EP1815118A1 - Dispositif et procede de determination de la quantite de nox emise par un moteur diesel de vehicule automobile et systemes de diagnostic et de controle du fonctionnement du moteur comprenant un tel dispositif. - Google Patents

Dispositif et procede de determination de la quantite de nox emise par un moteur diesel de vehicule automobile et systemes de diagnostic et de controle du fonctionnement du moteur comprenant un tel dispositif.

Info

Publication number
EP1815118A1
EP1815118A1 EP05822931A EP05822931A EP1815118A1 EP 1815118 A1 EP1815118 A1 EP 1815118A1 EP 05822931 A EP05822931 A EP 05822931A EP 05822931 A EP05822931 A EP 05822931A EP 1815118 A1 EP1815118 A1 EP 1815118A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinder
mixture
determining
combustion
admitted
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.)
Granted
Application number
EP05822931A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1815118B1 (fr
Inventor
David Gimbres
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.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles 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 Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Publication of EP1815118A1 publication Critical patent/EP1815118A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1815118B1 publication Critical patent/EP1815118B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime 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
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/025—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining temperatures inside the cylinder, e.g. combustion temperatures
    • F02D35/026—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining temperatures inside the cylinder, e.g. combustion temperatures using an estimation
    • 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
    • F02D41/0275—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 NOx trap or adsorbent
    • 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
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/146—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration
    • F02D41/1461—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration of the exhaust gases emitted by the engine
    • F02D41/1462—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration of the exhaust gases emitted by the engine with determination means using an estimation

