AGENCEMENT D'ALIMENTATION EN AIR D'UN REFORMEUR DANS UNE LIGNE D'ECHAPPEMENT D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE DE VEHICULE AUTOMOBILE L'invention concerne un agencement d'alimentation en air d'un reformeur dans une ligne d'échappement d'un moteur à combustion 10 interne de véhicule automobile. La plupart des véhicules automobiles sont aujourd'hui pourvus de systèmes de piégeage catalytique d'oxydes d'azote, qui captent ces oxydes lors de la combustion. Par opération de désorption en conditions réductrices, les oxydes d'azote sont ensuite réduits en azote et libérés. 15 En effet, les oxydes d'azote provoquent des infections et des allergies respiratoires et jouent un rôle dans la formation de pluies acides, de sorte que la plupart des pays ont imposé des normes limitant l'émission de ces oxydes par les véhicules automobiles. A un tel système de piégeage d'oxydes d'azote, installé sur la 20 ligne d'échappement en amont d'un filtre à particules, il est donc connu d'associer un reformeur comme par exemple décrit dans le document de brevet FR 2 900 196. Un tel reformeur alimenté en air permet de générer du reformat à partir du carburant du véhicule et assure le traitement des oxydes d'azote piégés. 25 L'invention concerne plus précisément l'alimentation en air du reformeur. Il est traditionnel d'utiliser une pompe à air électrique pour cette alimentation. Cependant, une telle pompe est encombrante, nécessite de l'énergie électrique et constitue un coût supplémentaire de 30 l'installation. L'invention résout ces problèmes en proposant un agencement d'alimentation en air du reformeur qui ne nécessite pas de pompe, en récupérant cet air dans le circuit d'admission d'air du moteur à combustion interne. L'invention propose donc une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, comprenant à son arrivée d'air frais en amont de cylindres, un compresseur, un refroidisseur de cet air comprimé et un collecteur d'admission, ligne comportant en aval d'une turbine de sortie du gaz d'échappement du moteur, un agencement de post traitement comprenant un système catalytique d'oxydation et un filtre à particules, ainsi qu'un reformeur associé alimenté en réducteur et en air et assurant l'introduction de reformat en amont dudit système catalytique, caractérisée en ce que l'air d'alimentation du reformeur est prélevé dans le circuit d'admission d'air dudit moteur au moyen d'un circuit commandé dit d'alimentation en air. Selon un premier mode de réalisation, l'air d'alimentation du reformeur est prélevé dans ledit collecteur d'admission du moteur. Selon un deuxième mode de réalisation, l'air d'alimentation du reformeur est prélevé entre ledit refroidisseur et ledit collecteur d'admission du moteur. Cette solution présente l'avantage de prélever l'air dans une zone où il est relativement riche en oxygène et donc de nécessiter un débit moindre que selon la solution précédente. Par ailleurs, l'air est à une température correcte en sortie du refroidisseur. Dans ce cas, de préférence, l'air d'alimentation du reformeur est prélevé en amont d'un volet d'admission d'entrée audit collecteur 25 d'admission. Selon un troisième mode de réalisation, l'air d'alimentation du reformeur est prélevé entre ledit compresseur et ledit refroidisseur du moteur. The invention relates to an arrangement for supplying air to a reformer in an exhaust line of a vehicle. The invention relates to an arrangement for supplying air to a reformer in an exhaust line of an automobile. internal combustion engine of a motor vehicle. Most motor vehicles today are equipped with catalytic capture systems for nitrogen oxides, which capture these oxides during combustion. By desorption under reducing conditions, the nitrogen oxides are then reduced to nitrogen and released. In fact, nitrogen oxides cause respiratory infections and allergies and play a role in the formation of acid rain, so that most countries have imposed standards limiting the emission of these oxides by motor vehicles. With such a nitrogen oxide scavenging system installed on the exhaust line upstream of a particulate filter, it is therefore known to associate a reformer as for example