FR2952124A1 - Procede et dispositif pour surveiller une installation de nettoyage des gaz d'echappement - Google Patents

Abstract

Procédé de surveillance d'une installation de nettoyage des gaz d'échappement émis par un moteur thermique (1), composé d'un catalyseur (70) pour convertir et/ou accumuler au moins un composant des gaz d'échappement du moteur thermique (1), le catalyseur est un catalyseur d'oxydation. Selon le procédé, à l'aide de la capacité d'adsorption d'hydrocarbures au moins partiellement imbrûlés du catalyseur (70), on déduit un diagnostic prévisionnel de la capacité d'oxydation NO du catalyseur (70). Les hydrocarbures au moins partiellement imbrûlés sont au moins en partie introduits de manière ciblée en amont du catalyseur (70) dans le canal des gaz d'échappement (50).

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de surveillance d'une installation de nettoyage des gaz d'échappement émis par un moteur thermique, composée d'un ou plusieurs catalyseurs pour convertir et/ou accumuler au moins un composant des gaz d'échappement du moteur thermique, ces catalyseurs étant installés dans le canal de gaz d'échappement du moteur thermique, et au moins l'un des catalyseurs étant un catalyseur d'oxydation. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé. Pour réduire les composants polluants des gaz d'échappement émis par des moteurs thermiques, il est connu d'installer des systèmes de catalyseurs comportant au moins un catalyseur dans le canal des gaz d'échappement du moteur thermique.

Suivant le type de catalyseur, on convertit un ou plusieurs composants des gaz d'échappement tels que des hydrocarbures imbrûlés (HC), du monoxyde de carbone (CO) et des oxydes d'azote (NON) en des produits moins polluants. On connaît en outre des catalyseurs ayant des composants d'accumulation permettant d'adsorber certains polluants particuliers. C'est ainsi que notamment, dans le cas de moteurs thermiques fonctionnant en mode maigre, on utilise des catalyseurs accumulateurs d'oxydes d'azote NON qui adsorbent dans les phases de fonctionnement maigre pour > 1 des oxydes d'azote NON et assurent une réduction des oxydes d'azote NON accumulés dans les phases de régénération en mode riche, intermédiaire, pour X < 1. Pratiquement pour tous les systèmes de catalyseurs, au cours du fonctionnement, on a des effondrements plus ou moins accentués des capacités de conversion et/ou d'accumulation par rapport à l'activité initiale du catalyseur. Les activités de conversion ou d'accumulation peuvent être détériorées par différents poisons. En particulier dans le cas des catalyseurs d'accumulateur d'oxydes d'azote NON, on connaît différents motifs d'empoisonnement conduisant par exemple à une neutralisation significative de la conversion des oxydes d'azote NON bien que la conversion HC soit encore bonne. On connaît également un comportement exactement opposé.

2 La plus grande rigueur de la législation dans le domaine du diagnostic des composants d'émission, nécessite dans le cadre des diagnostics embarqués (diagnostic OBD) la surveillance de tous les composants de post-traitement des gaz d'échappement ainsi que des capteurs utilisés vis-à-vis de la limite OBD qui est en général un multiple de la limite d'émission. La surveillance des catalyseurs constitue un défi particulièrement important. Selon l'état de la technique, on connaît déjà un grand nombre de procédés différents de diagnostic des systèmes de post- traitement des gaz d'échappement. Selon le document DE 41 12 478 C2, on connaît par exemple un procédé permettant d'apprécier l'état de vieillissement d'un catalyseur selon lequel on mesure les valeurs Lambda en amont et en aval du catalyseur. On examine si pour une oscillation de régulation en amont du catalyseur passant du mode riche au mode pauvre ou inversement, le coefficient Lambda en aval du catalyseur présente une variation correspondante ; si cela est le cas, on détermine le débit massique de gaz traversant le catalyseur. Ce débit est l'intégrale en fonction du temps du produit du débit massique de gaz et du coefficient Lambda en amont du catalyseur ; on calcule l'intégrale en fonction du temps du produit du débit massique du gaz et du coefficient Lambda en aval du catalyseur ; on utilise comme mesure du degré de vieillissement du catalyseur, soit la différence entre les deux intégrales ainsi calculées ou le coefficient des deux intégrales ou encore le coefficient de la différence des deux intégrales divisée par l'une des deux intégrales. L'inconvénient de ce procédé décrit est que le coefficient Lambda doit être mesuré en amont de l'installation des gaz d'échappement avec une sonde Lambda à bande large, qui est une sonde coûteuse, pour permettre de déterminer la quantité d'oxygène introduite ou prélevée par l'intégration du produit du coefficient Lambda actuel et du débit massique de gaz. Le document DE 198 03 828 Al décrit un procédé et un dispositif de contrôle de surveillance d'un catalyseur de gaz d'échappement équipant des moteurs thermiques selon lequel on détermine la teneur en oxygène des gaz d'échappement en aval du

