FR2812687A1 - Regeneration system for integral exhaust catalyst for vehicle with diesel engine has controller initiating a regeneration phase when quantity of chemical species fixed on catalyst over preset value - Google Patents
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Abstract
Description
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La présente invention concerne un système d'aide à la régénération d'un catalyseur intégré dans une ligne d'échappement d'un moteur de véhicule automobile. <Desc / Clms Page number 1>
The present invention relates to a system for assisting the regeneration of a catalyst integrated in an exhaust line of a motor vehicle engine.
On sait que la réduction des émissions polluantes liées au fonctionnement des moteurs des véhicules automobiles est un souci permanent des constructeurs. We know that the reduction of polluting emissions linked to the operation of motor vehicle engines is a constant concern of manufacturers.
Différents systèmes ont déjà été développés dans l'état de la technique pour réduire le niveau de ces émissions polluantes en particulier en utilisant un catalyseur intégré dans la ligne d'échappement. Various systems have already been developed in the state of the art to reduce the level of these polluting emissions, in particular by using a catalyst integrated in the exhaust line.
Cependant, la gestion du fonctionnement de celui-ci et en particulier la gestion de sa régénération génère encore des difficultés. However, the management of the operation of the latter and in particular the management of its regeneration still generates difficulties.
Le but de l'invention est donc de les résoudre. The aim of the invention is therefore to solve them.
A cet effet, l'invention a pour objet un système d'aide à la régénération d'un catalyseur intégré dans une ligne d'échappement d'un moteur de véhicule automobile, caractérisé en ce que le moteur est associé à différents organes, parmi lesquels - dés moyens d'admission d'air dans le moteur, - un système d'alimentation en carburant des cylindres du moteur, comportant des injecteurs à commande électrique associés à ces cylindres, - des moyens d'acquisition d'informations relatives à différents paramètres de fonctionnement du moteur et des organes associés à celui-ci, et, - des moyens de contrôle du fonctionnement des moyens d'admission et/ou du système d'alimentation, pour contrôler le fonctionnement du moteur, ces moyens de contrôle étant en outre adaptés pour déterminer la quantité d'espèces chimiques fixées sur le catalyseur pour déclencher une phase de régénération de celui-ci si cette quantité dépasse un seuil prédéterminé. To this end, the invention relates to a system for assisting the regeneration of a catalyst integrated in an exhaust line of a motor vehicle engine, characterized in that the engine is associated with various components, among which - air intake means in the engine, - a system for supplying fuel to the cylinders of the engine, comprising electrically controlled injectors associated with these cylinders, - means for acquiring information relating to various operating parameters of the engine and of the components associated with it, and, - means for controlling the operation of the intake means and / or of the supply system, to control the operation of the engine, these control means being in furthermore adapted to determine the quantity of chemical species fixed on the catalyst in order to trigger a regeneration phase of the latter if this quantity exceeds a predetermined threshold.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé qui représente un schéma synoptique illustrant un exemple d'implantation d'un système selon l'invention à un moteur Diesel de véhicule automobile. The invention will be better understood on reading the description which will follow, given solely by way of example and made with reference to the appended drawing which represents a block diagram illustrating an example of the layout of a system according to the invention. to a diesel engine of a motor vehicle.
On a en effet représenté sur cette figure, un moteur Diesel de véhicule automobile qui est désigné par la référence générale 1. In fact, this figure shows a diesel engine for a motor vehicle which is designated by the general reference 1.
Ce moteur Diesel est associé à des moyens d'admission d'air en entrée de celui-ci, qui sont désignés par la référence générale 2. This diesel engine is associated with air intake means at the inlet thereof, which are designated by the general reference 2.
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En sortie, ce moteur est associé à une ligne d'échappement qui est désignée par la référence générale 3. At the output, this engine is associated with an exhaust line which is designated by the general reference 3.
Des moyens de recyclage de gaz d'échappement du moteur en entrée de celui-ci sont également prévus et sont désignés par la référence générale 4. Ces moyens sont alors interposés par exemple entre la sortie du moteur et les moyens 2 d'admission d'air dans celui-ci. Means for recycling exhaust gas from the engine at the inlet thereof are also provided and are designated by the general reference 4. These means are then interposed for example between the outlet of the engine and the intake means 2 of the engine. air in this one.
