EP1192344A1 - Procede et dispositif de purge en oxyde de soufre d'un pot catalytique de traitement des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne - Google Patents

Procede et dispositif de purge en oxyde de soufre d'un pot catalytique de traitement des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne

Info

Publication number
EP1192344A1
EP1192344A1 EP00949657A EP00949657A EP1192344A1 EP 1192344 A1 EP1192344 A1 EP 1192344A1 EP 00949657 A EP00949657 A EP 00949657A EP 00949657 A EP00949657 A EP 00949657A EP 1192344 A1 EP1192344 A1 EP 1192344A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinders
exhaust gases
group
pot
catalytic converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00949657A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Stéphan BEURTHEY
Jo[L Leseigneur
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SA filed Critical Renault SA
Publication of EP1192344A1 publication Critical patent/EP1192344A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0082—Controlling each cylinder individually per groups or banks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0285—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a SOx trap or adsorbent

Definitions

  • the present invention relates to a process for purging sulfur oxides from a catalytic converter trapping nitrogen oxides, for the treatment of exhaust gases from an internal combustion engine, by adjusting the richness of the mixture. air / fuel supplying the engine to a predetermined value and heating the pot to a temperature greater than or equal to a predetermined temperature.
  • a quantity representative of the quantity of sulfur oxides stored in the pot is evaluated, using a model, and a purge of the pot is triggered when this quantity crosses a predetermined threshold, depending on the temperature. of the pot.
  • the quantity taken into account may consist of the mass of sulfur oxides stored in the pot, the storage efficiency of sulfur oxides or the filling rate of the pot with sulfur oxides. Reference is made to the aforementioned request for more details concerning the calculation of these quantities using a model. There are also described in this patent application means which allow, during a purge of the pot triggered at a temperature below said predetermined temperature, to heat this pot to this temperature.
  • the cylinders of the engine producing the exhaust gases treated in this pot are divided into two halves, the cylinders of one of these halves being supplied with a rich air / fuel mixture while the cylinders of the other half are supplied with a lean air / fuel mixture, the exhaust gases produced by these two halves being guided separately to the pot, where they mix.
  • the present invention specifically aims to provide a method of purging sulfur oxides from a catalytic converter trapping nitrogen oxides, involving heating of the pot by an exothermic oxidation-reduction reaction to bring the pot to the suitable temperature, this method being corrected for the drawbacks explained above of the methods known from the prior art.
  • the present invention also aims to provide a device for the implementation of this method.
  • the redox reaction takes place in the catalytic converter trapping nitrogen oxides and in a common conduit for the exhaust gases leaving the first and second groups of cylinders .
  • At least one of the groups of cylinders comprises first and second sub-groups of cylinders whose exhaust gases are rich in oxidizing chemical species and in reducing chemical species, respectively, so as to allow an exothermic oxidation-reduction reaction in a priming catalytic converter collecting the exhaust gases from the cylinders of said first and second sub-groups, upstream of the common conduit, said exothermic reaction contributing to the heating of said catalytic converter to trap nitrogen oxides placed downstream of said conduit.
  • FIG. 1 is a partial diagram of an internal combustion engine and of means for controlling the operation of this engine
  • FIG. 2 is a diagram of a device for implementing the method according to the present invention.
  • FIG. 1 of the accompanying drawing an internal combustion engine, by one of its cylinders 1 equipped with a piston 2, inlet 3 and exhaust 4 valves and actuators such as a fuel injector 5, a spark plug 6 and a valve 7 for controlling the air flow entering the cylinder, via an intake manifold 8.
  • a computer 9 conventionally manages the operation of the engine by processing information from various sensors, such as the engine speed N, the torque C requested by the driver of a vehicle powered by said engine, etc., etc.
  • the valve 7 and the pipe 8 are found in the device shown schematically in Figure 2 where the engine M shown comprises a plurality l ⁇ , l2, ... l n of cylinders, n can be even or odd.
  • the exhaust gases produced by the combustion of an air / fuel mixture in the cylinders li are collected by two exhaust pipes 9 ⁇ , 9 2 each associated with a group A or B of engine cylinders.
  • the cylinders li to I3 (group A) deliver exhaust gases into the manifold 9 ⁇ while the cylinders I 4 to I 5 (group B) flow through the tubing 9 2 .
  • the gases thus collected are mixed upstream of a conduit 10 connected to the inlet of a three-way catalytic converter 11 for treating exhaust gases.