3 catalyseur et on modifie la teneur moyenne en oxygène des gaz d'échappement en amont du catalyseur dans le sens consistant à évacuer la teneur en oxygène déterminée préalablement, en aval du catalyseur ; à partir de la variation de la teneur moyenne en oxygène, on détermine la variation résultante du niveau de remplissage en oxygène du catalyseur ; on compare à une valeur limite prédéfinie mais il n'y a pas de signal de défaut si la limite prédéfinie est dépassée avant que la teneur en oxygène des gaz d'échappement en aval du catalyseur ne change.

Le document DE 10 2006 041479 Al décrit un autre procédé pour déterminer la capacité d'accumulation d'oxygène d'une installation de nettoyage des gaz d'échappement d'un moteur thermique selon lequel on détermine la différence entre une quantité d'oxygène apportée à l'installation de nettoyage des gaz d'échappement et une quantité d'oxygène extraite de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement pour former le niveau de remplissage d'oxygène de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement à partir de la différence des deux quantités. Même si l'oxygène n'est pas complètement épuisé, ou si le catalyseur est rempli d'oxygène, il est possible de commencer un cycle de mesure et d'indiquer si le catalyseur présente une capacité de conversion suffisante. En outre, on peut tenir compte d'un passage d'oxygène dans le cas d'une installation de nettoyage de gaz d'échappement non complètement remplie, c'est-à-dire de prendre en compte le glissement.

Les exigences actuelles concernant un diagnostic embarqué, notamment comme cela est connu aux Etats-Unis, nécessitent par exemple la surveillance des catalyseurs d'oxydation par exemple des catalyseurs d'oxydation Diesel (catalyseur DOC) pour déterminer leur capacité à assurer une conversion appropriée des gaz d'échappement, c'est-à-dire en fournissant un gaz d'alimentation au système de post-traitement des gaz d'échappement. L'objectif est d'assurer un rapport défini NO/NO2 pour que la réduction des oxydes d'azote NO. puisse se dérouler dans des conditions optimales dans le catalyseur SCR en aval. Un catalyseur SCR est un catalyseur à réduction catalytique sélective. Il s'agit de la technique de la réduction

4 catalytique sélective des oxydes d'azote contenus dans les gaz d'échappement d'installations de chauffage, d'installations d'incinération de déchets, de turbines à gaz, d'installations industrielles et de moteurs. La réaction chimique au niveau du catalyseur SCR est sélective ; cela signifie que les oxydes d'azotes (NO, NO2) sont réduits de manière préférentielle alors que les réactions secondaires, non voulues (par exemple l'oxydation du dioxyde de soufre en trioxyde de soufre), sont très largement bloquées. Il existe deux types de catalyseur. L'un des types consiste principalement à utiliser du dioxyde de titane, du pentoxyde de vanadium et de l'oxyde de tungstène. L'autre type utilise des zéolithes. Une autre exigence concerne la surveillance du revêtement d'un filtre à particules Diesel (encore appelé filtre DPF) quant à sa capacité à oxyder des hydrocarbures imbrûlés (HC).

