FR2842247A1 - Systeme de commande des emissions d'echappement d'un moteur a combustion interne - Google Patents

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Abstract

Un système de commande des émissions d'échappement pour un moteur à combustion interne comprend un passage d'échappement (18) qui bifurque en un premier passage d'embranchement d'échappement (19a) et un deuxième passage d'embranchement d'échappement (19b), qui se rejoignent au niveau des extrémités en aval de ceux-ci dans un passage d'échappement commun (20), un catalyseur de NOx (21a, 21b) disposé dans chacun des passages d'embranchement d'échappement (19a, 19b), un filtre particulaire (27) disposé dans le passage d'échappement commun (20) et placé en aval d'un point de jonction des passages d'embranchement d'échappement (19a, 19b), et des soupapes de limitation de débit (25a, 25b) qui commandent les quantités de gaz d'échappement circulant à travers les passages d'embranchement d'échappement respectifs.

Description

t - r
SYSTEME DE COMMANDE DES EMISSIONS D'ECHAPPEMENT D'UN MOTEUR
A COMBUSTION INTERNE
L'invention se rapporte à un système de commande des émissions d'échappement d'un moteur à combustion interne. Divers types de systèmes de commande des émissions d'échappement destinés à purifier les gaz d'échappement émis à partir de chambres de combustion de moteurs à combustion interne sont connus dans la technique. Par exemple, la publication de brevet japonais en attente d'examen n06 - 159037 décrit un système de commande des émissions d'échappement qui comprend un filtre particulaire destiné à piéger les matières particulaires contenues dans les gaz d'échappement et à brler et à supprimer les matières particulaires piégées. Le filtre particulaire supporte un absorbant de NOx qui est utile pour favoriser la combustion des matières particulaires piégées dans le filtre. En fonctionnement, l'absorbant de NOx supporté par le filtre particulaire absorbe les oxydes d'azote (NOx) contenus dans les gaz d'échappement lorsqu'une atmosphère d'oxydation existe autour du filtre particulaire, et libère les NOx absorbés lorsqu'une atmosphère de réduction existe autour du filtre de sorte que les NOx sont réduits et supprimés par l'agent de réduction contenu dans
l'atmosphère de réduction.
Lorsque les NOx sont réduits et supprimés par l'agent de réduction, de la chaleur de réaction est générée, et la température du filtre particulaire s'élève en raison de la chaleur de réaction. Généralement, les matières particulaires piégées dans le filtre particulaire doivent plus vraisemblablement être brlées à mesure que la température du filtre particulaire augmente. C'est-à-dire que dans le système de commande des émissions d'échappement décrit dans la publication identifiée ci-dessus, l'absorbant de NOx sert à favoriser la combustion des
matières particulaires piégées dans le filtre particulaire.
Ainsi, le système de commande des émissions d'échappement est muni de diverses mesures ou moyens destinés à améliorer
son efficacité de purification des émissions.
Dans l'intervalle, le, système de commande des émissions d'échappement a d supprimer ou convertir des composants indésirables d'autant de genres que possible contenus dans les gaz d'échappement à un rendement de suppression ou un taux de conversion élevé. C'est en conséquence un but de l'invention de proposer un système de commande des émissions d'échappement qui est capable de supprimer, à un rendement élevé, les composants indésirables ou nocifs d'autant de genres que possible qui sont contenus dans les gaz d'échappement émis depuis les
chambres de combustion d'un moteur à combustion interne.
Pour atteindre ce qui précède et/ou d'autres buts, il est proposé, conformément à l'invention, un système de commande des émissions d'échappement destiné à purifier les gaz d'échappement émis depuis au moins une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne, comprenant: (a) un passage d'échappement qui comprend un premier passage d'embranchement d'échappement et un deuxième passage d'embranchement d'échappement, qui se raccordent au niveau des extrémités en aval de ceuxci dans un passage d'échappement commun, (b) un premier catalyseur de NOx disposé dans le premier passage d'embranchement d'échappement, (c) un deuxième catalyseur de NOx disposé dans le deuxième passage d'embranchement d'échappement, (d) un filtre particulaire disposé dans le passage d'échappement commun et placé en aval d'un point de raccordement du premier passage d'embranchement d'échappement et du deuxième passage d'embranchement d'échappement, (e) une soupape de limitation de débit qui commande une quantité de gaz d'échappement entrant dans le premier passage d'embranchement d'échappement, et (f) une deuxième soupape de limitation de débit qui commande une quantité de gaz d'échappement entrant dans le deuxième passage d'embranchement d'échappement. Dans ce système de commande des émissions d'échappement, chacun parmi les premier et deuxième catalyseurs de NOx stocke les NOx contenus dans les gaz d'échappement lorsqu'un rapport aircarburant des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx est pauvre, et permet qu'un agent de réduction réduise et supprime les NOx stockés lorsque le rapport aircarburant des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx est riche, et le filtre particulaire piège les matières particulaires contenues dans les gaz d'échappement, et oxyde et supprime les matières
particulaires piégées.
Dans le système de commande des émissions d'échappement conçu tel que décrit ci-dessus, les oxydes d'azote (NOx), monoxydes de carbone (CO), hydrocarbures non brlés (HC), matières particulaires et analogues, contenus dans les gaz d'échappement émis depuis les chambres de combustion du moteur à combustion interne sont supprimés en
même temps à un rendement de suppression élevé.
Ce qui précède et/ou d'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention deviendront mieux apparents à
partir de la description suivante des modes de réalisation
exemplaires en se référant aux dessins annexés, sur lesquels des références numériques identiques sont utilisées pour représenter des éléments identiques, et sur lesquels: La figure 1 est une vue montrant la construction globale d'un moteur à combustion interne muni d'un système de commande des émissions d'échappement conformément à un mode de réalisation de l'invention; La figure 2A est une vue montrant une face d'extrémité d'un filtre particulaire; La figure 2B est une vue montrant une section en coupe verticale du filtre particulaire; La figure 3A est une vue montrant de manière simplifiée une surface d'un dernier support formé sur une paroi de séparation du filtre particulaire; La figure 3B est une vue utile pour expliquer une fonction d'oxydation des matières particulaires du filtre particulaire; et La figure 4 est une vue montrant un système de commande des émissions d'échappement conformément à un
autre mode de réalisation de l'invention.
On décrira un mode de réalisation exemplaire de l'invention en se référant aux dessins. La figure 1 montre la construction globale d'un moteur à combustion interne muni d'un système de commande des émissions d'échappement
conçu conformément à un mode de réalisation de l'invention.
Le moteur à combustion interne de la figure 1 est un moteur à combustion interne du type à allumage par compression. Le moteur représenté sur la figure 1 comprend un corps de moteur 1, des chambres de combustion 2, des injecteurs de carburant 3, un collecteur d'admission 4 et un collecteur d'échappement 5. Les injecteurs de carburant 3 sont raccordés à un réservoir commun (c'est-à-dire, une rampe commune) 6 qui stocke temporairement le carburant pour utilisation dans le moteur. Le collecteur d'admission 4 est raccordé à un orifice de sortie d'un compresseur 9 d'un turbocompresseur d'échappement 8 via un tuyau d'admission 7. Un papillon des gaz 10 qui sert à commander la quantité d'air aspirée dans les chambres de combustion 2 est disposé dans le passage d'admission 7. Un autre tuyau d'admission il est raccordé à un orifice d'entrée du compresseur 9. Un débitmètre d'air 12 destiné à mesurer la quantité d'air dans les chambres de combustion 2 est fixé au tuyau
d'admission 11.
Le collecteur d'échappement 5 et le collecteur d'admission 4 sont raccordés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un passage de recirculation des gaz d'échappement (EGR) 13 qui permet que les gaz d'échappement évacués des chambres de combustion 2 soient à nouveau introduits dans les chambres de combustion 2. Une soupape de commande EGR 14 adaptée pour commander la quantité de gaz d'échappement devant être introduite dans les chambres de combustion 2 est disposée dans le passage EGR 13. De même, un refroidisseur intermédiaire 15 destiné à refroidir les gaz d'échappement passant à travers le passage EGR 13 est monté dans le passage EGR 13 en amont de la soupape de
commande EGR 14.
Le collecteur d'échappement 5 est raccordé à un orifice d'entrée d'une turbine 17 du turbocompresseur d'échappement 8 via un tuyau d'échappement 16. Un autre tuyau d'échappement 18 est raccordé à un orifice de sortie de la turbine 17. Le tuyau d'échappement 18 s'embranche ou diverge au niveau d'un côté aval en un premier tuyau d'embranchement d'échappement 19a et un deuxième tuyau d'embranchement d'échappement 19b. Les tuyaux d'embranchement d'échappement l9a, l9b se confondent ou se rejoignent au niveau d'un côté davantage en aval dans le
passage d'échappement commun 20.
Un premier catalyseur de NOx 2la destiné à supprimer les oxydes d'azote (NOx) contenus dans les gaz d'échappement est disposé dans le premier tuyau d'embranchement d'échappement 19a. Le catalyseur de NOx 2la sert à stocker les NOx en absorbant ou en adsorbant les NOx dans les gaz d'échappement lorsqu'une atmosphère d'oxydation est présente dans le catalyseur de NOx 21a. Ainsi, le catalyseur de NOx 21a possède une fonction de stockage des NOx. Si la température du catalyseur devient supérieure à une température de réduction des NOx, et que l'atmosphère à l'intérieur du catalyseur de NOx 21a se transforme en atmosphère de réduction, le catalyseur de NOx 21a libère les NOx stockés, qui sont ensuite réduits et supprimés par un agent de réduction dans l'atmosphère de réduction. Ainsi, le catalyseur de NOx 21a possède une fonction de réduction des NOx. Le catalyseur de NOx 21a
fonctionne également comme un catalyseur à trois voies.
Lorsqu'une atmosphère d'oxydation est présente dans le catalyseur de NOx 21a, en conséquence, le catalyseur 2la oxyde et supprime les monoxydes de carbone (CO) et les hydrocarbures non brlés (HC) contenus dans les gaz
d'échappement.
Un premier dispositif d'ajout de carburant 22a destiné à injecter du carburant devant être ajouté dans les gaz d'échappement est fixé à une partie du premier tuyau d'embranchement d'échappement 19a placé en amont du premier catalyseur de NOx 21a. Le dispositif d'ajout de carburant 22a est principalement utilisé pour délivrer le carburant au premier catalyseur de NOx 21a, ou pour délivrer le carburant à un filtre particulaire que l'on décrira par la suite. Un dispositif d'alimentation en gaz riches capable de délivrer des gaz d'échappement présentant un rapport air-carburant riche peut être utilisé à la place du
dispositif d'ajout de carburant.
De plus, un premier capteur de rapport air-carburant 23a destiné à détecter le rapport air-carburant des gaz d'échappement est fixé au premier tuyau d'embranchement d'échappement 19a entre le premier dispositif d'ajout de carburant 22a et le premier catalyseur de NOx 21a. Le premier capteur de rapport air-carburant 23a est principalement utilisé pour commander le rapport aircarburant des gaz d'échappement délivré depuis le premier catalyseur de NOx 21a à un rapport air- carburant cible. Le rapport air-carburant des gaz d'échappement mentionné ici signifie le rapport de l'air par rapport au carburant qui est calculé conformément à une expression dans laquelle Gal/(Q x Gal / Ga + Ql) o Q représente la quantité de carburant injectée depuis les injecteurs de carburant 3 dans les chambres de combustion internes 2, Ql représente la quantité de carburant injectée depuis le premier dispositif d'ajout de carburant 22a, Ga représente la quantité d'air aspirée dans les chambres de combustion 2, et Gal représente la quantité d'air entrant dans le premier
tuyau d'embranchement d'échappement 19a.
Un premier capteur de température 24a est fixé au premier catalyseur de NOx 2la pour détecter la température du catalyseur 21a. La température détectée par le capteur de température 21a est principalement utilisée comme paramètre destiné à commander la température du premier catalyseur de NOx 21a afin qu'elle soit égale ou inférieure
à une température limite supérieure admissible.
Une première soupape de limitation du débit 26a destinée à commander le débit des gaz d'échappement qui passent à travers le premier tuyau d'embranchement d'échappement 19a est disposée dans le premier tuyau d'embranchement d'échappement 19a en aval du premier catalyseur de NOx 21a. Le débit des gaz d'échappement passant à travers le premier catalyseur de NOx 21a augmente à mesure que l'ouverture de la soupape de limitation du débit 25a augmente, et le débit des gaz d'échappement passant à travers le premier catalyseur de NOx 21a diminue à mesure que l'ouverture de la soupape de limitation du
débit 25a diminue.
Par ailleurs, un deuxième catalyseur de NOx 21b destiné à supprimer les NOx contenus dans les gaz d'échappement est disposé dans le deuxième tuyau d'embranchement d'échappement 19b. Le deuxième catalyseur de NOx 21b présente la même fonction que le premier catalyseur de NOx 21a. De même, un deuxième dispositif d'ajout de carburant 22b adapté pour injecter le carburant devant être délivré dans les gaz d'échappement est fixé au deuxième tuyau d'embranchement d'échappement 19b en amont du deuxième catalyseur de NOx 21b. Le deuxième dispositif d'ajout de carburant 22b présente la même fonction que le premier dispositif d'ajout de carburant 22a. Un dispositif d'alimentation en gaz d'échappement riches capable de délivrer des gaz d'échappement présentant un rapport aircarburant riche peut être utilisé à la place du deuxième
dispositif d'ajout de carburant 22b.
