FR3067059A1 - PROCESS FOR OPTIMIZING DETERMINATION OF OXIDES OF NITROGEN FROM COMBUSTION GASES IN AN EXHAUST LINE - Google Patents

PROCESS FOR OPTIMIZING DETERMINATION OF OXIDES OF NITROGEN FROM COMBUSTION GASES IN AN EXHAUST LINE Download PDF

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Abstract

L'invention porte sur un procédé d'optimisation d'une dépollution en oxydes d'azote des gaz de combustion dans une ligne (3) d'échappement, la dépollution étant effectuée par au moins deux systèmes (1, 15; 2, 25) de réduction catalytique sélective par injection par chaque système (1, 15; 2, 25) d'une quantité d'agent réducteur dans la ligne (3) selon une consigne de quantité d'agent nécessaire pour réduire les oxydes d'azote mesurés en amont du système (1, 15; 2, 25), l'injection étant suivie d'un mélange de la quantité d'agent injectée avec les gaz d'échappement en amont d'un catalyseur (1, 2) du système (1, 15; 2, 25). Les deux systèmes (1, 15; 2, 25) sont disposés successivement l'un après l'autre dans la ligne (3) avec, pour chaque système (1, 15; 2, 25), une injection d'une quantité d'agent correspondant à la consigne de quantité d'agent diminuée d'un pourcentage prédéterminé calibrable avant mélange.The invention relates to a method of optimizing a nitrogen oxide pollution control of the combustion gases in an exhaust line (3), the depollution being carried out by at least two systems (1, 15; ) of selective catalytic reduction by injection by each system (1, 15; 2, 25) of an amount of reducing agent in the line (3) according to a quantity of agent instruction necessary to reduce the measured nitrogen oxides upstream of the system (1, 15; 2, 25), the injection being followed by a mixture of the amount of injected agent with the exhaust gas upstream of a catalyst (1, 2) of the system ( 1, 15; 2, 25). The two systems (1, 15; 2, 25) are successively arranged one after the other in the line (3) with, for each system (1, 15; 2, 25), an injection of a quantity of agent corresponding to the agent quantity setpoint decreased by a predetermined calibrated percentage before mixing.

Description

PROCEDE D’OPTIMISATION D’UNE DEPOLLUTION EN OXYDES D’AZOTE DES GAZPROCESS FOR OPTIMIZING A NITROGEN OXIDE DEPOLLUTION OF GASES

DE COMBUSTION DANS UNE LIGNE D’ECHAPPEMENT [0001] La présente invention concerne un procédé d’optimisation d’une dépollution en oxydes d’azote des gaz de combustion dans une ligne d’échappement de moteur thermique, avantageusement mais non limitativement pour un véhicule automobile, la dépollution en oxydes d’azote étant effectuée par deux systèmes de réduction catalytique sélective. La présente invention concerne aussi une ligne d’échappement en sortie d’un moteur thermique d’un véhicule automobile pour la mise en oeuvre d’un tel procédé.OF COMBUSTION IN AN EXHAUST LINE [0001] The present invention relates to a method for optimizing a depollution of nitrogen oxides from combustion gases in an exhaust line of a heat engine, advantageously but not limited to a vehicle automotive, depollution of nitrogen oxides being carried out by two selective catalytic reduction systems. The present invention also relates to an exhaust line at the outlet of a heat engine of a motor vehicle for the implementation of such a method.

[0002] Dans le cas spécifique et non limitatif des véhicules automobiles, le respect des normes de dépollution actuelles et futures pour des véhicules automobiles à moteur thermique implique une élimination des oxydes d’azote évacués du moteur dans les gaz d’échappement par une ligne d’échappement. Les oxydes d’azote, ci-après aussi dénommés sous leur formule chimique NOx, se répartissent entre monoxyde d’azote NO et dioxyde d’azote NO2 produits par la combustion dans le moteur. Il en ira de même pour l’ammoniac pouvant être désigné par sa formule chimique NH3.In the specific and non-limiting case of motor vehicles, compliance with current and future pollution control standards for motor vehicles with thermal engine implies elimination of the nitrogen oxides discharged from the engine in the exhaust gases by a line exhaust. Nitrogen oxides, hereinafter also referred to by their chemical formula NOx, are divided between nitrogen monoxide NO and nitrogen dioxide NO2 produced by combustion in the engine. The same will apply to ammonia, which can be designated by its chemical formula NH3.

[0003] Ceci peut être fait par un système de réduction catalytique sélective. Un tel système de Réduction Catalytique Sélective et dénommé sous l’acronyme RCS est aussi connu sous l’acronyme anglo-saxon de SCR. Dans ce qui va suivre, il sera fait également référence à la dénomination complète ou à l’abréviation RCS pour désigner tout ce qui est lié à la réduction catalytique sélective.This can be done by a selective catalytic reduction system. Such a Selective Catalytic Reduction system, known by the acronym RCS, is also known by the English acronym SCR. In what follows, reference will also be made to the complete denomination or to the abbreviation RCS to designate everything related to selective catalytic reduction.

[0004] En regard de la figure 1 qui montre une ligne 3 d’échappement équipé d’un système RCS avec représentation de son injecteur 15 d’agent réducteur et de son catalyseur 1, un système RCS fonctionne par injection dans la ligne d’échappement d’un agent de dépollution dit réducteur RCS. Cet agent est avantageusement mais non limitativement de l’urée ou un dérivé de l’urée, précurseur de l’ammoniac qui est utilisé pour réduire les oxydes d’azote ou NOx.Referring to Figure 1 which shows an exhaust line 3 equipped with an RCS system with representation of its injector 15 of reducing agent and its catalyst 1, an RCS system operates by injection into the line exhaust of a pollution control agent known as RCS reducer. This agent is advantageously but not limited to urea or a urea derivative, a precursor of ammonia which is used to reduce nitrogen oxides or NOx.

[0005] L’agent réducteur, illustré sous la forme de points noirs, est mélangé dans une boîte de mélange non référencée à la figure 1 mais se trouvant en aval de l’injecteur 15 avec les gaz d’échappement. La réduction des oxydes d’azote, les oxydes d’azote étant illustrés sous la forme de points blancs, s’effectue dans le catalyseur RCS 1 du système en aval de l’injecteur 15 d’agent réducteur et la boîte de mélange, l’agent réducteur étant alors sous la forme de NH3. En aval du catalyseur RCS 1, il reste des points blancs représentatifs des oxydes d’azote qui ont diminué par rapport à ceux en amont. Il peut rester aussi de l’ammoniac, illustré par des points noirs, obtenu par transformation de l’agent réducteur, qui est rejeté dans l’environnement. Ceci signifie que la réduction des oxydes d’azote n’a pas été complète et qu’en même temps tout l’ammoniac n’a pas été utilisé lors de la réduction, du fait par exemple d’un brassage inhomogène de NH3 dans les gaz d’échappement.The reducing agent, illustrated in the form of black dots, is mixed in a mixing box not referenced in Figure 1 but located downstream of the injector 15 with the exhaust gases. The reduction of the nitrogen oxides, the nitrogen oxides being illustrated in the form of white dots, is carried out in the RCS catalyst 1 of the system downstream of the reducing agent injector 15 and the mixing box, l the reducing agent then being in the form of NH3. Downstream of the RCS 1 catalyst, there remain white dots representative of the nitrogen oxides which have decreased compared to those upstream. Ammonia may also remain, illustrated by black dots, obtained by transformation of the reducing agent, which is released into the environment. This means that the reduction of nitrogen oxides was not complete and that at the same time all the ammonia was not used during the reduction, due for example to an inhomogeneous mixing of NH3 in the exhaust gas.

[0006] En sortie du catalyseur, des NOx peuvent être présents dans les gaz car non traités par l’agent réducteur alors sous forme de NH3, ceci quand la quantité d’agent réducteur injectée est insuffisante par rapport à la quantité de NOX à réduire ou du NH3 peut être présent dans les gaz car non utilisé pour la réduction du NOx, ceci quand la quantité d’agent réducteur injectée est trop importante par rapport à la quantité de NOX à réduire.At the outlet of the catalyst, NOx can be present in the gases because they are not treated with the reducing agent then in the form of NH3, this when the quantity of reducing agent injected is insufficient relative to the quantity of NOX to be reduced or NH3 may be present in the gases because it is not used for the reduction of NOx, this when the quantity of reducing agent injected is too large compared to the quantity of NOX to be reduced.

[0007] A la figure 1 il est montré des NOX restants, sous forme de points blancs ainsi que du NH3 restant, sous forme de points noirs, ce qui n’est pas le cas le plus fréquent en correspondant essentiellement à un mauvais mélange de l’agent réducteur avec les gaz d’échappement. Les cas les plus fréquents sont qu’il y a soit trop de NOx en sortie du catalyseur RCS 1 ou soit trop de NH3, mais non les deux à la fois, le «ou» étant le plus fréquemment exclusif.In Figure 1 it shows the remaining NOX, in the form of white dots as well as the remaining NH3, in the form of black dots, which is not the most frequent case, essentially corresponding to a poor mixture of the reducing agent with the exhaust gases. The most frequent cases are that there is either too much NOx at the outlet of the RCS 1 catalyst or either too much NH3, but not both, the "or" being the most frequently exclusive.

[0008] La quantité d’agent réducteur à injecter en continu est déterminée par un contrôle-commande RCS à partir de nombreux éléments dont notamment la quantité de NOx entrant dans le système RCS, la température des gaz d’échappement et le débit d’échappement.The quantity of reducing agent to be injected continuously is determined by an RCS control command from numerous elements including in particular the quantity of NOx entering the RCS system, the temperature of the exhaust gases and the flow rate of exhaust.

[0009] Sur le long terme, l’estimation de la masse de NH3 réellement stockée après transformation de l’urée dans le catalyseur RCS est difficile et problématique. Si la masse réelle de NH3 est inférieure à la masse estimée, on n’injecte pas suffisamment d’agent réducteur et on risque de ne pas traiter suffisamment les NOx. Il y aura donc un surplus de NOx en sortie du catalyseur du système RCS.In the long term, estimating the mass of NH3 actually stored after transformation of the urea in the RCS catalyst is difficult and problematic. If the actual NH3 mass is less than the estimated mass, there is not enough injected reducing agent and there is a risk that the NOx will not be treated sufficiently. There will therefore be a surplus of NOx at the outlet of the RCS system catalyst.

[0010] Si la masse réelle de NH3 est supérieure à la masse estimée, il a été injecté trop d’agent réducteur et on risque de dépasser la capacité de stockage maximale en NH3 du catalyseur du système RCS. Le NH3 en surplus donc non utilisé pour la réduction va être évacué dans la ligne d’échappement en aval du système RCS et relâché dans l’environnement du véhicule automobile, si un catalyseur de destruction de rejet ou de surplus de NH3 n’est pas prévu en sortie de la ligne d’échappement.If the actual NH3 mass is greater than the estimated mass, too much reducing agent has been injected and there is a risk of exceeding the maximum NH3 storage capacity of the catalyst of the RCS system. The NH3 in excess therefore not used for the reduction will be evacuated in the exhaust line downstream of the RCS system and released into the environment of the motor vehicle, if a catalyst for destruction of rejection or excess of NH3 is not provided at the outlet of the exhaust line.

[0011] Ce phénomène est préjudiciable à deux niveaux. A un premier niveau, cela réduit l’autonomie du véhicule en agent réducteur sans gain sur l’efficacité de réduction desThis phenomenon is detrimental on two levels. At a first level, this reduces the autonomy of the vehicle as a reducing agent without gaining on the reduction efficiency of

NOx. A un deuxième niveau, on libère du NH3 dans l’atmosphère, ce qui constitue soit une pollution de l’environnement ou soit oblige à munir la ligne d’échappement d’un catalyseur de destruction de rejet d’ammoniac, ce qui accroît le prix et la complexité d’une ligne d’échappement de véhicule automobile.NOx. At a second level, NH3 is released into the atmosphere, which either constitutes environmental pollution or either forces the exhaust line to be equipped with an ammonia release destruction catalyst, which increases the price and complexity of a motor vehicle exhaust line.