Le procédé actuellement connu ne permet pas de répondre à toutes les exigences concernant la surveillance. C'est ainsi qu'il n'est par exemple pas possible d'exploiter la capacité d'oxydation NO d'un catalyseur d'oxydation Diesel (DOC) à l'aide de la capacité de conversion HC car la capacité d'oxydation NO diminue plus rapidement, c'est-à-dire qu'elle vieillit plus rapidement et ne permet plus d'avoir une corrélation appropriée entre les deux propriétés. Si en revanche, on cherche à surveiller le revêtement DPF par le procédé exothermique connu sous la dénomination de catalyseur d'oxydation Diesel (DOC), on échoue du fait de la faible quantité d'hydrocarbures HC qui, dans les conditions normales, arrive dans le filtre à particules Diesel (DPF) en aval du catalyseur d'oxydation Diesel. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un procédé permettant de surveiller de manière fiable et meilleure, un catalyseur, notamment un catalyseur d'oxydation pour en déterminer la capacité d'oxydation NO. L'invention a également pour but de développer un dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé.35 Description de modes de réalisation de l'invention A cet effet, l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'à l'aide de la capacité d'adsorption d'hydrocarbures au moins partiellement imbrûlés d'un catalyseur, on s déduit un diagnostic prévisionnel de la capacité d'oxydation NO des catalyseurs, les hydrocarbures au moins partiellement imbrûlés étant au moins en partie introduits de manière ciblée en amont des catalyseurs dans le canal des gaz d'échappement.

L'invention concerne également un dispositif du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'à l'aide d'une unité de diagnostic reliée en entrée, à des capteurs de gaz d'échappement, et à au moins un capteur de température pour déterminer la température ou l'augmentation de température et/ou à un capteur HC pour déterminer les hydrocarbures partiellement imbrûlés, en aval du catalyseur d'oxydation et à l'aide des signaux de l'unité de diagnostic, on déduit un diagnostic prévisionnel de la capacité d'oxydation NO des catalyseurs, les hydrocarbures partiellement imbrûlés étant introduits au moins de temps en temps de manière ciblée en amont des catalyseurs dans le canal des gaz d'échappement, le cas échéant à l'aide de moyens de dosage particuliers commandés par l'unité de diagnostic. Le procédé selon l'invention utilise la capacité d'adsorption des hydrocarbures (HC) par les catalyseurs comme indicateurs de leur empoisonnement, par exemple par suite d'une surcharge thermique. L'état de cet indicateur permet de connaître la capacité à surveiller les catalyseurs qui permettent d'oxyder les oxydes NO. Ce procédé et le dispositif pour sa mise en oeuvre permettent de déterminer la capacité d'oxydation NO des catalyseurs conservés dans le cadre des exigences plus strictes relatives aux diagnostics embarqués 3o quant à la capacité de fournir un tel "gaz d'alimentation" aux systèmes de post-traitement des gaz d'échappement situés en aval. Selon une caractéristique du procédé, on détermine la capacité d'adsorption des hydrocarbures partiellement imbrûlés à l'aide de l'amplitude de l'augmentation de la température

6 et/ ou d'un niveau de température atteint au cours de la combustion de la quantité d'hydrocarbures introduite. Cette exothermie est libérée si les hydrocarbures introduits préalablement sont de nouveau désorbés à partir d'une certaine température pour être ensuite brûlés sur le revêtement de métal noble du catalyseur d'oxydation avec l'oxygène contenu dans les gaz d'échappement. Une autre possibilité de détection d'hydrocarbures partiellement brûlés consiste à utiliser au moins un capteur HC installé derrière le catalyseur selon le sens de passage des gaz d'échappement. Cela permet de détecter directement le passage d'une quantité d'hydrocarbures HC. Suivant une autre caractéristique, pour le diagnostic, on introduit une quantité définie d'hydrocarbures en amont du catalyseur fonctionnant comme catalyseur d'oxydation jusqu'à ce que l'on détecte une traversée d'hydrocarbures avec le capteur HC, l'opération se faisant en dessous de la température à laquelle le catalyseur d'oxydation possède une efficacité significative pour la conversion des hydrocarbures. Cette température est également appelée « température d'allumage ou température de déclenchement ». A cette température, le coefficient de conversion dépasse de manière significative 50 %. La température de déclenchement se situe à environ 250°C selon le type de polluant dans le cas des moteurs à essence. Dans le cas d'un fonctionnement comme moteur Diesel, la température de déclenchement est inférieure à 200°C. La température de déclenchement n'est toutefois pas une valeur constante mais augmente avec le vieillissement du catalyseur. En outre, la température de déclenchement est différente selon les réactions et ainsi selon les différents types de polluants.