La ligne d'échappement peut également être associée à un turbocompresseur désigné par la référence générale 5 et plus particulièrement à la portion de turbine de celui-ci, de façon classique. The exhaust line can also be associated with a turbocharger designated by the general reference 5 and more particularly with the turbine portion thereof, in a conventional manner.
Enfin, la ligne d'échappement comporte un catalyseur par exemple d'oxydation désigné par la référence générale 6, disposé par exemple en amont d'un filtre à particules désigné par la référence générale 7, disposé dans la ligne d'échappement. Finally, the exhaust line comprises an oxidation catalyst, for example, designated by the general reference 6, arranged for example upstream of a particulate filter designated by the general reference 7, arranged in the exhaust line.
Le moteur est également associé à un système d'alimentation par exemple commune en carburant des cylindres de celui-ci. Ce système est désigné par la référence générale 8 sur cette figure et comporte par exemple des injecteurs à haute pression à commande électrique associés à ces cylindres. The engine is also associated with a system for supplying, for example, common fuel to the cylinders thereof. This system is designated by the general reference 8 in this figure and comprises, for example, electrically controlled high pressure injectors associated with these cylinders.
Bien entendu, d'autres systèmes d'alimentation à haute pression comme par exemple par injecteurs-pompes peuvent entre envisagés. Of course, other high pressure supply systems such as for example pump injectors can be considered.
De façon classique, le carburant est injecté par exemple dans chaque cylindre sous la forme d'au moins une injection pilote et une injection principale de carburant décalées dans le cycle moteur. Conventionally, the fuel is injected for example into each cylinder in the form of at least one pilot injection and one main injection of fuel offset in the engine cycle.
Dans l'exemple de réalisation représenté, le moteur est un moteur à quatre cylindres et comporte donc quatre injecteurs à commande électrique, respectivement 9,10,11 et 12. In the exemplary embodiment shown, the engine is a four-cylinder engine and therefore comprises four electrically controlled injectors, respectively 9,10,11 and 12.
Ces différents injecteurs sont associés par exemple à une rampe d'alimentation commune en carburant désignée par la référence générale 13 et reliée à des moyens d'alimentation en carburant désignés par la référence générale 14, comprenant par exemple une pompe à haute pression. These different injectors are associated for example with a common fuel supply rail designated by the general reference 13 and connected to fuel supply means designated by the general reference 14, comprising for example a high pressure pump.
Ces moyens d'alimentation sont reliés à un réservoir de carburant désigné par la référence générale 15 et par exemple à des moyens d'ajout à ce carburant d'un additif destiné à se déposer sur le filtre à particules pour abaisser la température de combustion des particules piégées dans celui-ci. These supply means are connected to a fuel tank designated by the general reference 15 and for example to means for adding to this fuel an additive intended to be deposited on the particulate filter in order to lower the combustion temperature of the fuel. particles trapped in it.
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En fait, cet additif peut par exemple être contenu dans un réservoir auxiliaire désigné par la référence générale 16 associé au réservoir de carburant 15 pour permettre l'injection d'une certaine quantité de cet additif dans le carburant. In fact, this additive can for example be contained in an auxiliary tank designated by the general reference 16 associated with the fuel tank 15 to allow the injection of a certain quantity of this additive into the fuel.
D'autres moyens pour abaisser cette température peuvent également être utilisés comme par exemple un filtre catalysé. Other means for lowering this temperature can also be used, for example a catalyzed filter.
