EP1561932A1 - Système d'aide à la régénération de moyens de dépollution intégré dans une ligne d'échappement d'un moteur thermique - Google Patents

Système d'aide à la régénération de moyens de dépollution intégré dans une ligne d'échappement d'un moteur thermique Download PDF

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EP1561932A1
EP1561932A1 EP05290074A EP05290074A EP1561932A1 EP 1561932 A1 EP1561932 A1 EP 1561932A1 EP 05290074 A EP05290074 A EP 05290074A EP 05290074 A EP05290074 A EP 05290074A EP 1561932 A1 EP1561932 A1 EP 1561932A1
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EP
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fuel
parameter
corrected parameter
exhaust
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EP05290074A
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Piet Ameloot
Pascal Folliot
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PSA Automobiles SA
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Peugeot Citroen Automobiles SA
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    • F02D41/0275Introducing 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 NOx trap or adsorbent
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    • F02D41/1475Regulating the air fuel ratio at a value other than stoichiometry

Definitions

  • the present invention relates to a system for aiding regeneration of pollution control means integrated in an exhaust line of an engine thermal motor vehicle.
  • such means of depollution can for example comprise a NOx trap that is a system for reducing polluting emissions thermal engines of motor vehicles.
  • the engine is then associated with means for controlling its operation to switch it between standard mode operation poor and regenerative operation in rich mode, according to parameters different control of the operation of this engine.
  • the trap NOx stores these and when this trap is saturated, it triggers its regeneration by switching the engine to rich operating mode of destocking in which the engine produces reducers, such as for example CO and HC.
  • At least one parameter for controlling the operation of the engine that is to say at least one parameter relating to the injection of fuel into the engine (quantity, phasing, pressure, etc %) and / or at least one parameter of the motor supply air loop (air flow, recycling, turbocharger pressure, etc ).
  • the object of the invention is therefore to propose a system which makes it possible to solve these problems.
  • the subject of the invention is a regeneration aid system of pollution control means integrated in an exhaust line of an engine thermal motor vehicle, by tilting the motor between operation in lean mode and rich mode operation, depending on parameters different control of the operation of this engine, characterized in that has a Lambda probe placed at the outlet of the gases engine exhaust and means for correcting at least one parameter motor operation to regulate closed-loop, the wealth of these exhaust on a target value when the engine is running in rich.
  • this figure shows a regeneration aid system.
  • depollution means designated by the general reference 1 on this figure, integrated for example in an exhaust line 2 of a heat engine 3 of a motor vehicle.
  • This engine is also associated with air supply means designated by the general reference 4 and means for controlling its diet in fuel designated by the general reference 5, comprising for example means with a common rail for supplying the fuel injectors in the cylinders of this engine.
  • the depollution means comprise for example a NOx trap and the control means 6 are then adapted to switch the operation of the motor, between poor standard operation and in rich regeneration mode, according to different parameters of operation check of it.
  • Parameters 7 are then used to drive the motor in poor operation, while the parameters 8 are used to operate the engine in rich regeneration mode.
  • this system also comprises a Lambda probe ⁇ denoted by the general reference 9 in this figure, placed on the output side engine 3 exhaust gas, to measure the wealth exhaust gas from the engine.
  • This probe is connected to the control means 6 to ensure correction of at least one parameter for controlling the operation of the engine in order to regulate in closed loop this wealth of exhaust gases on a value target when the engine is running in rich mode.
  • the corrected engine operation check parameter can be for example the amount of fuel injected into the engine or the fuel injection pressure or the feed air flow of the engine.
  • the parameter corrected to enslave the richness of the exhaust can then be the injection pressure used in this ramp.
  • the duration of the injections are kept constant, this which makes it possible to adapt the total amount of fuel injected into the cylinders and to enslave wealth.
  • Another way to enslave wealth is to act on the amount of fuel injected during one of these injections and especially during the last injection of the series, so as not to disturb too much the operation of the engine in terms of torque, noise, etc.
  • This last injection is generally positioned between 10 ° and 120 ° after PMH.
  • control means 6 are therefore adapted to act on the means of supplying fuel or on the gas loop power supply, to enslave wealth to a target value and therefore to obtain the compromise mentioned above.