[0012] Selon la précision de l’estimation ou de mesure des NOx en amont de l’injecteur RCS et la précision de l’injecteur d’agent réducteur et du catalyseur RCS compte tenu des dispersions en fonctionnement, différentes situations sont possibles.Depending on the precision of the NOx estimation or measurement upstream of the RCS injector and the precision of the reducing agent injector and the RCS catalyst taking into account the dispersions in operation, different situations are possible.

[0013] Quand la quantité d’agent réducteur précurseur du NH3 réellement injectée est supérieure à la quantité d’agent réducteur suffisante pour réduire les NOx réellement présents, l’efficacité de traitement est maximale mais le surplus de NH3 est stocké dans le catalyseur et participe à la dérive de la masse de NH3 dans le système RCS.When the quantity of reducing agent precursor of NH3 actually injected is greater than the quantity of reducing agent sufficient to reduce the NOx actually present, the treatment efficiency is maximum but the excess NH3 is stored in the catalyst and participates in the NH3 mass drift in the RCS system.

[0014] Quand la quantité d’agent réducteur précurseur du NH3 réellement injectée est inférieure à la quantité d’agent réducteur suffisante pour réduire les NOx réellement présents, l’efficacité de traitement est réduite et insuffisante. Si le NH3 manquant n’est pas compensé par du NH3 stocké dans le catalyseur RCS, la dépollution en NOx est insuffisante.When the quantity of reducing agent precursor of NH3 actually injected is less than the quantity of reducing agent sufficient to reduce the NOx actually present, the treatment efficiency is reduced and insufficient. If the missing NH3 is not compensated for by NH3 stored in the RCS catalyst, the NOx depollution is insufficient.

[0015] Le cas optimal est donc le cas où la quantité de NH3 pour la réduction des NOx réellement présent et la quantité de NH3 libérée dans la ligne après injection d’une quantité d’agent réducteur et, le cas échéant, la quantité de NH3 présente dans le catalyseur, correspondent parfaitement, ce qui se produit peu en pratique. Différentes méthodes de prise en compte de ces dispersions et de corrections sont possibles, avec plus ou moins d’efficacité.The optimal case is therefore the case where the amount of NH3 for the reduction of NOx actually present and the amount of NH3 released in the line after injection of an amount of reducing agent and, if necessary, the amount of NH3 present in the catalyst, correspond perfectly, which occurs little in practice. Different methods of taking these dispersions into account and of correcting them are possible, with more or less efficiency.

[0016] En outre, la non-maîtrise de la masse de NH3 disponible dans le système RCS est problématique lors des transitoires de température dans la ligne de dépollution. Lors d’une accélération du véhicule, la température de la ligne augmente fortement : la capacité de stockage en NH3 du système RCS décroît alors très rapidement. Si la quantité de NH3 stockée est supérieure à cette capacité de stockage réduite, le surplus de NH3 est désorbé et est libéré dans l’atmosphère.In addition, the non-control of the mass of NH3 available in the RCS system is problematic during temperature transients in the depollution line. When the vehicle accelerates, the line temperature rises sharply: the NH3 storage capacity of the RCS system then decreases very rapidly. If the quantity of NH3 stored exceeds this reduced storage capacity, the excess NH3 is desorbed and is released into the atmosphere.

[0017] De plus, outre les problèmes de précision des NOx mesurés ou estimés en amont du catalyseur RCS et de l’injecteur d’agent réducteur, d’autres facteurs sont susceptibles de perturber le fonctionnement du système RCS et de limiter sa pleine efficacité.In addition, in addition to the problems of precision of the NOx measured or estimated upstream of the RCS catalyst and of the reducing agent injector, other factors are likely to disturb the operation of the RCS system and limit its full effectiveness. .

[0018] Le premier facteur est l’arrosage du catalyseur RCS en NOx et NH3, le NH3 ayant été mélangé avec les gaz d’échappement. Ce mélange n’est cependant pas parfait et il est observé en pratique un arrosage inhomogène qui conduit à envoyer préférentiellement les NOx et le NH3 dans certaines zones du catalyseur plutôt que dans d’autres.The first factor is the sprinkling of the RCS catalyst with NOx and NH3, the NH3 having been mixed with the exhaust gases. However, this mixture is not perfect and inhomogeneous watering is observed in practice, which leads to preferentially sending NOx and NH3 to certain zones of the catalyst rather than others.

[0019] Fréquemment une grande partie des NOx et du NH3 est envoyée vers le centre du catalyseur RCS et les bords du catalyseur RCS sont peu arrosés. Cela conduit typiquement à bien traiter les NOx au centre du catalyseur RCS et d’avoir une efficacité réduite sur les NOx passant en périphérie du catalyseur RCS.Frequently a large part of the NOx and NH3 is sent to the center of the RCS catalyst and the edges of the RCS catalyst are sparingly watered. This typically leads to treating the NOx well at the center of the RCS catalyst and to having reduced efficiency on the NOx passing around the periphery of the RCS catalyst.

[0020] Le deuxième facteur est que la plupart des capteurs NOx utilisés mesurent les NOx et le NH3 sans pouvoir distinguer les deux : la plupart des capteurs NOx ont une double sensibilité aux NOX et à NH3. Ainsi, en cas de surplus en NH3 non utilisé, le capteur NOx en aval du système RCS considère à tort le surplus en NH3 non utilisé comme des NOx et estime que l’efficacité de réduction des NOx est plus faible qu’en réalité, alors que c’est le contraire qui s’est passé : il y a eu trop d’agent réducteur injecté donnant un surplus de NH3, soit stocké dans le catalyseur RCS, soit rejeté dans la ligne d’échappement en n’ayant pas servi pour une réduction des NOx.The second factor is that most of the NOx sensors used measure NOx and NH3 without being able to distinguish the two: most NOx sensors have a dual sensitivity to NOX and NH3. Thus, in the event of excess NH3 unused, the NOx sensor downstream of the RCS system wrongly considers the surplus NH3 unused as NOx and considers that the NOx reduction efficiency is lower than in reality, so that the opposite happened: there was too much reducing agent injected giving a surplus of NH3, either stored in the RCS catalyst, or rejected in the exhaust line having not been used for NOx reduction.

[0021] Le document EP-A-1 321 641 décrit un système de purification d’émission de gaz d’échappement pour moteur diesel comprenant deux filtres à particules Diesel et deux catalyseurs RCS. En plus du premier dispositif de purification des gaz d'échappement, disposé dans une sortie d'échappement du moteur, comportant le premier filtre à particules Diesel à régénération continue et le premier catalyseur RCS, une sortie d'échappement dérivée comporte un deuxième dispositif de purification des gaz d'échappement comportant le deuxième filtre à particules Diesel à régénération continue et le deuxième catalyseur RCS pour constituer le système de purification des gaz d'échappement du moteur diesel.EP-A-1 321 641 describes an exhaust gas emission purification system for a diesel engine comprising two diesel particle filters and two RCS catalysts. In addition to the first exhaust gas purification device, arranged in an engine exhaust outlet, comprising the first diesel diesel particulate filter with continuous regeneration and the first RCS catalyst, a derived exhaust outlet comprises a second exhaust device. exhaust gas purification comprising the second diesel particulate filter with continuous regeneration and the second RCS catalyst to constitute the exhaust gas purification system of the diesel engine.

[0022] Dans ce document, les catalyseurs RCS ne sont pas alignés et le deuxième catalyseur est prévu dans une dérivation. Il s’ensuit qu’il n’y a pas une correspondance entre sortie aval du premier catalyseur avec l’entrée amont du deuxième catalyseur et que le NH3 en surplus ou les NOx restant encore après le premier système RCS ne sont pas forcément traités dans le deuxième système. Il n’y a donc pas une coopération complémentaire des deux systèmes RCS pour assurer une dépollution efficace des NOx.In this document, the RCS catalysts are not aligned and the second catalyst is provided in a bypass. It follows that there is no correspondence between the downstream outlet of the first catalyst with the upstream inlet of the second catalyst and that the NH3 in surplus or the NOx remaining after the first RCS system are not necessarily treated in the second system. There is therefore no complementary cooperation between the two RCS systems to ensure effective depollution of NOx.

[0023] Par conséquent, le problème à la base de l’invention est, pour une ligne d’échappement de gaz de combustion venant par exemple d’un moteur thermique, cette ligne comprenant au moins deux systèmes RCS, de faire fonctionner les deux systèmes de manière à ce que le deuxième système le plus en aval des deux systèmes puisse compléter la réduction des NOx non effectuée par le premier système et utiliser, le cas échéant, un surplus de NH3 n’ayant pas servi à la réduction des NOx dans le catalyseurTherefore, the problem underlying the invention is, for a combustion gas exhaust line coming for example from a heat engine, this line comprising at least two RCS systems, to operate both systems so that the second system furthest downstream of the two systems can complete the reduction of NOx not carried out by the first system and use, if necessary, an excess of NH3 which has not been used for reduction of NOx in the catalyst

RCS du premier système, la coopération des deux systèmes RCS conduisant à une dépollution optimisée des NOx dans la ligne d’échappement.RCS of the first system, the cooperation of the two RCS systems leading to optimized depollution of NOx in the exhaust line.

[0024] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention un procédé d’optimisation d’une dépollution en oxydes d’azote des gaz de combustion dans une ligne d’échappement, la dépollution en oxydes d’azote étant effectuée par au moins deux systèmes de réduction catalytique sélective par injection par chaque système d’une quantité d’agent réducteur dans la ligne selon une consigne de quantité d’agent réducteur nécessaire pour réduire les oxydes d’azote estimés ou mesurés en amont du système, l’injection étant suivie d’un mélange de la quantité d’agent réducteur injectée avec les gaz d’échappement circulant dans la ligne d’échappement en amont d’un catalyseur de réduction du système, caractérisé en ce que les deux systèmes sont disposés successivement l’un après l’autre dans la ligne avec, pour chaque système, une injection d’une quantité d’agent réducteur correspondant à la consigne de quantité d’agent réducteur diminuée d’un pourcentage prédéterminé calibrable avant mélange.To achieve this objective, there is provided according to the invention a method for optimizing a depollution of nitrogen oxides from the combustion gases in an exhaust line, the depollution of nitrogen oxides being carried out by at least two systems of selective catalytic reduction by injection by each system of a quantity of reducing agent in the line according to a set point of quantity of reducing agent necessary to reduce the nitrogen oxides estimated or measured upstream of the system, l injection being followed by a mixture of the quantity of reducing agent injected with the exhaust gases circulating in the exhaust line upstream of a reduction catalyst of the system, characterized in that the two systems are arranged successively one after the other in the line with, for each system, an injection of a quantity of reducing agent corresponding to the quantity reference of a reducer gent reduced by a predetermined percentage calibratable before mixing.

[0025] Tout d’abord la présente invention peut être utilisée pour tout type de moteur thermique qu’il soit fixe ou mobile et pas seulement pour un moteur de véhicule automobile, bien que cela soit une application particulièrement bien adaptée.First of all, the present invention can be used for any type of heat engine, whether fixed or mobile, and not just for a motor vehicle engine, although this is a particularly well suited application.

[0026] Ce que propose la présente invention n’est pas seulement l’association de deux systèmes de réduction catalytique sélective dits systèmes RCS. Le procédé selon la présente invention propose d’effectuer une injection d’agent réducteur qui soit inférieure à la consigne de quantité d’agent réducteur pour avoir un déficit de traitement des NOx plutôt qu’un surplus de NH3 n’ayant pas servi à la réduction.What the present invention offers is not only the combination of two selective catalytic reduction systems called RCS systems. The method according to the present invention proposes to carry out an injection of reducing agent which is less than the setpoint for the quantity of reducing agent in order to have a deficit in NOx treatment rather than a surplus of NH3 which has not been used for the reduction.