En variante, on mesure le degré de désorption des hydrocarbures par un apport d'enthalpie en amont du catalyseur d'oxydation par le capteur HC et on met cet apport en corrélation avec l'activité du catalyseur d'oxydation. Comme la capacité d'accumulation des hydrocarbures HC, instantanée, liée au vieillissement et aussi l'activité d'oxydation des

7 métaux nobles entachés de vieillissement, doivent être accordées chimiquement l'une par rapport à l'autre, c'est-à-dire être mises en corrélation, le revêtement catalytique du catalyseur d'oxydation sera surveillé quant à sa capacité d'oxydation des oxydes d'azote NO et à sa robustesse et à sa fiabilité pour répondre ainsi à la réglementation. Selon une caractéristique du procédé, la quantité d'hydrocarbures introduite pour le diagnostic se fait à l'aide d'une installation de dosage d'hydrocarbures HC distincte dans le canal des gaz d'échappement en amont de l'un des catalyseurs. La post-injection permet à une quantité suffisamment importante d'hydrocarbures imbrûlés d'arriver dans le canal des gaz d'échappement. Suivant une autre caractéristique, en variante ou en combinaison, la quantité d'hydrocarbures introduite pour le diagnostic se fait à l'aide d'une installation de dosage HC, distincte, dans le canal des gaz d'échappement en amont de l'un des catalyseurs. L'alimentation en hydrocarbures peut se faire directement en amont des composants de catalyseur de diagnostic. La phase de démarrage à froid du moteur thermique est une autre possibilité pour l'espace de diagnostic, selon laquelle la quantité d'hydrocarbures introduite pour le diagnostic se fait au démarrage à froid du moteur thermique. En particulier dans cette phase, les gaz d'échappement contiennent une forte teneur en hydrocarbures partiellement brûlés. Suivant une caractéristique préférentielle, en cas de dépassement vers le bas d'un seuil de la capacité d'accumulation d'hydrocarbures ou d'une caractéristique corrélée à celle-ci, on enregistre une activité critique pour la capacité d'oxydation NO et on émet un signal avertisseur et/ou on enregistre dans une mémoire de défaut d'une commande de moteur. Cela permet de réaliser un diagnostic embarqué, répondant à la réglementation. Une application préférentielle du procédé décrit ci-dessus dans ces différents aspects, est son application à un filtre à particules Diesel pour détecter la capacité de conversion à l'aide de la capacité d'accumulation d'hydrocarbures HC dans le cas d'un revêtement du filtre à particules Diesel.

