Claims (1)
RESUME DE L'INVENTION La présente invention a été réalisée au vu du problème décrit ci-dessus. La présente invention s'intéresse à un moteur à combustion interne comportant un filtre disposé dans le conduit d'échappement, et un but de la présente invention est de fournir une technologie qui rend possible de limiter une augmentation de température excessive du filtre tout en évitant la dégradation de la consommation de carburant et tout en limitant l'émission des composants de carburant imbrûlés. De manière à atteindre le but ci-dessus, les moyens suivants sont employés dans la présente invention.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problem described above. The present invention is concerned with an internal combustion engine having a filter disposed in the exhaust duct, and an object of the present invention is to provide a technology which makes it possible to limit an excessive temperature increase of the filter while avoiding the degradation of fuel consumption and while limiting the emission of unburned fuel components. In order to achieve the above purpose, the following means are employed in the present invention.
4 2860837 C'est-à-dire que conformément à la présente invention, dans un système de purification de gaz d'échappement destiné à un moteur à combustion interne comportant un filtre disposé dans le conduit d'échappement afin de recueillir la matière particulaire contenue dans le gaz d'échappement, lorsque l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne passe à un fonctionnement au ralenti (ou ralenti) durant le processus de régénération du filtre, si la quantité de chaleur éliminée, jusqu'au moment où l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne entre dans un état de fonctionnement au ralenti, est relativement importante, aucune opération particulière autre que l'arrêt du processus de régénération du filtre n'est effectuée, et si la quantité de la chaleur éliminée, jusqu'au moment où l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne entre dans un état de fonctionnement au ralenti, est relativement petite, la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement entrant est réduite par au moins l'un de l'injection auxiliaire de carburant et de l'ajout de carburant au gaz d'échappement. In accordance with the present invention, in an exhaust gas purifying system for an internal combustion engine having a filter disposed in the exhaust duct to collect the particulate matter contained therein. in the exhaust gas, when the operating state of the internal combustion engine changes to idle (or idle) operation during the filter regeneration process, if the amount of heat removed, until the moment when the operating state of the internal combustion engine enters an idle operating state, is relatively large, no special operation other than stopping the filter regeneration process is performed, and if the amount of heat removed, until at the moment when the operating state of the internal combustion engine enters a state of idle operation, is relatively small, the concentration n oxygen in the incoming exhaust gas is reduced by at least one of the auxiliary fuel injection and the addition of fuel to the exhaust gas.
Plus particulièrement, conformément à la présente invention, il est fourni un système de purification de gaz d'échappement comprenant pour un moteur à combustion interne: un filtre disposé dans le conduit d'échappement destiné à recueillir la matière particulaire contenue dans le gaz 25 d'échappement, un catalyseur ayant une fonction d'oxydation, ledit catalyseur étant prévu dans au moins l'un de l'état supporté sur ledit filtre et de l'état disposé dans le conduit d'échappement en amont dudit filtre, un moyen de régénération de filtre destiné à, lorsque la quantité de matière particulaire se déposant sur ledit filtre devient supérieure ou égale à une quantité de dépôt spécifiée, augmenter la température dudit filtre pour oxyder et éliminer la matière particulaire se déposant sur ledit filtre, et un moyen d'estimation de quantité de chaleur éliminée destiné à estimer, lorsque l'état de fonctionnement dudit moteur à combustion interne passe à un fonctionnement au ralenti, tandis que la matière particulaire se déposant sur ledit filtre est oxydée et éliminée par ledit moyen de régénération de 40 filtre, la quantité de chaleur éliminée, c'est-à-dire la 2860837 quantité de chaleur emportée avec le gaz d'échappement jusqu'au moment où l'état de fonctionnement dudit moteur à combustion interne entre dans un état de fonctionnement au ralenti parmi la quantité de chaleur générée par oxydation de la matière particulaire, sur la base de la différence entre le nombre de tours du moteur au moment du début du passage au fonctionnement au ralenti et le nombre de tours du moteur dans le fonctionnement au ralenti, où lorsque l'état de fonctionnement dudit moteur à combustion interne passe au fonctionnement au ralenti, tandis que la matière particulaire se déposant sur ledit filtre est oxydée et éliminée par ledit moyen de régénération de filtre, si la quantité de la chaleur éliminée estimée par ledit moyen d'estimation de chaleur éliminée est supérieure ou égale à une quantité de chaleur spécifiée, l'élimination de la matière particulaire dudit filtre par ledit moyen de régénération de filtre n'est qu'arrêtée, et si la quantité de la chaleur éliminée estimée par ledit moyen d'estimation de chaleur éliminée est inférieure à ladite quantité de chaleur spécifiée, la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement entrant dans ledit filtre est réduite jusqu'à un degré tel que l'oxydation de la matière particulaire se déposant sur le filtre est limitée, par au moins l'un d'une injection auxiliaire de carburant qui est exécutée dans ledit moteur à combustion interne durant une période autre que l'injection de carburant principale et d'un ajout de carburant au gaz d'échappement, où le carburant est ajouté dans le gaz d'échappement en amont dudit filtre. More particularly, in accordance with the present invention, there is provided an exhaust gas purification system comprising for an internal combustion engine: a filter disposed in the exhaust duct for collecting the particulate matter contained in the exhaust gas. exhaust, a catalyst having an oxidation function, said catalyst being provided in at least one of the state supported on said filter and the state disposed in the exhaust duct upstream of said filter, a means of filter regeneration for, when the amount of particulate matter deposited on said filter becomes greater than or equal to a specified amount of deposit, increasing the temperature of said filter to oxidize and removing particulate material deposited on said filter, and a filter means estimate of the amount of heat removed for estimating, when the operating state of said internal combustion engine passes at idle operation, while the particulate matter deposited on said filter is oxidized and removed by said filter regeneration means, the amount of heat removed, i.e., the amount of heat carried with the filter. exhaust gas until the operating state of said internal combustion engine enters an idling state of the amount of heat generated by oxidation of the particulate matter, based on the difference between the number of engine revolutions at the start of idling and the number of engine revolutions in idling, or when the operating state of the internal combustion engine is idle, while particulate matter is depositant on said filter is oxidized and removed by said filter regeneration means, if the amount of heat removed estimated by said removed heat estimating means is greater than or equal to a specified amount of heat, removing particulate matter from said filter by said filter regenerating means is only stopped, and if the amount of heat removed estimated by said eliminated heat estimation means is less than said specified amount of heat, the oxygen concentration in the exhaust gas entering said filter is reduced to a degree such that the oxidation of the particulate material is on the filter is limited, by at least one of an auxiliary fuel injection which is performed in said internal combustion engine during a period other than the main fuel injection and a fuel addition to the fuel gas. exhaust, where the fuel is added to the exhaust gas upstream of said filter.
Ici, la quantité de dépôt spécifiée est une quantité inférieure à la quantité qui implique un risque que la température du filtre puisse être augmentée excessivement par la chaleur générée par oxydation de la matière particulaire. La quantité de dépôt spécifiée est déterminée à l'avance par des expérimentations, etc. Dans la présente invention, lorsque l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne passe au fonctionnement au ralenti durant le processus de régénération de filtre, la quantité de la chaleur éliminée jusqu'au moment où l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne entre dans un état 40 de fonctionnement au ralenti (qui sera appelée ensuite quantité de chaleur éliminée lors du passage au fonctionnement au ralenti) est estimée sur la base de la différence entre le nombre de tours du moteur au moment du début du passage au fonctionnement au ralenti et le nombre de tours du moteur dans le fonctionnement au ralenti. Here, the amount of deposit specified is less than the amount that involves a risk that the temperature of the filter can be excessively increased by the heat generated by oxidation of the particulate material. The amount of deposit specified is determined in advance by experiments, etc. In the present invention, when the operating state of the internal combustion engine becomes idle during the filter regeneration process, the amount of heat removed until the operating state of the internal combustion engine to a state of idle operation (which will be referred to as the amount of heat removed during idle operation) is estimated on the basis of the difference between the number of engine revolutions at the start of the transition to operation at the idle and the number of engine revolutions in idle operation.