[0027] Chacun des catalyseurs des premier et deuxième systèmes étant en déficit de NH3 pour traiter la totalité des NOx entrants, la masse de NH3 stockée dans les catalyseurs est proche de 0 en permanence. Chaque capteur NOx ne mesure donc que des NOx et ne peut pas être perturbé par la présence de NH3 dans les gaz, ce qui rendait impossible selon l’état de la technique de différencier un surplus de NH3 d’une quantité de NOx non traitée et conduisait à un emballement du système dans une mauvaise direction de traitement après un faux diagnostic, de l’agent réducteur supplémentaire pouvant être injecté à tort dans le système alors qu’on était déjà en surplus de NH3 non consommé pour une réduction catalytique.Each of the catalysts of the first and second systems being in deficit of NH3 to treat all of the incoming NOx, the mass of NH3 stored in the catalysts is close to 0 permanently. Each NOx sensor therefore only measures NOx and cannot be disturbed by the presence of NH3 in the gases, which made it impossible, according to the state of the art, to differentiate a surplus of NH3 from an amount of untreated NOx and led to a runaway of the system in a bad direction of treatment after a false diagnosis, of the additional reducing agent being able to be injected wrongly into the system when one was already in surplus of NH3 not consumed for a catalytic reduction.

[0028] La présente invention propose un procédé et une architecture de ligne de dépollution avec deux systèmes RCS permettant de maximiser l’efficacité de traitement des NOx tout en limitant le risque de surplus en NH3 non utilisé, ceci en se plaçant dans une position de déficit en NH3 pour le traitement des NOx. Comme la plupart des NOx ont été traités par le premier système, le déficit en NH3 pour le deuxième système n’est pas trop pénalisant et peu de NOx sont relâchés dans la ligne en aval de ce deuxième système par cause de ce manque de NH3.The present invention provides a method and an architecture for a pollution control line with two RCS systems making it possible to maximize the efficiency of treatment of NOx while limiting the risk of surplus NH3 not being used, this by placing itself in a position of NH3 deficiency for the treatment of NOx. As most of the NOx were treated by the first system, the deficit of NH3 for the second system is not too penalizing and few NOx are released into the line downstream of this second system because of this lack of NH3.

[0029] L’arrosage d’un catalyseur d’un système RCS par un mélange NOx et NH3 n’est pas parfait : on observe en pratique un arrosage inhomogène qui conduit à envoyer préférentiellement les NOx et le NH3 dans certaines zones du catalyseur plutôt qu’à d’autres. Refaire un mélange permet de retraiter correctement les NOx présents dans les gaz d’échappement.The sprinkling of a catalyst of an RCS system with a mixture of NOx and NH3 is not perfect: we observe inhomogeneous sprinkling which leads to preferentially send NOx and NH3 to certain areas of the catalyst rather than others. Redoing a mixture allows the NOx present in the exhaust gases to be properly reprocessed.

[0030] Avantageusement, la consigne de quantité d’agent réducteur est diminuée d’un pourcentage prédéterminé calibré de 10 à 20%. Le calibrage de la consigne sert à tenir des dispersions possibles dans les mesures ou estimations des NOx et des dispersions possibles des systèmes RCS.Advantageously, the setpoint for the quantity of reducing agent is reduced by a predetermined calibrated percentage of 10 to 20%. The calibration of the setpoint is used to keep possible dispersions in the measurements or estimates of NOx and possible dispersions of RCS systems.

[0031] Avantageusement, le pourcentage est calibrable, d’une part, en fonction des dispersions des mesures ou estimations d’oxydes d’azote en amont et en aval du premier système et, le cas échéant, en amont et en aval du deuxième système, et, d’autre part, en fonction des dispersions des injecteurs et des catalyseurs des premier et deuxième systèmes, les dispersions des mesures ou estimations étant évaluées sans injection d’agent réducteur, les mesures ou estimations devant être alors équivalentes en amont et en aval du premier système et, le cas échéant, du deuxième système, et, après correction des dispersions entre mesures ou estimations amont et aval, les dispersions des injecteurs et des catalyseurs étant évaluées sous injection d’une quantité sousstochiométrique d’agent réducteur pour chaque système pris isolément, cette quantité sous-stochiométrique devant correspondre à une quantité d’oxydes d’azote théorique restante en aval respectif des premier et deuxième systèmes, une correction des dispersions des injecteurs et des catalyseurs étant effectuée quand une quantité d’oxydes d’azote mesurée ou estimée n’est pas égale à la quantité d’oxydes d’azote théorique par réactualisation de la quantité d’oxydes d’azote théorique et de la consigne de quantité d’agent réducteur fonction de la quantité d’oxydes d’azote théorique.Advantageously, the percentage can be calibrated, on the one hand, as a function of the dispersions of the measurements or estimates of nitrogen oxides upstream and downstream of the first system and, if necessary, upstream and downstream of the second system, and, on the other hand, as a function of the dispersions of the injectors and catalysts of the first and second systems, the dispersions of the measurements or estimates being evaluated without injection of reducing agent, the measurements or estimates having to be then equivalent upstream and downstream of the first system and, where appropriate, of the second system, and, after correction of the dispersions between upstream and downstream measurements or estimates, the dispersions of the injectors and of the catalysts being evaluated by injection of a substochiometric quantity of reducing agent for each system taken in isolation, this sub-stochiometric quantity having to correspond to a theoretical quantity of nitrogen oxides remaining downstream re spective of the first and second systems, a correction of the dispersions of the injectors and of the catalysts being carried out when a quantity of nitrogen oxides measured or estimated is not equal to the quantity of nitrogen oxides theoretical by updating the quantity of theoretical nitrogen oxides and of the setpoint for the quantity of reducing agent as a function of the quantity of theoretical nitrogen oxides.

[0032] Il est difficile de déterminer entre deux capteurs amont et aval lequel ou lesquels sont sujets à une dispersion négative ou positive. Il convient de réétalonner les capteurs amont et aval ou des modèles de NOX l’un par rapport à l’autre. Ceci est fait sans injection d’agent réducteur étant entendu que les catalyseurs ne contiennent pas de réserve de NH3 : les capteurs amont et aval doivent délivrer les mêmes valeurs étant donné qu’il n’y a pas eu de réduction des NOx.It is difficult to determine between two upstream and downstream sensors which one or which are subject to negative or positive dispersion. The upstream and downstream sensors or NOX models should be recalibrated against each other. This is done without the injection of a reducing agent, it being understood that the catalysts do not contain a reserve of NH3: the upstream and downstream sensors must deliver the same values since there has been no reduction in NOx.

[0033] De même, pour évaluer les dispersions des systèmes RCS, après réétalonnage des capteurs et des modèles, une injection sous-stoechiométrique d’agent réducteur permettra de comparer les NOX restants réellement avec les NOx devant théoriquement rester et de réétalonner les consignes d’injection en fonction des dispersions des systèmes RCS.Similarly, to evaluate the dispersions of RCS systems, after recalibration of the sensors and models, a sub-stoichiometric injection of reducing agent will make it possible to compare the NOX actually remaining with the NOx which should theoretically remain and to recalibrate the setpoints d injection according to the dispersions of RCS systems.

[0034] L’invention concerne aussi un ensemble comprenant une ligne d’échappement de gaz de combustion avec au moins des premier et deuxième systèmes de réduction catalytique sélective et des unités de contrôle commande de chaque système, la ligne logeant en son intérieur les catalyseurs respectifs des deux systèmes et étant traversée par des premier et deuxième injecteurs respectifs d’agent réducteur en amont du catalyseur associé, la ligne ou les unités de contrôle commande intégrant des moyens de détermination d’une quantité d’azote en amont du catalyseur de chaque système, chaque unité de contrôle commande présentant des moyens de détermination d’une consigne de quantité d’agent réducteur à injecter dans la ligne selon des mesures ou des estimations des moyens de détermination d’une quantité d’azote, caractérisée en ce que l’ensemble met en oeuvre un tel procédé, les catalyseurs respectifs des deux systèmes étant disposés en ligne l’un après l’autre, chaque unité de contrôle commande présentant des moyens de mémorisation d’un pourcentage prédéterminé calibrable de diminution, des moyens de calcul de la consigne de quantité d’agent réducteur avec retranchement du pourcentage prédéterminé à la consigne.The invention also relates to an assembly comprising a combustion gas exhaust line with at least first and second selective catalytic reduction systems and command and control units for each system, the line housing the catalysts therein. respective of the two systems and being crossed by respective first and second injectors of reducing agent upstream of the associated catalyst, the line or the control units incorporating means for determining a quantity of nitrogen upstream of the catalyst of each system, each control unit having means for determining a setpoint for the quantity of reducing agent to be injected into the line according to measurements or estimates for the means for determining a quantity of nitrogen, characterized in that the together implements such a process, the respective catalysts of the two systems being arranged in l one after the other, each control unit having means for memorizing a calibrated predetermined percentage of reduction, means for calculating the setpoint for the quantity of reducing agent with the subtracting of the predetermined percentage from the setpoint.

[0035] Le principe à la base de la présente invention est de multiplier les catalyseurs RCS et d’injecter sur chacun d’entre eux moins d’agent réducteur se transformant en NH3 que nécessaire pour traiter les NOx. Il peut y avoir plus de deux systèmes RCS en ligne. Les moyens de détermination d’une quantité d’azote peuvent être des capteurs intégrés dans la ligne d’échappement ou des modèles d’oxydes d’azote intégrés dans les unités de contrôle commande des systèmes RCS.The principle underlying the present invention is to multiply the RCS catalysts and to inject on each of them less reducing agent transforming into NH3 than necessary to treat NOx. There can be more than two RCS systems online. The means for determining a quantity of nitrogen can be sensors integrated in the exhaust line or models of nitrogen oxides integrated in the control and command units of RCS systems.

[0036] Avantageusement, l’ensemble comprend d’amont en aval un premier capteur d’oxydes d’azote, un premier injecteur, un premier mélangeur et un premier catalyseur du premier système, un deuxième capteur d’oxydes d’azote, un deuxième injecteur, un deuxième mélangeur et un deuxième catalyseur du deuxième système. L’avantage de cette solution est son prix réduit mais cette solution ne permet pas la mesure des oxydes d’azote en sortie de ligne d’échappement en aval du deuxième système RCS.Advantageously, the assembly comprises from upstream to downstream a first nitrogen oxide sensor, a first injector, a first mixer and a first catalyst of the first system, a second nitrogen oxide sensor, a second injector, a second mixer and a second catalyst of the second system. The advantage of this solution is its reduced price but this solution does not allow the measurement of nitrogen oxides at the outlet of the exhaust line downstream of the second RCS system.

[0037] Il est obtenu une réduction du surplus en NH3 non utilisé, ce qui entraînait un risque de pollution de l’environnement et une réduction de l’autonomie en agent réducteur tout en assurant un traitement optimal et robuste aux dispersions des capteurs NOx et injecteurs d’agent réducteur.A reduction in the surplus of unused NH3 is obtained, which leads to a risk of environmental pollution and a reduction in the autonomy of reducing agent while ensuring optimal and robust treatment of the dispersions of the NOx sensors and reducing agent injectors.

[0038] Avantageusement, un troisième capteur d’oxydes d’azote est positionné en aval du deuxième catalyseur du deuxième système. Cette solution est très efficace mais coûte plus cher que la précédente par la présence d’un troisième capteur d’oxydes d’azote en sortie de ligne d’échappement.Advantageously, a third nitrogen oxide sensor is positioned downstream of the second catalyst of the second system. This solution is very effective but costs more than the previous one by the presence of a third nitrogen oxide sensor at the outlet of the exhaust line.

[0039] Avantageusement, l’ensemble comprend d’amont en aval un modèle d’oxydes d’azote pour une estimation de la quantité d’oxydes d’azote en amont du premier système comprenant un premier injecteur, un premier mélangeur et un premier catalyseur, un premier capteur d’oxydes d’azote intercalé entre des premier et deuxième systèmes, le deuxième système comprenant un deuxième injecteur, un deuxième mélangeur et un deuxième catalyseur.Advantageously, the assembly comprises from upstream to downstream a model of nitrogen oxides for an estimation of the quantity of nitrogen oxides upstream of the first system comprising a first injector, a first mixer and a first catalyst, a first nitrogen oxide sensor interposed between first and second systems, the second system comprising a second injector, a second mixer and a second catalyst.