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Abstract

Ce système d'aide à la régénération de moyens de dépollution (1) intégrés dans une ligne d'échappement (2) d'un moteur thermique (3) de véhicule automobile, par basculement du moteur entre un fonctionnement en mode pauvre et un fonctionnement en mode riche, selon des paramètres différents de contrôle du fonctionnement de ce moteur, est caractérisé en ce qu'il comporte une sonde Lambda (9) placée au niveau de la sortie des gaz d'échappement du moteur et des moyens de correction d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur (3) pour réguler en boucle fermée, la richesse de ces gaz d'échappement sur une valeur cible quand le moteur fonctionne en mode riche.

Description

La présente invention concerne un système d'aide à la régénération de moyens de dépollution intégrés dans une ligne d'échappement d'un moteur thermique de véhicule automobile.
On sait que de tels moyens de dépollution peuvent par exemple comporter un piège à NOx qui est un système de réduction des émissions polluantes des moteurs thermiques de véhicules automobiles.
Le moteur est alors associé à des moyens de contrôle de son fonctionnement pour basculer celui-ci entre un fonctionnement standard en mode pauvre et un fonctionnement de régénération en mode riche, selon des paramètres différents de contrôle du fonctionnement de ce moteur.
Dans le mode de fonctionnement standard à mode pauvre, le piège à NOx stocke ceux-ci et lorsque ce piège est saturé, on déclenche sa régénération en basculant le moteur en mode de fonctionnement riche de déstockage dans lequel le moteur produit des réducteurs, tels que par exemple CO et HC.
Ceci est assuré de façon classique en modifiant au moins un paramètre de contrôle du fonctionnement du moteur, c'est-à-dire au moins un paramètre relatif à l'injection de carburant dans le moteur (quantité, phasage, pression, etc...) et/ou au moins un paramètre de la boucle d'air d'alimentation du moteur (débit d'air, recyclage, pression du turbocompresseur, etc...).
Les différents réglages de ces paramètres permettent d'atteindre des objectifs prédéterminés de prestations en termes de couple, d'émissions de polluants, de bruit, etc...
Or, dans ce mode de fonctionnement, il faut chercher un compromis entre la régénération du piège à NOx et l'oxydation la plus complète des réducteurs HC et CO.
Le but de l'invention est donc de proposer un système qui permette de résoudre ces problèmes.
A cet effet, l'invention a pour objet un système d'aide à la régénération de moyens de dépollution intégrés dans une ligne d'échappement d'un moteur thermique de véhicule automobile, par basculement du moteur entre un fonctionnement en mode pauvre et un fonctionnement en mode riche, selon des paramètres différents de contrôle du fonctionnement de ce moteur, caractérisé en ce qu'il comporte une sonde Lambda placée au niveau de la sortie des gaz d'échappement du moteur et des moyens de correction d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur pour réguler en boucle fermée, la richesse de ces gaz d'échappement sur une valeur cible quand le moteur fonctionne en mode riche.
Suivant d'autres caractéristiques :
  • le paramètre corrigé est la quantité de carburant injecté dans le moteur ;
  • le paramètre corrigé est la quantité de carburant injecté dans le moteur lors de la dernière injection d'une série d'injections de carburant ;
  • le paramètre corrigé est la pression d'alimentation en carburant d'un système à rampe commune d'alimentation associé au moteur, les durées d'injection de carburant étant maintenues constantes ; et
  • le paramètre corrigé est le débit d'air d'alimentation du moteur.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé qui représente un schéma synoptique illustrant la structure et le fonctionnement d'un système selon l'invention.
On a en effet illustré sur cette figure, un système d'aide à la régénération de moyens de dépollution, désignés par la référence générale 1 sur cette figure, intégrés par exemple dans une ligne d'échappement 2 d'un moteur thermique 3 d'un véhicule automobile.
Ce moteur est également associé à des moyens d'alimentation en air désignés par la référence générale 4 et à des moyens de contrôle de son alimentation en carburant désignés par la référence générale 5, comprenant par exemple des moyens à rampe commune d'alimentation des injecteurs de carburant dans les cylindres de ce moteur.
