FR3067753A1 - Systeme de purification de gaz d'echappement pour moteur a combustion interne - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un système de purification de gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne (1), qui régénère un filtre en brûlant et en éliminant les matières particulaires s'accumulant sur le filtre, en utilisant une chaleur d'oxydation générée par un contact entre un mélange de gaz non brûlés contenant du carburant et de l'air et un pot catalytique. Le système de purification comprend : une unité d'instruction de régénération (74h) qui donne l'instruction qu'une commande de régénération de filtre doit être effectuée sur le cylindre, lorsque le véhicule est dans un état de décélération ou lorsque le cylindre est dans un état arrêté, pendant qu'il est nécessaire de régénérer le filtre ; et une unité de commande d'échappement à des fins de régénération (75b) qui ouvre la soupape d'échappement (21a) pour transférer le mélange de gaz non brûlés vers le pot catalytique.

Description

[0001] La présente invention concerne un système de purification de gaz d’échappement pour un moteur à combustion interne, configuré de manière à recueillir des matières particulaires dans les gaz d’échappement sortant du moteur à combustion interne d’un véhicule, en utilisant un filtre, le système de purification de gaz d’échappement étant en outre configuré de manière à brûler et éliminer les matières particulaires s’accumulant sur le filtre, pour régénérer le filtre.
[0002] Les gaz d’échappement évacués d’un moteur à combustion interne, 10 comme un moteur à essence, un moteur diesel ou un moteur similaire, contiennent des matières particulaires (PM), comme de la suie, des fractions organiques solubles (SOF), du sulfate (oxyde de soufre), et/ou des éléments similaires. Les gaz d’échappement contiennent des substances dangereuses, comme des hydrocarbures (HC), du monoxyde de carbone (CO), des oxydes d’azote (NOx), et/ou des éléments similaires. C’est pourquoi un véhicule, comme une automobile, en particulier comporte un dispositif de purification de gaz d’échappement qui est installé dans celui-ci, le dispositif de purification de gaz d’échappement étant configuré de manière à être capable de réduire les matières particulaires, les substances dangereuses et/ou les éléments similaires contenus dans les gaz d’échappement.
[0003] Un dispositif de purification de gaz d’échappement comprend un filtre configuré de manière à être capable de recueillir des matières particulaires dans les gaz d’échappement, comme un filtre à particules d’essence (GPF), un filtre à particules diesel (DPF) ou un filtre similaire. Le dispositif de purification de gaz d’échappement comprend un pot catalytique configuré de manière à être capable d’oxyder des substances dangereuses dans les gaz d’échappement, comme un pot catalytique d’oxydation, un pot catalytique à trois voies ou un pot catalytique similaire. Le pot catalytique est principalement disposé en amont du flux de gaz d’échappement par rapport au filtre. Néanmoins, lorsque les matières particulaires recueillies par le filtre s’accumulent, le filtre peut être bouché. Par conséquent, pour régénérer le filtre en résolvant l’obstruction du filtre, diverses techniques de régénération de filtre sont connues, par lesquelles les matières particulaires s’accumulant sur le filtre sont enlevées.
[0004] Selon un exemple des techniques de régénération de filtre, du carburant est injecté en complément à l’intérieur d’un cylindre pendant qu’une soupape d’échappement est ouverte au cours d’un processus d’échappement, et, de ce fait, du carburant non brûlé est fourni à un filtre supportant un pot catalytique, une réaction d’oxydation avec le pot catalytique se déroule, la température des gaz dirigés vers le filtre avec la chaleur d’oxydation est augmentée et, en conséquence, les matières particulaires sur le filtre sont brûlées et éliminées (cf. par exemple le document de brevet 1, en particulier les paragraphes [0059] et [0060]).
[0005] Document de brevet 1 : JP 2004-340 070 A [0006] Néanmoins, dans le cas dans lequel le carburant est injecté en complément pendant le processus d’échappement comme cela est décrit dans l’exemple ci-dessus de la technique de régénération de filtre, le carburant peut atteindre le pot catalytique sous forme de gouttelettes, immédiatement après avoir été injecté. Dans cette situation, une réaction d’oxydation suffisante peut ne pas être obtenue dans le pot catalytique. Des substances dangereuses peuvent donc traverser le filtre et peuvent être ensuite libérées dans l’air depuis une section de tuyau d’échappement d’un silencieux. En outre, le carburant sous forme de gouttelettes ne frappe pas le pot catalytique de manière uniforme et le pot catalytique peut donc subir une augmentation de température locale. Par conséquent, une partie du pot catalytique peut être endommagée par dissolution ou par un autre effet. Le filtre peut ne pas être suffisamment régénéré en raison de l’augmentation de température locale du pot catalytique.
