FR2839743A1 - Appareil de purification des emissions d'echappement et procede pour moteur a combustion interne - Google Patents

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Abstract

Appareil et procédé pour purifier des émissions d'échappement provenant d'un moteur à combustion interne (1), muni d'un catalyseur de purification des émissions d'échappement (52) pour purifier les émissions d'échappement par un agent de réduction qui est injecté dans les émissions d'échappement par une buse d'injection (21), dans lequel un moyen de commande (22) commande les actions d'ouverture de la buse d'injection pour effectuer un motif d'injection de refroidissement de buse de l'agent de réduction dans les émissions d'échappement, destiné à refroidir la soupape d'injection, de façon à empêcher une élévation excessive d'une température de la buse d'injection comme résultat d'un contact de la buse d'injection avec les émissions d'échappement, d'une manière telle que le motif d'injection de refroidissement de buse est différent d'un motif d'injection favorisant la purification des émissions.

Description

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APPAREIL DE PURIFICATION DES EMISSIONS D'ECHAPPEMENT ET
PROCEDE POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE
La présente invention se rapporte en général à un appareil de purification des émissions d'échappement et à un procédé pour un moteur à combustion interne, et plus particulièrement à un appareil de purification des émissions d'échappement muni d'une buse d'injection destinée à injecter un agent de réduction sur un catalyseur de purification des émissions d'échappement disposé dans un passage d'échappement, et à un procédé de purification des émissions d'échappement mis en pratique par un tel appareil.
Diverses mesures ont été prises pour réduire la quantité des émissions d'oxydes d'azote (NOx) et d'autres composants nocifs provenant d'un moteur à combustion interne à combustion pauvre tel qu'un moteur diesel. L'une de ces mesures techniques pour la purification des émissions d'échappement est l'utilisation d'un appareil de purification des émissions d'échappement muni d'un catalyseur de NOx à combustion pauvre et d'un dispositif d'alimentation en agent de réduction.
Le catalyseur de NOx à combustion pauvre est un catalyseur de purification des émissions d'échappement capable de supprimer principalement les oxydes d'azote (NOx) contenus dans les émissions d'échappement. Décrit plus en détail, le catalyseur de NOx à combustion pauvre réalise une action de purification des émissions d'échappement pour occlure les oxydes d'azote (NOx) dans les émissions d'échappement lorsque les émissions d'échappement présentent une concentration en oxygène comparativement élevée, et provoque une réaction des oxydes d'azote (NOx) occlus avec les composants non brûlés (CO et
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HC) dans les émissions d'échappement, pour de ce fait purifier les oxydes d'azote (NOx) en azote (N2) non nocif, lorsque les émissions d'échappement présentent une concentration en oxygène comparativement faible, c'est-àdire, lorsque les émissions d'échappement circulant dans le catalyseur présentent un rapport air-carburant comparativement bas.
Par ailleurs, le dispositif d'alimentation en agent de réduction est habituellement prévu dans un moteur à combustion interne à combustion pauvre pouvant fonctionner dans une condition d'excès en oxygène, pour introduire un agent de réduction sous la forme d'un carburant moteur dans les émissions d'échappement évacuées du moteur, pour réduire la concentration en oxygène des émissions d'échappement, et au même moment, délivrer au catalyseur de NOx à combustion pauvre un composant non brûlé sous la forme d'un hydrocarbure (HC), pour favoriser l'action de purification des émissions d'échappement du catalyseur de NOx à combustion pauvre.
Plus en détail, une buse d'injection est disposée dans une partie d'un tuyau d'échappement en amont du catalyseur de NOx. Pour favoriser l'action de purification des émissions d'échappement du catalyseur de NOx à combustion pauvre, le carburant moteur est injecté en tant qu'agent de réduction dans les émissions d'échappement par l'intermédiaire de la buse d'injection.
De cette manière, la buse d'injection est disposée d'une manière telle que la buse fait partiellement saillie dans le tuyau d'échappement, de sorte que l'extrémité ouverte d'injection de la buse est exposée au émissions d'échappement présentant une température élevée. A mesure que la température des émissions d'échappement s'élève, des particules contenues dans les émissions d'échappement et le
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carburant moteur (injecté en tant qu'agent de réduction) sont agglomérées et solidifiées au niveau de l'extrémité ouverte d'injection de la buse, donnant naissance à un risque d'obturation de l'extrémité ouverte, de détérioration de la forme d'une pulvérisation de carburant moteur tel qu'injecté par la buse, et d'autres inconvénients.
C'est-à-dire qu'une élévation de la température de la buse d'injection provoque divers inconvénients tels que décrits ci-dessus. Dans le dispositif d'alimentation en agent de réduction muni de la buse d'injection destinée à injecter l'agent de réduction, il est en conséquence requis de refroidir la buse d'injection comme nécessaire.
La présente invention a été réalisée au vu de la technique d'arrière-plan décrite ci-dessus. C'est en conséquence un but de la présente invention de proposer une technique qui permet un refroidissement efficace de la buse d'injection du dispositif d'alimentation en agent de réduction.
Ce but est atteint par les caractéristiques de la revendication 1 de l'appareil et par les caractéristique de la revendication 8 du procédé.
Le but technique indiqué ci-dessus peut être atteint conformément à un premier aspect de cette invention, qui propose un appareil de purification des émissions d'échappement pour un moteur à combustion interne, comprenant : un catalyseur de purification des émissions d'échappement disposé dans un passage d'échappement du moteur à combustion interne et capable de réaliser une action de purification des émissions d'échappement pour purifier des émissions d'échappement provenant du moteur à combustion interne, d'une manière telle que l'action de
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purification des émissions d'échappement soit favorisée par un agent de réduction injecté dans les émissions d'échappement ; une buse d'injection disposée au niveau d'une partie du passage d'échappement en amont du catalyseur de purification des émissions d'échappement et pouvant être actionnée pour injecter l'agent de réduction dans les émissions d'échappement qui circulent dans le catalyseur de purification, pour favoriser l'action de purification des émissions d'échappement ; et un moyen de commande destiné à commander les actions d'ouverture de la buse d'injection, caractérisé en ce que : le moyen de commande commande les actions d'ouverture de la buse d'injection pour effectuer un motif d'injection de refroidissement de buse de l'agent de réduction dans les émissions d'échappement, pour refroidir la soupape d'injection, de façon à empêcher une élévation excessive d'une température de la buse d'injection comme résultat d'un contact de la buse d'injection avec les émissions d'échappement, d'une manière telle que le motif d'injection de refroidissement de buse est différent d'un motif d'injection favorisant la purification des émissions pour favoriser l'action de purification des émissions d'échappement.