  • the gases collected by the pipes 9 ⁇ and 9 2 can first pass through catalytic converters 12 ⁇ , 12 2 respectively, called “priming” treating, as is well known, the exhaust gases when the main catalytic converter It has not reached a temperature sufficient to operate efficiently, as is the case during a cold start of the engine, for example.
  • the pot 11 comprises means for storing nitrogen oxides NOx when the engine is supplied with an air / fuel mixture "poor” in fuel, the stored nitrogen oxides being periodically desorbed to avoid saturation of its storage capacity . The desorbed nitrogen oxides are then reduced in the pot 11 to a harmless chemical species (nitrogen).
  • the sulfur oxides contained in the exhaust gases are also stored in the pot 11, under the same conditions as the nitrogen oxides. They then reduce the storage capacity of the pot 11 in nitrogen oxides and must therefore also be periodically desorbed and treated.
  • the purging of the sulfur oxide pot must, however, be carried out, to be effective, at a predetermined richness of purge R 30X of the mixture. air / fuel and at a temperature of the pot higher than that which allows the purging of the pot in nitrogen oxides.
  • the computer 9 is duly programmed to control these purging operations with nitrogen oxides and sulfur oxides.
  • the computer 9 is duly programmed to control these purging operations with nitrogen oxides and sulfur oxides.
  • the pot When the computer 9 triggers a purge of sulfur oxides from the pot, the pot should be brought to a high temperature (above 650 ° C). If this is not the case, it is necessary to quickly bring the pot to this temperature to make purging possible, by a temporary increase in the R sox value of the average richness of the air / fuel mixture supplying the engine, controlled by the computer by an appropriate adjustment of the opening time of the fuel jets such as 5 and of the valve 7 for adjusting the air flow admitted into the engine.
  • a high temperature above 650 ° C
  • the pot 11 is reheated by selectively causing an exothermic oxidation-reduction reaction between an excess of oxidizing chemical species
  • the fuel richness of the air / fuel mixture of all the cylinders of group A could be adjusted to a value corresponding to a lean mixture and the corresponding richness for all the cylinders of group B at a value corresponding to a rich mixture.
  • This method of supplying the cylinders of group B is not favorable for maximum production of carbon monoxide, whereas this is the most effective reducing species for purging the pot of sulfur oxides and for reducing the overconsumption of fuel required by heating the catalytic converter 11.
  • this maximum production of carbon monoxide is obtained by supplying one of the cylinders of group B, for example the cylinder I 4 , with an air / fuel mixture of high or very high fuel richness (between 1.3 and 1.5 for example).
  • an air / fuel mixture of high or very high fuel richness between 1.3 and 1.5 for example.
  • R purge sox value
  • the richness of the air / fuel mixtures supplying the engine cylinders and the instants of ignition of these mixtures are controlled by the computer 9 so that the powers produced by the combustions in the different cylinders are identical, that the pot 11 reaches the desired temperature for the purging of sulfur oxides and that the average richness is equal to R SO ⁇ / as we saw above.
  • the computer draws the masses of fuel to be injected and the required ignition advances from tables stored in memory, and this cylinder by cylinder.
  • the input parameters of these tables can be engine speed N and / or torque C requested by the driver.
  • the latter can be managed by the computer using valve 7.
  • the computer 9 selectively controls the supply of certain cylinders of group A with a rich mixture, the average mixture passing through all of the cylinders of this group remaining poor.
  • the excess of reducing chemical species leaving the burning cylinder a rich mixture then mixes, in the priming pot 12 ⁇ , with an excess of oxidizing chemical species coming from the other cylinders, which causes in this pot and, possibly, in line 10, an exothermic redox reaction which preheats the exhaust gases before entering the pot 11.
  • the computer 9 can control the supply of certain cylinders of group B with a lean mixture, the average mixture remaining rich, so as to cause an exothermic oxidation-reduction reaction in the priming pot 12 2 .
  • the invention makes it possible to achieve the announced aim, namely to ensure heating of the catalytic converter to trap nitrogen oxides suitable for purging this pot of sulfur oxides, the latter being facilitated by the described production process of carbon monoxide and being optimized from the point of view of the fuel consumption required by this purge, while also being possibly adapted to an aged catalytic converter or to a particularly high exhaust gas flow rate.