described in the patent document FR 2 900 196. Such a reformer supplied with air makes it possible to generate reformate from the fuel of the vehicle and ensures the treatment of the trapped nitrogen oxides. The invention more specifically relates to the air supply of the reformer. It is traditional to use an electric air pump for this diet. However, such a pump is bulky, requires electrical energy and is an additional cost of the installation. The invention solves these problems by providing an air supply arrangement of the reformer that does not require a pump, by recovering this air in the air intake circuit of the internal combustion engine. The invention thus proposes an exhaust line of an internal combustion engine of a motor vehicle, comprising on its arrival fresh air upstream of cylinders, a compressor, a cooler of this compressed air and a collector of inlet, line comprising, downstream of an exhaust turbine of the engine exhaust gas, a post-treatment arrangement comprising a catalytic oxidation system and a particulate filter, as well as an associated reformer fed with reductant and with air and ensuring the introduction of reformate upstream of said catalytic system, characterized in that the feed air of the reformer is taken from the air intake circuit of said engine by means of a so-called controlled supply circuit. air. According to a first embodiment, the feed air of the reformer is taken from said intake manifold of the engine. According to a second embodiment, the feed air of the reformer is taken between said cooler and said intake manifold of the engine. This solution has the advantage of taking air in an area where it is relatively rich in oxygen and therefore require a lower flow rate than in the previous solution. Moreover, the air is at a correct temperature at the outlet of the cooler. In this case, preferably, the feed air of the reformer is taken upstream of an intake inlet flap to said intake manifold. According to a third embodiment, the feed air of the reformer is taken between said compressor and said engine cooler.
Outre une quantité d'oxygène relativement importante, cette solution présente l'avantage de procurer une pression relativement importante d'air. De préférence, ledit circuit d'alimentation en air comporte une 5 vanne de régulation du débit. La commande du débit de ladite vanne peut être effectuée en boucle ouverte. La commande du débit de ladite vanne peut être effectuée en boucle fermée, ledit circuit d'alimentation en air comportant également 10 un débitmètre. La commande du débit de ladite vanne peut être effectuée en boucle fermée, par mesure de la richesse et du débit du réducteur alimentant le reformeur. De préférence, ledit réducteur est du carburant. 15 L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de figures ne représentant que des modes de réalisation préférés de l'invention. La figure 1 est une vue schématique d'un moteur à combustion interne et de sa ligne d'échappement conforme à l'invention. La figure 2 est une vue schématique d'un moteur à combustion 20 interne et de sa ligne d'échappement selon un mode de réalisation conforme à l'invention. La figure 3 illustre un mode de commande, conforme à l'invention. Comme illustré sur les figures 1 et 2, un moteur à combustion 25 interne d'un véhicule automobile comprend en série à son arrivée d'air frais, un compresseur 1, un refroidisseur 2 de cet air comprimé, un volet d'admission 3 et un collecteur d'admission 4. Ce collecteur alimente des cylindres 5 et, en sortie de ceux-ci, les gaz sont introduits dans un collecteur d'échappement 6 puis dirigés vers la ligne 30 d'échappement par une turbine 7. Du collecteur d'échappement, une partie des gaz d'échappement est réintroduite dans le collecteur d'admission 4 par l'intermédiaire d'une vanne 9A et d'un refroidisseur 9B dits EGR ( Exhaust Gas Recirculation ), afin de réduire les émissions d'oxydes d'azote. En fait, cette partie des gaz peut être prélevée en amont de la turbine 7 comme illustré, l'architecture étant dite EGR haute pression, ou en aval de cette turbine 7, l'architecture étant dite EGR basse pression. La ligne comporte en aval de la turbine 7 de