Le but indiqué ci-dessus peut également être atteint conformément à un autre aspect de cette invention, qui propose un procédé de purification des émissions d'échappement provenant d'un moteur à combustion interne, par un appareil de purification des émissions d'échappement comprenant (a) un catalyseur de purification des émissions d'échappement disposé dans un passage d'échappement du moteur à combustion interne et capable de réaliser une action de purification des émissions d'échappement pour
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purifier des émissions d'échappement provenant du moteur à combustion interne, d'une manière telle que l'action de purification des émissions d'échappement soit favorisée par un agent de réduction injecté dans les émissions d'échappement, et (b) une buse d'injection disposée au niveau d'une partie du passage d'échappement en amont du catalyseur de purification des émissions d'échappement et pouvant être actionnée d'une manière telle que les actions d'ouverture de la buse d'injection soient commandées pour injecter l'agent de réduction dans les émissions d'échappement qui circulent dans le catalyseur de purification des émissions d'échappement, pour favoriser l'action de purification des émissions d'échappement, caractérisé en ce que : les actions d'ouverture de la buse d'injection sont commandées pour effectuer un motif d'injection de refroidissement de buse de l'agent de réduction dans les émissions d'échappement, pour refroidir la soupape d'injection, de façon à empêcher une élévation excessive d'une température de la buse d'injection comme résultat du contact de la buse d'injection avec les émissions d'échappement, d'une manière telle que le motif d'injection de refroidissement de buse soit différent d'un motif d'injection favorisant la purification des émissions pour favoriser l'action de purification des émissions d'échappement.
Dans l'appareil de purification des émissions d'échappement pour un moteur à combustion interne, qui a été décrit ci-dessus, les actions d'ouverture de la buse d'injection sont commandées pour effectuer le motif d'injection de refroidissement de buse de l'agent de réduction dans les émissions d'échappement, pour refroidir la soupape d'injection, de façon à empêcher une élévation
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excessive de la température de la buse d'injection comme résultat du contact de la buse d'injection avec les émissions d'échappement. Le motif d'injection de refroidissement de buse est différent du motif d'injection favorisant la purification des émissions pour favoriser l'action de purification des émissions d'échappement du catalyseur de purification des émissions d'échappement. Le motif d'injection de refroidissement de buse de l'agent de réduction est effectué lorsque la buse d'injection doit vraisemblablement être en surchauffe par la chaleur des émissions d'échappement.
Conformément à une forme préférée de l'appareil de purification des émissions d'échappement de la présente invention, le moyen de commande comprend un moyen de détection de condition de fonctionnement destiné à détecter une condition de fonctionnement du moteur à combustion interne, et effectue le motif d'injection de refroidissement de buse lorsqu'il est déterminé, sur la base de la condition de fonctionnement détectée par le moyen de détection de condition de fonctionnement, que le refroidissement de la buse d'injection est nécessaire pour empêcher l'élévation excessive de la température.
Dans la forme préférée de l'appareil indiquée ci- dessus, la condition de fonctionnement du moteur à combustion interne qui se rapporte à la surchauffe de la buse d'injection est contrôlée par le moyen de détection de condition de fonctionnement, et le motif d'injection de refroidissement de buse de l'agent de réduction est effectué lorsque la condition de fonctionnement contrôlée du moteur indique que la buse d'injection doit vraisemblablement surchauffer. C'est-à-dire que l'injection de l'agent de réduction est commutée de manière appropriée entre le motif d'injection favorisant la purification des
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émissions et le motif d'injection de refroidissement de buse, en fonction de la condition de fonctionnement détectée du moteur à combustion interne qui se rapporte à, ou se réfère à un changement de la température de la buse d'injection, de sorte que la buse d'injection peut être refroidie à un moment approprié.
Conformément aux formes préférées de l'appareil de purification des émissions d'échappement et au procédé de l'invention, les actions d'ouverture de la soupape d'injection sont commandées pour injecter l'agent de réduction en une quantité totale prédéterminée, d'une manière telle que l'agent de réduction est injecté en une petite quantité lors de chaque action d'injection de la buse d'injection et à une fréquence plus élevée dans le motif d'injection de refroidissement de buse que dans le motif d'injection favorisant la purification des émissions.
Dans les formes préférées de l'appareil et du procédé décrites ci-dessus, les actions d'ouverture de la buse d'injection destinée à injecter la quantité totale prédéterminée de l'agent de réduction sont commandées d'une manière telle que l'agent de réduction est injecté en une petite quantité lors de chaque action d'injection et à une fréquence plus élevée dans le motif d'injection de refroidissement de buse que dans le motif d'injection favorisant la purification des émissions. C'est-à-dire que le motif d'injection de refroidissement de buse est formulé pour être différent du motif d'injection favorisant la purification des émissions, d'une manière telle qu'une quantité comparativement petite de l'agent de réduction est injectée en un nombre de fois comparativement grand, de façon améliorer l'efficacité de refroidissement de la buse d'injection et à abaisser la température moyenne de la buse
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d'injection tout en empêchant une consommation importante non nécessaire de l'agent de réduction.
Conformément à une autre forme préférée de l'appareil de purification des émissions de l'invention, le moyen de commande peut être actionné pour effectuer le motif d'injection de refroidissement de buse destiné à refroidir la buse d'injection alors que le motif d'injection favorisant la purification des émissions est effectué pour favoriser l'action de purification des émissions d'échappement du catalyseur de purification des émissions d'échappement.
La température de la buse d'injection peut s'élever alors que l'injection de l'agent de réduction est requise pour favoriser l'action de purification des émissions d'échappement du catalyseur. Dans la forme préférée de l'appareil décrit ci-dessus, il est possible d'effectuer le motif d'injection de refroidissement de buse en plus ou en même temps que le motif d'injection favorisant la purification des émissions, rendant possible de favoriser l'action de purification des émissions d'échappement tout en refroidissant la buse d'injection.
Conformément à encore une autre forme de l'appareil de purification des émissions d'échappement et du procédé de l'invention, les actions d'ouverture de la buse d'injection sont commandées d'une manière telle qu'un temps d'ouverture de la buse d'injection pour au moins une action d'ouverture dans le motif d'injection de refroidissement de buse est rendu plus long qu'un temps d'ouverture pour les actions d'ouverture dans le motif d'injection favorisant la purification des émissions.
Dans l'appareil et le procédé décrits ci-dessus, le temps d'ouverture de la buse d' inj ection pour au moins une action d'ouverture dans le motif d'injection de
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refroidissement de buse est allongé par rapport au temps d'ouverture pour les autres actions d'ouverture dans le motif d'injection de refroidissement de buse, afin d'augmenter une force de pénétration de l'agent de réduction, c'est-à-dire, une force par laquelle un dépôt (par exemple de la suie) accumulé sur la buse d'injection est emporté avec l'agent de réduction injecté, de façon à minimiser la quantité de dépôts pendant le motif d'injection de refroidissement de buse.
