalyst decreases.
Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention un procédé de gestion de l’injection d’agent réducteur dans un système de traitement des oxydes d’azote par un catalyseur de réduction catalytique sélective, dans lequel il est défini :To achieve this objective, there is provided according to the invention a method for managing the injection of reducing agent in a system for treating nitrogen oxides with a selective catalytic reduction catalyst, in which it is defined:
-une consigne de stockage d’ammoniac dans le catalyseur,-a storage instruction for ammonia in the catalyst,
-la quantité d’ammoniac stockée dans le catalyseur,-the amount of ammonia stored in the catalyst,
-la quantité d’oxydes d’azote en amont du catalyseur,-the quantity of nitrogen oxides upstream of the catalyst,
-une quantité d’agent réducteur à injecter pour réduire les oxydes d’azote, caractérisé en ce que l’on maintient une quantité d’agent réducteur à injecter non nulle et inférieure à la quantité requise pour traiter la totalité des oxydes d’azote en amont du catalyseur, lorsque la consigne de stockage est inférieure à la quantité d’ammoniac stockée dans ce catalyseur.-a quantity of reducing agent to be injected to reduce nitrogen oxides, characterized in that a quantity of reducing agent to be injected is not zero and less than the quantity required to treat all of the nitrogen oxides upstream of the catalyst, when the storage instruction is less than the quantity of ammonia stored in this catalyst.
L’effet technique est d’éviter un effondrement de l’efficacité de la catalyse, lorsque la capacité de stockage du catalyseur de réduction catalytique sélective diminue, la quantité d’agent réducteur injectée permet de compenser la limitation de la restitution de l’ammoniac stocké.The technical effect is to avoid a collapse of the efficiency of the catalysis, when the storage capacity of the selective catalytic reduction catalyst decreases, the quantity of reducing agent injected makes it possible to compensate for the limitation of the restitution of the ammonia stored.
Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaisons :Various additional characteristics can be provided, alone or in combination:
Selon une variante, la quantité d’agent réducteur à injecter est dépendante de la température du catalyseur de réduction catalytique sélective.Alternatively, the amount of reducing agent to be injected is dependent on the temperature of the selective catalytic reduction catalyst.
Selon une variante, la quantité d’agent réducteur à injecter est nulle en deçà d’une température minimum de catalyseur de réduction catalytique sélective pour laquelle on considère le catalyseur de réduction catalytique sélective n’est pas assez efficace.According to a variant, the quantity of reducing agent to be injected is zero below a minimum temperature of selective catalytic reduction catalyst for which the selective catalytic reduction catalyst is considered is not effective enough.
Selon une variante, la quantité d’agent réducteur à injecter est dépendante du débit de gaz d’échappement.Alternatively, the amount of reducing agent to be injected is dependent on the exhaust gas flow rate.
Selon une variante, la quantité d’agent réducteur à injecter est déterminée à partir de : -une cartographie qui, en fonction de la température du catalyseur de réduction catalytique sélective et du débit de gaz d’échappement renvoie le pourcentage d’oxyde d’azote à traiter et,According to a variant, the quantity of reducing agent to be injected is determined from: a map which, as a function of the temperature of the selective catalytic reduction catalyst and of the exhaust gas flow rate, returns the percentage of oxide of nitrogen to be treated and,
-la quantité d’oxydes d’azote en amont du catalyseur.-the quantity of nitrogen oxides upstream of the catalyst.
Selon une variante, l’agent réducteur est une solution aqueuse d’urée.Alternatively, the reducing agent is an aqueous urea solution.
L’invention concerne aussi un calculateur, caractérisé en ce qu’il comprend les moyens d’acquisition, de traitement par instructions logicielles stockées dans une mémoire ainsi que les moyens de commande requis à mise en oeuvre d’un procédé selon l’une quelconque des variantes précédemment décrites.The invention also relates to a computer, characterized in that it comprises the means of acquisition, of processing by software instructions stored in a memory as well as the control means required for implementing a method according to any one variants previously described.
