FR2875303A1 - Capteur pour determiner la concentration d'au moins un composant gazeux et procede de gestion d'un tel capteur - Google Patents

Capteur pour determiner la concentration d'au moins un composant gazeux et procede de gestion d'un tel capteur Download PDF

Info

Publication number
FR2875303A1
FR2875303A1 FR0552748A FR0552748A FR2875303A1 FR 2875303 A1 FR2875303 A1 FR 2875303A1 FR 0552748 A FR0552748 A FR 0552748A FR 0552748 A FR0552748 A FR 0552748A FR 2875303 A1 FR2875303 A1 FR 2875303A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
sensor
plasma field
sensor element
gas
exhaust gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR0552748A
Other languages
English (en)
Inventor
Rainer Strohmaier
Bernhard Kamp
Jan Bahlo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of FR2875303A1 publication Critical patent/FR2875303A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/007—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring oxygen or air concentration downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/008—Mounting or arrangement of exhaust sensors in or on exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2807—Metal other than sintered metal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/08—Safety, indicating, or supervising devices
    • F02B77/085—Safety, indicating, or supervising devices with sensors measuring combustion processes, e.g. knocking, pressure, ionization, combustion flame
    • F02B77/086—Sensor arrangements in the exhaust, e.g. for temperature, misfire, air/fuel ratio, oxygen sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/28—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a plasma reactor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

Capteur (12) pour déterminer la concentration d'au moins un composant gazeux notamment dans les gaz d'échappement provenant de procédés de combustion et en particulier dans les gaz d'échappement de moteurs à combustion interne (10) ainsi que procédé de gestion du capteur (12).En amont de l'élément (20) du capteur (12) dans la direction de passage (26a, 26b) un champ de plasma (24) a un effet ionisant sur le gaz qui passe, d'une part pour régler l'équilibre thermodynamique dans le gaz et d'autre part pour développer des chaînes d'hydrocarbures courtes, uniformes en aval après le champ de plasma (24).Les réactions chimiques sont soutenues par au moins un catalyseur (22a, 22b). Le conditionnement des gaz et le capteur (12) permettent une plus grande précision des mesures.