Le fonctionnement de ces moyens est piloté par des moyens de contrôle désignés par la référence générale 6.
Les moyens de dépollution comprennent par exemple un piège à NOx et les moyens de contrôle 6 sont alors adaptés pour faire basculer le fonctionnement du moteur, entre un fonctionnement en mode standard pauvre et un fonctionnement en mode de régénération riche, selon des paramètres différents de contrôle de fonctionnement de celui-ci.
Ces paramètres sont par exemple illustrés par les références 7 et 8 respectivement sur cette figure.
Les paramètres 7 sont alors utilisés pour piloter le moteur en mode de fonctionnement pauvre, tandis que les paramètres 8 sont utilisés pour faire fonctionner le moteur en mode de régénération riche.
Selon l'invention, ce système comporte également une sonde Lambda λ désignée par la référence générale 9 sur cette figure, placée du côté de la sortie des gaz d'échappement du moteur 3 du véhicule, pour mesurer la richesse des gaz d'échappement du moteur.
Cette sonde est reliée aux moyens de pilotage 6 pour assurer la correction d'au moins un paramètre de contrôle du fonctionnement du moteur afin de réguler en boucle fermée cette richesse des gaz d'échappement sur une valeur cible quand le moteur fonctionne en mode riche.
En effet, pour obtenir un bon compromis entre la régénération du piège à NOx et l'oxydation la plus complète des réducteurs HC et CO en sortie du piège à NOx, un contrôle précis de cette richesse est nécessaire.
Un bouclage de cette richesse permet d'obtenir cette précision.
Le paramètre corrigé de contrôle du fonctionnement du moteur peut par exemple concerner la quantité de carburant injectée dans le moteur ou encore la pression d'injection de carburant ou encore le débit d'air d'alimentation du moteur.
Ainsi par exemple, on sait que les moteurs actuels sont équipés de rampes communes d'alimentation en carburant des cylindres du moteur.
Le paramètre corrigé pour asservir la richesse des gaz d'échappement peut alors être la pression d'injection utilisée dans cette rampe.
Dans ce cas, les durées des injections sont maintenues constantes, ce qui permet d'adapter la quantité totale de carburant injectée dans les cylindres et donc d'asservir la richesse.
On sait également que ces systèmes d'alimentation mettent en oeuvre des séries d'injections multiples de carburant dans les cylindres.
Une autre façon d'asservir la richesse consiste à agir sur la quantité de carburant injectée lors de l'une de ces injections et en particulier lors de la dernière injection de la série, pour ne pas trop perturber le fonctionnement du moteur en termes de couple, de bruit, etc.
Cette dernière injection est en général positionnée entre 10° et 120° après PMH.
Une autre façon encore d'asservir la richesse est d'agir sur le débit d'air d'alimentation du moteur des moyens 4.
Selon le paramètre corrigé, les moyens de pilotage 6 sont donc adaptés pour agir sur les moyens d'alimentation en carburant ou sur la boucle des gaz d'alimentation du moteur, afin d'asservir la richesse à une valeur cible et donc obtenir le compromis évoqué précédemment.

Claims (5)

  1. Système d'aide à la régénération de moyens de dépollution (1) intégrés dans une ligne d'échappement (2) d'un moteur thermique (3) de véhicule automobile, par basculement du moteur entre un fonctionnement en mode pauvre et un fonctionnement en mode riche, selon des paramètres différents de contrôle du fonctionnement de ce moteur, caractérisé en ce qu'il comporte une sonde Lambda (9) placée au niveau de la sortie des gaz d'échappement du moteur et des moyens de correction d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur (3) pour réguler en boucle fermée, la richesse de ces gaz d'échappement sur une valeur cible quand le moteur fonctionne en mode riche.
  2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le paramètre corrigé est la quantité de carburant injecté dans le moteur.
  3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le paramètre corrigé est la quantité de carburant injecté dans le moteur lors de la dernière injection d'une série d'injections de carburant.
  4. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le paramètre corrigé est la pression d'alimentation en carburant d'un système à rampe commune d'alimentation associé au moteur, les durées d'injection de carburant étant maintenues constantes.
  5. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le paramètre corrigé est le débit d'air d'alimentation du moteur.
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