FR3040075A1

FR3040075A1 - Procede et dispositif pour determiner l'efficacite de la conversion par un catalyseur de gaz d'echappement

Info

Publication number: FR3040075A1
Application number: FR1657743A
Authority: FR
Inventors: Frank Keller; Peter Hohner; Stefanos Tzivanakis; Thomas Baumann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-08-13
Filing date: 2016-08-12
Publication date: 2017-02-17
Also published as: US20170044962A1; DE102015215501A1

Abstract

Procédé pour déterminer l'efficacité de la conversion d'au moins un composant d'un boîtier de catalyseur (6) comportant un catalyseur SCR (7) et un catalyseur accumulateur d'oxydes d'azote (8), le boîtier (6) étant à l'extrémité aval d'un capteur d'oxydes d'azote NOx (9). Selon le procédé, on fait fonctionner le moteur à combustion interne pendant au moins une durée limitée pour ne pas influencer la première des deux composantes du signal saisi par le capteur NOx (9), et on détermine l'efficacité de la conversion de la seconde composante en fonction du signal du capteur NOx (9) non influencé par la première composante.

Description

Domaine de l’invention

La présente invention se rapporte à un procédé pour déterminer l’efficacité de la conversion d’au moins un composant d’un boîtier de catalyseur ayant au moins un catalyseur SCR et un catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote, pour le post-traitement des gaz d’échappement d’un moteur à combustion interne, le boîtier de catalyseur ayant un capteur NOx à son extrémité en aval. L’invention a également pour objet un programme d’ordinateur dans un appareil de commande servant à commander et/ou à réguler le moteur à combustion interne. L’invention se rapporte également à un tel appareil de commande pour commander et/ou réguler le fonctionnement d’un moteur à combustion interne.

Etat de la technique

Pour réduire les émissions d’oxydes d’azote NOx, on fait fonctionner les moteurs à combustion interne (moteur thermique) et en particulier les moteurs à essence, en mode maigre et dans le cas de moteur diesel on utilise des composants de post-traitement des gaz d’échappement pour convertir les oxydes d’azote NOx en produit inoffensif. La plupart des composants utilisés actuellement sont les catalyseurs accumulateurs d’oxydes d’azote (catalyseur de stockage NOx, NSC) et les catalyseurs SCR (catalyseur assurant une réduction catalytique sélective).

Un catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote accumule les oxydes d’azote (NOx) présents dans la veine des gaz d’échappement. Lorsque le catalyseur accumulateur est suffisamment chargé, on transforme les oxydes d’azote accumulés par un mode de fonctionnement particulier du moteur à combustion interne, appelé « phase de régénération » ou plus généralement « régénération », pour cela le moteur à combustion interne fonctionne avec un mélange combustible riche, pour transformer les oxydes d’azote en molécules inoffensives que l’on dégage du catalyseur-accumulateur. L’accumulation des oxydes d’azote NOx dans le catalyseur accumulateur dépend de la charge actuelle, la température ainsi que d’autres paramètres, par exemple la vitesse d’espace. Lorsque la charge relative du catalyseur-accumulateur augmente, à un certain moment la masse d’oxydes d’azote NOx d’entrée ne pourra plus être stockée en quantité suffisantes. La partie qui ne peut plus être stockée glisse alors sur le catalyseur accumulateur et sera émise avec la veine des gaz d’échappement. L’efficacité de la conversion du catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote dépend du comportement de stockage. Celui-ci est habituellement décrit tout d’abord par un modèle que l’on équilibre en utilisant des mesures avec un capteur-NOx pour le catalyseur accumulateur concerné ; cette opération est appelée adaptation. Par cette adaptation on calcule un coefficient de qualité décrivant l’efficacité de la conversion du catalyseur accumulateur. Le coefficient de qualité permet de calculer la quantité d’oxydes d’azote NOx accumulée et à partir de quel moment commencera le glissement NOx. Une adaptation précise entre le modèle et la valeur de capteur mesurée est importante pour utiliser le catalyseur accumulateur de façon optimale et maintenir les émissions d’oxydes d’azote à un niveau faible.

Pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne, il faut diagnostiquer le catalyseur accumulateur pour détecter les dommages provoqués éventuellement par une température excessive.

Un catalyseur SCR permet également en l’absence d’oxygène résiduel dans des gaz d’échappement, par effet catalytique, par exemple à l’aide de l’ammoniac fourni, de convertir les oxydes d’azote NOx contenus dans les gaz d’échappement entre autre en azote N2. L’alimentation en ammoniac peut se faire de manière active par un dosage ciblé d’une solution aqueuse d’urée dans la veine massique des gaz d’échappement ou encore de façon passive par un catalyseur d’oxydation en amont du catalyseur SCR, par exemple un catalyseur à trois voies ou un catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote qui développe de l’ammoniac NH3 pendant la phase de fonctionnement du moteur à combustion interne recevant un mélange riche.

De plus, le catalyseur SCR peut accumuler de manière limitée l’ammoniac NH3 en excédent dans un zéolithe. La capacité du catalyseur dépend de sa température. Lorsque la capacité d’accumulation est dépassée, l’ammoniac NH3 en excédent s’échappe par glissement sur le catalyseur. L’ammoniac NH3 accumulé dans le catalyseur SCR permet de réduire les oxydes d’azote NOx même en des points de fonctionnement sans apport d’ammoniac.

Un système formé de la combinaison d’un catalyseur SCR et d’un catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote a un rendement global de NOx plus élevé. Une combinaison de tels catalyseurs sera désignée si après par boîtier de catalyseur sachant que les deux composants ne sont pas nécessairement logés dans un boîtier commun.

Pour surveiller le taux de conversion des oxydes d’azote NOx ou l’efficacité de conversion, on utilise habituellement des capteurs NOx derrière chaque composant séparé.

But de l’invention

La présente invention a pour but de déterminer la qualité des composants séparés d’un catalyseur SCR et d’un catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote formant un système global et notamment la partie de conversion NOx par le catalyseur SCR pour en déterminer l’âge. L’invention a également pour but de permettre de déterminer de façon suffisamment précise, l’efficacité de la conversion lorsqu’un seul capteur NOx est utilisé.

Exposé et avantages de l’invention A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé du type défini ci-dessus caractérisé en ce qu’on fait fonctionner le moteur à combustion interne pendant au moins une durée limitée pour ne pas influencer la première des deux composantes du signal saisi par le capteur NOx et on détermine l’efficacité de la conversion de la seconde composante en fonction du signal du capteur NOx non influencé par la première composante.

Ainsi, selon l’invention on crée un état dans lequel au moins un des composants, par exemple le catalyseur SCR est mis dans un état dans lequel il ne sera pas influencé par le signal saisi par le capteur NOx. Il faut remarquer qu’en fonction du mode de fonctionnement actuel du moteur à combustion interne, un capteur NOx permet de mesurer à la fois la teneur en NOx (en mode de fonctionnement maigre) et aussi celle de NH3 (en mode de fonctionnement riche de la veine des gaz d’échappement).

Selon un premier développement, on crée un état dans lequel le catalyseur SCR n’influence pas le signal NOx. Pour cela, on diminue l’ammoniac NH3 accumulé dans le catalyseur SCR. Pour cela, selon une variante, on fait fonctionner le moteur à combustion interne, au moins pendant une durée limitée pour réduire l’ammoniac NH3 accumulé dans le catalyseur SCR. Lorsqu’il n’y a plus d’ammoniac NH3 ou pratiquement plus d’ammoniac NH3 dans le catalyseur SCR, on détermine l’efficacité de la conversion du catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote NOx en fonction du signal du capteur NOx. En particulier, on peut faire fonctionner le moteur à combustion interne pour que le catalyseur SCR atteigne une température pour laquelle l’ammoniac NH3 accumulé sera déstocké.