  • the strategy described above for controlling the supply of the engine, cylinder by cylinder makes it possible to heat the pot 11 to the required temperature without risk of destruction of the priming pots 12 ⁇ , 12 2 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Pour chauffer le pot (11), à piégeage des oxydes d'azote, à la température requise pour la purge du pot en oxydes de soufre, on alimente au moins des premier et deuxième groupes (A, B) de cylindres (1i) du moteur avec des mélanges air/carburant réglés pour que les gaz d'échappement du premier groupe (11 à 13) contiennent un excès d'espèces chimiques oxydantes alors que les gaz d'échappement des cylindres (14, 15) du deuxième groupe (B) contiennent un excès d'espèces chimiques réductrices. Suivant l'invention, on alimente (14) un des cylindres du deuxième groupe (B) avec un mélange de richesse élevée de manière à maximiser la production de monoxyde de carbone (CO), alors que l'autre cylindre (15) du même groupe est alimenté avec un mélange pauvre ou stoechiométrique.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE PURGE EN OXYDE DE SOUFRE D'UN POT CATALYTIQUE DE TRAITEMENT DES GAZ D'ECHAPPEMENT D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE
La présente invention est relative à un procédé de purge en oxydes de soufre d'un pot catalytique à piégeage des oxydes d'azote, pour le traitement des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, par réglage de la richesse du mélange air/carburant d'alimentation du moteur à une valeur prédéterminée et chauffage du pot à une température supérieure ou égale à une température prédéterminée.
On connaît de la demande de brevet français n° 98 06961, déposée le 3 juin 1998 par la demanderesse, un procédé de commande d'une purge en oxydes de soufre (SOx) d'un pot catalytique de traitement des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, ce pot comprenant des moyens d'adsorption, ou de "piégeage", des oxydes d'azote_ et, accessoirement, de soufre contenus dans ces gaz d'échappement lorsque le moteur est alimenté avec un mélange air/carburant dit "pauvre", c'est-à-dire dont la richesse en carburant est inférieure à la stoechiométrie. On déclenche une purge du pot en oxydes de soufre par un accroissement de la richesse en carburant du mélange air/carburant. Suivant ce procédé, on évalue, à l'aide d'un modèle, une grandeur représentative de la quantité d'oxydes de soufre stockée dans le pot et on déclenche une purge du pot quand cette grandeur franchit un seuil prédéterminé, fonction de la température du pot. La grandeur prise en compte peut être constituée par la masse d'oxydes de soufre stockée dans le pot, l'efficacité de stockage des oxydes de soufre ou le taux de remplissage du pot en oxydes de soufre. On se reportera à la demande précitée pour plus de détails concernant le calcul de ces grandeurs à l'aide d'un modèle . On décrit encore dans cette demande de brevet des moyens qui permettent, lors d'une purge du pot déclenchée à une température inférieure à ladite température prédéterminée, de réchauffer ce pot jusqu'à cette température. Pour ce faire, on propose de retarder l'instant d'allumage du mélange air/carburant et/ou de brûler une quantité supplémentaire de carburant, injectée pendant la phase de détente ou d'échappement des gaz brûlés. On connaît aussi du brevet des Etats Unis d'Amérique n° 5 758 493 un procédé de purge en oxydes de soufre d'un pot catalytique du type à piégeage des oxydes d'azote décrit ci-dessus, suivant lequel on porte la température du pot à celle qui convient pour une telle purge en déclenchant une réaction d'oxydo-réduction exothermique dans le pot. Pour ce faire, les cylindres du moteur produisant les gaz d'échappement traités dans ce pot sont divisés en deux moitiés, les cylindres de l'une de ces moitiés étant alimentés avec un mélange air/carburant riche alors que les cylindres de l'autre moitié sont alimentés avec un mélange air/carburant pauvre, les gaz d'échappement produits par ces deux moitiés étant guidés séparément vers le pot, où ils se mélangent.
Comme les gaz d'échappement de la première moitié sont riches en espèces chimiques réductrices (hydrocarbures imbrûlés HC, monoxyde de carbone CO) alors que ceux de la deuxième moitié sont riches en oxygène, il se produit dans le pot une réaction d'oxydo-réduction exothermique qui chauffe le pot jusqu'à la température convenant à la purge du pot en oxydes de soufre, par accroissement temporaire de la richesse moyenne du mélange air/carburant d'alimentation du moteur.