Description

Domaine de l'invention
La présente invention concerne un capteur pour déterminer la concentration d'au moins un composant gazeux, à l'aide d'un élément de capteur.
L'invention concerne également un procédé de gestion d'un tel capteur.
Etat de la technique Le document DE-200 04 514-U 1 décrit un capteur du type défini ci-dessus comportant un tube protecteur entourant l'élément de capteur. Ce tube est en forme de double tube protecteur. Les deux parties concentriques du tube protecteur définissent une cavité cylindrique chargée d'une matière céramique en forme de fibres en oxyde d'aluminium ou en oxyde de zirconium. Avant d'atteindre l'élément de capteur, le gaz traverse la matière céramique fibreuse qui retient l'humidité des gaz d'échappement si bien que l'humidité ne peut pas se condenser dans la partie intérieure du tube protecteur. On évite ainsi la formation de gouttelettes d'eau de condensation arrivant sur l'élément de capteur et susceptibles de provoquer un choc thermique risquant de faire éclater la matière céramique du capteur.
Le document DE-30 00 993-A1 décrit un capteur pour dé-terminer la concentration en oxygène. Selon ce capteur, l'élément de capteur est couvert d'un capot protecteur en matière frittée poreuse, par exemple en un alliage de nickel très réfractaire. Le capot protecteur assure non seulement la protection de l'élément de capteur vis-à-vis des varia- tions de pression et des variations de température mais également une protection contre l'empoisonnement de l'élément de capteur par exemple par des composés de souffre, de phosphore ou de plomb contenus dans les gaz. La surface du capot tournée vers l'élément de capteur peut être revêtue d'une matière formant catalyseur et assistant le réglage de l'équilibre thermo dynamique dans le gaz.
Le document DE-10 2004 012 928-A1 (non publié antérieu- rement) décrit un capteur du type défini ci-dessus comportant un tube protecteur revêtu d'une matière formant catalyseur. Le catalyseur favorise la conversion des composants gazeux réducteurs comme par exemple le monoxyde de carbone, les hydrocarbures et l'hydrogène avec les compo- sants gazeux oxydants comme par exemple l'oxygène. Le monoxyde de carburant, les hydrocarbures et l'hydrogène peuvent être dégagés dans les gaz d'échappement par une combustion riche pour laquelle le coefficient d'air lambda est inférieur à l'unité.
Les composants gazeux réducteurs peuvent être produits dans les gaz d'échappement également par une combustion maigre cor- respondant à un coefficient d'air lambda supérieur à l'unité si la combustion est incomplète ou si de tels composants gazeux sont intentionnellement introduits dans les gaz d'échappement en aval de l'opération de combustion.
Les composants de carburant brûlés contenus dans les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne peuvent arriver dans les gaz d'échappement par exemple par une post-injection de carburant ou par une pulvérisation intentionnelle. Ces moyens peuvent provoquer le chauffage direct ou indirect des dispositifs de traitement des gaz d'échappement.
Le réglage de l'équilibre thermo dynamique dans les gaz par l'utilisation du catalyseur augmente la précision de mesure du capteur qui peut avoir une sensibilité transversale par exemple vis à vis d'hydrocarbures ou de l'hydrogène.
But de l'invention La présente invention a pour but de développer un capteur pour déterminer la concentration d'au moins un composant gazeux notamment la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement de pro-cédés de combustion de préférence dans le gaz d'échappement de moteurs à combustion interne ainsi qu'un procédé de gestion du capteur permettant une meilleure précision des mesures.
Exposé et avantages de l'invention A cet effet l'invention concerne un capteur du type défini ci-dessus, caractérisé par un champ de plasma en amont de l'élément de capteur du capteur selon la direction de passage du gaz.
L'invention concerne également un procédé de gestion d'un tel capteur.
Le champ de plasma favorise par son effet ionisant des composants gazeux, le réglage de l'équilibre thermo dynamique en aval du champ de plasma dans le sens de passage des gaz.
Dans le cas de gaz par exemple des gaz d'échappement de préférence d'un moteur à combustion interne qui contient par exemple du monoxyde de carbone, des hydrocarbures, et de l'hydrogène comme composants réducteurs du gaz ainsi que de l'oxygène comme composant oxy- dant, l'oxygène libre oxyde très largement les composants réducteurs du gaz. La sensibilité transversale du capteur vis-à-vis des composants gazeux réducteurs ne peut plus dans ces conditions se développer.
L'effet ionisant du champ de plasma développe de courtes chaînes d'hydrocarbures, uniformes en partant de chaînes d'hydrocarbures de longueurs variables. On augmente ainsi également la précision de mesure du capteur qui peut être détériorée par des vitesses de diffusion différentes des diverses chaînes d'hydrocarbures de longueurs différentes dans l'élément de capteur.
Selon un développement, l'élément de capteur comporte un tube protecteur qui l'entoure et reçoit le champ de plasma. Le tube protecteur évite d'une part le refroidissement de l'élément de capteur le cas échéant chauffé et évite d'autre part une sollicitation accidentelle de l'élément de capteur notamment par des particules entraînées dans la veine de gaz.