Selon une autre forme de réalisation possible, on fait fonctionner le moteur à combustion interne pour éviter, au moins dans une très large mesure, l’apport d’ammoniac NH3 au catalyseur SCR et on réduit les oxydes d’azote NOx avec l’ammoniac NH3 accumulé.

Le procédé décrit ci-dessus fait qu’il n’y aura plus d’ammoniac NH3 dans le catalyseur SCR de sorte que ce catalyseur SCR n’aura plus d’influence sur la conversion des oxydes d’azote NOx dans le système d’ensemble. Cela permet d’utiliser le signal du capteur NOx pour déterminer l’efficacité de la conversion du catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote.

Selon un autre développement de l’invention on fait fonctionner le moteur à combustion interne pour au moins une durée limitée de façon à saturer le catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote NOx avec des oxydes d’azote NOx et lorsqu’il ne sera plus possible d’accumuler des oxydes d’azote NOx ou pratiquement plus possible, on déterminer l’efficacité de la conversion du catalyseur SCR en fonction du signal du capteur NOx. On arrive ainsi dans un état dans lequel le catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote est saturé et la masse d’oxydes d’azote NOx, d’entrée passe pratiquement sans être convertie. En particulier, si le catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote est installé en amont du catalyseur SCR, on choisira un mode de fonctionnement du moteur pour lequel on a des émissions brutes d’oxydes NOx pour charger complètement le catalyseur accumulateur. Si le catalyseur accumulateur est installé dans la veine des gaz d’échappement en aval du catalyseur SCR, cela permet de faire fonctionner le moteur à combustion interne dans un mode de fonctionnement pour lequel la concentration en oxydes d’azote NOx dans les gaz d’échappement avant le catalyseur sera encore suffisamment élevée pour que même dans le cas d’un catalyseur fonctionnant de façon optimale ou dans un nouveau catalyseur SCR, les oxydes d'azote NOx contenus dans la veine des gaz d’échappement ne seront plus convertis totalement. Le glissement d’oxydes d’azote NOx du catalyseur SCR est ensuite accumulé dans le catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote jusqu’à ce qu’il soit plein.

Lorsque le catalyseur accumulateur est complètement chargé, on peut faire l’adaptation du catalyseur SCR car le catalyseur SCR comme unique composant, infuence la concentration de NOx dans la veine des gaz d’échappement, pour le capteur NOx. Cela permet de faire un diagnostic d’efficacité du catalyseur SCR, par exemple en comparant la masse NOx qui arrive dans le catalyseur SCR, par rapport à la mase d’oxydes d’azote NOx à la position du capteur NOx.

Selon un développement avantageux du procédé de l’invention, on charge le catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote NOx avec les oxydes d’azote NOx au moins jusqu’à ce que l’on mesure un glissement d’oxydes d’azote NOx sur le capteur NOx. On choisit ensuite un mode de fonctionnement pour lequel un catalyseur SCR fonctionnant totalement ou au moins suffisamment, permet de convertir la concentration NOx mesurée en gaz d’échappement. En fonction du signal du capteur NOx on détermine alors l’efficacité de la conversion du catalyseur SCR.

Ainsi et en conséquence, on charge d’abord le catalyseur accumulateur pour développer un glissement. On peut procéder comme décrit ci-dessus. Habituellement, dans cet état de charge on active la régénération du catalyseur accumulateur, mais la dépression le neutralise ou l’évite. Au lieu de cela, on génère un état dans le système global pour lequel la concentration d’oxydes d’azote NOx en amont du boîtier de catalyseur est à un maximum suffisamment élevé pour qu’un nouveau catalyseur SCR optimum convertisse totalement les oxydes d’azote NOx avec suffisamment d’ammoniac NH3 accumulé. Dans le cas d’un catalyseur SCR qui assure une conversion encore suffisante, on ne mesurerait pas de glissement NOx par l’autre capteur NOx. Mais si le catalyseur SCR est vieilli et n’a plus la propriété de convertir suffisamment bien les oxydes NOx, on mesure un glissement NOx sur le capteur derrière NCS. Le rapport entre le débit massique d’oxydes d’azote NOx en amont du catalyseur SCR et le débit massique d’oxydes d’azote NOx mesuré par le capteur NOx, peuvent d’utiliser pour calculer le coefficient de qualité ou coefficient de conversion du catalyseur SCR.