On a observé que l'efficacité de ce mode de chauffage du pot décroît quand le pot vieillit ou quand le débit des gaz d'échappement croît. Par ailleurs, selon le procédé décrit dans US 5 758 493, tous les cylindres d'une même moitié sont alimentés soit en mélange air/carburant pauvre, soit en mélange air/carburant riche. Le mode d'alimentation décrit des cylindres ne maximise pas la formation de monoxyde de carbone dans les cylindres alimentés en mélange riche, alors que c'est cette espèce chimique réductrice qui est la plus efficace pour purger le pot en oxydes de soufre. La présente invention a précisément pour but de fournir un procédé de purge en oxydes de soufre d'un pot catalytique à piégeage des oxydes d'azote, faisant intervenir un chauffage du pot par une réaction d'oxydo- réduction exothermique pour porter le pot à la température convenable, ce procédé étant corrigé des inconvénients explicités ci-dessus des procédés connus de la technique antérieure.
La présente invention a aussi pour but de réaliser un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.
On atteint ces buts de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, avec un procédé de purge en oxydes de soufre d'un pot catalytique à piégeage des oxydes d'azote, pour le traitement des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, par réglage de la richesse du mélange air/carburant d'alimentation du moteur à une valeur (RSOχ) prédéterminée et chauffage du pot à une température supérieure ou égale à une température prédéterminée, procédé suivant lequel, pour ce chauffage, on alimente au moins des premier et deuxième groupes de cylindres du moteur avec des mélanges air/carburant réglés pour que les gaz d'échappement des cylindres du premier groupe contiennent un excès d'espèces chimiques oxydantes alors que les gaz d'échappement des cylindres du deuxième groupe contiennent un excès d'espèces chimiques réductrices, de manière à provoquer une réaction d'oxydo- réduction exothermique propre à chauffer ledit pot à ladite température prédéterminée, ce procédé étant remarquable en ce qu'on alimente au moins un des cylindres du deuxième groupe avec un mélange air/carburant de richesse élevée de manière à maximiser la production de monoxyde de carbone réducteur par ce cylindre, alors que le ou les autres cylindres du même groupe sont alimentés avec des mélanges pauvres ou stoechiométriques, de manière à régler la richesse moyenne du mélange air/carburant d'alimentation des cylindres du moteur à ladite valeur de richesse (Raox) prédéterminée.
Comme on le verra plus loin en détail, en variant ainsi la richesse du mélange air/carburant d'alimentation des divers cylindres du deuxième groupe, produisant des gaz d'échappement riches en espèces chimiques réductrices, notamment le monoxyde de carbone, on favorise la production de cette espèce chimique et donc le chauffage du pot tiré de_ la réaction d'oxydo-réduction à laquelle elle participe ainsi que l'efficacité de la purge du pot en oxydes de soufre.
Suivant une autre caractéristique du procédé selon l'invention, la réaction d'oxydo-réduction s'opère dans le pot catalytique à piégeage des oxydes d'azote et dans un conduit commun aux gaz d'échappement sortant des premier et deuxième groupes de cylindres.
Suivant encore une autre caractéristique du procédé selon l'invention, au moins un des groupes de cylindres comprend des premier et deuxième sous-groupes de cylindres dont les gaz d'échappement sont riches en espèces chimiques oxydantes et en espèces chimiques réductrices, respectivement, de manière à autoriser une réaction d'oxydo-réduction exothermique dans un pot catalytique d'amorçage recueillant les gaz d'échappement des cylindres desdits premier et deuxième sous-groupes, en amont du conduit commun, ladite réaction exothermique contribuant au chauffage dudit pot catalytique à piégeage des oxydes d'azote placé en aval dudit conduit.
En réchauffant complémentairement ainsi les gaz d'échappement dans le pot d'amorçage et ce conduit, on peut contrer les effets d'un vieillissement du pot à piégeage des oxydes d'azote ou d'un accroissement du débit de gaz d'échappement à traiter dans ce pot, comme on le verra plus loin.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel :
- la figure 1 est un schéma partiel d'un moteur à combustion interne et de moyens de commande du fonctionnement de ce moteur, et
- la figure 2 est un schéma d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la présente invention.
On a représenté schématiquement à la figure 1 du dessin annexé un moteur à combustion interne, par l'un de ses cylindres 1 équipé d'un piston 2, de soupapes d'admission 3 et d'échappement 4 et d'actionneurs tels qu'un injecteur de carburant 5, une bougie d'allumage 6 et une vanne 7 de commande du débit d'air entrant dans le cylindre, par l'intermédiaire d'une tubulure d'admission 8. Un calculateur 9 gère classiquement le fonctionnement du moteur en traitant des informations venues de divers capteurs, telles que le régime N du moteur, le couple C demandé par le conducteur d'un véhicule propulsé par ledit moteur, etc, etc.. On retrouve la vanne 7 et la tubulure 8 dans le dispositif schématisé à la figure 2 où le moteur M représenté comprend une pluralité lι,l2,... ln de cylindres, n pouvant être paire ou impair.