[0040] Cette solution correspond à la précédente avec cependant le remplacement du premier capteur d’oxydes d’azote par un modèle d’oxydes d’azote et la suppression du troisième capteur d’oxydes d’azote en aval du deuxième système RCS. La présence d’un modèle d’oxydes d’azote à la place d’un capteur d’oxydes d’azote diminue le prix de la ligne d’échappement.This solution corresponds to the previous one, however with the replacement of the first nitrogen oxide sensor with a nitrogen oxide model and the removal of the third nitrogen oxide sensor downstream from the second RCS system. The presence of a nitrogen oxide model in place of a nitrogen oxide sensor lowers the price of the exhaust line.

[0041] Avantageusement, un deuxième capteur d’oxydes d’azote est positionné en aval du deuxième catalyseur. Cette solution est très efficace mais coûte plus cher que la précédente par la présence d’un capteur d’oxydes d’azote en sortie de ligne d’échappement.Advantageously, a second nitrogen oxide sensor is positioned downstream of the second catalyst. This solution is very effective but costs more than the previous one by the presence of a nitrogen oxide sensor at the outlet of the exhaust line.

[0042] Avantageusement, l’ensemble comprend d’amont en aval un premier capteur d’oxydes d’azote, un premier injecteur, un premier mélangeur et un premier catalyseur du premier système, un modèle d’oxydes d’azote pour une estimation de la quantité d’oxydes d’azote en aval du premier système, un deuxième injecteur, un deuxième mélangeur et un deuxième catalyseur du deuxième système, un deuxième capteur d’oxydes d’azote étant positionné en aval du deuxième catalyseur.Advantageously, the assembly comprises from upstream to downstream a first nitrogen oxide sensor, a first injector, a first mixer and a first catalyst of the first system, a model of nitrogen oxides for an estimate. the amount of nitrogen oxides downstream of the first system, a second injector, a second mixer and a second catalyst of the second system, a second nitrogen oxide sensor being positioned downstream of the second catalyst.

[0043] Dans ce mode de réalisation, le modèle d’oxydes d’azote remplace le deuxième capteur d’oxydes d’azote. Ce mode de réalisation permet de valider le système lors d’un diagnostic par une unité embarquée.In this embodiment, the nitrogen oxide model replaces the second nitrogen oxide sensor. This embodiment makes it possible to validate the system during a diagnosis by an on-board unit.

[0044] Avantageusement, l’ensemble comprend au moins un des éléments suivants : un catalyseur d’oxydation, au moins un capteur passif ou actif d’oxydes d’azote disposé en amont du premier système de réduction catalytique sélective, un filtre à particules et un catalyseur de rejet d’ammoniac disposé en aval du deuxième système de réduction catalytique sélective.Advantageously, the assembly comprises at least one of the following elements: an oxidation catalyst, at least one passive or active nitrogen oxide sensor disposed upstream of the first selective catalytic reduction system, a particle filter and an ammonia rejection catalyst disposed downstream of the second selective catalytic reduction system.

[0045] D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels :Other characteristics, aims and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description which follows and with regard to the appended drawings given by way of nonlimiting examples and in which:

- la figure 1 est une représentation schématique d’une ligne d’échappement comprenant un système RCS selon l’état de la technique,FIG. 1 is a schematic representation of an exhaust line comprising an RCS system according to the state of the art,

- la figure 2 montre deux courbes d’efficacité de deux systèmes RCS successifs en ligne en fonction de la population cumulée, cette figure 2 montrant l’efficacité d’une ligne équipée de deux systèmes RCS fonctionnant conformément à un procédé selon la présente invention,FIG. 2 shows two efficiency curves of two successive RCS systems online as a function of the cumulative population, this FIG. 2 showing the efficiency of a line equipped with two RCS systems operating in accordance with a method according to the present invention,

- les figures 3 à 7 illustrent des modes respectifs de réalisation d’une ligne d’échappement à deux systèmes RCS selon la présente invention.- Figures 3 to 7 illustrate respective embodiments of an exhaust system with two RCS systems according to the present invention.

[0046] Il est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité.It should be borne in mind that the figures are given by way of examples and are not limitative of the invention. They constitute schematic representations of principle intended to facilitate the understanding of the invention and are not necessarily at the scale of practical applications. In particular, the dimensions of the various elements illustrated are not representative of reality.

[0047] Dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées. Amont et aval sont à prendre en considérant le parcours des gaz d’échappement dans la ligne d’échappement.In what follows, reference is made to all the figures taken in combination. When reference is made to one or more specific figures, these figures are to be taken in combination with the other figures for the recognition of the designated numerical references. Upstream and downstream are to be taken by considering the path of the exhaust gases in the exhaust line.

[0048] En se référant aux figures 2 à 7, la présente invention concerne un procédé d’optimisation d’une dépollution en oxydes d’azote des gaz dans une ligne 3 d’échappement de moteur thermique, avantageusement mais pas exclusivement pour un véhicule automobile. Dans ce procédé, la dépollution en oxydes d’azote est effectuée par au moins deux systèmes 1, 15; 2, 25 de réduction catalytique sélective.Referring to Figures 2 to 7, the present invention relates to a method for optimizing a depollution of nitrogen oxides from the gases in a heat engine exhaust line 3, advantageously but not exclusively for a vehicle automobile. In this process, the depollution of nitrogen oxides is carried out by at least two systems 1, 15; 2, 25 of selective catalytic reduction.

[0049] De manière classique, pour chaque système RCS 1, 15; 2, 25 il est effectué une injection par un injecteur 15, 25 d’une quantité d’agent réducteur dans la ligne 3 selon une consigne de quantité d’agent réducteur nécessaire pour réduire les oxydes d’azote estimés ou mesurés en amont du système. Cette injection est suivie d’un mélange de la quantité d’agent réducteur injectée avec les gaz d’échappement circulant dans la ligne 3 d’échappement en amont d’un catalyseur 1,2 de réduction du système 1, 15; 2, 25.Conventionally, for each RCS system 1, 15; 2, 25 an injection is carried out by an injector 15, 25 of a quantity of reducing agent in line 3 according to a setpoint of quantity of reducing agent necessary to reduce the nitrogen oxides estimated or measured upstream of the system . This injection is followed by a mixture of the quantity of reducing agent injected with the exhaust gases circulating in the exhaust line 3 upstream of a catalyst 1,2 for reducing the system 1, 15; 2, 25.

[0050] Selon l’invention, les deux systèmes RCS 1, 15; 2, 25 sont disposés successivement l’un après l’autre dans la ligne 3 et interagissent ensemble avec, pour chaque système 1, 15; 2, 25, une injection d’une quantité d’agent réducteur correspondant à la consigne de quantité d’agent réducteur diminuée d’un pourcentage prédéterminé calibrable avant mélange.According to the invention, the two RCS systems 1, 15; 2, 25 are arranged successively one after the other in line 3 and interact together with, for each system 1, 15; 2, 25, an injection of a quantity of reducing agent corresponding to the setpoint of quantity of reducing agent reduced by a predetermined percentage which can be calibrated before mixing.

[0051] Après le premier système RCS 1,15, comme la quantité injectée était inférieure à la consigne de quantité d’agent réducteur, tous les NOx présents dans les gaz n’ont pas été réduits. De plus, comme précédemment indiqué, le premier catalyseur 1 traite mieux le mélange en son centre qu’à sa périphérie.After the first RCS 1.15 system, as the quantity injected was less than the setpoint for the quantity of reducing agent, all the NOx present in the gases were not reduced. In addition, as previously indicated, the first catalyst 1 treats the mixture better at its center than at its periphery.

[0052] Grâce au deuxième système RCS 2, 25, il est prévu une deuxième injection d’agent réducteur et un nouveau mélange agent réducteur injecté avec les gaz d’échappement. Ceci va permettre une nouvelle répartition de l’agent réducteur dans les gaz d’échappement et une meilleure élimination des NOx. La quantité d’agent réducteur injecté pour le deuxième système RCS 2, 25 est aussi diminuée par rapport à la consigne, mais le deuxième système RCS 2, 25 peut bénéficier du NH3 stocké dans le premier catalyseur 1 et d’un nouveau mélange.Thanks to the second RCS 2, 25 system, there is a second injection of reducing agent and a new mixture of reducing agent injected with the exhaust gases. This will allow a new distribution of the reducing agent in the exhaust gases and a better elimination of NOx. The quantity of reducing agent injected for the second SCR 2, 25 system is also reduced compared to the setpoint, but the second SCR 2, 25 system can benefit from the NH3 stored in the first catalyst 1 and from a new mixture.

[0053] L’estimation du ratio NO2/NOx en amont de la RCS est nécessaire pour estimer la quantité d’agent réducteur à injecter puisque les différentes réactions de réduction des NOx possèdent des stœchiométries spécifiques : pour certaines il faut injecter autant de NH3 que de NOx, pour d’autres il faut plus de NH3 que de NOx.The estimation of the NO2 / NOx ratio upstream of the RCS is necessary to estimate the quantity of reducing agent to be injected since the different NOx reduction reactions have specific stoichiometries: for some it is necessary to inject as much NH3 as NOx, others require more NH3 than NOx.

[0054] Comme précédemment indiqué, l’agent réducteur précurseur de l’ammoniac, à base d’urée, dont le plus utilisé est connu sous la dénomination d’AdBlue®, réagit sous une température élevée pour devenir de l’ammoniac ou NH3, le NH3 réagissant avec les oxydes d’azote ou NOx, principalement sous la forme d’un mélange de monoxyde d’azote ou NO et de dioxyde d’azote ou NO2 avec un rapport variant notamment selon les conditions de fonctionnement du moteur et de la température dans la ligne 3 d’échappement.As previously indicated, the urea-reducing reducing agent for ammonia, based on urea, the most widely used of which is known by the name AdBlue®, reacts at a high temperature to become ammonia or NH3 , NH3 reacting with nitrogen oxides or NOx, mainly in the form of a mixture of nitrogen monoxide or NO and nitrogen dioxide or NO2 with a ratio varying in particular according to the operating conditions of the engine and the temperature in exhaust line 3.

[0055] Le traitement de dépollution d’un autre polluant ou l’entretien d’un autre élément de dépollution, par exemple une régénération d’un filtre à particules, peuvent aussi interagir sur le rapport NO/NO2.The depollution treatment of another pollutant or the maintenance of another depollution element, for example a regeneration of a particulate filter, can also interact on the NO / NO2 ratio.

[0056] La décomposition de l’urée en NH3 suit l’équation suivante :The decomposition of urea into NH3 follows the following equation:

CO NH2 2 + H2O 2 NH3 + CO2 CO NH 2 2 + H 2 O 2 NH 3 + CO 2

Ceci est valable pour des mélanges à base d’urée en tant qu’agent réducteur précurseur de l’ammoniac.This applies to mixtures based on urea as a reducing agent which is a precursor to ammonia.

[0057] Pour la réduction des NOx, le NH3 réagit à son tour avec les oxydes d'azote pour former, par une réaction de réduction, du diazote et de l'eau. Par exemple, avec le monoxyde d'azote, la réaction s'écrit :For the reduction of NOx, NH3 in turn reacts with nitrogen oxides to form, by a reduction reaction, dinitrogen and water. For example, with nitrogen monoxide, the reaction is written:

NO + 4 NH3 + O2 4 N2 + 6 H2ONO + 4 NH 3 + O 2 4 N 2 + 6 H 2 O

Une autre réaction avec le monoxyde d’azote et le dioxyde d’azote s’écrit :Another reaction with nitrogen monoxide and nitrogen dioxide is written:

NO + 4 NH3 + 2NO2 4 N2 + 6 H2ONO + 4 NH 3 + 2NO 2 4 N 2 + 6 H 2 O

D’autres réactions chimiques entre les NOx et NH3 sont aussi possibles.Other chemical reactions between NOx and NH3 are also possible.