Selon un autre développement du procédé, en fonction du signal fourni par le capteur d’oxydes d’azote NOx on détermine la capacité d’accumulation de NH3 par le catalyseur SCR. Ce développement utilise la propriété des capteurs NOx en cas d’un mélange de carburant, riche, de mesurer NH3 au lieu de NOx. En outre, avec les capteurs NOx on peut déterminer si, actuellement, on a un mélange pauvre ou un mélange riche. Au cas où il n’y a pas de capteur NCR, pour conclure à la capacité de stockage d’ammoniac NH3 par le catalyseur SCR, on pourrait calculer l’information relative à l’ammoniac NH3 dans la veine des gaz d’échappement en amont du boîtier de catalyseur par un modèle brut NOx, ainsi situé et/ou calculer des modèles de catalyseur d’oxydation. Il faudrait veiller à ce qu’en utilisant un NSC comme source d’ammoniac NH3 avant le boîtier de catalyseur, il ne se forme un pic NH3 plus élevé à cause de l’accumulateur en profondeur de NSC et qui doit, le cas échéant, également être pris en compte pour modèle utilisé.

De façon préférentielle, on tient en outre compte d’une désorption d’ammoniac NH3 à cause de l’ammoniac NH3 dégagé à partir des oxydes d’azote NOx accumulés dans le catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote lorsqu’on détermine la capacité d’accumulation d’ammoniac NH3 du catalyseur SCR. En particulier, peu de temps après la commutation passant du mode maigre au mode riche du mélange de carburant, on observe une désorption de NH3. Cette désorption se détermine par exemple en intégrant le signal NH3 sur une durée définie et en ajoutant la capacité d’accumulation d’ammoniac NH3 ou encore en ce qu’on accroche la courbe du signal NH3 dans la région de la désorption NH3 à la courbe ultérieure. Cela ne permet de déterminer alors avec une précision suffisante, la capacité d’accumulation d’ammoniac NH3 du catalyseur SCR à partir de la différence de l’ammoniac NH3 entrant dans le catalyseur SCR et de l’ammoniac NH3 sortant du catalyseur accumulateur d’oxydes NOx.

En variante ou en plus, on peut prévoir de neutraliser la désorption NOx du fait de l’ammoniac NH3 dégagé par les oxydes NOx accumulés dans le catalyseur accumulateur d’oxydes NOx en ce que avant de saisir le signal du capteur NOx on fait fonctionner le moteur à combustion interne pour évacuer les oxydes NOx accumulés dans le catalyseur accumulateur d’oxydes NOx. Cela peut se faire, par exemple en élevant la température avant la mesure.

Selon un mode de réalisation préférentiel, on détermine la capacité d’accumulation NOx du catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote avec un mélange de carburant aussi faiblement riche que possible, notamment avec un coefficient lambda supérieur à 0,97 car le catalyseur d’oxydes d’azote, en aval, peut convertir grâce à la capacité d’accumulation d’oxygène, les composantes riches du mélange (HC et CO) en composants inoffensifs (CO2 et H2O) et ne générer qu’une faible émission de gaz d’échappement. En outre, dans cette zone de composition des mélanges, le développement d’ammoniac NH3 à partir du catalyseur d’oxydation, en amont, est la plus élevée.