Un deuxième capteur de rapport air-carburant 23b destiné à détecter le rapport air-carburant des gaz d'échappement est fixé au deuxième tuyau d'embranchement d'échappement 19b entre le deuxième dispositif d'ajout de carburant 22b et le deuxième catalyseur de NOx 21b. Le deuxième capteur de rapport air-carburant 23b présente la même fonction que le premier capteur de rapport air30 carburant 23a. Le rapport air-carburant des gaz d'échappement mentionné ici signifie le rapport de l'air par rapport au carburant qui est calculé conformément à une expression dans laquelle Ga2 / (Q x Ga2 / Ga + Q2) o Q représente la quantité de carburant injectée depuis les injecteurs de carburant 3 dans les chambres de combustion 2, Q2 représente la quantité de carburant injectée depuis le deuxième dispositif d'ajout de carburant 22b, Ga représente la quantité d'air aspirée dans les chambres de combustion 2, et Ga2 représente la quantité d'air entrant
dans le deuxième tuyau d'embranchement d'échappement 19b.
Un deuxième capteur de température 24b est fixé au deuxième catalyseur de NOx 21b destiné à détecter la température du catalyseur 21b. Le deuxième capteur de température 24b présente la même fonction que le premier capteur de température 24a. Une deuxième soupape de limitation du débit 25b destinée à commander la quantité de gaz d'échappement passant à travers le deuxième tuyau d'embranchement d'échappement 19b est disposée dans le deuxième tuyau d'embranchement d'échappement 19b en aval du deuxième catalyseur de NOx 21b. La deuxième soupape de limitation du débit 25b présente la même fonction que la
première soupape de limitation du débit 25a.
L'ouverture de la première soupape de limitation du débit 25a et l'ouverture de la deuxième soupape de limitation du débit 25b sont commandées par un actionneur commun 26. Dans le présent mode de réalisation de l'invention, si l'ouverture de l'une des deux soupapes de limitation du débit 25a, 25b est augmentée, l'ouverture de l'autre soupape de limitation du débit 25b, 25a est réduite d'une quantité correspondante à la quantité d'augmentation de l'ouverture de la soupape de limitation du débit 25a,
b indiquée ci-dessus.
Le catalyseur de NOx tel que mentionné ci-dessus stocke les SOx contenus dans les gaz d'échappement lorsqu'une atmosphère d'oxydation est présente dans le catalyseur de NOx, à savoir, lorsque les gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx présentent un rapport air-carburant pauvre. Ainsi, le catalyseur de NOx présente une fonction de stockage des SOx. Si le catalyseur de NOx stocke les SOx, la quantité de NOx pouvant être piégée ou stockée dans le catalyseur de NOx est réduite d'une quantité correspondant à la quantité de SOx stockée dans le catalyseur. Par ailleurs, le catalyseur de NOx libère les SOx stockés dans celui-ci lorsque la température du catalyseur devient supérieure à une certaine température (que l'on appellera par la suite "température de libération S") qui est supérieure à la température de réduction de NOx indiquée cidessus, et une atmosphère de réduction est présente dans le catalyseur de NOx. Ainsi, les SOx peuvent être libérés du catalyseur de NOx si la température du catalyseur de NOx est élevée pour être égale ou supérieure à la température de libération S, et le rapport aircarburant des gaz d'échappement circulant dans le catalyseur de NOx est commandé pour être riche (ou
légèrement riche) ou stoechiométrique.
Dans le présent mode de réalisation de l'invention, lorsque la quantité de SOx stockée dans le catalyseur de NOx atteint une valeur limite supérieure admissible, la température du catalyseur de NOx est élevée à la température de libération S, et les gaz d'échappement présentant un rapport air-carburant riche (que l'on appellera par la suite "gaz riches") sont délivrés au catalyseur de NOx, de sorte que les SOx soient libérés du
catalyseur de NOx.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, un matériau de piégeage S peut être utilisé au lieu du catalyseur de NOx. Le matériau de piégeage S piège les oxydes de souffre (SOx) en absorbant ou en adsorbant les SOx contenus dans les gaz d'échappement lorsque les gaz il d'échappement entrant dans le matériau présente un rapport air-carburant pauvre. Le matériau de piégeage S libère ensuite les SOX stockés dans celui-ci lorsque la température devient égale ou supérieure à la température de libération S, et l'atmosphère à l'intérieur du matériau de
piégeage S se transforme en atmosphère de réduction.
Un filtre particulaire (que l'on appellera simplement par la suite "filtre 27 ") capable de piéger les matières particulaires contenues dans les gaz d'échappement est disposé dans le tuyau d'embranchement commun 20. De même, un capteur de pression 28 destiné à détecter la pression des gaz d'échappement est fixé au tuyau d'échappement commun 20 en amont du filtre 27. Lorsque la température du filtre 27 est supérieure à une certaine température (que l'on appellera par la suite "température de combustion des matières particulaires"), et qu'une atmosphère d'oxydation est présente dans le filtre 27, les matières particulaires piégées par le filtre 27 sont brlées et supprimées. Il est ainsi possible de brler et de supprimer les matières particulaires piégées par le filtre 27 en augmentant la température du filtre 27 à la température de combustion des matières particulaires et en commandant le rapport aircarburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le
filtre 27 pour qu'il soit pauvre.
Dans le présent mode de réalisation de l'invention, lorsque la quantité de matières particulaires piégée par le filtre 27 atteint une valeur limite supérieure admissible, la température du filtre 27 est augmentée à la température de combustion de matières particulaires, et les gaz d'échappement présentant un rapport air-carburant pauvre (que l'on appellera "gaz pauvres"), sont délivrés au filtre 27, de sorte que les matières particulaires brlent et
soient ainsi supprimées du filtre 27.
Le rapport air-carburant des gaz d'échappement mentionné ici signifie le rapport de la quantité d'air aspirée dans les chambres de combustion 2 par rapport à la quantité totale de carburant injectée depuis les injecteurs de carburant 3 dans les chambres de combustion 2 et de carburant injecté depuis les dispositifs d'ajout de
carburant respectifs 22a, 22b.
Le filtre 27 décrit ci-dessus peut être remplacé par un autre type de filtre capable de piéger les matières particulaires dans les gaz d'échappement et présentant une fonction d'oxydation et de suppression des matières particulaires piégées à la fois. Le filtre oxyde et supprime les matières particulaires lorsque la température du filtre est supérieure à une certaine température (que l'on appellera par la suite "température d'oxydation/suppression des matières particulaires") qui est inférieure à la température de combustion des matières particulaires indiquée ci-dessus, et qu'une atmosphère d'oxydation est présente dans le filtre. Lorsque le filtre possédant la fonction d'oxydation est utilisé, les matières particulaires piégées par le filtre sont oxydées et supprimées à la fois lorsque la température du filtre est augmentée à la température d'oxydation/suppression des matières particulaires, et que le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre est
commandé pour être pauvre.
Il va sans dire que le filtre tel que décrit juste audessus peut fonctionner comme le filtre 27. C'est-à-dire que si la température du filtre est augmentée à la température de combustion des matières particulaires, et que le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre est commandé pour être pauvre, les matières particulaires piégées par le filtre brlent et
sont supprimées du filtre.
Le filtre tel que décrit ci-dessus peut être remplacé par un autre type de filtre capable de piéger les matières particulaires contenues dans les gaz d'échappement et présentant une fonction d'oxydation continue et une fonction de stockage des NOx similaire à celle des catalyseurs de NOx. Plus spécifiquement, le filtre est capable d'oxyder et de supprimer de manière continue les matières particulaires piégées en une courte période de temps lorsque la température du filtre est supérieure à une certaine température (que l'on appellera par la suite "température d'oxydation continue des matières particulaires") qui est inférieure à la température d'oxydation/suppression des matières particulaires, et une température d'oxydation est présente dans le filtre. Le filtre est également capable de stocker les NOx de la même manière que les catalyseurs de NOx. En utilisant le filtre présentant la fonction d'oxydation continue, les matières particulaires peuvent être oxydées et supprimées de manière continue lorsque la température du filtre est supérieure à la température d'oxydation continue des matières particulaires, et qu'une atmosphère d'oxydation est présente dans le filtre. La quantité de matières particulaires qui peut être oxydée et supprimée par unité de temps (que l'on appellera par la suite "quantité de matières particulaires pouvant être oxydée/supprimée") augmente à mesure que la température du filtre s'élève, et la quantité de matières particulaires pouvant être oxydée/supprimée diminue à mesure que la température du
filtre diminue.
En conséquence, selon la température du filtre, la quantité de matières particulaires évacuée depuis les chambres de combustion par unité de temps (que l'on appellera par la suite "quantité de matières particulaires évacuée") peut dépasser la quantité de matières particulaires qui peut être oxydée et supprimée de manière continue par le filtre par unité de temps. Dans ce cas, la quantité de matières particulaires déposée sur le filtre augmente, et l'oxydation et la suppression des matières particulaires sur le filtre peut vraisemblablement progresser même lorsque la quantité de matières particulaires évacuée devient inférieure à la quantité de
matières particulaires pouvant être oxydée/supprimée.
La situation ci-dessus peut être évitée en élevant la température du filtre lorsque la quantité de matières particulaires pouvant être oxydée/supprimée est inférieure à la quantité de matières particulaires évacuée de sorte que la quantité de matières particulaires pouvant être oxydée/supprimée devient supérieure à la quantité de matières particulaires évacuée. De cette manière, la quantité de matières particulaires déposée sur le filtre peut être maintenue égale ou inférieure à une quantité prédéterminée. Il va sans dire que le filtre du type décrit juste audessus peut fonctionner comme le filtre décrit cidessus présentant la fonction d'oxydation et de suppression des matières particulaires piégées à la fois. C'est-à-dire que si la température du filtre est augmentée à la température d'oxydation/suppression des matières particulaires, et que le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre est commandé pour être pauvre, les matières particulaires piégées par le filtre sont oxydées et supprimées à la fois. Dans le cas o une quantité importante de matières particulaires est déposée sur le filtre, et qu'il est difficile d'oxyder et de supprimer de manière continue les matières particulaires déposées, la température du filtre est élevée à la température d'oxydation/suppression des matières particulaires alors que le rapport air-carburant des gaz d'échappement entrant dans le filtre est commandé pour être pauvre, de sorte que les matières particulaires déposées peuvent être oxydées et
supprimées à la fois.
Le filtre du type ci-dessus peut également fonctionner comme le filtre 27. C'est-à-dire que si la température du filtre est élevée à la température de combustion des matières particulaires, et que le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre est commandé pour être pauvre, les matières particulaires
piégées par le filtre brlent et sont supprimées du filtre.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le filtre 27 tel que décrit ci-dessus peut être remplacé par un catalyseur d'oxydation présentant simplement une
fonction d'oxydation.
La figure 2A montre une face d'extrémité du filtre 27, et la figure 2D montre une coupe transversale verticale du filtre 27. Comme cela est représenté sur les figures 2A et 2B, le filtre 27 comprend des parois de séparation 54 qui
présentent une structure en nid d'abeilles.
Dans le filtre 27, les parois de séparation 54 forment une pluralité de passages d'écoulement des gaz d'échappement 50, 51 qui s'étendent parallèlement l'un par
rapport à l'autre dans le sens longitudinal du filtre 27.
Les passages d'écoulement des gaz d'échappement 50 qui procurent environ la moitié des passages d'écoulement des gaz d'échappement 50, 51 sont formés au niveau des extrémités en aval de celui-ci par des bougies 52. Les passages d'écoulement des gaz d'échappement 50 seront ensuite appelés "passages de débit entrant des gaz d'échappement". Les passages d'écoulement des gaz d'échappement 51 qui prévoient la moitié restante des passages d'écoulement des gaz d'échappement 50, 51 sont fermés au niveau des extrémités amont de ceux-ci par des S bougies 53. Les passages d'écoulement des gaz d'échappement 51 seront par la suite appelés "passages de débit sortant des gaz d'échappement". Chacun des passages de débit entrant des gaz d'échappement 50 est attenant à quatre des passages de débit sortant des gaz d'échappement 51. Par ailleurs, chacun des passages de débit sortant des gaz d'échappement 51 est attenant à quatre des passages de
débit entrant des gaz d'échappement 50.
En fonctionnement, les gaz d'échappement entrent dans
les passages de débit entrant des gaz d'échappement 50. Etant donné que les parois de séparation 54 sont formées de matériau
poreux, telle que de la cordiérite, les gaz d'échappement dans les passages de débit entrant des gaz d'échappement 50 passent à travers les pores des parois de séparation 54, et entrent dans les passages de débit sortant des gaz d'échappement adjacents 51, comme cela est
indiqué par les flèches sur la figure 2B.
Dans le filtre 27, une couche de support composée, par exemple, d'alumine est formée sur la zone entière des surfaces de paroi opposée des parois de séparation 54 et des surfaces de paroi qui définissent les pores des parois de séparation 54, et un catalyseur en métal précieux et un agent de formation d'oxygène actif sont supportés sur la
couche de support.
Dans le présent mode de réalisation, du platine (Pt) est utilisé pour le catalyseur en métal précieux. L'agent de formation d'oxygène actif est composé d'au moins un élément sélectionné parmi les métaux alcalins, tels que le potassium (A), le sodium (Na), le lithium (Li), le césium (Cs), et le rubidium (Rb), les métaux alcalino-terreux tels que le baryum (Ba), le calcium (Ca) et le strontium (Sr), et les métaux de terres rares tels que le lanthane (La), l'Yttrium (Y) et le cérium (Ce), les métaux de transition tels que le fer (Fe), et les éléments dérivés du carbone
tels que l'étain (Sn).
