FR2841935A1 - Dispositif de purification des gaz d'echappement pour un moteur - Google Patents

Dispositif de purification des gaz d'echappement pour un moteur Download PDF

Info

Publication number
FR2841935A1
FR2841935A1 FR0307937A FR0307937A FR2841935A1 FR 2841935 A1 FR2841935 A1 FR 2841935A1 FR 0307937 A FR0307937 A FR 0307937A FR 0307937 A FR0307937 A FR 0307937A FR 2841935 A1 FR2841935 A1 FR 2841935A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
sox
atmosphere
auxiliary catalyst
storage means
catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0307937A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2841935B1 (fr
Inventor
Koichiro Nakatani
Shinya Hirota
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of FR2841935A1 publication Critical patent/FR2841935A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2841935B1 publication Critical patent/FR2841935B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/04—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning exhaust conduits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8603—Removing sulfur compounds
    • B01D53/8609—Sulfur oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/011—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more purifying devices arranged in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
    • F01N3/0222—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, e.g. honeycombs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/0233—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles periodically cleaning filter by blowing a gas through the filter in a direction opposite to exhaust flow, e.g. exposing filter to engine air intake
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0814—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0821—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with particulate filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/085—Sulfur or sulfur oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0871—Regulation of absorbents or adsorbents, e.g. purging
    • F01N3/0878—Bypassing absorbents or adsorbents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0871—Regulation of absorbents or adsorbents, e.g. purging
    • F01N3/0885—Regeneration of deteriorated absorbents or adsorbents, e.g. desulfurization of NOx traps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2093—Periodically blowing a gas through the converter, e.g. in a direction opposite to exhaust gas flow or by reversing exhaust gas flow direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/04—Sulfur or sulfur oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/03—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1612—SOx amount trapped in catalyst
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

Un dispositif de purification des gaz d'échappement d'un moteur comprend un moyen de stockage des SOx disposé dans le passage d'échappement destiné à stocker temporairement les SOx contenus dans des gaz d'échappement entrant dans celui-ci, et un catalyseur auxiliaire disposé dans le passage d'échappement en aval du moyen de stockage de SOx, le catalyseur auxiliaire présentant une capacité d'oxydation. Lorsque les SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx sont évacués de celui-ci, l'atmosphère du catalyseur auxiliaire étant dans une atmosphère de formation de sulfate, l'atmosphère du catalyseur auxiliaire est changée en une atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate. Lorsque les SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx sont évacués de celui-ci, l'atmosphère du catalyseur auxiliaire étant dans une atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate, l'atmosphère du catalyseur auxiliaire est maintenue à une atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate.

Description

DISPOSITIF DE PURIFICATION DES GAZ D'ECHAPPEMENT
POUR UN MOTEUR
La présente invention se rapporte à un dispositif destiné à purifier les gaz d'échappement pour un moteur. On connaît un appareil de purification des gaz d'échappement pour un moteur qui fonctionne avec un rapport aircarburant pauvre. L'appareil comprend un moyen de stockage de SOx, tel qu'un catalyseur de NOx, disposé dans un passage d'échappement du moteur, destiné à stocker temporairement les SOx dans les gaz d'échappement entrants, un passage de dérivation raccordant les passages d'échappement en amont et en aval du catalyseur de NOx l'un à l'autre tout en contournant le catalyseur de NOx, une soupape de commutation capable d'être commutée entre une position o pratiquement la totalité des gaz d'échappement est introduite dans le catalyseur de NOx et une position de dérivation o une petite partie des gaz d'échappement est introduite dans le catalyseur de NOx tout en menant les gaz d'échappement restants dans le passage de dérivation dans lequel, lorsque les SOx stockés dans le catalyseur de NOx devraient être évacués de celui-ci, la soupape de commutation est maintenue à la position de dérivation alors que le rapport air-carburant des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx est commuté vers le rapport aircarburant stoechiométrique ou riche. Lorsque la soupape de commutation est maintenue à la position de dérivation, la quantité de gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx est réduite, et en conséquence, la quantité d'agent de réduction est nécessaire pour amener le rapport aircarburant des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx au rapport air-carburant stoechiométrique ou riche peut être réduite. Une fois que le rapport aircarburant /f, des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx est commuté vers le rapport air-carburant stoechiométrique ou riche, les SOx stockés dans le catalyseur de NOx sont évacués sous la forme de S02, H2S depuis le catalyseur de NOx et la quantité de SOx stockés dans le catalyseur de NOx
est ainsi réduite.
Toutefois, lorsque la soupape de commutation est maintenue à la position de dérivation, une grande partie des gaz d'échappement contourne le catalyseur de NOx, ayant pour résultat qu'une grande quantité de HC et CO peut être
évacuée dans l'atmosphère.
Bien que le rapport air-carburant des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx soit le rapport air-carburant stoechiométrique ou riche, le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement circulant à travers le passage d'échappement en aval d'un orifice de sortie du passage de dérivation est pauvre. En conséquence, on peut considérer qu'une disposition d'un catalyseur auxiliaire présentant une capacité d'oxydation dans le passage d'échappement en aval de l'orifice de sortie du passage de dérivation pourrait résoudre le problème
mentionné ci-dessus.
Toutefois, si la quantité d'agent de réduction dans les gaz d'échappement entrant dans le catalyseur auxiliaire est faible lorsque la température du catalyseur auxiliaire est élevée, un autre problème peut se produire qui réside en ce que les S02 et les H2S évacués depuis le catalyseur de NOx sont oxydés en sulfate S03 au niveau du catalyseur
auxiliaire et les S03 sont évacués dans l'atmosphère.
Un but de la présente invention est de proposer un dispositif, destiné à purifier les gaz d'échappement pour un moteur, capable de réduire la quantité de sulfate évacué
vers l'air extérieur.
Conformément à un aspect de la présente invention, il est proposé un dispositif de purification des gaz d'échappement pour un moteur comportant un passage d'échappement, le moteur fonctionnant avec un rapport air5 carburant pauvre, d'un dispositif comprenant: un moyen de stockage de SOx disposé dans le passage d'échappement destiné à stocker temporairement le SOx contenu dans les gaz d'échappement entrant dans celui-ci; un catalyseur auxiliaire est disposé dans le passage d'échappement en aval du moyen de stockage des SOx, le catalyseur auxiliaire présentant une capacité d'oxydation; un moyen d'évacuation de SOx destiné à évacuer les SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx depuis celui-ci; et un moyen de commande d'atmosphère destiné à commander une atmosphère du catalyseur auxiliaire dans lequel, lorsque les SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx sont évacués de celui-ci, l'atmosphère du catalyseur auxiliaire étant une atmosphère de formation de sulfate dans laquelle une quantité d'agent de réduction contenue dans le gaz d'échappement circulant vers le catalyseur auxiliaire est inférieure à une quantité minimale admissible et une température du catalyseur auxiliaire est supérieure à une température maximale admissible, l'atmosphère du catalyseur auxiliaire est changée en une atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate, et lorsque les SOx stockés dans le moyen de stockage des SOx sont évacués de celui-ci, l'atmosphère du catalyseur auxiliaire étant dans une atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate, l'atmosphère du catalyseur auxiliaire est maintenue à une
atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate.
Conformément à un autre aspect de la présente invention, il est proposé un dispositif de purification des gaz d'échappement pour un moteur comportant un passage d'échappement, le moteur fonctionnant avec un rapport aircarburant pauvre, le dispositif comprenant: un moyen de stockage de SOx disposé dans le passage d'échappement destiné à stocker temporairement les SOx contenus dans les gaz d'échappement entrant dans celui-ci; un catalyseur auxiliaire disposé dans le passage d'échappement en aval du moyen de stockage des Sox, le catalyseur auxiliaire présentant une capacité d'oxydation; et un moyen d'évacuation de Sox destiné à évacuer les SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx depuis celui-ci, dans lequel l'évacuation des SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx depuis celui-ci est empêchée ou éliminée lorsque le catalyseur auxiliaire est dans une atmosphère de formation de sulfates ou commuté vers celle-ci dans laquelle une quantité d'agent de réduction contenue dans le gaz d'échappement circulant vers le catalyseur auxiliaire est inférieur à une quantité minimale admissible et une température du catalyseur auxiliaire est supérieure à une
température maximale admissible.
Il conviendra de noter que dans cette description, un
rapport d'une quantité d'air par rapport aux quantités d'hydrocarbures HC et de monoxydes de carbone CO, délivrées dans un passage d'échappement, une chambre de combustion et un passage d'admission du moteur, en amont d'une certaine position dans le passage d'échappement, se réfèrent à un rapport air-carburant des gaz d'échappement à la position
mentionnée ci-dessus.
La présente invention sera mieux comprise à partir de
la description des modes de réalisation préférés de
l'invention telle que mise en avant ci-dessous,
conjointement avec les dessins annexés.
Sur les dessins: La figure 1 est une vue globale d'un moteur à combustion interne; Les figures 2A et 2B montrent une structure du convertisseur catalytique; Les figures 3A et 3B sont des vues destinées à expliquer l'écoulement des gaz d'échappement avec la soupape de commutation à la position d'écoulement vers l'avant ou à la position d'écoulement inverse; La figure 4 est une vue en coupe partiellement agrandie d'une paroi de séparation d'un filtre particulaire La figure 5 est un chronogramme destiné à expliquer le premier mode de réalisation conformément à la présente invention La figure 6 est une vue destinée à expliquer l'écoulement des gaz d'échappement avec la soupape de commutation à la position de dérivation; Les figures 7A et 7B montrent l'efficacité de conversion en sulfate du catalyseur auxiliaire; La figure 8 est une vue destinée à expliquer l'écoulement des gaz d'échappement avec la soupape de commutation à la position d'écoulement vers l'avant affaibli; La figure 9 est un organigramme montrant le sousprogramme de commande des SOx du premier mode de réalisation conformément à la présente invention; La figure 10 est un organigramme montrant le sousprogramme de commande particulaire; La figure il est un organigramme montrant le sousprogramme de commande d'oxydation particulaire du premier mode de réalisation conformément à la présente invention; La figure 12 est un organigramme montrant le sousprogramme de commande de réduction de quantité de SOx stockés du premier mode de réalisation conformément à la présente invention; Les figures 13 et 14 sont des chronogrammes destinés à expliquer un deuxième mode de réalisation conformément à la présente invention; La figure 15 est un organigramme montrant le sousprogramme de commande de SOx du deuxième mode de réalisation conformément à la présente invention; La figure 16 est un organigramme montrant le sousprogramme de commande d'oxydation de matières particulaires du deuxième mode de réalisation conformément à la présente invention; La figure 17 est un organigramme montrant le sousprogramme de commande de réduction de quantité de SOx stockés du deuxième mode de réalisation conformément à la présente invention; La figure 18 est un chronogramme destiné à expliquer la commande de suppression des SOx; La figure 19 est un organigramme montrant le sousprogramme de commande de suppression des SOx; La figure 20 montre un autre mode de réalisation La figure 21 est une vue destinée à expliquer une position de la soupape de commutation conformément au mode de réalisation représenté sur la figure 20; La figure 22 montre un autre mode de réalisation; et Les figures 23A et 23B sont des vues destinées à expliquer une position de la soupape de commutation conformément au mode de réalisation représenté sur la figure 22; La figure 1 montre un cas dans lequel la présente invention est appliquée à un moteur à combustion interne du type à allumage par compression. En variante, la présente invention peut être appliquée à un moteur à combustion
interne d'un type à allumage par bougies.
En se référant à la figure 1, la référence numérique 1 représente un corps de moteur, la référence numérique 2 représente un bloc cylindres, la référence numérique 3 représente une culasse, la référence numérique 4 représente un piston, la référence numérique 5 représente une chambre de combustion, la référence numérique 6 représente un injecteur de carburant commandé de manière électrique, la référence numérique 7 représente des soupapes d'admission, la référence numérique 8 représente des orifices d'admission, la référence numérique 9 représente des soupapes d'échappement, et la référence numérique 10 représente des orifices d'échappement. Les orifices d'admission 8 sont raccordés à un réservoir d'équilibre par l'intermédiaire de tuyaux d'embranchements correspondants 11, et le réservoir d'équilibre 12 est raccordé à un compresseur 15 dans un turbo compresseur d'échappement 14 par l'intermédiaire d'un conduit d'admission 13. Un papillon des gaz 17 entraîné par un moteur pas à pas 16 est disposé dans le conduit d'admission 13. De plus, une unité de refroidissement 18 destinée à refroidir l'air d'admission circulant dans le conduit d'admission 13 est disposé autour du conduit d'admission 13. Conformément au mode de réalisation représenté sur la figure 1, l'eau de refroidissement du moteur est introduite dans l'unité de refroidissement 18, et ainsi l'air d'admission est
refroidit par l'eau de refroidissement du moteur.
Par ailleurs, les orifices d'échappement 10 sont raccordés à une turbine d'échappement 21 du turbo compresseur d'échappement 14 par l'intermédiaire d'un collecteur d'échappement 19 et d'un tuyau d'échappement 20, et un orifice de sortie de la turbine d'échappement 21 est raccordé à convertisseur catalytique 22 par l'intermédiaire
d'un tuyau d'échappement 20a.
En se référant à la figure 2A et 2B et conjointement avec la figure 1, le convertisseur catalytique 22 comprend une soupape de commutation 61 entraînée par un moteur pas à pas 60, et un orifice de sortie du tuyau d'échappement 20a est raccordé à un orifice d'admission 62 de la soupape de commutation 61. De même, un tuyau d'évacuation des gaz d'échappement 64 du convertisseur catalytique 22 est raccordé à un orifice de sortie 63 de la soupape de commutation 61 en relation de position avec l'orifice d'entrée 62. La soupape de commutation 61 comprend de plus une paire d'orifices d'entrée/sortie 65, 66 en relation de position l'un par rapport à l'autre des deux côtés d'une ligne droite raccordant l'orifice d'entrée 62 et l'orifice de sortie 63. Les orifices d'entrée/sortie 65, 66 sont raccordés aux extrémités d'un tuyau d'échappement annulaire 64 du convertisseur catalytique 22. Il conviendra de noter que l'orifice de sortie du tuyau d'évacuation de gaz
d'échappement 64 est raccordé à un tuyau d'échappement 23.
Le tuyau d'échappement annulaire 67 pénètre dans le tuyau d'évacuation des gaz d'échappement 64, et une chambre de filtrage 68 est formée dans le tuyau d'évacuation des gaz d'échappement 64 à l'intérieur du tuyau d'échappement annulaire 67. Un filtre particulaire 69 destiné à corriger les particules contenues dans les gaz d'échappement est reçu dans la chambre de filtrage 68. Sur les figures 2A et 2B, les références numériques 69a et 69b représentent une surface d'extrémité et l'autre surface d'extrémité,
respectivement, du filtre particulaire 69.
