ES2233575T3 - Un sistema de ayuda a la regeneracion de un filtro de particulas integrado en un sistema de escape de un motor diesel de vehiculo automovil. - Google Patents

Un sistema de ayuda a la regeneracion de un filtro de particulas integrado en un sistema de escape de un motor diesel de vehiculo automovil.

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Abstract

Sistema de ayuda a la regeneración de un filtro de partículas integrado en un conducto de escape de un motor Diesel de un vehículo automóvil, caracterizado porque el motor (1) está asociado a diferentes órganos entre los que figuran: - medios (2) de admisión de aire del motor, - medios (4) de reciclado de gas de escape del motor en la entrada de éste, - un turbocompresor (5), - un catalizador de oxidación (6) situado antes del filtro de partículas (7) en el conducto de escapa; - un sistema (8) de alimentación común de carburante de los cilindros del motor bajo la forma de, por lo menos, una inyección piloto y una inyección principal de carburante, que comprende inyectores de mando eléctrico (9, 10, 11, 12) asociados a estos cilindros, - medios (16) de adición al carburante de un aditivo destinado a depositarse sobre el filtro de partículas (7) para reducir la temperatura de combustión de las partículas existentes en el mismo, - medios (20, 21, 22, 23, 24) de adquisición de informaciones relativas a diferentes parámetros de funcionamiento del motor y de los órganos asociados al mismo, y - medios (17) de control del funcionamiento de los medios de admisión, de los medios de reciclado, del turbocompresor y/o del sistema de alimentación para controlar el funcionamiento del motor, medios que, por otra parte, están adaptados para desencadenar una fase de regeneración del filtro de partículas por combustión de las partículas existentes en el mismo, al provocar una fase de inyecciones múltiples de carburante en los cilindros del motor durante su fase de expansión y porque los medios de control (17) están adaptados para provocar dicha inyección piloto de carburante en una fase del ciclo motor que se extiende entre 40º antes del punto muerto superior y 10º después del mismo, efectuándose la citada inyección principal entre 25º antes del punto muerto superior y 20º después del mismo y las inyecciones múltiples, entre 10º después del punto muerto superior y 180º después del mismo.