L'agent de formation d'oxygène actif absorbe et stocke l'oxygène lorsque l'oxygène se trouve en excès autour de l'agent, et libère l'oxygène stocké sous la forme d'oxygène actif lorsque la concentration en oxygène ambiant est réduite, pour former de ce fait de l'oxygène actif. Dans ce qui suit, une opération de formation d'oxygène actif de l'agent de formation d'oxygène actif sera expliquée en se référant à un exemple dans lequel du platine et du potassium sont supportés sur la couche du support. On comprendra, toutefois, que des opérations de formation d'oxygène actif similaires sont réalisées lorsque d'autres métaux précieux, métaux alcalins, métaux alcalino-terreux, métaux de terres rares et métaux de transition sont utilisés comme catalyseur en métal précieux et agents de
formation d'oxygène actif.
Lorsque le rapport air-carburant des gaz d'échappement est défini comme le rapport de l'air délivré vers le passage d'admission par rapport au carburant délivré aux chambres de combustion 2 du moteur, le rapport aircarburant des gaz d'échappement émis du moteur à combustion interne du type à allumage par compression est normalement pauvre. En conséquence, les gaz d'échappement qui entrent dans le filtre 27 contiennent une grande quantité d'excès d'air. De même, des NO sont produits dans les chambres de combustion 2 du moteur du type à allumage par compression, et les gaz d'échappement émis depuis les chambres de combustion 2 contiennent des NO. Ainsi, les gaz d'échappement contenant un excès d'oxygène et des NO entrent dans les passages de débit entrant des gaz
d'échappement 50'du filtre 27.
Les figures 3A et 3B sont des vues agrandies montrant chacune de manière simplifiée une surface de la couche de support formée sur la paroi de séparation 54. Sur les figures 3A et 3B, la référence numérique 60 représente une particule de platine, et la référence numérique 61 représente un agent de formation d'oxygène actif contenant
du potassium.
Lorsque les gaz d'échappement entrent dans les passages de débit entrant des gaz d'échappement 50 du filtre 27, l'oxygène (02) contenu dans les gaz d'échappement se dépose sur la surface du platine sous la forme de 2- OU de 02-, comme cela est représenté sur la figure 3A. Les NO dans les gaz d'échappement réagissent avec les 02- OU 02-, pour former les NO2. Une partie des NO2 ainsi formée est oxydée sur le platine, puis absorbée et stockée dans l'agent de formation d'oxygène actif 61, pour être diffusée dans l'agent de formation d'oxygène actif 61 sous la forme d'ion d'acide nitrique (NO3-) tout en se combinant avec le potassium (K), formant de ce fait du nitrate de potassium (KNO3), comme cela est représenté sur la figure 3A. C'est-àdire que l'oxygène dans les gaz d'échappement est absorbé et stocké dans l'agent de formation d'oxygène actif 61 sous
la forme de nitrate de potassium (KNO3).
Dans l'intervalle, les matières particulaires composées principalement de carbone (C) sont également formées dans les chambres de combustion 2, et les gaz d'échappement résultants contiennent les matières particulaires ainsi formées. Lorsque les gaz d'échappement entrent dans les passages de débit entrant des gaz d'échappement 50 ou passent à travers les parois de séparation 54, les matières particulaires entrent en contact avec la surface de l'agent de formation d'oxygène actif 61 et sont déposées sur l'agent de formation 61. Sur la figure 3B, une des matières particulaires est représentée par la référence numérique 62. Avec la matière particulaire 62 ainsi déposée sur la surface de l'agent de formation d'oxygène actif 61, la concentration d'oxygène mesurée au niveau d'une surface de contact ou d'une interface entre les matières particulaires
62 et l'agent de formation d'oxygène actif 61 est réduite.
C'est-à-dire que la concentration d'oxygène autour de l'agent de formation d'oxygène actif 61 est réduite. Avec la concentration d'oxygène ainsi réduite, une différence de concentration en oxygène apparaît entre la surface de contact et l'intérieur de l'agent de formation d'oxygène actif 61 présentant une concentration en oxygène élevée, d'o il résulte que l'oxygène dans l'agent de formation d'oxygène actif 61 est apte à se déplacer vers la surface de contact entre les matières particulaires 62 et l'agent de formation d'oxygène actif 61. Ceci a pour résultat que le nitrate de potassium (KNO3) formé dans l'agent de formation d'oxygène actif 61 est dissout dans le potassium (K), l'oxygène (O) et les NO, et l'oxygène se déplace vers la surface de contact entre les matières particulaires 62 et l'agent de formation d'oxygène actif 61, alors que les NO sont libérés de l'agent de formation d'oxygène actif 61
vers l'extérieur.
Ici, l'oxygène qui se déplace vers la surface de contact entre les matières particulaires 62 et l'agent de formation d'oxygène actif 61 est d'un type qui est dissout à partir d'un composant tel que du nitrate de potassium, et comporte en conséquence des électrons non appariés. Ainsi, l'oxygène libéré de l'agent de formation d'oxygène actif 61 forme de l'oxygène actif présentant une réactivité considérablement élevée. De cette manière, l'agent de formation d'oxygène actif 61 forme l'oxygène actif. Dans l'intervalle, les NO libérés vers l'extérieur sont oxydés sur le platine placé sur le côté aval et sont stockés sur
l'agent de formation d'oxygène actif 61.
L'oxygène actif ainsi formé par l'agent de formation d'oxygène actif 61 est consommé pour l'oxydation et la suppression des matières particulaires déposées sur celui10 ci. C'est-à-dire que les matières particulaires sont oxydées et supprimées par l'oxygène formé par l'agent de
formation d'oxygène actif 61.
Comme on l'a décrit ci-dessus, les matières particulaires piégées par le filtre 27 sont oxydées et supprimées par l'oxygène actif présentant une réactivité élevée, sans émettre de flamme vive. Si les matières particulaires sont supprimées par l'intermédiaire de l'oxydation sans émettre de flamme vive de cette manière, la température du filtre 27 n'est pas excessivement élevée, et en conséquence, le filtre 27 ne souffre de détérioration thermique. De plus, étant donné que l'oxygène actif utilisé pour l'oxydation et la suppression des matières particulaires présente une réactivité élevée, les matières particulaires peuvent être oxydées et supprimées même si la température du filtre 27 est relativement basse. Dans ce sens, il conviendra de noter que la température des gaz d'échappement émis depuis le moteur à combustion interne du type à allumage par compression est relativement basse, et
la température du filtre 27 est souvent relativement basse.
Dans ce mode de réalisation, les matières particulaires piégées par le filtre 27 continuent d'être oxydées et supprimées sans nécessité de processus spécial destiné à
augmenter la température du filtre 27.
L'agent de formation d'oxygène actif 61 stocke les NOx sous la forme d'ion d'acide nitrique lorsqu'un excès d'oxygène existe autour de l'agent 61, pour de ce fait stocker l'oxygène. C'est-à-dire que l'agent de formation d'oxygène actif 61 absorbe et stocke les NOx lorsqu'un excès d'oxygène existe autour de l'agent 61. Si la concentration en oxygène ambiant est réduite, l'agent de formation d'oxygène actif 61 libère les NOx stockés sous la forme d'ion d'acide nitrique, pour de ce fait former l'oxygène actif. C'est-à-dire que l'agent de formation d'oxygène actif 61 libère les NOx lorsque la concentration en oxygène ambiant est réduite. Ainsi, l'agent de formation d'oxygène actif 61 fonctionne également comme agent de
stockage de NOx ou piégeur de NOx.
Comme on l'a décrit ci-dessus, la concentration en oxygène autour de l'agent de formation d'oxygène actif 61 est réduite lorsque les matières particulaires sont déposées sur l'agent de formation d'oxygène actif 61 même si l'atmosphère autour du filtre 27 est une atmosphère pauvre. Dans un autre cas, la concentration en oxygène autour de l'agent de formation d'oxygène actif 61 peut être réduite lorsque le rapport air-carburant des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27 devient riche, et
une atmosphère riche existe autour du filtre 27.
Lorsque la concentration en oxygène autour de l'agent de formation d'oxygène actif 61 est réduite en raison du dépôt des matières particulaires sur l'agent de formation d'oxygène actif 61 même si une atmosphère pauvre existe autour du filtre 27, les NOx qui sont libérés en raison de la réduction de la concentration en oxygène sont absorbés et stockés à nouveau dans l'agent de formation d'oxygène actif 61, comme on l'a décrit ci-dessus. Par ailleurs, les NOx qui sont libérés lorsque le rapport air-carburant des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27 devient riche et que l'atmosphère autour du filtre 27 se transforme en atmosphère riche sont réduits et supprimés par les hydrocarbures dans les gaz d'échappement, en utilisant la fonction catalytique du platine. En d'autres termes, si le fonctionnement du moteur à combustion interne est commandé de sorte que les gaz d'échappement présentant un rapport aircarburant riche sont émis du moteur, les NOx stockés dans l'agent de formation d'oxygène actif 61 peuvent être réduits et supprimés en utilisant du platine. Ainsi, le filtre 27 du présent mode de réalisation peut être considéré inclure l'agent de formation d'oxygène actif 61
et le catalyseur de NOx composé de platine.
Le système de commande des émissions d'échappement du présent mode de réalisation comprend de plus une unité de commande électronique (ECU) 30 qui reçoit des signaux provenant des premier et deuxième capteurs aircarburant 23a, 23b, des premier et deuxième capteurs de température 24a, 24b et du capteur de pression 28, et d'autres signaux utilisés pour commander les opérations du système de
commande des émissions et le moteur à combustion interne.
Sur la base des signaux d'entrée provenant de ces capteurs, l'ECU 30 délivre en sortie des signaux vers les injecteurs de carburant 3, les dispositifs d'ajout de carburant 22a, 22b, les soupapes de limitation de débit 25a, 25b, et ainsi de suite, de façon à commander les opérations du système de
commande des émissions et le moteur à combustion interne.
Plus spécifiquement, l'ECU 30 réalise diverses commandes que l'on décrira par la suite destinées, par exemple, à commander la température du filtre 27 à une température cible, à commander les températures des catalyseurs de NOx 21a, 21b, et à commander le rapport air-carburant des gaz
d'échappement qui entrent dans le filtre 27.
Le système de commande des émissions d'échappement conformément au mode de réalisation de l'invention est capable de supprimer ou de réduire quatre composants, c'est-à-dire, les NOx, les CO, les HC et les matières particulaires. Le catalyseur de NOx 21a, 21b de ce mode de réalisation comporte une pluralité de passages d'écoulement des gaz d'échappement définis par les parois de séparation qui fournissent une structure en nid d'abeilles, et est du type appelé monolithe dans lequel son ouverture des côtés entrée et sortie des passages d'écoulement des gaz d'échappement n'est pas du tout fermée. Ainsi, le catalyseur de NOx 21a, 21b provoque une perte de pression relativement faible. Par ailleurs, le filtre 27 de ce mode de réalisation comporte une pluralité de passages d'écoulement des gaz d'échappement définis par les parois de séparation formées d'un matériau poreux et procurant une structure en nid d'abeilles, et est d'un type que l'on appelle écoulement de paroi dans lequel les ouvertures des passages d'écoulement des gaz d'échappement sont alternativement fermées par des bougies d'allumage des côtés entrée et sortie de celui-ci. Avec cette disposition, le filtre 27 provoque une perte de pression relativement
importante.
Dans le présent mode de réalisation de l'invention, les ouvertures des soupapes de limitation de débit respectives 25a, 25b sont commandées de sorte que lorsque la quantité de gaz d'échappement passant à travers l'un des deux catalyseurs de NOx 21a, 21b est réduite, la quantité des gaz d'échappement passant à travers l'autre catalyseur
de NOx 21b, 2la est augmentée d'un degré correspondant.
Avec cette disposition, même si l'ouverture de l'une des soupapes de limitation de débit 25a, 25b est réduite de façon à réduire la quantité de gaz d'échappement passant à travers l'un des catalyseurs de NOx 21a, 21b indiqués cidessus, une augmentation de la perte de pression du système de commande des émissions comme un tout due à la réduction
de l'ouverture est relativement faible.
Lorsque le carburant devant être délivré au filtre 27 est injecté depuis le(s) dispositif(s) d'ajout de carburant 22a, 22b, le carburant entre dans le filtre 27 après être passé à travers le(s) catalyseur(s) de NOx 21a, 21b. Le carburant est reformé lorsqu'il passe à travers le catalyseur de NOx 21a, 21b de sorte que sa réactivité est améliorée. De plus, une partie du carburant subit une réaction d'oxydation dans le catalyseur de NOx, d'o il résulte que la température des gaz d'échappement qui sortent du catalyseur de NOx est augmentée. Etant donné que le carburant est délivré vers le filtre 27 avec une réactivité améliorée, des gaz d'échappement à température élevée sont également délivrés au filtre 27, le carburant est oxydé suffisamment au niveau d'une face d'extrémité amont du filtre 27. En conséquence, le carburant ne peut
pas se déposer sur la face d'extrémité amont du filtre 27.