Comme on peut le voir à partir de la figure 2A représentant une vue en coupe longitudinale partielle du convertisseur catalytique 22 comprenant une surface d'extrémité 69a du filtre particulaire 69, et à partir de la figure 2B montrant une vue en coupe transversale partielle du convertisseur catalytique 22, le filtre particulaire 69 présente une structure en nid d'abeille et comprend une pluralité de passages de gaz d'échappement 70, 71 s'étendant parallèlement les uns aux autres. Ces passages de gaz d'échappement sont composés de passages de gaz d'échappement 70 avec une extrémité ouverte et l'autre extrémité fermée par des éléments d'étanchéité 72, et de passages de gaz d'échappement 71 avec les autres extrémités ouvertes et des extrémités fermées par des éléments d'étanchéité 73. Il conviendra de noter que les parties hachurées représentées sur la figure 2A indiquent les éléments d'étanchéité 73. Les passages des gaz d'échappement 70, 71 sont disposés alternativement à travers de fines parois de séparation 74 formées d'un matériau poreux tel que de la cordiérite. En d'autres termes, les passages des gaz d'échappement 70, 71 sont disposés d'une manière telle que chaque passage des gaz d'échappement 70 est entouré par quatre passages de gaz d'échappement 71 et chaque passage de gaz d'échappement 71
est entouré par quatre passages de gaz d'échappement 70.
Comme on le décrira par la suite, un catalyseur de NOx 81 est supporté sur le filtre particulaire 69. Par ailleurs, une chambre catalytique 75 est formée dans le tuyau d'évacuation des gaz d'échappement 64 entre l'orifice de sortie 63 de la soupape de commutation 61 et une partie o le tuyau d'échappement annulaire 67 pénètre. La chambre catalytique 75 reçoit un catalyseur auxiliaire 76 présentant une capacité d'oxydation, supportée sur un
substrat présentant une structure en nid d'abeille.
De plus, un injecteur d'agent de réduction 77 d'un type commandé électroniquement destiné à délivrer un agent de réduction vers le filtre particulaire 69 est monté sur le tuyau d'échappement annulaire 67 entre l'orifice d'entrée/sortie 65 de la soupape de commutation 61 et le filtre particulaire 69. L'injecteur d'agent de réduction 77 reçoit un agent de réduction provenant d'une pompe à agents de réduction commandée électriquement 78. Conformément aux modes de réalisation de la présente invention, le carburant du moteur à combustion interne, c'est-à-dire, l'huile légère, est utilisé comme agent de réduction. Il conviendra de noter, conformément aux modes de réalisation de la présente invention, qu'aucun injecteur d'agent de réduction n'est disposé sur le tuyau d'échappement annulaire 67 entre
l'orifice d'entrée/sortie 66 et le filtre particulaire 69.
En se référant de plus à la figure 1, le collecteur d'échappement 19 et le réservoir d'équilibre 12 sont interconnectés par l'intermédiaire d'un passage de re15 circulation des gaz d'échappement 24 (qu'on appellera par la suite EGR), et une soupape de commande EGR 25 commandée
de manière électrique est disposée dans le passage EGR 24.
De même, une unité de refroidissement 26 destinée à refroidir les gaz EGR circulant à travers le passage EGR 24 est disposée autour du passage EGR 24. Conformément au mode de réalisation représenté sur la figure 1, l'eau de refroidissement du moteur est introduite dans l'unité dans l'unité de refroidissement 26, et ainsi les gaz EGR sont
refroidis par l'eau de refroidissement du moteur.
Par ailleurs, chaque injecteur de carburant 6 est raccordé à un réservoir de carburant, c'est-à-dire, ce que l'on appelle une rampe commune 27, par l'intermédiaire d'un tuyau d'alimentation en carburant 6a. Cette rampe commune 27 reçoit le carburant provenant d'une pompe à carburant commandée de manière électrique 28 dont la quantité de pompage est variable. Le carburant délivré à la rampe commune 27 est délivré à l'injecteur de carburant 6 par l'intermédiaire de chaque tuyau d'alimentation en carburant 1l 6a. Un capteur de pression de carburant 29 destiné à détecter la pression du carburant dans la rampe commune 27 est monté sur la rampe commune 27. Sur la base du signal de sortie du capteur de pression du carburant 29, la quantité de pompage de la pompe à carburant 28 est commandée pour amener la pression du carburant dans la rampe commune 27
égale à une pression de carburant cible.
Une unité de commande électronique 40 est composée d'un ordinateur numérique comprenant une mémoire morte (ROM) 42, une mémoire vive (RAM) 43, une CPU (microprocesseur) 44, un accès d'entrée 45 et un accès de sortie 46 qui sont connectés les uns aux autres par un bus bidirectionnel 41. Le signal de sortie du capteur de pression de carburant 29 est délivré en entrée vers l'accès d'entrée 45 par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique/numérique correspondant 47. Un capteur de température 48 destiné à détecter la température des gaz d'échappement évacués du catalyseur auxiliaire 76 est monté sur le tuyau d'évacuation des gaz d'échappement 64 en aval du catalyseur auxiliaire 76. La tension de sortie du capteur de température 48 est délivrée en entrée vers l'accès d'entrée 45 par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique/numérique correspondant 47. La température de ces gaz d'échappement représente une température du catalyseur auxiliaire 76. Un capteur de pression 49 destiné à détecter la pression dans le tuyau d'échappement 20a, c'est-à-dire la pression en retour vers le moteur, est monté sur le tuyau d'échappement 20a. La tension de sortie du capteur de pression 49 est délivrée en entrée vers l'accès d'entrée 45 par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique/numérique correspondant 47. De même, une pédale d'accélérateur 50 est raccordée à un capteur de charge 51 destiné à générer une tension de sortie proportionnelle à l'enfoncement de la pédale d'accélérateur 50. La tension de sortie du capteur de charge 51 est délivrée en entrée vers l'accès d'entrée 45 par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique/numérique correspondant 47. De plus, l'accès d'entrée 45 est relié à un capteur d'arrivée de vilebrequin 52 destiné à générer une impulsion de sortie chaque fois
que le vilebrequin tourne, par exemple, de 300.
Par ailleurs, l'accès de sortie 46 est relié à l'injecteur de carburant 6, au moteur pas à pas 16 destiné à entraîner le papillon des gaz 17, à la soupape de commande EGR 25, à la pompe à carburant 28, au moteur pas à pas 60 destiné à entraîner la soupape de commutation 61, à l'injecteur d'agent de réduction 77 et à la pompe à agent de réduction 78, par l'intermédiaire des circuits d'attaque
correspondants 53.
La soupape de commutation 61 est normalement placée soit au niveau d'une position représentée par une ligne en trait plein sur la figure 3B soit au niveau d'une position représentée par une ligne pointillée. Lorsque la soupape de commutation 61 est placée au niveau de la position indiquée par la ligne en trait plein sur la figure 3B, la soupape de commutation 61 fait communiquer l'orifice d'entrée 62 avec l'orifice d'entrée/sortie 65 tout en isolant l'orifice d'entrée 62 de l'orifice de sortie 63 et de l'orifice d'entrée/sortie 66, et fait communiquer l'orifice de sortie 63 avec l'orifice d'entrée/sortie 66. Ceci a pour résultat, comme cela est représenté par la flèche en trait plein sur la figure 3B, que la totalité des gaz d'échappement circulant à travers le tuyau d'échappement 20a entre dans le tuyau d'échappement annulaire 67 par l'intermédiaire, tour à tour, de l'orifice d'entrée 62 et de l'orifice d'entrée/sortie 65, traverse le filtre particulaire 69 puis sont évacués dans le tuyau d'évacuation des gaz d'échappement 64 par l'intermédiaire, tour à tour, de
l'orifice d'entrée/sortie 66 et de l'orifice de sortie 63.
A l'opposé, lorsque la soupape de commutation 61 est placée au niveau de la position représentée par la ligne pointillée sur la figure 3B, la soupape de commutation 61 fait communiquer l'orifice d'entrée 62 avec l'orifice d'entrée/sortie 66 tout en isolant l'orifice d'entrée 62 de l'orifice de sortie 63 et de l'orifice d'entrée/sortie 65, et fait communiquer l'orifice de sortie 63 avec l'orifice d'entrée/sortie 65. Ceci a pour résultat, comme cela est représenté par la flèche de la ligne pointillée sur la figure 3B, que la totalité des gaz d'échappement circulant dans le tuyau d'échappement 20a entre dans le tuyau d'échappement annulaire 67 séquentiellement à travers l'orifice d'entrée 62 et l'orifice d'entrée/sortie 66, traverse le filtre particulaire 69 puis sont évacués dans le passage d'évacuation des gaz d'échappement 64 séquentiellement à travers l'orifice d'entrée/sortie 65 et
l'orifice de sortie 63.
De cette manière, l'écoulement des gaz d'échappement dans le tuyau d'échappement annulaire 67 est inversé en commutant les positions de la soupape de commutation 61. En d'autres termes, l'écoulement des gaz d'échappement peut être commuté entre un état dans lequel les gaz d'échappement sont guidés pour entrer dans le catalyseur de NOx 81 par l'intermédiaire d'une surface d'extrémité de celui-ci et sortent du catalyseur de NOx 81 par l'intermédiaire de l'autre surface d'extrémité de celui-ci et un état dans lequel les gaz d'échappement sont guidés pour entrer dans le catalyseur de NOx 81 par l'intermédiaire de l'autre surface d'extrémité de celui-ci et sortent du catalyseur de NOx 81 par l'intermédiaire d'une surface d'extrémité de celui-ci. Par la suite, un écoulement des gaz d'échappement est représenté par une ligne en trait plein sur la figure 3B sera appelé écoulement par l'avant, et un écoulement des gaz d'échappement représenté par une ligne pointillée sera appelé écoulement inverse. De même, sur la figure 3B, la position de la soupape de commutation 61 indiquée par la ligne en trait plein est appelée position d'écoulement vers l'avant, et la position du dispositif de commutation 61 représentée par la ligne
pointillée sera appelée position d'écoulement inverse.
Les gaz d'échappement qui sont évacués dans le tuyau d'évacuation des gaz d'échappement 64 à travers l'orifice de sortie 66 passent à travers le catalyseur 76, puis avancent le long de la surface périphérique externe du tuyau d'échappement numéro 67, puis sont évacués dans le tuyau d'échappement 23, comme cela est représenté sur les
figures 3A et 3B.
On expliquera l'écoulement des gaz d'échappement dans le filtre particulaire 69. Dans le mode d'écoulement vers l'avant, les gaz d'échappement entrent dans le filtre particulaire 69 par l'intermédiaire d'une surface d'extrémité 69a, et sortent du filtre particulaire 69 par l'intermédiaire de l'autre surface d'extrémité 69b. Dans le processus, les gaz d'échappement entrent dans les passages des gaz d'échappement 70 dans la surface d'extrémité 69a, puis sortent dans les passages des gaz d'échappement adjacents 71 par l'intermédiaire de la paroi de séparation environnante 74. Dans le mode d'écoulement inverse, par ailleurs, les gaz d'échappement entrent dans le filtre particulaire 69 par l'intermédiaire de l'autre surface d'extrémité 69b, et sortent du filtre particulaire 69 par l'intermédiaire d'une surface d'extrémité 69a. Dans le processus, les gaz d'échappement entrent dans les passages de gaz d'échappement 71 dans l'autre surface d'extrémité 69b, puis sortent dans les passages des gaz d'échappement adjacents 70 par l'intermédiaire de la paroi de séparation
environnante 74.
Comme cela est représenté sur la figure 4, le catalyseur de NOx 81 est supporté sur la paroi de séparation 74 du filtre particulaire 69, c'est-àdire, par exemple, sur les deux surfaces latérales de la paroi de séparation 74 et les surfaces intérieures des micropores de la paroi de séparation 74. Le catalyseur de NOx 81 comprend un substrat composé, par exemple, d'alumine, sur lequel: au moins l'un sélectionné parmi un métal alcalin tel que du potassium K, du sodium Na, du lithium Li ou du césium Cs, un groupe alcalino terreux tel que du baryum Ba ou du Calcium Ca, et un groupe de terre rare telle que du lanthane La ou de l'Yttrium Y, et un métal précieux tel que du platine Pt, du palladium Pd, du rhodium Rh et de
l'iridium Ir, sont supportés.
Le catalyseur de NOx réalise une fonction de stockage et de réduction dans laquelle, lorsque le rapport air20 carburant moyen des gaz d'échappement entrants est pauvre, le catalyseur de NOx stocke les NOx dans celui-ci, et lorsque le rapport air-carburant des gaz entrants diminue alors que l'agent de réduction est contenu dans les gaz d'échappement entrants, le catalyseur de NOx réduit les NOx
stockés pour réduire la quantité de NOx stockés dans celuici.
Le mécanisme détaillé de la fonction de stockage et de réduction du catalyseur de NOx doit déjà être complètement clarifié. Toutefois, le mécanisme peut être brièvement expliqué comme suit, en se référant à un exemple dans lequel du platine Pt et du baryum Ba sont supportés sur le substrat. Particulièrement, lorsque le rapport air-carburant des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx devient considérablement pauvre comparé au rapport air-carburant stoechiométrique, la concentration en oxygène dans les gaz d'échappement entrants augmente grandement, et l'oxygène 02 vient en contact sur la surface du platine Pt sous la forme de 02- ou de O2-. Par ailleurs, les NO dans les gaz d'échappement entrants sont fixés sur la surface du platine Pt et réagissent avec l'02-, 1'O 2sur la surface du platine Pt en NO2 (NO + 02 -> NO2 + 0*, o 0* indique l'oxygène actif). Ensuite, une partie des NOx ainsi générés est de plus oxydée sur le platine Pt, tout en étant en même temps absorbée vers le catalyseur de NOx et unifiée avec l'oxyde de baryum BaO, elle est diffusée dans le catalyseur de NOx sous la forme d'ions de nitrate NO3-. De cette manière, les
NOx sont stockés dans le catalyseur de NOx. Lorsque le rapport air-carburant des gaz d'échappement entrant dans le
catalyseur de NOx devient riche ou égal au rapport air-carburant stoechiométrique, par ailleurs, la concentration en oxygène des gaz d'échappement est réduite et ainsi devient une quantité de NO2 générée. Ainsi, la réaction avance dans le sens inverse (NO3- -> NO + 20*), et les ions nitrates NO3- dans le catalyseur de NOx sont libérés du catalyseur de NOx sous la forme de NO. Lorsque les gaz d'échappement contiennent l'agent de réduction tel que les HC ou CO, les NOx ainsi libérés réagissent avec les HC ou CO et sont réduits. Une fois que les NOx disparaissent de la surface du platine Pt de cette manière, les NOx sont libérés avec succès du catalyseur de NOX, et ainsi la quantité de NOx stockés dans le catalyseur de NOx est
progressivement réduite.