Description

Un sistema de ayuda a la regeneración de un filtro de partículas integrado en un sistema de escape de un motor Diesel de vehículo automóvil.
La presente invención se refiere a un sistema de ayuda a la regeneración de un filtro de partículas integrado en un sistema de escape de un motor Diesel de vehículo automóvil.
Se sabe que la reducción de las emisiones contaminantes inherentes al funcionamiento de los motores de vehículos automóviles y, especialmente, de los motores Diesel, constituye una preocupación permanente de los fabricantes.
El documento DE 19836053 describe, por ejemplo, la utilización de un catalizador de reducción.
En el estado actual de la técnica se han desarrollado ya diferentes sistemas para reducir el nivel de estas emisiones contaminantes, utilizando, especialmente, un filtro de partículas integrado en el sistema de escape. Pero, ello no obstante, la gestión del funcionamiento del mismo y en especial la gestión de su regeneración sigue generando dificultades. Por lo tanto, la finalidad que persigue la invención es resolverlas.
A estos efectos, la invención se basa en un sistema de ayuda a la regeneración de un filtro de partículas integrado en un sistema de escape de un motor Diesel de vehículo automóvil, caracterizado porque el motor está asociado a diferentes órganos entre los que figuran:
- los medios de admisión de aire del motor;
- los medios de reciclado de gases de escape de el motor a la entrada de los mismos;
- turbocompresor;
- un catalizador de oxidación situado a la entrada del filtro de partículas en la conducción de escape;
- un sistema de alimentación común de carburante de los cilindros del motor bajo la forma de, por lo menos, una inyección piloto y de una inyección principal de carburante que comprende los inyectores de mando eléctrico inherentes a estos cilindros;
- medios de adición al carburante de un aditivos destinado a depositar en el filtro partículas para reducir la temperatura de combustión de las partículas existentes en el mismo;
- medios de adquisición de informaciones relativas a diferentes parámetros de funcionamiento del motor y de los órganos asociados al mismo, y
- medios de control del funcionamiento de los medios de admisión, de los medios de reciclado, del turbocompresor y/o del sistema de alimentación para controlar el funcionamiento del motor, medios que están, además, adaptados para desencadenar una fase de regeneración del filtro de partículas por combustión de las partículas contenidas en el mismo al desencadenar una fase de inyecciones múltiples de carburante en los cilindros del motor durante su fase de expansión y porque los medios de control están adaptados para desencadenar dicha inyección piloto de carburante en una fase del ciclo motor que se extiende entre 40º antes del punto muerto superior y 10º después del mismo, efectuándose dicha inyección principal entre 25º antes del punto muerto superior y 20º después del mismo y las inyecciones múltiples, entre 10º después del punto muerto superior del motor y 180º después del mismo.
La invención se comprenderá mejor después de leer la descripción siguiente que se facilita únicamente a título de ejemplo y haciendo referencia al dibujo anejo que representa un esquema sinóptico que reproduce un motor Diesel de un automóvil y los diferentes órganos asociados al mismo:
En efecto, en esta figura se representa un motor Diesel de automóvil designado con la referencia general 1.
Este motor está asociado a medios de admisión de aire de entrada que se designan con la referencia general 2.
En la salida, este motor va asociado a un sistema de escape designado con la referencia general 3.
Otros medios de reciclado del gas de escape del motor a la entrada de este están igualmente previstos y se designan con la referencia general 4.
Estos medios está intercalados, por ejemplo, entre la salida del motor y los medios 2 de admisión de aire en éste.
El sistema de escape puede estar igualmente asociado a un turbocompresor designado con la referencia general 5 y, más concretamente, en el sector de la turbina de éste, de la manera clásica.
Por último, el sistema de escape contiene un catalizador de oxidación designado con la referencia general 6 y montado delante de un filtro de partículas designado con la referencia general 7, instalado en el sistema de escape.
El motor va 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, inyectores de mando eléctrico asociados a estos cilindros.
De la manera clásica, el carburante se inyecta en cada cilindro en forma de, por lo menos, una inyección piloto y una inyección principal de carburante escalonadas en el ciclo motor.
En el ejemplo de realización representado, el motor es un motor de cuatro cilindros y contiene, por consiguiente, cuatro inyectores de mando eléctrico respectivamente 9,10,11 y 12.
Estos diferentes inyectores van asociados a una rampa de alimentación común de carburante designada con la referencia general 13 y unida a medios de alimentación de carburante designados con la referencia general 14 que contiene, por ejemplo, una bomba de alta presión.
Estos medios de alimentación van unidos a un depósito de carburante designado con la referencia general 15, así como a medios de adición a este carburante de un aditivo destinado a depositarse en el filtro de partículas para reducir la temperatura de combustión de las partículas que contiene.
En realidad, este aditivo puede estar contenido, por ejemplo, en un depósito auxiliar designado con la referencia general 16 asociado al depósito de carburante 15 para permitir la inyección de una determinada cantidad de este aditivo al carburante.
Por último, este motor y los diferentes órganos que acaban de describirse están también asociados a medios de control de su funcionamiento designados con la referencia general 17 en esta figura que comprenden, por ejemplo, un calculador apropiado 18 asociado a medios de almacenamiento de la información 19 y unido de entrada a diferentes medios de adquisición de información en relación con diferentes parámetros de funcionamiento de este motor y de sus órganos, calculador que está adaptado para controlar el funcionamiento de los medios de admisión, de los medios de reciclado, del turbocompresor y/o del sistema de alimentación para regular el funcionamiento del motor, y, principalmente, el par engendrado por éste en función de las condiciones de rodaje del vehículo de la manera clásica.
Así, por ejemplo, este calculador va unido a un captador de presión diferencial 20, a los bornes del catalizador y del filtro de partículas, respectivamente 6 y 7, a captadores de temperatura 21,22 y 23, respectivamente, antes del catalizador entre éste y el filtro de partículas y después de este filtro, de partículas, al conducto de escape.
El calculador puede recibir también información sobre el contenido en oxígeno de los gases de escape a partir de una sonda lambda designada con la referencia general 24 en esta figura e integrada en el conducto de escape.
A la salida, este calculador está adaptado para pilotar medios de admisión de aire, medios de reciclado del gas de escape, el turbocompresor, los medios de adición al carburante del aditivo, los medios de alimentación de carburante de la rampa común y los diferentes inyectores asociados a los cilindros del motor.
En especial, este calculador esta adaptado para desencadenar una fase de regeneración del filtro de partículas por combustión de las partículas existentes en el mismo al dar lugar a una fase de inyecciones múltiples de carburante en los cilindros del motor durante su fase de expansión.
Efectivamente, las partículas emitidas por el motor durante su funcionamiento están alojadas en el filtro de partículas y conviene regenerar éste de manera regular por la combustión de estas partículas.
En consecuencia, los medios de control 17 se adaptan para provocar la citada inyección piloto de carburante en una zona del ciclo motor que se extiende entre 40º antes del punto muerto superior y 10º después del mismo, la citada inyección principal entre 25º antes del punto muerto superior y 20º después del mismo y las inyecciones múltiples entre 10º después del punto muerto superior del motor y 180º después del mismo.
Hay que tener en cuenta que las inyecciones piloto y principal pueden retrasarse o no en el ciclo motor según si se ha desencadenado o no una fase de regeneración del filtro de partículas.
En el caso en que se haya desencadenado una regeneración, las inyecciones piloto y principal puede desfasarse en el ciclo motor con relación a un funcionamiento sin regeneración.
Además, la separación entre las inyecciones piloto y principal podrá ser o no constante según se haya desencadenado o no la fase de regeneración.
De esta manera, estas inyecciones tardías permiten aumentar la temperatura de los gases de escape para favorecer la iniciación de la regeneración del filtro.