Si le nombre de tours du moteur à combustion interne au moment du début du passage au fonctionnement au ralenti est relativement élevé et si sa différence par rapport au nombre de tours du moteur à combustion interne dans le fonctionnement au ralenti est relativement--.-4-importante, la durée jusqu'à ce que l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne entre dans un état de fonctionnement au ralenti sera longue. Par conséquent, la quantité de chaleur éliminée au moment du début du passage au fonctionnement au ralenti sera importante. Par ailleurs, si le nombre de tours du moteur à combustion interne au moment du début du passage au fonctionnement au ralenti est relativement faible et si sa différence par rapport au nombre de tours du moteur à combustion interne dans le fonctionnement au ralenti est relativement petite, la durée jusqu'à ce que l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne entre dans un état de fonctionnement au ralenti sera courte. Par conséquent, la quantité de la chaleur éliminée lors du passage au fonctionnement au ralenti_ sera petite. Par conséquent, il est possible d'estimer la quantité de la chaleur éliminée lors du passage au fonctionnement au ralenti sur la base de la différence entre le nombre de tours du moteur au moment du début du passage au fonctionnement au ralenti et le nombre de tours du moteur dans le fonctionnement au ralenti. If the number of revolutions of the internal combustion engine at the moment of the beginning of the changeover to idle operation is relatively high and its difference from the revolutions of the internal combustion engine in the idling operation is relatively --.- 4 important, the time until the operating state of the internal combustion engine enters a state of idling will be long. Therefore, the amount of heat removed at the time of the beginning of the changeover to idling will be significant. On the other hand, if the number of revolutions of the internal combustion engine at the moment of the beginning of the changeover to idle operation is relatively small and if its difference with respect to the number of revolutions of the internal combustion engine in the idling operation is relatively small, the time until the operating state of the internal combustion engine enters an idle state of operation will be short. Therefore, the amount of heat removed during idling will be small. Therefore, it is possible to estimate the amount of heat removed during idle operation on the basis of the difference between the number of engine revolutions at the start of idling and the number of revolutions of the engine in idle operation.
Dans la présente invention, lorsque l'état du fonctionnement du moteur à combustion interne passe au fonctionnement au ralenti durant le processus de régénération du filtre, si la quantité estimée de la chaleur éliminée lors du passage au fonctionnement au ralenti est supérieure ou égale à une quantité de chaleur spécifiée, le processus de régénération de filtre est uniquement arrêté. Par ailleurs, si la quantité estimée de la chaleur éliminée lors du passage au fonctionnement au ralenti est inférieure à la quantité de chaleur spécifiée, la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement entrant est réduite jusqu'à un degré tel que l'oxydation de la matière particulaire se déposant sur le filtre est limitée, par au moins 2860837 7 l'un d'une injection auxiliaire de carburant et d'un ajout de carburant au gaz d'échappement. In the present invention, when the operating state of the internal combustion engine becomes idle during the filter regeneration process, if the estimated amount of heat removed during idle operation is greater than or equal to amount of heat specified, the filter regeneration process is only stopped. On the other hand, if the estimated amount of heat removed during idling operation is less than the specified amount of heat, the oxygen concentration in the incoming exhaust gas is reduced to a degree such that the oxidation particulate matter on the filter is limited by at least one of an auxiliary fuel injection and an addition of fuel to the exhaust gas.
L'injection auxiliaire de carburant doit être effectuée durant une période où son influence sur la charge de moteur du moteur à combustion interne est faible. La quantité de chaleur spécifiée est une quantité de chaleur telle que si la quantité de chaleur éliminée lors du passage au fonctionnement au ralenti est supérieure ou égale à la quantité de chaleur spécifiée, dans le cas où le processus de régénération du filtre est arrêté lors du passage du moteur à combustion interne au fonctionnement au ralenti, on peut conclure que le risque d'une augmentation de température excessive du filtre est faible lorsque l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne entre dans un état de fonctionnement au ralenti. The auxiliary fuel injection must be performed during a period when its influence on the engine load of the internal combustion engine is low. The amount of heat specified is a quantity of heat such that if the amount of heat removed during the changeover to idle operation is greater than or equal to the specified amount of heat, in the case where the filter regeneration process is stopped during the transition from the internal combustion engine to the idling operation, it can be concluded that the risk of an excessive temperature increase of the filter is low when the operating state of the internal combustion engine enters a state of operation at idle.
Dans le cas où la quantité de la chaleur éliminée lors du passage au fonctionnement au ralenti est inférieure à la quantité de chaleur spécifiée, même si le processus de régénération de filtre est arrêté lors du passage au fonctionnement au ralenti du moteur à combustion interne, il est parfois difficile de réduire suffisamment la température du filtre avant que l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne n'entre dans un état de fonctionnement au ralenti uniquement en emportant la chaleur générée par l'oxydation de la matière particulaire avec le gaz d'échappement. Au vu de cela, lorsque le moteur à combustion interne passe au fonctionnement au ralenti, dans le cas où la quantité de la chaleur éliminée lors du passage au fonctionnement au ralenti est inférieure à la quantité de chaleur spécifiée, la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement entrant est réduite à un degré tel que l'oxydation de la matière particulaire se déposant sur le filtre est limitée, par au moins l'un de l'injection auxiliaire de carburant et de l'ajout de carburant au gaz d'échappement de façon à limiter une augmentation excessive de température du filtre lorsque l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne entre dans un état de fonctionnement au ralenti d'une manière similaire aux techniques classiques. In the case where the amount of heat removed during the changeover to idle operation is less than the specified amount of heat, even if the filter regeneration process is stopped when switching to idle operation of the internal combustion engine, it is sometimes difficult to sufficiently reduce the filter temperature before the operating state of the internal combustion engine enters an idle operating state only by taking away the heat generated by the oxidation of particulate matter with the fuel gas. 'exhaust. In view of this, when the internal combustion engine goes into idle mode, in the case where the amount of heat removed during the transition to idle operation is less than the specified amount of heat, the oxygen concentration in the gas Incoming exhaust is reduced to a degree such that the oxidation of the particulate matter deposited on the filter is limited by at least one of the auxiliary fuel injection and the addition of fuel to the fuel gas. exhaust to limit an excessive increase in filter temperature when the operating state of the internal combustion engine enters an idle operating state in a manner similar to conventional techniques.
Par ailleurs, dans la présente invention( même lorsque l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne passe au fonctionnement au ralenti durant le processus de régénération du filtre, dans le cas où la quantité de chaleur éliminée lors du passage au fonctionnement au ralenti est supérieure ou égale à la quantité de chaleur spécifiée, le processus de régénération du filtre est uniquement arrêté, mais l'injection auxiliaire de carburant ou l'ajout de carburant au gaz d'échappement afin de réduire la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement entrant n'est pas effectué. Furthermore, in the present invention (even when the operating state of the internal combustion engine goes into idle operation during the regeneration process of the filter, in the case where the amount of heat removed during the transition to idling is greater than or equal to the amount of heat specified, the filter regeneration process is only stopped, but the auxiliary fuel injection or the addition of fuel to the exhaust gas to reduce the oxygen concentration in the gas of Inbound exhaust is not performed.