[0058] Pour une ligne 3 d’échappement comprenant des premier et deuxième systèmes 1, 15; 2, 25 de réduction catalytique sélective disposés l’un après l’autre, l’ammoniac non utilisé par le premier système RCS 1, 15 pour la réduction des NOx peut parvenir au deuxième système RCS 2, 25. Dans le cas non limitatif d’un véhicule automobile, ceci peut notamment se produire lors d’une augmentation de température dans la ligne 3 d’échappement, pour laquelle de l’ammoniac est désorbé. Une telle augmentation de température dans la ligne 3 d’échappement peut se produire lors d’accélérations prononcées du véhicule ou lors de stabilisés à haut régime moteur.For an exhaust line 3 comprising first and second systems 1, 15; 2, 25 of selective catalytic reduction arranged one after the other, the ammonia not used by the first RCS system 1, 15 for the reduction of NOx can reach the second RCS system 2, 25. In the nonlimiting case of 'A motor vehicle, this can in particular occur during an increase in temperature in the exhaust line 3, for which ammonia is desorbed. Such an increase in temperature in the exhaust line 3 can occur during pronounced acceleration of the vehicle or when stabilized at high engine speed.

[0059] Il est possible que la libération d’ammoniac soit plus importante que nécessaire pour permettre la réduction des NOx par le deuxième système RCS 2, 25. Dans ce cas, il reste un surplus dit fuite de NH3 qui est évacué dans l’environnement en quittant la ligne 3 d’échappement, lorsque l’augmentation de température affecte le deuxième système 2, 25. Une émission de NH3 étant une émission toxique, il convient de neutraliser ou d’empêcher la création d’une telle fuite de NH3.It is possible that the release of ammonia is greater than necessary to allow the reduction of NOx by the second RCS system 2, 25. In this case, there remains a surplus known as NH3 leakage which is evacuated in the environment by leaving the exhaust line 3, when the increase in temperature affects the second system 2, 25. Since an NH3 emission is a toxic emission, it is advisable to neutralize or prevent the creation of such an NH3 leak .

[0060] Pour ce faire, la solution de la présente invention prévoit d’injecter une quantité d’agent réducteur dans la ligne 3 d’échappement qui soit inférieure la consigne de quantité d’agent réducteur à injecter, ceci pour les deux systèmes RCS 1, 15; 2, 25.To do this, the solution of the present invention provides for injecting a quantity of reducing agent in the exhaust line 3 which is less than the setpoint for the quantity of reducing agent to be injected, this for the two RCS systems. 1.15; 2, 25.

[0061] Chacun des catalyseurs 1, 2 étant en déficit de NH3 pour traiter la totalité des NOx entrants, la masse de NH3 stockée est proche de 0 en permanence. Chaque capteur NOx ne mesure donc que des NOx et ne peut pas être perturbé par la présence de NH3 dans les gaz.Each of the catalysts 1, 2 being in deficit of NH3 to treat all of the incoming NOx, the mass of NH3 stored is close to 0 permanently. Each NOx sensor therefore only measures NOx and cannot be disturbed by the presence of NH3 in the gases.

[0062] La figure 2, tout en se référant aux figures 2 à 7 pour les références manquantes à la figure 2, montre les avantages procurés par la présente invention en montrant en ordonné une efficacité de traitement des oxydes d’azote Eff DéNOX et en abscisse une population cumulé Pop cum, soit un pourcentage du nombre de lignes d’échappement. La courbe en trait plein est la courbe en sortie du premier système 1,15 RCS tandis que la courbe avec un trait portant des cercles est la courbe en sortie du deuxième système 2, 25.FIG. 2, while referring to FIGS. 2 to 7 for the missing references in FIG. 2, shows the advantages provided by the present invention by showing on the ordinate an efficiency of treatment of the nitrogen oxides Eff DENOX and in abscissa a cumulative Pop cum population, a percentage of the number of escape routes. The curve in solid line is the curve leaving the first system 1.15 RCS while the curve with a line carrying circles is the curve leaving the second system 2, 25.

[0063] L’efficacité de traitement des NOx plus faible en périphérie des catalyseurs 1, 2 est en partie réduite : les NOx non-traités en périphérie du catalyseur 1 sont remélangés avec de l’agent réducteur entre les deux catalyseurs 1,2 RCS et sont répartis sur toute la surface d’entrée du catalyseur 2. L’efficacité restera moindre sur les quelques NOx restants en périphérie du deuxième catalyseur 2 du deuxième système 2, 25, mais cette quantité est marginale.The lower NOx treatment efficiency at the periphery of the catalysts 1, 2 is partially reduced: the untreated NOx at the periphery of the catalyst 1 are remixed with reducing agent between the two catalysts 1,2 RCS and are distributed over the entire inlet surface of the catalyst 2. The efficiency will remain lower on the few NOx remaining at the periphery of the second catalyst 2 of the second system 2, 25, but this amount is marginal.

[0064] Par exemple on suppose que pour chaque mesure de NOx et pour chaque injecteur 15, 25 d’agent réducteur la précision suit une loi normale à +/-10%, c’est-à-dire que 100 NOx mesurés correspondent en réalité entre 90 et 110 de NOx réellement présents et que 100 NH3 demandés correspondent entre 90 et 110 NH3 réellement injectés en réalité. En effet, il n’est pas apparent dans quelle direction vont les dispersions concernant les mesures ou estimations des NOx et les dispersions concernant les premier et deuxième injecteurs 15, 25 et les premiers et deuxièmes catalyseurs 2 RCS, ces dispersions pouvant être aussi bien négatives que positives.For example, it is assumed that for each measurement of NOx and for each injector 15, 25 of reducing agent, the precision follows a normal law at +/- 10%, that is to say that 100 NOx measured correspond to reality between 90 and 110 of NOx actually present and that 100 NH3 requested correspond between 90 and 110 NH3 actually injected in reality. Indeed, it is not apparent in which direction the dispersions concerning the NOx measurements or estimates go and the dispersions concerning the first and second injectors 15, 25 and the first and second 2 SCR catalysts, these dispersions being able to be negative as well than positive.

[0065] En se référant toujours à la figure 2 et à une des figures 3 à 7, pour atteindre une efficacité maximale en restant en déficit de NH3 sur le premier catalyseur 1 du premier système RCS 1, 15, il convient de viser une efficacité de l’ordre de 80% au nominal. Compte tenu des dispersions du premier capteur 14 et du premier injecteur 15, l’efficacité du premier système RCS 1, 15 est montré à la courbe inférieure en trait plein des deux courbes illustrées à la figure 2.Still referring to FIG. 2 and to one of FIGS. 3 to 7, in order to achieve maximum efficiency while remaining NH3 deficient on the first catalyst 1 of the first RCS system 1, 15, it is appropriate to aim for efficiency around 80% nominal. Given the dispersions of the first sensor 14 and the first injector 15, the efficiency of the first RCS system 1, 15 is shown in the lower curve in solid lines of the two curves illustrated in FIG. 2.

[0066] Une dépollution en NOx dans la ligne 3 d’échappement avec un premier capteur 14 NOx en amont surestimant les NOx réels, par exemple à l’extrême 90 NOx réels pour 100 mesurés, et un premier injecteur 15 sur-débitant, par exemple à l’extrême 90 NH3 injectés pour 80 demandés, avec une efficacité visée de 80% sur 100 NOx mesurés, atteint 100% d’efficacité réelle.NOx pollution control in the exhaust line 3 with a first 14 NOx sensor upstream overestimating the real NOx, for example in the extreme 90 real NOx per 100 measured, and a first injector 15 over-discharging, by example in the extreme 90 NH3 injected for 80 requested, with a target efficiency of 80% on 100 NOx measured, reaches 100% of real efficiency.

[0067] Une dépollution en NOx dans la ligne 3 d’échappement avec un premier capteur 14 NOx en amont sous-estimant les NOx réels, par exemple à l’extrême 110 NOx réels pour 100 mesurés et un premier injecteur 15 sous-débitant, par exemple à l’extrême 70 NH3 injectés pour 80 demandés, avec une efficacité visée de 80% sur 100 NOx mesurés, atteint 64% d’efficacité réelle en étant le rapport 70/110.NOx depollution in the exhaust line 3 with a first 14 NOx sensor upstream underestimating the real NOx, for example to the extreme 110 real NOx per 100 measured and a first sub-flow injector 15, for example in the extreme 70 NH3 injected for 80 requested, with a target efficiency of 80% on 100 NOx measured, reaches 64% of real efficiency by being the ratio 70/110.

[0068] Le reste de la population est entre ces deux extrêmes : en raison des dispersions, 59% de la population dépasse 80% d’efficacité sur le premier catalyseur 1 du premier système RCS 1, 15 et 8% dépasse 90% d’efficacité sur le premier catalyseur 1 du premier système RCS 1,15.The rest of the population is between these two extremes: due to the dispersions, 59% of the population exceeds 80% of efficiency on the first catalyst 1 of the first RCS system 1, 15 and 8% exceeds 90% of efficiency on the first catalyst 1 of the first RCS system 1.15.

[0069] Des NOx restant après le premier catalyseur 1 RCS du premier système 1,15. Selon l’invention, il n’y a que des NOx et pas de NH3, étant donné que la quantité injectée d’agent réducteur est sous-stochiométrique en étant inférieure à la consigne. La quantité de NOx restante après le premier système RCS 1, 15 est à nouveau mesurée via un deuxième capteur 24 en aval du premier système RCS 1, 15 et en amont du deuxième système RCS 2, 25. La quantité à mesurer étant plus faible, l’impact des dispersions est réduit. Par exemple, en mesurant 10 NOx en aval du premier système RCS 1,15, les NOx réels sont entre 9 et 11. Pour une demande d’injection de 10 NH3, il est injecté entre 9 et 11 de NH3.NOx remaining after the first catalyst 1 RCS of the first system 1.15. According to the invention, there are only NOx and no NH3, since the quantity of reducing agent injected is substoichiometric by being below the setpoint. The quantity of NOx remaining after the first RCS system 1, 15 is again measured via a second sensor 24 downstream of the first RCS system 1, 15 and upstream of the second RCS system 2, 25. The quantity to be measured being smaller, the impact of dispersions is reduced. For example, by measuring 10 NOx downstream of the first RCS system 1.15, the actual NOx is between 9 and 11. For a request to inject 10 NH3, it is injected between 9 and 11 NH3.

[0070] Il est alors établi la même étude de dispersion que précédemment pour le deuxième système RCS 2, 25. Comme montré à la courbe du haut de la figure 2 présentant des cercles, l’impact des dispersions est sensiblement réduit : 99% des lignes 3 d’échappement dépassent 90% d’efficacité réelle et 84% des lignes 3 d’échappement dépassent 95% d’efficacité.It is then established the same dispersion study as previously for the second RCS system 2, 25. As shown in the top curve of Figure 2 having circles, the impact of dispersions is significantly reduced: 99% of exhaust lines 3 exceed 90% of actual efficiency and 84% of exhaust lines 3 exceed 95% efficiency.

[0071] La solution de la présente invention permet de réduire l’impact de l’estimation du ratio NO2/NOx en amont des premier et deuxième systèmes RCS 1, 15; 2, 25. Selon cette valeur, on doit moduler l’injection pour prendre en compte la stœchiométrie des différentes réactions de traitement de NOx. Or cette estimation peut être une source d’imprécision sur l’injection à demander, et in fine sur l’efficacité du système.The solution of the present invention makes it possible to reduce the impact of the estimation of the NO2 / NOx ratio upstream of the first and second RCS systems 1, 15; 2, 25. According to this value, the injection must be modulated to take into account the stoichiometry of the various NOx treatment reactions. However, this estimate can be a source of imprecision on the injection to be requested, and ultimately on the efficiency of the system.

[0072] Par exemple, le ratio NO2/NOx en amont du premier système RCS 1,15 estimé est de 0.5, donc la stœchiométrie des réactions de réduction des NOx est de 1 NOx/1 NH3. S’il faut traiter 100 NOx, soit 50 NO2 et 50 NO, compte tenu de la stœchiométrie on injecte 100 NH3 et on s’attend à tout traiter.For example, the NO2 / NOx ratio upstream of the first estimated RCS system 1.15 is 0.5, therefore the stoichiometry of the NOx reduction reactions is 1 NOx / 1 NH3. If you have to treat 100 NOx, i.e. 50 NO2 and 50 NO, taking into account the stoichiometry, inject 100 NH3 and expect to treat everything.