Les gaz d'échappement produits par la combustion d'un mélange air/carburant dans les cylindres li (i de 1 à n) sont recueillis par deux tubulures d'échappement 9χ, 92 associées chacune à un groupe A ou B de cylindres du moteur.
C'est ainsi que, dans le mode de réalisation représenté à la figure 2 à titre d'exemple illustratif et non limitatif seulement, les cylindres li à I3 (groupe A) débitent des gaz d'échappement dans la tubulure 9χ alors que les cylindres I4 à I5 (groupe B) débitent dans la tubulure 92. Les gaz ainsi collectés sont mélangés en amont d'un conduit 10 raccordé à l'entrée d'un pot catalytique trifonctionnel 11 de traitement des gaz d'échappement.
Optionnellement, les gaz collectés par les tubulures 9χ et 92 peuvent d'abord traverser des pots catalytiques 12χ, 122 respectivement, dits "d'amorçage" traitant, comme cela est bien connu, les gaz d'échappement lorsque le pot catalytique principal 11 n'a pas atteint une température suffisante pour_ fonctionner efficacement, comme c'est le cas lors d'un démarrage à froid du moteur, par exemple. Le pot 11 comprend des moyens de stockage d'oxydes d'azote NOx quand le moteur est alimenté avec un mélange air/carburant "pauvre" en carburant, les oxydes d'azote stockés étant périodiquement désorbés pour éviter la saturation de sa capacité de stockage. Les oxydes d'azote désorbés sont alors réduits dans le pot 11 en une espèce chimique inoffensive (azote) .
Les oxydes de soufre contenus dans les gaz d'échappement sont également stockés dans le pot 11, dans les mêmes conditions que les oxydes d'azote. Ils réduisent alors la capacité de stockage du pot 11 en oxydes d'azote et doivent donc être aussi périodiquement désorbés et traités. La purge du pot en oxydes de soufre doit cependant s'opérer, pour être efficace, à une richesse de purge R30X prédéterminée du mélange air/carburant et à une température du pot supérieure à celle qui autorise la purge du pot en oxydes d'azote.
Le calculateur 9 est dûment programmé pour commander ces opérations de purge en oxydes d'azote et en oxydes de soufre. A titre d'exemple illustratif et non limitatif seulement, on pourra se reporter à la demande de brevet français n° 97 15775 et à la demande de brevet français n° 98 06961 précitée, toutes deux déposées au nom de la demanderesse, pour plus de détails sur des stratégies de commande de purge en oxydes d'azote et en oxydes de soufre respectivement, susceptibles d'être mises en oeuvre par le calculateur 9.
Lorsque le calculateur 9 déclenche une purge en oxydes de soufre du pot, il convient que le pot soit porté à une température élevée (supérieure à 650°C) . Si ce n'est pas le cas, il faut porter rapidement le pot à cette température pour rendre la purge possible, par un accroissement temporaire à la valeur Rsox de la richesse moyenne du mélange air/carburant d'alimentation du moteur, commandée par le calculateur par un réglage approprié du temps d'ouverture des i jecteurs de carburant tels que 5 et de la vanne 7 de réglage du débit d'air admis dans le moteur.
Pour ce faire, on réchauffe le pot 11 en y provoquant sélectivement une réaction d'oxydo-réduction exothermique entre un excès d'espèces chimiques oxydantes
(oxygène) contenues dans les gaz d'échappement des cylindres du groupe A et un excès d'espèces chimiques réductrices (HC, CO) contenues dans les gaz d'échappement des cylindres du groupe B. Pour ce faire, selon les enseignements de US 5 758 493 précité, on pourrait régler la richesse en carburant du mélange air/carburant de tous les cylindres du groupe A à une valeur correspondant à un mélange pauvre et la richesse correspondante pour tous les cylindres du groupe B à une valeur correspondant à un mélange riche.
Ce procédé d'alimentation des cylindres du groupe B n'est pas favorable à une production maximale de monoxyde de carbone, alors que c'est là l'espèce réductrice la plus efficace pour assurer la purge du pot en oxydes de soufre et pour diminuer la surconsommation de carburant qu'exige le chauffage du pot catalytique 11.