Ce qui précède et d'autres buts, caractéristiques, avantages et portée technique et industrielle de cette invention seront mieux compris en lisant la description détaillée suivante des modes de réalisation préférés de l'invention, lorsque lue en liaison avec les dessins annexés, sur lesquels :
La figure 1 est une vue illustrant de manière simplifiée un appareil de purification des émissions d'échappement conformément au mode de réalisation préféré de cette invention ;
La figure 2 est une vue montrant une construction interne d'un filtre à particules prévu dans l'appareil de purification des émissions d'échappement de la figure 1 ;
La figure 3 est une vue indiquant une forme d'onde ou un motif d'injection d'un agent de réduction par l'intermédiaire d'une buse d'injection, pour favoriser une action de purification des émissions d'échappement de l'appareil de purification des émissions d'échappement de la figure 1 ;
La figure 4 est une vue indiquant une forme d'onde ou un motif d'injection d'un agent de réduction pour refroidir la buse d'injection dans l'appareil de purification des émissions d'échappement de la figure 1 ;
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La figure 5 est un graphique indiquant la relation entre la température de la buse d'injection et la fréquence d'injection de l'agent de réduction ;
La figure 6 est un graphique indiquant la relation entre le nombre d'injections de l'agent de réduction et la température d'un catalyseur de purification des émissions d'échappement prévu dans l'appareil de la figure 1 ;
La figure 7 est une vue simplifiée indiquant une carte de données utilisée pour sélectionner l'un parmi différents modes d'injection de l'agent de réduction dans l'appareil de la figure 1 ;
La figure 8 est une vue indiquant un exemple de forme d'onde d'injection de l'agent de réduction lorsque l'injection favorisant la purification des émissions et l'injection refroidissant la buse d'injection sont réalisées alternativement dans l'appareil de la figure 1 ;
La figure 9 est une vue indiquant une forme d'onde ou un motif d'injection de refroidissement de buse lorsque la force de pénétration de l'injection augmente temporairement, dans l'appareil de la figure 1 ; La figure 10 est un graphique indiquant une relation entre la force de pénétration de l'injection et un temps d'ouverture d'une soupape de la buse d'injection.
On décrira en détail un mode de réalisation exemplaire de la présente invention en se référant aux dessins annexés.
Un appareil de purification des émissions d'échappement conformément au présent mode de réalisation de l'invention comprend un convertisseur catalytique 50 disposé dans un système d'échappement d'un moteur à combustion interne 1 du type à combustion pauvre tel qu'un moteur diesel, et un dispositif d'alimentation en agent de réduction 20.
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Le convertisseur catalytique 50 comprend un boîtier 51, et deux catalyseurs de purification des émissions d'échappement 52a, 52b disposés dans le boîtier 51. Le convertisseur catalytique 50 réalise une action de purification des émissions d'échappement pour purifier les substances nocives contenues dans les émissions d'échappement évacuées du moteur à combustion interne 1. Comme cela est décrit en détail, le boîtier 51 du convertisseur catalytique 50 est disposé en aval d'un logement de turbine 4 du moteur à combustion interne 1, et loge les catalyseurs de purification des émissions d'échappement sous la forme du catalyseur de NOx du type à réduction-occlusion 52a et du filtre à particules 52b, qui sont disposés dans l'ordre de la description dans le sens aval des émissions d'échappement.
Le catalyseur de NOx du type à réduction-occlusion 52a, qui est un exemple caractéristique d'un catalyseur de NOx à combustion pauvre devant être disposé dans le système d'échappement d'un moteur à combustion interne du type à combustion pauvre, réalise une action de purification des émissions d'échappement pour éliminer principalement les oxydes d'azote (NOx) dans les émissions d'échappement.
Comme cela est décrit plus en détail, le catalyseur de NOx du type à réduction-occlusion 52a réalise une action de purification des émissions d'échappement pour occlure les oxydes d'azote (NOx) dans les émissions d'échappement lorsque les émissions d'échappement présentent une concentration en oxygène comparativement élevée, et pour provoquer une réaction des oxydes d'azote (NOx) occlus avec les composants non brûlés (CO, HC) contenus dans les émissions d'échappement, pour de ce fait purifier les oxydes d'azote (NOx) en azote (N2) non nocif, lorsque les émissions d'échappement présentent une concentration en
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oxygène comparativement faible, c'est-à-dire, lorsque les émissions d'échappement circulant dans le catalyseur présentent un rapport air-carburant comparativement bas.
Le catalyseur de NOx du type à réduction-occlusion 52a est composé d'un support formé d'alumine (Al2O3), d'un métal noble tel que du platine (Pt), et au moins d'une substance sélectionnée parmi le groupe composé des métaux alcalins tels que le potassium (K), le sodium (Na), le lithium (Li) et le césium (Cs) ; des métaux alcalino-terreux tels que le baryum (Ba) et le calcium (Ca) ; et des éléments de terres rares tels que le lanthane (La) et l'yttrium (Y) . Le métal noble et la au moins une substance indiqués ci-dessus sont portés par le support d'alumine.
Dans le moteur à combustion interne à combustion pauvre 1 muni de l'appareil de purification des émissions d'échappement conformément au présent mode de réalisation, la combustion d'un carburant se produit généralement dans un état d'excès en oxygène, dans lequel la concentration en oxygène des émissions d'échappement générées comme résultat de la combustion ne doit vraisemblablement pas être abaissée à un niveau auquel les oxydes d'azote sont réduits en azote comme décrit ci-dessus. Il conviendra également de noter que les émissions d'échappement générées dans l'état d'excès en oxygène contiennent seulement des traces des composants non brûlés (CO, HC).
En conséquence, l'appareil de purification des émissions d'échappement conformément au présent mode de réalisation est muni du dispositif d'alimentation en agent de réduction 20 pouvant être actionné pour introduire un agent de réduction sous la forme du carburant moteur (HC) dans les émissions d'échappement, pour abaisser la concentration en oxygène des émissions d'échappement, et délivrer les émissions d'échappement avec les hydrocarbures
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(HC) comme composants non brûlés, pour de ce fait favoriser l'action de purification des émissions d'échappement du catalyseur de NOx du type à réduction-occlusion 52a. On décrira en détail le dispositif d'alimentation en agent de réduction 20.
Par ailleurs, Le filtre à particules 52b est un genre de catalyseur de purification des émissions d'échappement capable de brûler des matières particulaires telles que la suie contenues dans les émissions d'échappement, avec une action de matériau catalytique. Comme décrit en détail, le filtre à particules 52b est muni d'un matériau catalytique sous la forme d'un substrat de filtre 58 portant un agent de libération d'oxygène activé, de sorte que les matières particulaires accumulées ou piégées sur le substrat de filtre 58 soient oxydées et brûlées avec une action d'oxydation de l'oxygène activé, d'où il résulte que les matières particulaires sont éliminées.
Le substrat de filtre 58 possède une structure en nid d'abeilles composée de cordiérite ou autre matériau poreux et comportant une pluralité de passages 55,56 s'étendant parallèles les uns par rapport aux autres, comme cela est représenté sur la figure 2. Comme décrit plus spécifiquement, la structure en nid d'abeilles du substrat de filtre 58 comporte des passages d'admission 55 fermés par des bouchons 55a au niveau de leurs extrémités avales, et des passages d'évacuation 56 fermés par des bouchons 56a au niveau de leurs extrémités amont. Les passages d'admission et d'évacuation 55,56 sont définis par de fines cloisons 57 et disposés dans les sens longitudinal et transversal du substrat de filtre 58.