Claims (3)

1. Sistema de ayuda a la regeneración de un filtro de partículas integrado en un conducto de escape de un motor Diesel de un vehículo automóvil, caracterizado porque el motor (1) está asociado a diferentes órganos entre los que figuran:
- medios (2) de admisión de aire del motor,
- medios (4) de reciclado de gas de escape del motor en la entrada de éste,
- un turbocompresor (5),
- un catalizador de oxidación (6) situado antes del filtro de partículas (7) en el conducto de escape;
- un sistema (8) de alimentación común de carburante de los cilindros del motor bajo la forma de, por lo menos, una inyección piloto y una inyección principal de carburante, que comprende inyectores de mando eléctrico (9,10,11,12) asociados a estos cilindros,
- medios (16) de adición al carburante de un aditivo destinado a depositarse sobre el filtro de partículas (7) para reducir la temperatura de combustión de las partículas existentes en el mismo,
- medios (20,21,22,23,24) de adquisición de informaciones relativas a diferentes parámetros de funcionamiento del motor y de los órganos asociados al mismo, y
- medios (17) de control del funcionamiento de los medios de admisión, de los medios de reciclado, del turbocompresor y/o del sistema de alimentación para controlar el funcionamiento del motor, medios que, por otra parte, están adaptados para desencadenar una fase de regeneración del filtro de partículas por combustión de las partículas existentes en el mismo, al provocar una fase de inyecciones múltiples de carburante en los cilindros del motor durante su fase de expansión y porque los medios de control (17) están adaptados para provocar dicha inyección piloto de carburante en una fase del ciclo motor que se extiende entre 40º antes del punto muerto superior y 10º después del mismo, efectuándose la citada inyección principal entre 25º antes del punto muerto superior y 20º después del mismo y las inyecciones múltiples, entre 10º después del punto muerto superior y 180º después del mismo.
2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque las inyecciones piloto y principal están escalonadas en el ciclo motor cuando se desencadena una fase de regeneración con relación a un funcionamiento sin regeneración.
3. Sistema según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque la separación entre las inyecciones piloto y principal es constante, se desencadene o no una regeneración.
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