Si le carburant est injecté depuis l'un des dispositifs d'ajout de carburant 22a, 22b de façon à réduire et à supprimer les NOx stockés dans le catalyseur de NOx correspondant, par exemple, les NOx sont réduits et supprimés à partir du catalyseur de NOx, et la température des gaz d'échappement circulant à travers le catalyseur de NOx est élevée à une réaction de réduction. Ceci a pour résultat que les gaz d'échappement à température élevée sont délivrés au filtre 27, et en conséquence la température du filtre 27 est généralement maintenue à un niveau relativement élevé dans le système de commande des
émissions d'échappement du présent mode de réalisation.
Lorsque le filtre 27 comporte une fonction de stockage de NOx, le filtre 27 stocke également les oxydes de souffre (SOx) contenus dans les gaz d'échappement si le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27 est pauvre. Le stockage des SOx dans le filtre 27 présente une influence inverse sur l'oxydation et la
suppression des matières particulaires sur le filtre 27.
Dans l'intervalle, le filtre 27 libère les SOx stockés dans celui-ci lorsque la température du filtre est supérieure à la température de libération S, et qu'une atmosphère de réduction est présente dans le filtre 27. Ainsi, les SOx peuvent être libérés du filtre 27 lorsque la température du filtre est élevée pour être égale ou supérieure à la température de libération S, et le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27 est commandé pour être riche (ou légèrement riche), ou stoechiométrique.
Dans la description qui suit, plusieurs exemples de
schémas de commande destinés à élever la température du filtre 27 à une température cible sont décrits. Dans l'opération du système de commande des émissions d'échappement telle que décrite ci-dessus, la température du filtre doit être élevée à la température cible, par exemple, (1) lorsque la fonction d'oxydation des matières particulaires du filtre 27 est favorisée, ou (2) lorsque les matières particulaires du filtre 27 doivent être oxydées et supprimées à la fois du filtre 27, ou (3)
lorsque les SOx doivent être libérés du filtre 27.
Dans le premier exemple de commande, la température du filtre doit être élevée, une quantité de carburant appropriée est injectée depuis l'un des dispositifs d'ajout de carburant 22a, 22b de sorte que les gaz d'échappement présentant un rapport air-carburant riche (c'est-à-dire, des gaz riches) circulent depuis l'un des catalyseurs de NOx 21a, 21b correspondant et une quantité appropriée de carburant est injectée depuis l'autre dispositif d'ajout de carburant 22a, 22b de sorte que les gaz d'échappement présentant un rapport air-carburant pauvre (c'est-à-dire, des gaz pauvres) circulent depuis l'autre catalyseur de NOx 21b, 21a. Ceci a pour résultat que les gaz riches sont délivrés depuis l'un des tuyaux d'embranchement d'échappement 19a, 19b vers le filtre 27, et les gaz pauvres sont délivrés depuis l'autre tuyau d'embranchement d'échappement 19b, 19a vers le filtre 27. C'est-à-dire que les gaz riches et les gaz pauvres sont délivrés au filtre 27. Dans ce cas, le carburant dans les gaz riches réagit avec l'air dans les gaz pauvres dans le filtre 27, d'o il
résulte que la température du filtre est élevée.
En général, lorsque le carburant est délivré depuis le dispositif d'ajout de carburant 22a, 22b au catalyseur de NOx 21a, 21b, le carburant subit l'oxydation dans le catalyseur de NOx, et en conséquence la température du catalyseur de NOx est élevée. Dans le cas o le carburant est injecté depuis les deux dispositifs d'ajout de carburant 22a, 22b de façon à délivrer des gaz riches au filtre 27, c'est-à-dire, lorsque les gaz riches sont délivrés aux catalyseurs de NOx 21a, 21b, la température des deux catalyseurs de NOx 21a, 21b peut être élevée à la température limite supérieure admissible. *Dans le premier exemple de commande, toutefois, des gaz pauvres sont délivrés vers au moins l'un des catalyseurs de NOx 21a, 21b même dans le cas o des gaz riches doivent être délivrés au filtre 27, et en conséquence la température d'au moins l'un des catalyseurs de NOx 21a, 21b ne peut pas s'élever à la
température limite supérieure admissible.
Si la température du catalyseur de NOx est élevée à la température limite supérieure admissible, le taux de conversion de NOx du catalyseur de NOx peut être réduit. Conformément au premier exemple de commande, toutefois, la température d'au moins l'un des catalyseurs de NOx 21a, 21b ne peut pas s'élever à la température limite supérieure admissible, et en conséquence le taux de conversion de NOx est maintenu suffisamment élevé par rapport à au moins un
catalyseur de NOx.
Dans le premier exemple de commande, il n'est pas nécessaire de changer les paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne pour élever la température du filtre. Ainsi, la température du filtre peut être élevée quelles que soient les conditions de fonctionnement
actuelles du moteur.
Comme on l'a décrit ci-dessus, une partie du carburant délivré vers le catalyseur de NOx est oxydée dans le catalyseur de NOx, et la température des gaz d'échappement est élevée en raison de l'oxydation du carburant. En conséquence, la température des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27 est relativement élevée. Avec les gaz d'échappement à température élevée ainsi délivrés, la température du filtre 27 mesurée autour de la face d'extrémité amont de celui-ci est également augmentée. En conséquence, la fonction d'oxydation des matières particulaires du filtre 27 autour de la face d'extrémité amont est suffisamment favorisée lorsque la fonction d'oxydation des matières particulaires du filtre doit être favorisée, ou les matières particulaires déposées autour de la face d'extrémité amont du filtre 27 sont suffisamment oxydées et supprimées lorsque les matières particulaires sur le filtre 27 doivent être oxydées et supprimées à la fois, ou les SOx sont suffisamment libérés de la face d'extrémité amont du filtre 27 lorsque les SOx doivent être
libérés du filtre 27.
Dans le premier exemple de commande, une atmosphère de réduction se trouve dans l'un des catalyseurs de NOx 21a, 21b auquel les gaz riches sont délivrés, et en conséquence les NOx sont réduits et supprimés du catalyseur de NOx. En conséquence, le nombre de fois ou la fréquence d'exécution d'une commande séparée destinée à réduire les NOx au niveau du catalyseur de NOx est réduite. Si la température du catalyseur de NOx est élevée à la température de libération S, les SOx sont libérés du catalyseur de NOx étant donné que l'atmosphère de réduction existe dans le catalyseur de NOx. Dans ce cas, le nombre de fois ou une fréquence d'exécution d'une commande séparée destinée à libérer les SOx du catalyseur de NOx est réduite. Par ailleurs, le catalyseur de NOx 21a, 21b auquel les gaz pauvres sont délivrés piège et stocke successivement les NOx dans les gaz d'échappement entrant dans le catalyseur, d'o il résulte que la détérioration des émissions d'échappement
comme un tout est supprimée.
Dans le premier exemple de commande, la quantité de carburant injectée depuis le dispositif d'ajout de carburant 22a, 22b vers le catalyseur de NOx 21a, 21b auquel les gaz pauvres doivent être délivrés peut être égale à zéro, ou peut être égale à une valeur non nulle tant que les gaz pauvres circulent depuis le catalyseur de
NOx en question.
Dans le système de commande des émissions d'échappement du présent mode de réalisation, les dispositifs d'ajout de carburant 22a, 22b sont disposés dans les tuyaux d'embranchement d'échappement respectifs j 19a, 19b, de sorte que des quantités différentes de carburant peuvent être délivrées aux catalyseurs de NOx 21a, 21b. Fondamentalement, la quantité de carburant devant être injectée depuis chaque dispositif d'ajout de carburant (que l'on appellera "quantité d'ajout de carburant" lorsque cela est approprié) est calculée sur la base du débit des gaz d'échappement circulant à travers le catalyseur de NOx correspondant, et du rapport air-carburant cible des gaz d'échappement. C'est-à-dire que la quantité d'ajout de carburant du dispositif d'ajout de carburant est augmentée à mesure que le débit des gaz d'échappement circulant à travers le catalyseur de NOx correspondant augmente, alors que la quantité d'ajout de carburant du dispositif d'ajout de carburant est réduite à mesure que le débit des gaz d'échappement circulant à travers le catalyseur de NOx correspondant diminue. De même, la quantité d'ajout de carburant du dispositif d'ajout de carburant est augmentée à mesure que le rapport air-carburant des gaz d'échappement adéquat est plus pauvre (c'est-à-dire supérieur) que le rapport air-carburant cible, et la quantité d'ajout de carburant du dispositif d'ajout de carburant est réduite à mesure que le rapport air-carburant des gaz d'échappement adéquat est plus riche (c'est-à-dire inférieur) que le
rapport air-carburant cible.
Dans le présent mode de réalisation, les ouvertures des soupapes de limitation de débit 25a, 25b sont fondamentalement maintenues égales les unes aux autres, mais peuvent être rendues différentes les unes des autres conformément à une demande. Si l'ouverture de la soupape de limitation de débit 25a, 25b est réduite, le débit des gaz d'échappement passant à travers le catalyseur de NOx correspondant 21a, 21b est réduit, et en conséquence la quantité d'ajout de carburant du dispositif d'ajout de 3 0 carburant correspondant 22a, 22b est réduite. Si l'ouverture de la soupape de limitation de débit 25a, 25b est augmentée, à l'opposé, le débit des gaz d'échappement passant à travers le catalyseur de NOx correspondant 21a, 21b est augmenté, et en conséquence la quantité d'ajout de carburant du dispositif d'ajout de carburant correspondant
22a, 22b est augmentée.
A mesure que le degré de richesse du rapport aircarburant des gaz d'échappement entrant dans l'un des tuyaux d'embranchement d'échappement 19a, 19b augmente, la quantité de carburant devant être injectée depuis le dispositif d'ajout de carburant correspondant 22a, 22b destiné à commander le rapport air-carburant des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx correspondant 21a, 21b au rapport air-carburant cible est réduite. Dans ce cas, en conséquence, la quantité de carburant ajoutée depuis le dispositif d'ajout de carburant correspondant 22a, 22b est réduite. Par ailleurs, à mesure que le degré de pauvreté du rapport air-carburant des gaz d'échappement entrant dans le tuyau d'embranchement d'échappement 19a, 19b augmente, la quantité de carburant devant être injectée depuis le dispositif d'ajout de carburant correspondant 22a, 22b destiné à commander le rapport air-carburant des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur de NOx correspondant 21a, 21b au rapport aircarburant cible est augmentée. Dans ce cas, en conséquence, la quantité de carburant ajoutée depuis le dispositif
d'ajout de carburant 22a, 22b est augmentée.
De même, à mesure que le degré de richesse des gaz riches circulant depuis le catalyseur de NOx 21a, 21b augmente, une quantité plus importante de carburant est contenue dans les gaz riches, et en conséquence la quantité de carburant injectée vers le filtre 27 augmente. Dans ce contexte, si les gaz pauvres délivrés au filtre 27 contiennent de l'oxygène en une quantité suffisamment importante pour oxyder le carburant dans les gaz riches, la quantité de chaleur générée en raison de l'oxydation du carburant dans le filtre 27 est augmentée. La commande ci-dessus destinée à commander les quantités d'ajout de carburant des dispositifs d'ajout de carburant et les ouvertures des soupapes de limitation de débit de sorte que les gaz riches circulent depuis l'un des catalyseur de NOx et que les gaz pauvres circulent depuis l'autre catalyseur de NOx sera par la suite appelée
"commande moitié riche/moitié pauvre".
Dans la description qui suit de la commande moitié
riche/moitié pauvre, l'un des tuyaux d'embranchement d'échappement qui émet les gaz riches sera appelé "tuyaux d'embranchement d'échappement côté riche", et le dispositif d'ajout de carburant, le catalyseur de NOx et la soupape de limitation de débit disposés dans le tuyaux d'embranchement d'échappement côté riche seront appelés "dispositif d'ajout de carburantcôté riche", "catalyseur de NOx côté riche", et "soupape de limitation de débit côté riche", respectivement. De manière similaire, l'autre tuyau d'embranchement d'échappement qui émet les gaz pauvres sera appelé "tuyau d'embranchement d'échappement côté pauvre", et le dispositif d'ajout de carburant, le catalyseur de NOx et la soupape de limitation de débit disposés dans le tuyaux d'embranchement d'échappement côté pauvre seront appelés "dispositif d'ajout de carburant côté pauvre", "catalyseur de NOx côté pauvre" et "soupape de limitation
de débit côté pauvre".
On décrira ensuite un deuxième exemple d'une commande réalisée sur le système de commande des émissions d'échappement du mode de réalisation illustré. Dans le deuxième exemple, lorsqu'il est nécessaire de favoriser la fonction du filtre 27 pour oxyder les matières particulaires, la commande moitié riche/moitié pauvre est exécutée de sorte qu'un rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27 devienne pauvre. Avec cette commande, la température du filtre s'élève et une atmosphère d'oxydation est maintenue dans le filtre 27, de sorte que la fonction d'oxydation des matières
particulaires sur le filtre 27 est favorisée.
On décrira ensuite un troisième exemple de commande réalisé sur le système de commande des émissions d'échappement sur lequel le filtre 27 possède une fonction d'oxydation. Lorsque les matières particulaires piégées par le filtre 27 doivent être oxydées et supprimées à la fois, la commande moitié riche/moitié pauvre est exécutée de sorte que la température du filtre s'élève à la température d'oxydation/suppression des matières particulaires, et le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27 devient pauvre. Avec cette commande, la température du filtre est commandée à la température d'oxydation/suppression des matières particulaires, et une atmosphère d'oxydation est maintenue dans le filtre 27, d'o il résulte que les matières particulaires dans le
filtre 27 sont oxydées et supprimées à la fois.