Les cloisons 57 comportent des couches porteuses constituées d'un matériau approprié tel que de l'alumine (A12O3) sur leurs surfaces externes et dans leurs pores
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internes. Les couches porteuses portent un catalyseur de métal noble tel que du platine (Pt), et l'agent de libération d'oxygène activé qui occlut l'oxygène dans l'atmosphère ambiante comportant une concentration en oxygène comparativement élevée, et libère l'oxygène occlus comme oxygène activé lorsque la concentration en oxygène de l'atmosphère ambiante est abaissée.
L'agent de libération d'oxygène activé peut comprendre au moins une substance sélectionnée parmi le groupe composé des métaux alcalins tels que le potassium (K), le sodium (Na), le lithium (Li), le césium (Cs) et le rubidium (Rb) ; des métaux alcalino-terreux tels que le baryum (Ba), le calcium (Ca) et le strontium (Sr) ; des éléments de terres rares tels que le lanthane (La) et l'yttrium (Y) ; et des métaux de transition tels que le cérium (Ce) et l'étain (Sn) .
De préférence, l'agent de libération d'oxygène activé comprend au moins un métal alcalin et/ou un métal alcalinoterreux présentant une tendance d'ionisation plus élevée que le calcium (Ca), c'est-à-dire, au moins l'un parmi le potassium (K) , le lithium (Li) , le césium (Cs), le rubidium (Rb), le baryum (Ba) et le strontium (Sr).
Dans le filtre à particules 52b tel que décrit cidessus, les émissions d'échappement circulent à travers les passages d'admission 55, les cloisons 57 et les passages d'évacuation 56, dans cet ordre de description, comme cela est indiqué par les flèches "a" de la figure 2, de sorte que les matières particulaires telles que la suie contenues dans les émissions d'échappement sont piégées sur les surfaces externes et dans les pores des cloisons 57 lorsque les émissions d'échappement circulent à travers les cloisons 57. Les matières particulaires piégées par les cloisons 57 sont oxydées par l'oxygène activé dont la
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quantité augmente avec le changement du nombre de fois que la concentration en oxygène des émissions d'échappement circule à travers les cloisons 57, d'où il résulte que les matières particulaires sont brûlées sur le substrat de filtre 58 sans générer de flamme.
Dans l'appareil de purification des émissions d'échappement du présent mode de réalisation, le filtre à particules 52b de même que le catalyseur de NOx du type à réduction-occlusion 52a sont pourvus de l'agent de réduction sous forme de carburant moteur (hydrocarbure : HC), en introduisant l'agent de réduction dans les émissions d'échappement, pour de ce fait changer la concentration en oxygène des gaz d'échappement circulant dans le filtre à particules 52b.
Dans le présent mode de réalisation, le convertisseur catalytique 50 incorporant le catalyseur de NOx du type à réduction-occlusion 52a et le filtre à particules 52b est disposé dans un tuyau d'échappement 11, pour purifier les oxydes d'azote (NOx) et les matières particulaires telles que la suie contenus dans les émissions d'échappement. Dans le présent mode de réalisation, le catalyseur de NOx du type à réduction-occlusion 52a et le filtre à particules 52b constituent un catalyseur de purification des émissions d'échappement .
On décrira ensuite le dispositif d'alimentation en agent de réduction 20 prévu pour favoriser les actions de purification des émissions d'échappement du catalyseur de NOx du type à réduction-occlusion 52a et du filtre à particules 52b qui ont été décrits.
Le dispositif d'alimentation en agent de réduction 20 comprend une buse d'injection 21 fixée à un collecteur d'échappement 12 raccordé à des orifices d'échappement (non représentés) du moteur à combustion interne 1, et une unité
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de commande électronique (ECU) 22 prévue pour commander le moteur à combustion interne 1.
La buse d'injection 21 prends la forme d'une soupape d'arrêt électromagnétique, qui est commandée selon un programme d'alimentation en agent de réduction prédéterminé mémorisé dans l'unité de commande électronique 22, pour injecter une quantité appropriée d'agent de réduction dans les émissions d'échappement, à un cadencement approprié. La buse d'injection 21 est raccordée à une source d'alimentation en carburant du moteur à combustion interne 1, de sorte que le carburant moteur délivré depuis la source d'alimentation en carburant est délivré, en tant qu'agent de réduction, par la buse d'injection 21 au convertisseur catalytique 50.
L'unité de commande électronique 22 est prévue pour calculer la quantité et le calage d'injection de l'agent de réduction nécessaires dans les émissions d'échappement, sur la base d'une sortie d'un capteur de rapport air-carburant 23 disposé en aval du convertisseur catalytique 50, des sorties des capteurs de température des émissions d'échappement 24a, 24b disposés des côtés amont et aval du convertisseur catalytique 50, respectivement, et de diverses valeurs d'hystérésis de fonctionnement qui changent pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne. L'unité de commande électronique 22 commande une action d'ouverture de la buse d'injection 21, conformément à la quantité et au calage d'injection de l'agent de réduction calculés. On décrira plus en détail une opération de commande de l'action d'ouverture de la buse d'injection 21 destinée à commander l'injection de l'agent de réduction. Dans le présent mode de réalisation, l'unité de commande électronique 22 constitue un moyen de commande
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destiné à commander l'action d'ouverture de la buse d'injection 21.
Le présent mode de réalisation est prévu pour activer le dispositif d'alimentation en agent de réduction 20 destiné à injecter le carburant moteur en tant qu'agent de réduction dans les émissions d'échappement, dans le but de favoriser les actions de purification des émissions d'échappement du catalyseur de NOx du type à réductionocclusion 52a et du filtre à particules 52b, qui ont été décrits.
La buse d'injection 21 est fixée au collecteur d'échappement 12 d'une manière telle que la buse d'injection 21 fait saillie au niveau de sa partie d'extrémité d'injection dans le collecteur d'échappement 12, de sorte que l'extrémité ouverte d'injection de la buse d'injection 21 est exposée aux émissions d'échappement présentant une température élevée. A mesure que la température des émissions d'échappement s'élève, les particules contenues dans les émissions d'échappement et le carburant moteur (injecté en tant qu'agent de réduction) sont agglomérées et solidifiées au niveau de l'extrémité ouverte d'injection de la buse, donnant naissance à un risque d'obturation de l'extrémité ouverte, de détérioration de la forme d'une pulvérisation du carburant moteur tel qu'injecté par la buse, et d'autres inconvénients.
Au vu des inconvénients qui précèdent, l'appareil de purification des émissions d'échappement conformément au présent mode de réalisation est prévu pour refroidir la buse d'injection 21 en soi, en injectant l'agent de réduction par l'intermédiaire de la buse d'injection 21, son action d'ouverture étant commandée dans un motif d'injection de refroidissement de buse, qui est différent
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d'un motif d'injection de purification des émissions utilisé pour favoriser les actions de purification des émissions d'échappement du convertisseur catalytique 50. C'est-à-dire que lorsqu'il devient nécessaire de refroidir la buse d'injection 21, la buse d'injection 21 est ouverte pour injecter l'agent de réduction présentant une température (température ambiante) considérablement inférieure à celle des émissions d'échappement, de sorte que la buse d'injection 21 est refroidie par l'agent de réduction.