8 Suivant une caractéristique, le filtre à particules Diesel est combiné à un catalyseur d'oxydation en amont (catalyseur d'oxydation Diesel DOC). Il est prévu d'introduire une quantité suffisamment grande d'hydrocarbures HC dans l'ensemble constitué par le catalyseur d'oxydation et un filtre à particules Diesel revêtu d'un catalyseur, suffisant pour stocker également des hydrocarbures dans le revêtement du filtre à particules Diesel en aval du catalyseur d'oxydation. En déterminant l'orientation thermique par le catalyseur d'oxydation et le cas échéant, plus par le revêtement du filtre à particules Diesel ou le taux de désorption d'hydrocarbures HC par le capteur HC après le catalyseur d'oxydation et après le revêtement du filtre à particules Diesel, on peut également surveiller la capacité d'oxydation de ce filtre à particules Diesel. Le vieillissement de la matière d'accumulation des hydrocarbures HC, est défini en fonction du vieillissement prévisible du revêtement du filtre à particules Diesel. Un autre avantage résulte de l'application du procédé selon lequel, la quantité d'hydrocarbures HC, accumulés, et qui aux températures inférieures à la température d'allumage du catalyseur d'oxydation Diesel, ont été accumulés sur celui-ci, seront utilisés à un instant ultérieur, c'est-à-dire lorsque les hydrocarbures sont partiellement au moins désorbés de ce catalyseur d'oxydation Diesel, pour exploiter la capacité d'oxydation du revêtement du filtre à particules Diesel en aval. Pour une conception appropriée de la capacité d'accumulation d'hydrocarbures HC de ce catalyseur d'oxydation Diesel, on pourra pour une désorption HC, souhaitée, ne pas brûler dans le catalyseur d'oxydation Diesel, les hydrocarbures ainsi libérés, mais les transférer au revêtement du filtre à particules Diesel en aval et les brûler à cet endroit ou les stocker de nouveau de façon intermédiaire. La combustion peut être exploitée comme déjà décrit ci-dessus, par l'exploitation de l'effet d'exothermie. Ce nouveau stockage intermédiaire peut être réalisé par une exploitation de la capacité d'accumulation d'hydrocarbures HC du revêtement du filtre à particules Diesel ou d'un glissement HC. L'exploitation de la capacité d'accumulation HC peut également être utilisée dans un revêtement de filtre à particules Diesel

9 comme indicateur pour d'autres fonctions du revêtement comme par exemple la capacité d'oxydation NO. Une variante particulière du dispositif est caractérisée en ce qu'au moins l'un des catalyseurs comporte au moins un composant d'accumulation pour des hydrocarbures partiellement imbrûlés et ce composant est en zéolithes. Et la capacité d'accumulation en hydrocarbures est réduite à des températures auxquelles commence le frittage des métaux nobles du catalyseur d'oxydation. Cela peut se faire par exemple par une destruction hydrothermique des zéolithes.

L'adaptation de la capacité d'accumulation peut se régler en fonction de la température de frittage des métaux nobles, spécifiquement par réglage de la variation du rapport silicium/aluminium et/ou du type de zéolithes. Selon un autre développement, au moins l'un des catalyseurs comporte en plus des composants d'accumulation d'oxygène (capacité d'accumulation d'oxygène OSC), tels que par exemple des céroxydes, des oxydes mixtes CR/zircon et/ou de l'oxyde de praséodyme et/ou de néodyme. Ceux-ci peuvent être mis en corrélation pour leur comportement au vieillissement, c'est-à-dire de leur capacité d'accumuler l'oxygène diminuant en fonction du vieillissement, avec le frittage des métaux nobles. A la combinaison avec la capacité de stockage des hydrocarbures, s'ajoutent ou se combinent deux caractéristiques de consommation potentielle d'hydrocarbures, à savoir l'accumulation direct d'hydrocarbures HC et une consommation par réaction des hydrocarbures avec la matière OSC, ce qui permet d'augmenter d'autant la sensibilité du procédé. Pour un nouveau revêtement d'oxydation ayant des matières d'accumulation HC et des matières OSC, par comparaison avec un revêtement vieilli, on aura un effet d'exothermie plus important pour l'introduction d'une quantité définie d'hydrocarbures HC, qui, comme décrit ci-dessus, est introduite et/ou une quantité plus faible d'hydrocarbures HC jusqu'à l'effet de passage des hydrocarbures HC que l'on observe et que l'on mesure en aval du catalyseur. Cette différence peut être mise en corrélation avec la capacité d'oxydation NO du revêtement.

Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de l'environnement technique dans lequel s'applique le procédé de l'invention, - la figure 2 montre une variante d'environnement technique dans lequel s'applique le procédé selon l'invention. Description d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention La figure 1 montre à titre d'exemple l'environnement technique dans lequel s'applique le procédé selon l'invention. La représentation se limite aux composants essentiels pour la présentation de l'invention. La figure 1 montre un moteur thermique 1 composé d'un bloc-moteur 40 et d'un canal d'alimentation d'air 10 qui alimente le bloc-moteur 40 en air comburant ; la quantité d'air dans le canal d'admission d'air 10 est déterminée par une installation de mesure d'air d'alimentation 20. Les gaz d'échappement émis par le moteur thermique 1 arrivent dans une installation de nettoyage des gaz d'échappement ayant comme composant principal, un canal de gaz d'échappement 50. Selon le sens de passage des gaz d'échappement, le canal comporte un premier capteur de gaz d'échappement 60, une sonde Lambda pour déterminer la teneur en oxygène en amont du catalyseur 70 et le cas échéant, un second capteur d'oxygène 90, une autre sonde Lambda en aval du catalyseur 70. Les capteurs de gaz d'échappement 60, 90, sont reliés à une commande de moteur 140 (électronique de commande de moteur), qui reçoit les données des capteurs de gaz d'échappement 60, 90 et celles de l'installation de mesure d'alimentation en air 20 pour calculer le mélange et commander l'installation de dosage de carburant 30 pour doser le carburant ajouté. Une unité de diagnostic 150 est couplée à la commande de moteur 140 ou est intégrée dans celle-ci. L'unité de dosage permet d'exploiter les signaux des capteurs de gaz d'échappement 60, 90. L'unité de diagnostic 150 peut être reliée à l'unité d'affichage/stockage non représentée. 10

11 A l'aide de la commande de moteur 140, on peut régler une valeur du coefficient Lambda avec le capteur de gaz d'échappement 60 installé en aval du bloc-moteur 40 dans le canal des gaz d'échappement 50. Le coefficient Lambda ainsi réglé permet à l'installation de nettoyage des gaz d'échappement, d'atteindre son effet de nettoyage optimum. Le second capteur de gaz d'échappement 90 installé dans le canal des gaz d'échappement 50 en aval du catalyseur 70, peut également être exploité dans la commande de moteur 140 et il sert à déterminer la capacité d'accumulation de l'oxygène dans l'installation de nettoyage des gaz d'échappement dans un procédé selon l'état de la technique. Le catalyseur 70 peut être par exemple un catalyseur à 3 voies qui assure à la fois l'oxydation des hydrocarbures imbrûlés (HC) et du monoxyde de carbone (CO) et aussi la réduction catalytique des oxydes d'azote NON. Le catalyseur peut en outre être relié à un composant d'accumulation, par exemple pour les oxydes d'azote, de façon à stocker des oxydes d'azote NO. dans les phases de fonctionnement en mode maigre (X > 1) et de les restituer, de les convertir dans les phases de fonctionnement en mode riche (X < 1).

Pour surveiller la température du catalyseur selon l'exemple présenté, derrière le catalyseur 70 selon le sens de passage des gaz d'échappement, le canal de gaz d'échappement 50 comporte un capteur de température 100. Ce capteur est également relié à la commande de moteur 140 pour exploiter les signaux de température.

Selon l'invention, pour le diagnostic de la capacité d'oxydation NO du catalyseur 70, il est prévu qu'à l'aide de la capacité d'adsorption d'hydrocarbure (HC) au moins partiellement imbrûlés, le catalyseur fournit un diagnostic prévisionnel de la capacité d'oxydation NO et les hydrocarbures en partie imbrûlés sont au moins introduits en partie de manière ciblée en amont du catalyseur 70 dans le canal des gaz d'échappement 50. Dans l'exemple présenté, cela se fait par une post-injection de carburant ; l'installation de dosage de carburant 30 reçoit des signaux de commande correspondants de l'unité de diagnostic 150 par la commande de moteur 140. L'aptitude à l'adsorption d'hydrocarbures partiellement imbrûlés peut se faire à