On décrira ensuite un quatrième exemple de commande réalisé sur le système de commande des émissions d'échappement sur lequel le filtre 27 possède une fonction d'oxydation. Lorsque les matières particulaires piégées par le filtre 27 doivent être brlées et supprimées du filtre 27, la commande moitié riche/moitié pauvre est exécutée de sorte que la température du filtre s'élève à la température de combustion des matières particulaires, et le rapport 3 3 air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le
filtre 27 devient pauvre.
on décrira ensuite un cinquième exemple de commande réalisé sur le système de commande des émissions d'échappement sur lequel le filtre 27 possède une fonction de stockage de NOx. Lorsqu'il est nécessaire de libérer les Nox du filtre 27, la commande moitié riche/moitié pauvre est exécutée de sorte que la température de filtre s'élève à la température de libération S, et le rapport air10 carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27 devient riche (ou légèrement riche) ou stoechiométrique. Avec cette commande, la température du filtre est commandée à la température de libération S, et une atmosphère de réduction est maintenue dans le filtre
27, d'o il résulte que les NOx sont libérés du filtre 27.
Si une atmosphère de réduction forte est présente dans le filtre 27 lorsque les Sox sont libérés du filtre 27, une partie des SOx libérée est réduite pour former du sulfure d'hydrogène (H2S). Dans le cinquième exemple de commande, toutefois, si le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27 est commandé pour être légèrement riche ou stoechiométrique, une atmosphère de réduction faible est maintenue dans le filtre 27, et en conséquence la formation de H2S dans le filtre 27 est supprimée. Il est ainsi préférable, dans le cinquième exemple, d'exécuter la commande moitié riche/moitié pauvre de sorte que le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27 devient légèrement riche ou stoechiométrique, de façon à supprimer la formation
de H2S dans le filtre 27.
Bien que certains exemples de commandes destinées à élever la température du filtre 27 à la température cible aient été décrits ci-dessus, d'autres exemples de commandes destinées à commander les températures des catalyseurs de NOx, à commander la température du filtre 27, à commander le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27, et ainsi de suite seront décrits ci-dessous. On décrira maintenant un sixième exemple de commande, qui peut être combiné avec l'un quelconque des premier à cinquième exemples de commande. Dans le sixième exemple de commande, la température du catalyseur de NOx côté riche est élevée à la température de libération S. C'est-à-dire que la commande moitié riche/moitié pauvre est exécutée de sorte que la température du catalyseur de NOx côté riche est élevée à la température de libération S. Avec cette commande, les SOx sont libérés du catalyseur de NOx côté
riche.
Il conviendra de noter que dans le sixième exemple de commande, les SOx ne sont pas libérés à la fois des deux catalyseurs de NOx côté riche et côté pauvre, mais seulement de l'un des catalyseurs de NOx (c'est-à-dire, le catalyseur de NOx côté riche). Ainsi, le sixième exemple de commande est avantageux en ce que la concentration en SOx libérés par unité de temps depuis le système de commande des émissions d'échappement est relativement basse. Si la commande du sixième exemple est réalisée sur un système de commande des émissions d'échappement modifié dans lequel le filtre 27 est omis du système de commande des émissions d'échappement de la figure 1, le système de commande des émissions d'échappement modifié est également avantageux en ce que la concentration en SOx libérés par unité de temps du système est relativement basse étant donné que les SOx ne sont pas libérés des deux catalyseurs de NOx mais
seulement de l'un des catalyseurs de NOx.
Dans le sixième exemple de commande, les rapports aircarburant des gaz d'échappement circulant depuis les catalyseurs de NOx côté riche et côté pauvre peuvent être commandés comme désiré indépendamment l'un de l'autre, et en conséquence les quantités de carburant et d'air délivrées au filtre 27 peuvent également être commandées comme désiré. Ceci signifie que la quantité de carburant qui subit la réaction d'oxydation dans le filtre 27 peut être commandée, et en conséquence la quantité de chaleur générée au niveau du filtre 27 peut également être commandée. Ainsi, le sixième exemple de commande est avantageux en ce que la température de filtre peut être commandée comme désiré alors que les SOx sont en cours de
libération du catalyseur de NOx.
On décrira ensuite un septième exemple de commande qui peut être combiné avec l'un quelconque des premier à cinquième exemples de commande. Dans le septième exemple de commande, lorsque le filtre 27 possède une fonction d'oxydation, et que le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre est commandé pour être pauvre, la commande moitié riche/moitié pauvre est exécutée de sorte que la température du catalyseur de NOx côté riche s'élève à la température de libération S, et la température du filtre est maintenue inférieure à une température de
formation de sulfates à laquelle les sulfates sont formés.
Dans le système de commande des émissions d'échappement du mode de réalisation illustré, les SOx libérés du catalyseur de NOx entrent dans le filtre 27. Si le filtre 27 possède une fonction d'oxydation, et que le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27 est pauvre, la température du filtre étant supérieure à la température de formation de sulfates, des sulfates sont formés de manière non désirée à partir des SOx en raison de la fonction d'oxydation du filtre 27. Dans le septième exemple de commande, toutefois, la température du filtre est maintenue inférieure à la température de formation de sulfates alors que les SOx sont en cours de libération du catalyseur de NOx, de sorte que la formation de sulfates
dans le filtre 27 est supprimée.
Dans le septième exemple de commande, comme dans le sixième exemple de commande, les rapports air-carburant des gaz d'échappement circulant depuis les catalyseurs de NOx côté riche et côté pauvre peuvent être commandés indépendamment l'un de l'autre, et en conséquence les quantités de carburant et d'air délivrées au filtre 27 peuvent également être commandées. Ainsi, le septième exemple est avantageux en ce que la température de filtre peut être commandée alors que les SOx sont en cours de
libération du catalyseur de NOx.
Lorsque les SOx sont libérés du catalyseur de NOx côté riche, trois composants, c'est-à-dire, les HC, CO, et H2S, sont également libérés de ce catalyseur de NOx. Dans le système de commande des émissions d'échappement du mode de réalisation illustré, trois composants circulent dans le filtre 27. tant donné qu'une atmosphère d'oxydation est maintenue dans le filtre 27 dans le septième exemple de commande, ces trois composants sont oxydés et supprimés par
le filtre 27.
Il va sans dire que la fonction du filtre 27 pour oxyder les matières particulaires est favorisée, ou les matières particulaires piégées par le filtre 27 sont oxydées et supprimées à la fois, ou les matières particulaires piégées par le filtre 27 sont brlées et supprimées, en fonction de la température de filtre mesurée au moment o la commande du septième exemple est mise en oeuvre. On décrira ensuite un huitième exemple de commande réalisé sur le système de commande des émissions d'échappement dans lequel le filtre possède une fonction d'oxydation. Dans le huitième exemple de commande, la commande moitié riche/moitié pauvre est exécutée de sorte que la température du catalyseur de NOx côté riche s'élève à la température de libération S, et le rapport aircarburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le
filtre 27 devient pauvre (ou faiblement pauvre).
Généralement, si les gaz riches sont délivrés vers un catalyseur de NOx de façon à libérer les SOx du catalyseur de NOx, les gaz d'échappement contenant trois composants, c'est-à-dire, les HC, CO et H2S, circulent depuis le catalyseur de NOx. Dans le système de commande des émissions d'échappement du mode de réalisation illustré, ces trois composants entrent dans le filtre 27. tant donné que le filtre 27 possède une fonction d'oxydation, et qu'une atmosphère d'oxydation est maintenue dans le filtre 27 dans le huitième exemple de commande, ces trois
composants sont oxydés et supprimés par le filtre 27.
Lorsque le filtre 27 possède une fonction d'oxydation, et qu'une atmosphère d'oxydation forte est présente dans le filtre 27, les H2S qui entrent dans le filtre 27 peuvent être oxydés en raison de la fonction d'oxydation du filtre 27, et des sulfates peuvent être formés de manière non désirable. Dans le huitième exemple de commande, toutefois, si le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement qui entrent dans le filtre 27 est commandé pour être faiblement pauvre, une atmosphère d'oxydation faible est maintenue dans le filtre 27 bien qu'il possède une fonction d'oxydation. Dans ce cas, la formation de sulfates dans le
filtre 27 est supprimée de manière avantageuse.
On décrira ensuite un neuvième exemple de commande réalisé sur le système de commande des émissions d'échappement dans lequel le filtre 27 possède une fonction d'oxydation. Dans le neuvième exemple de commande, lorsqu'il est nécessaire de libérer les SOx des deux catalyseurs de NOx, les quantités de carburant ajoutées depuis les dispositifs d'ajout de carburant et les ouvertures des soupapes de limitation de débit sont commandées de sorte que les températures des deux catalyseurs de NOx s'élèvent à la température de libération S, et les gaz riches sont délivrés aux deux catalyseur de NOx, alors que le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27 est commandé pour être riche (ou faiblement riche) ou stoechiométrique. Avec cette commande, les SOx sont libérés des deux catalyseurs
de NOx.
Dans le neuvième exemple de commande, une atmosphère de réduction est maintenue dans le filtre 27, et en conséquence les SOx qui entrent depuis le catalyseur de NOx
dans le filtre ne sont pas oxydés au niveau du filtre 27.
Ainsi, le neuvième exemple de commande est avantageux en ce que la formation de sulfates au niveau du filtre 27 est supprimée. Si la commande du neuvième exemple est exécutée lorsque le filtre 27 possède une fonction de réduction de NOx de même que la fonction d'oxydation, les NOx sont
réduits de manière avantageuse au niveau du filtre 27.
Il va sans dire que si la température du filtre atteint la température de libération S lorsque la commande du neuvième exemple est exécutée, les SOx sont libérés du
filtre 27.
On décrira ensuite un dixième exemple de commande réalisé sur le système de commande des émissions d'échappement dans lequel le filtre 27 possède une fonction de stockage des NOx. Dans le dixième exemple de commande, lorsqu'il est nécessaire de libérer les SOx des deux catalyseurs de NOx et également de libérer les SOx du filtre 27, les quantités de carburant ajoutées depuis les dispositifs d'ajout de carburant et les ouvertures des soupapes de limitation de débit sont commandées de sorte que (1) les températures des deux catalyseurs de NOx s'élèvent à la température de libération S, (2) les gaz d'échappement sont délivrés aux deux catalyseurs de NOx, (3) la température de filtre s'élève à la température de libération S, et (4) le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27 est commandé pour être riche (ou faiblement riche) ou stoechiométrique. Avec cette commande, les SOx sont libérés du filtre 27 de même
que des catalyseurs de NOx.
On décrira ensuite un onzième exemple de commande réalisé sur le système de commande des émissions d'échappement dans lequel le filtre 27 possède une fonction de stockage de NOx. Dans le onzième exemple de commande, lorsqu'il est nécessaire de libérer les SOx de l'un des catalyseurs de NOx, et également de libérer les SOx du filtre 27, la commande moitié riche/moitié pauvre est exécutée de sorte que (1) la température du catalyseur de NOx côté riche s'élève à la température de libération S, (2) la température du filtre s'élève à la température de libération S, (3) les rapports air-carburant moyens des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27 sont commandés pour
être riches (ou faiblement riches) ou stoechiométriques.
Avec cette commande, les SOx sont libérés du catalyseur de
NOx côté riche, et sont également libérés du filtre 27.
Dans le onzième exemple de commande, une atmosphère de réduction est maintenue dans le filtre 27, et en conséquence les SOx qui circulent depuis le catalyseur de NOx vers le filtre 27 ne peuvent pas être oxydés au niveau du filtre 27. Ainsi, le onzième exemple de commande est avantageux en ce que la formation de sulfates est supprimée. Généralement, si des SOx sont présents dans le filtre 27 dans des conditions qui résident en ce que le filtre 27 possède une fonction d'oxydation et qu'une atmosphère de réduction forte existe dans le filtre 27, les SOx sont réduits en sulfure d'hydrogène (H2S). Dans le onzième exemple de commande, toutefois, même dans le cas o le filtre 27 possède une fonction d'oxydation de même que la fonction de stockage des NOx, une atmosphère de réduction faible est maintenue dans le filtre 27 si le rapport air15 carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27 est commandée pour être faiblement riche ou stoechiométrique, et en conséquence les SOx qui sont évacués du catalyseur de NOx et qui entrent dans le filtre 27, ou les SOx évacués du filtre 27 lui-même, sont difficilement convertis en H2S dans le filtre 27. Dans ce cas, le onzième exemple de commande est avantageux en ce que la formation
de H2S dans le filtre 27 est supprimée ou empêchée.
On décrira ensuite un douzième exemple de commande.
Dans le douzième exemple de commande, la température du filtre s'élève à la température de libération S avant que la commande du onzième exemple soit exécutée. C'est-à-dire que dans le douzième exemple de commande, lorsque le filtre 27 possède une fonction de stockage de NOx, la commande moitié riche/moitié pauvre est exécutée de sorte que la température de filtre soit initialement élevée à la température de libération S,. puis la température du catalyseur de NOx côté riche est élevée à la température de libération S, et le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement qui entrent dans le filtre 27 est commandé
pour être riche (ou faiblement riche) ou stoechiométrique.
Avec cette commande, la température du filtre est commandée
de façon sre à la température de libération S sans échec.