[0007] Par conséquent, dans un système de purification de gaz d’échappement pour un moteur à combustion interne, configuré de manière à régénérer un filtre, il existe un besoin pour interdire la décharge de substances dangereuses, pour empêcher toute détérioration du pot catalytique pendant le processus de régénération de filtre et pour régénérer efficacement le filtre.
[0008] Pour résoudre le problème, un système de purification de gaz d’échappement pour un moteur à combustion interne selon un aspect de la présente invention comprend : le moteur à combustion interne installé dans un véhicule ; et un dispositif de purification purifiant les gaz d’échappement sortant du moteur à combustion interne, dans lequel le moteur à combustion interne comprend : un cylindre ; une soupape d’admission d’air configurée de manière à être capable d’ouvrir et de fermer un orifice d’admission d’air qui communique avec une chambre de combustion dans le cylindre ; une soupape d’échappement configurée de manière à être capable d’ouvrir et de fermer un orifice d’échappement qui communique avec la chambre de combustion ; et un injecteur configuré de manière à être capable de fournir du carburant a la chambre de combustion, le dispositif de purification comprend : un pot catalytique configuré de manière à être capable d’oxyder des substances dangereuses dans les gaz d’échappement ; et un filtre disposé sur un côté en aval d’un flux des gaz d’échappement par rapport au pot catalytique et configuré de manière à être capable de recueillir des matières particulaires dans les gaz d’échappement, le système de purification de gaz d’échappement étant configuré de manière à régénérer le filtre en brûlant et en éliminant les matières particulaires s’accumulant sur le filtre en utilisant une chaleur d’oxydation générée par le contact entre un mélange de gaz non brûlés et le pot catalytique, le mélange de gaz non brûlés contenant de l’air transféré dans un intérieur de la chambre de combustion à travers l’orifice d’admission d’air et le carburant fourni de l’injecteur à l’intérieur de la chambre de combustion, et le système de purification de gaz d’échappement comprend : l’une sélectionnée parmi une unité de jugement de décélération configurée de manière à juger si le véhicule se trouve ou non dans un état de décélération, et une unité de jugement d’arrêt de cylindre configurée de manière à juger si le cylindre se trouve ou non dans un état arrêté dans lequel au moins la soupape d’échappement est fermée ; une unité de jugement de régénération (74g) configurée de manière à juger s’il est ou non nécessaire de régénérer le filtre ; une unité d’instruction de régénération configurée de manière à donner l’instruction d’effectuer une commande de régénération de filtre sur le cylindre, soit lorsque l’unité de jugement de décélération détermine que le véhicule se trouve dans l’état de décélération soit lorsque l’unité de jugement d’arrêt de cylindre détermine que le cylindre se trouve dans l’état arrêté, pendant que, de surcroît, l’unité de jugement de régénération détermine qu’il est nécessaire de régénérer le filtre ; et une unité de commande d’échappement à des fins de régénération configurée de manière à ouvrir la soupape d’échappement pour transférer le mélange de gaz non brûlés au pot catalytique à travers l’orifice d’échappement, ce mélange de gaz non brûlés ayant été maintenu pendant une période de temps prédéterminée dans la chambre de combustion dans laquelle la soupape d’admission d’air et la soupape d’échappement sont fermées pendant qu’aucun processus de combustion n’est effectué, dans un mode de commande de régénération de filtre découlant de l’unité d’instruction de régénération qui a donné l’instruction que la commande de régénération de filtre soit exécutée sur le cylindre.
[0009] Dans le système de purification de gaz d’échappement pour un moteur à combustion interne selon un aspect de la présente invention, toute décharge de substances dangereuses peut être interdite, toute détérioration du pot catalytique peut être empêchée pendant le processus de régénération de filtre, et le filtre peut être régénéré efficacement.