On décrira le motif d'injection de refroidissement de buse de l'agent de réduction tout en clarifiant les différences entre ce motif de refroidissement de buse par rapport et le motif favorisant la purification des émissions. L'injection de l'agent de réduction dans le motif favorisant la purification des émissions pour favoriser les actions de purification des émissions d'échappement sera simplement appelé "motif d'injection favorisant la purification des émissions" lorsque approprié, alors que l'injection de l'agent de réduction dans le motif de refroidissement de buse destiné à refroidir la buse d'injection 21 sera simplement appelé "motif d'injection de refroidissement de buse" lorsque approprié. De plus, le catalyseur de NOx du type à réduction-occlusion 52a et le filtre à particules 52b seront appelés collectivement "catalyseur de purification des émissions 52" lorsque approprié.
Avant d'expliquer le motif d'injection de refroidissement de buse, on décrira le motif d'injection favorisant la purification des émissions destiné à favoriser les actions favorisant la purification des émissions d'échappement du catalyseur de NOx du type à réduction-occlusion 52a et du filtre à particules 52b.
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Dans le motif d'injection favorisant la purification des émissions, la buse d'injection 21 est ouverte de manière répétée (ouverte et fermée alternativement) une pluralité de fois pour injecter une quantité appropriée d'agent de réduction dans les émissions d'échappement, dans chaque cycle d'injection, comme cela est représenté sur la figure 3. Ce cycle d'injection est répété à un intervalle de temps prédéterminé de quelques secondes à quelques dizaines de secondes.
Pour favoriser les actions de purification des émissions d'échappement du catalyseur de purification des émissions 52, il est nécessaire d'abaisser la concentration en oxygène des émissions d'échappement circulant dans le catalyseur de purification des émissions 52, au niveau de parties locales d'un écoulement des émissions d'échappement. A cette fin, le présent appareil de purification des émissions est prévu pour injecter une quantité comparativement importante d'agent de réduction dans l'écoulement des émissions d'échappement dans chaque cycle d'injection, de sorte que la concentration en oxygène des émissions d'échappement est abaissée au niveau des parties locales de l'écoulement. Pour abaisser efficacement la concentration en oxygène des émissions d'échappement, il est préférable d'ouvrir la buse d'injection 21 en synchronisation avec une pulsation des émissions d'échappement se produisant dans le tuyau d'échappement 11.
Dans le motif d'injection de refroidissement de buse, par ailleurs, l'agent de réduction est injecté dans les émissions d'échappement, un nombre de fois plus important à une fréquence plus élevée en une plus petite quantité lors de chaque action d'injection de la buse d'injection 21, comme cela est représenté sur la figure 4, que dans le motif d'injection favorisant la purification des émissions
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dans lequel la buse d'injection 21 est ouverte une pluralité de fois lors de chaque cycle d'injection. C'est- à-dire que la quantité d'injection de l'agent de réduction lors de chaque action d'injection de la buse d'injection 21 dans le motif d'injection de refroidissement de buse, comme cela est représenté sur la figure 4, est suffisamment plus petite qu'une quantité totale d'injection de l'agent de réduction lors de chaque cycle d'injection dans le motif d'injection favorisant la purification des émissions représenté sur la figure 3. De plus, la fréquence d'injection plus élevée dans le motif d'injection de refroidissement de buse est interprétée pour signifier que l'intervalle de temps entre les actions d'ouverture adjacentes de la buse d'injection 21 dans le motif d'injection de refroidissement de buse est suffisamment plus court que l'intervalle de temps (plusieurs secondes à plusieurs dizaines de secondes) entre les cycles d'injection adjacents dans le motif d'injection favorisant la purification des émissions. C'est-à-dire que le motif d'injection de refroidissement de buse est effectué pour injecter l'agent de réduction à une fréquence comparativement élevée en une quantité comparativement petite dans chaque action d'injection de la buse d'injection 21, dans le but de refroidir la buse d'injection 21.
Le nombre d'actions d'ouverture de la buse d'injection 21 (fréquence d'injection de l'agent de réduction) dans le motif d'injection de refroidissement de buse est optimisé conformément à une relation de la figure 5 entre la température de la buse d'injection 21 et la fréquence d'injection, qui a été obtenue par une expérience menée à des valeurs différentes de fréquence d'injection avec une
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quantité totale constante prédéterminée d'injection de l'agent de réduction.
En se référant à la figure 5, on décrira la détermination du nombre d'actions d'ouverture de la buse d'injection 21. Dans un système de coordonnées de la figure 5, la température de la buse d'injection 21 est prise selon l'axe des ordonnées alors que le nombre d'actions d'ouverture (fréquence d'injection) est pris selon l'axe des abscisses. Le nombre d'actions d'ouverture augmente avec une diminution de la quantité d'injection dans chaque action d'injection, vers la droite, comme on peut le voir sur le graphique de la figure 5. Une courbe sur le graphique représente la température de la buse d'injection 21 variant avec le nombre de ses actions d'ouverture. On comprendra que la quantité de réduction de la température de la buse d'injection 21 augmente avec une diminution de la température comme cela est représenté par la courbe.
Dans le présent mode de réalisation, le nombre d'actions d'ouverture (fréquence d'injection) dans le motif d'injection de refroidissement de buse est établi à une valeur optimale (indiquée par le point A sur la figure 5) à laquelle la quantité de réduction de la température de la buse d'injection 21 a été trouvée la plus importante lors de l'expérience.
Il conviendra de noter que le nombre d'actions d'ouverture comparativement petit dans chaque cycle d'injection dans le motif d'injection favorisant la purification des émissions est représenté par le point B indiqué sur la figure 5, auquel la quantité d'injection de l'agent de réduction est comparativement importante. C'est- à-dire que l'agent de réduction est injecté à une fréquence plus élevée dans le motif d'injection de refroidissement de
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buse que dans le motif d'injection favorisant la purification des émissions.
Comme cela est apparent à partir du graphique de la figure 5, l'effet de refroidissement de la buse d'injection 21 par l'injection de l'agent de réduction diminue à mesure que le nombre d'actions d'ouverture de la buse d'injection 21 augmente depuis la valeur optimale (indiquée par le point A). Ce phénomène se produit en raison d'une insuffisance de quantité d'injection de l'agent de réduction causée par une action d'ouverture inadéquate de la buse d'injection 21 à un intervalle de temps d'injection excessivement court (à une fréquence d'injection excessivement élevée). C'est-à-dire que le nombre d'actions d'ouverture de la buse d'injection 21 est déterminé dans le présent mode de réalisation, en prenant également en compte les caractéristiques mécaniques (caractéristiques dynamiques) de la buse d'injection 21.
Dans le motif d'injection de refroidissement de buse dans lequel le nombre d'injections de l'agent de réduction est déterminé comme décrit ci-dessus, l'agent de réduction est injecté à un intervalle de temps prédéterminé. C'est-àdire que les actions d'ouverture de la buse d'injection 21 sont synchronisées avec la pulsation des émissions d'échappement dans le motif d'injection favorisant la purification des émissions, alors que par ailleurs, les actions d'ouverture dans le motif d'injection de refroidissement de buse sont commandées pour se produire à un intervalle de temps prédéterminé, sans synchronisation avec la pulsation des émissions d'échappement. Ainsi, le motif d'injection de refroidissement de buse est déterminé d'une manière telle que l'agent de réduction est injecté un nombre de fois comparativement grand en une quantité comparativement petite dans chaque action d'injection de la
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buse d'injection 21, pour améliorer l'efficacité de réduction de température de la buse d'injection 21.