L’invention concerne aussi un moteur à combustion interne comprenant un tel calculateur.The invention also relates to an internal combustion engine comprising such a computer.
L’invention concerne aussi un véhicule automobile comprend un tel moteur à combustion interne.The invention also relates to a motor vehicle comprising such an internal combustion engine.
D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d’un mode particulier de réalisation, non limitatif de l’invention, faite en référence aux figures dans lesquelles :Other particularities and advantages will appear on reading the description below of a particular embodiment, without limitation of the invention, made with reference to the figures in which:
- La figure 1 est une représentation schématique d’une ligne d’échappement de véhicule automobile, munie d’un système de traitement des oxydes d’azote par réduction catalytique.- Figure 1 is a schematic representation of a motor vehicle exhaust line, provided with a nitrogen oxide treatment system by catalytic reduction.
- La figure 2 illustre un exemple de la gestion de l’injection d’agent réducteur pour suivre la consigne de stockage, avec en abscisse le temps et en ordonnée sur l’axe de gauche le débit d’agent réducteur injecté ou le débit d’oxydes d’azote en amont du catalyseur de réduction catalytique sélective, en ordonnée sur l’axe de droite, la quantité d’ammoniac stocké dans le catalyseur.- Figure 2 illustrates an example of the management of the reduction agent injection to follow the storage instruction, with the time on the abscissa and the ordinate on the left axis with the flow of injected reducing agent or the flow d 'nitrogen oxides upstream of the selective catalytic reduction catalyst, on the ordinate on the right axis, the amount of ammonia stored in the catalyst.
-La figure 3 est une représentation schématique sous forme de logigramme de la gestion de l’injection d’agent réducteur.FIG. 3 is a schematic representation in the form of a flow diagram of the management of the injection of reducing agent.
-La figure 4 est une représentation schématique d’une cartographie qui détermine le pourcentage d’oxyde d’azote à traiter.FIG. 4 is a schematic representation of a map which determines the percentage of nitrogen oxide to be treated.
La figure 1 présente un moteur 1 à combustion interne, par exemple un moteur à allumage par compression, fonctionnant au gazole. Un tel moteur peut équiper un véhicule automobile pour son déplacement. Ce moteur 1 est relié à une ligne 2 d’échappement des gaz brûlés.Figure 1 shows an internal combustion engine 1, for example a compression ignition engine, operating on diesel. Such an engine can equip a motor vehicle for its movement. This engine 1 is connected to a line 2 for exhausting the burnt gases.
Les gaz échappés de ce moteur 1 sont, en premier lieu, introduits dans un catalyseur d’oxydation 3 qui, d’une part, détruit les monoxydes de carbone et hydroxydes de carbone présents dans les gaz d’échappement. Ce catalyseur d’oxydation 3 réalise également un ratio NO2/NOx proche de 0,5 pour augmenter les performances de dépollution du catalyseur 4 de réduction catalytique sélective. Les gaz sortant du catalyseur d’oxydation 3 sont alors dirigés vers le catalyseur 4 de réduction catalytique sélective. Les gaz sont ensuite introduits dans un filtre à particules 5, afin d’éliminer les particules de carbone restantes.The gases escaped from this engine 1 are, first of all, introduced into an oxidation catalyst 3 which, on the one hand, destroys the carbon monoxides and carbon hydroxides present in the exhaust gases. This oxidation catalyst 3 also achieves a NO2 / NOx ratio close to 0.5 to increase the depollution performance of catalyst 4 for selective catalytic reduction. The gases leaving the oxidation catalyst 3 are then directed to the catalyst 4 for selective catalytic reduction. The gases are then introduced into a particle filter 5, in order to remove the remaining carbon particles.
