ES2204812T3 - Sistema de ayuda para la regeneracion de un filtro de particulas integrado en una linea de escape de un motor diesel de vehiculo automovil. - Google Patents

Sistema de ayuda para la regeneracion de un filtro de particulas integrado en una linea de escape de un motor diesel de vehiculo automovil.

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Abstract

Sistema de ayuda para la regeneración de un filtro de partículas integrado en una línea de escape de un motor Diesel de vehículo automóvil, que comprende: - unos medios (2) de admisión de aire en el motor, - unos medios (4) de reciclaje de los gases de escape del motor en la entrada del mismo, - un turbocompresor (5), - un sistema (8) de alimentación común de carburante de los cilindros del motor, que comprende unos inyectores con mando eléctrico (9, 10, 11, 12) asociados a estos cilindros, - unos medios (20, 21, 22, 23, 24) de adquisición de informaciones relativas a los diferentes parámetros de funcionamiento del motor y de los órganos asociados a él, caracterizado porque comprende, además: - un catalizador de oxidación (6) dispuesto corriente arriba del filtro de partículas (7) en la línea de escape; - unos medios (16) de adición al carburante de un aditivo destinado a depositarse sobre el filtro de partículas (7) para bajar la temperatura de combustión de las partículas atrapadas en él, y - unos medios (17) de control del funcionamiento de los medios de admisión, de los medios de reciclaje, del turbocompresor y/o del sistema de alimentación para mandar el funcionamiento del motor, estando estos medios por otra parte adaptados para desencadenar una fase de regeneración del filtro de partículas por combustión de las partículas atrapadas en él, engranando una fase de inyecciones múltiples de carburante en los cilindros del motor durante su fase de expansión, y porque los medios (4) de reciclaje de los gases de escape comprenden una electroválvula proporcional cuyo funcionamiento es mandado por los medios de control (17) en función de informaciones suministradas por una sonda Lambda proporcional (24), dispuesta en la entrada del motor, para regular el reciclaje de los gases de escape en función del contenido de oxígeno de los gases en la entrada del motor, en el momento de la fase de regeneración del filtro.