Dans le cas où la quantité de la chaleur éliminée lors du passage au fonctionnement au ralenti est supérieure ou égale à la quantité de chaleur spécifiée, si le processus de régénération du filtre est arrêté, il est considéré comme étant possible de réduire la température du filtre suffisamment avant que l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne n'entre dans un état de fonctionnement au ralenti uniquement en emportant la chaleur générée par oxydation de la matière particulaire avec le gaz d'échappement. En d'autres termes, dans ce cas, même si la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement entrant n'est pas réduite par l'injection auxiliaire de carburant ou l'ajout de carburant au gaz d'échappement, la température du filtre, au moment où l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne entre dans un état de fonctionnement au ralenti, sera suffisamment basse pour qu'il y ait peu de risque d'une augmentation de température excessive du filtre même lorsque le débit du gaz d'échappement diminue avec l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne entrant dans un état de fonctionnement au ralenti. In the case where the amount of heat removed during the changeover to idle operation is greater than or equal to the amount of heat specified, if the filter regeneration process is stopped, it is considered possible to reduce the temperature of the filter. sufficiently before the operating state of the internal combustion engine enters an idle operating state only by taking away the heat generated by oxidation of the particulate matter with the exhaust gas. In other words, in this case, even if the oxygen concentration in the incoming exhaust gas is not reduced by the auxiliary fuel injection or the addition of fuel to the exhaust gas, the temperature of the When the operating state of the internal combustion engine enters idling state, the filter will be low enough that there is little risk of an excessive temperature increase of the filter even when the Exhaust gas decreases with the operating state of the internal combustion engine entering an idle operating state.
En éliminant l'injection auxiliaire de carburant et l'ajout de carburant au gaz d'échappement, une dégradation de la consommation de carburant ou une augmentation d'émission de composants de gaz imbrûlés peut être limitée. By eliminating auxiliary fuel injection and adding fuel to the exhaust gas, a deterioration in fuel consumption or an increase in the emission of unburnt gas components can be limited.
D'après ce qui précède, conformément à la présente invention, lorsque l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne passe au fonctionnement au ralenti durant le processus de régénération du filtre, la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement entrant est réduite par au moins l'un de l'injection auxiliaire de carburant et de l'ajout de carburant au gaz d'échappement uniquement dans le cas où la quantité de la chaleur éliminée lors du passage au fonctionnement au ralenti est inférieure à la quantité de chaleur spécifiée. Avec cette caractéristique, il est possible de limiter une augmentation de température excessive du filtre tout en évitant une dégradation de la consommation de carburant et en limitant une augmentation d'émission de composants de carburant imbrûlés. From the foregoing, according to the present invention, when the operating state of the internal combustion engine becomes idle during the filter regeneration process, the oxygen concentration in the incoming exhaust gas is reduced. by at least one of the auxiliary fuel injection and the addition of fuel to the exhaust gas only in the case where the amount of heat removed during the transition to idling is less than the amount of heat specified. With this feature, it is possible to limit an excessive temperature increase of the filter while avoiding a degradation of fuel consumption and limiting an increase in emission of unburned fuel components.
Dans la présente invention, dans le cas où le processus de régénération du filtre est réalisé en augmentant la température du filtre par au moins l'un de l'injection auxiliaire de carburant ou de l'ajout de carburant au gaz d'échappement, si la quantité de la chaleur éliminée lors du passage au fonctionnement au ralenti est supérieure ou égale à la quantité de chaleur spécifiée, le processus de régénération du filtre peut être arrêté en mettant fin à l'injection auxiliaire de carburant et à l'ajout de carburant au gaz d'échappement. Par ailleurs, si la quantité de la chaleur éliminée lors du passage au fonctionnement au ralenti est inférieure à la quantité de chaleur spécifiée, la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement entrant peut être réduite jusqu'à un degré tel que l'oxydation de la matière particulaire se déposant sur le filtre est limitée en augmentant la quantité d'injection auxiliaire de carburant ou la quantité de l'ajout de carburant au gaz d'échappement. In the present invention, in the case where the regeneration process of the filter is carried out by increasing the temperature of the filter by at least one of the auxiliary fuel injection or the addition of fuel to the exhaust gas, if the amount of heat removed during idling operation is greater than or equal to the amount of heat specified, the filter regeneration process can be stopped by terminating auxiliary fuel injection and adding fuel exhaust gas. On the other hand, if the amount of heat removed during idling operation is less than the specified amount of heat, the oxygen concentration in the inbound exhaust gas can be reduced to a degree such as oxidation. particulate matter on the filter is limited by increasing the amount of auxiliary fuel injection or the amount of fuel added to the exhaust gas.
Dans le cas où la température du filtre est augmentée en chauffant le filtre avec un dispositif de chauffage ou autre, le processus de régénération du filtre peut être arrêté en mettant fin au chauffage du filtre par le dispositif de chauffage. Dans ce cas, lorsque la quantité de la chaleur éliminée lors du passage au fonctionnement au ralenti est inférieure à la quantité de chaleur spécifiée et que la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement est réduite en augmentant la quantité d'injection auxiliaire de carburant ou la quantité de l'ajout de carburant au gaz d'échappement également, le processus de régénération du filtre peut être arrêté en mettant fin au chauffage du filtre par le dispositif de chauffage. In the case where the filter temperature is increased by heating the filter with a heater or the like, the filter regeneration process can be stopped by terminating heating of the filter by the heater. In this case, when the amount of heat removed during idling operation is less than the specified amount of heat and the oxygen concentration in the exhaust gas is reduced by increasing the amount of auxiliary fuel injection or the amount of fuel addition to the exhaust gas too, the filter regeneration process can be stopped by terminating heating of the filter by the heater.
Dans la présente invention, plus la température du filtre est élevée au moment où l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne commence à passer au fonctionnement au ralenti ou plus la quantité de la matière particulaire se déposant sur le filtre est importante au moment où l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne commence à passer au fonctionnement au ralenti, plus la valeur de la quantité de chaleur spécifiée peut être rendue importante. En d'autres termes, plus la température du filtre est basse au moment où l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne commence à passer au fonctionnement au ralenti ou bien plus la quantité de la matière particulaire se déposant sur le filtre est faible au moment où l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne commence à passer au fonctionnement au ralenti, plus la valeur de la quantité de chaleur spécifiée peut être rendue faible. In the present invention, the higher the temperature of the filter is when the operating state of the internal combustion engine begins to idle or the amount of particulate matter settling on the filter is high at the moment the operating state of the internal combustion engine starts to idle, the more the value of the specified amount of heat can be made important. In other words, the lower the temperature of the filter when the operating state of the internal combustion engine starts to run at idle or the amount of the particulate matter settling on the filter is low. when the operating state of the internal combustion engine begins to idle, the value of the specified amount of heat can be reduced.
Ceci est dû au fait que plus la température du filtre est importante ou bien plus la quantité de la matière particulaire se déposant sur le filtre est importante, plus la quantité de la chaleur éliminée lors du passage au fonctionnement au ralenti requis pour diminuer la température du filtre jusqu'à une température, à laquelle il n'y a pas de risque d'augmentation de température excessive du filtre lorsque l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne entre dans un état de fonctionnement au ralenti, est importante. This is because the higher the temperature of the filter or the greater the amount of particulate matter deposited on the filter, the greater the amount of heat removed during the idling operation required to decrease the temperature of the filter. filter to a temperature, at which there is no risk of excessive temperature increase of the filter when the operating state of the internal combustion engine enters a state of operation at idle, is important.
En faisant varier la quantité de chaleur spécifiée comme ci-dessus, la dégradation de la consommation de carburant peut être évitée et l'émission de composants de carburant imbrûlés peut être limitée de façon plus fiable. En outre, il est possible de limiter une augmentation de température excessive du filtre de façon plus sûre. By varying the amount of heat specified as above, degradation of fuel consumption can be avoided and the emission of unburnt fuel components can be more reliably limited. In addition, it is possible to limit an excessive temperature increase of the filter more safely.