Definitions

  • Device and method for determining the amount of NOx emitted by a diesel engine of a motor vehicle and systems for diagnosing and monitoring the operation of the engine comprising such a device.
  • the present invention relates to a device for determining the amount of NOx emitted by a motor vehicle diesel engine associated with common rail fuel supply means for the cylinders thereof, of the type comprising means for acquiring the fuel. pressure in at least one cylinder of the engine and means for determining the oxygen mass fraction of the mixture admitted into the cylinder.
  • the invention also relates to systems for diagnosing and monitoring the operation of the engine using such a device.
  • the amount of nitrogen oxides, or NOx, emitted by a diesel engine is an important factor in the operation thereof.
  • the engine is also generally associated with depollution means arranged in the exhaust line thereof, such as for example a NOx trap, and the operation of the engine is then controlled to optimize the operation of the pollution control means.
  • the engine can thus be controlled according to several modes of operation by changing the quantities of fuel and air injected into the cylinders. For example, the engine can run in rich mode for regeneration of the NOx trap.
  • a bad adjustment of the engine due for example to the aging of the injectors and / or the cylinders, has the effect of increasing the emission of NOx.
  • the amount of NOx emitted by a diesel engine is representative of the state of operation of the engine.
  • Devices for determining the amount of NOx emitted by a motor vehicle diesel engine associated with common roll feed means thereof use the engine control values to determine the amount of NOx emitted, such as example of injection maps, and / or air flow EGR maps if the engine is associated with an exhaust gas recirculation loop (EGR).
  • EGR exhaust gas recirculation loop
  • the characteristics of the engine evolve over time due to the aging of its organs, such as its injectors and cylinders.
  • the amount of NOx determined can be highly erroneous.
  • Other systems for determining the amount of NOx emitted by a diesel engine determines the average temperature of the ignited mixture in the cylinders to deduce a quantity of NOx at steady state and consequently the mass of NOx emitted per cycle. engine by the engine.
  • the object of the present invention is to solve the aforementioned problem by proposing a device for determining the amount of NOx emitted by a diesel engine which is precise, low in computation time and which determines in real time the amount of NOx emitted by engine.
  • the subject of the invention is a device for determining the amount of NOx emitted by a motor vehicle diesel engine associated with common rail fuel supply means for the cylinders thereof, of the type comprising means for acquiring the pressure in at least one cylinder of the engine and means for determining the oxygen mass fraction of the mixture admitted into the cylinder, characterized in that it comprises means for determining a temperature of the flame front during the combustion of the mixture admitted into the cylinder;
  • means for determining the mass of fuel burned in the cylinder means for calculating the amount of NOx emitted by the combustion of the mixture in the cylinder as a function of the pressure acquired, the oxygen mass fraction of the mixture, the temperature of the flame front and the mass of burned fuel determined .
  • the aforementioned device comprises at least one of the following features:
  • the means for determining the mass of fuel burned in the cylinder comprise means for determining the instantaneous quantity of heat released during the combustion of the mixture admitted into the cylinder and means for determining the instantaneous mass of fuel burned in the cylinder; cylinders according to the latter and the heating potential of the fuel injected into the cylinder;
  • the means for determining the instantaneous quantity of heat released during the combustion of the mixture are adapted to determine it from the first principle of thermodynamics as a function of the crankshaft angle of the cylinder and the pressure therein ;
  • the means for determining the temperature of the flame front comprise means for determining the temperature of the admitted unburned mixture during the combustion thereof and means for determining the temperature of the flame front in the cylinder as a function of this temperature of the admitted unburned mixture;
  • thermodynamic model of isentropic compression according to the relation:
  • T n nTb 1 T nb and P nb are respectively the temperature of the unburned admitted mixture and the corresponding pressure in the cylinder during the combustion of the mixture, T ⁇ b and P 0 are respectively a reference temperature and a reference pressure of the mixture admitted in the cylinder to a predetermined time before the start of the combustion of the admitted mixture, and k is a predetermined polytropic coefficient;
  • the means for determining the temperature of the mixture admitted during combustion thereof comprise:
  • o P o ⁇ V Q nb nx R - means for determining the flame front temperature is adapted to determine a theoretical adiabatic temperature of the flame front;
  • the means for determining the adiabatic temperature of the flame front are adapted to determine it from a thermodynamic model for the conservation of the enthalpy of the reagents and the products of the the combustion of the admixture admitted into the cylinder as a function of the temperature of the admitted unburned mixture during the combustion thereof and the oxygen mass fraction thereof;
  • thermodynamic model of conservation of enthalpy is a polynomial model of the first or second order
  • the polynomial model is a model according to the relation:
  • T d c s + c 2 x T n b + c 3 x XO 2
  • ad T the adiabatic temperature of the flame front
  • XO 2 is the mass fraction of oxygen in the mixture, and this, Cz and C 3 are predetermined coefficients
  • the polynomial model is a model according to the relation:
  • T ad C 1 + C 2 x Tnb + C 3 x XO 2 + C 4 x P
  • T ad is the adiabatic temperature of the flame front
  • XO 2 is the oxygen mass fraction of the mixture
  • P is the pressure in the cylinder
  • ci, Cz, C 3 , C 4 are predetermined coefficients
  • the polynomial model is a model according to the relation:
  • T ad is the adiabatic temperature of the flame front
  • XO 2 is the oxygen mass fraction of the mixture
  • P is the pressure in the cylinder
  • C 2, C 3, C 4 and C 5 are predetermined coefficients
  • the means for determining the quantity of NOx emitted by the combustion of the mixture admitted into the cylinder are suitable for determining it from a chemical model of NOx production during the combustion of the mixture in the cylinder; and - the chemical model is a model according to the relation:
  • QN ⁇ is the latter uencing instantaneous NOx ity emitted by the engine
  • P is the pressure in the cylinder
  • T ad is the adiabatic temperature of the flame front in the cylinder
  • XO 2 is the mass fraction of oxygen in the mixture admitted into the cylinder
  • MCB is the instant mass of fuel burned in the cylinder
  • MCI is the mass of fuel injected into the cylinder
  • b, c and d are predetermined parameters.
  • the subject of the invention is also a method for determining the amount of NOx emitted by a motor vehicle diesel engine comprising common rail fuel supply means for the cylinders thereof, of the type comprising an acquisition step. the pressure in at least one cylinder of the engine, and a step of determining the oxygen mass fraction of the mixture admitted into the cylinder, characterized in that it comprises a step of: determining the temperature of the flame front during the combustion of the mixture admitted into the cylinder;
  • the subject of the invention is also a system for diagnosing malfunction of a motor vehicle diesel engine, characterized in that it comprises a device of the aforementioned type, means for comparing the quantity of NOx emitted at a predetermined threshold and means for triggering an alarm when the amount of NOx is greater than this threshold.
  • the invention also relates to a system for controlling the operation of a motor vehicle diesel engine associated with NOx depollution means arranged in an exhaust line thereof, characterized in that it comprises a device of the aforementioned type, means for calculating the amount of NOx stored in the depollution means as a function of the amount of NOx determined by the device and control means, as a function of the amount of NOx stored, of the operation of the engine for pilot the operation of the means of depollution.
  • the invention also relates to a system for controlling the operation of a motor vehicle diesel engine, characterized in that it comprises a device of the aforementioned type and adjustment means adapted to adjust the operation of the supply means according to the quantity of NOx emitted determined to correct drifts of the operation thereof.
  • this system is characterized in that the engine is associated with means for recirculating part of the exhaust gas at the inlet thereof, and in that the adjustment means are furthermore adapted to adjust the operation of the recirculation means as a function of the quantity of NOx emitted determined, to correct drifts of the operation of the supply means and / or recirculation.
  • FIG. 1 is a schematic view of a diesel engine propulsion unit of a motor vehicle associated with a device according to the invention.
  • FIG. 2 is a schematic view in more detail of the device according to the invention.
  • FIG. 3 is a flowchart of the operation of the device according to the invention.
  • FIG. 4 is a graph of results returned by the device according to the invention during a test campaign.
  • a diesel engine 10 of a motor vehicle is associated with means 12 with a common fuel supply ramp for its cylinders, for example comprising a common supply rail delivering fuel under high pressure to clean piloted injectors. to inject into the engine cylinders 10 of the fuel in the form of multiple injections for example.
  • the engine 10 is also associated with a loop 14 for recirculating part of the exhaust gas, or EGR, at the inlet thereof.
  • the recirculation loop 14 comprises a bypass line 16 of an exhaust line 18 of the engine 10.
  • This bypass line 16 is capable of taking exhaust gases at the outlet of the engine 10 and delivering them to means 20 for admitting air / exhaust gas mixture at the inlet of the Engine 10.
  • These intake means 20 also receive air from an air inlet 22 and deliver to the engine 10 an air / exhaust gas mixture.
  • means 24 of pollution control are arranged in the exhaust line 18.
  • the means 24 of depollution comprise by for example a NOx trap adapted to store NOx and destock them in a non-polluting form for their discharge into the atmosphere.
  • a unit 30 for controlling the operation of the engine.
  • the unit 30 is connected to means 32 for acquiring (i) the pressure in each cylinder of the engine, comprising for example a piezoelectric deformation sensor arranged in the cylinder head adapted to measure the pressure of the combustion chamber of the (ii) the engine speed, comprising for example a speed sensor, (iii) the desired engine torque by the driver of the vehicle, comprising, for example, a sensor of the position of the accelerator pedal of the vehicle, and iv) the motor angle, comprising for example a hall effect sensor arranged on the motor shaft.
  • the pressure in each cylinder of the engine comprising for example a piezoelectric deformation sensor arranged in the cylinder head adapted to measure the pressure of the combustion chamber of the (ii) the engine speed, comprising for example a speed sensor, (iii) the desired engine torque by the driver of the vehicle, comprising, for example, a sensor of the position of the accelerator pedal of the vehicle, and iv) the motor angle, comprising for example a hall effect sensor arranged on the motor shaft
  • the unit 30 is also connected to means 34 for acquiring the air flow at the engine inlet, for example a flow meter arranged in the air inlet 22 of the intake means 20.
  • the unit 30 is adapted to determine injection instructions for the feed means 12, in particular a pilot injection set point and a main injection set point for each cylinder and for each engine cycle, as a function of the speed, the torque and the crankshaft angle of the cylinder, the latter being determined by the unit 30 as a function of the engine angle acquired.
  • the unit 30 also determines, for the engine cycle, an airflow EGR setpoint for the intake means 20 as a function of the speed, the torque and the crankshaft angle of the cylinder.
  • the unit 30 is also adapted to implement a strategy for controlling the operation of the means 24 of depollution in controlling the phasing and / or the quantity of fuel injected into the cylinders in order to control the storage / retrieval states of the depollution means 24.
  • the engine 10 is associated with a device according to the invention for determining the amount of NOx emitted by it.
  • This device determines such an amount based on the amount of admixture burned into the combustion chamber of each cylinder during the propagation therein of a flame front, the admitted mixture in a cylinder being defined as the sum quantities of fresh air, exhaust gas and fuel admitted into the cylinder.
  • this device is implemented by a subunit 36 of the unit 30.
  • the device can also be implemented by a dedicated information processing unit. .
  • the amount of NOx emitted by the engine is determined according to a chemical model of the production of NOx during the combustion of the mixture admitted into a cylinder of the engine.
  • This model has the variable oxygen mass fraction XO 2 of the mixture admitted into the cylinder, the instantaneous mass MCB of fuel burned in the cylinder, the pressure P in the cylinder and a theoretical temperature Tad of the flame front propagating in the chamber. the combustion of the cylinder, and preferably, a theoretical adiabatic temperature of the flame front, as will be explained in more detail later.
  • the device for determining the amount of NOx emitted by the engine 10 comprises means 50 for determining the oxygen mass fraction XO 2 of the admitted mixture to be burned in the cylinder during a motor cycle. These means 50 receive as input the acquired airflow DA and the TEGR rate of recycled exhaust gas at the engine inlet.
  • the TEGR rate of the recycled exhaust gas is determined by the unit 30 as a function of the airflow DA acquired and the operating point of the motor, for example from a predetermined map stored in the unit 30.