Enfin, ce moteur et les différents organes qui viennent d'être décrits sont également associés à des moyens de contrôle de leur fonctionnement désignés par la référence générale 17 sur cette figure, comprenant par exemple tout calculateur approprié 18 associé à des moyens de stockage d'informations 19, et raccordé en entrée à différents moyens d'acquisition d'informations relatives à différents paramètres de fonctionnement de ce moteur et de ces organes, ce calculateur étant alors adapté pour contrôler le fonctionnement des moyens d'admission, des moyens de recyclage, du turbocompresseur et/ou du système d'alimentation pour contrôler le fonctionnement du moteur et notamment le couple engendré par celui-ci en fonction des conditions de roulage du véhicule de façon classique: C'est ainsi par exemple que ce calculateur est relié à un capteur de pression différentielle 20 aux bornes du catalyseur et du filtre à particules, respectivement 6 et 7, à des capteurs de température 21,22 et 23, respectivement en amont du catalyseur, entre ce catalyseur et le filtre à particules et en aval de ce filtre à particules dans la ligne d'échappement. Finally, this engine and the various components which have just been described are also associated with means for controlling their operation designated by the general reference 17 in this figure, comprising for example any suitable computer 18 associated with storage means for information 19, and connected as input to various means of acquiring information relating to various operating parameters of this engine and of these components, this computer then being suitable for controlling the operation of the intake means, of the recycling means, of the turbocharger and / or of the supply system to control the operation of the engine and in particular the torque generated by the latter as a function of the running conditions of the vehicle in a conventional manner: This is how, for example, this computer is connected to a differential pressure sensor 20 at the terminals of the catalyst and the particulate filter, respectively 6 and 7, to temperature sensors 21, 22 and 23, r espectively upstream of the catalyst, between this catalyst and the particulate filter and downstream of this particulate filter in the exhaust line.
Le capteur de pression 20 peut également être relié aux bornes du filtre seul. The pressure sensor 20 can also be connected to the terminals of the filter alone.
Le calculateur peut également recevoir une information de teneur en oxygène des gaz d'échappement à partir d'une sonde Lambda #. désignée par la référence générale 24 sur cette figure, intégrée dans la ligne d'échappement. The computer can also receive information on the oxygen content of the exhaust gases from a Lambda probe #. designated by the general reference 24 in this figure, integrated into the exhaust line.
En sortie, ce calculateur est adapté pour piloter les moyens d'admission d'air, les moyens de recyclage de gaz d'échappement, le turbocompresseur, les moyens d'ajout au carburant de l'additif, les moyens d'alimentation en carburant de la rampe commune et les différents injecteurs associés aux cylindres du moteur. At the output, this computer is suitable for controlling the air intake means, the exhaust gas recycling means, the turbocharger, the means for adding the additive to the fuel, the fuel supply means. of the common rail and the various injectors associated with the engine cylinders.
En particulier, ce calculateur est adapté pour déclencher une phase de régénération du catalyseur par exemple en enclenchant une phase In particular, this computer is suitable for triggering a catalyst regeneration phase, for example by triggering a phase
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d'injections multiples de carburant dans les cylindres du moteur pendant leur phase de détente. multiple injections of fuel into the cylinders of the engine during their expansion phase.
Au cours de l'utilisation du véhicule, le catalyseur fixe différentes espèces chimiques solides (suies, cendres), liquides (hydrocarbures, eau) et gazeuses (espèces souffrées, etc..), qui dégradent les prestations du catalyseur en terme d'efficacité de conversion (empoisonnement) et en provoquant des ré- émissions de fumées, d'odeurs ou autre polluant dans certaines phases de fonctionnement. During the use of the vehicle, the catalyst fixes different chemical species, solid (soot, ash), liquid (hydrocarbons, water) and gaseous (sulfur species, etc.), which degrade the performance of the catalyst in terms of efficiency. conversion (poisoning) and causing re-emissions of smoke, odors or other pollutants in certain operating phases.
Le calculateur est alors adapté pour déterminer la quantité d'espèces chimiques fixées sur le catalyseur pour déclencher la phase de régénération de ce catalyseur, si cette quantité dépasse un seuil prédéterminé. The computer is then suitable for determining the quantity of chemical species fixed on the catalyst to trigger the regeneration phase of this catalyst, if this quantity exceeds a predetermined threshold.