Un développement avantageux prévoit l'installation d'au moins un catalyseur en aval du champ de plasma. Le catalyseur favorise les réactions développant l'équilibre thermodynamique dans le gaz. Le catalyseur soutient en outre le développement de chaînes d'hydrocarbures courtes, uniformes. Dans la mesure où il y a un tube protecteur, le catalyseur peut être réalisé comme revêtement sur la face intérieure du tube protecteur. En variante ou en plus, le catalyseur peut être réalisé comme revêtement de l'élément de capteur. En outre le catalyseur peut être installé dans l'élément de capteur, selon une variante ou en complément des caractéristiques ci-dessus.
D'autres développements concernent le champ de plasma. Selon un développement on peut prévoir plusieurs paires d'électrodes entre lesquelles se développe chaque fois un champ de plasma. Cette caractéristique permet de réduire les tensions d'allumage et de combustion du plasma. Un autre développement prévoit un revêtement céramique des électrodes pour former une décharge barrière diélectrique.
Avantageusement la distance entre les électrodes d'une paire d'électrodes est comprise dans une plage entre 0,5 mm et 3 mm, et l'élément de capteur est conçu pour saisir la concentration d'oxygène du gaz.
Le procédé de gestion du capteur selon l'invention est prévu avantageusement pour saisir la concentration en oxygène dans les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne; ce procédé prévoit de développer le champ de plasma en fonction de l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne. Ce moyen permet de minimiser la consommation d'énergie pour développer le champ de plasma.
Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre l'environnement technique dans lequel s'utilise un capteur selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe simplifiée du capteur selon l'invention.
Description d'un mode de réalisation de l'invention La figure 1 montre un moteur à combustion interne 10 dont la partie aspiration comporte un capteur d'air 11 et dont la partie des gaz d'échappement est équipée d'un capteur 12 ainsi que d'un dispositif de traitement des gaz d'échappement 13. Le capteur d'air fournit un signal d'air mL à une commande 15; le capteur 12 fournit un signal de capteur lam. Le moteur à combustion interne 10 fournit à la commande n le signal de vitesse de rotation ou signal de régime (n). La commande 15 reçoit en outre un signal de consigne de couple MFa. La commande 15 fournit un signal de dosage de carburant mK au moteur à combustion interne 10.
La commande fournit le signal de carburant mK à un dis-positif d'injection de carburant non détaillé du moteur à combustion in-terne 10 en fonction d'au moins une valeur de consigne de couple MFa déduite de la pédale d'accélérateur non détaillée du véhicule automobile également non détaillé. Le cas échéant, le signal de carburant mK dépend en outre du signal d'air mL et/ou du signal de capteur lam et/ou du signal de vitesse de rotation ou signal de régime (n).
La figure 2 est une coupe simplifiée du capteur 12. Le capteur 12 comporte un élément de capteur 20 logé dans un tube protecteur 21 dont la face intérieure est munie d'un catalyseur 22a, 22b. Plusieurs paires d'électrodes 23a, 23b sont prévues dans le tube protecteur 21, entre lesquelles se développe un champ de plasma 24. Les paires d'électrodes 23a, 23b sont reliées à une source de tension alternative 25. Les flèches tracées à la figure 2 indiquent la direction d'écoulement 26a, 26b du gaz en amont et en aval du champ de plasma 24. Après avoir tra- versé le champ de plasma 24 et être passé sur le catalyseur 22a, 22b, le gaz arrive sur l'élément de capteur 20 pour finalement quitter le tube protecteur 21 par les orifices 28a, 28b.
Le dispositif de traitement des gaz d'échappement 13 est constitué par exemple par un catalyseur et/ou un filtre à particules. Les gaz d'échappement arrivant dans la zone des gaz d'échappement du moteur à combustion interne 10 peuvent contenir des composants réduc- teurs comme par exemple du monoxyde de carburant, des hydrocarbures et de l'hydrogène ainsi que des composants oxydants comme par exemple de l'oxygène.
Le capteur 12 est par exemple réalisé pour saisir la teneur en oxygène des gaz d'échappement du moteur à combustion interne 10. Le capteur 12 peut avoir une sensibilité transversale vis à vis de composants réducteurs des gaz d'échappement. En outre le capteur 12 peut présenter un comportement dépendant des longueurs de chaînes variables des hydrocarbures contenus dans les gaz d'échappement et reposant sur des vitesses de diffusion différentes liées aux différentes longueurs de chaînes dans l'élément de capteur 20.
Le moteur à combustion interne 10 peut travailler dans des modes de fonctionnement différents. De tels modes ou états de fonctionnement sont prédéfinis notamment du point de vue du conditionnement du dispositif de traitement des gaz d'échappement 13.
Une combustion riche avec un coefficient d'air lambda inférieur à l'unité est prévue par exemple pour régénérer un catalyseur accumulateur d'oxydes NOx. Une combustion riche avec un coefficient d'air inférieur à l'unité peut en outre être prédéfinie pour le chauffage direct ou indirect du dispositif de traitement des gaz d'échappement 13 par exemple d'un catalyseur ou d'un filtre à particules.
Dans le cas du chauffage direct, les composants combustibles des gaz d'échappement passent sur un revêtement catalytique du dispositif de traitement des gaz d'échappement pour être oxydés par l'oxygène présent soit celui contenu comme oxygène résiduel dans les gaz d'échappement soit celui introduit dans les gaz d'échappement par une alimentation en air secondaire. La réaction exothermique favorisée par le revêtement catalytique chauffe le dispositif de traitement des gaz d'échappement 13 d'une manière directe.