Suivant la présente invention, on obtient cette production maximale de monoxyde carbone en alimentant un des cylindres du groupe B, par exemple le cylindre I4, avec un mélange air/carburant de richesse en carburant élevée ou très élevée (comprise entre 1,3 et 1,5 par exemple) . Pour compenser ce fort enrichissement du mélange air/carburant d'alimentation du cylindre I et maintenir la richesse moyenne du mélange air/carburant d'alimentation du moteur à la valeur de purge convenable Rsox (comprise ^entre 1 et 1,1 par exemple) autorisant en outre une combustion correcte du mélange air/carburant, il convient naturellement de réduire en proportion la richesse du mélange qui alimente l'autre cylindre (I5) du groupe B, alors alimenté avec un mélange pauvre ou stoechiométrique, par exemple.
Suivant la présente invention, les richesses des mélanges air/carburant d'alimentation des cylindres du moteur et les instants d'allumage de ces mélanges sont commandés par le calculateur 9 de manière que les puissances produites par les combustions dans les différents cylindres soient identiques, que le pot 11 atteigne la température souhaitée pour la purge en oxydes de soufre et que la richesse moyenne soit égale à RSOχ/ comme on l'a vu plus haut. Pour cela, le calculateur tire les masses de carburant à injecter et les avances à l'allumage requises de tables mises en mémoire, et ceci cylindre par cylindre. Les paramètres d'entrée de ces tables peuvent être le régime N du moteur et/ou le couple C demandé par le conducteur. Ce dernier peut être géré par le calculateur à l'aide de la vanne 7.
La réaction d'oxydo-réduction exothermique obtenue comme indiqué ci-dessus peut se développer, bien entendu, non seulement dans le pot 11 mais aussi dans le conduit
10 où les espèces chimiques oxydantes et réductrices en cause sont rassemblées, avant d'entrer dans le pot 11.
La réaction d'oxydo-réduction alors obtenue dans le conduit 10 et dans le pot 11 permet normalement d'atteindre la température de pot convenant à la purge en oxydes de soufre, quand une telle purge est commandée par le calculateur 9. Comme on l'a vu plus haut, on a observé cependant que ce résultat n'était pas atteint quand le pot 11 a subi les effets du vieillissement ou quand le débit de gaz d'échappement du moteur est particulièrement élevé. En effet, le pot ne parvient pas alors à oxyder complètement les réducteurs en excès provenant des cylindres du groupe B. Pour compenser la perte thermique alors observée dans le pot, la présente invention permet de préchauffer les gaz qui vont passer dans le pot 11 pendant leur passage dans les pots d'amorçage 12ι et 122 et dans le conduit 10. Pour ce faire, le calculateur 9 commande sélectivement l'alimentation de certains cylindres du groupe A avec un mélange riche, le mélange moyen passant dans l'ensemble des cylindres de ce groupe restant pauvre. L'excès d'espèces chimiques réductrices sortant du cylindre brûlant un mélange riche se mélange alors, dans le pot d'amorçage 12χ, avec un excès d'espèces chimiques oxydantes provenant des autres cylindres, ce qui provoque dans ce pot et, éventuellement, dans le conduit 10, une réaction d'oxydo-réduction exothermique qui préchauffe les gaz d'échappement avant leur entrée dans le pot 11.
De même, le calculateur 9 peut commander l'alimentation de certains cylindres du groupe B en mélange pauvre, le mélange moyen restant riche, de manière à provoquer une réaction d'oxydo-réduction exothermique dans le pot d'amorçage 122.