Description

Sistema de ayuda para la regeneración de un filtro de partículas integrado en una línea de escape de un motor Diesel de vehículo automóvil.
La presente invención se refiere a un sistema de ayuda para la regeneración de un filtro de partículas integrado en una línea o tubo de escape de un motor Diesel de vehículo automóvil. El documento FR 2774421 describe las características del preámbulo de la reivindicación independiente 1.
Se sabe que la reducción de las emisiones contaminantes ligadas al funcionamiento de los motores de los vehículos automóviles y en particular de los motores Diesel es una preocupación permanente de los constructores.
Han sido ya desarrollados diferentes sistemas en el estado de la técnica para reducir el nivel de estas emisiones contaminantes en particular utilizando un filtro de partículas integrado en la línea de escape.
De todas formas, la gestión del funcionamiento de este filtro y en particular la gestión de su regeneración genera todavía dificultades.
El objetivo de la invención es pues resolverlas.
Para ello, la invención tiene por objeto un sistema de ayuda para la regeneración de un filtro de partículas integrado en una línea de escape de un motor Diesel de un vehículo automóvil, caracterizado porque el motor está asociado a diferentes órganos, entre los cuales:
-
unos medios de admisión de aire en el motor,
-
unos medios de reciclaje de los gases de escape del motor en su entrada,
-
un turbocompresor,
-
un catalizador de oxidación dispuesto corriente arriba del filtro de partículas en la línea de escape;
-
un sistema de alimentación común de carburante de los cilindros del motor, que comprende unos inyectores de mando eléctrico, asociados a estos cilindros,
-
unos medios de adición al carburante de un aditivo destinado a depositarse sobre el filtro de partículas para bajar la temperatura de combustión de las partículas atrapadas en él,
-
unos medios de obtención de informaciones relativas a diferentes parámetros de funcionamiento del motor y de los órganos asociados a él, y
-
unos medios de control del funcionamiento de los medios de admisión, de los medios de reciclaje, del turbocompresor y/o del sistema de alimentación para mandar el funcionamiento del motor, estando estos medios por otra parte adaptados para desencadenar una fase de regeneración del filtro de partículas por combustión de las partículas atrapadas en él engranando una fase de inyecciones múltiples de carburante en los cilindros del motor durante su fase de expansión, y porque los medios de reciclaje de los gases de escape comprenden una electroválvula proporcional cuyo funcionamiento es mandado por los medios de control en función de las informaciones proporcionadas por una sonda Lambda \lambda proporcional dispuesta a la entrada del motor, para regular el reciclaje de los gases de escape en función del contenido de oxígeno de los gases a la entrada del motor, durante la fase de regeneración del filtro.
La invención se entenderá mejor con la lectura de la siguiente descripción, dada únicamente a título de ejemplo y realizada haciendo referencia al dibujo anexo que representa un esquema sinóptico que ilustra un motor Diesel de vehículo automóvil, y los diferentes órganos asociados a él.
Se ha en efecto representado en esta figura, un motor Diesel de vehículo automóvil que se ha designado con la referencia general 1.
Este motor Diesel está asociado a unos medios de admisión de aire en la entrada de éste, que están designados con la referencia general 2.
A la salida, este motor está asociado a una línea de escape que está designada con la referencia general 3.
Están también previstos, a la entrada del motor, unos medios de reciclaje de los gases de escape del motor y se designan con la referencia general 4.
Estos medios están entonces interpuestos por ejemplo entre la salida del motor y los medios 2 de admisión de aire del mismo.
De forma clásica, la línea de escape puede también estar asociada a un turbocompresor designado con la referencia general 5 y más particularmente a la porción de turbina de éste.
Finalmente, la línea de escape comprende un catalizador de oxidación designado con la referencia general 6, dispuesto corriente arriba de un filtro de partículas designado con la referencia general 7, en la línea de escape.
El motor está también asociado a un sistema de alimentación común de carburante de los cilindros de éste. Este sistema está designado con la referencia general 8 en esta figura y comprende por ejemplo unos inyectores de mando eléctrico asociados a estos cilindros.
En el ejemplo de realización representado, el motor es un motor de cuatro cilindros y comprende por lo tanto cuatro inyectores de mando eléctrico, respectivamente 9, 10, 11 y 12.
Estos diferentes inyectores están asociados a una batería de alimentación común de carburante designada con la referencia general 13 y conectada a unos medios de alimentación de carburante designados con la referencia general 14, que comprenden por ejemplo una bomba de alta presión.
Estos medios de alimentación están conectados a un depósito de carburante designado con la referencia general 15 y a unos medios de adición a este carburante de un aditivo destinado a depositarse sobre el filtro de partículas para bajar la temperatura de combustión de las partículas atrapadas en él.
De hecho, este aditivo puede por ejemplo estar contenido en un depósito auxiliar designado con la referencia general 16 asociado al depósito de carburante 15, para permitir la inyección de una cierta cantidad de este aditivo en el carburante.
Finalmente, este motor y los diferentes órganos que acaban de ser descritos, están también asociados a unos medios de control de su funcionamiento designados con la referencia general 17 en esta figura, comprendiendo por ejemplo cualquier calculador apropiado 18 asociado a unos medios de almacenaje de informaciones 19, y conectado de la entrada a diferentes medios de adquisición de informaciones relativas a diferentes parámetros de funcionamiento de este motor y de estos órganos, estando entonces este calculador adaptado para controlar el funcionamiento de los medios de admisión, de los medios de reciclaje, del turbocompresor y/o del sistema de alimentación para mandar el funcionamiento del motor y en particular el par generado por éste en función de las condiciones de rodaje del vehículo, de forma clásica.
Es así por ejemplo que este calculador está conectado a un captador de presión diferencial 20 a los bornes del catalizador y del filtro de partículas, respectivamente 6 y 7, y a unos captadores de temperatura 21, 22 y 23, respectivamente corriente arriba del catalizador, entre este catalizador y el filtro de partículas y corriente abajo de este filtro de partículas en la línea de escape.
El calculador recibe también una información del contenido de oxígeno de los gases en la entrada del motor a partir de una sonda Lambda \lambda proporcional designada con la referencia general 24 en esta figura, dispuesta en la entrada del motor.
El calculador puede también recibir una información del contenido de oxígeno de los gases de escape del motor a partir de una otra sonda Lambda \lambda proporcional 25 integrada en la línea de escape de éste.
De salida, este calculador está adaptado para mandar los medios de admisión de aire, los medios de reciclaje de los gases de escape, el turbocompresor, los medios de adición al carburante del aditivo, los medios de alimentación de carburante de la batería común y los diferentes inyectores asociados a los cilindros del motor.
En particular, este calculador está adaptado para desencadenar una fase de regeneración del filtro de partículas por combustión de las partículas atrapadas en éste engranando una fase de inyecciones múltiples de carburante en los cilindros del motor durante su fase de expansión.
Las partículas emitidas por el motor durante su funcionamiento son en efecto atrapadas en el filtro de partículas. Conviene entonces regenerarlo regularmente por combustión de estas partículas.
Ventajosamente, los medios 4 de reciclaje de los gases de escape del motor, en la entrada del mismo, comprenden una electroválvula proporcional que es mandada por los medios de control 17 en función de las informaciones aportadas por la sonda Lambda \lambda proporcional 24, y eventualmente las aportadas por la sonda Lambda 25, para regular el reciclaje de los gases de escape en la entrada del motor en función del contenido de oxígeno de los gases en la entrada del motor, durante la fase de regeneración del filtro de partículas.
Esto permite entonces en particular controlar mejor el desarrollo de la regeneración del filtro por combustión de las partículas.
El calculador 18 puede también estar adaptado para mandar el funcionamiento del turbocompresor 5 y más en particular su presión de consigna de sobrealimentación con el fin de regular el contenido de oxígeno de los gases en la entrada del motor y/o el funcionamiento de los medios de control 26 de la temperatura de los gases en la entrada del motor que comprende por ejemplo cualquier intercambiador apropiado de forma clásica, dispuesto en la entrada del motor.