Si le catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote est installé dans la veine des gaz d’échappement en amont du catalyseur SCR, l’ammoniac NH3 provenant de la désorption du catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote pourrait arriver dans le catalyseur SCR et fausser les résultats. On évite cela en ce que l’on vide l’accumulateur NH3 du catalyseur SCR et l’accumulateur NOx du catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote et ensuite on fait fonctionner le moteur à combustion interne avec un mélange de carburant, riche, qui génère de l’ammoniac NH3 dans la veine des gaz d’échappement et on exploite le signal du capteur NOx pour déterminer la capacité d’accumulation NH3 du catalyseur SCR. Si l’on décharge le catalyseur par une élévation de température, on peut ensuite refroidir avec une phase homogène, par exemple un coefficient lambda = 1 sans émission d’ammoniac NH3 et d’oxydes d’azote NOx en refroidissant les catalyseurs jusqu’à la température souhaitée et générer de l’ammoniac NH3 en fonctionnant avec un mélange de carburant riche, cet ammoniac n’étant pas faussé par le catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote qui est vide.

Le but de l’invention est également réalisé par un programme d’ordinateur dans un appareil de commande assurant la commande et/ou la régulation d’un moteur à combustion interne en exécutant le procédé de l’invention lorsque le programme est appliqué par l’appareil de commande. Le problème de l’invention est aussi résolu par un appareil de commande servant à commander et/ou réguler le fonctionnement d’un moteur à combustion interne en ce que l’appareil de commande contient un programme pour la mise en oeuvre du procédé lorsque le programme est appliqué par l’appareil de commande. Dessins

La présente invention sera décrite ci-après, de manière détaillée, à l’aide d’un procédé et d’un dispositif de commande pour déterminer l’efficacité de la conversion d’au moins un composant d’un boîtier de catalyseur représenté schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est un schéma de quelques composants d’un véhicule automobile pour la mise en oeuvre du procédé de l’invention, la figure 2 montre des étapes de procédé d’un mode de réalisation possible du procédé de l’invention sous la forme d’un ordinogramme, la figure 3 montre un autre ordinogramme avec les étapes d’un procédé pour un mode de réalisation de l’invention, la figure 4 montre quelques étapes d’un procédé pour effectuer le diagnostique du catalyseur SCR, et la figure 5 montre un ordinogramme avec quelques étapes de procédé pour diagnostiquer le catalyseur SCR par des informations d’ammoniac NH3.

Description de modes de réalisation

La figure 1 montre schématiquement un moteur à combustion interne 1 ayant une conduite d’admission 2, une alimentation en carburant 3 et une conduite de gaz d’échappement 4. La conduite de gaz d’échappement 4 est équipée de catalyseur d’oxydation 5 (par exemple un catalyseur à trois voies) ainsi que d’un boîtier de catalyseur 6. Le boîtier de catalyseur 6 comporte un catalyseur SCR, 7 et un catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote NOx, 8. En aval du boîtier de catalyseur 6, la veine des gaz d’échappement passe dans un capteur d’oxydes d’azote NOx, 9 relié à un appareil de commande 11 par une ligne de transmission de données 10. Le moteur à combustion interne 1 est également relié par des lignes de transmission de données ou un système de bus 12 à l’appareil de commande 11 qui commande ou régule le fonctionnement du moteur à combustion interne 1. L’appareil de commande lia une plage de mémoire 13 contenant un programme d’ordinateur 14 programmé pour exécuter le procédé de l’invention. A côté du dispositif de la figure 1, on peut envisager d’autres formes de réalisation de l’invention. Par exemple, on peut inverser la disposition du catalyseur SCR 7 et du catalyseur d’oxydes d’azote 8 ou encore utiliser une sonde de gaz d’échappement en amont de la boîte de catalyseur 6.

La figure 2 montre quelques étapes de procédé effectuées pour le diagnostique du catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote 7 selon une forme de réalisation possible. Le procédé commence par l’étape 20. Dans l’étape 21 on fait fonctionner le moteur à combustion interne 1 pour dégager l’ammoniac NH3 accumulé dans le catalyseur SCR 7 ; cela se fait en élevant la température du catalyseur. En variante, on peut également abaisser le niveau de remplissage en ammoniac NH3 par une réduction NOx avec neutralisation simultanée de façon passive de l’alimentation en ammoniac NH3.