Il apparaît maintenant que l'invention permet bien d'atteindre le but annoncé, à savoir assurer un chauffage du pot catalytique à piégeage des oxydes d'azote convenant à une purge de ce pot en oxydes de soufre, celle-ci étant facilitée par le procédé de production décrit de monoxyde de carbone et étant optimisée du point de vue de la consommation en carburant requise par cette purge, tout en étant aussi adaptée éventuellement à un pot catalytique vieilli ou à un débit de gaz d'échappement particulièrement élevé. En outre, la stratégie décrite ci-dessus de commande de l'alimentation du moteur, cylindre par cylindre, permet de chauffer le pot 11 à la température requise sans risque de destruction des pots d'amorçace 12ι,122.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que les pots catalytiques 12ι,122 pourraient être physiquement réunis, les flux de gaz qui les traversent restant isolés l'un de 1 ' autre.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de purge en oxydes de soufre (SOx) d'un pot catalytique (11) à piégeage des oxydes d'azote (NOx) , pour le traitement des gaz d'échappement d'un moteur (M) à combustion interne par réglage de la richesse du mélange air/carburant d'alimentation du moteur à une valeur (R30χ) prédéterminée et chauffage du pot à une température supérieure ou égale à une température prédéterminée, procédé suivant lequel, pour ce chauffage, on alimente au moins des premier (A) et deuxième (B) groupes de cylindres (lj.) du moteur avec des mélanges air/carburant réglés pour que les gaz d'échappement des cylindres du premier groupe (A) contiennent un excès d'espèces chimiques oxydantes alors que les gaz d'échappement des cylindres du deuxième groupe (B) contiennent un excès d'espèces chimiques réductrices, caractérisé en ce qu'on alimente au moins un (14) des cylindres _du deuxième groupe (B) avec un mélange air/carburant de richesse élevée de manière à maximiser la production de monoxyde de carbone (CO) réducteur par ce cylindre, alors que le ou les autres cylindres (I5) du même groupe sont alimentés avec des mélanges pauvres ou stoechiométriques, de manière à régler la richesse moyenne du mélange air/carburant d'alimentation des cylindres du moteur (M) à ladite valeur de richesse (RSOχ) prédéterminée .
2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ladite réaction d'oxydo-réduction s'opère dans le pot catalytique à piégeage des oxydes d'azote et dans un conduit commun aux gaz d'échappement sortant des premier et deuxième groupes de cylindres.
3. Procédé conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que l'un au moins desdits groupes (A,B) de cylindres comprend des premier et deuxième sous- groupes de cylindres dont les gaz d'échappement sont riches en espèces chimiques oxydantes et en espèces chimiques réductrices, respectivement, de manière à autoriser une réaction d'oxydo-réduction exothermique dans un pot catalytique d'amorçage (12,12') recueillant les gaz d'échappement des cylindres desdits premier et deuxième sous-groupes, en amont du conduit (10) commun, ladite réaction exothermique contribuant au chauffage dudit pot (11) catalytique à piégeage des oxydes d'azote placé en aval dudit conduit.
4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des première (9χ) et deuxième (92) tubulures conçues pour recueillir les gaz d'échappement d'un premier groupe (A) et d'un deuxième groupe (B) respectivement de cylindres (li) du moteur, un conduit (10) pour réunir les deux courants de gaz d'échappement ainsi recueillis, en amont du pot catalytique (11), à piégeage des -oxydes d'azote, des moyens (5,7,9) de commande de la richesse en carburant du mélange air/carburant d'alimentation des cylindres des deux groupes (A, B), propres à assurer la présence, dans les gaz d'échappement des groupes (A) et (B) de cylindres, d'un excès d'espèces chimiques oxydantes et d'un excès d'espèces chimiques réductrices respectivement, lesdits moyens de commande alimentant en outre au moins un (14) des cylindres du groupe (B) avec un mélange air/carburant de richesse élevée propre à maximiser la production de monoxyde de carbone (CO) dans les gaz d'échappement dudit cylindre (I4), tout en maintenant la richesse moyenne dudit mélange dans les cylindres du groupe (B) à une valeur prédéterminée.
5. Dispositif conforme à la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, entre chacune des tubulures (9ι) et (92) et le pot (11) un pot catalytique d'amorçage (12ι) , (122) , respectivement, lesdits moyens de commande (5,7,9) assurant l'alimentation des cylindres des deux groupes (A) et (B) cylindre par cylindre, de manière à provoquer sélectivement une réaction d'oxydo-réduction exothermique dans lesdits pots d'amorçage (12ι,122).
6. Dispositif conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que ladite réaction d'oxydo-réduction se développe aussi dans un conduit (10) rassemblant les gaz d'échappement des deux groupes (A) et B) de cylindres pour les injecter dans ledit pot (11) à piégeage des oxydes d'azote.