Claims (5)

1. Sistema de ayuda para la regeneración de un filtro de partículas integrado en una línea de escape de un motor Diesel de vehículo automóvil, que comprende:
-
unos medios (2) de admisión de aire en el motor,
-
unos medios (4) de reciclaje de los gases de escape del motor en la entrada del mismo,
-
un turbocompresor (5),
-
un sistema (8) de alimentación común de carburante de los cilindros del motor, que comprende unos inyectores con mando eléctrico (9, 10, 11, 12) asociados a estos cilindros,
-
unos medios (20, 21, 22, 23, 24) de adquisición de informaciones relativas a los diferentes parámetros de funcionamiento del motor y de los órganos asociados a él, caracterizado porque comprende, además:
-
un catalizador de oxidación (6) dispuesto corriente arriba del filtro de partículas (7) en la línea de escape;
-
unos medios (16) de adición al carburante de un aditivo destinado a depositarse sobre el filtro de partículas (7) para bajar la temperatura de combustión de las partículas atrapadas en él, y
-
unos medios (17) de control del funcionamiento de los medios de admisión, de los medios de reciclaje, del turbocompresor y/o del sistema de alimentación para mandar el funcionamiento del motor, estando estos medios por otra parte adaptados para desencadenar una fase de regeneración del filtro de partículas por combustión de las partículas atrapadas en él, engranando una fase de inyecciones múltiples de carburante en los cilindros del motor durante su fase de expansión, y porque los medios (4) de reciclaje de los gases de escape comprenden una electroválvula proporcional cuyo funcionamiento es mandado por los medios de control (17) en función de informaciones suministradas por una sonda Lambda \lambda proporcional (24), dispuesta en la entrada del motor, para regular el reciclaje de los gases de escape en función del contenido de oxígeno de los gases en la entrada del motor, en el momento de la fase de regeneración del filtro.
2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de control (17) están también adaptados para mandar el funcionamiento de medios (26) de control de la temperatura de los gases en la entrada del motor con el fin de regular el contenido de oxígeno de los gases admitidos en él.
3. Sistema según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los medios de control (17) están también adaptados para mandar el funcionamiento del turbocompresor (5) con el fin de regular el contenido de oxígeno de los gases admitidos en el motor mandando la presión de consigna de sobrealimentación del turbocompresor.
4. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque otra sonda Lambda \lambda proporcional (25) está asociada a la línea de escape (3) del motor y conectada a los medios de control (17) para proporcionar a éstos, una información del contenido de oxígeno de los gases de escape del motor.
5. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de reciclaje (4) comprenden una electroválvula proporcional.
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