Il conviendra de noter que les NOx peuvent être stockés sans former de nitrate et peuvent être réduits sans libérer les NOx. De même, en prenant en considération l'oxygène actif O*, le catalyseur de NOx peut être considéré comme un catalyseur générant de l'oxygène actif qui génère l'oxygène
actif O* avec le stockage et la libération des NOx.
Par ailleurs, conformément à un mode de réalisation de la présente invention, le catalyseur auxiliaire 76 comprend un catalyseur en métal précieux comprenant un métal précieux tel que du platine Pt sans comprendre de métal alcalin, de groupe alcalino terreux ou de groupe de terres rares. En variante, le catalyseur auxiliaire 76 peut
comprendre le catalyseur de NOx tel que décrit ci-dessus.
Le filtre particulaire 69 est disposé pratiquement au niveau de la partie centrale du tuyau d'échappement annulaire 67. Spécifiquement, la distance allant de l'orifice d'entrée 62 de la soupape de commutation 61 au filtre particulaire 69 et celle allant du filtre particulaire 69 à l'orifice de sortie 63 restent pratiquement inchangées que la soupape de commutation 61 soit placée dans la position d'écoulement vers l'avant ou la position d'écoulement inverse. Ceci indique que les conditions du filtre particulaire 69 telles que sa température restent inchangées quelle que soit la position de la soupape de commutation 61. Ainsi, aucune opération de commande particulière n'est requise selon la position de la
soupape de commutation 61.
Conformément aux modes de réalisation de la présente invention, la soupape de commutation 61 est commutée entre la position d'écoulement vers l'avant et la position d'écoulement inverse chaque fois que le moteur fonctionne à faible charge. Ceci réduit la quantité de matières particulaires et de NOx contournant le filtre particulaire 69 et le catalyseur de NOx 81, comme on le comprendra à
partir de la description qui suit.
Comme on l'a décrit ci-dessus, sans se soucier du fait que le mode d'écoulement avant ou le mode d'écoulement inverse soit un cours, les gaz d'échappement passent à travers le filtre particulaire 69. De même, le moteur à combustion interne représenté sur la figure 1 continue la combustion avec un rapport air-carburant pauvre. En conséquence, le rapport air-carburant des gaz d'échappement
entrant dans le filtre particulaire 69 est maintenu pauvre.
Ceci a pour résultat que les NOx contenus dans les gaz d'échappement sont stockés dans le catalyseur de NOx 81 sur
le filtre particulaire 69.
Avec le laps de temps, la quantité de NOx stockés dans
le catalyseur de NOx 81 augmente progressivement.
Conformément aux modes de réalisation de la présente invention, lorsque, par exemple, la quantité de NOx stockés dans le catalyseur de NOx 81 dépasse une quantité admissible, un agent de réduction est délivré temporairement au catalyseur de NOx 81 depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 afin de réduire les NOx stockés dans le catalyseur de NOx 81 et de réduire la quantité de NOx stockés dans le catalyseur de NOx 81. Dans ce cas, le rapport air-carburant des gaz d'échappement entrant dans le
catalyseur de NOx 81 est temporairement rendu riche.
Par ailleurs, les matières particulaires, contenues dans les gaz d'échappement et principalement composées de carbone solide, sont collectées sur le filtre particulaire 69. En bref, dans le mode d'écoulement vers l'avant, les matières particulaires sont collectées sur les surfaces latérales et dans les micropores de la paroi de séparation 74 en regard du passage de gaz d'échappement 70, alors que dans le mode d'écoulement inverse, les matières particulaires sont collectées sur les surfaces latérales et dans les micropores de la paroi de séparation 74 en regard du passage de gaz d'échappement 71. Dans le moteur à combustion interne représenté sur la figure 1, la combustion continue avec un rapport air-carburant pauvre et
le catalyseur de NOx 81 possède la capacité d'oxydation.
En conséquence, les matières particulaires sur le filtre particulaire 69 sont oxydées et supprimées, tant que la température du filtre particulaire 69 est maintenue à une température n'étant pas inférieure à une température à laquelle les matières particulaires peuvent être oxydées,
par exemple, 2500C.
Dans ce cas, conformément au mécanisme de stockage et de réduction de NOx du catalyseur de NOx 81 décrit cidessus, l'oxygène actif est généré sans se soucier du fait que les NOx soient stockés dans le catalyseur de NOx 81 ou libéré de celui-ci. L'oxygène actif présente une activité plus élevée que l'oxygène 02, et oxyde en conséquence rapidement les matières particulaires déposées sur le filtre particulaire 69. En d'autres termes, lorsque le catalyseur de NOx 81 est supporté sur le filtre particulaire 69, les matières particulaires déposées sur le filtre particulaire 69 sont oxydées sans se soucier du fait que le rapport air-carburant des gaz d'échappement entrant dans le filtre particulaire 69 soit pauvre ou riche. De cette manière, les matières particulaires sont oxydées de manière
continue.
Toutefois, si la température du filtre particulaire 69 n'est pas maintenue à une température à laquelle les matières particulaires sont oxydées, ou si une quantité de matières particulaires entrant dans le filtre particulaire 69 par unité de temps augmente considérablement, une quantité de matières particulaires déposée sur le filtre particulaire 69 augmente progressivement, ce qui augmente
la perte de pression au niveau du filtre particulaire 69.
Conformément aux modes de réalisation de la présente invention, lorsque, par exemple, la quantité de matières particulaires déposée sur le filtre particulaire 69 dépasse une quantité maximale admissible, une commande d'oxydation particulaire est réalisée dans laquelle la température du filtre particulaire 69 est augmentée à une température n'étant pas inférieure à une température requise pour l'oxydation des matières particulaires TNP telle que 6000C, puis est maintenue à une température n'étant pas inférieure à la température requise pour l'oxydation des matières particulaires TNP, tout en maintenant le rapport aircarburant des gaz d'échappement entrant dans le filtre particulaire 69 pauvre. Lorsque la commande d'oxydation des matières particulaires est réalisée, les matières particulaires déposées sur le filtre particulaire 69 sont allumées et brlées, puis supprimées du filtre particulaire 69. Il conviendra de noter, conformément au mode de réalisation représenté sur la figure 1, qu'il est jugé que la quantité de matières particulaires déposée sur le filtre particulaire 69 dépasse la quantité maximale admissible lorsque la pression de retour vers le moteur détectée par le capteur de pression 49 dépasse une valeur admissible, la soupape de commutation 61 étant maintenue dans la position d'écoulement vers l'avant ou la position d'écoulement
inverse.
Particulièrement, conformément au mode de réalisation représenté sur la figure 1, l'agent de réduction est délivré depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 d'une manière telle que la température du filtre particulaire 69 et augmentée à une température n'étant pas inférieure à la température requise pour l'oxydation des matières particulaires TNP puis est maintenue à une température n'étant pas inférieure à la température requise pour l'oxydation des matières particulaires TNP, tout en maintenant le rapport air-carburant des gaz d'échappement entrant dans le filtre particulaire 69 pauvre, la soupape de commutation 61 étant maintenue dans la position d'écoulement vers l'avant. L'agent de réduction ainsi délivré est oxydé sur le filtre particulaire 69 avec pour résultat que la température TN du filtre particulaire 69 est augmentée et maintenue à une température n'étant pas inférieure à la température requise pour l'oxydation des
matières particulaires TNP.
En plus de ce qui précède, les gaz d'échappement contiennent des composants de souffre sous la forme de SOx, des SOx qui sont également stockés dans le catalyseur de NOx 81 avec les NOx. Le mécanisme par lequel les SOx sont stockés dans le catalyseur de NOx 81 est considéré identique au mécanisme par lequel les NOX sont stockés. Une explication brève sera donnée pour un cas dans lequel du
platine Pt et du baryum Ba sont supportés sur le substrat.
Lorsque le rapport air-carburant des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx 81 est pauvre, l'oxygène 02 entre en contact avec la surface du platine Pt sous la forme de 02- ou de 02-, comme on l'a décrit ci-dessus. Les S02 dans les gaz d'échappement entrants se fixent sur la surface du platine Pt et réagissent *avec l02- OU 102- sur la surface du platine Pt en S03. Ensuite, les S03 ainsi générés sont de plus oxydés sur le platine Pt, et absorbés dans le catalyseur de NOx 81 puis unifiés avec l'oxyde de baryum Bao, tout en étant diffusés dans le catalyseur de NOx 81 sous la forme d'ions de souffre S04-. Les ions de souffre S04- s'unifient ensuite avec les ions de baryum BA' pour
générer des sels de sulfate BAS04.
Les sels de sulfate BAS04 sont difficiles à se décomposer, et la quantité de sels de sulfate BAS04 dans le catalyseur de NOx 81 n'est pas réduite simplement en rendant le rapport air-carburant des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx 81 riche. Avec le laps de temps, en conséquence, la quantité de sels de sulfate BASO4 dans le catalyseur de NOx 81 augmente, ce qui réduit une quantité de
NOx pouvant être stockés dans le catalyseur de NOx.
Toutefois, si le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx 81 est rendu égal au rapport air- carburant stoechiométrique ou riche tout en maintenant la température du catalyseur de NOx 81 à une température n'étant pas inférieure à 5500C, les sels de sulfate BASO4 dans le catalyseur de NOx 81 sont décomposés
puis libérés du catalyseur de NOx 81 sous la forme de S03.
Lorsque les gaz d'échappement contiennent un agent de réduction tel que des HC et CO, les S03 ainsi libérés réagissent avec les HC ou CO et sont réduits en SO2. De cette manière, la quantité de SOx stockés sous la forme de sels de sulfate BASO4 dans le catalyseur de NOx 81 est progressivement réduite, et les SOx sous la forme de S03 ne
sont pas évacués du catalyseur de NOx 81.
Conformément aux modes de réalisation de la présente invention, lorsque par exemple, la quantité de SOx stockés dans le catalyseur de NOx 81 dépasse une quantité admissible, une commande de réduction de quantité de SOx stockés est réalisée, dans laquelle la température du catalyseur de NOx 81 est maintenue à une température n'étant pas inférieure à une température requise pour la réduction de la quantité de SOx TNS telle que 5500C tout en maintenant le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx 81 au rapport aircarburant stoechiométrique ou riche, afin de réduire la
quantité de SOx stockés dans le catalyseur de NOx 81.
Spécifiquement, conformément au mode de réalisation représenté sur la figure 1, la soupape de commutation 61 est commutée entre la position d'écoulement vers l'avant et la position d'écoulement inverse alternativement et de manière répétée, l'agent de réduction est délivré depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 pour maintenir la température de catalyseur de NOx 81 à une température n'étant pas inférieure à la température requise pour la réduction de la quantité de SOx TNS tout en maintenant le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant
dans le catalyseur de NOx 81 légèrement riche, par exemple.
Lorsque la soupape de commutation 61 est commutée de la position d'écoulement vers l'avant à la position d'écoulement inverse, par exemple, l'orifice d'entrée 62 et l'orifice de sortie 63 sont temporairement reliés directement l'un à l'autre. En conséquence, lorsque la soupape de commutation 61 est commutée de la position d'écoulement vers l'avant à la position d'écoulement inverse, la quantité de gaz d'échappement circulant vers l'avant dans le catalyseur de NOx 81 diminue progressivement alors que la quantité de gaz d'échappement contournant le catalyseur de NOx 81 augmente progressivement. Ensuite, après que la quantité de gaz d'échappement circulant dans le catalyseur de NOx 81 ait été réduite à zéro, la quantité de gaz d'échappement circulant dans le sens inverse dans le catalyseur de NOx 81 augmente progressivement alors que la quantité de gaz d'échappement contournant le catalyseur de NOx 81 diminue progressivement. De cette manière, la commutation de la soupape de commutation 61 de la positon d'écoulement vers l'avant à la position d'écoulement inverse ou dans le sens opposé, devrait temporairement réduire la quantité de gaz d'échappement circulant à
travers le catalyseur de NOx 81 dans le sens vers l'avant.
En délivrant l'agent de réduction depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 à cette période, une quantité d'agent de réduction requise pour rendre le rapport aircarburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx 81 riche peut être réduite. L'agent de réduction ainsi délivré est diffusé sur la totalité du catalyseur de NOx 81 par l'écoulement des gaz d'échappement dans le sens vers l'avant. Il conviendra de noter que conformément aux modes de réalisation de la présente invention, la quantité cumulée de carburant délivrée depuis l'injecteur de carburant 6 et d'agent de réduction (carburant) délivrée depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 est obtenue, et lorsque la quantité cumulée dépasse un seuil prédéterminé, il est jugé que la quantité de SOx stockés dans le catalyseur de NOx 81 dépasse la
quantité admissible.
Toutefois, si les matières particulaires sont déposées sur le filtre particulaire 69 lorsque la commande de réduction de quantité de SOx stockés est réalisée, une quantité relativement importante d'agent de réduction est délivrée aux matières particulaires déposées alors que la
température des matières particulaires déposées est élevée.
Ceci a pour résultat que ce que l'on appelle une combustion anormale des matières particulaires déposées peut se produire, ce qui peut provoquer l'érosion du filtre
particulaire 69.