Le système de traitement des oxydes d’azote par réduction catalytique comprend, en outre un injecteur 6, situé en amont du catalyseur de réduction catalytique sélective 4, et destiné à injecter un agent réducteur dans la ligne d’échappement. Par agent réducteur on entend un précurseur de l’ammoniac, par exemple de l’urée sous forme aqueuse, stocké dans un réservoir 7, mais cet agent réducteur pourrait être directement de l’ammoniac.The nitrogen oxide treatment system by catalytic reduction further comprises an injector 6, located upstream of the selective catalytic reduction catalyst 4, and intended to inject a reducing agent into the exhaust line. By reducing agent is meant a precursor of ammonia, for example urea in aqueous form, stored in a tank 7, but this reducing agent could be directly ammonia.
Le système peut comprendre un capteur d’oxydes d’azote 8 situé en amont du catalyseur de réduction catalytique sélective 4, pour mesurer la quantité d’oxydes d’azote présents à cet endroit.The system may include a nitrogen oxide sensor 8 located upstream of the selective catalytic reduction catalyst 4, to measure the amount of nitrogen oxides present there.
Il est prévu également un calculateur 9 comprenant les moyens d’acquisition, de traitement par instructions logicielles stockées dans une mémoire ainsi que les moyens de commande requis à mise en oeuvre du procédé de gestion de l’invention de l’injection d’agent réducteur selon l’invention.There is also provided a computer 9 comprising the means of acquisition, of processing by software instructions stored in a memory as well as the control means required for implementing the method for managing the invention of the injection of reducing agent. according to the invention.
La figure 2 illustre une situation de vie en fonctionnement du moteur. Sur la figure 2 :FIG. 2 illustrates a life situation in operation of the engine. In figure 2:
-la référence 20 désigne la quantité d’oxyde d’azote en amont du catalyseur de réduction sélective 4, relevée par le capteur d’oxydes d’azote 8, -la référence 21 désigne la quantité injectée d’agent réducteur,the reference 20 designates the quantity of nitrogen oxide upstream of the selective reduction catalyst 4, noted by the nitrogen oxide sensor 8, the reference 21 designates the quantity of injected reducing agent,
-la référence 22 désigne une vitesse de véhicule,the reference 22 designates a vehicle speed,
-la référence 23 désigne la consigne de stockage en ammoniac dans le catalyseur 4,the reference 23 designates the ammonia storage instruction in the catalyst 4,
-la référence 24 désigne la quantité stockée d’ammoniac dans le catalyseur 4,-the reference 24 designates the quantity of ammonia stored in the catalyst 4,
La gestion de l’injection d’agent réducteur s’effectue selon le logigramme de la figure 3. Le bloc 30 désigne l’entrée de la fonction de maintien d’efficacité maximum de dépollution des oxydes d’azote. L’efficacité de la réduction catalytique sélective est dépendante essentiellement de la température du catalyseur 4, du ratio NO2/NOx et de l’ammoniac stocké dans le catalyseur 4. Si on maintient en permanence le ratio NO2/NOx dans des conditions optimales, ainsi qu’un niveau d’ammoniac suffisant dans catalyseur de réduction sélective 4, il est possible de tracer une courbe efficacité maximum de dépollution des oxydes d’azote en fonction de la température des gaz en amont du catalyseur de réduction sélective 4. Cette efficacité est proche de 100% au-delà d’une température maximum, par exemple 300°C, elle est qiasiment nulle en deçà d’une température minimum, par exemple sous 150°C, et crdssante entre ces deux températures, ici par exemple entre 150°C et 300 °C.The management of the injection of reducing agent is carried out according to the flow diagram in FIG. 3. Block 30 designates the input of the function for maintaining the maximum efficiency of depollution of nitrogen oxides. The effectiveness of the selective catalytic reduction is essentially dependent on the temperature of the catalyst 4, the NO2 / NOx ratio and the ammonia stored in the catalyst 4. If the NO2 / NOx ratio is constantly maintained under optimal conditions, thus that a sufficient level of ammonia in selective reduction catalyst 4, it is possible to plot a maximum efficiency curve for depollution of nitrogen oxides as a function of the temperature of the gases upstream of the selective reduction catalyst 4. This efficiency is close to 100% above a maximum temperature, for example 300 ° C, it is qiasiment zero below a minimum temperature, for example below 150 ° C, and increasing between these two temperatures, here for example between 150 ° C and 300 ° C.