EP00949657A 1999-07-07 2000-07-06 Procede et dispositif de purge en oxyde de soufre d'un pot catalytique de traitement des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne Withdrawn EP1192344A1 (fr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9908790 1999-07-07
FR9908790A FR2796102B1 (fr) 1999-07-07 1999-07-07 Procede et dispositif de purge en oxydes de soufre d'un pot catalytique de traitement des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne
PCT/FR2000/001949 WO2001004479A1 (fr) 1999-07-07 2000-07-06 Procede et dispositif de purge en oxyde de soufre d'un pot catalytique de traitement des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1192344A1 true EP1192344A1 (fr) 2002-04-03

Family

ID=9547820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00949657A Withdrawn EP1192344A1 (fr) 1999-07-07 2000-07-06 Procede et dispositif de purge en oxyde de soufre d'un pot catalytique de traitement des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1192344A1 (fr)
FR (1) FR2796102B1 (fr)
WO (1) WO2001004479A1 (fr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7797929B2 (en) * 2007-05-21 2010-09-21 Ford Global Technologies, Llc Low temperature emission control

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3140570B2 (ja) * 1992-07-27 2001-03-05 三菱重工業株式会社 内燃機関の脱硝装置
EP0861972B1 (fr) * 1995-11-17 2006-08-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Dispositif de reglage des emissions d'echappement pour moteurs a combustion interne
US5758493A (en) * 1996-12-13 1998-06-02 Ford Global Technologies, Inc. Method and apparatus for desulfating a NOx trap
JPH11117786A (ja) * 1997-10-17 1999-04-27 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の排気浄化装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0104479A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2796102B1 (fr) 2002-08-16
WO2001004479A1 (fr) 2001-01-18
FR2796102A1 (fr) 2001-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1072763B1 (fr) Système et procédé de traitement des particules et des oxydes d'azote pour un moteur à combustion
EP0997626B1 (fr) Procédé de commande de la purge en oxydes d'azote d'un pot catalytique de traitement des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne
FR2779482A1 (fr) Procede et dispositif de commande de purge en oxydes de soufre d'un pot catalytique de traitement des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne
FR2754853A1 (fr) Procede de reduction des emissions d'oxydes d'azote d'un moteur a combustion interne a allumage par etincelle a injection directe
EP1072764A1 (fr) Système et procédé de traitement des gaz d'échappement d'un moteur à combustion
EP2867514A1 (fr) Groupe moteur avec ligne de recirculation
WO2001004479A1 (fr) Procede et dispositif de purge en oxyde de soufre d'un pot catalytique de traitement des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne
EP1277930B1 (fr) Procédé et dispositif de réduction d'émission polluante
EP4301970A1 (fr) Procédé et système de commande d'un moteur à combustion interne à allumage commandé en phase de levé de pied
EP2078839B1 (fr) Strategie de chauffage rapide pour compenser le vieillissement d'un catalyseur d'oxydation d'un moteur diesel
EP1214509B1 (fr) Procede d'echauffement d'un catalyseur equipant un moteur a combustion interne a injection directe d'essence comprenant plusieurs cylindres
FR2721653A1 (fr) Procédé et dispositif de réduction des émissions de polluants d'un moteur à combustion interne.
FR2770259A1 (fr) Procede de commande de la commutation de la combustion d'un moteur a combustion interne a allumage commande a injection directe
EP1195500B1 (fr) Procédé et dispositif d'amorcage d'un catalyseur
EP1793107B1 (fr) Procédé de controle de l'admission d'un moteur à combustion interne, notamment de type essence ou Diesel, et moteurs utilisant un tel procédé
FR2849468A1 (fr) Systeme de depollution des gaz d'echappement pour un vehicule a moteur thermique
FR2796984A1 (fr) Systeme de regeneration d'un piege a oxydes d'azote
EP1209339B1 (fr) Procédé de gestion du fonctionnement d'un moteur à combustion interne multi-cylindres
EP2444640A1 (fr) Procédé de commande de la régéneration d'un filtre à particules
FR2872861A1 (fr) Systeme de controle de l'inflammation du melange dans un moteur a combustion interne
FR3051227A1 (fr) Procede de commande d'un moteur a allumage commande
FR2804997A1 (fr) Procede d'injection de carburant pour la regeneration d'un piege a oxydes d'azote
FR3122213A1 (fr) Dispositif et procede et d’amorçage du catalyseur de traitement des gaz d’echappement des vehicules automobiles
FR2943720A1 (fr) Procede de regeneration d'un filtre a particules
FR2799503A1 (fr) Groupe motopropulseur suralimente de vehicule automobile comportant un catalyseur

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20020107

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: RENAULT S.A.S.

17Q First examination report despatched

Effective date: 20031009

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE ES GB IT

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Effective date: 20040915