Le dégagement de l’ammoniac NH3 se termine dans l’étape 22. Dans l’étape 23 on fait fonctionner le moteur à combustion interne avec un mélange de carburant maigre. Dans l’étape 24 on détermine le glissement d’oxydes d’azote NOx. Pour cela, on détermine la teneur en oxydes d’azote NOx dans la veine des gaz d’échappement en amont du boîtier de catalyseur 6 et avec le capteur d’oxydes d’azote NOx, 9 on mesure la concentration en oxydes d’azote NOx en aval du boîtier de catalyseur 6. La différence de ces valeurs donne le glissement NOx.

Dans l’étape 25 on effectue l’adaptation décrite ci-dessus en ce que l’on calcule par exemple un coefficient de qualité ou efficacité de conversion du catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote 8. En variante, on peut utiliser l’efficacité de conversion pour diagnostiquer le catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote 8.

La figure 3 montre quelques étapes du procédé pour la mise en œuvre du diagnostic d’un catalyseur SCR. Le procédé commence par l’étape 30. Dans l’étape 31 on charge en oxydes d’azote NOx le catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote 8. Pour cela, on choisit un mode de fonctionnement approprié du moteur à combustion interne 1, notamment en faisant fonctionner le moteur à combustion interne 1 avec un mélange de carburant pauvre. Dans l’étape 32 on vérifie si le catalyseur accumulateur 8 est complètement chargé. Pour cela on mesure avec une sonde NOx, 9 si la veine des gaz d’échappement en aval du boîtier de catalyseur 6 contient d’oxydes d'azote NOx. Dans l’affirmative, on détermine la masse d’oxydes d’azote NOx contenue dans les gaz d’échappement en amont du boîtier de catalyseur 6 selon l’étape 33. Cela peut se faire à l’aide d’un modèle approprié. Si, en amont du boîtier de catalyseur 6, il devait y avoir d’autres capteurs NOx, cela permettrait de déterminer plus précisément cette valeur à l’aide de ce capteur.

Dans l’étape 34, on détermine la différence entre la masse d’oxydes NOx en amont du boîtier de catalyseur 6 dans la veine des gaz d’échappement et en aval du boîtier de catalyseur 6. Dans l’étape 35 on conclut à l’efficacité de la conversion du catalyseur SCR 7 à partir de cette différence.

La figure 4 montre des étapes de procédé d’un autre mode de réalisation selon lequel on effectue le diagnostic du catalyseur SCR 7. Le procédé commence par l’étape 40. Dans l’étape 41 on charge en oxydes NOx le catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote 8. Dans l’étape 42 on mesure s’il y a un glissement d’oxydes d’azote NOx, c’est-à-dire si le catalyseur accumulateur 8 est chargé. Cela se fait en exploitant le signal du capteur NOx, 9.

Dans l’étape 43 on neutralise la régénération du catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote 8 qui habituellement se ferait alors car le catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote 8 est complètement chargé.

Dans l’étape 44 on crée un état dans lequel la concentration en oxydes d’azote NOx en amont du boîtier de catalyseur 6 est au maximum tellement élevé que pour un catalyseur SCR fonctionnant de manière optimale ou qui est neuf, on pourrait convertir totalement les oxydes NOx avec suffisamment d’ammoniac NH3 accumulé. Dans un catalyseur SCR 7 passif, qui convertit encore suffisamment bien, on ne mesurera pas de glissement NOx sur le capteur NOx dans l’étape 45.

Dans l’étape 46 on détermine la qualité. Si le catalyseur SCR 7 est vieilli et qu’en conséquence il n’a plus la propriété de convertir suffisamment bien les oxydes d’azote NOx, on exploite, de manière appropriée, dans l’étape 46 le glissement mesuré dans l’étape 45 et on détermine l’efficacité de la conversion.