Conformément à la commande de SOx des modes de réalisation de la présente invention, lorsque la quantité de SOx stockés dans le catalyseur de NOx 81 dépasse la quantité admissible, la commande d'oxydation de matières particulaires est tout d'abord réalisée, puis la commande de réduction de quantité de SOx stockés est réalisée. En d'autres termes, les matières particulaires déposées sur le filtre particulaire 69 sont supprimées de celui-ci avant que la commande de réduction de quantité de SOx stockés soit réalisée. On expliquera ensuite un premier mode de réalisation de la présente invention en se référant à la figure 5. Sur la figure 5, QR représente la quantité d'agent de réduction délivrée depuis l'injecteur d'agent de réduction 77, AFA représente un rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur auxiliaire 76, AFM représente un rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx 81 ou dans le filtre particulaire 69, TA représente la température du catalyseur auxiliaire 76, TN représente la température du catalyseur de NOx 81 ou du filtre particulaire 69 et Tin représente la température des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx 81 ou dans le filtre particulaire 69. Lorsque la quantité de SOx stockés QS dans le catalyseur de NOx 81 dépasse une quantité admissible QSU comme cela est indiqué par une flèche X sur la figure 5, la commande d'oxydation des matières particulaires est d'abord réalisée. Spécifiquement, la soupape de commutation 61 est commutée de la position d'écoulement inverse, par exemple, à la position d'écoulement vers l'avant et maintenue à celle-ci, et l'agent de réduction est délivré par intermittence depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 comme cela est indiqué par les flèches R. Dans le processus, la quantité QR de l'agent de réduction délivré depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 est égale à une quantité QRP requise pour maintenir la température TN du filtre particulaire 69 à une température n'étant pas inférieure à la température requise pour l'oxydation des matières particulaires TNP décrites ci-dessus, la soupape de commutation 61 étant dans la position d'écoulement vers l'avant. Ceci a pour résultat que la température TN du filtre particulaire 69 augmente et est maintenue à une température n'étant pas inférieure à la température requise pour l'oxydation des matières particulaires TNP. Dans ce cas, la température TA du catalyseur auxiliaire 76 est sensiblement égale à la température TN du filtre particulaire 69. De même, étant donné que l'agent de réduction est délivré, le rapport air-carburant moyen AFN des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx 81 et le rapport air-carburant moyen AFA des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur auxiliaire 76 sont légèrement diminués. Ensuite, lorsque la quantité de matières particulaires déposées sur le filtre particulaire devient sensiblement nulle, par exemple, comme cela est indiqué par une flèche Y sur la figure 5, la commande d'oxydation de matières particulaires est terminée. Dans ce cas, la soupape de commutation 61 est commutée vers une position de dérivation représentée sur la figure 6, et l'alimentation en agent de réduction depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 est arrêtée. Lorsque la soupape de commutation 61 est maintenue à la position de dérivation telle que représentée sur la figure 6, la totalité des gaz d'échappement circulant à travers le tuyau d'échappement 20a circule vers l'extérieur dans le tuyau d'évacuation des gaz d'échappement 64 directement depuis l'orifice d'entrée 62 à travers l'orifice de sortie 63. Spécifiquement, les gaz d'échappement contournent le catalyseur de NOx 81 et le filtre particulaire 69, et ne circulent pas à travers le catalyseur de NOx 81 et le filtre particulaire 69. De cette manière, lorsque la soupape de commutation 61 est maintenue à la position de dérivation, le passage des gaz d'échappement depuis l'orifice d'entrée 62 vers l'orifice de sortie 63 de la soupape de commutation 61 agit comme passage de dérivation contournant le filtre particulaire 69. Ceci a pour résultat qu'une grande quantité de gaz d'échappement à température relativement faible circule dans le catalyseur auxiliaire 76, et ainsi la température TA du catalyseur auxiliaire 76 chute soudainement. Dans le processus, aucun gaz d'échappement ne circule à travers le catalyseur de NOx 81, et la température TN du catalyseur de
NOx 81 est maintenue élevée.
Ensuite, lorsque la température TA du catalyseur auxiliaire chute audessous de TAN, la commande de
réduction de quantité de SOx stockés est lancée.
Spécifiquement, l'agent de réduction est délivré par intermittence depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 comme cela est indiqué par les flèches R, alors que la soupape de commutation 61 est commutée alternativement et de manière répétée entre la position d'écoulement vers l'avant et la position d'écoulement inverse. Dans le processus, la quantité QR d'agent de réduction délivrée depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 est établie égale à la quantité QRS requise pour maintenir la température TN du catalyseur de NOx 81 à une température n'étant pas inférieure à la température requise pour la réduction des SOx TNS tout en maintenant le rapport aircarburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx 81 légèrement riche. Dans ce cas, une quantité relativement importante de gaz d'échappement contourne le catalyseur de NOx 81, et en conséquence le rapport air-carburant moyen AFA des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur auxiliaire 76 est maintenu pauvre. De même, la température des gaz d'échappement contournant le catalyseur de NOx 81 est basse, et ainsi la température TA du catalyseur auxiliaire 76 est maintenue basse lorsque la commande de réduction de quantité de SOx
stockés est réalisée.
Ensuite, lorsque la quantité de SOx stockés dans le catalyseur de NOx 81 devient sensiblement nulle, par exemple, comme cela est indiqué par une flèche Z sur la figure 5, la commande de réduction de quantité de SOx stockés est terminée. Dans ce cas, la soupape de commutation 61 est commutée, par exemple, vers la position d'écoulement vers l'avant, et l'alimentation en agent de réduction depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 est arrêtée. Conformément au présent mode de réalisation de la présente invention tel que décrit ci-dessus, la commande de réduction de quantité de SOx stockés n'est pas lancée immédiatement après l'achèvement de la commande d'oxydation de matières particulaires, mais est lancée lorsque la température TA du catalyseur auxiliaire 76 chute audessus
de TAL. Les raisons sont les suivantes.
Les S02, qui sont évacués du catalyseur de NOx 81 par la commande de réduction de quantité de SOx stockés, entrent dans le catalyseur auxiliaire 76. Par ailleurs, lorsque la commande de réduction de quantité de SOx stockés est en cours, le rapport air-carburant moyen AFA des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur auxiliaire 76 est maintenu pauvre comme on l'a décrit ci-dessus. En conséquence, la quantité d'agent de réduction tel que les HC et CO dans les gaz d'échappement entrant dans le catalyseur auxiliaire 76 est relativement faible. Si les S02 entrent dans le catalyseur auxiliaire 76 lorsque la quantité d'agent de réduction dans les gaz d'échappement entrant dans le catalyseur auxiliaire 76 est faible et que la température TA du catalyseur auxiliaire 76 est relativement élevée, les S02 sont oxydés en sulfate S03 dans le catalyseur auxiliaire 76 et en conséquence une grande quantité de sulfate S03 peut être évacuée du catalyseur
auxiliaire 76.
Plus spécifiquement, un rendement EFF du catalyseur auxiliaire 76 concernant une conversion de S02 en sulfate S03 (= (la concentration en sulfate S03 dans les gaz d'échappement évacués du catalyseur auxiliaire 76) / (la concentration en S02 dans les gaz d'échappement entrant dans le catalyseur auxiliaire)), devient élevé à mesure que la température TA du catalyseur auxiliaire 76 devient élevée, comme cela est représenté sur la figure 7A, et dépasse une valeur admissible El lorsque la température TA du catalyseur auxiliaire 76 dépasse une température limite supérieure admissible TAl. De même, comme cela est représenté sur la figure 7B, le rendement de conversion EFF devient élevé à mesure que la quantité QRED de l'agent de réduction dans les gaz d'échappement entrant dans le catalyseur auxiliaire 76 devient faible, et dépasse la valeur admissible El lorsque la quantité QRED de l'agent de réduction devient inférieure à une quantité limite inférieure admissible Ql. En d'autres termes, lorsque le catalyseur auxiliaire 76 est dans une atmosphère dans laquelle la quantité QRED de l'agent de réduction est inférieure à la quantité limite inférieure admissible Ql et que la température TA du catalyseur auxiliaire 76 est supérieure à la température limite inférieure admissible TAl, une quantité importante de sulfate peut être évacuée
depuis le catalyseur auxiliaire 76.
Une telle atmosphère est appelée atmosphère de formation de sulfate. En conséquence, une grande quantité de sulfate S03 peut être évacuée du catalyseur auxiliaire 76 si les SOx entrent dans le catalyseur auxiliaire 76, qui est
dans l'atmosphère de formation de sulfate.
Juste après l'achèvement de la commande d'oxydation de matières particulaires, le catalyseur auxiliaire 76 est dans l'atmosphère de formation de sulfate. En conséquence, si la commande de réduction de SOx stockés est lancée juste après l'achèvement de la commende d'oxydation des matières particulaires, les SOx qui sont évacués du catalyseur de NOx 81 entrent dans le catalyseur auxiliaire 76 et sont
convertis en sulfate S03.
Conformément au premier mode de réalisation de la présente invention, après l'achèvement de la commande d'oxydation des matières particulaires, la température du catalyseur auxiliaire 76 est abaissée pour changer l'atmosphère du catalyseur auxiliaire 76 en une atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate, puis la commande de réduction de quantité de SOx stockés est réalisée. Particulièrement, la température TA du catalyseur auxiliaire 76 est abaissée à une température n'étant pas supérieure à TAL correspondant à la température limite supérieure admissible TAi représentée sur les figures 7A et 7B, puis la commande de réduction de quantité de SOx stockés est réalisée. Dans ce cas, la température limite supérieure
admissible TAL est d'environ 350 à 4000C, par exemple.
En variante, l'atmosphère du catalyseur auxiliaire 76 peut être changée en une atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate en augmentant la quantité d'agent de réduction dans les gaz d'échappement entrant dans le catalyseur auxiliaire 76, à une quantité n'étant pas
inférieure à la quantité minimale admissible.
En conséquence, en général, lorsque les Sox stockés dans le catalyseur de NOx 81 sont évacués du catalyseur de NOx 81, le catalyseur auxiliaire 76 étant dans l'atmosphère de formation de sulfate, l'atmosphère du catalyseur auxiliaire 76 est changée en une atmosphère autre que
l'atmosphère de formation de sulfate.
Conformément au premier mode de réalisation de la présente invention, afin d'abaisser la température TA du catalyseur auxiliaire 76, la soupape de commutation 61 est temporairement maintenue à la position de dérivation tout en arrêtant l'alimentation en agent de réduction depuis l'injecteur d'agent de réduction 77. En variante, la soupape de commutation 61 peut être maintenue temporairement à une position d'écoulement vers l'avant affaibli comme cela est représenté sur la figure 8, par exemple, tout en arrêtant l'alimentation en agent de réduction depuis l'injecteur d'agent de réduction 77, pour
abaisser la température TA du catalyseur auxiliaire 76.
Lorsque la soupape de commutation 61 est maintenue à la position d'écoulement vers l'avant affaibli comme cela est indiqué par les flèches sur la figure 8, une partie des gaz d'échappement circulant à travers le tuyau d'échappement a circule dans le tuyau d'échappement annulaire 67 par l'intermédiaire de l'orifice d'entrée/sortie 65, puis circule à travers lecatalyseur de NOx 81 dans le sens d'écoulement vers l'avant. Les gaz d'échappement restants sortent directement dans le tuyau d'évacuation des gaz d'échappement 64 depuis l'orifice d'entrée 62 par l'intermédiaire de l'orifice de sortie 63, c'est-à-dire contournent le catalyseur de NOx 81 puis entrent dans le catalyseur auxiliaire 76. De plus, en variante, la température TA du catalyseur auxiliaire 76 peut être abaissée simplement en arrêtant temporairement l'alimentation de l'agent de réduction depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 tout en maintenant la soupape de commutation 61, par exemple, à la position d'écoulement
vers l'avant.
De plus, afin de réaliser la commande de réduction de quantité de SOx stockés, l'agent de réduction peut être délivré depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 d'une manière telle que le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx 81 est maintenu légèrement riche tout en maintenant la température du catalyseur de NOx 81 à une température n'étant pas inférieure à la température requise pour la réduction de la quantité de SOx TNS, la soupape de commutation 61 étant
maintenue à la position d'écoulement vers l'avant affaibli.
De même, dans ce cas, la quantité d'agent de réduction requise pour rendre le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx 81 riche
peut être réduite.
De plus, conformément au premier mode de réalisation de la présente invention, la température TA du catalyseur auxiliaire 76 est détectée, et la commande de réduction de quantité de SOx stockés est lancée lorsque la température TA du catalyseur auxiliaire 76 ne devient pas supérieure à la température limite inférieure admissible TA. En variante, un temps requis pour que la température TA du catalyseur auxiliaire 76 ne devienne pas supérieure à la température limite inférieure admissible TAL depuis la soupape de commutation 61 maintenue, par exemple, à la position de dérivation, peut être déterminé à l'avance, et la soupape de commutation 61 peut être maintenue à la position de dérivation pendant le temps requis après l'achèvement de la commande d'oxydation des matières particulaires, puis la commande de réduction de quantité de SOx stockés peut être
lancée.
Lorsque les SOx stockés dans le catalyseur de NOx 81 sont évacués du catalyseur de NOx 81, le catalyseur auxiliaire 76 étant dans une atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate, le catalyseur auxiliaire 76 est maintenu dans l'atmosphère particulaire, et en conséquence l'atmosphère du catalyseur auxiliaire 76
ne peut pas devenir une atmosphère de formation de sulfate.
La figure 9 montre le sous-programme de commande de SOx conformément au premier mode de réalisation de la présente invention. Ce sous-programme est exécuté par une interruption tous les temps prédéterminé. En se référant à la figure 9, il est jugé à l'étape 200 si la quantité QS de SOx stockés dans le catalyseur de NOx 81 a dépassé la quantité admissible QSU. Si QS < QSU, le cycle de traitement se termine. Si QS > QSU, le traitement avance à l'étape 201, o le sous-programme de commande d'oxydation de matières particulaires, comme on le décrira plus tard en se référant à figure 11, est exécuté. A l'étape suivante 202, la soupape de commutation 61 est commutée vers la position de dérivation. A l'étape suivante 203, il est jugé si la température TA du catalyseur auxiliaire 76 devient une température n'étant pas supérieure à la température limite supérieure admissible TAL. Tant que TA > TAL, la soupape de commutation 6 est maintenue à la position de dérivation. Lorsque TA < TAL, le traitement avance à l'étape 204, o le sous-programme de commande de réduction de quantité de SOx stocké, que l'on décrira plus tard en se
référant à la figure 12, est exécuté.
La figure 10 montre le sous-programme de commande particulaire exécuté par une interruption chaque temps prédéterminé. En se référant à la figure 10, il est tout d'abord jugé à l'étape 210 si la quantité QPL de matières particulaires déposées sur le filtre particulaire 69 a dépassé la quantité admissible QPLU. Si QPL < QPLU, le cycle du traitement se termine. Si QPL > QPLU, le traitement avance à l'étape 211, et le sous- programme de commande d'oxydation de matières particulaires, que l'on décrira par la suite en se référant à la figure 11, est exécuté. La figure 11 montre le sous-programme de commande d'oxydation des matières particulaires décrit ci-dessus. En se référant à la figure 11, tout d'abord à l'étape 220, la soupape de commutation 61 est commutée vers la position d'écoulement vers l'avant ou maintenue à celle-ci. A l'étape suivante 221, la quantité QR d'agent de réduction devant être délivrée est établie à QRP décrite ci-dessus. A l'étape suivante 222, l'agent de réduction est délivré depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 par QR. A l'étape suivante 223, il est jugé si la commande
d'oxydation de matières particulaires doit être terminée.
Conformément aux modes de réalisation de la présente invention, il est jugé que la commande d'oxydation des matières particulaires doit être terminée lorsque la quantité de matières particulaires déposée sur le filtre particulaire 69 devient sensiblement nulle. Le processus est ramené à l'étape 222 pour délivrer l'agent de réduction de manière répétée jusqu'à ce qu'il soit jugé que la commande d'oxydation de matières particulaires doit être terminée. Lorsqu'il est jugé que la commande d'oxydation de matières particulaires doit être terminée, le cycle du
traitement se termine.