  • the means 50 also receive the total amount MCI of fuel injected into the cylinder for the engine cycle and are adapted to determine the richness of the mixture admitted according to it, as is known per se. This MCI quantity is determined by the unit 30 as a function of the injection instructions delivered to the supply means 12, for example by summing up the quantities of fuel injected into the cylinder for the engine cycle.
  • the means 50 for determining the oxygen mass fraction is determined by the unit 30 as a function of the injection instructions delivered to the supply means 12, for example by summing up the quantities of fuel injected into the cylinder for the engine cycle.
  • XO 2 of the mixture determines it according to the richness of the admitted mixture and the TEGR rate determined on the basis of a combustion balance of the admitted mixture, the mass fraction of oxygen XO 2 admitted being classically directly proportional to the richness and at the rate of EGR, as is known per se in the state of the art
  • the device according to the invention also comprises means 52 for determining the instantaneous quantity MCB of fuel burned in the cylinder during the engine cycle.
  • the means 52 comprise means 54 for determining the instantaneous amount of heat released by the combustion of the mixture in the cylinder during the combustion phase of the cycle thereof. This determination is made as a function of the acquired pressure P in the combustion chamber of the cylinder and the crankshaft angle ⁇ of the cylinder, from the first principle of thermodynamics, according to the relation:
  • d ⁇ is a predetermined variation of the crankshaft angle ⁇ of the cylinder
  • dQ is the amount of instantaneous heat released by the combustion of the mixture during the variation d ⁇ of the crankshaft angle
  • V and P are the volume of the combustion chamber and the pressure therein at the start time of the variation d ⁇ of the crankshaft angle respectively
  • dV and dP are the variations of the volume of the combustion chamber and the pressure in the this one corresponding to the variation d ⁇ of the crank angle respectively
  • k a predetermined polytropic coefficient
  • This quantity of heat dQ determined is delivered to means 56 for determining the amount of fuel burned corresponding.
  • the means 56 are able to determine this amount of fuel by dividing the amount of heat dQ by the value of the mass energy content of the fuel used in the engine, or PCI for lower heat potential (in J / kg).
  • the value PCI is for example mapped in the means 56.
  • the device according to the invention also comprises means 58 for determining the temperature T nb of the admitted unburnt mixture at a moment after the start of the combustion of the mixture in the cylinder.
  • This temperature T nb of the admitted unburned mixture is calculated by making a hypothesis of isentropic compression of the admitted unburned mixture since a moment before the start of the combustion.
  • This temperature T n b of the unburned admitted mixture is then used for the determination of the theoretical adiabatic temperature T ad of the flame front propagating inside the combustion chamber of the cylinder, as will be explained in more detail by the after.
  • the means 58 for determining the temperature T nb comprise means 60 for determining the number of moles n of the admitted mixture present in the combustion chamber of the cylinder before the start of the combustion as a function of the air flow DA acquired, the rate TEGR of recycled exhaust gas at the engine inlet and the total amount of fuel injected MCI into the cylinder.
  • the number n of moles is then delivered to means 62 for determining the temperature T ⁇ b of the admitted mixture at a predetermined time before the start of the combustion in the cylinder, for example corresponding to a crankshaft angle ⁇ ° included in the range corners crankshaft [-60 °; -20 °] before the top dead center (TDC) of the cylinder cycle.
  • the detection of the instant of the start of combustion of the mixture is carried out by means 64 for comparing the instantaneous quantity dQ of heat released by the combustion of the admitted mixture, determined by the means 54, at a predetermined threshold.
  • the means 62 then determine the temperature T ⁇ b considering the mixture admitted as a perfect gas according to the relation:
  • V 0 and P 0 are the volume of the combustion chamber and the pressure therein at the predetermined time before the start of combustion of the admitted mixture, and R is the constant of the perfect gases .
  • V 0 and P 0 are for example stored in the means 62 following the last acquisition of the pressure P in the cylinder for the crankshaft angle ⁇ ° included in the range of crankshaft angles [-60 ° ; - 20 °] before the top dead center of the cylinder cycle, the crankshaft angle ⁇ ° corresponding to the volume V 0 of the combustion chamber of the cylinder.
  • the temperature T b and the pressure P 0 before the start of combustion are supplied as reference temperature and pressure means 66 for determining the temperature T nb of the mixture taken not burned during the combustion, that is to say during the propagation of the flame front in the combustion chamber of the cylinder.
  • the means 66 determine the latter from a thermodynamic model of isentropic compression of the compression phase of the cylinder cycle according to the relation:
  • the means 66 determine the temperature T n b continuously for a period of time corresponding to the combustion of the mixture admitted into the cylinder. This period corresponds for example to the range of crank angle [0; 120 °] after TDC if the engine load is partial or the range [-15; 120 °] with respect to the TDC if the engine load is substantially maximum.
  • the determined temperature T n b is delivered to means 68 for determining the adiabatic temperature T ad of the flame front during the combustion of the mixture admitted into the combustion chamber of the cylinder.
  • Hinitial (P, T nb , XO 2 ) final H (P, T ad 5 XO 2 ) (4)
  • Hjnitiai is the enthalpy of the admitted mixture before the combustion start time thereof and Hfj na ⁇ * enthalpy are admitted burnt gases from the combustion of the mixture taken in by the flame front.
  • this enthalpy conservation model is approximated by a polynomial model, the temperature T of the adiabatic flame front being determined by the means 68 according to the relationship:
  • T ad c 1 + c 2 xT nb + c 3 xXO 2 (5)
  • C 1 , C 2 and C 3 are predetermined coefficients.
  • the correlation between the adiabatic temperature determined according to equation (5) and an adiabatic temperature determined from a complex model thereof based on equation (4) has a correlation coefficient R 2 substantially equal to 99.43. %.
  • the means 68 also receive as input the pressure P measured in the combustion chamber of the cylinder and determine the adiabatic temperature of the flame front according to the relation:
  • T ad c 1 + c 2 xT nb + c 3 x XO 2 + c 4 xP (6)
  • ci, C 2 , C 3 , C 4 are predetermined coefficients.
  • the introduction of the pressure P into the cylinder in relation (6) makes it possible to obtain a coefficient R 2 substantially equal to 99.5%.
  • the means 68 also receive as input the pressure P measured in the combustion chamber of the cylinder and determine the adiabatic temperature of the flame front according to the relation:
  • the means 68 determine the ad adabatic temperature of the flame front in a simple and inexpensive way in computing time, while determining it reliably.
  • the device according to the invention comprises means 70 for calculating the instantaneous quantity of NOx emitted by the combustion of the mixture admitted into the cylinder as a function of the pressure P in it, of the adiabatic temperature T ad of the front of the cylinder. flame, the oxygen mass fraction XO 2 of the mixture and the instant mass MCB of burned fuel. This calculation is made from a chemical model of NOx production in the predetermined cylinder, for example according to the relation:
  • NOx is the instantaneous amount of NOx emitted from the combustion of the admixture admitted into the cylinder in grams per kilogram of fuel injected into the cylinder per crankshaft degree
  • b, c and d are predetermined parameters.
  • the instantaneous quantity NO x of NOx produced during the combustion of the mixture in the cylinder is therefore substantially equal to that emitted by the engine 10.
  • FIG. 3 is a flow diagram of the operation of the device for determining the amount of NOx emitted by the engine just described.
  • the operation consists of 50 to select the reference i of the cylinder in which the next combustion mixture takes place. Then, at 52, the total fuel mass MCI, the air flow DA and the EGR rate injected TEGR in this cylinder i are determined.
  • a next step 54 then consists in determining, as a function of the values determined at 52, the richness of the admitted mixture and then the oxygen mass fraction XO 2 of the mixture admitted into the cylinder i.
  • the operation of the device according to the invention then consists in determining the instantaneous quantity of heat released by the combustion of the mixture admitted into cylinder i according to equation (1) and comparing it, at 58, with the value detection threshold of the instant of start of combustion of the mixture.
  • process 58 loops on step 56.
  • a subsequent step 60 of the operation is a temperature determination step
  • Step 60 is then followed by a step 62 of determining the temperature T nb of the admitted unburned mixture at a moment after the start of combustion according to equation (3).
  • Step 62 is continued by determining the adiabatic temperature T ac of the flame front according to relation (5) as a function of the temperature T nb of the admitted unburned mixture, of the oxygen mass fraction XO 2 of the mixture, and the pressure P of the cylinder i if the relation (6) or the relation (7) is used.
  • the instantaneous mass MCB of fuel burned in the cylinder i is then determined at 64 as a function of the amount of heat determined previously, as described above.
  • step 66 determining the instantaneous quantity QN OX of NOx emitted by the combustion of the mixture in the cylinder i according to relation (8).
  • a test is performed at 68 to know if the combustion of the mixture in the cylinder i is complete, for example by testing whether the instantaneous quantity of heat dQ determined is less than a second predetermined threshold value.
  • step 68 then loops on step 50 for the choice of a new cylinder i. If the result of this test is negative, a new instantaneous quantity of heat dQ is determined at 70.
  • Step 70 then loops on step 62 for the determination of a new instantaneous quantity QN OX of NOx emitted by the combustion of the mixture in the cylinder i at a moment following the combustion, by the implementation of the steps 62 , 64 and 66.
  • the device of the invention implements a determination algorithm requiring a small sum of calculations, while allowing the determination of the amount of NOx emitted by the engine in real time and instantaneously, that is to say including at each moment of the combustion phase of the cylinder.
  • the device comprises a chain for acquiring the pressure in a single cylinder of the engine and the device is able to determine the quantity of NOx emitted by the combustion of the mixture admitted into this cylinder and to multiply the amount of NOx determined by the number of cylinders of the engine to obtain the total amount of NOx emitted by the engine.
  • the device comprises a pressure acquisition chain in any number of engine cylinders, and is capable of determining the quantity of NOx emitted by these systems and multiplying this
  • N last by -, where N is the number of cylinders of the motor, in order to obtain the
  • FIG. 4 illustrates the accuracy of the determination of the amount of NOx emitted by the engine implemented by the device according to the invention.
  • the amount of NOx determined using a model. complex physical production of NOx, and the ordinate corresponding amounts obtained by the device according to the invention.
  • the device according to the invention thus makes it possible in a simple way to obtain an important precision for a large operating range of the engine.
  • a first system is a system for diagnosing the malfunction of the engine 10. In fact, if the emission of NOx is abnormally high, a malfunction of the engine 10 can be diagnosed.
  • the diagnostic system comprises for this purpose a device according to the invention that delivers the instantaneous amount of NOx emitted by the engine to means for comparing it to a predetermined threshold.
  • Means for triggering an alarm receive the results of this comparison and trigger an alarm, for example the activation of an indicator light arranged on the dashboard of the vehicle, when the amount of NOx determined is greater than this threshold.
  • a system controlling the operation of the diesel engine 10 for controlling the storage and retrieval states of the pollution control means 24 based on the amount of NOx emitted by the engine.
  • Such a system comprises for example a device for determining the amount of NOx emitted by the engine according to the invention delivering this amount to means for calculating the amount of NOx stored in the means 24 of depollution according to it .
  • the quantity of stored NOx determined is then delivered to means for comparing it with first and second predetermined thresholds.
  • Means for triggering the regeneration of the depollution means 24 receive the result of this comparison and trigger the operation of the engine 10 in the regeneration mode of the depollution means 24 when the amount of NOx stored therein is greater than first threshold, and disable such a mode of operation of the engine 10 when the amount of NOx stored is less than the second threshold.
  • the regeneration of the depollution means is then triggered according to information that remains relevant throughout the life of the vehicle.
  • the operation of the engine associated with the control of the means 24 of depollution is then optimized.
  • a system for controlling the operation of the motor 10 comprising the device according to the invention and means for adjusting the operation of the means 12 for supplying the motor 10.
  • the adjustment means are adapted to adjust the operation of the power supply means 12 as a function of the amount of NOx emitted determined by the device in order to correct drifts in the operation thereof.
  • the means for adjusting the feed means 12 are adapted to adjust the phasing and / or the quantities of fuel injected into the cylinders to minimize the emission of NOx by the engine 10.
  • the adjustment means may also be adapted to regulate the operation of the recirculation loop 14 as a function of the amount of NOx emitted by the engine 10 to correct drifts in the operation of the supply means 12 and / or the recirculation loop 14 so as to also to minimize NOx emission.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