12 l'aide de l'amplitude de l'augmentation de la température ou du niveau de température atteint en utilisant le capteur de température 100 au cours de la combustion de la quantité d'hydrocarbures introduite. La figure 2 montre, comme la figure 1, un autre exemple de réalisation de l'environnement technique. Dans cette figure, on a utilisé les mêmes références qu'à la figure précédente pour désigner les mêmes éléments. Contrairement au montage de la figure 1, le moteur thermique 1 dont le canal des gaz d'échappement 50 est équipé de deux catalyseurs, comprend un précatalyseur 80 à proximité du moteur en forme de catalyseur à 3 voies et un catalyseur principal 110. En variante, à la place du catalyseur principal 110, on peut également prévoir un filtre à particules 120 (DPF) ayant un revêtement catalytique. Le précatalyseur 80 est constitué dans ce cas sous la forme d'un catalyseur d'oxydation Diesel (catalyseur DOC). Selon le procédé, dans cet exemple, on introduit une quantité d'hydrocarbures suffisamment importante dans le précatalyseur 80 conçu comme catalyseur d'oxydation Diesel (DOC) et dans le filtre à particules Diesel 120 à revêtement catalytique ; cette quantité est suffisante pour stocker des hydrocarbures dans le revêtement du filtre à particules en aval du catalyseur d'oxydation. En déterminant la tonalité thermique par le catalyseur d'oxydation et le cas échéant en plus par le revêtement du filtre à particules Diesel qui se mesure à l'aide du capteur de température 100, ou par le coefficient de désorption d'hydrocarbures HC, que l'on mesure à l'aide d'un capteur HC 130 en aval du filtre à particules Diesel 120, on peut surveiller la capacité d'oxydation du filtre à particules Diesel 120. L'introduction de la quantité d'hydrocarbures HC se fait dans cet exemple à l'aide d'une installation de dosage HC 160, distincte, qui injecte du carburant en amont du précatalyseur 80 réalisé comme catalyseur d'oxydation Diesel (DOC) dans le canal des gaz d'échappement 50. Cette installation de dosage HC 160 est également commandée par la commande du moteur 140 à partir de l'unité de diagnostic 150.

Le procédé et le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention permettent d'exploiter la capacité d'oxydation des catalyseurs concernés dans le cadre des exigences étendues relatives aux diagnostics embarqués quant à la capacité de fournir un "gaz d'alimentation" aux systèmes de post-traitement des gaz d'échappement situés en aval. 15 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX

10 canal d'alimentation 20 installation de dosage d'air 30 installation de dosage de carburant 40 bloc-moteur 50 canal des gaz d'échappement 60 capteur de gaz d'échappement 70 catalyseur 80 précatalyseur 90 capteur de gaz d'échappement 100 capteur de température 110 catalyseur principal 120 filtre à particules Diesel 130 capteur d'hydrocarbures 140 commande de moteur 150 unité de diagnostic 160 installation de dosage d'hydrocarbures20