La figure 12 montre le sous-programme de commande de réduction de quantité de SOx stockés. En se référant à la figure 12, tout d'abord à l'étape 230, la quantité QR d'agent de réduction devant être délivrée est établie à QRS que l'on a décrite ci-dessus. A l'étape suivante 231, la soupape de commutation 61 est commutée vers la position d'écoulement vers l'avant, pendant laquelle l'agent de réduction est délivré depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 par QR. A l'étape 232 suivante, la soupape de commutation 61 est commutée vers la position d'écoulement inverse, pendant laquelle un agent de réduction est délivré depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 par QR. A l'étape suivante 233, il est jugé si la commande de
réduction de quantité de SOx stockés doit être terminée.
Conformément aux modes de réalisation de la présente invention, il est jugé que la commande de réduction de quantité de Sox stockés doit être terminée lorsque la quantité de SOx stockés dans le catalyseur de NOx 81 devient sensiblement nulle. Le processus est ramené aux étapes 231 et 232 pour délivrer l'agent de réduction de manière répétée jusqu'à ce qu'il soit jugé que la commande de
réduction de quantité de SOx stockés doit être terminée.
Lorsqu'il est jugé que la commande de réduction de quantité de SOx stockés doit être arrêtée, le cycle du traitement se termine. On expliquera ensuite un deuxième mode de réalisation de la présente invention en se référant aux figures 13 et 14. De même, dans le deuxième mode de réalisation de la présente invention, lorsque la commande de réduction de quantité de SOx stockés doit être réalisée, la commande d'oxydation des matières particulaires est antérieure à la commande de réduction des quantités de SOx stockés. Il conviendra de noter que dans le deuxième mode de réalisation de la présente invention, TAL décrite ci- dessus se rapporte à une première température limite supérieure admissible. Lorsque la quantité QS de SOx stockés dans le catalyseur de NOx 81 dépasse la quantité admissible QSU comme cela est indiqué par une flèche X sur la figure 13, la commande d'oxydation des matières particulaires est tout d'abord réalisée. Spécifiquement, de la même manière que pour le premier mode de réalisation, la soupape de commutation 61 est commutée, par exemple, de la position d'écoulement inverse à la position d'écoulement vers l'avant et y est maintenue, et l'agent de réduction est délivré par intermittence depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 comme cela est indiqué par les flèches R. Dans le processus, la quantité QR de l'agent de réduction
délivré est établie avec QRP décrite ci-dessus.
Après cela, lorsqu'un temps prédéterminé tA s'est écoulé depuis le démarrage de l'opération d'alimentation de réduction avec QR = QRP, ou lorsque le temps restant avant l'achèvement de la commande d'oxydation des matières particulaires devient tB, la soupape de commutation 61 est commutée vers la position d'écoulement vers l'avant affaibli et la quantité QR de l'agent de réduction devant être délivré est établie à QRPR. QRPR représente une quantité d'agent de réduction nécessaire pour maintenir la température TL du filtre particulaire 69 à une température n'étant pas inférieure à la température requise pour l'oxydation des matières particulaires TLP lorsque la soupape de commutation 61 est maintenue à la position d'écoulement vers l'avant affaibli. Il conviendra de noter qu'il peut être jugé que le temps restant de la commande d'oxydation des matières particulaires devient égal à tB lorsque la pression de retour vers le moteur détectée par le capteur de pression (figure 1) devient inférieur à une
valeur préétablie, par exemple.
Ensuite, lorsque la commande d'oxydation de matières particulaires est achevée comme cela est indiqué par une flèche Y sur la figure 13, la commande de réduction de
quantité de SOx stockés est lancée immédiatement.
Particulièrement, si la soupape de commutation 61 est commutée vers la position d'écoulement vers l'avant affaibli, la quantité de gaz d'échappement à température élevée qui circule à travers le filtre particulaire 69 puis qui entre dans le catalyseur auxiliaire 76 est réduite, et la quantité de gaz d'échappement à basse température qui contourne le filtre particulaire 69 puis entre dans le catalyseur auxiliaire 76 est augmentée. Ceci à pour résultat que la température TL du catalyseur auxiliaire 76 est progressivement réduite, et devient inférieure à la première température limite supérieure admissible TAL lorsque la commande d'oxydation de matières particulaires est terminée. En d'autres termes, l'atmosphère du catalyseur auxiliaire 76 change pour une atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate par le temps de l'achèvement de la commande d'oxydation de matières particulaires. En conséquence, même si la commande de réduction de quantité de SOx stockés est lancée immédiatement après l'achèvement de la commande d'oxydation des matières particulaires, aucune quantité importante de sulfate S02 n'est évacuée depuis le catalyseur auxiliaire 76. Comme on l'a décrit ci-dessus, conformément au deuxième mode de réalisation de la présente invention, la température TA du catalyseur auxiliaire 76 est abaissée au niveau de l'extrémité ou lors de la dernière moitié de la période du processus de commande d'oxydation des matières particulaires, pour changer l'atmosphère du catalyseur auxiliaire 76 en une atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate. De ce point de vue, la quantité de gaz d'échappement contournant le filtre particulaire 69 est temporairement augmentée à la fin du processus de commande
d'oxydation de matières particulaires.
Lorsque la soupape de commutation 61 est maintenue au niveau de la position d'écoulement vers l'avant, la vitesse spatiale des gaz d'échappement dans le filtre particulaire 69 est relativement élevée, et ainsi l'agent de réduction entré dans le filtre particulaire 69 est oxydé au niveau de l'extrémité de sortie du filtre particulaire 69, plutôt qu'autour de l'extrémité d'entrée de celui-ci. Ceci a pour résultat que la température autour de l'extrémité d'entrée du filtre particulaire 69 devient inférieure à celle de l'extrémité de sortie. En d'autres termes, la non uniformité de la température du filtre particulaire 69 peut
se produire.
A l'opposé, conformément au deuxième mode de réalisation de la présente invention, la soupape de commutation 61 est commutée vers la position de dérivation lorsque la commande d'oxydation des matières particulaires est en cours. En conséquence, la vitesse spatiale des gaz d'échappement dans le filtre particulaire 69 est abaissée, et l'agent de réduction est susceptible d'être oxydé autour de l'extrémité d'entrée du filtre particulaire 69. Ceci a pour résultat que la température autour de l'extrémité d'entrée du filtre particulaire 69 augmente, et ainsi la température du filtre particulaire entier 69 peut être
uniformément augmentée.
De plus, lorsque la quantité QR d'agent de réduction est réduite de QRP à QRPR, le rapport air-carburant moyen AFA des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur auxiliaire 76 et le rapport air-carburant moyen AFN des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx 81 augmentent, comme cela est représenté sur la figure 13. En d'autres termes, les quantités d'agent de réduction entrant dans le catalyseur auxiliaire 76 et dans le catalyseur de NOx 81 sont augmentées pendant la période initiale ou pendant la première moitié de la période de la commande d'oxydation des matières particulaires. Ceci réduit la quantité de sulfate S03 évacués du catalyseur auxiliaire 76,
pour les raisons suivantes.
Spécifiquement, les inventeurs de la présente demande ont confirmé que la concentration en Sox dans les gaz d'échappement évacués du catalyseur de NOx 81 devient temporairement supérieure à celle des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx 81 si la température TN du catalyseur de NOx 81 devient élevée, même lorsque le rapport air-carburant moyen AFN des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx 81 est maintenu pauvre. Ceci indique que les SOx stockés dans le catalyseur de NOx 81 sont évacués lorsque la température du catalyseur de NOx 81 devient élevée, et les SOx ainsi évacués sont stockés sans
former de sel de sulfate BAS04.
La façon dont les SOx sont stockés dans le catalyseur de NOx 81 n'est pas claire, mais elle est considérée comme suit. Spécifiquement, les S02 contenus dans les gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx 81 sont tout d'abord fixés sur la surface de platine Pt comme cela a été décrit ci-dessus, puis stockés sous la forme de sel de sulfate BAS04. A mesure que la quantité de Sox stockés sous la forme de sel de sulfate BAS04 augmente, toutefois, les SO2 fixés à la surface de platine Pt sont difficilement convertis en sel de sulfate BAS04, et restent fixés sur la surface du platine Pt sous la forme du S02. De cette manière, les SOx sont stockés sans former de sel de sulfate
BAS04.
En conséquence, une partie des SOx est stockée sous la forme de sel de sulfate BAS04 dans le catalyseur de NOx 81 et l'autre partie est stockée sans former de sel de sulfate BAS04. D'une façon générale, en conséquence, le catalyseur de NOx 81 fonctionne comme agent de stockage de Sox destiné à stocker les SOx dans les gaz d'échappement entrants, soit sous la forme de sel de sulfate, soit sans former de sel de sulfate. Lorsque la commande d'oxydation des matières particulaires commence et ainsi que la température TL du catalyseur de NOx 81 augmente, les SOx stockés sans former de sel de sulfate BASO4 sont libérés du catalyseur de NOx 81 en une courte période de temps. Les SOx entrent ensuite dans le catalyseur auxiliaire 76 à une température relativement élevée. Si une grande quantité d'agent de réduction entre dans le catalyseur auxiliaire 76 à ce moment, les SOx sont évacués sous la forme de S02 et aucun sulfate S03 n'est évacue. Par ailleurs, la quantité de SOx stockés sans former de sel de sulfate BASO4 et évacuée du catalyseur de NOx 81 devient inférieure avec le laps de temps partant du démarrage de la commande d'oxydation de matières particulaires. Au vu du fait que l'oxydation rapide des matières particulaires déposées sur le filtre particulaire 69 est préférable, le rapport air-carburant AFN des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx 81 ou dans le filtre particulaire 69 est de préférable aussi pauvre
que possible.
En conséquence, conformément au deuxième mode de réalisation de la présente invention, la quantité d'agent de réduction entrant dans le catalyseur auxiliaire 76 et dans le catalyseur de NOx 81, lorsque le temps écoulé depuis le démarrage de la commande d'oxydation des matières particulaires est plus court, augmente par rapport à celle
au moment o le temps écoulé est plus long.
Au moment du démarrage de la commande d'oxydation des matières particulaires, les SOx sont fixés également à la surface du platine, par exemple, du catalyseur auxiliaire 76. Les SOx sont évacués du catalyseur auxiliaire 76 sous la forme de S02 si la quantité d'agent de réduction entrant
dans le catalyseur auxiliaire 76 est augmentée.
Conformément au deuxième mode de réalisation de la présente invention, la quantité d'agent de réduction circulant dans le catalyseur auxiliaire 76 est augmentée pendant la période initiale de la commande d'oxydation des matières particulaires, comme cela est décrit ci-dessus, et en conséquence les SOx fixés au catalyseur auxiliaire 76 sont évacués sous la forme de SQ2. De plus, la quantité d'agent de réduction entrant dans le catalyseur de NOx 81 est également augmentée à ce moment, et les SOx ainsi stockés dans le catalyseur de NOx 81 sans former de sel de sulfate BASO4 ne peuvent pas être évacués sous la forme de
sulfate S03 depuis le catalyseur de NOx 81.
De ce point de vue, le temps tA destiné à maintenir la quantité d'agent de réduction QR à QRP est établi à un temps n'étant pas plus court qu'un temps requis pour stocker les SOx sans former de sel de sulfate dans le catalyseur de NOx 81 et le catalyseur auxiliaire 76 devant être évacués de ceux-ci. Par ailleurs, le temps tB pendant lequel la soupape de commutation 61 est maintenue à la position de dérivation est établi à un temps n'étant pas plus court qu'un temps requis pour que la température tA du catalyseur auxiliaire 76 ne devienne pas supérieure à la
première température limite supérieure admissible TAL.
Il conviendra de noter que conformément au deuxième mode de réalisation de la présente invention, la soupape de commutation 61 est commutée vers la position d'écoulement vers l'avant affaibli et que la quantité d'agent de réduction entrant dans le catalyseur auxiliaire 76 et dans le catalyseur de NOx 81 est réduite. En variante, la quantité d'agent de réduction entrant dans le catalyseur auxiliaire 76 et dans le catalyseur de NOX 81 peut être progressivement réduite avec le laps de temps de la commande d'oxydation des matières particulaires, alors que la soupape de commutation 61 est maintenue à la position
d'écoulement vers l'avant.
Sur achèvement de la commande d'oxydation des matières particulaires, la commande de réduction de quantité des Sox stockés est lancée immédiatement, comme on l'a décrit cidessus. Spécifiquement, conformément au deuxième mode de réalisation de la présente invention également, l'agent de réduction est délivré par intermittence depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 tout en commutant alternativement et de manière répétée la soupape de commutation 61 entre la position d'écoulement vers l'avant et la position d'écoulement inverse, comme cela est représenté sur les figures 13 et 14. Dans le processus, le rapport aircarburant moyen AFN des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx 81 est maintenu légèrement riche, et la température TN du catalyseur de NOx 81 est maintenue à une température n'étant pas inférieure à la température requise pour la réduction de la quantité de SOx TNS. Dans ce cas, les gaz d'échappement à faible température contournant le catalyseur de NOx 81 entrent dans le catalyseur auxiliaire 76 en une grande quantité, et en conséquence on peut considérer que la température tA du catalyseur auxiliaire
76 ne devient pas trop élevée.
Toutefois, lorsque, par exemple, la quantité d'agent de réduction qui n'est pas oxydée dans le catalyseur de NOx 81 mais qui est oxydée dans le catalyseur auxiliaire 76 devient plus importante, la température tA du catalyseur auxiliaire 76 augmente comme cela est représenté sur la figure 14, et peut dépasser une deuxième température limite supérieure admissible TAU qui correspond à la température limite supérieure admissible TAN expliquée en se référant aux figures 7A et 7B. Si les SOx sont évacués du catalyseur de NOx 81 à ce moment, une grande quantité de sulfate S03
est évacuée du catalyseur auxiliaire 76.
En conséquence, conformément au deuxième mode de réalisation de la présente invention, si la température TA du catalyseur auxiliaire 76 dépasse la deuxième température limite supérieure admissible TAU pendant la commande de réduction de quantité de SOx stockés, la commande de réduction de quantité de SOx stockés est temporairement arrêtée. Spécifiquement, l'alimentation en agent de réduction depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 est arrêtée. De plus, la soupape de commutation 61 est commutée vers la position de dérivation pour abaisser la température TA du catalyseur auxiliaire 76. De cette manière, la température du catalyseur auxiliaire 76 est abaissée tout en maintenant la température TN du catalyseur de NOx 81 à
une température élevée.
Ensuite, lorsque la température TA du catalyseur auxiliaire 76 ne devient pas supérieure à la première température limite supérieure admissible TAL, la commande
de réduction de quantité de SOx stockés est reprise.
Ensuite, lorsque la quantité de SOx stockés dans le catalyseur de NOx 81 devient sensiblement nulle comme cela est indiqué par une flèche Z sur la figure 14, la commande
de réduction de quantité de SOx stockés est annulée.