La figure 5 montre quelques étapes de procédé pour le diagnostic du catalyseur SCR 7 ; pour cela on utilise les valeurs d’ammoniac NH3 qui ont été saisies à l’aide du capteur NOx 9. Le procédé commence dans l’étape 50. Dans l’étape 51 on détermine la quantité d’oxydes NOx dans la veine des gaz d’échappement en amont du boîtier de catalyseur 6. Cela se fait soit en mesurant à l’aide d’un autre capteur NOx, soit en appliquant un modèle de masse brute NOx, approprié et en calculant des modèles de catalyseur d’oxydation. Dans l’étape 52, on détermine la masse d’ammoniac NH3 contenue dans la veine des gaz d’échappement en aval du boîtier de catalyseur 6 à l’aide du capteur NOx 9.

Dans l’étape 53 on tient compte, le cas échéant, d’une désorption NH3. Cela découle de ce que les oxydes d’azote NOx stockés dans le catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote 8 peuvent également dégager de l’ammoniac NH3. Cette désorption peut se déterminer en intégrant sur une durée déterminée, le signal NH3 en aval du catalyseur accumulateur d’oxydes NOx 8 et en ajoutant la capacité d’accumulation NH3. En variante, on peut également calculer une courbe du signal NH3 et l’ajuster au tracé ultérieur dans la plage de désorption NH3. On peut également prévoir de faire fonctionner le moteur à combustion interne dans l’étape 53 pour neutraliser la désorption NH3. Pour cela, on vide le catalyseur accumulateur d’oxydes NOx 8 avant de mesurer le signal NH3 dans l’étape 52 ou encore on évacue les oxydes NOx accumulés et pour cela on élève la température avant d’effectuer la mesure.

Dans l’étape 54 on exploite le glissement NH3 et en fonction du résultat on détermine l’efficacité de la conversion du catalyseur SCR.

NOMENCLATURE DBS ELEMENTS PRINCIPAUX 1 Moteur à combustion interne 2 Conduite d’admission 3 Alimentation en carburant 4 Conduite d’échappement 5 Catalyseur d’oxydation 6 Boîtier de catalyseur

7 Catalyseur SCR 8 Catalyseur accumulateur NOx 9 Capteur NOx 10 Conduite de transmission de données 11 Appareil de commande 12 Système de bus 13 Plage de mémoire 14 Programme d’ordinateur 20-25 Etapes d’un ordinogramme de diagnostique d’un catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote

30-35 Etapes d’un ordinogramme de diagnostic d’un catalyseur SCR

40-46 Etapes d’un diagnostic de catalyseur SCR

50-54 Etapes d’un diagnostic de catalyseur SCR

Claims

REVENDICATIONS 1°) Procédé pour déterminer l’efficacité de la conversion d’au moins un composant d’un boîtier de catalyseur (6) comportant au moins un catalyseur SCR (7) et un catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote (8), pour le post-traitement des gaz d’échappement d’un moteur à combustion interne (1), * le boîtier de catalyseur (6) étant situé à l’extrémité aval d’un capteur d’oxydes d’azote NOx (9), procédé caractérisé en ce que on fait fonctionner le moteur à combustion interne (1) pendant au moins une durée limitée pour ne pas influencer la première des deux composantes du signal saisi par le capteur NOx (9), et on détermine l’efficacité de la conversion de la seconde composante en fonction du signal du capteur NOx (9) non influencé par la première composante.
2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’ on fait fonctionner le moteur à combustion interne (1) pendant une durée limitée de façon à réduire l’ammoniac NH3 accumulé dans le catalyseur SCR (7), et lorsqu’il n’y a plus d’ammoniac ou pratiquement plus d’ammoniac NH3 stocké, on définit l’efficacité de la conversion du catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote (8) en fonction du signal du capteur NOx.
3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’ on fait fonctionner le moteur à combustion interne (1) pendant une durée limitée pour que le catalyseur SCR (7) atteigne une température pour laquelle l’ammoniac NH3 accumulé a été dégagé.
4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’ on fait fonctionner le moteur à combustion interne (1) pour éviter, au moins dans une très large mesure, l’arrivée d’ammoniac NH3 dans le catalyseur SCR (7) et on réduit les oxydes NOx à l’aide de l’ammoniac NH3 accumulé.
5°) Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’ on fait fonctionner le moteur à combustion interne (1) au moins pendant une durée limitée pour saturer le catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote (8) avec les oxydes d’azote NOx et lorsqu’il n’y a plus ou pratiquement plus d’oxydes d’azote NOx accumulés, on détermine l’efficacité de la conversion du catalyseur SCR (7) en fonction du signal du capteur NOx (9).
6°) Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’ on charge le catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote (8) avec les oxydes NOx au moins jusqu’à ce que le capteur NOx mesure un glissement de NOx et on choisit un mode de fonctionnement pour lequel un catalyseur SCR (7) fonctionnant complètement ou au moins fonctionnant suffisamment, permettrait de convertir toute la concentration en oxydes d’azote NOx dans les gaz d’échappement et en fonction du signal du capteur NOx (9) on détermine l’efficacité de la conversion du catalyseur SCR (7).
7°) Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’ en fonction du signal du capteur NOx (9) on conclut à l’aptitude à l’accumulation d’ammoniac NH3 par le catalyseur SCR (7).
8°) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’ on tient compte de la désorption d’ammoniac NH3 du fait de l’ammoniac NH3 dégagé par les oxydes d’azote NOx stockés dans le catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote (8) pour déterminer la capacité d’accumulation d’ammoniac NH3 du catalyseur SCR (7).
9°) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’ on empêche la désorption d’ammoniac NH3 par l’ammoniac NH3 dégagé par les oxydes NOx stockés dans le catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote (8) en ce que l’on fait fonctionner le moteur à combustion interne (1) avant la saisie du signal du capteur NOx (9) pour déstocker les oxydes d’azote NOx accumulés dans le catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote (8).
10°) Procédé selon l’une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu’ on fait fonctionner le moteur à combustion interne (1) avec un mélange de carburant, aussi peu riche que possible, de préférence avec un coefficient lambda supérieur à 0,97 pendant que l’on exploite le signal du capteur NOx (9) pour déterminer la capacité d’accumulation d’ammoniac NH3 par le catalyseur SCR (7).
11°) Procédé selon l’une des revendications 7 à 10, selon lequel le catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote (8) est installé dans la veine des gaz d’échappement en amont du catalyseur SCR (7), procédé caractérisé en ce qu’ on vide l’accumulateur d’ammoniac NH3 du catalyseur SCR (7) et l’accumulateur NOx du catalyseur accumulateur d’oxydes d’azote (8) et ensuite par le fonctionnement du moteur à combustion interne (1) avec un mélange de carburant riche, on dégage de l’ammoniac NH3 dans la veine des gaz d’échappement et on exploite le signal du capteur NOx (9) pour déterminer la capacité d’accumulation d’ammoniac NH3 du catalyseur SCR (7).
12°) Programme d’ordinateur (14) dans un appareil de commande (11) servant à commander et/ou à réguler un moteur à combustion interne (1), caractérisé en ce qu’ il exécute un procédé selon l’une des revendications 1 à 11, lorsque le programme d’ordinateur (14) est appliqué par l’appareil de commande (11).
13°) Appareil de commande (11) pour commander et/ou réguler le fonctionnement d’un moteur à combustion interne (1), caractérisé en ce que l’appareil de commande (11) contient un programme d’ordinateur (14) et applique un procédé selon l’une des revendications 1 à 11, lorsque le programme d’ordinateur (14) est exécuté par un appareil de commande (11).