Le motif d'injection de refroidissement de buse spécifique est également requis en vue d'une nécessité d'empêcher la surchauffe (détérioration thermique) du catalyseur de purification des émissions d'échappement 52.
Dans le seul but de refroidir la buse d'injection 21, la buse d'injection 21 peut être refroidie dans le motif d'injection favorisant la purification des émissions.
Toutefois, des injections répétées de l'agent de réduction pour favoriser les actions de purification des émissions d'échappement tout en évitant la surchauffe de la buse d'injection 21 provoqueraient une élévation excessive de la température du catalyseur de purification des émissions d'échappement 52 en raison de la chaleur générée par une réaction entre l'agent de réduction et le matériau catalytique, comme résultat de l'injection d'une quantité d'alimentation de l'agent de réduction relativement importante vers le catalyseur de purification des émissions d'échappement 52 à une fréquence d'injection élevée.
Le motif d'injection de refroidissement de buse dans lequel l'agent de réduction est injecté un nombre de fois relativement important en une quantité comparativement petite lors d'une telle action d'injection ne provoque pas de variation excessivement importante dans la concentration en oxygène des émissions d'échappement, et n'a pas pour résultat de favoriser les actions de purification des émissions d'échappement du catalyseur de purification des émissions d'échappement 52. En conséquence, le motif d'injection de refroidissement de buse permet le refroidissement de la buse d'injection 21 tout en empêchant une élévation excessive de la température du catalyseur de purification des émissions d'échappement 52, comme cela est
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indiqué sur la figure 6. La température du catalyseur de purification des émissions d'échappement 52 s'élève considérablement comme résultat d'une élévation de température des émissions d'échappement, pendant un fonctionnement du moteur à combustion interne 1, dans une condition de charge élevée en particulier. Dans ce cas, le motif d'injection favorisant la purification des émissions seul ne satisfait pas une nécessité de refroidissement de la buse d'injection 21. Dans le présent mode de réalisation, toutefois, le motif d'injection de refroidissement de buse permet le refroidissement de la buse d'injection 21 tout en empêchant une élévation excessive de la température du catalyseur de purification des émissions d'échappement 52. En conséquence, le motif d'injection de refroidissement de buse est avantageux pour le refroidissement de la buse d'injection 21 de façon à minimiser la détérioration thermique du catalyseur de purification des émissions d'échappement 52 sur une plage relativement large de condition de fonctionnement du moteur à combustion interne 1.
On décrira ensuite une commutation entre le motif d'injection favorisant la purification des émissions et le motif d'injection de refroidissement de buse.
Dans le présent mode de réalisation, l'unité de commande électronique 22 mémorise une carte de données qui est préparée pour sélectionner l'un parmi différents modes d'injection de l'agent de réduction en fonction de la condition de fonctionnement du moteur à combustion interne 1, qui se rapporte à la surchauffe de la buse d'injection 21. Lorsqu'il devient nécessaire de refroidir la buse d'injection 21 dans la condition actuelle de fonctionnement du moteur à combustion interne 1, l'un parmi les modes
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utilisant le motif d'injection de refroidissement de buse est établi de manière sélective.
La figure 7 représente la carte de données indiquée ci-dessus utilisée pour sélectionner l'un parmi les différents modes d'injection de l'agent de réduction. Cette carte de données utilise la vitesse de fonctionnement et le couple axial (sortie) du moteur à combustion interne 1, comme paramètres du moteur 1 qui se rapportent à la surchauffe de la buse d'injection 21 et sur lesquels le mode d'injection approprié est sélectionné. Pour sélectionner le mode d'injection approprié à la condition de fonctionnement spécifique du moteur 1, l'unité de commande électronique 22 calcule la vitesse de fonctionnement actuelle et le couple axial du moteur 1, sur la base des signaux de sortie de divers capteurs (par exemple, capteur de position de vilebrequin, capteur de charge) prévus sur le moteur 1, et sur la base des valeurs d'hystérésis de fonctionnement (par exemple, taux de consommation du carburant) mémorisées dans l'unité de commande électronique 22. L'unité de commande électronique 22 sélectionne le mode d'injection approprié pour la condition de fonctionnement du moteur 1 actuellement détectée, sur la base de la vitesse et du couple calculés du moteur 1 et conformément à la carte de données de la figure 7.
Comme cela est indiqué sur la figure 7, la carte de données définit les trois modes d'injection correspondant aux zones respectives A, B et C sur le système de coordonnées dans lequel le couple du moteur est pris selon l'axe des ordonnées alors que la vitesse du moteur est prise selon l'axe des abscisses. Les zones A, B et C sont appelées "zone à faible charge A", zone à charge
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intermédiaire/élevée B" et "zone à charge élevée C", respectivement.
Dans la zone à faible charge A dans laquelle le couple et la vitesse du moteur 1 sont petit et lente, la température d'émissions d'échappement est comparativement basse, et la quantité d'élévation de la température de la buse d'injection 21 n'est pas trop importante. Tandis que la condition de fonctionnement du moteur 1 est dans cette zone à faible charge A, en conséquence, seul le motif d'injection favorisant la purification des émissions est exécuté pour favoriser les actions de purification des émissions d'échappement du catalyseur de purification des émissions d'échappement 52.
Dans la zone à charge intermédiaire/élevée B, la température de la buse d'injection 21 s'élève relativement considérablement comme résultat d'une élévation de la température des émissions d'échappement. Dans cette zone à charge intermédiaire/élevée B, en conséquence, à la fois le motif d'injection favorisant la purification des émissions et le motif d'injection de refroidissement de buse sont exécutés pour refroidir la buse d'injection 21 tout en favorisant les actions de purification des émissions d'échappement. Ces deux motifs d'injection peuvent être exécutés de la manière représentée sur la figure 8, à titre d'exemple. Dans cet exemple spécifique de la figure 8, l'injection de refroidissement de base est interposée entre les cycles adjacents d'injection favorisant la purification des émissions d'échappement, c'est-à-dire, pendant chaque intervalle de temps (plusieurs secondes à plusieurs dizaines de secondes dans ce mode de réalisation) pendant lequel l'injection favorisant la purification des émissions d'échappement n'est pas effectuée.
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Dans la zone à charge élevée C, la température du catalyseur de purification des émissions d'échappement 52 s'élève considérablement comme résultat d'une élévation considérable de la température des émissions d'échappement.
Dans cette zone à charge élevée C, en conséquence, le motif d'injection favorisant la purification des émissions n'est pas effectué ou est terminé pour éviter la détérioration thermique du catalyseur 52, et seul le motif d'injection de refroidissement de buse est exécuté pour refroidir la buse d'injection 21.