Au bloc 31, on vérifie si le chargement du catalyseur de réduction catalytique sélective 4 est inférieur à la consigne de stockage.In block 31, it is checked whether the loading of the selective catalytic reduction catalyst 4 is less than the storage instruction.
Dans l’affirmative (branche « O >> au départ du bloc 31), comme par exemple à l’instant t1 de la figure 2 où la quantité d’ammoniac stockée 24 est inférieure à la consigne de stockage 23, on injecte (bloc 33) de l’ammoniac, via l’agent réducteur, pour à la fois traiter les oxydes d’azote et charger catalyseur de réduction catalytique sélective 4 en ammoniac (en correspondance, à la figure 2, la quantité injectée d’agent réducteur est alors à un seuil haut).If so (branch “O >> at the start of block 31), as for example at time t1 in FIG. 2 where the quantity of ammonia stored 24 is less than the storage instruction 23, we inject (block 33) ammonia, via the reducing agent, for both treating the nitrogen oxides and charging selective catalytic reduction catalyst 4 with ammonia (in correspondence, in FIG. 2, the quantity injected of reducing agent is then at a high threshold).
Dans la négative (branche « N >> au départ du bloc 31), on vérifie (bloc 32) si le chargement du catalyseur de réduction catalytique sélective 4. Dans la négative (branche « N >> au départ du bloc 32), cela signifie que l’on est à la consigne de stockage et par conséquent on injecte (bloc 34) de l’ammoniac, via l’agent réducteur, pour traiter les oxydes d’azote sans avoir besoin de charger le catalyseur 4.In the negative (branch “N >> at the start of block 31), it is checked (block 32) if the loading of the selective catalytic reduction catalyst 4. In the negative (branch“ N >> at the start of block 32), this means that we are at the storage setpoint and therefore we inject (block 34) of ammonia, via the reducing agent, to treat the nitrogen oxides without needing to charge the catalyst 4.
Dans l’affirmative (branche « O >> au départ du bloc 32), comme par exemple à l’instant t2 de la figure 2 où la quantité d’ammoniac stockée 24 est supérieure à la consigne de stockage 23, on injecte (bloc 35) une quantité non nulle d’ammoniac, via l’agent réducteur, mais cependant en quantité inférieure aux besoins pour dépolluer la totalité des oxydes d’azote, ce qui permet de consommer l’ammoniac en excès dans le catalyseur de réduction catalytique sélective 4.If so (branch “O >> from block 32), as for example at time t2 in FIG. 2 where the quantity of ammonia stored 24 is greater than the storage instruction 23, we inject (block 35) a non-zero quantity of ammonia, via the reducing agent, but however in an amount less than the need to depollute all of the nitrogen oxides, which makes it possible to consume the excess ammonia in the selective catalytic reduction catalyst 4.
Dans cette situation (bloc 35), la quantité à injecter peut être déterminée en fonction de la température, Tscr, du catalyseur de réduction catalytique sélective 4 et du débit volumique de gaz d’échappement, Qech, par exemple à l’aide d’une cartographie.In this situation (block 35), the quantity to be injected can be determined as a function of the temperature, Tscr, of the selective catalytic reduction catalyst 4 and of the volume flow rate of the exhaust gas, Qech, for example using a cartography.
La figure 4 illustre un exemple de cartographie qui, en fonction de la température, Tscr, du catalyseur de réduction catalytique sélective 4 et du débit volumique de gaz d’échappement, Qech, renvoie le pourcentage d’oxyde d’azote à traiter.FIG. 4 illustrates an example of a mapping which, as a function of the temperature, Tscr, of the selective catalytic reduction catalyst 4 and of the volume flow rate of exhaust gas, Qech, returns the percentage of nitrogen oxide to be treated.