On décrira ensuite un treizième exemple de commande. Dans le treizième exemple de commande, lorsqu'une commande moitié riche/moitié pauvre est exécutée de sorte que le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27 devienne pauvre ou égal au rapport air10 carburant stoechiométrique, le carburant est injecté depuis les deux dispositifs d'ajout de carburant avant l'exécution de la commande moitié riche/moitié pauvre. Etant donné que le carburant injecté depuis les deux dispositifs d'ajout de carburant est oxydé au niveau des deux catalyseurs de NOx, et que la température des gaz d'échappement passant à travers les catalyseurs de NOx pendant l'oxydation est augmentée, les gaz d'échappement à température élevée sont délivrés au filtre 27. Si la commande moitié riche/moitié pauvre est exécutée dans cette condition, les HC et CO évacués du catalyseur de NOx côté riche sont oxydés et supprimés par le filtre 27 étant donné que la température du filtre au moment de l'exécution de la commande moitié riche/moitié pauvre a été élevée à un niveau suffisamment
élevé conformément au treizième exemple de commande.
Dans le treizième exemple de commande, étant donné que les gaz d'échappement dont la température a été élevée en raison de la réaction d'oxydation du carburant au niveau des deux catalyseurs de NOx sont délivrés vers le filtre 27, la température du filtre 27 est élevée plus rapidement comparé au cas o les gaz d'échappement dont la température a été élevée en raison de la réaction d'oxydation du carburant au niveau d'un des catalyseurs de NOx sont
délivrés au filtre 27.
* On décrira ensuite un quatorzième exemple de commande.
Dans le quatorzième exemple de commande, la commande moitié riche/moitié pauvre est exécutée de sorte que les gaz d'échappement sont délivrés vers au moins l'un des catalyseurs de NOx sans augmenter la température du filtre alors que la température du ou des catalyseurs est élevée à la température de libération S. Après que la quantité de SOx circulant depuis le/les catalyseur(s) de NOx ait atteint sa crête, la température du filtre 27 est élevée à la température de libération S, et le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27 est commandé pour être riche (ou faiblement riche) ou stoechiométrique par l'intermédiaire de la commande moitié riche/moitié pauvre. Avec cette commande, la quantité de SOx entrant dans le filtre 27 depuis le(s) catalyseur(s) devient faible avec le temps lorsque la température du filtre 27 s'élève à la température de libération S. Conformément au quatorzième exemple de commande, en conséquence, la formation de sulfate ou de H2S au niveau du
filtre 27 est supprimée de façon sre.
On décrira ensuite un quinzième exemple de commande.
Dans le quinzième exemple de commande, lorsqu'il est nécessaire de réduire ou de supprimer les NOx dans le catalyseur de NOx côté pauvre lorsque la quantité de carburant ajoutée au catalyseur de NOx côté pauvre est égale à zéro dans la commande moitié riche/moitié pauvre, les gaz d'échappement sont périodiquement délivrés au catalyseur de NOx côté pauvre, c'est-à-dire que des crêtes riches sont réalisées pendant l'exécution de la commande moitié riche/moitié pauvre. Avec cette commande, les NOx sont réduits et supprimés dans le catalyseur de NOx côté
pauvre de même que dans le catalyseur de NOx côté riche.
On décrira ensuite un seizième exemple de commande.
Dans le seizième exemple de commande, lorsque la température du catalyseur de NOx côté riche atteint la température limite supérieure admissible pendant l'exécution de la commande moitié riche/moitié pauvre, l'ouverture de la soupape de limitation de débit côté riche est réduite ou l'ouverture de la soupape de limitation de débit côté pauvre est augmentée alors que la quantité de carburant ajoutée depuis le dispositif d'ajout de carburant côté riche est maintenue sensiblement au même niveau. Ceci a pour résultat que la quantité de gaz d'échappement passant à travers le catalyseur de NOx côté riche est réduite. Dans ce cas, la quantité de carburant ajoutée depuis le dispositif d'ajout de carburant est réduite, et en conséquence la température du catalyseur de NOx côté
riche est abaissée.
On décrira ensuite un dix-septième exemple de commande. Dans le dixseptième exemple de commande, lorsqu'il est nécessaire d'abaisser la température du catalyseur de NOx côté riche pendant l'exécution de la commande moitié riche/moitié pauvre, le catalyseur de NOx auquel les gaz riches sont délivrés et le catalyseur de NOx auquel les gaz pauvres sont délivrés sont comnmutés l'un par rapport à l'autre en un cadencement prédéterminé. C'est-à25 dire que les gaz riches sont délivrés au catalyseur auquel les gaz pauvres étaient préalablement délivrés, et les gaz pauvres sont délivrés au catalyseur auquel les gaz riches étaient préalablement délivrés. Avec cette commande, les gaz pauvres sont délivrés au catalyseur de NOx à l'origine côté riche, et en conséquence la température de ce
catalyseur de NOx peut être réduite.
De plus, conformément au dix-septième exemple de commande, les gaz riches et les gaz pauvres sont alternativement délivrés à chacun des catalyseurs de NOx, et en conséquence les NOx sont réduits au niveau des deux
catalyseurs de NOx.
Dans le dix-septième exemple de commande, le cadencement prédéterminé mentionné ci-dessus peut être déterminé, par exemple, d'une manière telle que la commutation se produise à un moment o la quantité de Nox stockés dans le catalyseur de NOx atteint sa valeur limite supérieure. On décrira ensuite un dix-huitième exemple de commande. Dans le dix-huitième exemple de commande, pendant la commande moitié riche/moitié pauvre, le catalyseur de NOx auquel les gaz riches sont délivrés et le catalyseur de NOx auquel les gaz pauvres sont délivrés sont commutés l'un par rapport à l'autre de sorte que la température des deux catalyseurs de NOx est maintenue égale ou inférieure à la température limite supérieure admissible. Avec cette commande, la température de chaque catalyseur de NOx est maintenue égale ou inférieure à sa température limite supérieure admissible pendant l'exécution de la commande
moitié riche/moitié pauvre.
On décrira ensuite un dix-neuvième exemple de commande. Dans le dixneuvième exemple de commande, lorsque la température du filtre est inférieure à la température d'oxydation du carburant, les gaz d'échappement sont temporairement délivrés aux deux catalyseurs de NOx de sorte que la température de filtre est élevée à la température d'oxydation de carburant avant l'exécution de la commande moitié riche/moitié pauvre. A ce propos, si la température de filtre est inférieure à la température d'oxydation du carburant, le carburant n'est pas oxydé dans le filtre 27 même si le carburant et l'air sont délivrés au filtre 27, et la température du filtre ne peut pas être élevée dans cette condition. Dans le dix-neuvième exemple de commande dans lequel les gaz d'échappement sont temporairement délivrés aux catalyseurs de NOx, le carburant dans les gaz d'échappement est oxydé dans les catalyseurs de NOx, et en conséquence la température des gaz d'échappement sortant des catalyseurs de NOx est élevée. Avec les gaz d'échappement à température élevée résultants entrant dans le filtre 27, la température du filtre est élevée. Etant donné que la commande moitié riche/moitié pauvre est exécutée après que la température du filtre ait atteint la température d'oxydation de carburant, le carburant délivré au filtre 27 est oxydé dans le filtre 27, et la température de filtre est en
conséquence élevée.
Un vingtième exemple de commande est appliqué au cas o le filtre 27 possède une fonction d'oxydation et la commande moitié riche/moitié pauvre est exécutée de sorte que le rapport air-carburant des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27 devient pauvre, comme dans les exemples de commande décrits ci-dessus. Dans le vingtième exemple de commande, le carburant est périodiquement injecté depuis les deux dispositifs d'ajout de carburant vers le filtre 27 de sorte que les gaz riches sont périodiquement délivrés au filtre 27 avant l'exécution de la commande moitié riche/moitié pauvre, et par la suite la commande moitié riche/moitié pauvre est exécutée. En général, les SOx sont absorbés sur le filtre 27. Dans ce cas, si le filtre 27 possède une fonction d'oxydation et que la température de filtre s'élève à la température de formation de sulfates alors que le rapport air-carburant des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27 est pauvre, des sulfates sont formés de manière non désirée à partir des SOx absorbés sur
le filtre 27.
Si toutefois les gaz riches sont délivrés au filtre 27 dans la situation ci-dessus, les SOx adsorbés sur le filtre 27 sont libérés du filtre 27. Dans le vingtième exemple de commande, en conséquence, pratiquement aucun SOx n'est adsorbés sur le filtre 27 lorsque la commande moitié riche/moitié pauvre est exécutée. Ainsi, la formation de sulfates au niveau du filtre 27 est supprimée pendant
l'exécution de la commande moitié riche/moitié pauvre.
On décrira ensuite un vingt-et-unième exemple de commande réalisé sur le système de commande des émissions d'échappement dans lequel le filtre 27 possède une fonction d'oxydation. Dans le vingt-et-unième exemple de commande, lorsqu'il est nécessaire de réduire et de supprimer les NOx d'au moins un des catalyseurs de NOx, le carburant est injecté depuis au moins un des dispositifs d'ajout de carburant de sorte que les gaz riches sont périodiquement délivrés à au moins un des catalyseur de NOx, et le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre 27 devient pauvre. Avec cette commande, étant donné que les gaz riches sont périodiquement délivrés à au moins un des catalyseurs de NOx, la réduction des NOx se produit au niveau du ou des catalyseur(s) de NOx alimenté(s) en gaz riches. Bien que les HC et CO entrant dans le catalyseur de NOx qui réalisent la réduction des NOx sortent du même catalyseur de NOx sans êtreoxydés et supprimés, les HC et CO sortant du catalyseur de NOx sont oxydés et supprimés de manière avantageuse par le filtre 27 étant donné que le filtre 27 possède une fonction d'oxydation et le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le
filtre 27 est commandé pour être pauvre dans le vingt-etunième exemple de commande.
Dans les exemples de commande décrits ci-dessus, les ouvertures des soupapes de limitation de débit peuvent être commandées pour être différentes l'une de l'autre comme cela est requis pendant l'exécution de la commande moitié riche/moitié pauvre. Par exemple, dans un vingtdeuxième exemple de commande, les ouvertures des soupapes de limitation de débit sont commandées pendant la commande moitié riche/moitié pauvre de sorte que la température du filtre est maintenue égale ou inférieure à sa température limite supérieure admissible (par exemple, la température de formation de sulfates ou une température à laquelle la
détérioration thermique du filtre peut être provoquée).
Avec les ouvertures des soupapes de limitation de débit ainsi commandées, la quantité de gaz d'échappement qui circulent depuis chaque catalyseur de NOx est changée, et les quantités de gaz riches et de gaz pauvres délivrés au filtre sont en conséquence changées. C'est-à-dire que dans le vingt-deuxième exemple de commande, les proportions de gaz riches et de gaz pauvres dans les gaz d'échappement délivrés au filtre sont commandées pendant l'exécution de la commande moitié riche/moitié pauvre de sorte que la température de filtre est maintenue égale ou inférieure à
la température limite supérieure admissible.
Avec la commande ci-dessus, si la proportion des gaz riches augmente et que la proportion des gaz pauvres est en conséquence réduite, la température du filtre est élevée, ou les taux d'augmentation de la température du filtre augmentent. Si la proportion des gaz riches est réduite et que la proportion est en conséquence augmentée, la température du filtre est abaissée, ou les taux d'augmentation de la température du filtre diminuent. De cette manière, la température de filtre est maintenue égale ou inférieure à sa température limite supérieure admissible
dans le vingt-deuxième exemple de commande.
Dans le cas o des SOx sont libérés du catalyseur de NOx côté riche sous la commande moitié riche/moitié pauvre, par exemple, s'il est nécessaire de libérer suffisamment de SOx depuis une région avoisinant la face d'extrémité amont du catalyseur de NOx côté riche, l'ouverture de la soupape de limitation de débit côté riche peut être réduite pour être inférieure à celle de la soupape de limitation de débit côté pauvre pendant la commande moitié riche/moitié pauvre. Généralement, lorsque les gaz riches sont délivrés depuis le côté amont du catalyseur de NOx vers le catalyseur de NOx de façon à libérer les SOx du catalyseur de NOx, les SOx doivent vraisemblablement moins être libérés de la région avoisinant la face d'extrémité amont
du catalyseur de NOx.
Si l'ouverture de la soupape de limitation de débit côté riche est rendue plus petite que celle de la soupape de limitation de débit côté pauvre, le débit des gaz d'échappement passant à travers le catalyseur de NOx côté riche est relativement réduit ce qui a pour résultat une réduction d'une différence entre la température mesurée dans une région en amont du catalyseur de NOx et la température mesurée dans une région en aval du catalyseur de NOx. En raison de la réduction de la différence de température entre la région en amont du catalyseur de NOx et la région en aval de celui-ci, les SOx sont suffisamment libérés de la région avoisinant la face d'extrémité supérieure du catalyseur de NOx et de même que la face d'extrémité en aval. Ainsi, dans cet exemple, lorsque les SOx sont libérés du catalyseur de NOx côté riche sous la commande moitié riche/moitié pauvre, les SOx peuvent être suffisamment libérés de la région avoisinant la face
d'extrémité en amont du catalyseur de NOx.