[0073] Le ratio NO2/NOx amont du premier système RCS 1,15 réel est de 0.6, donc la stœchiométrie des réactions de réduction des NOx est de 1 NOx pour 1.1 NH3. Comme il faut traiter 100 NOx, soit 60 NO2 et 40 NO, compte tenu de la stœchiométrie on aurait dû demander une injection de 110 NH3 au lieu de 100 NH3 par l’estimation du ratio. On traitera donc 10 NOx de moins que prévu. Ces NOx non traités seront mesurés par le second capteur 24 en aval du premier système RCS 1, 15 et en amont du deuxième système RCS 2, 25 et on demandera plus d’injection dans le deuxième système RCS 2, 25 sur le deuxième catalyseur 2 pour les traiter.The NO2 / NOx ratio upstream of the first real RCS system 1.15 is 0.6, therefore the stoichiometry of the NOx reduction reactions is 1 NOx for 1.1 NH3. As it is necessary to treat 100 NOx, that is to say 60 NO2 and 40 NO, taking into account the stoichiometry one should have asked for an injection of 110 NH3 instead of 100 NH3 by estimating the ratio. We will therefore process 10 NOx less than expected. These untreated NOx will be measured by the second sensor 24 downstream of the first RCS system 1, 15 and upstream of the second RCS system 2, 25 and more injection into the second RCS system 2, 25 will be requested on the second catalyst 2 to treat them.

[0074] La consigne de quantité d’agent réducteur peut être diminuée d’un pourcentage prédéterminé calibré de 10 à 20%. Ce pourcentage est calibrable pour tenir compte des diverses dispersions, d’une part, des dispersions sur la mesure ou l’estimation des NOx et, d’autre part, des dispersions dans chaque système RCS 1, 15; 2, 25, par exemple les dispersions des premier et deuxième injecteurs 15, 25 et des premier et deuxième catalyseurs 1,2.The quantity of reducing agent can be reduced by a predetermined calibrated percentage of 10 to 20%. This percentage can be calibrated to take account of the various dispersions, on the one hand, the dispersions on the measurement or the estimation of NOx and, on the other hand, the dispersions in each RCS system 1, 15; 2, 25, for example the dispersions of the first and second injectors 15, 25 and of the first and second catalysts 1,2.

[0075] Le pourcentage peut donc être calibrable, d’une part, en fonction des dispersions des mesures ou estimations d’oxydes d’azote en amont et en aval du premier système 1, 15 et, le cas échéant, en amont et en aval du deuxième système 2, 25, et, d’autre part, en fonction des dispersions des injecteurs 15, 25 et des catalyseurs 1, 2 des premier et deuxième systèmes RCS 1, 15; 2, 25. Des exemples de correction des dispersions des mesures ou des estimations, d’une part, et des dispersions des systèmes RCS 1, 15; 2, 25, d’autre part vont être donnés. Ces exemples ne sont pas limitatifs mais purement illustratifs.The percentage can therefore be calibrated, on the one hand, as a function of the dispersions of the measurements or estimates of nitrogen oxides upstream and downstream of the first system 1, 15 and, if necessary, upstream and downstream of the second system 2, 25, and, on the other hand, as a function of the dispersions of the injectors 15, 25 and of the catalysts 1, 2 of the first and second RCS systems 1, 15; 2, 25. Examples of correcting dispersions of measurements or estimates, on the one hand, and dispersions of RCS systems 1, 15; 2, 25, on the other hand are going to be given. These examples are not limiting but purely illustrative.

[0076] S’il est difficile de déterminer lequel de deux capteurs NOx donnent des valeurs erronées, il est possible d’étalonner deux capteurs NOx respectivement en amont et en aval d’un système RCS l’un par rapport à l’autre. Les dispersions des mesures ou estimations peuvent être évaluées sans injection d’agent réducteur. Dans ce cas aucune réduction des NOx ne prend place et les mesures ou estimations devant être alors équivalentes en amont et en aval du premier système 1, 15 et, le cas échéant, du deuxième système 2, 25. Il peut être possible d’étalonner les capteurs amont et aval sur le capteur donnant la plus grande ou la plus petite valeur de NOx, avantageusement la plus grande valeur. Ceci se fait avec des catalyseurs 1, 2 ne contenant pas une réserve de NH3.If it is difficult to determine which of two NOx sensors give erroneous values, it is possible to calibrate two NOx sensors respectively upstream and downstream of an RCS system with respect to each other. The dispersions of the measurements or estimates can be evaluated without injecting a reducing agent. In this case no NOx reduction takes place and the measurements or estimates must then be equivalent upstream and downstream of the first system 1, 15 and, if necessary, of the second system 2, 25. It may be possible to calibrate the upstream and downstream sensors on the sensor giving the greatest or the lowest NOx value, advantageously the greatest value. This is done with catalysts 1, 2 which do not contain a reserve of NH3.

[0077] Après cette correction des dispersions entre mesures ou estimations amont et aval, les dispersions des injecteurs 15, 25 et des catalyseurs 1, 2 peuvent être évaluées sous injection d’une quantité sous-stochiométrique d’agent réducteur pour chaque système 1, 15; 2, 25 pris isolément. Cette quantité sous-stochiométrique devant correspondre à une quantité d’oxydes d’azote théorique restante en aval respectif des premier et deuxième systèmes 1, 15; 2, 25.After this correction of the dispersions between upstream and downstream measurements or estimates, the dispersions of the injectors 15, 25 and of the catalysts 1, 2 can be evaluated by injection of a sub-stochiometric quantity of reducing agent for each system 1, 15; 2, 25 taken in isolation. This substoichiometric quantity having to correspond to a theoretical quantity of nitrogen oxides remaining downstream of the respective first and second systems 1, 15; 2, 25.

[0078] La quantité d’oxydes d’azote restante réelle est mesurée ou estimée avec des moyens de mesure ou d’estimation corrigés et une correction des dispersions des injecteurs 15, 25 et des catalyseurs 1, 2 peut être effectuée quand une quantité d’oxydes d’azote mesurée ou estimée n’est pas égale à la quantité d’oxydes d’azote théorique. Ceci peut se faire par réactualisation de la quantité d’oxydes d’azote théorique et de la consigne de quantité d’agent réducteur fonction de la quantité d’oxydes d’azote théorique.The actual amount of nitrogen oxides remaining is measured or estimated with corrected measurement or estimation means and a correction of the dispersions of the injectors 15, 25 and of the catalysts 1, 2 can be carried out when a quantity d The measured or estimated nitrogen oxides is not equal to the theoretical quantity of nitrogen oxides. This can be done by updating the quantity of theoretical nitrogen oxides and the instruction for the quantity of reducing agent as a function of the quantity of theoretical nitrogen oxides.

[0079] L’invention concerne aussi une ligne 3 d’échappement de gaz issus d’une combustion dans un moteur thermique, avantageusement de véhicule automobile, avec au moins des premier et deuxième systèmes 1, 15; 2, 25 de réduction catalytique sélective et des unités de contrôle commande de chacun des premier et deuxième systèmes 1, 15; 2, 25, la ligne et les unités de contrôle commande formant un ensemble. La ligne 3 d’échappement loge en son intérieur les premier et deuxième catalyseurs 1, 2 respectifs des deux systèmes 1, 15; 2, 25 et est traversée par les premier et deuxième injecteurs 15, 25 respectifs d’agent réducteur en amont du catalyseur 1,2 associé.The invention also relates to a line 3 for escaping gases from combustion in a heat engine, advantageously of a motor vehicle, with at least first and second systems 1, 15; 2, 25 of selective catalytic reduction and control units of each of the first and second systems 1, 15; 2, 25, the line and the control units forming a unit. Line 3 of exhaust houses inside its first and second catalysts 1, 2 respectively of the two systems 1, 15; 2, 25 and is crossed by the first and second injectors 15, 25 respectively of reducing agent upstream of the associated catalyst 1,2.

[0080] La ligne 3 intègre un capteur 14 d’oxydes d’azote ou un modèle 16 d’oxydes d’azote estimant une quantité d’oxydes d’azote en amont du catalyseur 1, 2 de chaque système 1, 15; 2, 25, le capteur 14 et le modèle 16 formant des moyens de détermination de la quantité d’azote précédemment citée.Line 3 incorporates a nitrogen oxide sensor 14 or a model 16 of nitrogen oxides estimating a quantity of nitrogen oxides upstream of the catalyst 1, 2 of each system 1, 15; 2, 25, the sensor 14 and the model 16 forming means for determining the quantity of nitrogen previously mentioned.

[0081] Chaque système 1, 15; 2, 25 comprend une unité de contrôle commande présentant des moyens de détermination d’une consigne de quantité d’agent réducteur à injecter dans la ligne 3 selon les mesures du ou des capteurs 14 ou les estimations du ou des modèles 16 d’oxydes d’azote. Les deux unités de contrôle commande peuvent être regroupées dans une seule unité de contrôle commande commune aux deux systèmes RCS 1, 15 ; 2, 25.Each system 1, 15; 2, 25 comprises a control unit presenting means for determining a setpoint for the quantity of reducing agent to be injected into line 3 according to the measurements of the sensor (s) 14 or the estimates of the model (s) of oxides d 'nitrogen. The two command and control units can be combined into a single command and control unit common to the two RCS systems 1, 15; 2, 25.

[0082] Selon l’invention, l’ensemble met en oeuvre un tel procédé avec les catalyseurs 1, 2 respectifs des deux systèmes 1, 15; 2, 25 disposés en ligne l’un après l’autre, tout le flux de gaz d’échappement sortant du premier système RCS 1,15 passant dans le deuxième système RCS 2, 25. L’unité de contrôle commande présente des moyens de mémorisation d’un pourcentage prédéterminé calibrable de diminution, des moyens de calcul de la consigne de quantité d’agent réducteur avec retranchement du pourcentage prédéterminé à la consigne.According to the invention, the assembly implements such a process with the respective catalysts 1, 2 of the two systems 1, 15; 2, 25 arranged in line one after the other, all the flow of exhaust gas leaving the first RCS system 1.15 passing through the second RCS system 2, 25. The control unit has means of memorization of a calibrated predetermined percentage of reduction, means for calculating the setpoint for the quantity of reducing agent with deduction of the predetermined percentage from the setpoint.

[0083] On peut choisir des technologies RCS différentes pour chaque catalyseur. Par exemple on peut n’utiliser que des technologies à base de fer, de cuivre, ou un mélange des deux. En particulier, on pourra utiliser un catalyseur fer pour le premier catalyseur 1 qui fonctionne à plus basse température et un catalyseur cuivre pour le deuxième du fait qu’un tel catalyseur est moins sensible au ratio NO2/NOx, valeur inconnue en aval du premier catalyseur 1 du premier système RCS 1,15.One can choose different RCS technologies for each catalyst. For example, we can only use technologies based on iron, copper, or a mixture of the two. In particular, an iron catalyst may be used for the first catalyst 1 which operates at a lower temperature and a copper catalyst for the second because such a catalyst is less sensitive to the NO2 / NOx ratio, an unknown value downstream of the first catalyst. 1 of the first RCS system 1.15.

[0084] Différents types de substrats pour les catalyseurs 1, 2 peuvent être possibles : soit un substrat classique de catalyseur en cordiérite déjà utilisé pour de nombreux catalyseurs 1,2 comme un catalyseur d’oxydation Diesel ou un piège passif à NOx, soit un substrat filtrant en carbure de silicium comme pour un filtre à particules ou cordiérite, comme pour un filtre à particules adapté à une motorisation essence ou titanate d’aluminium, sur lequel on place une imprégnation RCS.Different types of substrates for catalysts 1, 2 may be possible: either a conventional cordierite catalyst substrate already used for many 1,2 catalysts such as a diesel oxidation catalyst or a passive NOx trap, or a silicon carbide filter substrate as for a particle or cordierite filter, as for a particle filter suitable for petrol or aluminum titanate engines, on which an RCS impregnation is placed.

[0085] Dans le cadre de l’invention, il peut y avoir plus de deux systèmes RCS 1, 15; 2, 25 disposés l’un après l’autre. Un capteur amont NOx 14 ou un modèle de NOx 16 mesure ou estime les NOx à traiter selon les conditions de fonctionnement, essentiellement un point moteur, une température ambiante, une hygrométrie, etc.In the context of the invention, there may be more than two RCS systems 1, 15; 2.25 arranged one after the other. A NOx 14 upstream sensor or a NOx 16 model measures or estimates the NOx to be treated according to the operating conditions, essentially a motor point, an ambient temperature, a hygrometry, etc.