Dans la présente invention, en diminuant la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement entrant, la quantité d'air d'admission dans le moteur à combustion interne peut être diminuée, en plus d'effectuer l'injection auxiliaire de carburant et/ou l'ajout de carburant au gaz d'échappement. En diminuant la quantité d'air d'admission dans le moteur à combustion interne, la quantité d'injection auxiliaire de carburant et/ou la quantité d'ajout de carburant au gaz d'échappement afin de réduire la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement entrant peut être rendue petite. De ce fait, la dégradation de la consommation de carburant et l'émission de composants de carburant imbrûlés peuvent être limitées de façon plus sûre. In the present invention, by decreasing the oxygen concentration in the exhaust gas entering, the amount of intake air in the internal combustion engine can be decreased, in addition to performing the auxiliary fuel injection and / or or adding fuel to the exhaust. By decreasing the amount of intake air in the internal combustion engine, the amount of auxiliary fuel injection and / or the amount of fuel addition to the exhaust gas to reduce the oxygen concentration in the gas Incoming exhaust can be made small. As a result, the degradation of fuel consumption and the emission of unburnt fuel components can be more safely limited.
Les buts, caractéristiques et avantages de la présente invention qui précèdent ainsi que d'autres deviendront plus facilement évidents pour l'homme de l'art d'après la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation préféré de la présente invention pris conjointement aux dessins annexés. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une vue représentant de façon simplifiée la conception simplifiée d'un moteur à combustion interne conforme à un mode de réalisation de la présente invention, de ses systèmes d'admission et d'échappement et de son système de commande. The foregoing and other objects, features, and advantages of the present invention will become more readily apparent to those skilled in the art from the following detailed description of a preferred embodiment of the present invention taken in conjunction with the present invention. in the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view schematically showing the simplified design of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, its intake and exhaust systems and its fuel system. ordered.
La figure 2 est un organigramme d'un programme de commande 10 de limitation d'augmentation de température excessive du filtre dans un mode de réalisation de la présente invention. Fig. 2 is a flowchart of an excessive temperature increase control control program 10 of the filter in one embodiment of the present invention.
DESCRIPTION DU MODE DE REALISATION PREFERE DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT
Dans ce qui suit, un mode de réalisation du système de purification de gaz d'échappement destiné à un moteur à combustion interne conforme à la présente invention sera décrit en faisant référence aux dessins annexés. In the following, an embodiment of the exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Ici, la description s'intéressera au cas où la présente invention est appliquée à un moteur diesel destiné à entraîner des véhicules. La figure 1 est une vue représentant la conception simplifiée d'un moteur à combustion interne conforme à ce mode de réalisation, de ses systèmes d'admission et d'échappement et de son système de commande. Here, the description will be directed to the case where the present invention is applied to a diesel engine for driving vehicles. Figure 1 is a view showing the simplified design of an internal combustion engine according to this embodiment, its intake and exhaust systems and its control system.
Le moteur à combustion interne 1 est un moteur diesel destiné à entraîner des véhicules. Le moteur à combustion interne est relié à un conduit d'admission 4 et à un conduit d'échappement 2. Dans le conduit d'admission 4, un papillon des gaz 8 est disposé. Par ailleurs, dans le conduit d'échappement 2, un filtre à particules 3 (qui sera simplement ensuite appelé filtre 3) destiné à recueillir la matière particulaire telle que de la suie contenue dans le gaz d'échappement et un catalyseur d'oxydation 6 disposé en amont du filtre 3 sont prévus. Au lieu de prévoir le catalyseur d'oxydation 6 dans le conduit d'échappement 2 en amont du filtre 3, un catalyseur d'oxydation peut être supporté sur le filtre 3. En tant que catalyseur d'oxydation 6, tout catalyseur présentant une fonction d'oxydation peut être utilisé. Par exemple, le catalyseur d'oxydation 6 peut être un catalyseur de réduction de stockage de NOM. The internal combustion engine 1 is a diesel engine for driving vehicles. The internal combustion engine is connected to an intake duct 4 and to an exhaust duct 2. In the intake duct 4, a throttle valve 8 is disposed. Furthermore, in the exhaust duct 2, a particulate filter 3 (which will simply be called filter 3) to collect the particulate matter such as soot contained in the exhaust gas and an oxidation catalyst 6 arranged upstream of the filter 3 are provided. Instead of providing the oxidation catalyst 6 in the exhaust pipe 2 upstream of the filter 3, an oxidation catalyst can be supported on the filter 3. As the oxidation catalyst 6, any catalyst having a function oxidation can be used. For example, the oxidation catalyst 6 may be a NOM storage reduction catalyst.
Dans le conduit d'échappement 2, un capteur de différence de 40 pression de gaz d'échappement 9, qui fournit en sortie un signal électrique indicatif d'une différence de pression entre les côtés amont et aval du filtre 3, est disposé. A une position dans le conduit d'échappement 2 en aval du filtre 3, un capteur de température de gaz d'échappement 7 est disposé, lequel fournit en sortie un signal indicatif de la température du gaz d'échappement circulant dans le conduit de gaz d'échappement 2. En outre, à une position dans le conduit d'échappement 2 en amont du filtre 3, une vanne d'ajout de carburant 5 est disposée pour ajouter du carburant dans le gaz d'échappement. In the exhaust duct 2, an exhaust gas pressure difference sensor 9, which outputs an electrical signal indicative of a pressure difference between the upstream and downstream sides of the filter 3, is disposed. At a position in the exhaust duct 2 downstream of the filter 3, an exhaust gas temperature sensor 7 is disposed which outputs a signal indicative of the temperature of the exhaust gas flowing in the gas duct. In addition, at a position in the exhaust duct 2 upstream of the filter 3, a fuel addition valve 5 is arranged to add fuel to the exhaust gas.
Une unité de commande électronique ECU 10 est ajoutée au moteur à combustion interne 1 présentant la structure décrite ci-dessus. L'unité ECU 10 est une unité destinée à commander l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 conformément aux conditions de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 ou aux demandes des conducteurs. L'unité ECU 10 est reliée à divers capteurs tels que le capteur de différence de pression de gaz d'échappement 9, le capteur de température de gaz d'échappement 7, un capteur de position de vilebrequin 11 qui fournit en sortie un signal électrique indicatif de la position angulaire du vilebrequin, et un capteur de position d'accélérateur 12 qui fournit en sortie un signal électrique indicatif de la position de l'accélérateur. Les signaux fournis en sortie depuis les divers capteurs sont appliqués en entrée à l'unité ECU 10. L'unité ECU 10 estime la quantité de matière particulaire se déposant sur le filtre 3 (qui sera ensuite appelée quantité de dépôt de matière PM) sur la base de la valeur de sortie du capteur de différence de pression de gaz d'échappement 9 et estime la température du filtre 3 sur la base de la valeur de sortie du capteur de température de gaz d'échappement 7. En outre, l'unité ECU 10 obtient le nombre de tours du moteur du moteur à combustion interne 1 d'après la valeur de sortie du capteur de position de vilebrequin 11, et obtient la charge de moteur du moteur à combustion interne 1 d'après la valeur de sortie du capteur de position d'accélérateur 12. L'unité ECU 10 est également électriquement reliée à la vanne d'ajout de carburant 5 et aux injecteurs de carburant du moteur à combustion interne 1, etc. Donc, ils sont commandés par l'unité ECU 10. An ECU electronic control unit 10 is added to the internal combustion engine 1 having the structure described above. The ECU unit 10 is a unit for controlling the operating state of the internal combustion engine 1 in accordance with the operating conditions of the internal combustion engine 1 or the demands of the drivers. The ECU unit 10 is connected to various sensors such as the exhaust gas pressure difference sensor 9, the exhaust gas temperature sensor 7, a crankshaft position sensor 11 which outputs an electrical signal. indicative of the angular position of the crankshaft, and an accelerator position sensor 12 which outputs an electrical signal indicative of the position of the accelerator. The signals output from the various sensors are inputted to the ECU 10. The ECU 10 estimates the amount of particulate material deposited on the filter 3 (which will then be referred to as the PM material deposition amount). the basis of the output value of the exhaust gas pressure difference sensor 9 and estimates the temperature of the filter 3 on the basis of the output value of the exhaust gas temperature sensor 7. In addition, the ECU unit 10 obtains the number of engine revolutions of the internal combustion engine 1 from the output value of the crankshaft position sensor 11, and obtains the engine load of the internal combustion engine 1 from the output value the accelerator position sensor 12. The ECU 10 is also electrically connected to the fuel addition valve 5 and the fuel injectors of the internal combustion engine 1, etc. So, they are controlled by the ECU 10.