Dispositif et procédé de détermination de la quantité de NOx émise par un moteur Diesel de véhicule automobile et systèmes de diagnostic et de contrôle du fonctionnement du moteur comprenant un tel dispositif.
La présente invention concerne un dispositif de détermination de la quantité de NOx émise par un moteur Diesel de véhicule automobile associé à des moyens à rampe commune d'alimentation en carburant des cylindres de celui-ci, du type comprenant des moyens d'acquisition de la pression dans au moins un cylindre du moteur et des moyens de détermination de la fraction massique en oxygène du mélange admis dans le cylindre.
L'invention concerne également des systèmes de diagnostic et de contrôle du fonctionnement du moteur utilisant un tel dispositif.
La quantité d'oxydes d'azote, ou NOx, émise par un moteur Diesel est une donnée importante du fonctionnement de celui-ci.
En effet, l'émission des NOx, qui sont des molécules polluantes, doit être minimisée. A cet effet, la quantité de carburant et le débit d'air injectés dans les cylindres sont déterminés pour minimiser la formation de NOx lors de la combustion du mélange dans les cylindres. Le moteur est en outre généralement associé à des moyens de dépollution agencés dans la ligne d'échappement de celui-ci, comme par exemple un piège à NOx, et le fonctionnement du moteur est alors commandé pour optimiser le fonctionnement des moyens de dépollution. Le moteur peut ainsi être commandé selon plusieurs modes de fonctionnement par modification des quantités de carburant et d'air injectés dans les cylindres. Par exemple, le moteur peut fonctionner en mode riche pour la régénération du piège à NOx.
Un mauvais réglage du moteur, dû par exemple au vieillissement des injecteurs et/ou des cylindres, a pour effet d'augmenter l'émission de NOx. Ainsi, la quantité de NOx émise par un moteur Diesel est représentative de l'état du fonctionnement du moteur.
La connaissance précise de la quantité de NOx émise par le moteur permet d'optimiser le fonctionnement de celui-ci, ainsi que la quantité de polluant rejetée dans l'atmosphère par le véhicule. Des dispositifs de détermination de la quantité de NOx émise par un moteur Diesel de véhicule automobile associé à des moyens à rampe commune d'alimentation des cylindres de celui-ci utilisent les valeurs de réglage du moteur pour déterminer la quantité de NOx émise, comme par exemple des cartographies d'injection, et/ou des cartographies EGR de débit d'air si le moteur est associé à une boucle de recirculation des gaz d'échappement (EGR).
Toutefois, de tels systèmes ne se fondent pas sur les caractéristiques réelles du fonctionnement du moteur mais sur des valeurs de réglages prédéterminées en sortie d'usine.
Or, les caractéristiques du moteur évoluent au cours du temps du fait du vieillissement de ses organes, comme par exemple ses injecteurs et ses cylindres. Ainsi, en cas de dérives importantes de ces caractéristiques, la quantité de NOx déterminée peut être fortement erronée. D'autres systèmes de détermination de la quantité de NOx émise par un moteur Diesel détermine la température moyenne du mélange enflammé dans les cylindres pour en déduire une quantité de NOx à l'état d'équilibre et par suite la masse de NOx émise par cycle moteur par le moteur.
Toutefois, dans certaines conditions, les résultats renvoyés par de tels systèmes présentent une précision relativement faible et de tels systèmes ne permettent pas de calculer la quantité de NOx à chaque instant de la phase de combustion des cylindres du moteur.
Le but de la présente invention est de résoudre le problème susmentionné en proposant un dispositif de détermination de la quantité de NOx émise par un moteur Diesel qui soit précis, peu gourmand en temps de calcul et qui détermine en temps réel la quantité de NOx émise par le moteur.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de détermination de la quantité de NOx émise par un moteur Diesel de véhicule automobile associé à des moyens à rampe commune d'alimentation en carburant des cylindres de celui-ci, du type comprenant des moyens d'acquisition de la pression dans au moins un cylindre du moteur et des moyens de détermination de la fraction massique en oxygène du mélange admis dans le cylindre, caractérisé en ce qu'il comprend - des moyens de détermination d'une température du front de flamme lors de la combustion du mélange admis dans le cylindre ;
- des moyens de détermination de la masse de carburant brûlée dans le cylindre ; - des moyens de calcul de la quantité de NOx émise par la combustion du mélange dans le cylindre en fonction de la pression acquise, de la fraction massique en oxygène du mélange, de la température du front de flamme et de la masse de carburant brûlée déterminées.
Selon des modes de réalisation particuliers, le dispositif susmentionné comprend l'une au moins des caractéristiques suivantes :
- les moyens de détermination de la masse de carburant brûlée dans le cylindre comprennent des moyens de détermination de la quantité instantanée de chaleur dégagée lors de la combustion du mélange admis dans le cylindre et des moyens de détermination de la masse instantanée de carburant brûlée dans le cylindres en fonction de cette dernière et du potentiel calorifique du carburant injecté dans le cylindre ;
- les moyens de détermination de la quantité instantanée de chaleur dégagée lors de la combustion du mélange sont adaptés pour déterminer celle- ci à partir du premier principe de la thermodynamique en fonction de l'angle vilebrequin du cylindre et de la pression dans celui-ci ;
- les moyens de détermination de la température du front de flamme comprennent des moyens de détermination de la température du mélange admis non brûlé pendant la combustion de celui-ci et des moyens de détermination de la température du front de flamme dans le cylindre en fonction de cette température du mélange admis non brûlé ;
- les moyens de détermination de la température du mélange admis non brûlé pendant la combustion de celui-ci sont adaptés pour déterminer celle- ci à partir d'un modèle thermodynamique de compression isentropique selon la relation :
Tn nTb1 où Tnb et Pnb sont respectivement la température du mélange admis non brûlé et la pression correspondante dans le cylindre pendant la combustion du mélange, T^b et P0 sont respectivement une température et une pression de référence du mélange admis dans le cylindre à un instant prédéterminé avant le début de la combustion du mélange admis, et k est un coefficient polytropique prédéterminé ;
- il comprend des moyens de détermination de la quantité instantanée de chaleur dégagée lors de la combustion du mélange admis dans le cylindre et des moyens de détermination de l'instant du début de la combustion du mélange admis propres à comparer la quantité instantanée de chaleur déterminée à une valeur seuil prédéterminée et à déterminer l'instant de début de la combustion lorsque la quantité instantanée de chaleur déterminée est supérieure à la valeur seuil ;
- les moyens de détermination de la température du mélange admis pendant la combustion de celui-ci comprennent :
- des moyens de détermination du nombre de moles du mélange admis dans le cylindre ; et
- des moyens de détermination de la température T^b de référence à partir d'un modèle thermodynamique du mélange admis en fonction du nombre de moles du mélange admis et de la pression P0 dans les cylindres à l'instant prédéterminé avant le début de combustion ;
- les moyens de détermination de la température T^b de référence sont adaptés pour déterminer celle-ci selon la relation : o Po χ VQ nb n x R - les moyens de détermination de la température du front de flamme sont adaptés pour déterminer une température adiabatique théorique du front de flamme ;
- les moyens de détermination de la température adiabatique du front de flamme sont adaptés pour déterminer celle-ci à partir d'un modèle thermodynamique de conservation de l'enthalpie des réactifs et des produits de la combustion du mélange admis dans le cylindre en fonction de la température du mélange admis non brûlé pendant la combustion de celui-ci et de la fraction massique en oxygène de celui-ci ;
- le modèle thermodynamique de conservation de l'enthalpie est un modèle polynomial du premier ou du second ordre ;
- le modèle polynomial est un modèle selon la relation :
Tad = cl + c 2 x Tnb + c3 x XO2 où Tad est la température adiabatique du front de flamme, XO2 est la fraction massique en oxygène du mélange, et c-i, Cz et C3 sont des coefficients prédéterminés ;
- le modèle polynomial est un modèle selon la relation :
Tad = C1 + C2 x Tnb + C3 x XO2 + C4 x P où Tad est la température adiabatique du front de flamme, XO2 est la fraction massique en oxygène du mélange, P est la pression dans le cylindre, et c-i, Cz, C3, C4 sont des coefficients prédéterminés ;
- le modèle polynomial est un modèle selon la relation :
Tad ~ cl + C2 x Tnb + C3 χ XO2 + C4 x P + C5 xXO2 2 où Tad est la température adiabatique du front de flamme, XO2 est la fraction massique en oxygène du mélange, P est la pression dans le cylindre, et ci, C2, C3, C4 et C5 sont des coefficients prédéterminés ;
- les moyens de détermination de la quantité de NOx émise par la combustion du mélange admis dans le cylindre sont adaptés pour déterminer celle-ci à partir d'un modèle chimique de production de NOx lors de la combustion du mélange dans le cylindre ; et - le modèle chimique est un modèle selon la relation :
où QNθχest la ciuantité instantanée de NOx émise par le moteur, P est la pression dans le cylindre, Tad est la température adiabatique du front de flamme dans le cylindre, XO2 est la fraction massique en oxygène du mélange admis dans le cylindre, MCB est la masse instantanée de carburant brûlé dans le cylindre, MCI est la masse de carburant injectée dans le cylindre, et b, c et d sont des paramètres prédéterminés.
L'invention a également pour objet un procédé de détermination de la quantité de NOx émise par un moteur Diesel de véhicule automobile comprenant des moyens à rampe commune d'alimentation en carburant des cylindres de celui-ci, du type comprenant une étape d'acquisition de la pression dans au moins un cylindre du moteur, et une étape de détermination de la fraction massique en oxygène du mélange admis dans le cylindre, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de : - détermination de la température du front de flamme lors de la combustion du mélange admis dans le cylindre ;
- détermination de la masse de carburant brûlée dans le cylindre ; et
- de calcul de la quantité de NOx émise par la combustion du mélange dans le cylindre en fonction de la pression acquise, de la fraction massique en oxygène du mélange, de la température du front de flamme et de la masse de carburant brûlée déterminées.
L'invention a également pour objet un système de diagnostic du dysfonctionnement d'un moteur Diesel de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif du type susmentionné, des moyens de comparaison de la quantité de NOx émise à un seuil prédéterminé et des moyens de déclenchement d'une alarme lorsque la quantité de NOx est supérieure à ce seuil.
L'invention a également pour objet un système de contrôle du fonctionnement d'un moteur Diesel de véhicule automobile associé à des moyens de dépollution des NOx agencés dans une ligne d'échappement de celui-ci, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif du type susmentionné, des moyens de calcul de la quantité de NOx stockée dans les moyens de dépollution en fonction de la quantité de NOx déterminée par le dispositif et des moyens de commande, en fonction de la quantité de NOx stockée, du fonctionnement du moteur pour piloter le fonctionnement des moyens de dépollution.