Dans le cas du chauffage indirect, les composants combus- tibles des gaz d'échappement sont oxydés par un catalyseur d'oxydation non détaillé, prévu par exemple en amont du dispositif de traitement des gaz d'échappement 13 qu'il faut chauffer et la réaction exothermique con- duit dans le catalyseur d'oxydation au chauffage des gaz d'échappement pour chauffer directement le dispositif de traitement des gaz d'échappement 13.
On peut en outre prévoir une combustion maigre en soit dans le moteur à combustion interne 10 avec un coefficient d'air, lambda supérieur à l'unité et alors les composants réducteurs des gaz d'échappement sont introduits par exemple par une post-injection de carburant à l'intérieur du moteur ou par une pulvérisation précise dans les gaz d'échappement.
Par des essais on a constaté que le champ de plasma 24 fa- vorise le réglage de l'équilibre thermodynamique en aval du champ de plasma 24 dans la direction de passage par action ionisante des différents composants des gaz qui est en moyenne maigre mais contient néanmoins encore des composants réducteurs. L'élément de capteur 20 installé en aval du champ de plasma 24 dans le sens de passage des gaz est ainsi sollicité d'une part avec moins d'oxygène et d'autre part avec des composants gazeux considérablement moins oxydants. La sensibilité transversale éventuelle vis à vis des composants gazeux oxydants dans l'élément de capteur 20 ne se répercute plus dans ces conditions sur le signal de capteur lam.
Dans le cas d'un gaz maigre qui contient seulement peu de composants réducteurs, le champ de plasma 24 soutient le réglage pratiquement total de l'équilibre thermodynamique dans les gaz en aval du champ de plasma 24 si bien que pour une telle composition des gaz on augmentera la précision de mesure du capteur 12.
Dans un gaz moyennement riche avec de nombreux composants gazeux réducteurs et qui contient toujours de l'oxygène, le champ de plasma 24 favorise également le réglage de l'équilibre thermo dynamique dans les gaz en aval du champ de plasma 24 de sorte que le signal de capteur lam traduit une mesure du manque d'oxygène avec une grande précision.
Dans le cas d'un gaz riche qui ne contient que peu d'oxygène, le champ de plasma 24 favorise de nouveau le réglage pratiquement total de l'équilibre thermodynamique en aval du champ de plasma 24 si bien que pour une telle composition, la précision de mesure du capteur 12 sera augmentée.
De façon générale dans le cas d'un gaz contenant des hydrocarbures avec des longueurs de chaînes différentes (indépendamment de la teneur en oxygène) on aura une augmentation considérable de la précision de la mesure du fait que le champ de plasma 24 réduit la longueur des chaînes par action ionisante et assure que cette longueur de chaîne soit aussi réduite que possible et en particulier que les chaînes soient de longueur aussi égale que possible. Ainsi grâce à la longueur de chaîne uniforme, le risque d'erreur du signal de capteur lam fourni par le capteur 12 par des vitesses de diffusion différentes dans l'élément de capteur 20 liées aux longueurs de chaînes différentes des hydrocarbures disparaît ainsi.
Selon un développement particulièrement avantageux du capteur 12 selon l'invention, en aval du champ de plasma 24 on a prévu au moins un catalyseur 22a, 22b qui favorise les réactions pour régler l'équilibre thermo dynamique et le cas échéant le développement d'hydrocarbures avec des longueurs de chaînes aussi uniformes que possible.
Selon un développement, le catalyseur 22a, 22b peut être un composant distinct. Selon un autre développement au moins un catalyseur 22a, 22b est réalisé sous la forme d'un revêtement de la face intérieure du tube protecteur 21.
Selon une autre réalisation en variante ou en complément, le catalyseur se présente sous la forme d'un revêtement de l'élément de capteur 20. Selon une autre réalisation en variante ou en complément, le catalyseur est prévu dans l'élément de capteur 20.
La source de tension alternative 25 développe le champ de plasma 24. Cette source de tension alternative fournit une tension alter- native avec des amplitudes suffisantes pour allumer le plasma 24. Après l'allumage du plasma 24, on peut diminuer directement la tension de la source de tension alternative 25 car la tension de combustion du plasma 24 est inférieure à sa tension d'allumage.
Un premier moyen de réduction de la tension nécessaire à l'allumage et à la combustion prévoit d'installer plus d'une paire d'électrodes 23a, 23b. Comme autre moyen on peut également revêtir les paires d'électrodes 23a, 23b avec une matière céramique pour développer une décharge de barrière diélectrique Comme moyen supplémentaire, on choisit la distance entre les électrodes 23a, 23b aussi faible que possible de préférence comprise entre 0,5 mm et 3 mm pour influencer que faible-ment l'écoulement du gaz.
Un développement prévoit de ne faire fonctionner la source de tension alternative 25 que pour certains états prédéfinis de fonction- nement du moteur à combustion interne 10. Il s'agit de préférence d'états de fonctionnement susceptibles de produire des gaz d'échappement qui ne sont pas à l'équilibre thermodynamique. De préférence on prévoit égale- ment des états de fonctionnement pour lesquels on risque d'avoir une te- neur importante d'hydrocarbure dans les gaz d'échappement et qui ont de façon générale des chaînes de longueurs différentes. Ce moyen permet ainsi de développer le champ de plasma 24 avec une consommation d'énergie aussi faible que possible. io