1. Système de purification de gaz d’échappement pour un moteur à combustion interne (1, 101, 201), caractérisé en ce qu’il comprend : le moteur à combustion interne (1, 101, 201) installé dans un véhicule ; et un dispositif de purification (4) purifiant les gaz d’échappement sortant du moteur à combustion interne (1, 101, 201), dans lequel le moteur à combustion interne (1, 101, 201) comprend: un cylindre (11); une soupape d’admission d’air (20a) configurée de manière à être capable d’ouvrir et de fermer un orifice d’admission d’air (18) qui communique avec une chambre de combustion (14) dans le cylindre (11) ; une soupape d’échappement (21a) configurée de manière à être capable d’ouvrir et de fermer un orifice d’échappement (19) qui communique avec la chambre de combustion (14) ; et un injecteur (22, 202) configuré de manière à être capable de fournir du carburant à la chambre de combustion (14), le dispositif de purification (4) comprend : un pot catalytique (41) configuré de manière à être capable d’oxyder des substances dangereuses dans les gaz d’échappement ; et un filtre (42) disposé sur un côté en aval d’un flux des gaz d’échappement par rapport au pot catalytique (41) et configuré de manière à être capable de recueillir des matières particulaires dans les gaz d’échappement, le système de purification de gaz d’échappement est configuré de manière à régénérer le filtre (42) en brûlant et en éliminant les matières particulaires s’accumulant sur le filtre (42) en utilisant une chaleur d’oxydation générée par le contact entre un mélange de gaz non brûlés et le pot catalytique (41), le mélange de gaz non brûlés contenant de l’air transféré dans un intérieur de la chambre de combustion (14) à travers l’orifice d’admission d’air (18) et le carburant fourni de l’injecteur (22, 202) à l’intérieur de la chambre de combustion (14), et le système de purification de gaz d’échappement comprend :
l’une sélectionnée parmi une unité de jugement de décélération (74b) configurée de manière à juger si le véhicule se trouve ou non dans un état rie décélération, et une unité de jugement d’arrêt de cylindre (74e) configurée de manière à juger si le cylindre (11) se trouve ou non dans un état arrêté dans lequel au moins la soupape d’échappement (21a) est fermée ;
une unité de jugement de régénération (74g) configurée de manière à juger s’il est ou non nécessaire de régénérer le filtre (42) ;
une unité d’instruction de régénération (74h) configurée de manière à donner l’instruction d’effectuer une commande de régénération de filtre sur le cylindre (11), soit lorsque l’unité de jugement de décélération (74b) détermine que le véhicule se trouve dans l’état de décélération soit lorsque l’unité de jugement d’arrêt de cylindre (74e) détermine que le cylindre (11) se trouve dans l’état arrêté, pendant que, de surcroît, l’unité de jugement de régénération (74g) détermine qu’il est nécessaire de régénérer le filtre (42) ; et une unité de commande d’échappement à des fins de régénération (75b) configurée de manière à ouvrir la soupape d’échappement (21a) pour transférer le mélange de gaz non brûlés au pot catalytique (41) à travers l’orifice d’échappement (19), ce mélange de gaz non brûlés ayant été maintenu pendant une période de temps prédéterminée dans la chambre de combustion (14) dans laquelle la soupape d’admission d’air (20a) et la soupape d’échappement (21a) sont fermées pendant qu’aucun processus de combustion n’est effectué, dans un mode de commande de régénération de filtre découlant de l’unité d’instruction de régénération (74h) qui a donné l’instruction que la commande de régénération de filtre soit exécutée sur le cylindre (11).
2. Système de purification de gaz d’échappement pour le moteur à combustion interne (1, 101, 201), caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
une unité de jugement de continuation de régénération (76c) configurée de manière à juger s’il est ou non nécessaire de continuer la régénération du filtre (42), après que la soupape d’échappement (21a) est ouverte dans le mode de commande de régénération de filtre ; et une unité d’instruction de continuation de régénération (76d) configurée de manière à donner l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être exécutée à nouveau sur le cylindre (11), lorsque l’unité de jugement de continuation de régénération (76c) détermine qu’il est nécessaire de régénérer le filtre (42).