Ainsi par exemple, le calculateur peut évaluer la quantité d'espèces chimiques entrant dans le catalyseur, par exemple au moyen d'une cartographie des émissions du moteur et/ou d'un ou de capteurs de composition de gaz comme cela a été décrit et la capacité de fixation/adsorption et de libéra- tion/désorption du catalyseur par exemple au moyen des capteurs de température disposés en amont efen aval de celui-ci. Thus, for example, the computer can evaluate the quantity of chemical species entering the catalyst, for example by means of a map of the emissions of the engine and / or of one or more gas composition sensors as has been described and the capacity for fixing / adsorption and release / desorption of the catalyst, for example by means of temperature sensors arranged upstream and downstream thereof.
A partir de ces différentes informations, le calculateur détermine la quantité d'espèces chimiques fixées sur le catalyseur pour, lorsque celle-ci dépasse le seuil prédéterminé, commander la phase de régénération de ce catalyseur. From this different information, the computer determines the quantity of chemical species fixed on the catalyst in order, when this exceeds the predetermined threshold, to control the regeneration phase of this catalyst.
En effet, si le catalyseur est trop chargé en espèces chimiques, son efficacité diminue et il peut alors se produire des réémissions de fumées, d'odeurs ou autre polluant. In fact, if the catalyst is too loaded with chemical species, its efficiency decreases and re-emissions of fumes, odors or other pollutants can then occur.
Ces espèces chimiques fixées sur le catalyseur peuvent en effet être libérées ou brûlées lorsque la température au sein du catalyseur dépasse un seuil prédéterminé qui peut dépendre de l'espèce chimique considérée comme par exemple 100 C pour H20, 150 à 250 C pour HC et 500 à 600 C pour les suies. These chemical species fixed on the catalyst can in fact be released or burned when the temperature within the catalyst exceeds a predetermined threshold which may depend on the chemical species considered, for example 100 C for H20, 150 to 250 C for HC and 500 at 600 C for soot.
Une telle augmentation de température dans le catalyseur peut être provoquée en augmentant la température des gaz d'échappement du moteur en enclenchant une phase d'injections multiples de carburant dans les cylindres du moteur pendant leur phase de détente. Such an increase in temperature in the catalyst can be caused by increasing the temperature of the engine exhaust gases by initiating a phase of multiple injections of fuel into the cylinders of the engine during their expansion phase.
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Ainsi par exemple, cette phase d'injections multiples peut être déclenchée par les moyens de contrôle 17 pour provoquer ces injections multiples dans une plage du cycle de fonctionnement du moteur s'étendant entre +10 à +180 après le point mort haut de celui-ci, la quantité de carburant injectée pouvant varier de 5 mm' par coup à 50 mm' par coup, par cylindre et par litre de cylindrée unitaire. Thus, for example, this phase of multiple injections can be triggered by the control means 17 to cause these multiple injections in a range of the operating cycle of the engine extending between +10 to +180 after the top dead center of the latter. Here, the quantity of fuel injected can vary from 5 mm 'per stroke to 50 mm' per stroke, per cylinder and per liter of unit displacement.
Ce système peut trouver de nombreuses applications à tous types de catalyseurs placés dans une ligne d'échappement d'un moteur Diesel par exemple, ce catalyseur étant un catalyseur d'oxydation, un catalyseur DENOx, un piège à NOx, etc.. This system can find many applications to all types of catalysts placed in an exhaust line of a Diesel engine for example, this catalyst being an oxidation catalyst, a DENOx catalyst, a NOx trap, etc.
II va de soi bien entendu que le système d'aide selon l'invention n'est pas limité à une utilisation à un moteur Diesel dont la ligne d'échappement est équipée d'un filtre à particules, mais peut s'appliquer à tout autre type de moteur de véhicule automobile. It goes without saying of course that the assistance system according to the invention is not limited to use with a Diesel engine whose exhaust line is equipped with a particulate filter, but can be applied to any other type of motor vehicle engine.
De plus, d'autres moyens peuvent être utilisés pour déclencher la régénération du catalyseur comme par exemple des moyens de chauffage électrique de celui-ci dont l'alimentation en énergie est alors commandée par les moyens de contrôle, pour déclencher sa régénération. In addition, other means can be used to trigger the regeneration of the catalyst, such as for example means for electrically heating the latter, the energy supply of which is then controlled by the control means, to trigger its regeneration.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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ST | Notification of lapse |
Effective date: 20150430 |