Lorsqu'il est nécessaire d'abaisser la température du catalyseur de NOx côté riche pendant la commande moitié riche/moitié pauvre, par exemple, l'ouverture de la soupape de limitation de débit côté riche peut être commandée pour être inférieure à celle de la soupape de limitation de débit côté pauvre. Avec cette commande, le débit des gaz d'échappement qui passent à travers le catalyseur de NOx côté riche est relativement réduit. Ceci a pour résultat que la quantité de carburant ajoutée depuis le dispositif d'ajout de carburant côté riche est réduite. Avec la quantité d'ajout de carburant ainsi réduite, la quantité de carburant qui est oxydée au niveau du catalyseur de NOx côté riche est réduite, et en conséquence la quantité de chaleur générée au niveau du catalyseur de NOx côté riche est réduite. En conséquence, la température du catalyseur
de NOx côté riche est abaissée dans cet exemple.
Lorsqu'il est nécessaire d'élever la température du catalyseur de NOx côté riche pendant la commande moitié riche/moitié pauvre, par exemple, l'ouverture de la soupape de limitation de débit côté pauvre peut être commandée pour être inférieure à celle de la soupape de limitation de débit côté riche. Avec cette commande, le débit des gaz d'échappement qui passe à travers le catalyseur de NOx côté pauvre est relativement réduit, et en conséquence la quantité de gaz d'échappement qui passent à travers le
catalyseur de NOx côté riche est relativement augmentée.
Ceci a pour résultat que la quantité de carburant ajoutée depuis le dispositif d'ajout de carburant côté riche est augmentée. Avec la quantité d'ajout de carburant ainsi augmentée, la quantité de carburant qui est oxydée au niveau du catalyseur de NOx est augmentée, et en conséquence la quantité de chaleur générée au niveau du catalyseur de NOx côté riche est augmentée. En conséquence, la température du catalyseur de NOx côté riche est élevée
dans cet exemple.
Dans un autre exemple de commande, la température du filtre est commandée pendant la commande moitié riche/moitié pauvre, en commandant le rapport air-carburant des gaz d'échappement émis depuis les chambres de combustion 2 et la quantité totale de carburant ajoutée depuis les dispositifs d'ajout de carburant. En d'autres termes, le rapport air- carburant des gaz d'échappement émis depuis les chambres de combustion 2 et la quantité totale de carburant ajoutée depuis les dispositifs d'ajout de carburant sont commandés, en fonction de la température du filtre, de sorte que la température du filtre devient égale
à la température cible.
Si la température du filtre n'atteint pas la température cible pendant l'exécution de la commande moitié riche/moitié pauvre, par exemple, le rapport air-carburant des gaz d'échappement émis depuis les chambres de combustion 2 est décalé au côté pauvre, et la quantité totale de carburant ajoutée depuis les dispositifs d'ajout de carburant est augmentée. Avec cette commande, les quantités de carburant et d'oxygène délivrées au filtre 27 sont réduites, et de ce fait la température du filtre 27
est abaissée.
En plus de la commande du rapport air-carburant des gaz d'échappement émis des chambres de combustion 2 et de la quantité totale de carburant ajoutée depuis les dispositifs d'ajout de carburant pendant la commande moitié riche/moitié pauvre, ou au lieu de cette commande, la température du filtre peut être commandée en commandant la température des gaz d'échappement émis depuis les chambres de combustion 2. Plus spécifiquement, la température des gaz d'échappement émis des chambres de combustion 2 est élevée lorsque la température de filtre n'atteint pas la température cible, et la température des gaz d'échappement émis des chambres de combustion 2 est abaissée lorsque la
température du filtre dépasse la température cible.
Dans les exemples de commande décrits ci-dessus, si le but consistant à exécuter la commande moitié riche/moitié pauvre est simplement d'élever la température du filtre à la température cible, la commande moitié riche/moitié pauvre est terminée lorsque la température du filtre
atteint la température cible.
Comme on l'a décrit ci-dessus, la température du ou des catalyseur(s) de NOx peut atteindre sa température limite supérieure admissible lorsque la quantité totale de carburant ajoutée depuis les dispositifs d'ajout de carburant est augmentée ou lorsque la quantité de carburant ajoutée depuis le dispositif d'ajout de carburant côté
riche est augmentée. Dans ce cas, la commande décrite ci20 dessus est arrêtée.
Dans le système de commande des émissions d'échappement du mode de réalisation illustré, la quantité totale de carburant ajoutée depuis les dispositifs d'ajout de carburant pendant la commande moitié riche/moitié pauvre est déterminée sur la base de la quantité totale et du rapport aircarburant des gaz d'échappement émis depuis les chambres de combustion 2. Plus spécifiquement, la quantité totale de carburant ajoutée depuis les dispositifs d'ajout de carburant augmente à mesure que la quantité totale de gaz d'échappement émis depuis les chambres de combustion 2 augmente, alors que la quantité totale de carburant ajoutée depuis les dispositifs d'ajout de carburant diminue à mesure que la quantité totale de gaz d'échappement émis depuis les chambres de combustion 2 diminue. De même, la quantité totale de carburant ajoutée depuis les dispositifs d'ajout de carburant diminue à mesure que le degré de richesse du rapport aircarburant des gaz d'échappement émis depuis les chambres de combustion 2 augmente, alors que la quantité totale de carburant ajoutée depuis les dispositifs d'ajout de carburant augmente à mesure que le degré de richesse du rapport air-carburant des gaz d'échappement émis depuis les chambres de combustion 2
diminue.
Avec la commande telle que décrite ci-dessus, la température du filtre peut être commandée de manière sre à la température cible même dans le cas o il est difficile de commander la température du filtre à la température cible tout en empêchant la température du ou des catalyseur(s) de NOx d'atteindre la température limite supérieure admissible, simplement en commandant les quantités de carburant ajoutées depuis les dispositifs
d'ajout de carburant.
Dans le système de commande des émissions d'échappement du mode de réalisation illustré, la température de filtre peut être commandée sous la commande moitié riche/moitié pauvre en commandant la proportion de la quantité de carburant injectée depuis chaque dispositif d'injection de carburant par rapport à la quantité totale d'ajout de carburant. En d'autres termes, la proportion de la quantité de carburant injectée depuis chaque dispositif d'ajout de carburant par rapport à la quantité totale d'ajout de carburant est commandée en fonction de la température du filtre, de sorte que la température du
filtre devient égale à la température cible.
Si la température du filtre n'atteint pas la température cible pendant l'exécution de la commande moitié riche/moitié pauvre, par exemple, la quantité de carburant injectée depuis le dispositif d'ajout de carburant côté riche est augmentée, et la quantité de carburant injectée depuis le dispositif d'ajout de carburant côté pauvre est réduite. C'est-à-dire que la proportion de la quantité de carburant injectée depuis le dispositif d'ajout de carburant côté riche par rapport à la quantité totale d'ajout de carburant est augmentée, et la proportion de la quantité de carburant injectée depuis le dispositif d'ajout de carburant côté pauvre par rapport à la quantité totale d'ajout de carburant est réduite. Ceci a pour résultat que les quantités de carburant et d'oxygène délivrées vers le filtre 27 sont augmentées, d'o il résulte que la
température du filtre 27 est élevée.
Si la température du filtre dépasse la température cible pendant l'exécution de la commande moitié riche/moitié pauvre, par ailleurs, la quantité de carburant injectée depuis le dispositif d'ajout de carburant côté riche est réduite, et la quantité de carburant injectée depuis le dispositif d'ajout de carburant côté pauvre est augmentée. C'est-à-dire que la proportion de la quantité de carburant injectée depuis le dispositif d'ajout de carburant côté riche par rapport à la quantité totale d'ajout de carburant est réduite, et la proportion de la quantité de carburant injectée depuis le dispositif d'ajout de carburant côté pauvre par rapport à la quantité totale d'ajout de carburant est augmentée. Ceci a pour résultat que les quantités de carburant et d'oxygène délivrées au filtre 27 sont réduites, d'o il résulte que la température
du filtre 27 est abaissée.
Le rapport air-carburant des gaz d'échappement émis depuis les chambres de combustion 2 peut être décalé vers le côté pauvre, par exemple, en réduisant la quantité de carburant injectée depuis les injecteurs de carburant 3. A l'inverse le rapport air-carburant des gaz d'échappement émis depuis les chambres de combustion 2 peut être décalé au côté riche, par exemple, en augmentant la quantité de carburant injectée depuis les injecteurs de carburant 3. Le rapport air-carburant des gaz d'échappement émis depuis les chambres de combustion 2 peut également être décalé vers le côté pauvre, par exemple, en réduisant l'ouverture de la soupape de commande EGR de façon à réduire la quantité de gaz EGR, augmentant de ce fait la quantité d'air (c'est-à-dire un air nouveau) nouvellement aspiré dans les chambres de combustion 2. A l'inverse, le rapport air-carburant des gaz d'échappement émis depuis les chambres de combustion 2 peut être décalé au côté riche, par exemple, en augmentant l'ouverture de la soupape de commande EGR de façon à augmenter la quantité de gaz EGR,
réduisant de ce fait la quantité d'air nouveau.
Dans la commande moitié riche/moitié pauvre décrite ci-dessus, le rapport air-carburant des gaz d'échappement délivré depuis chaque catalyseur de NOx est commandé en commandant à la fois les quantités de carburant injectées depuis les dispositifs d'ajout de carburant respectifs et
les ouvertures des soupapes de limitation de débit.
Toutefois, le rapport air-carburant des gaz d'échappement délivré depuis chaque catalyseur de NOx peut être commandé en comandant les quantités de carburant injectées depuis les dispositifs d'ajout de carburant tout en maintenant les
ouvertures des soupapes de limitation de débit constantes.
Cette commande est particulièrement avantageuse dans le cas o il est plus facile de commander les quantités d'ajout de carburant des dispositifs d'ajout de carburant que de commander les ouvertures des soupapes de limitation de débit. En variante, le rapport air-carburant des gaz d'échappement délivré depuis chaque catalyseur de NOx peut être commandé en commandant les ouvertures des soupapes de limitation de débit tout en maintenant les quantités d'ajout de carburant des dispositifs d'ajout de carburant constantes. Cette commande est particulièrement avantageuse dans le cas o il est plus facile de commander les ouvertures des soupapes de limitation de débit que de commander les quantités d'ajout de carburant des
dispositifs d'ajout de carburant.
La figure 4 illustre un système de commande des émissions d'échappement conformément à un autre mode de réalisation de l'invention, lequel système présente une structure différente du système de commande des émissions d'échappement de la figure 1 tel que décrit ci-dessus. Dans le système de commande des émissions d'échappement de la figure 4, le premier tuyau d'embranchement d'échappement 19a est raccordé aux deux chambres de combustion 2 qui sont placées au niveau des extrémités longitudinalement opposées du corps de moteur 1, et le deuxième tuyau d'embranchement d'échappement 19b est raccordé aux deux chambres de combustion 2 placées dans une partie intermédiaire du corps de moteur 1. Etant donné que les tuyaux d'embranchement d'échappement 19a, 19b sont respectivement raccordés à différents ensembles des chambres de combustion 2 dans le système de commande des émissions d'échappement de la figure 4, il est possible de délivrer les gaz d'échappement présentant différents rapports air-carburant aux catalyseurs de NOx respectifs 21a, 21b, en amenant les mélanges air-carburant présentant différents rapports air30 carburant à être brlés dans les chambres de combustion
respectives 2.
Par exemple, dans le système de commande des émissions d'échappement de la figure 4, un mélange air-carburant présentant un rapport air-carburant riche peut être brlé dans chacune des deux chambres de combustion 2 placées au niveau des extrémités longitudinalement opposées du corps de moteur 1, bien qu'un mélange air-carburant présentant un rapport aircarburant pauvre puisse être brlé dans chacune des deux chambres de combustion 2 placées dans la partie intermédiaire du corps de moteur 1. Dans ce cas, les gaz d'échappement (gaz riches) présentant un rapport aircarburant riche sont délivrés au premier catalyseur de NOx 21a, et les gaz d'échappement (gaz pauvres) présentant un rapport air-carburant pauvre sont délivrés au deuxième catalyseur de NOx 21b. Ceci a pour résultat que les gaz riches circulent depuis le premier catalyseur de NOx 21a vers lequel les gaz riches sont délivrés, et les gaz pauvres circulent depuis le deuxième catalyseur de NOx 21b auquel les gaz pauvres sont délivrés. Dans ce cas, les gaz riches et les gaz pauvres entrent dans le filtre 27. Ainsi, le système de commande des émissions d'échappement de la figure 4 est capable de réaliser la commande moitié riche/moitié pauvre de n'importe lequel des exemples de
commande décrits ci-dessus.

Claims (28)

REVENDICATIONS
1. Système de commande des émissions d'échappement destiné à purifier les gaz d'échappement émis depuis au moins une chambre de combustion (2) d'un moteur à combustion interne, comprenant: un passage d'échappement (18) qui comprend un premier passage d'embranchement d'échappement (19a) et un deuxième passage d'embranchement d'échappement (19b), qui se rejoignent au niveau des extrémités aval de ceux-ci en un passage d'échappement commun (20); un premier catalyseur de NOx (21a) disposé dans le premier passage d'embranchement d'échappement (19a); un deuxième catalyseur de NOx (21b) disposé dans le deuxième passage d'embranchement d'échappement (19b); un filtre particulaire (27) disposé dans le passage d'embranchement commun (20) et placé en aval d'une partie de jonction du premier passage d'embranchement d'échappement (19a) et du deuxième passage d'embranchement d'échappement (19b); une première soupape de limitation de débit (25a) qui commande une quantité de gaz d'échappement circulant à travers le premier passage d'embranchement d'échappement (19a) ; et une deuxième soupape de limitation de débit (25b) qui commande une quantité de gaz d'échappement circulant à travers le deuxième passage d'embranchement d'échappement (19b), dans lequel chacun des premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b) stocke les NOx contenus dans les gaz d'échappement lorsque le rapport air-carburant des gaz d'échappement entrant dans chaque dit catalyseur de NOx est pauvre, et permet qu'un agent de réduction réduise et supprime les NOx stockés lorsque le rapport air-carburant des gaz d'échappement entrant dans chaque dit catalyseur de NOx est riche; et le filtre particulaire (27) piège les matières particulaires contenues dans les gaz d'échappement, et
oxyde et supprime les matières particulaires piégées.
2. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 1, comprenant de plus un contrôleur (30) qui amène les gaz d'échappement présentant un rapport air-carburant riche à circuler depuis l'un parmi les premier et deuxième passages d'embranchement d'échappement (19a, 19b), et amène les gaz d'échappement présentant un rapport air-carburant pauvre à circuler depuis l'autre parmi les premier et deuxième passages d'embranchement d'échappement (19a, 19b), lorsque la température du filtre
particulaire (27) doit être élevée.
3. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 2, dans lequel lorsque la température du filtre particulaire (27) doit être élevée, le contrôleur (30) amène les gaz d'échappement présentant un rapport air-carburant riche à entrer dans le catalyseur de NOx (21a, 21b) disposé dans l'un parmi les premier et deuxième passages d'embranchement d'échappement (19a, 19b) de sorte que les gaz d'échappement présentant le rapport air-carburant riche circulent depuis l'un des passages
d'embranchement d'échappement (19a, 19b).
4. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le contrôleur (30) commande le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre particulaire (27) pour être pauvre de façon à favoriser une fonction du filtre
particulaire (27) pour oxyder les matières particulaires.
5. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le contrôleur (30) commande le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre particulaire (27) pour être pauvre de sorte que la température du filtre particulaire est élevée à un niveau auquel les matières
particulaires sont oxydées et supprimées à la fois.
6. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le contrôleur (30) commande le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre particulaire (27) pour être pauvre de sorte que la température est élevée à un niveau auquel les matières
particulaires brlent.
7. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 2 ou 3, dans lequel: le filtre particulaire (27) possède une fonction de stockage de NOx; et lorsqu'il est nécessaire de libérer les SOx du filtre particulaire, le contrôleur (30) élève la température du filtre particulaire à un niveau auquel les SOx sont libérés du filtre particulaire (27), et commande le rapport aircarburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le
filtre particulaire pour être riche ou stoechiométrique.
8. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le contrôleur (30) élève une température de l'un parmi les premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b) auquel les gaz d'échappement présentant le rapport air-carburant riche sont délivrés, à un niveau auquel les SOx sont libérés de
l'un des catalyseurs de NOx.
9. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 2 ou 3, dans lequel: le filtre particulaire (27) possède une fonction d'oxydation, et le contrôleur (30) commande le rapport air10 carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre particulaire pour être pauvre; et le contrôleur (30) élève une température de l'un parmi les premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b) auquel les gaz d'échappement présentant le rapport air15 carburant riche sont délivrés, à un niveau auquel les SOx sont libérés de l'un des catalyseurs de NOx, et maintient la température du filtre particulaire (27) égale ou
inférieure à un niveau auquel des sulfates sont formés.
10. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 2 ou 3, dans lequel: le filtre particulaire (27) possède une fonction d'oxydation; et le contrôleur (30) élève une température de l'un des premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b) auquel les gaz d'échappement présentant le rapport air-carburant riche sont délivrés, à un niveau auquel les SOx sont libérés depuis l'un des catalyseurs de NOx (21a, 21b), et commande le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre particulaire (27) pour
être pauvre ou légèrement pauvre.
11. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 1, comprenant de plus un premier dispositif d'ajout de carburant (22a) disposé dans le premier tuyau d'embranchement d'échappement (19a) et placé en amont du premier catalyseur de NOx (21a) un deuxième dispositif d'ajout de carburant (22b) disposé dans le deuxième passage d'embranchement d'échappement (19b) et placé en amont du deuxième catalyseur de NOx (21b); et un contrôleur (30) qui commande les quantités de carburant injectées depuis les premier et deuxième dispositifs d'ajout de carburant (22a, 22b), respectivement.
12. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 11, dans lequel le filtre particulaire (27) possède une fonction d'oxydation; et lorsqu'il est nécessaire de libérer les SOx à la fois du premier et du deuxième catalyseur de NOx (21a, 21b), le contrôleur (30) commande au moins les quantités de carburant injectées depuis les premier et deuxième dispositifs d'ajout de carburant (22a, 22b) et les ouvertures des première et deuxième soupapes de limitation de débit (25a, 25b) de sorte que les températures des premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b) sont élevées à un niveau auquel les SOx sont libérés des catalyseurs de NOx, les gaz riches sont délivrés aux premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b), et le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre particulaire (27) est commandé pour être
riche ou stoechiométrique.
13. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 11, dans lequel: le filtre particulaire (27) possède une fonction de stockage des NOx; lorsqu'il est nécessaire de libérer les SOx des premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b) et de libérer les SOx du filtre particulaire (27), le contrôleur (30) commande au moins l'une parmi la quantité de carburant injectée depuis les premier et deuxième dispositifs d'ajout de carburant (22a, 22b) et l'ouverture des première et deuxième soupapes de limitation de débit (25a, 25b) de sorte que les températures des premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b) sont élevées à un niveau auquel les SOx sont libérés depuis les catalyseurs de NOx (21a, 21b), les gaz riches sont délivrés aux premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b), une température du filtre particulaire (27) est élevée à un niveau auquel les SOx sont libérés du filtre particulaire (27), et le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre particulaire (27) est commandé pour être riche ou stoechiométrique.
14. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 2 ou 3, dans lequel: le filtre particulaire (27) possède une fonction de stockage des NOx; et lorsqu'il est nécessaire de libérer les SOx de l'un des premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b) et de libérer les SOx du filtre particulaire (27), le contrôleur (30) élève une température de l'un des catalyseurs de NOx à un niveau auquel les SOx sont libérés depuis le catalyseur de NOx, et élève la température du filtre particulaire (27) à un niveau auquel les SOx sont libérés du filtre particulaire (27), et commande le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre
particulaire (27) pour être riche ou stoechiométrique.
15. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 14, dans lequel le contrôleur (30) élève la température du filtre particulaire (27) à un niveau auquel les SOx sont libérés du filtre particulaire avant d'élever la température de l'un des catalyseurs de NOx (21a, 21b) à un niveau auquel les SOx sont libérés du
catalyseur de NOx.
16. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 11, dans lequel le contrôleur (30) amène le carburant à être injecté depuis les premier et deuxième dispositifs d'ajout de carburant (22a, 22b) avant l'exécution de la commande consistant à délivrer les gaz riches à l'un des premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b) et à délivrer les gaz pauvres à l'autre des catalyseurs de NOx de sorte qu'un rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre particulaire (27) est commandé pour être pauvre ou stoechiométrique.
17. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 1, comprenant de plus un contrôleur (30) qui délivre les gaz riches à au moins l'un parmi les premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b) de sorte qu'une température d'au moins un catalyseur de NOx est élevée à un niveau auquel les SOx sont libérés, puis réalise la commande consistant à délivrer les gaz riches à l'un parmi -les premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b) et à délivrer les gaz pauvres à l'autre catalyseur de NOx après qu'une quantité de SOx d'au moins un catalyseur de NOx ait atteint une crête, de sorte qu'une température du filtre particulaire (27) est élevée à un niveau auquel les SOx sont libérés du filtre particulaire, et le rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre particulaire est commandé pour être riche ou stoechiométrique.
18. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 2 ou 3, dans lequel lorsqu'il est nécessaire de réduire et de supprimer les NOx de l'un parmi les premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b) auquel les gaz d'échappement présentant le rapport aircarburant pauvre sont délivrés, le contrôleur (30) délivre
périodiquement les gaz riches au catalyseur de NOx.
19. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 2 ou 3, dans lequel lorsqu'une température de l'un parmi les premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b) auquel les gaz d'échappement présentant le rapport air-carburant riche sont délivrés dépasse une limite supérieure admissible de celui-ci, le contrôleur (30) réduit l'ouverture de l'une parmi les première et deuxième soupapes de limitation de débit (25a, 25b) correspondant à l'un des catalyseurs de NOx (21a, 21b), ou augmente une ouverture de l'autre parmi les soupapes de limitation de débit correspondant à l'autre des
catalyseurs de NOx.
20. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le contrôleur (30) amène les gaz d'échappement présentant le rapport aircarburant riche et les gaz d'échappement présentant un rapport air-carburant pauvre à circuler alternativement depuis chacun des premier et deuxième passages
d'embranchement d'échappement (19a, 19b).
21. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 20, dans lequel le contrôleur (30) amène les gaz d'échappement présentant le rapport aircarburant riche et les gaz d'échappement présentant le rapport air-carburant pauvre à circuler alternativement depuis chacun parmi les premier et deuxième passages d'embranchement d'échappement (19a, 19b) à des intervalles
de temps prédéterminés.
22. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 20, dans lequel: le contrôleur (30) amène les gaz d'échappement présentant un rapport air-carburant riche à entrer dans le catalyseur de NOx (21a, 21b) disposé dans l'un parmi les premier et deuxième passages d'embranchement d'échappement (19a, 19b) de sorte que les gaz d'échappement présentant le rapport air-carburant riche circulent depuis l'un des tuyaux d'embranchement d'échappement, et amène les gaz d'échappement présentant un rapport air-carburant pauvre à circuler dans le catalyseur de NOx disposé dans l'autre parmi les premier et deuxième passages d'embranchement d'échappement de sorte que les gaz d'échappement présentant le rapport air-carburant pauvre circulent depuis l'autre passage d'embranchement d'échappement; et le contrôleur (30) amène les gaz d'échappement présentant le rapport air-carburant riche et les gaz d'échappement présentant le rapport air-carburant pauvre à circuler alternativement depuis chacun des premier et deuxième passages d'embranchement d'échappement (19a, 19b) de sorte qu'une température de chacun des premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b) est maintenue égale
ou inférieure à une température prédéterminée.
23. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 1, comprenant de plus un contrôleur (30) qui délivre les gaz d'échappement aux premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b) de sorte qu'une température du filtre particulaire (27) est élevée à une température d'oxydation du carburant, avant d'exécuter la commande destinée à délivrer les gaz riches à l'un parmi les premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b) et à
délivrer les gaz pauvres à l'autre catalyseur de NOx.
24. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 1, dans lequel le filtre particulaire (27) possède une fonction d'oxydation, le système de commande des émissions d'échappement comprenant de plus un contrôleur (30) qui: délivre périodiquement les gaz riches au filtre particulaire (27) avant d'exécuter la commande consistant à délivrer les gaz riches à l'un parmi les premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b) et à délivrer les gaz pauvres à l'autre catalyseur de NOx destiné à commander un rapport air-carburant des gaz d'échappement entrant dans
le filtre particulaire (27) pour être pauvre.
25. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 1, dans lequel le filtre particulaire (27) possède une fonction d'oxydation, le système de commande des émissions d'échappement comprenant de plus un contrôleur (30) qui: lorsqu'il est nécessaire de réduire et de supprimer les NOx d'au moins l'un des catalyseurs de NOx (21a, 21b), délivre périodiquement les gaz riches à au moins un catalyseur de NOx, et commande un rapport air-carburant moyen des gaz d'échappement entrant dans le filtre
particulaire (27) pour être pauvre.
26. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le contrôleur (30) commande une proportion d'une quantité de gaz d'échappement présentant le rapport air- carburant riche qui circulent depuis l'un des premier et deuxième passages d'embranchement d'échappement (19a, 19b) par rapport à une quantité de gaz d'échappement présentant le rapport air15 carburant pauvre qui circulent depuis l'autre passage d'embranchement d'échappement de sorte que la température du filtre particulaire (27) est maintenue égale ou
inférieure à une température prédéterminée.
27. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 2 ou 3, comprenant de plus: au moins un dispositif d'ajout de carburant (22a, 22b) monté dans au moins un des premier et deuxième passages d'embranchement d'échappement (19a, 19b) et placé en amont d'au moins un parmi les premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b), dans lequel le contrôleur (30) commande un rapport air-carburant des gaz d'échappement circulant depuis chacun des premier et deuxième catalyseurs de NOx (21a, 21b) en commandant au moins un parmi un rapport air- carburant des gaz d'échappement émis d'au moins une des chambres de combustion (2), une quantité de carburant injectée depuis chacun d'au moins un dispositif d'ajout de carburant (22a, 22b), et une ouverture de chacune des première et deuxième soupapes de limitation de débit (25a, 25b), de façon à
commander la température du filtre particulaire (27).
28. Système de commande des émissions d'échappement selon la revendication 1, dans lequel: ladite au moins une chambre de combustion (2) comprend deux ou plus chambres de combustion; au moins l'une des chambres de combustion (2) est raccordée au premier passage d'embranchement d'échappement (19a), et la ou les chambre(s) de combustion restante(s) est ou sont raccordée(s) au deuxième passage d'embranchement d'échappement (19b); et un rapport air-carburant des gaz d'échappement qui entrent dans le premier passage d'embranchement d'échappement (19a) et un rapport air-carburant des gaz d'échappement qui entrent dans' le deuxième passage d'embranchement d'échappement (19b) sont commandés
indépendamment l'un de l'autre.
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