3. Système de purification de gaz d’échappement pour le moteur à combustion interne (1, 101, 201), caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
une unité de calcul de couple demandé par le conducteur (74a) configurée de manière à calculer un couple demandé par le conducteur correspondant à un degré d’ouverture d’accélérateur ;
une unité de calcul de couple de jugement (74c) configurée de manière à calculer un couple de jugement correspondant au degré d’ouverture d’accélérateur et à une vitesse de rotation du moteur à combustion interne (1, 101, 201) ; et une unité de jugement de couple (74d) configurée de manière à juger si une valeur calculée du couple demandé par le conducteur calculé par l’unité de calcul de couple demandé par le conducteur (74a) est ou non inférieure à une valeur calculée du couple de jugement calculé par l’unité de calcul de couple de jugement (74c), dans lequel l’unité d’instruction de régénération (74h) est configurée de manière à donner l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être effectuée sur le cylindre (11), lorsque l’unité de jugement de décélération (74b) détermine que le véhicule se trouve dans l’état de décélération, l’unité de jugement de couple (74d) détermine que la valeur calculée du couple demandé par le conducteur est inférieure à la valeur calculée du couple de jugement, et en outre l’unité de jugement de régénération (74g) détermine qu’il est nécessaire de régénérer le filtre (42).
4. Système de purification de gaz d’échappement pour le moteur à combustion interne (1, 101, 201), caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
une unité de commande d’injecteur à des fins de régénération (75c) configurée de manière à commander l’injecteur (22, 202) pour fournir le carburant à l’intérieur de la chambre de combustion (14) pendant une période de temps au cours de laquelle, dans le mode de commande de régénération de filtre, un piston (12) fourni dans le cylindre (11) est interposé entre l’injecteur (22, 202) et une paroi de chemise du cylindre (11) dans un sens de pulvérisation du carburant.
5. Système de purification de gaz d’échappement pour le moteur à combustion interne (1, 101, 201), caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
une unité de commande d’admission d’air à des fins de régénération (75a) configurée de manière à ajuster une quantité de levage de la soupape d’admission d’air (20a) pour ajuster une quantité de flux entrant de l’air transféré à l’intérieur de la chambre de combustion (14) à travers l’orifice d’admission d’air (18), dans le mode de commande de régénération de filtre.
6. Système de purification de gaz d’échappement pour le moteur à combustion interne (1, 101, 201), caractérisé en ce qu’il comprend :
l’unité de jugement de décélération (74b) et l’unité de jugement d’arrêt de cylindre (74e), dans lequel le moteur à combustion interne (1, 101, 201) comprend au moins deux cylindres (11), l’unité de jugement d’arrêt de cylindre (74e) est configurée de manière à juger si au moins l’un des au moins deux cylindres (11) est ou non dans l’état arrêté, et lorsque l’unité de jugement de décélération (74b) détermine que le véhicule se trouve dans l’état de décélération et l’unité de jugement d’arrêt de cylindre (74e) détermine qu’au moins l’un des au moins deux cylindres (11) se trouve dans l’état arrêté, l’unité d’instruction de régénération (74h) ne donne pas l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être effectuée sur ledit au moins un des cylindres (11) dans l’état arrêté, mais donne l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être effectuée sur le reste des au moins deux cylindres (11) qui ne se trouvent pas dans l’état arrêté.