Dans ce mode de réalisation, lorsque la quantité de la matière particulaire se déposant sur le filtre 3 devient supérieure ou égale à une quantité de dépôt spécifiée, l'unité ECU 10 provoque une injection auxiliaire de carburant dans le moteur à combustion interne 1 et un ajout de carburant au gaz d'échappement par l'intermédiaire de la vanne d'ajout de carburant 5 pour augmenter la température du filtre 3 en exécutant ainsi un processus de régénération de filtre où la matière particulaire se déposant sur le filtre 3 est oxydée et enlevée. Dans ce cas, la quantité de dépôt spécifiée est une quantité inférieure à la quantité qui implique le risque tel que la température du filtre 3 puisse être élevée excessivement par la chaleur générée par l'oxydation de la matière particulaire. La quantité de dépôt spécifiée est déterminée par avance par expérimentations, etc. Lorsque l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 entre dans un état de fonctionnement au ralenti durant le processus de régénération du filtre décrit ci-dessus, le débit du gaz d'échappement augmentera. Dans ce cas, la quantité de la chaleur éliminée diminuera en conséquence, et il y aura le risque que la température du filtre 3 augmente excessivement. Au vu de cela, dans ce mode de réalisation, lorsque l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 passe au fonctionnement au ralenti durant le processus de régénération du filtre, un processus de commande de limitation d'augmentation de température excessive du filtre destiné à limiter une augmentation de température excessive du filtre 3 est exécuté. In this embodiment, when the amount of the particulate material deposited on the filter 3 becomes greater than or equal to a specified deposit amount, the ECU 10 causes an auxiliary fuel injection into the internal combustion engine 1 and a adding fuel to the exhaust gas via the fuel addition valve 5 to increase the temperature of the filter 3 thereby performing a filter regeneration process where the particulate matter deposited on the filter 3 is oxidized and removed. In this case, the amount of deposit specified is less than the amount that involves the risk that the temperature of the filter 3 may be excessively high by the heat generated by the oxidation of the particulate matter. The amount of deposit specified is determined in advance by experiments, etc. When the operating state of the internal combustion engine 1 enters an idle state of operation during the filter regeneration process described above, the exhaust gas flow rate will increase. In this case, the amount of heat removed will decrease accordingly, and there will be the risk that the temperature of the filter 3 will increase excessively. In view of this, in this embodiment, when the operating state of the internal combustion engine 1 goes into idle operation during the filter regeneration process, a control process of excessive temperature increase limitation of the filter intended to limit an excessive temperature increase of the filter 3 is executed.
Ensuite, le processus de commande de limitation d'augmentation de température excessive du filtre sera décrit en faisant référence à la figure 2. Dans ce mode de réalisation, ce processus de commande sera exécuté lorsque l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 passe au fonctionnement au ralenti tandis que le processus de régénération du filtre est en cours d'exécution. La figure 2 est un organigramme d'un programme de commande de limitation d'augmentation de température excessive du filtre. Ce programme est mémorisé dans l'unité ECU 10 à l'avance et est exécuté à intervalles réguliers tandis que le moteur à combustion interne 1 fonctionne. Next, the excessive temperature increase limitation control process of the filter will be described with reference to FIG. 2. In this embodiment, this control process will be executed when the operating state of the internal combustion engine 1 goes idle while the filter regeneration process is running. Fig. 2 is a flowchart of an excessive temperature increase limitation control program of the filter. This program is stored in the ECU 10 in advance and is run at regular intervals while the internal combustion engine 1 is running.
Dans ce sous-programme, tout d'abord à l'étape S101, l'unité ECU 10 détermine si le processus de régénération du filtre est en cours d'exécution ou non. Lorsqu'une détermination affirmative est obtenue à l'étape S101, le déroulement de commande passe à l'étape S102, alors que lorsqu'une détermination négative est obtenue à l'étape S101, l'exécution de ce programme est terminée. In this routine, first in step S101, the ECU 10 determines whether the filter regeneration process is running or not. When an affirmative determination is obtained in step S101, the control flow goes to step S102, whereas when a negative determination is obtained in step S101, the execution of this program is completed.
A l'étape S102, l'unité ECU 10 détermine si l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 passe d'un état de fonctionnement, ayant une charge du moteur supérieure à celle du fonctionnement au ralenti, à un fonctionnement au ralenti, sur la base de la valeur du capteur de position d'accélérateur 12 et ainsi de suite. Lorsqu'une détermination affirmative est obtenue à l'étape S102, le déroulement de commande passe à l'étape S103, alors que lorsqu'une détermination négative est obtenue à l'étape S102, l'exécution de ce programme est terminée. In step S102, the ECU 10 determines whether the operating state of the internal combustion engine 1 changes from an operating state, having an engine load greater than that of the idling operation, to idle operation. based on the value of the accelerator position sensor 12 and so on. When an affirmative determination is obtained in step S102, the control flow goes to step S103, whereas when a negative determination is obtained in step S102, the execution of this program is completed.
A l'étape S103, l'unité ECU 10 détermine si la température T du filtre 3 est actuellement (avant le passage au fonctionnement au ralenti, c'est-àdire au moment du début du passage au fonctionnement au ralenti) supérieure à une température spécifiée TO. La température spécifiée TO est une température telle que lorsque la température actuelle T du filtre 3 est inférieure ou égale à la température spécifiée TO, on peut conclure que même si le processus de régénération du filtre est poursuivi lorsque l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 passe au fonctionnement au ralenti, le risque d'une augmentation de température excessive est faible. Lorsqu'une détermination affirmative est obtenue à l'étape S03, le déroulement de la commande passe à l'étape S104, alors que lorsque qu'une détermination négative est obtenue à l'étape S103, le déroulement de commande passe à l'étape S108 tout en poursuivant le processus de régénération du filtre. A l'étape 5108, l'unité ECU 10 amène l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 à passer au fonctionnement au ralenti, c'est-à-dire que l'unité ECU 10 exécute le programme pour faire passer l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 au fonctionnement au ralenti, et termine ensuite l'exécution de ce programme. In step S103, the ECU 10 determines whether the temperature T of the filter 3 is currently (before the idle operation, that is at the moment of the start of the changeover to idle operation) greater than a temperature. specified TO. The specified temperature TO is a temperature such that when the actual temperature T of the filter 3 is less than or equal to the specified temperature TO, it can be concluded that even if the filter regeneration process is continued when the operating state of the internal combustion 1 goes into idle operation, the risk of an excessive temperature increase is low. When an affirmative determination is obtained in step S03, the progress of the control proceeds to step S104, whereas when a negative determination is obtained in step S103, the control flow proceeds to step S108 while continuing the filter regeneration process. In step 5108, the ECU 10 causes the operating state of the internal combustion engine 1 to switch to idle operation, i.e. the ECU 10 executes the program to run the engine. state of operation of the internal combustion engine 1 to idle operation, and then complete the execution of this program.