L'invention a également pour objet un système de contrôle du fonctionnement d'un moteur Diesel de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif du type susmentionné et des moyens de réglage adaptés pour régler le fonctionnement des moyens d'alimentation en fonction de la quantité de NOx émise déterminée, pour corriger des dérives du fonctionnement de ceux-ci. Selon une autre caractéristique, ce système est caractérisé en ce que le moteur est associé à des moyens de recirculation d'une partie des gaz d'échappement en entrée de celui-ci, et en ce que les moyens de réglage sont en outre adaptés pour régler le fonctionnement des moyens de recirculation en fonction de la quantité de NOx émise déterminée, pour corriger des dérives du fonctionnement des moyens d'alimentation et/ou de recirculation.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en relation avec les dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique d'une unité de propulsion à moteur Diesel d'un véhicule automobile associé à un dispositif selon l'invention.
- la figure 2 est une vue schématique plus en détail du dispositif selon l'invention ;
- la figure 3 est un organigramme du fonctionnement du dispositif selon l'invention ; et - la figure 4 est un graphique de résultats renvoyés par le dispositif selon l'invention lors d'une campagne de test.
Sur la figure 1 , un moteur Diesel 10 de véhicule automobile est associé à des moyens 12 à rampe commune d'alimentation en carburant de ses cylindres, par exemple comprenant une rampe commune d'alimentation délivrant du carburant sous haute pression à des injecteurs pilotés propres à injecter dans les cylindres du moteur 10 du carburant sous la forme d'injections multiples par exemple.
Le moteur 10 est également associé à une boucle 14 de recirculation d'une partie des gaz d'échappement, ou EGR, en entrée de celui-ci. La boucle 14 de recirculation comprend une ligne de dérivation 16 d'une ligne 18 d'échappement du moteur 10. Cette ligne de dérivation 16 est propre à prélever des gaz d'échappement en sortie du moteur 10 et à délivrer ceux-ci à des moyens 20 d'admission de mélange air/gaz d'échappement en entrée du moteur 10. Ces moyens 20 d'admission reçoivent également de l'air en provenance d'une entrée d'air 22 et délivrent au moteur 10 un mélange air/gaz d'échappement.
A des fins de traitement des émissions de polluants du moteur 10, et notamment l'émission d'oxydes d'azote, ou NOx, des moyens 24 de dépollution sont agencés dans la ligne d'échappement 18. Les moyens 24 de dépollution comprennent par exemple un piège à NOx adapté pour stocker des NOx et déstocker ceux-ci sous une forme non polluante pour leur rejet dans l'atmosphère. De manière classique, le fonctionnement du moteur et des organes qui viennent d'être décrits est commandé par une unité 30 de commande du fonctionnement du moteur.
L'unité 30 est connectée à des moyens 32 d'acquisition de (i) la pression dans chaque cylindre du moteur, comprenant par exemple un capteur de déformation piézoélectrique agencé dans la culasse du cylindre adapté pour mesurer la pression la chambre de combustion de celui-ci, (ii) du régime moteur, comprenant par exemple un capteur de régime, (iii) du couple moteur désiré par le conducteur du véhicule, comprenant par exemple un capteur de la position de la pédale d'accélérateur du véhicule, et (iv) de l'angle moteur, comprenant par exemple un capteur à effet hall agencé sur l'arbre moteur.
L'unité 30 est également connectée à des moyens 34 d'acquisition du débit d'air en entrée du moteur, par exemple un débit-mètre agencé dans l'entrée d'air 22 des moyens 20 d'admission.
L'unité 30 est adaptée pour déterminer des consignes d'injection pour les moyens 12 d'alimentation, notamment une consigne d'injection pilote et une consigne d'injection principale pour chaque cylindre et pour chaque cycle moteur, en fonction du régime, du couple et de l'angle vilebrequin du cylindre, ce dernier étant déterminé par l'unité 30 en fonction de l'angle moteur acquis.
L'unité 30 détermine également, pour le cycle moteur, une consigne EGR de débit d'air pour les moyens 20 d'admission en fonction du régime, du couple et de l'angle vilebrequin du cylindre.
L'unité 30 est également adaptée pour mettre en œuvre une stratégie de pilotage du fonctionnement des moyens 24 de dépollution en commandant le phasage et/ou la quantité de carburant injectée dans les cylindres afin de piloter les états de stockage/déstockage des moyens 24 de dépollution.
Le moteur 10 est associé à un dispositif conforme à l'invention de détermination de la quantité de NOx émise par celui-ci. Ce dispositif détermine une telle quantité en se basant sur la quantité de mélange admis brûlé dans la chambre de combustion de chaque cylindre lors de la propagation dans celle-ci d'un front de flamme, le mélange admis dans un cylindre étant défini comme la somme des quantités d'air frais, de gaz d'échappement et de carburant admise dans le cylindre.
Dans l'exemple illustré sur la figure 1 , ce dispositif est mis en œuvre par une sous-unité 36 de l'unité 30. Dans une autre variante, le dispositif peut également être mis en œuvre par une unité de traitement d'informations dédiée.
Il va maintenant être décrit, en relation avec les figures 2 et 3, l'agencement et le fonctionnement du dispositif de détermination de la quantité de NOx émise par le moteur 10.
La quantité de NOx émise par le moteur est déterminée en fonction d'un modèle chimique de la production de NOx lors de la combustion du mélange admis dans un cylindre du moteur. Ce modèle a pour variable la fraction massique en oxygène XO2 du mélange admis dans le cylindre, la masse instantanée MCB de carburant brûlée dans le cylindre, la pression P dans le cylindre et une température théorique Tad du front de flamme se propageant dans la chambre de combustion du cylindre, et de manière préférentielle, une température adiabatique théorique du front de flamme, comme cela sera expliqué plus en détail par la suite.
Le dispositif de détermination de la quantité de NOx émise par le moteur 10 comprend des moyens 50 de détermination de la fraction massique en oxygène XO2 du mélange admis devant être brûlé dans le cylindre lors d'un cycle moteur. Ces moyens 50 reçoivent en entrée le débit d'air DA acquis et le taux TEGR de gaz d'échappement recyclé en entrée du moteur.
Le taux TEGR de gaz d'échappement recyclé est déterminé par l'unité 30 en fonction du débit d'air DA acquis et du point de fonctionnement du moteur, par exemple à partir d'une cartographie prédéterminée mémorisée dans l'unité 30.
Les moyens 50 reçoivent également la quantité MCI totale de carburant injectée dans le cylindre pour le cycle moteur et sont adaptés pour déterminer la richesse du mélange admis en fonction de celle-ci, comme cela est connu en soi. Cette quantité MCI est déterminée par l'unité 30 en fonction des consignes d'injection délivrées aux moyens 12 d'alimentation, par exemple en sommant les quantités de carburant injectées dans le cylindre pour le cycle moteur. Les moyens 50 de détermination de la fraction massique en oxygène
XO2 du mélange déterminent alors celle-ci en fonction de la richesse du mélange admis et du taux TEGR déterminés en se fondant sur un bilan de combustion du mélange admis, la fraction massique d'oxygène XO2 admise étant classiquement directement proportionnelle à la richesse et au taux d'EGR, comme cela est connu en soi dans l'état de la technique
Le dispositif selon l'invention comprend également des moyens 52 de détermination de la quantité instantanée MCB de carburant brûlée dans le cylindre lors du cycle moteur.
A cet effet, les moyens 52 comprennent des moyens 54 de détermination de la quantité instantanée de chaleur dégagée par la combustion du mélange dans le cylindre lors de la phase de combustion du cycle de celui- ci. Cette détermination est réalisée en fonction de la pression acquise P dans la chambre de combustion du cylindre et l'angle vilebrequin α du cylindre, à partir du premier principe de la thermodynamique, selon la relation :
dα k - 1 ^ dα aaj où dα est une variation prédéterminée de l'angle vilebrequin α du cylindre, dQ est la quantité de chaleur instantanée dégagée par la combustion du mélange pendant la variation dα de l'angle vilebrequin, V et P sont le volume de la chambre de combustion et la pression dans celle-ci à l'instant de début de la variation dα de l'angle vilebrequin respectivement, dV et dP sont les variations du volume de la chambre de combustion et de la pression dans celle-ci correspondant à la variation dα de l'angle vilebrequin respectivement, et k un coefficient polytropique prédéterminé.
Cette quantité de chaleur dQ déterminée est délivrée à des moyens 56 de détermination de la quantité de carburant brûlée correspondante. Les moyens 56 sont propres à déterminer cette quantité de carburant en divisant la quantité de chaleur dQ par la valeur du contenu énergétique massique du carburant utilisé dans le moteur, ou PCI pour potentiel calorifique inférieur (en J/kg). La valeur PCI est par exemple cartographiée dans les moyens 56.
Le dispositif selon l'invention comprend également des moyens 58 de détermination de la température Tnb du mélange admis non brûlé à un instant après le début de la combustion du mélange dans le cylindre. Cette température Tnb du mélange admis non brûlé est calculée en faisant une hypothèse de compression isentropique du mélange admis non brûlé depuis un instant qui précède le début de la combustion. Cette température Tnb du mélange admis non brûlé est ensuite utilisée pour la détermination de la température adiabatique théorique Tad du front de flamme se propageant à l'intérieur de la chambre de combustion du cylindre, comme cela sera expliqué plus en détail par la suite.
Les moyens 58 de détermination de la température Tnb comprennent des moyens 60 de détermination du nombre de môles n du mélange admis présent dans la chambre de combustion du cylindre avant le début de la combustion en fonction du débit d'air DA acquis, du taux TEGR de gaz d'échappement recyclé en entrée du moteur et de la quantité totale de carburant injecté MCI dans le cylindre. Le nombre n de môles est alors délivré à des moyens 62 de détermination de la température T^b du mélange admis à un instant prédéterminé avant le début de la combustion dans le cylindre, par exemple correspondant à un angle vilebrequin α° compris dans la plage d'angles vilebrequin [-60° ; -20°] avant le point mort haut (PMH) du cycle du cylindre. La détection de l'instant du début de combustion du mélange est réalisée par des moyens 64 de comparaison de la quantité instantanée dQ de chaleur dégagée par la combustion du mélange admis, déterminée par les moyens 54, à un seuil prédéterminé.
Lorsque la quantité dQ de chaleur atteint cette valeur seuil, le début de la combustion du mélange admis est détecté et le calcul de la température Tnb du mélange admis non brûlé pendant la combustion est déclenché.
Les moyens 62 déterminent alors la température T^b en considérant le mélange admis comme un gaz parfait selon la relation :
nb ~ n x R {2) où V0 et P0 sont le volume de la chambre de combustion et la pression dans celle-ci à l'instant prédéterminé avant le début de combustion du mélange admis, et R est la constante des gaz parfaits.