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1 °) Procédé de surveillance d'une installation de nettoyage des gaz d'échappement émis par un moteur thermique (1), composée d'un ou plusieurs catalyseurs (70, 80, 110) pour convertir et/ou accumuler au s moins un composant des gaz d'échappement du moteur thermique (1), ces catalyseurs étant installés dans un canal de gaz d'échappement (50) du moteur thermique (1), au moins l'un des catalyseurs étant un catalyseur d'oxydation, procédé caractérisé en ce qu' 10 à l'aide de la capacité d'adsorption d'hydrocarbures au moins partiellement imbrûlés d'un catalyseur (70, 80, 110), on déduit un diagnostic prévisionnel de la capacité d'oxydation NO des catalyseurs (70, 80, 110), les hydrocarbures au moins partiellement imbrûlés étant au moins 15 en partie introduits de manière ciblée en amont des catalyseurs (70, 80, 110) dans le canal des gaz d'échappement (50). 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' 20 on détermine la capacité d'adsorption des hydrocarbures partiellement imbrûlés à l'aide de l'amplitude de l'augmentation de la température et/ou du niveau de température atteint au cours de la combustion de la quantité d'hydrocarbures introduite. 25 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par au moins un capteur HC (130) pour détecter des hydrocarbures partiellement imbrûlés en aval du ou des catalyseurs (70, 80, 110) dans le sens de passage des gaz d'échappement. 30 4°) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que pour le diagnostic, on introduit une quantité définie d'hydrocarbures en amont du catalyseur (70, 80, 110) fonctionnant comme catalyseur 35 d'oxydation jusqu'à ce que l'on détecte une traversée d'hydrocarbures 16 avec le capteur HC (130), l'opération se faisant en dessous de la température à laquelle le catalyseur d'oxydation possède une efficacité significative pour la conversion des hydrocarbures. 5°) Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu' on mesure le degré de désorption des hydrocarbures par un apport d'enthalpie en amont du catalyseur d'oxydation par le capteur HC (130) et on met cet apport en corrélation avec l'activité du catalyseur d'oxydation. 6°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour diagnostiquer la quantité introduite d'hydrocarbures, on effectue une post-injection. 7°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité d'hydrocarbures introduite pour le diagnostic se fait à l'aide d'une installation de dosage d'hydrocarbures HC (160) distincte, dans le canal des gaz d'échappement (50) en amont de l'un des catalyseurs (70, 80, 110). 8°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité d'hydrocarbures introduite pour le diagnostic, se fait au démarrage à froid du moteur thermique (1). 9°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' en cas de dépassement vers le bas d'un seuil de la capacité d'accumulation d'hydrocarbures ou d'une caractéristique corrélée à celle-ci, on enregistre une activité critique pour la capacité d'oxydation NO et on émet un signal avertisseur et/ou on enregistre dans une mémoire de défauts d'une commande de moteur (140). 17 10°) Application du procédé selon l'une des revendications 1 à 9, à un filtre à particules Diesel (120) comme indicateur de la capacité de conversion du filtre à particules (120), et notamment le filtre à particules Diesel (120) est combiné à un catalyseur d'oxydation en amont. 11 °) Dispositif de surveillance d'une installation de nettoyage des gaz d'échappement d'un moteur thermique (1) composée d'un ou plusieurs catalyseurs (70, 80, 110) pour convertir et/ ou accumuler au moins un composant des gaz d'échappement du moteur thermique (1), les catalyseurs étant installés dans le canal des gaz d'échappement (50) du moteur thermique (1), l'un des catalyseurs (70, 80, 110) étant un catalyseur d'oxydation, dispositif caractérisé en ce qu' à l'aide d'une unité de diagnostic (150) reliée en entrée à des capteurs de gaz d'échappement (60, 90), et à au moins un capteur de température (100) pour déterminer la température ou l'augmentation de température et/ou à un capteur HC (130) pour déterminer les hydrocarbures partiellement imbrûlés, en aval du catalyseur d'oxydation et à l'aide des signaux de l'unité de diagnostic, on déduit un diagnostic prévisionnel de la capacité d'oxydation NO des catalyseurs (70, 80, 110), les hydrocarbures partiellement imbrûlés étant introduits au moins de temps en temps de manière ciblée en amont des catalyseurs (70, 80, 110) dans le canal des gaz d'échappement (50), le cas échéant à l'aide de moyens de dosage particuliers commandés par l'unité de diagnostic (150). 12°) Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu' au moins l'un des catalyseurs (70, 80, 110) comporte au moins un composant accumulateur pour des hydrocarbures partiellement imbrûlés, ce composant étant formé de matière à base de zéolithes et la capacité 35 d'accumulation des hydrocarbures est réduite à des températures 18 auxquelles commence le frittage des métaux nobles du catalyseur d'oxydation. 13°) Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'adaptation de la capacité d'accumulation se règle en modifiant le rapport silicium/aluminium et/ou le type de zéolithes. 14°) Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu' au moins l'un des catalyseurs (70, 80, 110) a en plus des composants d'accumulation d'oxygène.15