A l'étape S104, l'unité ECU 10 estime la quantité de la chaleur éliminée Q lors du passage au fonctionnement au ralenti, sur la base de la différence entre le nombre actuel de tours de moteur du moteur à combustion interne 1 et le nombre de tours de moteur du moteur à combustion interne 1 dans un fonctionnement au ralenti. In step S104, the ECU 10 estimates the amount of heat removed Q during idling operation, based on the difference between the actual number of engine revolutions of the internal combustion engine 1 and the number engine revolutions of the internal combustion engine 1 in idling operation.
Ensuite, le processus de l'unité ECU 10 passe à l'étape 5105, où une quantité de chaleur spécifiée QO est établie sur la base de la température actuelle T du filtre 3 et de la quantité de dépôt de matière PM actuelle. La quantité de chaleur spécifiée QO est une quantité de chaleur telle que si la quantité de la chaleur éliminée lors du passage au fonctionnement au ralenti est supérieure ou égale à la quantité de chaleur spécifiée Q0, dans le cas où le processus de régénération du filtre est arrêté lors du passage au fonctionnement au ralenti, la température du filtre 3 se réduira suffisamment avant le moment où l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 entre dans un état de fonctionnement au ralenti et on peut conclure que le risque d'une augmentation de température excessive du filtre 3 est faible lorsque l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 entre dans un état de fonctionnement au ralenti. A l'étape S105, plus la température actuelle du filtre 3 est élevée, ou bienplus la quantité de dépôt de matière PM actuelle est importante, plus la valeur de la quantité de chaleur spécifiée établie par l'unité ECU 10 est rendue importante. Then, the process of the ECU 10 proceeds to step 5105, where a specified amount of heat QO is set based on the current temperature T of the filter 3 and the amount of current PM material deposition. The specified amount of heat QO is a quantity of heat such that if the amount of heat removed during idling operation is greater than or equal to the specified amount of heat Q0, in the case where the filter regeneration process is stopped during the idling operation, the temperature of the filter 3 will be reduced sufficiently before the moment when the operating state of the internal combustion engine 1 enters a state of idling and it can be concluded that the risk of a Excessive temperature increase of the filter 3 is low when the operating state of the internal combustion engine 1 enters a state of idling. In step S105, the higher the current temperature of the filter 3, or the larger the amount of current PM material deposition, the greater the value of the specified amount of heat set by the ECU 10.
Ensuite, le processus de l'unité ECU 10 passe à l'étape 5106, où une détermination est faite pour savoir si la quantité de chaleur éliminée Q lors du passage au fonctionnement au ralenti estimée à l'étape S104 est inférieure ou non à la quantité de chaleur spécifiée QO établie à l'étape S105. Lorsqu'une détermination affirmative est obtenue à l'étape S106, le déroulement de commande passe à l'étape S107, alors que lorsqu'une détermination négative est obtenue à l'étape S106, le déroulement de commande passe à l'étape S109. Then, the process of the ECU 10 proceeds to step 5106, where a determination is made as to whether the amount of heat removed Q during the idling operation estimated in step S104 is less than or less than the specified amount of heat QO set in step S105. When an affirmative determination is obtained in step S106, the control flow proceeds to step S107, while when a negative determination is obtained in step S106, the control flow proceeds to step S109.
A l'étape S107, l'unité ECU 10 diminue la quantité d'air d'admission en réduisant l'ouverture du papillon des gaz 8 et augmente la quantité d'injection auxiliaire de carburant dans le moteur à combustion interne 1 pour réduire la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement entrant jusqu'à une concentration en oxygène spécifiée RO. La concentration en oxygène spécifiée RO est une concentration en oxygène telle que lorsque la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement 40 entrant diminue à la concentration en oxygène spécifiée RO, l'oxydation de la matière particulaire se déposant sur le filtre est limitée. La concentration en oxygène spécifiée peut être déterminée, par exemple, d'une manière telle que le rapport air-carburant du gaz d'échappement entrant devient un rapport air- carburant stoechiométrique ou un rapport air-carburant riche. Dans le processus ci-dessus, au lieu d'augmenter la quantité d'injection auxiliaire de carburant ou bien en plus d'augmenter celle-ci, la quantité d'ajout de carburant par l'intermédiaire de la vanne d'ajout de carburant peut être augmentée. In step S107, the ECU 10 decreases the amount of intake air by reducing the opening of the throttle valve 8 and increases the amount of auxiliary fuel injection in the internal combustion engine 1 to reduce the amount of fuel. oxygen concentration in the exhaust gas entering to a specified oxygen concentration RO. The oxygen concentration specified RO is an oxygen concentration such that as the oxygen concentration in the ingoing exhaust gas decreases to the specified oxygen concentration RO, the oxidation of the particulate matter settling on the filter is limited. The specified oxygen concentration can be determined, for example, in such a way that the air-fuel ratio of the incoming exhaust gas becomes a stoichiometric air-fuel ratio or a rich air-fuel ratio. In the above process, instead of increasing the amount of auxiliary fuel injection or in addition to increasing it, the amount of fuel addition through the fuel addition valve can be increased.
Ensuite, le processus de l'unité ECU 10 passe à l'étape S108. A l'étape S108, l'unité ECU 10 fait passer l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 au fonctionnement au ralenti, c'est-à-dire que l'unité ECU 10 exécute le programme pour faire passer l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 au fonctionnement au ralenti, et termine l'exécution de ce programme. Then, the process of the ECU 10 proceeds to step S108. In step S108, the ECU 10 changes the operating state of the internal combustion engine 1 to idle operation, i.e., the ECU 10 executes the program to pass the operating state of the internal combustion engine 1 to idle operation, and terminates the execution of this program.
Par ailleurs, à l'étape S109, l'unité ECU 10 suspend l'injection auxiliaire de carburant dans le moteur à combustion interne 1 et l'ajout du carburant par l'intermédiaire de la vanne d'ajout de carburant 5 pour mettre fin au processus de régénération du carburant. Furthermore, in step S109, the ECU 10 suspends the auxiliary fuel injection into the internal combustion engine 1 and the addition of fuel via the fuel addition valve 5 to terminate the fuel regeneration process.
Ensuite, le processus de l'unité ECU 10 passe à l'étape S108 sans exécuter un processus pour réduire la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement entrant comme celui exécuté à l'étape S107. A l'étape S108, l'unité ECU 10 fait passer l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 au fonctionnement au ralenti, c'est-à-dire que l'unité ECU 10 exécute le programme pour faire passer l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 au fonctionnement au ralenti et termine l'exécution de ce programme. Then, the process of the ECU 10 proceeds to step S108 without performing a process to reduce the oxygen concentration in the incoming exhaust gas as that performed in step S107. In step S108, the ECU 10 changes the operating state of the internal combustion engine 1 to idle operation, i.e., the ECU 10 executes the program to pass the state of operation of the internal combustion engine 1 at idling and terminates the execution of this program.
Comme cela a été décrit dans ce qui précède, dans le processus de commande de limitation d'augmentation de température excessive du filtre conforme à ce mode de réalisation, dans le cas où l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 passe au fonctionnement au ralenti durant le processus de régénération du filtre, au moins l'une de la quantité d'injection auxiliaire de carburant et de la quantité du carburant ajouté au gaz d'échappement est augmentée uniquement lorsque la quantité de la chaleur éliminée Q lors du passage au fonctionnement au ralenti est inférieure à la quantité de chaleur spécifiée Q0. Grâce à ce processus de commande, la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement entrant est réduite à un degré tel que l'oxydation de la matière particulaire se déposant sur le filtre 3 peut être limitée. As has been described in the foregoing, in the process of controlling excessive temperature increase limitation of the filter according to this embodiment, in the case where the operating state of the internal combustion engine 1 goes into operation. at idle during the regeneration process of the filter, at least one of the amount of auxiliary fuel injection and the amount of fuel added to the exhaust gas is increased only when the amount of heat removed Q during the passage idle operation is less than the specified amount of heat Q0. Through this control process, the oxygen concentration in the incoming exhaust gas is reduced to a degree that the oxidation of the particulate matter settling on the filter 3 can be limited.