Les valeurs de V0 et de P0 sont par exemple mémorisées dans les moyens 62 à la suite de la dernière acquisition de la pression P dans le cylindre pour l'angle vilebrequin α° compris dans la plage d'angles vilebrequin [-60° ; - 20°] avant le point mort haut du cycle du cylindre, l'angle vilebrequin α° correspondant au volume V0 de la chambre de combustion du cylindre.
La température T^b et la pression P0 avant le début de combustion sont délivrées comme température et pression de référence à des moyens 66 de détermination de la température Tnb du mélange admis non brûlé pendant la combustion, c'est-à-dire lors de la propagation du front de flamme dans la chambre de combustion du cylindre. Les moyens 66 déterminent cette dernière à partir d'un modèle thermodynamique de compression isentropique de la phase de compression du cycle du cylindre selon la relation :
Les moyens 66 déterminent la température Tnb de manière continue pendant une période de temps correspondant à la combustion du mélange admis dans le cylindre. Cette période correspond par exemple à la plage d'angles vilebrequin [0 ; 120°] après le PMH si la charge du moteur est partielle ou la plage [-15 ; 120°] par rapport au PMH si la charge du moteur est sensiblement maximale.
La température Tnb déterminée est délivrée à des moyens 68 de détermination de la température adiabatique Tad du front de flamme lors de la combustion du mélange admis dans la chambre de combustion du cylindre.
Ces derniers déterminent la température Tad à partir d'un modèle thermodynamique de conservation de l'enthalpie des réactifs et des produits de la combustion du mélange selon la relation :
Hinitial(P,Tnb,XO2) = Hfinal(P,Tad 5XO2) (4) où Hjnitiai est l'enthalpie du mélange admis avant l'instant de début de combustion de celui-ci et Hfjnaι es* l'enthalpie admis des gaz brûlés issus de la combustion du mélange admis par le front de flamme.
De manière avantageuse, ce modèle de conservation de l'enthalpie est approximé par un modèle polynomial, la température Tad adiabatique du front de flamme étant déterminée par les moyens 68 selon la relation :
Tad = c1 + c2 xTnb + c3 xXO2 (5) où C1, C2 et C3 sont des coefficients prédéterminés. La corrélation entre la température adiabatique déterminée selon la relation (5) et une température adiabatique déterminée à partir d'un modèle complexe de celle-ci basée sur l'équation (4) présente un coefficient de corrélation R2 sensiblement égal à 99,43%.
Dans un autre mode de réalisation, les moyens 68 reçoivent également en entrée la pression P mesurée dans la chambre de combustion du cylindre et déterminent la température adiabatique du front de flamme selon la relation :
Tad = c1 + c2 xTnb + c3 x XO2 + c4 xP (6) où c-i, C2, C3, C4 sont des coefficients prédéterminés. L'introduction de la pression P dans le cylindre dans la relation (6) permet d'obtenir un coefficient R2 sensiblement égal à 99,5%. Dans un autre mode de réalisation, les moyens 68 reçoivent également en entrée la pression P mesurée dans la chambre de combustion du cylindre et déterminent la température adiabatique du front de flamme selon la relation :
1~aci = C1 + C2 x Tnb + c3 x XO2 + c4 x P + c5 x XO2 (7) où Ci, c2) C3, C4 et C5 sont des coefficients prédéterminés. L'introduction du carré de la fraction massique XO2 dans la relation
(7) permet d'obtenir un coefficient R2 sensiblement égal à 99,97%.
Ainsi, les moyens 68 déterminent la température Tad adiabatique du front de flamme d'une manière simple et peu coûteuse en temps de calcul, tout en déterminant celle-ci de manière fiable. Enfin, le dispositif selon l'invention comprennent des moyens 70 de calcul de la quantité instantanée de NOx émise par la combustion du mélange admis dans le cylindre en fonction de la pression P dans celui-ci, de la température adiabatique Tad du front de flamme, de la fraction massique en oxygène XO2 du mélange et de la masse instantanée MCB de carburant brûlé. Ce calcul est réalisé à partir d'un modèle chimique de production de NOx dans le cylindre prédéterminé par exemple selon la relation :
oùQNOxest la quantité instantanée de NOx émise par la combustion du mélange admis dans le cylindre en gramme par kilogramme de carburant injecté dans le cylindre par degré vilebrequin, et b, c et d sont des paramètres prédéterminés.
Du fait du décalage temporel entre les phases de combustion dans les cylindres qui n'ont jamais lieu simultanément, la quantité instantanée QNOxde NOx produite lors de la combustion du mélange dans le cylindre est donc sensiblement égale à celle émise par le moteur 10.
La figure 3 est un organigramme du fonctionnement du dispositif de détermination de la quantité de NOx émise par le moteur venant d'être décrit.
Successivement au démarrage du véhicule, le fonctionnement consiste en 50 à sélectionner la référence i du cylindre au sein duquel la prochaine combustion de mélange a lieu. Ensuite, en 52, la masse totale de carburant MCI, le débit d'air DA et le taux EGR injectés TEGR dans ce cylindre i sont déterminés.
Une étape 54 suivante consiste alors à déterminer, en fonction des valeurs déterminées en 52, la richesse du mélange admis puis la fraction massique en oxygène XO2 du mélange admis dans le cylindre i.
Le fonctionnement du dispositif selon l'invention consiste alors en 56 à déterminer la quantité instantanée de chaleur dQ dégagée par la combustion du mélange admis dans le cylindre i selon la relation (1 ) et à comparer celle-ci, en 58, à la valeur de seuil de détection de l'instant de début de combustion du mélange.
Tant que cet instant n'est pas détecté, c'est-à-dire tant que la quantité dQ est inférieure au seuil de détection, le processus 58 boucle sur l'étape 56.
Si l'instant de début de combustion est détecté en 58, une étape 60 suivante du fonctionnement est une étape de détermination de la température
T^3 du mélange à l'instant prédéterminé avant le début de combustion de celui- ci selon la relation (2).
L'étape 60 est alors suivie d'une étape 62 de détermination de la température Tnb du mélange admis non brûlé à un instant après le début de combustion selon la relation (3). L'étape 62 se poursuit par la détermination de la température adiabatique Tacj du front de flamme selon la relation (5) en fonction de la température Tnb du mélange admis non brûlé, de la fraction massique en oxygène XO2 du mélange, et de la pression P du cylindre i si la relation (6) ou la relation (7) est utilisée. La masse instantanée MCB de carburant brûlée dans le cylindre i est ensuite déterminée en 64 en fonction de la quantité de chaleur déterminée précédemment, comme cela a été décrit plus haut.
Le fonctionnement se poursuit alors par une étape 66 de détermination de la quantité instantanée QNOX de NOx émise par la combustion du mélange dans le cylindre i selon la relation (8).
A la suite de la détermination de la quantité QNOX. un test est réalisé en 68 pour savoir si la combustion du mélange dans le cylindre i est terminée, par exemple en testant si la quantité instantanée de chaleur dQ déterminée est inférieure à une seconde valeur de seuil prédéterminée.
Si le résultat de ce test est positif, l'étape 68 boucle alors sur l'étape 50 pour le choix d'un nouveau cylindre i. Si le résultat de ce test est négatif, une nouvelle quantité instantanée de chaleur dQ est déterminée en 70.
L'étape 70 boucle alors sur l'étape 62 pour la détermination d'une nouvelle quantité instantanée QNOX de NOx émise par la combustion du mélange dans le cylindre i à un instant suivant de la combustion, par la mise en œuvre des étapes 62, 64 et 66.
Le dispositif selon l'invention met en œuvre un algorithme de détermination nécessitant une somme de calculs peu importante, tout en permettant la détermination de la quantité de NOx émise par le moteur en temps réel et de manière instantanée, c'est-à-dire y compris à chaque instant de la phase de combustion du cylindre.
D'autres modes de réalisation du dispositif selon l'invention sont possibles.
Par exemple, en variante, le dispositif comprend une chaîne d'acquisition de la pression dans un seul cylindre du moteur et le dispositif est propre à déterminer la quantité de NOx émise par la combustion du mélange admis dans ce cylindre et à multiplier la quantité de NOx déterminée par le nombre de cylindres du moteur afin d'obtenir la quantité de NOx totale émise par le moteur.
En variante, la dispositif comprend une chaîne d'acquisition de pression dans un nombre n quelconque de cylindres du moteur, et est propre à déterminer la quantité de NOx émise par ces systèmes et à multiplier cette
N dernière par — , où N est le nombre de cylindres du moteur, afin d'obtenir la
quantité de NOx totale émise par le moteur.
La figure 4 illustre la précision de la détermination de la quantité de NOx émise le moteur mise en œuvre par le dispositif selon l'invention. En abscisse, il est représenté, pour différents points de fonctionnement d'un moteur Diesel de test, la quantité de NOx déterminée à l'aide d'un modèle physique complexe de production de NOx, et en ordonnée les quantités correspondantes obtenues par le dispositif selon l'invention.
Le dispositif selon l'invention permet donc de manière simple d'obtenir une précision importante pour une grande plage de fonctionnement du moteur.
Ainsi, il est possible d'utiliser un tel dispositif dans des systèmes plus complexes de diagnostic et/ou de contrôle du fonctionnement du moteur Diesel 10 utilisant des informations sur la quantité de NOx émise par le moteur.
Un premier système est un système de diagnostic du dysfonctionnement du moteur 10. En effet, si l'émission de NOx est anormalement élevée, un dysfonctionnement du moteur 10 peut être diagnostiqué.
Le système de diagnostic comprend à cet effet un dispositif selon l'invention qui délivre la quantité instantanée de NOx émise par le moteur à des moyens de comparaison de celle-ci à un seuil prédéterminé. Des moyens de déclenchement d'une alarme reçoivent les résultats de cette comparaison et déclenchent une alarme, par exemple l'activation d'un voyant lumineux agencé sur la planche de bord du véhicule, lorsque la quantité de NOx déterminée est supérieure à ce seuil. II est également possible d'envisager un système contrôlant le fonctionnement du moteur Diesel 10 pour le pilotage des états de stockage et de déstockage des moyens 24 de dépollution se basant sur la quantité de NOx émise par le moteur.
Un tel système comprend par exemple un dispositif de détermination de la quantité de NOx émise par le moteur conforme à l'invention délivrant cette quantité à des moyens de calcul de la quantité de NOx stockée dans les moyens 24 de dépollution en fonction de celle-ci.
La quantité de NOx stockée déterminée est alors délivrée à des moyens de comparaison de celle-ci à des premier et second seuils prédéterminés. Des moyens de déclenchement de la régénération des moyens 24 de dépollution reçoivent le résultat de cette comparaison et déclenchent le fonctionnement du moteur 10 en mode de régénération des moyens 24 de dépollution lorsque la quantité de NOx stockée dans ceux-ci est supérieure au premier seuil, et désactivent un tel mode de fonctionnement du moteur 10 lorsque la quantité de NOx stockée est inférieure au second seuil.
La régénération des moyens de dépollution est alors déclenchée en fonction d'une information qui reste pertinente tout au long de la vie du véhicule. Le fonctionnement du moteur associé au pilotage des moyens 24 de dépollution est alors optimisé.