Claims (10)

REVENDICATIONS
1 ) Capteur pour déterminer la concentration d'au moins un composant gazeux, à l'aide d'un élément de capteur, caractérisé par un champ de plasma (24) en amont de l'élément de capteur (20) du capteur (12) selon la direction de passage (26a, 26b) du gaz.
2 ) Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' un tube protecteur (21) entoure l'élément de capteur (20), et le champ de plasma (24) se trouve dans le tube protecteur (21).
3 ) Capteur selon la revendication 1, caractérisé par au moins un catalyseur (22a, 22b) prévu en aval du champ de plasma (24) dans le sens de passage (26a, 26b).
4 ) Capteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le catalyseur (22a, 22b) est réalisé sous la forme d'un revêtement du tube protecteur (21).
5 ) Capteur selon la revendication 1, caractérisé par plus d'une paire d'électrodes (23a, 23b) entre lesquelles se développe le champ de plasma (24).
6 ) Capteur selon la revendication 5, caractérisé par au moins une paire d'électrodes (23a, 23b) munies d'un revêtement céramique.
7 ) Capteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la distance entre les électrodes d'une paire d'électrodes (23a, 23b) est comprise dans une plage entre 0,5 mm et 3 mm.
8 ) Capteur selon la revendication 1, lo caractérisé en ce que l'élément de capteur (20) est conçu pour saisir la concentration d'oxygène du gaz.
9 ) Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de capteur est conçu pour saisir la concentration en oxygène des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne (10).
10 ) Procédé de gestion du capteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le champ de plasma (24) est prévu en fonction du mode de fonctionnement du moteur à combustion interne (10).
FR0552748A 2004-09-16 2005-09-13 Capteur pour determiner la concentration d'au moins un composant gazeux et procede de gestion d'un tel capteur Pending FR2875303A1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004044816A DE102004044816A1 (de) 2004-09-16 2004-09-16 Sensor zur Bestimmung der Konzentration wenigstens einer Gaskomponente und Verfahren zum Betreiben des Sensors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2875303A1 true FR2875303A1 (fr) 2006-03-17