Donc, une augmentation de température excessive du filtre 3 est limitée. Therefore, an excessive temperature increase of the filter 3 is limited.
Par ailleurs, dans le cas où l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 passe au fonctionnement au ralenti durant le processus de régénération du filtre et où la quantité de la chaleur éliminée Q lors du passage au fonctionnement au ralenti est supérieure ou égale à la quantité de chaleur spécifiée Q0, la température du filtre 3 peut être diminuée uniquement en emportant la chaleur générée par l'oxydation de la matière particulaire avec le gaz d'échappement. Par conséquent, ni l'injection auxiliaire de carburant, ni l'ajout de carburant au gaz d'échappement n'est effectuée. De ce fait, une dégradation de la consommation de carburant ou bien une augmentation de l'émission de composants de carburant imbrûlés peut être limitée. On the other hand, in the case where the operating state of the internal combustion engine 1 goes to idle operation during the filter regeneration process and the amount of the heat removed Q during the change to idle operation is greater than or equal to at the specified amount of heat Q0, the temperature of the filter 3 can be reduced only by taking away the heat generated by the oxidation of the particulate matter with the exhaust gas. Therefore, neither the auxiliary fuel injection nor the addition of fuel to the exhaust gas is performed. As a result, a deterioration in fuel consumption or an increase in the emission of unburnt fuel components can be limited.
D'après ce qui précède, conformément à ce mode de réalisation, il est possible de limiter une augmentation de température excessive du filtre 3 tout en évitant une dégradation de la consommation de carburant et en limitant l'émission de composants de carburant imbrûlés. From the above, according to this embodiment, it is possible to limit an excessive temperature increase of the filter 3 while avoiding a degradation of the fuel consumption and by limiting the emission of unburnt fuel components.
Dans ce mode de réalisation, plus la température du filtre 3 est élevée ou bien plus la quantité de dépôt de matière PM est importante au moment où l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 commence à passer au fonctionnement au ralenti, plus la valeur de la quantité de chaleur spécifiée QO devient importante. En d'autres termes, plus la température du filtre 3 est basse ou bien plus la quantité de dépôt de matière PM est faible au moment où l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 commence à passer au fonctionnement au ralenti, plus la valeur de la quantité de chaleur spécifiée QO est diminuée. In this embodiment, the higher the temperature of the filter 3 or the greater the amount of PM material deposition at the moment the operating state of the internal combustion engine 1 starts to idle, the higher the value of the specified amount of heat QO becomes important. In other words, the lower the temperature of the filter 3, or the lower the amount of PM material deposition at the moment when the operating state of the internal combustion engine 1 starts to run at idle, the lower the value of the specified amount of heat QO is decreased.
Par conséquent, la dégradation de la consommation de carburant peut être évitée et une augmentation de l'émission des composants de carburant imbrûlés peut être limitée de façon plus sûre. Donc, il est possible de limiter un augmentation de 40 température excessive du filtre 3 de façon fiable. As a result, the degradation of fuel consumption can be avoided and an increase in the emission of unburnt fuel components can be more safely limited. Therefore, it is possible to limit an excessive temperature increase of the filter 3 reliably.
Dans ce mode de réalisation, l'injection auxiliaire de carburant peut être exécutée sous la forme d'une injection de type VIGOM ou d'une postinjection. L'injection de type VIGOM est une injection qui est effectuée à proximité du point mort haut lors de la course d'échappement, et la post-injection est une injection qui est effectuée après l'injection de carburant principale. Ceci est dû au fait que le carburant injecté par injection de type VIGOM et la post-injection est difficilement soumis à une combustion dans le moteur à combustion interne 1. In this embodiment, the auxiliary fuel injection can be performed in the form of a VIGOM type injection or a postinjection. VIGOM-type injection is an injection that is performed near the top dead center during the exhaust stroke, and the post-injection is an injection that is performed after the main fuel injection. This is due to the fact that the fuel injected by injection type VIGOM and the post-injection is hardly subject to combustion in the internal combustion engine 1.
Une raison supplémentaire est que lorsque l'injection de type VIGOM est effectuée, l'aptitude à l'allumage dans la chambre à combustion est améliorée et donc la réduction de la quantité d'air d'admission est facilitée. A further reason is that when the VIGOM type injection is performed, the ignition ability in the combustion chamber is improved and thus the reduction of the amount of intake air is facilitated.
Bien que dans le processus de régénération du filtre de ce mode de réalisation la température du filtre 3 soit augmentée en effectuant l'injection auxiliaire de carburant dans le moteur à combustion interne 1 et l'ajout de carburant au gaz d'échappement par l'intermédiaire de la vanne d'ajout de carburant 5, un dispositif de chauffage ou autre destiné à chauffer le filtre 3 peut être prévu et le processus de régénération du filtre peut être réalisé en chauffant le filtre 3 pour augmenter sa température. Dans ce cas, à l'étape 5109 du programme de commande de limitation d'augmentation de température excessive du filtre indiqué sur la figure 2, le processus de régénération du filtre est interrompu en arrêtant le chauffage du filtre 3 grâce au dispositif de chauffage. En outre, à l'étape 5107 du programme de commande de limitation d'augmentation de température excessive du filtre indiqué sur la figure 2, le chauffage du filtre 3 par un dispositif de chauffage est arrêté et en outre la quantité d'air d'admission est diminuée et l'injection auxiliaire de carburant (et/ou l'ajout de carburant au gaz d'échappement) est effectuée pour diminuer la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement entrant jusqu'à la concentration en oxygène spécifiée RO. Although in the filter regeneration process of this embodiment the temperature of the filter 3 is increased by performing the auxiliary fuel injection in the internal combustion engine 1 and the addition of fuel to the exhaust gas by the intermediate of the fuel addition valve 5, a heater or the like for heating the filter 3 can be provided and the regeneration process of the filter can be achieved by heating the filter 3 to increase its temperature. In this case, in step 5109 of the excessive temperature increase control program of the filter indicated in FIG. 2, the filter regeneration process is interrupted by stopping the heating of the filter 3 by means of the heating device. In addition, at step 5107 of the excessive temperature increase control program of the filter indicated in FIG. 2, the heating of the filter 3 by a heating device is stopped and furthermore the amount of air of intake is decreased and auxiliary fuel injection (and / or the addition of fuel to the exhaust gas) is performed to decrease the oxygen concentration in the incoming exhaust gas to the specified oxygen concentration RO.
Avec le système de purification de gaz d'échappement destiné à un moteur à combustion interne conforme à la présente invention, dans le moteur à combustion interne ayant le filtre dans son conduit d'échappement, il est possible de limiter une augmentation de température excessive d'un filtre tout en évitant la dégradation de la consommation de carburant et en limitant l'émission des composants de carburant imbrûlés. With the exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention, in the internal combustion engine having the filter in its exhaust duct, it is possible to limit an excessive temperature increase of a filter while avoiding degradation of fuel consumption and limiting the emission of unburned fuel components.
Tandis que l'invention a été décrite en fonction d'un mode de réalisation préféré, l'homme de l'art se rendra compte que l'invention peut être mise en pratique avec des modifications en restant dans l'esprit et la portée des revendications annexées. While the invention has been described in terms of a preferred embodiment, it will be appreciated by those skilled in the art that the invention may be practiced with modifications within the spirit and scope of the invention. appended claims.