Ainsi, connaissant la quantité d’oxyde d’azote en amont du catalyseur de réduction sélective 4, relevée par le capteur d’oxydes d’azote 8, on peut alors en déduire la quantité d’oxyde d’azote que l’on décide de traiter et donc la quantité d’agent réducteur à injecter.Thus, knowing the amount of nitrogen oxide upstream of the selective reduction catalyst 4, noted by the nitrogen oxide sensor 8, we can then deduce the amount of nitrogen oxide that we decide to treat and therefore the amount of reducing agent to be injected.
Comme illustré à la figure 4, on peut prévoir de ne traiter les oxydes d’azote qu’à condition d’avoir une température catalyseur de réduction catalytique sélective 4 supérieure à une température minimum, Tscr-min. Cette température est par exemple de 150° C et représente la température en deçà de laquelle on considère que le catalyseur de réduction catalytique sélective 4 n’est pas assez efficace.As illustrated in FIG. 4, provision can be made to treat the nitrogen oxides only on condition that a selective catalytic reduction catalyst temperature 4 is higher than a minimum temperature, Tscr-min. This temperature is for example 150 ° C. and represents the temperature below which it is considered that the selective catalytic reduction catalyst 4 is not effective enough.
Avec l’invention, la vitesse de convergence de la quantité d’ammoniac stocké vers la consigne de stockage est plus lente que dans la situation de l’art antérieur où l’on n’injecte pas d’agent réducteur, cependant l’efficacité de dépollution des oxydes d’azote est préservée. En effet, l’invention permet de compenser le fait que l’ammoniac stocké dans le catalyseur SCR a une vitesse de disponibilité limitée pour réagir avec les oxydes d’azote qui peuvent arriver par bouffées sur le catalyseur de réduction catalytique sélective.With the invention, the speed of convergence of the quantity of ammonia stored towards the storage setpoint is slower than in the situation of the prior art where no reducing agent is injected, however the efficiency of nitrogen oxide depollution is preserved. Indeed, the invention makes it possible to compensate for the fact that the ammonia stored in the SCR catalyst has a limited speed of availability for reacting with nitrogen oxides which can arrive in puffs on the selective catalytic reduction catalyst.
L’invention permet une amélioration significative de l’efficacité de dépollution des oxydes d’azote, ce qui permet d’avoir un réglage en faveur de la consommation de carburant.The invention allows a significant improvement in the efficiency of depollution of nitrogen oxides, which makes it possible to have a setting in favor of fuel consumption.
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070042495A1 (en) * | 2005-08-22 | 2007-02-22 | Detroit Diesel Corporation | Method of controlling injection of a reducing agent in an engine emissions control system |
| EP2317091A1 (en) * | 2009-11-02 | 2011-05-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Exhaust purification system for internal combustion engine |
| FR2978984A3 (en) * | 2011-08-11 | 2013-02-15 | Renault Sa | Method for managing selective catalytic reduction catalyst used in post treatment device of exhaust gas emitted by internal combustion engine of motor vehicle, involves defining target value according to operation parameter |
| US20150013309A1 (en) * | 2013-07-11 | 2015-01-15 | Ford Global Technologies, Llc | Ammonia storage management for scr catalyst |
| EP3073086A1 (en) * | 2015-03-26 | 2016-09-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas control apparatus for internal combustion engine |
-
2017
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070042495A1 (en) * | 2005-08-22 | 2007-02-22 | Detroit Diesel Corporation | Method of controlling injection of a reducing agent in an engine emissions control system |
| EP2317091A1 (en) * | 2009-11-02 | 2011-05-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Exhaust purification system for internal combustion engine |
| FR2978984A3 (en) * | 2011-08-11 | 2013-02-15 | Renault Sa | Method for managing selective catalytic reduction catalyst used in post treatment device of exhaust gas emitted by internal combustion engine of motor vehicle, involves defining target value according to operation parameter |
| US20150013309A1 (en) * | 2013-07-11 | 2015-01-15 | Ford Global Technologies, Llc | Ammonia storage management for scr catalyst |
| EP3073086A1 (en) * | 2015-03-26 | 2016-09-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas control apparatus for internal combustion engine |
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