[0086] Les premier et deuxième injecteurs 15, 25 d’agent réducteur en amont respectif des premier et deuxième catalyseurs 1,2 fournissent l’agent réducteur pour donner le NH3 nécessaire selon la quantité de NOx à traiter et un ratio NO2/NOx évalué traduisant la proportion de NO2 parmi les NOx.The first and second injectors 15, 25 of reducing agent respectively upstream of the first and second catalysts 1,2 provide the reducing agent to give the necessary NH3 according to the amount of NOx to be treated and an evaluated NO2 / NOx ratio reflecting the proportion of NO2 among the NOx.

[0087] Les premier et deuxième mélangeurs ou mixeurs permettent d’homogénéiser le mélange agent réducteur et gaz d’échappement entre, d’une part, les premier et deuxième injecteurs 15, 25 et, d’autre part, respectivement les premier et deuxième catalyseurs 1, 2 RCS.The first and second mixers or mixers make it possible to homogenize the mixture of reducing agent and exhaust gas between, on the one hand, the first and second injectors 15, 25 and, on the other hand, respectively the first and second catalysts 1, 2 RCS.

[0088] Il est ajouté un capteur NOx aval 24 pour le premier système 1, 15 qui est le capteur NOX amont pour le deuxième système 2, 25 pour évaluer l’efficacité de traitement des NOx et vérifier que chacun des premier et deuxième systèmes RCS 1, 15; 2, 25 fonctionne correctement. Un capteur NOx en aval 34 du deuxième système RCS 2, 25 peut aussi être prévu.A downstream NOx sensor 24 is added for the first system 1, 15 which is the upstream NOX sensor for the second system 2, 25 to evaluate the efficiency of NOx treatment and to verify that each of the first and second RCS systems 1.15; 2, 25 is working properly. A NOx sensor downstream 34 of the second RCS system 2, 25 can also be provided.

[0089] De manière générale il peut être sélectionné entre un capteur NOx 14 et un modèle 16 de NOx pour la mesure ou l’estimation des NOx en amont d’un des premier et deuxième systèmes RCS 1, 15; 2, 25. Des exemples non limitatifs vont être maintenant donnés en se référant aux figures 3 à 7. Ces exemples ne sont pas limitatifs et il peut être mis en oeuvre d’autres exemples sans sortir du cadre de la présente invention. Pour tous ces modes de réalisation, il reste des quantités de NOx en aval du premier système RCS 1,15 diminuées par rapport à la quantité de NOx en amont du premier système RCS 1,In general, it can be selected between a NOx sensor 14 and a NOx model 16 for measuring or estimating NOx upstream of one of the first and second RCS systems 1, 15; 2, 25. Non-limiting examples will now be given with reference to FIGS. 3 to 7. These examples are not limiting and other examples can be used without departing from the scope of the present invention. For all these embodiments, there remain quantities of NOx downstream of the first RCS system 1.15 reduced compared to the quantity of NOx upstream of the first RCS system 1,

15.15.

[0090] Une quantité d’agent réducteur est aussi injectée en amont du deuxième systèmeA quantity of reducing agent is also injected upstream of the second system

RCS 2, 25. Ces quantités de NOx et de NH3 sont symbolisées respectivement par des points blancs et des points noirs. En aval du deuxième système RCS 2, 25 il ne reste plus de NH3 et très peu de NOx, ce qui est signe d’une dépollution optimale en NOx sans rejet d’un surplus de NH3 non utilisé lors de la réduction catalytique.SCR 2, 25. These quantities of NOx and NH3 are symbolized respectively by white dots and black dots. Downstream of the second RCS 2 system, 25 there remains no NH3 and very little NOx, which is an indication of an optimal depollution of NOx without rejection of an excess of NH3 not used during the catalytic reduction.

[0091] En regard de la figure 3, la ligne 3 d’échappement peut comprendre d’amont en aval un premier capteur 14 d’oxydes d’azote, un premier injecteur 15, un premier mélangeur et un premier catalyseur 1 du premier système 1,15. Peuvent suivre ensuite un deuxième capteur 24 d’oxydes d’azote, un deuxième injecteur 25, un deuxième mélangeur et un deuxième catalyseur 2 du deuxième système 2, 25.Referring to Figure 3, the exhaust line 3 may comprise from upstream to downstream a first sensor 14 of nitrogen oxides, a first injector 15, a first mixer and a first catalyst 1 of the first system 1.15. Can then follow a second sensor 24 of nitrogen oxides, a second injector 25, a second mixer and a second catalyst 2 of the second system 2, 25.

[0092] En regard de la figure 4, la disposition de la ligne 3 d’échappement de la figure 3 peut être reprise avec un troisième capteur 34 d’oxydes d’azote qui est positionné en aval du deuxième catalyseur 2 du deuxième système 2, 25.Referring to Figure 4, the arrangement of the exhaust line 3 of Figure 3 can be repeated with a third sensor 34 of nitrogen oxides which is positioned downstream of the second catalyst 2 of the second system 2 , 25.

[0093] En regard de la figure 5, la ligne 3 d’échappement peut comprendre d’amont en aval un modèle 16 d’oxydes d’azote pour une estimation de la quantité d’oxydes d’azote en amont du premier système 1, 15 comprenant un premier injecteur 15, un premier mélangeur et un premier catalyseur 1. Un premier capteur 14 d’oxydes d’azote est intercalé entre les premier et deuxième systèmes 1, 15; 2, 25, le deuxième système 2, 25 comprenant un deuxième injecteur 25, un deuxième mélangeur et un deuxième catalyseurWith reference to FIG. 5, the exhaust line 3 may comprise from upstream to downstream a model 16 of nitrogen oxides for an estimation of the quantity of nitrogen oxides upstream of the first system 1 , 15 comprising a first injector 15, a first mixer and a first catalyst 1. A first nitrogen oxide sensor 14 is interposed between the first and second systems 1, 15; 2, 25, the second system 2, 25 comprising a second injector 25, a second mixer and a second catalyst

2.2.

[0094] En regard de la figure 6, la disposition de la ligne 3 d’échappement de la figure 5 peut être reprise et un deuxième capteur 34 d’oxydes d’azote peut être positionné en aval du deuxième catalyseur 2.Referring to Figure 6, the arrangement of the exhaust line 3 of Figure 5 can be resumed and a second sensor 34 of nitrogen oxides can be positioned downstream of the second catalyst 2.

[0095] En regard de la figure 7, la ligne 3 d’échappement peut comprendre d’amont en aval un premier capteur 14 d’oxydes d’azote, un premier injecteur 15, un premier mélangeur et un premier catalyseur 1 du premier système 1,15. Ensuite il est prévu un modèle 26 d’oxydes d’azote pour une estimation de la quantité d’oxydes d’azote en aval du premier système 1, 15, un deuxième injecteur 25, un deuxième mélangeur et un deuxième catalyseur 2 du deuxième système 2, 25, un deuxième capteur 34 d’oxydes d’azote étant positionné en aval du deuxième catalyseur 2.Referring to Figure 7, the exhaust line 3 may comprise from upstream to downstream a first sensor 14 of nitrogen oxides, a first injector 15, a first mixer and a first catalyst 1 of the first system 1.15. Then there is provided a model 26 of nitrogen oxides for an estimation of the quantity of nitrogen oxides downstream of the first system 1, 15, a second injector 25, a second mixer and a second catalyst 2 of the second system 2, 25, a second nitrogen oxide sensor 34 being positioned downstream of the second catalyst 2.

[0096] En plus des éléments précités, la ligne 3 d’échappement peut comprendre au moins un des éléments de dépollution suivants : un catalyseur d’oxydation, au moins un capteur passif ou actif d’oxydes d’azote disposé en amont du premier système 1, 15 de réduction catalytique sélective, un filtre à particules et un catalyseur de rejet d’ammoniac disposé en aval du deuxième système 2, 25 de réduction catalytique sélective.In addition to the above elements, the exhaust line 3 may include at least one of the following pollution control elements: an oxidation catalyst, at least one passive or active nitrogen oxide sensor disposed upstream of the first selective catalytic reduction system 1, 15, a particulate filter and an ammonia rejection catalyst disposed downstream of the second selective catalytic reduction system 2, 25.

[0097] Certains de ces éléments peuvent être intégrés entre les premier et deuxième catalyseurs 1, 2. Un catalyseur de rejet d’ammoniac, aussi dénommé Clean Up Catalyst ou Ammonia Slip Catalyst en langue anglo-saxonne, élimine le surplus de NH3 non utilisé pour la réduction catalytique sélective des deux systèmes RCS 1, 15; 2, 25 consécutifs dans la ligne 3 d’échappement. Le catalyseur de rejet d’ammoniac se trouve en aval des deux systèmes RCS 1, 15; 2, 25 dans la ligne 3 d’échappement, avantageusement dans la portion d’extrémité aval de la ligne 3 d’échappement.Some of these elements can be integrated between the first and second catalysts 1, 2. An ammonia rejection catalyst, also called Clean Up Catalyst or Ammonia Slip Catalyst in the English language, eliminates the surplus of unused NH3 for the selective catalytic reduction of the two RCS systems 1, 15; 2, 25 consecutive in line 3 of exhaust. The ammonia release catalyst is located downstream of the two RCS systems 1, 15; 2, 25 in the exhaust line 3, advantageously in the downstream end portion of the exhaust line 3.

[0098] La ligne 3 d’échappement peut comprendre aussi des capteurs de pression, notamment aux bornes d’un filtre à particules, au moins une sonde à oxygène et un capteur de suie. Ceci n’est pas limitatif.The exhaust line 3 may also include pressure sensors, in particular at the terminals of a particle filter, at least one oxygen sensor and a soot sensor. This is not limiting.

[0099] Lors des démarrages à froid, le premier catalyseur 1 va chauffer et donc s’activer plus rapidement que le deuxième 2, une injection d’agent réducteur liquide n’étant effective qu’à partir d’une certaine température des gaz d’échappement. Dans ce cas de vie, on peut choisir de ne travailler qu’avec le premier catalyseur 1 et faire la totalité de la de réduction des NOx sur celui-ci, tant que le deuxième système RCS 2, 25 n’est pas activé et qu’on ne peut pas utiliser le deuxième injecteur 25.During cold starts, the first catalyst 1 will heat up and therefore activate more quickly than the second 2, an injection of liquid reducing agent being effective only from a certain temperature of the gases d 'exhaust. In this case, we can choose to work only with the first catalyst 1 and do all of the NOx reduction on it, as long as the second RCS system 2, 25 is not activated and qu 'the second injector 25 cannot be used.

[00100] Quand toute la ligne 3 d’échappement est suffisamment chaude, on peut commencer à travailler avec le deuxième catalyseur 2 du deuxième système RCS 2, 25 conformément au procédé précédemment décrit.When the entire exhaust line 3 is hot enough, one can start working with the second catalyst 2 of the second RCS 2 system 25, in accordance with the method described above.

[00101] La situation est identique pendant les phases de transition roulage lent vers un roulage rapide. A contrario, lors des phases de transition roulage rapide vers un roulage lent, la température en sortie moteur va diminuer et refroidir successivement les différents catalyseurs 1, 2. Ainsi, alors que le premier catalyseur 1 RCS va refroidir et se désactiver, le deuxième catalyseur 2 restera chaud plus longtemps et pourra assurer la totalité de la réduction des NOx temporairement avant de se désactiver à son tour si le roulage lent se prolonge.The situation is identical during the phases of transition from slow travel to rapid travel. Conversely, during the transition phases from fast running to slow running, the temperature at the engine outlet will successively decrease and cool the various catalysts 1, 2. Thus, while the first catalyst 1 RCS will cool and deactivate, the second catalyst 2 will stay hot longer and can temporarily ensure the total reduction of NOx before deactivating in turn if slow driving is prolonged.