REVENDICATIONS
1. Système de purification de gaz d'échappement destiné à un moteur à combustion interne (1), comprenant: un filtre (3) disposé dans un conduit d'échappement (2) destiné à recueillir la matière particulaire contenue dans le gaz d'échappement, un catalyseur (6) ayant une fonction d'oxydation, ledit catalyseur (6) étant prévu dans au moins l'un de l'état supporté sur ledit filtre (3) et de l'état disposé dans ledit conduit d'échappement (2) en amont dudit filtre (3), un moyen de régénération de filtre (5) destiné à, lorsque la quantité de matière particulaire se déposant sur ledit filtre (3) devient supérieure ou égale à une quantité de dépôt spécifiée, augmenter la température dudit filtre (3) pour oxyder et éliminer la matière particulaire se déposant sur ledit filtre (3), et un moyen d'estimation de quantité de chaleur éliminée (10) destiné à estimer, lorsque l'état de fonctionnement dudit moteur à combustion interne (1) passe à un fonctionnement au ralenti, tandis que la matière particulaire se déposant sur ledit filtre (3) est oxydée et éliminée par ledit moyen de régénération de filtre (5), la quantité de chaleur éliminée, c'est-à-dire la quantité de chaleur emportée avec le gaz d'échappement jusqu'au moment où l'état de fonctionnement dudit moteur à combustion interne (1) entre dans un état de fonctionnement au ralenti, parmi la quantité de chaleur générée par oxydation de la matière particulaire, sur la base de la différence entre le nombre de tours du moteur au moment du début du passage au fonctionnement au ralenti et le nombre de tours du moteur dans le fonctionnement au ralenti, où lorsque l'état de fonctionnement dudit moteur à combustion interne (1) passe au fonctionnement au ralenti, tandis que la matière particulaire se déposant sur ledit filtre (3) est oxydée et enlevée par ledit moyen de régénération de filtre (5), si la quantité de la chaleur éliminée estimée par ledit moyen d'estimation de chaleur éliminée (10) est supérieure ou égale à une quantité de chaleur spécifiée, l'élimination de la matière particulaire dudit filtre (3) par ledit moyen de régénération de filtre (5) est uniquement arrêté, et si la 21 2860837 quantité de la chaleur éliminée estimée par ledit moyen d'estimation de chaleur éliminée (10) est inférieure à ladite quantité de chaleur spécifiée, la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement circulant dans ledit filtre (3) est réduite jusqu'à un degré tel que l'oxydation de la matière particulaire se déposant sur le filtre (3) est limitée, par au moins l'un d'une injection auxiliaire de carburant qui est exécutée dans ledit moteur à combustion interne (1) durant une période autre que l'injection de carburant principale et d'un ajout de carburant au gaz d'échappement où le carburant est ajouté dans le gaz d'échappement en amont dudit filtre (3). An exhaust purification system for an internal combustion engine (1), comprising: a filter (3) disposed in an exhaust duct (2) for collecting the particulate matter contained in the exhaust gas; exhaust, a catalyst (6) having an oxidation function, said catalyst (6) being provided in at least one of the state supported on said filter (3) and the state disposed in said exhaust pipe (2) upstream of said filter (3), filter regeneration means (5) for, when the amount of particulate matter deposited on said filter (3) becomes greater than or equal to a specified deposit amount, increasing the temperature of said filter (3) for oxidizing and removing particulate matter deposited on said filter (3), and heat quantity estimation means (10) for estimating, when the operating state of said combustion engine internal (1) goes to a functio idling, while the particulate material deposited on said filter (3) is oxidized and removed by said filter regeneration means (5), the amount of heat removed, i.e. the amount of heat carried away with the exhaust gas until the operating state of said internal combustion engine (1) enters an idle state of operation, from the amount of heat generated by oxidation of the particulate material, based on the difference between the number of engine revolutions at the start of idling and the number of engine revolutions in idling operation, or when the operating state of the internal combustion engine (1) changes to operation at idle, while the particulate material deposited on said filter (3) is oxidized and removed by said filter regeneration means (5), if the amount of heat removed estimated by the the eliminated heat estimation means (10) is greater than or equal to a specified amount of heat, the removal of particulate matter from said filter (3) by said filter regeneration means (5) is stopped only, and if the amount of heat removed estimated by said removed heat estimation means (10) is less than said specified amount of heat, the oxygen concentration in the exhaust gas flowing through said filter (3) is reduced to to a degree that the oxidation of the particulate matter deposited on the filter (3) is limited by at least one of an auxiliary fuel injection which is performed in said internal combustion engine (1) during a period other than the main fuel injection and an addition of fuel to the exhaust gas where the fuel is added to the exhaust gas upstream of said filter (3).
2. Système de purification de gaz d'échappement destiné à un moteur à combustion interne selon la revendication 1, dans lequel plus la température dudit filtre (3) au moment où l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne (1) commence à passer au fonctionnement au ralenti est élevée ou bien plus la quantité de la matière particulaire se déposant sur ledit filtre (3) au moment où l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne (1) commence à passer au fonctionnement au ralenti est importante, plus la valeur de ladite quantité de chaleur spécifiée est rendue importante. An exhaust purification system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the temperature of said filter (3) at the moment when the operating state of the internal combustion engine (1) starts to switching to idle operation is high or the amount of particulate material deposited on said filter (3) when the operating state of the internal combustion engine (1) starts to run at idle is important, the greater the value of said specified amount of heat is made important.
3. Système de purification de gaz d'échappement destiné à un moteur à combustion interne selon la revendication 1 ou 2, dans lequel dans le cas où ledit moyen de régénération de filtre (5) est conçu pour augmenter la température dudit filtre (3) par au moins l'un de ladite injection auxiliaire de carburant ou dudit ajout du carburant au gaz d'échappement, lorsque l'élimination de la matière particulaire dudit filtre (3) doit être arrêtée, ladite injection auxiliaire de carburant et ledit ajout de carburant au gaz d'échappement sont arrêtés, et lorsque la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement circulant dans ledit filtre (3) doit être réduite à un degré tel que l'oxydation de la matière particulaire se déposant sur le filtre (3) est limitée, la quantité de l'injection auxiliaire de carburant ou la quantité d'ajout de carburant en gaz d'échappement est augmentée. An exhaust purification system for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein in the case where said filter regeneration means (5) is adapted to increase the temperature of said filter (3). by at least one of said auxiliary fuel injection or said addition of the fuel to the exhaust gas, when removal of particulate matter from said filter (3) is to be stopped, said auxiliary fuel injection and said fuel addition to the exhaust gas are stopped, and when the oxygen concentration in the exhaust gas flowing in said filter (3) is to be reduced to a degree such that the oxidation of the particulate matter settling on the filter (3) is limited, the amount of the auxiliary fuel injection or the amount of fuel addition to the exhaust gas is increased.
1. Système de purification de gaz d'échappement destiné à un moteur à combustion interne selon la revendication 1 ou 2, dans lequel dans le cas où ledit moyen de régénération de filtre (5) est conçu pour augmenter la température dudit filtre (3) en chauffant le filtre (3) à l'aide d'un dispositif de chauffage, lorsque l'élimination de la matière particulaire dudit filtre (3) doit être arrêtée ou lorsque la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement circulant dans ledit filtre (3) doit être réduite à un degré tel que l'oxydation de la matière particulaire se déposant sur le filtre (3) est limitée par au moins l'un de ladite injection auxiliaire de carburant ou dudit ajout de carburant au gaz d'échappement, le chauffage dudit filtre (3) par ledit dispositif de chauffage est arrêté. An exhaust purification system for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein in the case where said filter regeneration means (5) is adapted to increase the temperature of said filter (3). by heating the filter (3) by means of a heating device, when the removal of particulate matter from said filter (3) is to be stopped or when the concentration of oxygen in the exhaust gas flowing in said filter (3) shall be reduced to such a degree that the oxidation of particulate matter on the filter (3) is limited by at least one of the said auxiliary fuel injection or the addition of fuel to the exhaust gas the heating of said filter (3) by said heater is stopped.