sortie du gaz d'échappement du moteur, un agencement de post traitement 8 comprenant un système catalytique d'oxydation, avantageusement un système de piégeage des oxydes d'azote et un filtre à particules, ainsi qu'un reformeur 12 associé alimenté en réducteur, de préférence du carburant, et en air et assurant l'introduction de reformat en amont du système catalytique. Le reformeur doit être alimenté en continue en oxygène et donc en air pour la régénération du filtre à particules. Par contre, le système de piégeage des oxydes d'azote a lui besoin de piques répétés d'alimentation en oxygène et donc en air pendant quelques secondes. Selon l'invention, l'air d'alimentation du reformeur 12 est prélevé 20 dans le circuit d'admission d'air du moteur au moyen d'un circuit commandé dit d'alimentation en air. Selon un premier mode de réalisation, illustré par la ligne L1, l'air d'alimentation du reformeur est prélevé dans le collecteur d'admission 4 du moteur. 25 Selon un deuxième mode de réalisation, illustré par la ligne L2, l'air d'alimentation du reformeur est prélevé entre le refroidisseur 2 et le collecteur d'admission 4 du moteur, en amont du volet d'entrée 3 au collecteur d'admission. In addition to a relatively large amount of oxygen, this solution has the advantage of providing a relatively high pressure of air. Preferably, said air supply circuit comprises a flow control valve. The flow control of said valve can be performed in an open loop. The flow control of said valve may be performed in a closed loop, said air supply circuit also including a flow meter. The flow control of said valve can be carried out in a closed loop, by measuring the richness and the flow rate of the gearbox feeding the reformer. Preferably, said reducer is fuel. The invention is hereinafter described in more detail with the aid of figures showing only preferred embodiments of the invention. Figure 1 is a schematic view of an internal combustion engine and its exhaust line according to the invention. Figure 2 is a schematic view of an internal combustion engine and its exhaust line according to an embodiment according to the invention. Figure 3 illustrates a control mode, according to the invention. As illustrated in FIGS. 1 and 2, an internal combustion engine 25 of a motor vehicle comprises, in series with its fresh air intake, a compressor 1, a cooler 2 of this compressed air, an intake flap 3 and an intake manifold 4. This manifold feeds cylinders 5 and, at the outlet thereof, the gases are introduced into an exhaust manifold 6 and then directed towards the exhaust line 30 by a turbine 7. exhaust, a portion of the exhaust gas is reintroduced into the intake manifold 4 via a valve 9A and a cooler 9B called EGR (Exhaust Gas Recirculation), to reduce emissions of oxides nitrogen. In fact, this part of the gases can be taken upstream of the turbine 7 as illustrated, the architecture being said to be high pressure EGR, or downstream of this turbine 7, the architecture being called low pressure EGR. The line comprises downstream of the engine exhaust gas outlet turbine 7, a post-treatment arrangement 8 comprising a catalytic oxidation system, advantageously a nitrogen oxide trapping system and a particulate filter, and an associated reformer 12 fed with reductant, preferably fuel, and air and ensuring the introduction of reformate upstream of the catalyst system. The reformer must be continuously supplied with oxygen and therefore with air for the regeneration of the particulate filter. On the other hand, the system for trapping nitrogen oxides needs repeated spikes for supplying oxygen and therefore air for a few seconds. According to the invention, the supply air of the reformer 12 is taken from the engine air intake circuit by means of a controlled air supply circuit. According to a first embodiment, illustrated by the line L1, the feed air of the reformer is taken from the intake manifold 4 of the engine. According to a second embodiment, illustrated by the line L2, the feed air of the reformer is taken between the cooler 2 and the intake manifold 4 of the engine, upstream of the inlet flap 3 to the collector of the engine. admission.