[00102] Les possibles architectures d’une ligne 3 d’échappement conformes à la présente invention sont plus résistantes aux balayages thermiques en cas de fortes accélérations. Comme la masse de NH3 stockée dans les catalyseurs 1, 2 est faible, voire nulle, il n’y a rien à déstocker en cas de forte accélération et de chute de la capacité de stockage.The possible architectures of an exhaust line 3 in accordance with the present invention are more resistant to thermal sweeping in the event of strong accelerations. As the mass of NH3 stored in catalysts 1, 2 is low, or even zero, there is nothing to destock in the event of strong acceleration and drop in storage capacity.

[00103] L’invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n’ont été donnés qu’à titre d’exemples.The invention is in no way limited to the embodiments described and illustrated which have been given only by way of examples.

Claims (10)

1. Procédé d’optimisation d’une dépollution en oxydes d’azote des gaz de combustion dans une ligne (3) d’échappement, la dépollution en oxydes d’azote étant effectuée par au moins deux systèmes (1, 15; 2, 25) de réduction catalytique sélective par injection par chaque système (1, 15; 2, 25) d’une quantité d’agent réducteur dans la ligne (3) selon une consigne de quantité d’agent réducteur nécessaire pour réduire les oxydes d’azote estimés ou mesurés en amont du système (1, 15; 2, 25), l’injection étant suivie d’un mélange de la quantité d’agent réducteur injectée avec les gaz d’échappement circulant dans la ligne (3) d’échappement en amont d’un catalyseur (1,1. Method for optimizing depollution of nitrogen oxides from combustion gases in an exhaust line (3), depollution of nitrogen oxides being carried out by at least two systems (1, 15; 2, 25) of selective catalytic reduction by injection by each system (1, 15; 2, 25) of a quantity of reducing agent in line (3) according to a setpoint of quantity of reducing agent necessary to reduce the oxides of nitrogen estimated or measured upstream of the system (1, 15; 2, 25), the injection being followed by a mixture of the quantity of reducing agent injected with the exhaust gases circulating in the line (3) of exhaust upstream of a catalyst (1, 2) de réduction du système (1, 15; 2, 25), caractérisé en ce que les deux systèmes (1, 15; 2, 25) sont disposés successivement l’un après l’autre dans la ligne (3) avec, pour chaque système (1, 15; 2, 25), une injection d’une quantité d’agent réducteur correspondant à la consigne de quantité d’agent réducteur diminuée d’un pourcentage prédéterminé calibrable avant mélange.2) reduction of the system (1, 15; 2, 25), characterized in that the two systems (1, 15; 2, 25) are arranged successively one after the other in the line (3) with, for each system (1, 15; 2, 25), an injection of a quantity of reducing agent corresponding to the setpoint of quantity of reducing agent reduced by a predetermined percentage which can be calibrated before mixing. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la consigne de quantité d’agent réducteur est diminuée d’un pourcentage prédéterminé calibré de 10 à 20%.2. The method of claim 1, wherein the quantity of reducing agent setpoint is reduced by a predetermined calibrated percentage of 10 to 20%. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le pourcentage est calibrable, d’une part, en fonction des dispersions des mesures ou estimations d’oxydes d’azote en amont et en aval du premier système (1, 15) et, le cas échéant, en amont et en aval du deuxième système (2, 25), et, d’autre part, en fonction des dispersions des injecteurs (15, 25) et des catalyseurs (1, 2) des premier et deuxième systèmes (1, 15; 2, 25), les dispersions des mesures ou estimations étant évaluées sans injection d’agent réducteur, les mesures ou estimations devant être alors équivalentes en amont et en aval du premier système (1, 15) et, le cas échéant, du deuxième système (2, 25), et, après correction des dispersions entre mesures ou estimations amont et aval, les dispersions des injecteurs (15, 25) et des catalyseurs (1, 2) étant évaluées sous injection d’une quantité sous-stochiométrique d’agent réducteur pour chaque système (1, 15; 2, 25) pris isolément, cette quantité sous-stochiométrique devant correspondre à une quantité d’oxydes d’azote théorique restante en aval respectif des premier et deuxième systèmes (1, 15; 2, 25), une correction des dispersions des injecteurs (15, 25) et des catalyseurs (1, 2) étant effectuée quand une quantité d’oxydes d’azote mesurée ou estimée n’est pas égale à la quantité d’oxydes d’azote théorique par réactualisation de la quantité d’oxydes d’azote théorique et de la consigne de quantité d’agent réducteur fonction de la quantité d’oxydes d’azote théorique.3. Method according to claim 2, in which the percentage can be calibrated, on the one hand, as a function of the dispersions of the measurements or estimates of nitrogen oxides upstream and downstream of the first system (1, 15) and, the if necessary, upstream and downstream of the second system (2, 25), and, on the other hand, as a function of the dispersions of the injectors (15, 25) and of the catalysts (1, 2) of the first and second systems (1 , 15; 2, 25), the dispersions of the measurements or estimates being evaluated without injecting a reducing agent, the measurements or estimates then having to be equivalent upstream and downstream of the first system (1, 15) and, if necessary, of the second system (2, 25), and, after correction of the dispersions between upstream and downstream measurements or estimates, the dispersions of the injectors (15, 25) and of the catalysts (1, 2) being evaluated by injection of an under- stochiometric of reducing agent for each system (1, 15; 2, 25) taken in isolation, this e sub-stochiometric quantity which must correspond to a theoretical quantity of nitrogen oxides remaining downstream of the first and second systems respectively (1, 15; 2, 25), a correction of the dispersions of the injectors (15, 25) and of the catalysts (1, 2) being carried out when a quantity of nitrogen oxides measured or estimated is not equal to the quantity of oxides d theoretical nitrogen by updating the quantity of theoretical nitrogen oxides and the setpoint of quantity of reducing agent as a function of the quantity of theoretical nitrogen oxides. 4. Ensemble comprenant une ligne (3) d’échappement de gaz de combustion avec au moins des premier et deuxième systèmes (1, 15; 2, 25) de réduction catalytique sélective et des unités de contrôle commande de chaque système, la ligne (3) logeant en son intérieur les catalyseurs (1,2) respectifs des deux systèmes (1, 15;4. Assembly comprising a line (3) of combustion gas exhaust with at least first and second systems (1, 15; 2, 25) of selective catalytic reduction and control and command units of each system, the line ( 3) housing in its interior the respective catalysts (1,2) of the two systems (1, 15; 2, 25) et étant traversée par des premier et deuxième injecteurs (15, 25) respectifs d’agent réducteur en amont du catalyseur (1, 2) associé, les unités de contrôle commande intégrant des moyens de détermination d’une quantité d’azote en amont du catalyseur (1, 2) de chaque système (1, 15; 2, 25), chaque unité de contrôle commande présentant des moyens de détermination d’une consigne de quantité d’agent réducteur à injecter dans la ligne (3) selon les mesures du ou des capteurs (14) ou les estimations du ou des modèles (16) d’oxydes d’azote, caractérisée en ce que l’ensemble met en oeuvre un procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, les catalyseurs (1, 2) respectifs des deux systèmes (1, 15; 2, 25) étant disposés en ligne l’un après l’autre, chaque unité de contrôle commande présentant des moyens de mémorisation d’un pourcentage prédéterminé calibrable de diminution, des moyens de calcul de la consigne de quantité d’agent réducteur avec retranchement du pourcentage prédéterminé à la consigne.2, 25) and being crossed by respective first and second injectors (15, 25) of reducing agent upstream of the associated catalyst (1, 2), the control units incorporating means for determining an amount of nitrogen upstream of the catalyst (1, 2) of each system (1, 15; 2, 25), each control unit having means for determining a setpoint for the quantity of reducing agent to be injected into the line (3 ) according to the measurements of the sensor (s) (14) or the estimates of the model (s) (16) of nitrogen oxides, characterized in that the assembly implements a method according to any one of the preceding claims, respective catalysts (1, 2) of the two systems (1, 15; 2, 25) being arranged in line one after the other, each control unit having means for memorizing a calibrated predetermined percentage of decrease, means for calculating the setpoint of quantity of reducing agent, subtracting from the predetermined percentage of the set point. 5. Ensemble selon la revendication 4, dans laquelle la ligne (3) comprend d’amont en aval un premier capteur (14) d’oxydes d’azote, un premier injecteur (15), un premier mélangeur et un premier catalyseur (1) du premier système (1, 15), un deuxième capteur (24) d’oxydes d’azote, un deuxième injecteur (25), un deuxième mélangeur et un deuxième catalyseur (2) du deuxième système (2, 25).5. The assembly of claim 4, wherein the line (3) comprises from upstream to downstream a first sensor (14) of nitrogen oxides, a first injector (15), a first mixer and a first catalyst (1 ) of the first system (1, 15), a second sensor (24) of nitrogen oxides, a second injector (25), a second mixer and a second catalyst (2) of the second system (2, 25). 6. Ensemble selon la revendication 5, dans laquelle un troisième capteur (34) d’oxydes d’azote est positionné en aval du deuxième catalyseur (2) du deuxième système (2, 25).6. The assembly of claim 5, wherein a third sensor (34) of nitrogen oxides is positioned downstream of the second catalyst (2) of the second system (2, 25). 7. Ensemble selon la revendication 4, dans laquelle la ligne (3) comprend d’amont en aval un modèle (16) d’oxydes d’azote pour une estimation de la quantité d’oxydes d’azote en amont du premier système (1, 15) comprenant un premier injecteur (15), un premier mélangeur et un premier catalyseur (1), un premier capteur (24) d’oxydes d’azote intercalé entre des premier et deuxième systèmes (1, 15; 2, 25), le deuxième système (2, 25) comprenant un deuxième injecteur (25), un deuxième mélangeur et un deuxième catalyseur (2).7. The assembly of claim 4, wherein the line (3) comprises from upstream to downstream a model (16) of nitrogen oxides for an estimation of the amount of nitrogen oxides upstream of the first system ( 1, 15) comprising a first injector (15), a first mixer and a first catalyst (1), a first sensor (24) of nitrogen oxides interposed between first and second systems (1, 15; 2, 25 ), the second system (2, 25) comprising a second injector (25), a second mixer and a second catalyst (2). 8. Ensemble selon la revendication précédente, dans laquelle un deuxième capteur (34) d’oxydes d’azote est positionné en aval du deuxième catalyseur (2).8. Assembly according to the preceding claim, in which a second sensor (34) of nitrogen oxides is positioned downstream of the second catalyst (2). 9. Ensemble selon la revendication 4, dans laquelle la ligne (3) comprend d’amont en aval un premier capteur (14) d’oxydes d’azote, un premier injecteur (15), un premier mélangeur et un premier catalyseur (1) du premier système (1, 15), un modèle (26) d’oxydes d’azote pour une estimation de la quantité d’oxydes d’azote en9. The assembly of claim 4, wherein the line (3) comprises from upstream to downstream a first sensor (14) of nitrogen oxides, a first injector (15), a first mixer and a first catalyst (1 ) of the first system (1, 15), a model (26) of nitrogen oxides for an estimation of the quantity of nitrogen oxides in 5 aval du premier système (1, 15), un deuxième injecteur (25), un deuxième mélangeur et un deuxième catalyseur (2) du deuxième système (2, 25), un deuxième capteur (34) d’oxydes d’azote étant positionné en aval du deuxième catalyseur (2).5 downstream of the first system (1, 15), a second injector (25), a second mixer and a second catalyst (2) of the second system (2, 25), a second sensor (34) of nitrogen oxides being positioned downstream of the second catalyst (2). 10. Ensemble selon l’une quelconque des revendications 4 à 9, dans laquelle la ligne (3) comprend au moins un des éléments suivants : un catalyseur d’oxydation, au10. Assembly according to any one of claims 4 to 9, in which the line (3) comprises at least one of the following elements: an oxidation catalyst, at 10 moins un capteur passif ou actif d’oxydes d’azote disposé en amont du premier système (1, 15) de réduction catalytique sélective, un filtre à particules et un catalyseur de rejet d’ammoniac disposé en aval du deuxième système (2, 25) de réduction catalytique sélective.10 minus a passive or active nitrogen oxide sensor disposed upstream of the first selective catalytic reduction system (1, 15), a particle filter and an ammonia rejection catalyst disposed downstream of the second system (2, 25) selective catalytic reduction.
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