Family

ID=35907105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0552748A Pending FR2875303A1 (fr) 2004-09-16 2005-09-13 Capteur pour determiner la concentration d'au moins un composant gazeux et procede de gestion d'un tel capteur

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2006084463A (fr)
DE (1) DE102004044816A1 (fr)
FR (1) FR2875303A1 (fr)
IT (1) ITMI20051697A1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3092365A1 (fr) * 2019-02-01 2020-08-07 Faurecia Systemes D'echappement Volume, dispositif, ligne d’échappement et véhicule, procédé de pilotage du volume

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10890472B2 (en) * 2016-08-25 2021-01-12 Honeywell International Inc. Low power operational methodology for a flow sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3092365A1 (fr) * 2019-02-01 2020-08-07 Faurecia Systemes D'echappement Volume, dispositif, ligne d’échappement et véhicule, procédé de pilotage du volume

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004044816A1 (de) 2006-03-23
JP2006084463A (ja) 2006-03-30
ITMI20051697A1 (it) 2006-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2459888A1 (fr) Systeme pour une commande a retro-action du rapport air/carburant d'un melange air-carburant dans un systeme d'admission de moteur a combustion interne
FR2893670A1 (fr) Dispositif de commande du rechauffeur pour capteur de gaz
FR2893351A1 (fr) Bruleur pour le chauffage du catalyseur avec une alimentation commandee ou regulee en carburant.
FR2915769A1 (fr) Procede de regulation de la regeneration d'un filtre a particules.
WO2009030858A1 (fr) Dispositif de post-traitement des gaz d'echappement
FR2875303A1 (fr) Capteur pour determiner la concentration d'au moins un composant gazeux et procede de gestion d'un tel capteur
JPH0861120A (ja) 内燃機関の排ガス検出方法および排ガスセンサ
EP1234109A1 (fr) Procede d'injection de carburant pour un moteur a combustion
US6497846B1 (en) Exhaust gas purifying system for internal combustion engine
FR2837524A1 (fr) Dispositif de regulation de gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne et procede de regulation de gaz d'echappement
FR2932846A1 (fr) Procede et dispositif de determination de la composition d'un melange de carburants
FR2907162A3 (fr) Procede et dispositif de controle d'un systeme de depollution et vehicule muni du dispositif
FR3053390A1 (fr) Procede de diagnostic d’un dispositif de depollution des gaz d’echappement d’un vehicule automobile
FR3029974A1 (fr) Procede de purge d'un piege a oxydes d'azote et dispositif de motorisation associe
FR2741445A1 (fr) Capteur pour gaz d'echappement et disposition de circuit pour ce capteur
FR2981690A3 (fr) Procede de depollution d'un moteur a combustion interne et moteur a combustion interne fonctionnant a richesse 1
FR2900963A1 (fr) Systeme d'aide au fonctionnement d'un dispositif de traitement de gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne de vehicule automobile et procede associe
EP0719918B1 (fr) Procédé et dispositif de contrÔle de la richesse d'un moteur à allumage commandé
FR2986263A1 (fr) Procede de mise en oeuvre d'un dispositif de chauffage d'au moins une sonde equipant une ligne d'echappement d'un vehicule automobile
FR3066408B1 (fr) Dispositif de post-traitement des gaz d’echappement d’un moteur thermique
EP3511540B1 (fr) Procédé de contrôle d'un système de réduction sélective catalytique
EP1318289A1 (fr) Dispositif de post traítement des gaz d'échappement et procédé de regénération du dispositif
FR2897642A1 (fr) Procede et dispositif de regeneration du filtre a particules de l'echappement d'un moteur a combustion interne
WO2008050049A1 (fr) Dispositif et procede de regulation d'une quantite de carburant a injecter tardivement pour la regeneration d'un filtre a particules de moteur a combustion interne
FR2808560A1 (fr) Procede de detection de l'etat d'un catalyseur integre dans une ligne d'echappement d'un moteur a combustion interne