De cette manière, conformément au deuxième mode de réalisation de la présente invention, si l'atmosphère du catalyseur auxiliaire 76 change pour devenir l'atmosphère de formation de sulfate pendant la commande de réduction de quantité de SOx stockés, la commande de réduction de SOx stockés est arrêtée. A l'opposé, conformément au premier mode de réalisation de la présente invention décrit cidessus, le catalyseur auxiliaire 76 est dans l'atmosphère de formation de sulfate lorsque la commande d'oxydation de matières particulaires est terminée et ainsi la commande de réduction de quantité de SOx stockés n'est pas lancée à ce moment. De façon générale, en conséquence, lorsque l'atmosphère du catalyseur auxiliaire 76 est une atmosphère de formation de sulfate ou est commutée vers celle-ci, les SOx stockés dans le catalyseur de NOx 81 ne peuvent pas être
évacués du catalyseur de NOx 81.
En variante, lorsque l'atmosphère du catalyseur auxiliaire 76 est dans l'atmosphère de formation de sulfate ou est commutée vers celle-ci, la quantité de SOx évacués du catalyseur de NOx 81 peut être supprimée. La suppression de la quantité de S02 entrant dans le catalyseur auxiliaire 76 réduira la quantité de sulfate S03 évacués du catalyseur auxiliaire 76. Dans ce cas, le rapport air-carburant moyen ARN des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx 81 peut être rendu plus important, par exemple, pour supprimer la quantité de SOx évacués du catalyseur de NOx 81. Comme on le comprendra à partir des figures 13 et 14, conformément au deuxième mode de réalisation de la présente invention, il est jugé sur la base de la première température limite supérieure admissible TAL si l'atmosphère du catalyseur auxiliaire 76 est changée de l'atmosphère de formation de sulfate en une atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate, et il est jugé sur la base de la deuxième température limite supérieure admissible TAU si l'atmosphère du catalyseur auxiliaire 76 est changée d'une atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate en atmosphère de formation de sulfate. Il conviendra de noter que la deuxième température limite supérieure admissible TAU est
d'environ 5000C, par exemple.
* La figure 15 montre un sous-programme de commande de SOx conformément au deuxième mode de réalisation décrit cidessus. Ce sous-programme est exécuté par interruption chaque temps prédéterminé. En se référant à la figure 15, il est jugé tout d'abord à l'étape 240 si la quantité QS des SOx stockés dans le catalyseur de NOx 81 dépasse la quantité admissible QSU. Si QS < QSU, le cycle de traitement se termine. Si QS > QSU, le traitement avance à l'étape 241, o le sous-programme de commande d'oxydation de matières particulaires, que l'on décrira par la suite à la figure 16, est exécuté. A l'étape suivante 242, le sousprogramme de commande de réduction de quantité de SOx stockés, que l'on décrira par la suite à la figure 17, est exécuté. De cette manière, le sous-programme de commande de réduction de quantité de SOx est lancé à la suite du sousprogramme de commande d'oxydation des matières particulaires. La figure 16 montre le sous-programme de commande d'oxydation des matières particulaires décrit ci-dessus. En se référant à la figure 16, à l'étape 250, la soupape de commutation 61 est commutée vers la position d'écoulement vers l'avant ou maintenue à celle-ci. A l'étape suivante 251, la quantité d'alimentation en agent de réduction QR est établie à QREP décrite ci-dessus. A l'étape suivante 252, l'agent de réduction est délivré en quantité QR depuis l'injecteur d'agent de réduction 77. A l'étape suivante 253, il est jugé si le temps établi tA s'est écoulé depuis le lancement de la commande d'oxydation des matières particulaires avec QR = QRP. Jusqu'au laps de temps établi tA, le traitement est ramené à l'étape 252 pour délivrer l'agent de réduction de manière répétée. Sur le laps de temps tA, le traitement avance à l'étape 254, o la soupape de commutation 61 est commutée vers la position d'écoulement vers l'avant affaibli. A l'étape suivante 255, la quantité d'alimentation en agent de réduction QP est établie à QRPR décrite ci-dessus. A l'étape suivante 256, l'agent de réduction est délivré depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 en une quantité QR. A l'étape suivante 257, il est jugé si la commande d'oxydation des matières particulaires doit être terminée. Jusqu'à ce qu'il soit jugé que la commande d'oxydation des matières particulaires doit être achevée, le traitement est ramené à l'étape 256
pour délivrer l'agent de réduction de manière répétée.
Lorsqu'il est jugé que la commande d'oxydation des matières particulaires doit être terminée, le cycle de traitement se termine. La figure 17 montre le sous-programme de commande de réduction de quantité de SOx stockés. En se référant à la figure 17, tout d'abord à l'étape 270, la quantité d'agent de réduction QR est établie à QRS décrite ci-dessus. A l'étape suivante 271, la soupape de commutation 61 est commutée vers la position d'écoulement vers l'avant pendant laquelle l'agent de réduction est délivré en une quantité QR depuis l'injecteur d'agent de réduction 77. A l'étape suivante 272, la soupape de commutation 61 est commutée vers la position d'écoulement inverse pendant laquelle l'agent de réduction est délivré en une quantité QR depuis l'injecteur d'agent de réduction 77. A l'étape suivante 273, il est jugé si la commande de réduction de quantitéde SOx stockés doit être terminée. Lorsqu'il est jugé que la commande de réduction de quantité de SOx stockés ne doit pas être terminée, le traitement avance à l'étape 270, o il est jugé si la température tA du catalyseur 76 est supérieure à la deuxième température limite supérieure admissible TAU. Si TN > TAU, le traitement avance à l'étape suivante 275, o la soupape de commutation 61 est commutée vers la position de dérivation. A l'étape suivante 276, il est jugé si la température tA du catalyseur auxiliaire 76 n'est pas supérieure à la première température limite supérieure admissible TAL. Jusqu'à ce qu'une condition de TA < TAL soit établie, le processus de l'étape 276 est répété. Lorsque la condition TA < à TAL est établie, le processus retourne à l'étape 271. De manière spécifique, jusqu'à ce qu'il soit jugé que la commande de réduction de quantité de SOx stocké doit être terminée, le traitement est ramené aux étapes 271 et 272 pour délivrer l'agent de
réduction de manière répétée.
Comme on l'a décrit ci-dessus, les SOx sont stockés sans former de sel de sulfate également dans le catalyseur auxiliaire 76, et les SOx ainsi stockés sont évacués du catalyseur auxiliaire 76 sous la forme de sulfate S03 si la température TA du catalyseur auxiliaire 76 devient plus élevée avec la quantité d'agent de réduction contenue dans les gaz d'échappement entrant dans le catalyseur auxiliaire
76 étant faible.
Par ailleurs, si la quantité d'agent de réduction contenue dans les gaz d'échappement entrant dans le catalyseur auxiliaire 76 devient plus importante, les SOx stockés dans le catalyseur auxiliaire 76 sans former de sel de sulfate sont évacués du catalyseur auxiliaire 76 sous la
forme de S02.
En conséquence, conformément à un mode de réalisation de la présente invention, si la température TA du catalyseur auxiliaire 76 dépasse la deuxième température limite supérieure admissible TAL pendant le mode de fonctionnement normal o ni la commande d'oxydation des matières particulaires ni la commande de réduction de quantité des SOx stockés n'est réalisée, l'agent de réduction est temporairement délivré depuis l'injecteur d'agent de réduction 77, pour augmenter temporairement la quantité d'agent de réduction contenue dans le gaz
d'échappement entrant dans le catalyseur auxiliaire 76.
Ceci a pour résultat que les SOx stockés dans le catalyseur auxiliaire 76 sont éliminés du catalyseur auxiliaire 76
sous la forme de S02.
Dans ce cas, l'agent de réduction peut être délivré tout en maintenant la soupape de commutation 61 soit dans la position d'écoulement vers l'avant soit dans la position d'écoulement inverse. Toutefois, si la soupape de commutation 61 est maintenue dans la position d'écoulement vers l'avant, l'agent de réduction délivré entre dans le catalyseur de NOx 81 et est oxydé dans le catalyseur de NOx 81, ce qui augmente la température TN du catalyseur de NOx 81. En conséquence, la température TN du catalyseur de NOx 81 peut dépasser une température limite supérieure admissible concernant la détérioration thermique du
catalyseur de NOx 81.
En conséquence, conformément aux modes de réalisation de la présente invention, si la température TA du catalyseur auxiliaire 76 dépasse la deuxième température limite supérieure admissible TAU décrite ci-dessus, une commande de suppression des SOx dans laquelle l'agent de réduction est temporairement délivré depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 alors que la soupape de commutation 61 est commutée vers la position d'écoulement inverse ou maintenue à celle-ci, est réalisée. Spécifiquement, comme cela est représenté sur la figure 18, lorsque TA devient supérieure à TAU, la soupape de commutation 61 est commutée de la position d'écoulement vers l'avant à la position d'écoulement inverse, par exemple, et l'agent de réduction est délivré depuis l'injecteur d'agent de réduction 77, comme cela est indiqué par une flèche R. Dans cette condition, dans un exemple représenté sur la figure 18, le rapport air-carburant moyen AFA des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur auxiliaire 76 est rendu légèrement pauvre. Au lieu de cela, le rapport aircarburant moyen AFA peut être rendu égal au rapport aircarburant stoechiométrique ou légèrement riche. Toutefois, juste après l'achèvement de la commande de suppression des SOx, la commande d'oxydation des matières particulaires, ou la commande de réduction de SOx stockés, la quantité de SOx stockés dans le catalyseur auxiliaire 76 est faible. En conséquence, la commande de suppression des SOx n'est pas réalisée jusqu'à ce que le temps prédéterminé tC se soit écoulé après l'achèvement de la commande suppression des SOx, de la commande d'oxydation de matières particulaires, ou de la commande de réduction de quantité
de SOx stockés.
La figure 19 montre un sous-programme destiné à exécuter la commande de suppression des SOx décrite ci20 dessus. Ce sous-programme est exécuté par une interruption chaque temps prédéterminé. En se référant à la figure 19, tout d'abord, il est jugé à l'étape 280 si le temps prédéterminé tC s'est écoulé depuis l'achèvement de la commande de suppression des SOx, de la commande d'oxydation de matières particulaires, ou de la commande de réduction de quantité de SOx stockés. Lorsque le temps tC ne s'est pas encore écoulé, le traitement avance à l'étape suivante 281, o la température tA du catalyseur auxiliaire 76 à ce moment est établie à TAOLD, puis le cycle de traitement se termine. Lorsque le temps tC s'est écoulé, le traitement avance à l'étape 282, o il est jugé si la température TAOLD du catalyseur auxiliaire 76 dans le cycle de traitement précédent n'est pas supérieure à la deuxième température limite supérieure admissible TAU et la température TA du catalyseur auxiliaire 76 dans le cycle de traitement en cours est supérieure à la deuxième température limite admissible TAU, c'est-à-dire, si TA dépasse TAU entre le cycle de traitement précédent et le cycle de traitement en cours. Lorsque TA n'a pas dépassé TAU entre le cycle de traitement précédent et le cycle de
traitement en cours, le cycle de traitement se termine.
Lorsque TA a dépassé TAU entre le cycle de traitement précédent et le cycle de traitement en cours, le traitement avance à l'étape 283 o la soupape de commutation 61 est commutée vers la position d'écoulement inverse. A l'étape suivante 284, l'agent de réduction est délivré depuis
l'injecteur d'agent de réduction 77.
Les modes de réalisation de la présente invention peuvent être appliqués également à des moteurs à combustion
interne, par exemple représentés sur les figures 20 et 22.
Dans le moteur à combustion interne représenté sur la figure 20, l'orifice de sortie du tuyau d'échappement 20a est raccordé à un boîtier 168, qui à son tour est raccordé à un boîtier 175 par l'intermédiaire d'un tuyau d'échappement 20c. Le boîtier 175 est raccordé à un tuyau d'échappement 23. Ces boîtiers 168, 175 reçoivent à l'intérieur le filtre particulaire 69 supportant le catalyseur de NOx 81 sur celui-ci et le catalyseur
auxiliaire 76, respectivement.
Un tuyau de dérivation 185 bifurque depuis le tuyau d'échappement 20a. L'extrémité de sortie du tuyau de
dérivation 185 est ouverte vers le tuyau d'échappement 20c.
De même, une soupape de commutation 161 commandée par une unité de commande électronique non représentée est disposée sur une partie du tuyau d'échappement 20a sur lequel une
extrémité d'entrée du tuyau de dérivation 185 est ouverte.
De plus, l'injecteur d'agent de réduction 77 est disposé sur le tuyau d'échappement 20a entre l'extrémité d'entrée
du tuyau de dérivation 185 et le filtre particulaire 69.
La soupape de commutation 161 est normalement maintenue dans une position normale représentée par la ligne en trait plein de la figure 21. Lorsque la soupape de commutation 161 est maintenue dans la position normale, le tuyau de dérivation 185 est fermé, et ainsi pratiquement aucun gaz d'échappement circulant à travers le tuyau d'échappement 20a n'est introduit dans le filtre particulaire 69. La position normale de la soupape de commutation 161, en conséquence, correspond à la position d'écoulement vers l'avant ou inverse de la soupape de commutation 61 dans le moteur à combustion interne
représenté sur la figure 1.
On expliquera par exemple, le premier mode de réalisation de la présente invention. La soupape de commutation 161 est maintenue à la position normale et l'agent de réduction est délivré depuis l'injecteur d'agent de réduction 77 pour réaliser la commande d'oxydation des matières particulaires. Sur achèvement de la commande d'oxydation des matières particulaires, la soupape de commutation 161 est commutée vers une position de dérivation et maintenue à celle-ci, indiquée par une ligne pointillée sur la figure 21, tout en arrêtant l'alimentation de l'agent de réduction. Lorsque la soupape de commutation 161 est maintenue à la position de dérivation, le tuyau de dérivation 185 est ouvert et pratiquement aucun gaz d'échappement circulant dans le tuyau d'échappement 20a ne contourne le filtre particulaire 169. Ainsi, la position de dérivation de la soupape de commutation 161 correspond à la position de dérivation de la soupape de commutation 61 dans le moteur à combustion interne représenté sur la figure 1. Lorsque la température TA du catalyseur auxiliaire 76 ne devient pas supérieure à la température limite supérieure admissible TAL, l'agent de réduction est délivré alors que la soupape de commutation 161 est commutée vers une position d'écoulement vers l'avant affaibli et maintenue à celle-ci et représentée par la ligne en tiret-point de la figure 21. Lorsque la soupape de commutation 161 est maintenue à la position d'écoulement vers l'avant affaibli, une très petite partie des gaz d'échappement circulant à travers le tuyau d'échappement a est introduite dans le filtre particulaire 69, et les gaz d'échappement restants sont introduits dans le tuyau de dérivation 185. Ainsi, la position d'écoulement affaibli de la soupape de commutation 161 correspond à la position d'écoulement vers l'avant affaibli de la soupape de commutation 61 dans le moteur à combustion interne
représenté sur la figure 1.