Il est également possible d'envisager un système de contrôle du fonctionnement du moteur 10 comprenant le dispositif conforme à l'invention et des moyens de réglage du fonctionnement des moyens 12 d'alimentation du moteur 10. Les moyens de réglage sont adaptés pour régler le fonctionnement des moyens 12 d'alimentation en fonction de la quantité de NOx émise déterminée par le dispositif afin de corriger des dérives du fonctionnement de ceux-ci. Par exemple, les moyens de réglage des moyens 12 d'alimentation sont propres à régler le phasage et/ou les quantités de carburant injectées dans les cylindres pour minimiser l'émission de NOx par le moteur 10.
Les moyens de réglage peuvent également être adaptés pour régler le fonctionnement la boucle 14 de recirculation en fonction de la quantité de NOx émise par le moteur 10 pour corriger des dérives du fonctionnement des moyens 12 d'alimentation et/ou la boucle 14 de recirculation afin également de minimiser l'émission de NOx.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de détermination de la quantité de NOx émise par un moteur Diesel (10) de véhicule automobile associé à des moyens (12) à rampe commune d'alimentation en carburant des cylindres de celui-ci, du type comprenant des moyens (32) d'acquisition de la pression dans au moins un cylindre du moteur et des moyens (50) de détermination de la fraction massique en oxygène du mélange admis dans le cylindre, caractérisé en ce qu'il comprend
- des moyens (58, 68) de détermination d'une température du front de flamme lors de la combustion du mélange admis dans le cylindre ;
- des moyens (52) de détermination de la masse de carburant brûlée dans le cylindre ; et
- des moyens (70) de calcul de la quantité de NOx émise par la combustion du mélange dans le cylindre en fonction de la pression acquise, de la fraction massique en oxygène du mélange, de la température du front de flamme et de la masse de carburant brûlée déterminées.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens (52) de détermination de la masse de carburant brûlée dans le cylindre comprennent des moyens (54) de détermination de la quantité instantanée de chaleur dégagée lors de la combustion du mélange admis dans le cylindre et des moyens (56) de détermination de la masse instantanée de carburant brûlée dans le cylindres en fonction de cette dernière et du potentiel calorifique du carburant injecté dans le cylindre.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (54) de détermination de la quantité instantanée de chaleur dégagée lors de la combustion du mélange sont adaptés pour déterminer celle-ci à partir du premier principe de la thermodynamique en fonction de l'angle vilebrequin du cylindre et de la pression dans celui-ci.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (58, 68) de détermination de la température du front de flamme comprennent des moyens (58) de détermination de la température du mélange admis non brûlé pendant la combustion de celui-ci et des moyens (68) de détermination de la température du front de flamme dans le cylindre en fonction de cette température du mélange admis non brûlé.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens (58) de détermination de la température du mélange admis non brûlé pendant la combustion de celui-ci sont adaptés pour déterminer celle-ci à partir d'un modèle thermodynamique de compression isentropique selon la relation :
où Tnb et pnb sont respectivement la température du mélange admis non brûlé et la pression correspondante dans le cylindre pendant la combustion du mélange, T^b et P0 sont respectivement une température et une pression de référence du mélange admis dans le cylindre à un instant prédéterminé avant le début de la combustion du mélange admis, et k est un coefficient polytropique prédéterminé.
6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (54) de détermination de la quantité instantanée de chaleur dégagée lors de la combustion du mélange admis dans le cylindre et des moyens (64) de détermination de l'instant du début de la combustion du mélange admis propres à comparer la quantité instantanée de chaleur déterminée à une valeur seuil prédéterminée et à déterminer l'instant de début de combustion lorsque la quantité instantanée de chaleur déterminée est supérieure à la valeur seuil.
7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les moyens (58) de détermination de la température du mélange admis pendant la combustion de celui-ci comprennent : - des moyens (60) de détermination du nombre de môles du mélange admis dans le cylindre ; et
- des moyens (62) de détermination de la température T°b de référence à partir d'un modèle thermodynamique du mélange admis en fonction du nombre de môles du mélange admis et de la pression P0 dans les cylindres à l'instant prédéterminé avant le début de combustion.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens (62) de détermination de la température T^b de référence sont adaptés pour déterminer celle-ci selon la relation : τo _ P° χV° nb n x R
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédente, caractérisé en ce que les moyens (58, 68) de détermination de la température du front de flamme sont adaptés pour déterminer une température adiabatique théorique du front de flamme.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 8 et la revendication 9 prises ensemble, caractérisé en ce que les moyens (68) de détermination de la température adiabatique du front de flamme sont adaptés pour déterminer celle-ci à partir d'un modèle thermodynamique de conservation de l'enthalpie des réactifs et des produits de la combustion du mélange admis dans le cylindre en fonction de la température du mélange admis non brûlé pendant la combustion de celui-ci et de la fraction massique en oxygène de celui-ci.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le modèle thermodynamique de conservation de l'enthalpie est un modèle polynomial du premier ou du second ordre.
12. Dispositif selon la revendication 11 , caractérisé en ce que le modèle polynomial est un modèle selon la relation :
Tad = c1 + c2 x Tnb + c3 x XO2 où Tad est la température adiabatique du front de flamme, XO2 est la fraction massique en oxygène du mélange, et c-i, C2 et C3 sont des coefficients prédéterminés.
13. Dispositif selon la revendication 11 , caractérisé en ce que le modèle polynomial est un modèle selon la relation : Tad = c1 + c2 x Tnb + c3 x XO2 + c4 x P où Tad est la température adiabatique du front de flamme, XO2 est la fraction massique en oxygène du mélange, P est la pression dans le cylindre, et c-i, C2, C3, c4 sont des coefficients prédéterminés.
14. Dispositif selon la revendication 11 , caractérisé en ce que le modèle polynomial est un modèle selon la relation :
Tad = C1 + C2 x Tnb + C3 x XO2 + C4 x P + C5 x XO2 2 où Tad est la température adiabatique du front de flamme, XO2 est la fraction massique en oxygène du mélange, P est la pression dans le cylindre, et ci, Cz, C3, c4 et C5 sont des coefficients prédéterminés.
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce les moyens (70) de détermination de la quantité de NOx émise par la combustion du mélange admis dans le cylindre sont adaptés pour déterminer celle-ci à partir d'un modèle chimique de production de
NOx lors de la combustion du mélange dans le cylindre.
16. Dispositif selon la revendication 15 et la revendication 9 prises ensemble, caractérisé en ce que le modèle chimique est un modèle selon la relation :
In(P) + 1 f Tad - c ^l MCB
QN 1NOυXx = — b x —X —O2 x eχP ^ —d x — XO2 J x MCI où QNOxest la quantité instantanée de NOx émise par le moteur, P est la pression dans le cylindre, Taci est la température adiabatique du front de flamme dans le cylindre, XO2 est la fraction massique en oxygène du mélange admis dans le cylindre, MCB est la masse instantanée de carburant brûlé dans le cylindre, MCI est la masse de carburant injectée dans le cylindre, et b, c et d sont des paramètres prédéterminés.
17. Système de diagnostic du dysfonctionnement d'un moteur Diesel de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, des moyens de comparaison de la quantité de NOx émise à un seuil prédéterminé et des moyens de déclenchement d'une alarme lorsque la quantité de NOx est supérieure à ce seuil.
18. Système de contrôle du fonctionnement d'un moteur Diesel de véhicule automobile associé à des moyens de dépollution des NOx agencés dans une ligne d'échappement de celui-ci, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 16, des moyens de calcul de la quantité de NOx stockée dans les moyens de dépollution en fonction de la quantité de NOx déterminée par le dispositif et des moyens de commande, en fonction de la quantité de NOx stockée, du fonctionnement du moteur pour piloter le fonctionnement des moyens de dépollution.
19. Système de contrôle du fonctionnement d'un moteur Diesel de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 16 et des moyens de réglage adaptés pour régler le fonctionnement des moyens d'alimentation en fonction de la quantité de NOx émise déterminée, pour corriger des dérives du fonctionnement de ceux-ci.
20. Système selon la revendication 19, caractérisé en ce que le moteur est associé à des moyens de recirculation d'une partie des gaz d'échappement en entrée de celui-ci, et en ce que les moyens de réglage sont en outre adaptés pour régler le fonctionnement des moyens de recirculation en fonction de la quantité de NOx émise déterminée, pour corriger des dérives du fonctionnement des moyens d'alimentation et/ou de recirculation.
21. Procédé de détermination de la quantité de NOx émise par un moteur Diesel (10) de véhicule automobile comprenant des moyens (12) à rampe commune d'alimentation en carburant des cylindres de celui-ci, du type comprenant une étape d'acquisition de la pression dans au moins un cylindre du moteur, et une étape (54) de détermination de la fraction massique en oxygène du mélange admis dans le cylindre, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de :
- détermination (en 62) de la température du front de flamme lors de la combustion du mélange admis dans le cylindre ; - détermination (en 64) de la masse de carburant brûlée dans le cylindre ; et
- de calcul (en 66) de la quantité de NOx émise par la combustion du mélange dans le cylindre en fonction de la pression acquise, de la fraction massique en oxygène du mélange, de la température du front de flamme et de la masse de carburant brûlée déterminées.
EP05822931A 2004-11-26 2005-11-25 Dispositif et procede de determination de la quantite de nox emise par un moteur diesel de vehicule automobile et systemes de diagnostic et de controle du fonctionnement du moteur comprenant un tel dispositif. Expired - Lifetime EP1815118B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0412597A FR2878569B1 (fr) 2004-11-26 2004-11-26 Dispositif et procede de determination de la quantite de nox emise par un moteur diesel de vehicule automobile et systemes de diagnostic et de controle de fonctionnement du moteur comprenant un tel dispositif
PCT/FR2005/002941 WO2006056702A1 (fr) 2004-11-26 2005-11-25 Dispositif et procede de determination de la quantite de nox emise par un moteur diesel de vehicule automobile et systemes de diagnostic et de controle du fonctionnement du moteur comprenant un tel dispositif.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1815118A1 true EP1815118A1 (fr) 2007-08-08
EP1815118B1 EP1815118B1 (fr) 2008-04-02