Comme on l'a décrit ci-dessus, le présent appareil de purification des émissions d'échappement est prévu pour refroidir la buse d'injection 21 en sélectionnant l'un parmi les modes d'injection correspondant aux zones B et C, qui comprend le motif d'injection de refroidissement de buse, lorsqu'il est nécessaire de refroidir la buse d'injection 21, c'est-à-dire, pour empêcher la surchauffe de la buse d'injection 21.
Le présent appareil de purification des émissions d'échappement est de plus prévu d'une manière telle que le temps d'ouverture de la buse d'injection 21 pour au moins une action d'ouverture dans le motif d'injection de refroidissement de buse est plus long que le temps d'ouverture pour les autres actions d'ouverture dans le motif de refroidissement de buse, comme cela est indiqué sur la figure 9 à titre d'exemple.
Décrite en détail, la buse d'injection 21 est maintenue ouverte pendant un temps comparativement long à la au moins une opportunité de motif d'injection de refroidissement de buse sélectionnée, afin d'augmenter une force de pénétration de l'agent de réduction, c'est-à-dire, une force par laquelle un dépôt (par exemple de la suie) accumulé sur la buse d'injection 21 est emporté avec
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l'agent de réduction injecté, de façon à minimiser la quantité de dépôt pendant le motif d'injection de refroidissement de buse. Le graphique de la figure 10 indique une relation entre le temps d'ouverture de la buse d'injection 21 et la force de pénétration de l'agent de réduction. On comprendra, à partir du graphique de la figure 10, que la force de pénétration augmente avec une augmentation du temps d'ouverture de la buse d'injection 21.
Dans le présent mode de réalisation, l'action d'ouverture de la buse d'injection 21 suivant chaque action d'ouverture maintenue pendant le temps d'ouverture allongé est retardée pour réduire une consommation non nécessaire de l'agent de réduction, comme cela est également indiqué sur la figure 9. C'est-à-dire qu'une quantité plus grande d'agent de réduction est injectée comme résultat de chaque action d'ouverture pendant le temps d'ouverture allongé, que la quantité injectée comme résultat des autres actions d'ouverture ou actions d'ouverture normales, de sorte que la température de la buse d'injection 21 est temporairement abaissée plus que requis, de sorte que le refroidissement supplémentaire de la buse d'injection 21 n'est pas nécessaire pendant un temps relativement long après l'action d'ouverture pendant le temps d'ouverture allongé.
Pour cette raison, un temps de non-injection relativement long est prévu après chaque temps d'ouverture allongé de la buse d'injection 21, pour réduire la consommation non nécessaire de l'agent de réduction.
Comme on l'a décrit ci-dessus, le présent appareil de purification des émissions d'échappement est prévu pour refroidir efficacement la buse d'injection 21 en commandant les actions d'ouverture dans le motif d'injection de refroidissement de buse prédéterminé, qui est différent du
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motif d'injection favorisant la purification des émissions. De plus, le motif d'injection de refroidissement de buse est formulé pour injecter une petite quantité d'agent de réduction à une fréquence plus élevée que dans le motif d'injection favorisant la purification des émissions, de sorte que la buse d'injection 21 peut être refroidie tout en minimisant la quantité de consommation de l'agent de réduction et en empêchant une élévation excessive de la température du catalyseur de purification des émissions d'échappement 52, sur une large plage de condition de fonctionnement du moteur à combustion interne 1.
On comprendra que la présente invention n'est pas limitée aux détails du mode de réalisation décrit ci-dessus dans un but uniquement illustratif, mais qu'elle peut être mise en #uvre avec divers changements.
Bien que la fréquence d'injection du motif d'injection de refroidissement de buse illustré soit établie à la valeur optimale indiquée sur la figure 5, la fréquence d'injection optimale change dans une certaine mesure en fonction de la condition de fonctionnement du moteur 1. En conséquence, la fréquence d'injection peut être ajustée ou compensée par une quantité appropriée déterminée sur la base de la condition de fonctionnement détectée du moteur 1 et conformément à une carte de données préparée représentant une relation entre la condition de fonctionnement et la fréquence d'injection optimale.
La quantité optimale d'injection de l'agent de réduction dans le motif d'injection de refroidissement de buse varie de temps en temps en fonction de la condition de fonctionnement du moteur 1. En conséquence, comme la fréquence d'injection, la quantité d'injection peut être ajustée ou compensée par une quantité appropriée déterminée sur la base de la condition de fonctionnement détectée du
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moteur et selon une carte de données préparée représentant une relation entre la condition de fonctionnement et la quantité d'injection optimale, de sorte que la buse d'injection 21 est refroidie par la quantité d'injection optimale de l'agent de réduction déterminée en fonction de la condition de fonctionnement du moteur.
Dans le mode de réalisation illustré, la détermination concernant le fait que la buse d'injection 21 doit être refroidie ou non est effectuée selon la carte de données qui utilise les paramètres de fonctionnement du moteur 1 qui se rapportent à la température de la buse d'injection 21. Toutefois, le motif d'injection de refroidissement de buse peut être sélectionné sur la base d'une sortie d'un capteur de température fixé à la buse d'injection 21 destiné à détecter sa température. C'est-à-dire que le mode d'injection destiné à refroidir la buse d'injection 21 est sélectionné lorsqu'une élévation de température de la buse d'injection 21 au-dessus d'une limite supérieure prédéterminée est détectée par le capteur de température.
Les modes d'injection disponibles dans l'appareil de purification des émissions d'échappement ne sont pas limités aux trois modes indiqués sur la figure 7, et peuvent être remplacés par toute autre combinaison de différents modes d'injection, comme nécessaire. Dans ce cas, la fréquence et la quantité d'injection peuvent être ajustées ou compensées comme nécessaire, sur la base de la sortie du capteur de température.
Dans le mode de réalisation illustré, le motif d'injection favorisant la purification des émissions destiné à favoriser les actions de purification des émissions d'échappement du catalyseur 52 est prévu d'une manière telle que la buse d'injection 21 est ouverte une pluralité de fois dans chaque cycle d'injection, et ce
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cycle est répété à un intervalle de temps prédéterminé, comme cela est indiqué sur la figure 3, de façon à abaisser la concentration en oxygène au niveau de parties locales de l'écoulement des émissions d'échappement. Toutefois, l'injection favorisant la purification des émissions d'échappement n'est pas limitée à celle de la figure 3, mais peut être effectuée autrement, étant donné qu'une quantité relativement grande d'agent de réduction est injectée pendant une durée relativement courte.
Le motif d'injection de refroidissement de buse n'est pas limité à celui du mode de réalisation illustré dans lequel le cadencement des actions d'ouverture de la buse d'injection 21 pour l'injection de refroidissement de buse est déterminé par le motif d'injection favorisant la purification des émissions, comme cela est indiqué sur la figure 5. C'est-à-dire que le motif d'injection de refroidissement de buse peut sinon être prévu pour refroidir la buse d'injection 21, sans tenir compte du motif d'injection favorisant la purification des émissions.
Pendant ce temps, la buse d'injection 21 peut être refroidie en faisant circuler un fluide de refroidissement en contact avec la buse d'injection. Toutefois, l'utilisation de l'agent de réduction pour refroidir la buse d'injection 21 conformément au principe de la présente invention est avantageux en ce que le dispositif existant dans l'appareil de purification des émissions d'échappement classique est utilisé.