Par ailleurs, dans le moteur à combustion interne représenté sur la figure 22, le tuyau d'échappement 20a est composé d'un tuyau en forme de Y comportant une paire de tuyaux d'embranchement 91', 91". Des orifices de sortie du tuyau d'embranchement sont raccordés à des boîtiers respectifs 68', 68". Les boîtiers 68', 68" sont raccordés aux tuyaux d'embranchement respectifs 92', 92" du tuyau d'échappement 20c et sont raccordés au boîtier 175 par l'intermédiaire du tuyau d'échappement 20c. Le boîtier 175 est raccordé au tuyau d'échappement 23. Les boîtiers 68', 68" reçoivent à l'intérieur des premier et deuxième filtres particulaires 69', 69", respectivement, et le boîtier 175 reçoit le catalyseur auxiliaire 76. Il conviendra de noter que les premier et deuxième catalyseurs de NOx 81', 81" sont supportés sur les premier et deuxième filtres particulaires
69', 69", respectivement.
Les première et deuxième soupapes de commutation 61', 61" entraînées par un axe commun 160 sont disposées dans les tuyaux d'embranchement respectifs du tuyau d'échappement 20c. De même, des premier et deuxième tuyaux d'alimentation en agent de réduction 77', 77" sont disposés dans les tuyaux d'embranchement respectifs du tuyau d'échappement 20a. Il conviendra de noter que l'actionneur et les injecteurs d'agent de réduction 77', 77" sont commandés par une unité de commande électronique non
représentée.
Les soupapes de commutation 61', 61" sont normalement maintenues dans une première position normale, indiquée par une ligne en trait plein sur la figure 23A, ou une deuxième position normale indiquée par une ligne pointillée. Lorsque les soupapes de commutation 61', 61" sont maintenues dans la première position normale, la première soupape de commutation 61' est maintenue à une position entièrement ouverte et la deuxième soupape de commutation 61" est maintenue à une position entièrement fermée. En conséquence, pratiquement tous les gaz d'échappement circulant à travers le tuyau d'échappement 20a sont introduits dans le premier filtre particulaire 69', comme cela est indiqué par une flèche en trait plein sur la figure 23A. Lorsque les soupapes de commutation 61', 61" sont maintenues à la deuxième position normale, par ailleurs, la première soupape de commutation 61' est maintenue à la position entièrement fermée et la deuxième soupape de commutation 61" est maintenue à la position entièrement ouverte. Ainsi, comme cela est indiqué par la flèche pointillée de la figure 23A, pratiquement tous les gaz d'échappement circulant à travers le tuyau d'échappement 20a sont introduits dans le deuxième filtre particulaire 69". De cette manière, les première et deuxième positions normales des soupapes de commutation 61', 61" correspondent à la position normale ou à la position de dérivation de la soupape de commutation 61 du
moteur à combustion interne représenté sur la figure 20.
On expliquera par exemple le premier mode de réalisation de la présente invention. La commande d'oxydation de matières particulaires du premier filtre particulaire 69' est réalisée en délivrant l'agent de réduction depuis le premier injecteur d'agent de réduction 77' tout en maintenant les soupapes de commutation 61', 61" à la première position normale. Sur achèvement de la commande d'oxydation de matières particulaires, l'alimentation en agent de réduction est arrêtée, et les soupapes de commutation 61', 61" sont commutées vers la deuxième position normale et maintenues à celle-ci. Ceci a pour résultat que les gaz d'échappement à température relativement basse entrent dans le catalyseur auxiliaire
76, ce qui abaisse la température TA du catalyseur 76.
Ensuite, lorsque la température TA du catalyseur auxiliaire 76 n'est pas devenue supérieure à la température limite supérieure admissible TAL, l'agent de réduction est délivré alors que les soupapes de commutation 61', 61" sont commutées vers une première position d'écoulement affaibli et maintenues à celle-ci indiquée par la ligne en trait plein sur la figure 23B. Lorsque les soupapes de commutation 61', 61" sont maintenues à la première position d'écoulement affaibli, une petite partie des gaz d'échappement circulant à travers le tuyau d'échappement a est introduite dans le premier filtre particulaire 69', alors que les gaz d'échappement restants sont introduits
dans le deuxième filtre particulaire 69".
En variante, la commande d'oxydation des matières particulaires du deuxième filtre particulaire 69" peut être réalisée en délivrant l'agent de réduction depuis le deuxième injecteur d'agent de réduction 77" tout en maintenant les soupapes de commutation 61', 61" à la deuxième position normale. Sur achèvement de la commande d'oxydation des matières particulaires, l'alimentation en agent de réduction est arrêtée et les soupapes de commutation 61', 61" sont commutées vers la première position normale et maintenues à celle-ci. Ensuite, lorsque la température TA du catalyseur auxiliaire 76 ne devient pas supérieure à la température limite supérieure admissible TAL, l'agent de réduction est délivré alors que les soupapes de commutation 61', 61" sont commutées vers une deuxième position d'écoulement affaibli et maintenues à
celle-ci indiquée par une ligne continue sur la figure 23B.
Lorsque les soupapes de commutation 61', 61"1 sont maintenues à la deuxième position d'écoulement affaibli, une petite partie des gaz d'échappement circulant à travers le tuyau d'échappement 20a est introduite dans le deuxième filtre particulaire 69", alors que les gaz d'échappement restants sont introduits dans le premier filtre particulaire 69'. De cette manière, les première et deuxième positions d'écoulement affaiblie des soupapes de commutation 61', 61" correspondent à la position d'écoulement vers l'avant affaibli de la soupape de commutation 61 dans le moteur à combustion interne
représenté sur la figure 1.
De façon générale, en conséquence, un catalyseur de NOx est disposé dans un passage d'échappement, un catalyseur auxiliaire est disposé dans le passage d'échappement en aval du catalyseur de NOx, un passage de dérivation est formé bifurquant depuis le passage d'échappement en amont du catalyseur de NOx et atteignant le passage d'échappement entre le catalyseur de NOx et le catalyseur auxiliaire, une soupape de commutation est prévue pour commander une quantité de gaz d'échappement circulant à travers le passage de dérivation pour commander une quantité de gaz d'échappement circulant à travers le catalyseur de NOx, et l'injecteur d'agent de réduction destiné à délivrer l'agent de réduction est disposé dans le passage d'échappement entre la partie d'embranchement du passage de dérivation et
le catalyseur de Nox.
A la lumière ce qui précède, dans le moteur à combustion interne représenté sur la figure 1, un sens d'écoulement des gaz d'échappement à travers le catalyseur de NOx est commuté entre un sens dans lequel les gaz d'échappement entrent dans le catalyseur de NOx via une surface d'extrémité de celui-ci et sortent du catalyseur de NOx via l'autre surface d'extrémité de celui-ci, et un sens opposé dans lequel les gaz d'échappement entrent dans le catalyseur de NOX via l'autre surface d'extrémité de celuici et sortent du catalyseur de NOx via une surface
d'extrémité de celui-ci.
De même, dans le moteur à combustion interne représenté sur la figure 22, en prenant en considération, par exemple, la partie de passage d'échappement allant du tuyau d'embranchement 91' du tuyau d'échappement 20a au tuyau d'embranchement 92' du tuyau d'échappement 20c, la partie de passage d'échappement allant du tuyau d'embranchement 91" du tuyau d'échappement 20a au tuyau d'embranchement 92" du tuyau d'échappement 20c peut être considérée comme passage de dérivation. Dans ce cas, le deuxième injecteur d'agent de réduction 77", le deuxième filtre particulaire 69" et le deuxième catalyseur de NOx 81" constituent un injecteur d'agent de réduction supplémentaire, un filtre particulaire supplémentaire et un catalyseur de NOx supplémentaire, respectivement, qui sont
disposés dans le passage de dérivation.
Conformément à la présente invention, il est possible de proposer un dispositif destiné à purifier les gaz d'échappement pour un moteur, capable de réduire une quantité de sulfate évacuée vers l'air extérieur. Bien que l'invention ait été décrite en se référant aux modes de réalisation spécifiques choisis à des fins d'illustration, il sera apparent que de nombreuses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art sans sortir du concept fondamental et de la portée de l'invention.

Claims (32)

REVEND I CAT IONS
1. Dispositif, de purification des gaz d'échappement pour un moteur comportant un passage d'échappement, le moteur fonctionnant avec un rapport air-carburant pauvre, caractérisé en ce que le dispositif comprend: un moyen de stockage de SOx disposé dans le passage d'échappement destiné à stocker temporairement les SOx contenus dans des gaz d'échappement entrant dans celui-ci; un catalyseur auxiliaire disposé dans le passage d'échappement en aval du moyen de stockage de SOx, le catalyseur auxiliaire présentant une capacité d'oxydation un moyen d'évacuation de SOx destiné à évacuer les SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx depuis celui-ci; un moyen de commande d'atmosphère destiné à commander une atmosphère du catalyseur auxiliaire, dans lequel, lorsque les SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx sont évacués de celui-ci, l'atmosphère du catalyseur auxiliaire étant dans une atmosphère de formation de sulfate dans laquelle la quantité d'agent de réduction contenu dans les gaz d'échappement circulant vers le catalyseur auxiliaire est inférieure à une quantité minimale admissible et qu'une température du catalyseur auxiliaire est supérieure à une température maximale admissible, l'atmosphère du catalyseur auxiliaire est changée en une atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate, et lorsque les SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx sont évacués de celui-ci, l'atmosphère du catalyseur auxiliaire étant dans une atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate, l'atmosphère du catalyseur auxiliaire est maintenue à une
atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen destiné à commander la température du catalyseur auxiliaire, dans lequel la température du catalyseur auxiliaire est abaissée ou maintenue à une température qui n'est pas supérieure à la température maximale admissible, pour changer l'atmosphère du catalyseur auxiliaire ou maintenir l'atmosphère du catalyseur auxiliaire à une atmosphère autre que
l'atmosphère de formation de sulfate.
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen destiné à commander une quantité d'agent de réduction contenue dans les gaz d'échappement circulant vers le catalyseur auxiliaire, dans lequel la quantité d'agent de réduction est augmentée ou maintenue à une quantité qui n'est pas inférieure à la quantité minimale admissible, pour changer l'atmosphère du catalyseur auxiliaire ou maintenir l'atmosphère du catalyseur auxiliaire à une atmosphère autre que
l'atmosphère de formation de sulfate.
4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de stockage de SOx est supporté sur un filtre particulaire destiné à collecter les matières particulaires contenues dans les gaz d'échappement entrants.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que, lorsque les SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx doivent être évacués de celui-ci, tout d'abord, les matières particulaires collectées dans le filtre particulaire sont oxydées tout en maintenant une température du filtre particulaire à une température n'étant pas inférieure à la température requise pour l'oxydation des matières particulaires qui est supérieure à la température maximale admissible, puis les SOx stockés
dans le moyen de stockage de SOx sont évacués de celui-ci.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'atmosphère du catalyseur auxiliaire est changée en atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate lorsque l'oxydation des matières particulaires collectées dans le filtre particulaire est terminée, puis l'évacuation des SOx stockés dans le moyen de stockage de
SOx de celui-ci est lancée.
7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'atmosphère du catalyseur auxiliaire est changée en une atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate ou maintenue à celle-ci à la fin de l'oxydation des matières particulaires collectées dans le filtre particulaire, et l'évacuation des SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx depuis celui-ci est lancée juste après l'achèvement de l'oxydation des matières particulaires
collectées dans le filtre particulaire.
8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen destiné à introduire au moins une partie des gaz d'échappement vers le catalyseur auxiliaire tout en contournant le moyen de stockage des SOx, dans lequel au moins une partie des gaz d'échappement est introduite vers le catalyseur auxiliaire tout en contournant le moyen de stockage de SOx, pour changer l'atmosphère du catalyseur auxiliaire ou pour maintenir l'atmosphère du catalyseur auxiliaire à une
atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate.
9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un passage de dérivation bifurquant depuis le passage d'échappement en amont du moyen de stockage des SOx au niveau d'une partie d'embranchement et retournant vers le passage d'échappement entre le moyen de stockage de SOx et le catalyseur auxiliaire, une soupape de commutation destinée à commander une quantité de gaz d'échappement circulant à travers le passage de dérivation pour commander une quantité de gaz d'échappement circulant à travers le moyen de stockage de SOx, et un moyen destiné à délivrer un agent de réduction disposé dans le passage d'échappement entre la partie d'embranchement et le passage d'embranchement du moyen
stockage de SOx.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen destiné à commuter un sens d'écoulement des gaz d'échappement à travers le moyen de stockage de SOx entre un sens dans lequel les gaz d'échappement entrent dans le moyen de stockage de SOx via une surface d'extrémité de celui-ci et sortent depuis le moyen de stockage de SOx via l'autre surface d'extrémité de celui-ci, et un sens opposé dans lequel les gaz d'échappement entrent dans le moyen de stockage des SOx via l'autre surface d'extrémité de celui-ci et sortent du moyen
de stockage de SOx via une surface d'extrémité de celui-ci.
11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température du moyen de stockage de SOx est maintenue à une température n'étant pas inférieure à une température requise pour la réduction de quantité de SOx qui est supérieure à la température maximale admissible alors qu'un rapport air-carburant des gaz d'échappement circulant vers le moyen de stockage de SOx est maintenu à un rapport air-carburant riche ou stoechiométrique, pour évacuer les SOx
stockés dans le moyen de SOx de celui-ci.
12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'évacuation des SOx comprend un moyen destiné à obtenir une quantité de SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx, les SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx sont évacués de celui-ci lorsque la quantité de SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx est
supérieure à une quantité de SOx admissible.
13. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de stockage des SOx comprend un moyen de stockage qui stocke les SOx contenus dans les gaz
d'échappement entrants sous forme de sel de sulfate.
14. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de stockage de SOx comprend un moyen de stockage qui stocke les SOx contenus dans les gaz
d'échappement entrants sans former de sel de sulfate.
15. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de stockage des SOx comprend un catalyseur de NOx qui stocke dans celui- ci les NOx contenus dans les gaz d'échappement entrants lorsque le rapport aircarburant des gaz d'échappement entrants est pauvre, et réduit les NOx stockés dans celui-ci pour réduire une quantité de NOx stockés dans celui-ci lorsqu'un agent de réduction est contenu dans les gaz d'échappement entrants et le rapport air-carburant des gaz d'échappement est abaissé.
16. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le catalyseur auxiliaire comprend des métaux précieux tels que du platine sans comprendre de métaux alcalins, de métaux alcalino terreux et de métaux de terres rares.
17. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le catalyseur auxiliaire comprend un catalyseur de NOx qui stocke dans celui-ci des NOx contenus dans les gaz d'échappement entrants lorsque le rapport air-carburant des gaz d'échappement entrants est pauvre, réduit les NOx stockés dans celui-ci pour réduire une quantité de NOx stockés dans celui-ci lorsqu'un agent de réduction est contenu dans les gaz d'échappement entrants et le rapport
air-carburant des gaz d'échappement entrants est abaissé.
18. Dispositif de purification des gaz d'échappement pour un moteur comportant un passage d'échappement, le moteur fonctionnant avec un rapport air-carburant pauvre, caractérisé en ce que le dispositif comprend: le stockage de SOx disposé dans le passage d'échappement destiné à stocker temporairement les SOx contenus dans les gaz d'échappement entrant dans celui-ci; un catalyseur auxiliaire disposé dans le passage d'échappement en aval du moyen de stockage des SOx, le catalyseur auxiliaire présentant une capacité d'oxydation un moyen d'évacuation de SOx destiné à évacuer les SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx depuis celui-ci, dans lequel l'évacuation des SOx stockés dans le moyen de stockage des SOx depuis celui-ci est empêché ou éliminé lorsque le catalyseur auxiliaire est dans une atmosphère de formation de sulfate ou commuté vers celle-ci dans laquelle une quantité d'agent de réduction contenu dans les gaz d'échappement circulant vers le catalyseur auxiliaire est inférieure à une quantité minimale admissible et une température du catalyseur auxiliaire est supérieure à une température maximale admissible.
19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen de commande d'atmosphère destiné à commander une atmosphère du catalyseur auxiliaire, dans lequel, lorsque l'atmosphère du catalyseur auxiliaire est dans l'atmosphère de formation de sulfate ou commutée vers celle-ci, l'atmosphère du catalyseur auxiliaire est changée en atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate, puis les SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx sont évacués de celui-ci, et lorsque l'atmosphère du catalyseur auxiliaire est dans une atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate ou commutée vers celle-ci, les SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx sont évacués de celui-ci alors que l'atmosphère du catalyseur auxiliaire est maintenue à une
atmosphère autre que l'atmosphère de formation de sulfate.
20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen destiné à commander la température du catalyseur auxiliaire, dans lequel la température du catalyseur auxiliaire est abaissée ou maintenue à une température qui n'est pas supérieure à la température maximale admissible, pour changer l'atmosphère du catalyseur auxiliaire ou maintenir l'atmosphère du catalyseur auxiliaire à une atmosphère autre que
l'atmosphère de formation de sulfate.
21. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen destiné à commander une quantité d'agent de réduction contenue dans les gaz d'échappement circulant dans le catalyseur auxiliaire, dans lequel la quantité d'agent de réduction est augmentée ou maintenue à une quantité qui n'est pas inférieure à la quantité minimale admissible, pour changer l'atmosphère du catalyseur auxiliaire ou pour maintenir l'atmosphère du catalyseur auxiliaire à une atmosphère autre que
l'atmosphère de formation de sulfate.
22. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que le moyen de stockage de SOx est supporté sur un filtre particulaire destiné à collecter les matières particulaires contenues dans les gaz d'échappement entrants.
23. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce q'il comprend de plus un passage de dérivation bifurquant depuis le passage d'échappement en amont du moyen de stockage des SOx au niveau d'une partie d'embranchement et retournant vers le passage d'échappement entre le moyen de stockage de SOx et le catalyseur auxiliaire, une soupape de commutation destinée à commander une quantité de gaz d'échappement circulant à travers le passage de dérivation pour commander une quantité de gaz d'échappement circulant à travers le moyen de stockage de SOx, et un moyen destiné à délivrer un agent de réduction disposé dans le passage d'échappement entre la partie d'embranchement du passage d'embranchement et le moyen de
stockage de SOx.
24. Dispositif selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen destiné à commuter un sens d'écoulement des gaz d'échappement à travers le moyen de stockage de SOx entre un sens dans lequel les gaz d'échappement entrent dans le moyen de stockage de SOx via une surface d'extrémité de celui-ci et sortent du moyen de stockage de SOx via l'autre surface d'extrémité de celui-ci, et un sens opposé dans lequel les gaz d'échappement entrent dans le moyen de stockage de SOx via l'autre surface d'extrémité de celui-ci et sortent du moyen de stockage de
SOx via la surface d'extrémité de celui-ci.
25. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que la température du moyen de stockage de SOx est maintenue à une température n'étant pas inférieure à une température requise pour la réduction de la quantité de SOx qui est supérieure à la température maximale admissible alors qu'un rapport air-carburant des gaz d'échappement circulant vers le moyen de stockage de SOx est maintenu à un rapport air-carburant riche ou stoechiométrique, pour évacuer les SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx de celui-ci.
26. Dispositif selon la revendication 25, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen destiné à introduire au moins une partie des gaz d'échappement vers le catalyseur auxiliaire, tout en contournant le moyen de stockage de SOx, dans lequel au moins une partie des gaz d'échappement est introduite vers le catalyseur auxiliaire tout en maintenant le moyen de stockage de SOx, pour changer l'atmosphère du catalyseur auxiliaire en une atmosphère
autre que l'atmosphère de formation de sulfate.
27. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que le moyen d'évacuation de SOx comprend un moyen destiné à obtenir une quantité de SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx, et les SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx sont évacués de celui-ci lorsque la quantité de SOx stockés dans le moyen de stockage de SOx est
supérieure à une quantité de SOx admissible.
28. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que le moyen de stockage de SOx comprend un moyen de stockage qui stocke les SOx contenus dans les gaz
d'échappement entrants sous forme de sel de sulfate.
29. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que le moyen de stockage de SOx comprend un moyen de stockage qui stocke les SOx contenus dans les gaz
d'échappement entrants sans former de sel de sulfate.
30. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que le moyen de stockage de SOx comprend un catalyseur de NOx qui stocke dans celui-ci les NOx contenus dans les gaz d'échappement entrants lorsque le rapport air-carburant des gaz d'échappement entrants est pauvre, et réduit les NOx stockés dans celui-ci pour réduire une quantité de NOx stockés dans celui-ci lorsqu'un agent de réduction est contenu dans les gaz d'échappement entrants et que le
rapport air-carburant des gaz d'échappement est abaissé.
31. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que le catalyseur auxiliaire comprend des métaux précieux tels que du platine sans comprendre de métaux alcalins, de métaux alcalino terreux, et de métaux de
terres rares.
32. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que le catalyseur auxiliaire comprend un catalyseur de NOx qui stocke dans celuici les NOx contenus dans les gaz d'échappement entrants lorsque le rapport air-carburant des gaz d'échappement est pauvre, et réduit les NOx stockés dans celui-ci pour réduire une quantité de NOx stockés dans celui- ci lorsqu'un agent de réduction est contenu dans les gaz d'échappement entrants et que le rapport air-carburant
des gaz d'échappement entrants est abaissé.
FR0307937A 2002-07-02 2003-07-01 Dispositif de purification des gaz d'echappement pour un moteur Expired - Fee Related FR2841935B1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002193476A JP3791470B2 (ja) 2002-07-02 2002-07-02 内燃機関の排気浄化装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2841935A1 true FR2841935A1 (fr) 2004-01-09
FR2841935B1 FR2841935B1 (fr) 2011-05-13

Family

ID=29728393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0307937A Expired - Fee Related FR2841935B1 (fr) 2002-07-02 2003-07-01 Dispositif de purification des gaz d'echappement pour un moteur

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7040087B2 (fr)
JP (1) JP3791470B2 (fr)
DE (1) DE10329647B4 (fr)
FR (1) FR2841935B1 (fr)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7900441B2 (en) * 2004-02-12 2011-03-08 Fleetguard, Inc. Precat-NOx adsorber exhaust aftertreatment system for internal combustion engines
US7614094B2 (en) * 2004-03-02 2009-11-10 Michael Lawrence Wolfe Machine and method for proactive sensing and intervention to preclude swimmer entrapment, entanglement or evisceration
CN100451314C (zh) * 2004-06-24 2009-01-14 丰田自动车株式会社 排气排放控制系统的净化能力恢复方法
JP4089690B2 (ja) * 2004-06-24 2008-05-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム及び、排気浄化システムの浄化能力再生方法
US7251932B2 (en) * 2004-11-08 2007-08-07 Southwest Research Institute Exhaust system and method for controlling exhaust gas flow and temperature through regenerable exhaust gas treatment devices
US20060254260A1 (en) * 2005-05-16 2006-11-16 Arvinmeritor Emissions Technologies Gmbh Method and apparatus for piezoelectric injection of agent into exhaust gas for use with emission abatement device
CA2508159C (fr) * 2005-05-24 2009-05-05 Ecocing Corporation Convertisseur catalytique a inversion d'ecoulement ameliore pour moteurs a combustion interne
DE102005035554A1 (de) * 2005-07-29 2007-02-01 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Verfahren zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden im Abgas einer Verbrennungskraftmaschine und Abgassystem
US7984608B2 (en) * 2006-01-31 2011-07-26 Caterpillar Inc. Method and system of directing exhaust gas
JP4404061B2 (ja) * 2006-03-23 2010-01-27 トヨタ自動車株式会社 圧縮着火式内燃機関の排気浄化装置
DE102006038290A1 (de) * 2006-08-16 2008-02-21 Man Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Abgasnachbehandlungssystem
US8069655B2 (en) * 2007-08-13 2011-12-06 Cummins Filtration Ip, Inc. Apparatus, system, and method for using a fraction of engine exhaust to deliver a dosant
US9016046B2 (en) * 2012-01-02 2015-04-28 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine with exhaust-gas aftertreatment arrangement and method for operating an internal combustion engine of said type
CN105351047A (zh) * 2015-12-04 2016-02-24 刘光文 利用排气对黑烟拦截器微粒进行反冲清除的尾气净化器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1181988A (ja) * 1997-09-04 1999-03-26 Hitachi Ltd 内燃機関の排ガス浄化装置
DE19960430A1 (de) * 1999-12-15 2001-07-05 Daimler Chrysler Ag Abgasreinigungsanlage mit Stickoxid-Speicherkatalysator und Schwefeloxid-Falle und Betriebsverfahren hierfür
EP1174600A2 (fr) * 2000-07-21 2002-01-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Système et méthode de contrôle des émissions d'un moteur à combustion interne
EP1176290A1 (fr) * 2000-07-24 2002-01-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Dispositif d'épuration de gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53100314A (en) 1977-02-14 1978-09-01 Nissan Motor Co Ltd Exhaust purifier in automotive internal combustion engine
JP2658756B2 (ja) 1992-08-11 1997-09-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
WO1994012778A1 (fr) * 1992-12-03 1994-06-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Epurateur de gaz d'echappement pour moteurs a combustion interne
JP3216382B2 (ja) 1993-12-27 2001-10-09 株式会社デンソー ディーゼルエンジンの排気浄化方法
EP0761286B1 (fr) * 1995-09-11 2005-12-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Méthode pour purifier le gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne
JP3645704B2 (ja) * 1997-03-04 2005-05-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE19802631C1 (de) * 1998-01-24 1999-07-22 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Einrichtung zum Reinigen von Abgasen eines Verbrennungsmotors
DE19813654A1 (de) * 1998-03-27 1999-09-30 Degussa Verfahren zum Betreiben einer Abgasreinigungsanlage enthaltend eine Schwefelfalle und einen Stickoxid-Speicherkatalysator
DE19910503C1 (de) * 1999-03-10 2000-07-06 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur periodischen Desulfatisierung eines Stickoxid- oder Schwefeloxid-Speichers mit Fett/Mager-Motorzylinderaufteilung
JP4158268B2 (ja) * 1999-03-17 2008-10-01 日産自動車株式会社 エンジンの排気浄化装置
JP3558046B2 (ja) 2000-03-29 2004-08-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP4581287B2 (ja) 2000-04-28 2010-11-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE10029513B4 (de) * 2000-06-21 2004-04-15 Daimlerchrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung von Ascherückständen in einem Partikelfilter
DE10040010A1 (de) * 2000-08-11 2002-02-21 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Entschwefelung eines Speichermediums
US6758036B1 (en) * 2000-10-27 2004-07-06 Delphi Technologies, Inc. Method for sulfur protection of NOx adsorber
JP4175022B2 (ja) * 2002-05-20 2008-11-05 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1181988A (ja) * 1997-09-04 1999-03-26 Hitachi Ltd 内燃機関の排ガス浄化装置
DE19960430A1 (de) * 1999-12-15 2001-07-05 Daimler Chrysler Ag Abgasreinigungsanlage mit Stickoxid-Speicherkatalysator und Schwefeloxid-Falle und Betriebsverfahren hierfür
EP1174600A2 (fr) * 2000-07-21 2002-01-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Système et méthode de contrôle des émissions d'un moteur à combustion interne
EP1176290A1 (fr) * 2000-07-24 2002-01-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Dispositif d'épuration de gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne

Also Published As

Publication number Publication date
JP3791470B2 (ja) 2006-06-28
FR2841935B1 (fr) 2011-05-13
DE10329647B4 (de) 2006-08-24
US20040003588A1 (en) 2004-01-08
JP2004036450A (ja) 2004-02-05
DE10329647A1 (de) 2004-02-26
US7040087B2 (en) 2006-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2841935A1 (fr) Dispositif de purification des gaz d&#39;echappement pour un moteur
FR2842247A1 (fr) Systeme de commande des emissions d&#39;echappement d&#39;un moteur a combustion interne
US20090255233A1 (en) Exhaust purification device and exhaust purification method of internal combustion engine
WO2007046519A1 (fr) Nettoyeur d&#39;echappement pour moteur a combustion interne
FR3036741B1 (fr) Moteur a combustion interne
JP4003564B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP3628277B2 (ja) エンジンの排ガス浄化装置
FR2829181A1 (fr) Dispositif et procede de purification de gaz d&#39;echappement pour un moteur a combustion interne
FR2832184A1 (fr) Systeme et procede de commande d&#39;emission d&#39;un moteur a combustion interne
FR2809767A1 (fr) Dispositif de purification de gaz d&#39;echappement d&#39;un moteur a combustion interne
JP6394616B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
FR2819549A1 (fr) Systeme de traitement des gaz d&#39;echappement d&#39;un moteur a combustion
JP4225012B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
EP1223312B1 (fr) Système de traitement des gaz d&#39;échappement d&#39;un moteur à combustion et procédé de pilotage d&#39;un tel système
JP3565141B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
EP2439385B1 (fr) Procédé de post-traitement de gaz d&#39;échappement d&#39;un moteur à combustion interne
JP3546950B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP3642257B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2004150382A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP4265177B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP3826287B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP3873840B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
FR2812029A1 (fr) Procede d&#39;epuration des gaz d&#39;echappement
JP2004019634A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP3525850B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20160331