Family

ID=34951987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP05822931A Expired - Lifetime EP1815118B1 (fr) 2004-11-26 2005-11-25 Dispositif et procede de determination de la quantite de nox emise par un moteur diesel de vehicule automobile et systemes de diagnostic et de controle du fonctionnement du moteur comprenant un tel dispositif.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20080010973A1 (fr)
EP (1) EP1815118B1 (fr)
JP (1) JP2008522071A (fr)
AT (1) ATE391231T1 (fr)
DE (1) DE602005005849T2 (fr)
ES (1) ES2303699T3 (fr)
FR (1) FR2878569B1 (fr)
WO (1) WO2006056702A1 (fr)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006053805B4 (de) * 2006-11-15 2020-12-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine zur Ermittlung einer in einem Brennraum befindlichen Füllung
SE534864C2 (sv) * 2007-03-15 2012-01-24 Scania Cv Ab Arrangemang och förfarande hos en dieselmotor
DE102007048650B4 (de) * 2007-10-10 2011-06-09 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung der Verbrennung von Dieselkraftstoffen mit unterschiedlichen Cetanzahlen in einer Diesel-Brennkraftmaschine
DE102008004221A1 (de) * 2008-01-14 2009-07-16 Robert Bosch Gmbh Bestimmung einer während des Betriebs einer Brennkraftmaschine auftretenden NOx- und Rußemission
US20090183551A1 (en) * 2008-01-18 2009-07-23 Gerald Thomas Fattic NOx mass estimating unit and method
US7779679B2 (en) * 2008-04-14 2010-08-24 Gm Global Technology Operations, Inc. Fuel system diagnostics by analyzing cylinder pressure signal
JP2009264176A (ja) * 2008-04-23 2009-11-12 Yanmar Co Ltd ガスエンジン制御装置
FR2933736B1 (fr) * 2008-07-10 2012-07-20 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de controle instantane des emissions d'oxydes d'azote
US8301356B2 (en) * 2008-10-06 2012-10-30 GM Global Technology Operations LLC Engine out NOx virtual sensor using cylinder pressure sensor
DE102009000329A1 (de) * 2008-10-13 2010-04-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
US8364420B2 (en) * 2009-03-02 2013-01-29 GM Global Technology Operations LLC Combustion temperature estimation system and method for an engine management system
DE102009021793B4 (de) 2009-05-18 2020-08-06 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren zum Bestimmen der Stickoxidemission im Brennraum eines Dieselmotors
DE102009029257B3 (de) * 2009-09-08 2010-10-28 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Identifikation einer Luft- und/oder Kraftstoffdosierungsabweichung
ES2427763T3 (es) * 2009-12-23 2013-10-31 Fpt Motorenforschung Ag Método y dispositivo para controlar un sistema RGE en un motor de combustión
CN102192019A (zh) * 2010-03-02 2011-09-21 通用汽车环球科技运作公司 用于发动机管理系统的燃烧温度估计系统和方法
US20130160521A1 (en) * 2010-06-30 2013-06-27 International Engine Intellectual Property Company, Llc System and method of generating selective catalyst reduction dosing estimate for a diesel engine
JP5644220B2 (ja) * 2010-07-13 2014-12-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
DE102010046491B4 (de) 2010-09-24 2022-05-05 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren zum Bestimmen einer Schadstoffemission im Brennraum eines Dieselmotors
EP2439386A1 (fr) * 2010-10-06 2012-04-11 Nicholas Michael Zayan Détection de glissement d'ammoniac SCR
KR101234638B1 (ko) * 2010-11-18 2013-02-19 현대자동차주식회사 질소산화물의 양을 예측하는 방법 및 이를 이용한 배기 장치
KR101234637B1 (ko) * 2010-11-18 2013-02-19 현대자동차주식회사 질소산화물의 양을 예측하는 방법 및 이를 이용한 배기 장치
DE102011017036B4 (de) * 2011-04-14 2015-02-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Regelung der NOx-Konzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine
SG2014006506A (en) * 2011-08-16 2014-05-29 Transocean Sedco Forex Ventures Ltd Measurement of diesel engine emissions
US9677493B2 (en) 2011-09-19 2017-06-13 Honeywell Spol, S.R.O. Coordinated engine and emissions control system
US9650934B2 (en) 2011-11-04 2017-05-16 Honeywell spol.s.r.o. Engine and aftertreatment optimization system
US20130111905A1 (en) 2011-11-04 2013-05-09 Honeywell Spol. S.R.O. Integrated optimization and control of an engine and aftertreatment system
FR2982824B1 (fr) * 2011-11-17 2013-11-22 IFP Energies Nouvelles Procede de commande en regime transitoire d'un systeme de propulsion hybride d'un vehicule
FR2999648B1 (fr) * 2012-12-18 2017-12-01 Continental Automotive France Procede de determination de la concentration en oxydes d'azote a la sortie d'un moteur a combustion interne
DE102014210841A1 (de) * 2014-06-06 2015-12-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Ermitteln einer Stickoxid-Emission beim Betrieb einer Brennkraftmaschine
US9863346B2 (en) 2014-10-03 2018-01-09 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for estimating nitrogen oxides out of an engine
EP3051367B1 (fr) 2015-01-28 2020-11-25 Honeywell spol s.r.o. Approche et système de manipulation de contraintes pour des perturbations mesurées avec une prévisualisation incertaine
EP3056706A1 (fr) 2015-02-16 2016-08-17 Honeywell International Inc. Approche de modélisation de système de post-traitement et d'identification de modèle
DE102015206135A1 (de) * 2015-04-07 2016-10-13 Robert Bosch Gmbh Ermitteln von Stickoxiden im Abgas einer Brennkraftmaschine
EP3091212A1 (fr) 2015-05-06 2016-11-09 Honeywell International Inc. Approche d'identification pour modèles de valeurs moyennes de moteurs à combustion interne
EP3125052B1 (fr) 2015-07-31 2020-09-02 Garrett Transportation I Inc. Résolveur de programme quadratique pour mpc utilisant une commande variable
US10272779B2 (en) 2015-08-05 2019-04-30 Garrett Transportation I Inc. System and approach for dynamic vehicle speed optimization
US10415492B2 (en) * 2016-01-29 2019-09-17 Garrett Transportation I Inc. Engine system with inferential sensor
US10036338B2 (en) 2016-04-26 2018-07-31 Honeywell International Inc. Condition-based powertrain control system
US10728249B2 (en) 2016-04-26 2020-07-28 Garrett Transporation I Inc. Approach for securing a vehicle access port
US10124750B2 (en) 2016-04-26 2018-11-13 Honeywell International Inc. Vehicle security module system
EP3548729B1 (fr) 2016-11-29 2023-02-22 Garrett Transportation I Inc. Capteur de flux inférentiel
US11057213B2 (en) 2017-10-13 2021-07-06 Garrett Transportation I, Inc. Authentication system for electronic control unit on a bus

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2638340B2 (ja) * 1991-06-05 1997-08-06 いすゞ自動車株式会社 ＮＯｘ低減装置
JP3693855B2 (ja) * 1999-06-07 2005-09-14 三菱電機株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
JP4393726B2 (ja) * 2001-04-09 2010-01-06 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気還流制御装置
US6581571B2 (en) * 2001-06-12 2003-06-24 Deere & Company Engine control to reduce emissions variability
JP4706134B2 (ja) * 2001-06-15 2011-06-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP3918706B2 (ja) * 2002-10-04 2007-05-23 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の触媒劣化検出装置
JP4121902B2 (ja) * 2003-06-16 2008-07-23 本田技研工業株式会社 圧縮着火式内燃機関の制御装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2006056702A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
ES2303699T3 (es) 2008-08-16
DE602005005849T2 (de) 2009-04-09
EP1815118B1 (fr) 2008-04-02
JP2008522071A (ja) 2008-06-26
DE602005005849D1 (de) 2008-05-15
FR2878569B1 (fr) 2007-03-02
FR2878569A1 (fr) 2006-06-02
US20080010973A1 (en) 2008-01-17
WO2006056702A1 (fr) 2006-06-01
ATE391231T1 (de) 2008-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1815118B1 (fr) Dispositif et procede de determination de la quantite de nox emise par un moteur diesel de vehicule automobile et systemes de diagnostic et de controle du fonctionnement du moteur comprenant un tel dispositif.
CN101932815B (zh) 十六烷值估算方法
FR2843615A1 (fr) Procede de regulation du processus de combustion d'un moteur a combustion interne a auto-allumage commande
EP1571318B1 (fr) Methode d'estimation de la richesse en carburant dans un cylindre d'un moteur a combustion
EP1769153B1 (fr) Systeme de controle du fonctionnement d'un moteur diesel de vehicule automobile associe a un catalyseur d'oxydation
EP4163484B1 (fr) Procédé de contrôle du couple délivré par un moteur à combustion interne de véhicule automobile à cycle asymétrique
WO2010130937A1 (fr) Estimation de la concentration en oxydes d ' azote d ' un moteur a combustion interne
EP3995685B1 (fr) Procédé de diagnostic d'un débitmètre d'air pour moteur à combustion interne
EP4234909B1 (fr) Procédé de contrôle de la richesse du mélange carburé d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile
EP1314875B1 (fr) Système de contrôle du fonctionnement d'un moteur diesel de véhicule automobile
FR3140910A1 (fr) Procédé de chauffage d’un catalyseur dans un véhicule à motorisation hybride
WO2006048572A1 (fr) Dispositif de controle de l'etat de fonctionnement d'un convertisseur catalytique d'une ligne d'echappement d'un moteur a combustion interne et moteur comprenant un tel dispositif
EP2256322B1 (fr) Influence de la régulation des nox sur le contrôle du bruit moteur dans un moteur à combustion interne
EP1787020B1 (fr) Systeme de controle du fonctionnement d'un moteur diesel de vehicule automobile
EP3004608B1 (fr) Procédé d'estimation des émissions polluantes d'un moteur à combustion interne et procédé associé de pilotage du moteur
FR2999646A1 (fr) Procede de determination du debit d'air recycle et de la quantite d'oxygene disponible a l'entree d'un cylindre d'un moteur a combustion interne
WO2008043952A2 (fr) Systeme de determination du debit massique d'oxydes d'azote emis dans les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne
FR3153112A1 (fr) Procédé de commande d’un moteur utilisant du carburant gazeux en phase de démarrage à froid
FR3152293A1 (fr) Procédé de réglage de richesse dans un moteur à combustion interne
FR2793524A1 (fr) Procede pour la mise en oeuvre d'un systeme d'alimentation en carburant de moteur a combustion interne
FR3159986A1 (fr) Procédé de commande d’un moteur à combustion interne à allumage commandé de type atmosphérique muni d’un catalyseur trois voies
FR2792682A1 (fr) Appareil de commande pour moteur a combustion interne
WO2023094505A1 (fr) Gestion du fonctionnement d'un catalyseur d'échappement d'un moteur à combustion interne
FR3044362A1 (fr) Procede de commande pour le demarrage d’un moteur a combustion comportant une phase de thermie et une phase de generation de couple
EP1647692A1 (fr) Procédé de régulation d'un système d'admission d'un moteur à combustion interne et véhicule automobile mettant en oeuvre ce procédé

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: 20070521

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: FRENCH

REF Corresponds to:

Ref document number: 602005005849

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20080515

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2303699

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080402

NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080904

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080702

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080402

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080402

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080402

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080402

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080402

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080802

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: 746

Effective date: 20081222

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080402

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080402

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080702

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080402

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080402

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

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

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080402

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080402

26N No opposition filed

Effective date: 20090106

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080402

BERE Be: lapsed

Owner name: PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES S.A.

Effective date: 20081130

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20081130

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20081130

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080402

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20081125

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081003

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080402

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20091130

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20091130

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080703

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20101103

Year of fee payment: 6

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: GC2A

Effective date: 20110412

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20101022

Year of fee payment: 6

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20111125

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20121025

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20121025

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20130107

Year of fee payment: 8

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20130603

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20111126

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20131125

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20140731

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 602005005849

Country of ref document: DE

Effective date: 20140603

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140603

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20131202

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20131125