Claims (13)

REVENDICATIONS
1. Appareil de purification des émissions d'échappement pour un moteur à combustion interne, comprenant : un catalyseur de purification des émissions d'échappement (52) disposé dans un passage d'échappement (11) du moteur à combustion interne (1) et capable de réaliser une action de purification des émissions d'échappement pour purifier des émissions d'échappement provenant du moteur à combustion interne, d'une manière telle que ladite action de purification des émissions d'échappement soit favorisée par un agent de réduction injecté dans les émissions d'échappement ; une buse d'injection (21) disposée au niveau d'une partie dudit passage d'échappement (11) en amont dudit catalyseur de purification des émissions d'échappement et pouvant être actionnée pour injecter ledit agent de réduction dans lesdites émissions d'échappement qui circulent dans ledit catalyseur de purification, pour favoriser ladite action de purification des émissions d'échappement ; et un moyen de commande (22) destiné à commander les actions d'ouverture de ladite buse d'injection, caractérisé en ce que : ledit moyen de commande (22) commande les actions d'ouverture de ladite buse d'injection (21) pour effectuer un motif d'injection de refroidissement de buse de l'agent de réduction dans lesdites émissions d'échappement, pour refroidir ladite soupape d'injection, de façon à empêcher une élévation excessive d'une température de ladite buse d'injection comme résultat d'un contact de la buse d'injection avec lesdites émissions d'échappement, d'une
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manière telle que ledit motif d'injection de refroidissement de buse est différent d'un motif d'injection favorisant la purification des émissions pour favoriser ladite action de purification des émissions d'échappement.
2. Appareil de purification des émissions d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de commande (22) comprend un moyen de détection de condition de fonctionnement destiné à détecter une condition de fonctionnement dudit moteur à combustion interne (1), et effectue ledit motif d'injection de refroidissement de buse lorsqu'il est déterminé sur la base de la condition de fonctionnement détectée par ledit moyen de détection de condition de fonctionnement que le refroi- -dissement de ladite buse d'injection est nécessaire pour empêcher ladite élévation excessive de la température.
3. Appareil de purification des émissions d'échappement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit moyen de commande (22) comprend un capteur de température destiné à détecter la température de ladite buse d'injection, et ledit moyen de commande (22) effectue ledit motif d'injection de refroidissement de buse lorsque la température de la buse d'injection détectée par ledit capteur de température dépasse une limite supérieure prédéterminée.
4. Appareil de purification des émissions d'échappement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit moyen de commande (22) commande les actions d'ouverture de ladite buse d'injection (21), pour injecter l'agent de réduction en une quantité
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totale prédéterminée, d'une manière telle que l'agent de réduction est injecté en une petite quantité lors de chaque action de la buse d'injection et à une fréquence plus élevée dans ledit motif d'injection de refroidissement de buse que dans ledit motif d'injection favorisant la purification des émissions.
5. Appareil de purification des émissions d'échappement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit moyen de commande (22) peut être actionné pour effectuer ledit motif d'injection de refroidissement de buse pour refroidir la buse d'injection alors que ledit motif d'injection favorisant la purification des émissions est effectué pour favoriser l'action de purification des émissions d'échappement dudit catalyseur de purification des émissions d'échappement (52) .
6. Appareil de purification des émissions d'échappement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit moyen de commande (22) commande ladite buse d'injection (21) d'une manière telle qu'un temps d'ouverture de la buse d'injection pour au moins une action d'ouverture dans ledit motif d'injection de refroidissement de buse est plus long qu'un temps d'ouverture pour les autres actions d'ouverture dans ledit motif de refroidissement de buse.
7. Appareil de purification des émissions d'échappement selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit moyen de commande (22) commande les actions d'ouverture de ladite buse d'injection (21) d'une manière telle qu'un temps de non-injection suivant chacune desdites
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au moins une action d'ouverture est plus long que celui suivant chacune desdites autres actions d'ouverture.
8. Procédé de purification des émissions d'échappement provenant d'un moteur à combustion interne, par un appareil de purification des émissions d'échappement comprenant (a) un catalyseur de purification des émissions d'échappement (52) disposé dans un passage d'échappement (11) du moteur à combustion interne (1) et capable de réaliser une action de purification des émissions d'échappement pour purifier des émissions d'échappement provenant dudit moteur à combustion interne, d'une manière telle que ladite action de purification des émissions d'échappement soit favorisée par un agent de réduction injecté dans les émissions d'échappement, et (b) une buse d'injection (21) disposée au niveau d'une partie dudit passage d'échappement (11) en amont dudit catalyseur de purification des émissions d'échappement et pouvant être actionnée d'une manière telle que les actions d'ouverture de la buse d'injection soient commandées pour injecter ledit agent de réduction dans lesdites émissions d'échappement qui circulent dans ledit catalyseur de purification des émissions d'échappement, pour favoriser ladite action de purification des émissions d'échappement, caractérisé en ce que : lesdites actions d'ouverture de ladite buse d'injection (21) sont commandées pour effectuer un motif d'injection de refroidissement de buse de l'agent de réduction dans lesdites émissions d'échappement, pour refroidir ladite soupape d'injection, de façon à empêcher une élévation excessive d'une température de ladite buse d'injection comme résultat du contact de la buse d'injection avec lesdites émissions d'échappement, d'une
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manière telle que ledit motif d'injection de refroidissement de buse soit différent d'un motif d'injection favorisant la purification des émissions pour favoriser ladite action de purification des émissions d'échappement.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la température de ladite buse d'injection est détectée par un capteur de température et ledit motif d'injection de refroidissement de buse est effectué par le moyen de commande (22) lorsque la température de la buse d'injection détectée par le capteur de température dépasse une limite supérieure prédéterminée.
10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les actions d'ouverture de ladite buse d'injection (21) sont commandées pour injecter l'agent de réduction en une quantité totale prédéterminée, d'une manière telle que l'agent de réduction est injecté en une quantité plus petite lors de chaque action d'injection de la buse d'injection et à une fréquence plus élevée dans ledit motif d'injection de refroidissement de buse que dans ledit motif d'injection favorisant la purification des émissions.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que ledit motif d'injection de refroidissement de buse destiné à refroidir la buse d'injection (21) est mené alors que ledit motif d'injection favorisant la purification des émissions est effectué pour favoriser l'action de purification des émissions d'échappement dudit catalyseur de purification des émissions d'échappement (52).
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12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que les actions d'ouverture de ladite buse d'injection (21) sont commandées d'une manière telle qu'un temps d'ouverture de la buse d'injection pendant au moins une action d'ouverture dans ledit motif d'injection de refroidissement de buse est plus long qu'un temps d'ouverture pour les autres actions d'ouverture dans ledit motif de refroidissement de buse.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que les actions d'ouverture de ladite buse d'injection (21) sont commandées d'une manière telle qu'un temps de non-injection suivant chacune desdites au moins une action d'ouverture dans ledit motif d'injection de refroidissement de buse est plus long que celui suivant chacune des autres actions d'ouverture.
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