Selon un troisième mode de réalisation, illustré par la ligne L3, l'air d'alimentation du reformeur est prélevé entre le compresseur 1 et le refroidisseur 2 du moteur. Dans tous les cas, ce circuit d'alimentation en air comporte une 5 vanne de régulation du débit associé à un calculateur. La commande du débit de cette vanne peut être effectuée en boucle ouverte. Dans ce cas, il est envoyé une consigne d'ouverture à la vanne selon sa caractéristique basé sur la loi de Barré Saint Venant associé à 10 une loi d'ouverture, à savoir : Qm = fe (uvanne) f 2p(Pin ù Pout) OÙ Qm est le débit d'air traversant la vanne, uvanne est la tension de commande de la vanne, Pin est la pression d'entrée de la vanne et 15 Pout est la pression de sortie de la vanne. La consigne d'ouverture peut être cartographiée selon le régime du moteur et sa charge, de façon indépendante des mesures. Il est possible d'affiner cette loi en utilisant un capteur de pression différentielle au niveau de la vanne ou deux capteurs de 20 pression, l'un en amont et l'autre en aval de la vanne ou en appliquant des estimations équivalentes. Comme illustré sur la figure 2, la commande du débit de la vanne 10 peut être effectuée en boucle fermée, le circuit d'alimentation en air comportant également un débitmètre 11. 25 La commande de la vanne est alors réalisée à partir de la valeur mesurée par le débitmètre. Il est donné une valeur de consigne du débit et un régulateur de débit utilise ces deux valeurs pour en déduire la valeur de consigne de position de la vanne. De façon optimale, la commande du débit de ladite vanne peut 30 également être effectuée en boucle fermée, par mesure de la richesse et du débit du carburant alimentant le reformeur, comme illustré sur la figure 3. La richesse est le rapport entre la quantité de carburant et la quantité d'oxygène. La commande du débit est alors réalisée par une mesure indirecte de la richesse au moyen d'une sonde située dans le reformeur et du débit du carburant injecté dans le reformeur. Un régulateur de richesse adapte alors la quantité d'air et donc la position de la vanne, afin d'assurer la richesse correcte et donc le bon fonctionnement du reformeur. According to a third embodiment, illustrated by the line L3, the feed air of the reformer is taken between the compressor 1 and the cooler 2 of the engine. In all cases, this air supply circuit comprises a flow control valve associated with a computer. The flow control of this valve can be performed in an open loop. In this case, an opening instruction is sent to the valve according to its characteristic based on the law of Barré Saint Venant associated with a law of opening, namely: Qm = fe (uvanne) f 2p (Pin ù Pout Where Qm is the airflow through the valve, valve is the control voltage of the valve, Pin is the inlet pressure of the valve, and Pout is the outlet pressure of the valve. The opening instruction can be mapped according to the engine speed and its load, independently of the measurements. It is possible to refine this law by using a differential pressure sensor at the valve or two pressure sensors, one upstream and the other downstream of the valve or applying equivalent estimates. As illustrated in FIG. 2, the control of the flow rate of the valve 10 can be carried out in a closed loop, the air supply circuit also comprising a flowmeter 11. The control of the valve is then carried out from the measured value. by the flowmeter. A flow rate set point is given and a flow controller uses both values to derive the valve set point value. Optimally, the flow control of said valve can also be carried out in a closed loop, by measuring the richness and the flow rate of the fuel supplying the reformer, as illustrated in FIG. 3. The richness is the ratio between the quantity of fuel. fuel and the amount of oxygen. The flow control is then performed by an indirect measurement of the richness by means of a probe located in the reformer and the flow of fuel injected into the reformer. A wealth regulator then adapts the amount of air and therefore the position of the valve, to ensure the correct wealth and therefore the smooth operation of the reformer.
Dans tous les cas, le prélèvement d'air dans le circuit d'admission d'air du moteur représente une perturbation pour la commande du moteur qui doit être prise en compte. Cette perturbation est ponctuelle, faible (de quelques grammes par seconde) et connue. Il est donc aisé de modifier le paramétrage de commande du débit normal pour éviter cette perturbation, en agissant sur la turbine de sortie 7 et/ou sur la vanne EGR 9, par exemple grâce à des contrôleurs de type connu, actuellement utilisés pour la commande d'alimentation du reformeur. In any case, the intake of air in the engine air intake circuit represents a disturbance to the engine control which must be taken into account. This disturbance is punctual, weak (of a few grams per second) and known. It is therefore easy to modify the control parameter of the normal flow rate to avoid this disturbance, by acting on the output turbine 7 and / or on the EGR valve 9, for example by means of known type controllers currently used for the control. feeding the reformer.