Selon d’autres aspects de l’invention, le véhicule hybride peut comprendre les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison le moteur à combustion interne installé dans un véhicule ; et un dispositif de purification purifiant les gaz d’échappement sortant du moteur à combustion interne, dans lequel le moteur à combustion interne comprend : un cylindre ; une soupape d’admission d’air configurée de manière à être capable d’ouvrir et de fermer un orifice d’admission d’air qui communique avec une chambre de combustion dans le cylindre ; une soupape d’échappement configurée de manière à être capable d’ouvrir et de fermer un orifice d’échappement qui communique avec la chambre de combustion ; et un injecteur configuré de manière à être capable de fournir du carburant à la chambre de combustion,
- le dispositif de purification comprend : un pot catalytique configuré de manière à être capable d’oxyder des substances dangereuses dans les gaz d’échappement ; et un filtre disposé sur un côté en aval d’un flux des gaz d’échappement par rapport au pot catalytique et configuré de manière à être capable de recueillir des matières particulaires dans les gaz d’échappement,
- le système de purification de gaz d’échappement est configuré de manière à régénérer le filtre en brûlant et en éliminant les matières particulaires s’accumulant sur le filtre en utilisant une chaleur d’oxydation générée par le contact entre un mélange de gaz non brûlés et le pot catalytique, le mélange de gaz non brûlés contenant de l’air transféré dans un intérieur de la chambre de combustion à travers l’orifice d’admission d’air et le carburant fourni de l’injecteur à l’intérieur de la chambre de combustion, et le système de purification de gaz d’échappement comprend : l’une sélectionnée parmi une unité de jugement de décélération configurée de manière à juger si le véhicule se trouve ou non dans un état de décélération, et une unité de jugement d’arrêt de cylindre configurée de manière à juger si le cylindre se trouve ou non dans un état arrêté dans lequel au moins la soupape d’échappement est fermée ;
une unité de jugement de régénération configurée de manière à juger s’il est ou non nécessaire de régénérer le filtre;
une unité d’instruction de régénération configurée de manière à donner l’instruction d’effectuer une commande de régénération de filtre sur le cylindre, soit lorsque l’unité de jugement de décélération détermine que le véhicule se trouve dans l’état de décélération soit lorsque l’unité de jugement d’arrêt de cylindre détermine que le cylindre se trouve dans l’état arrêté, pendant que, de surcroît, l’unité de jugement de régénération détermine qu’il est nécessaire de régénérer le filtre ; et une unité de commande d’échappement à des fins de régénération configurée de manière à ouvrir la soupape d’échappement pour transférer le mélange de gaz non brûlés au pot catalytique à travers l’orifice d’échappement, ce mélange de gaz non brûlés ayant été maintenu pendant une période de temps prédéterminée dans la chambre de combustion dans laquelle la soupape d’admission d’air et la soupape d’échappement sont fermées pendant qu’aucun processus de combustion n’est effectué, dans un mode de commande de régénération de filtre découlant de l’unité d’instruction de régénération qui a donné l’instruction que la commande de régénération de filtre soit exécutée sur le cylindre.
Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l’une et/ou à l'autre des dispositions suivantes:
- une unité de jugement de continuation de régénération configurée de manière à juger s’il est ou non nécessaire de continuer la régénération du filtre, après que la soupape d’échappement est ouverte dans le mode de commande de régénération de filtre ; et une unité d’instruction de continuation de régénération configurée de manière à donner l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être exécutée à nouveau sur le cylindre, lorsque l’unité de jugement de continuation de régénération détermine qu’il est nécessaire de régénérer le filtre.
- une unité de calcul de couple demandé par le conducteur configurée de manière à calculer un couple demandé par le conducteur correspondant à un degré d’ouverture d’accélérateur ; une unité de calcul de couple de jugement configurée de manière à calculer un couple de jugement correspondant au degré d’ouverture d’accélérateur et à une vitesse de rotation du moteur à combustion interne ; et une unité de jugement de couple configurée de manière à juger si une valeur calculée du couple demandé par le conducteur calculé par l’unité de calcul de couple demandé par le conducteur est ou non inférieure à une valeur calculée du couple de jugement calculé par l’unité de calcul de couple de jugement, dans lequel l’unité d’instruction de régénération est configurée de manière à donner l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être effectuée sur le cylindre, lorsque l’unité de jugement de décélération détermine que le véhicule se trouve dans l’état de décélération, l’unité de jugement de couple détermine que la valeur calculée du couple demandé par le conducteur est inférieure à la valeur calculée du couple de jugement, et en outre l’unité de jugement de régénération détermine qu’il est nécessaire de régénérer le filtre.
- une unité de commande d’injecteur à des fins de régénération configurée de manière à commander l’injecteur pour fournir le carburant à l’intérieur de la chambre de combustion pendant une période de temps au cours de laquelle, dans le mode de commande de régénération de filtre, un piston fourni dans le cylindre est interposé entre l’injecteur et une paroi de chemise du cylindre dans un sens de pulvérisation du carburant.
- une unité de commande d’admission d’air à des fins de régénération configurée de manière à ajuster une quantité de levage de la soupape d’admission d’air pour ajuster une quantité de flux entrant de l’air transféré à l’intérieur de la chambre de combustion à travers l’orifice d’admission d’air, dans le mode de commande de régénération de filtre.
- l’unité de jugement de décélération et l’unité de jugement d’arrêt de cylindre, dans lequel le moteur à combustion interne comprend au moins deux cylindres, l’unité de jugement d’arrêt de cylindre est configurée de manière à juger si au moins l’un des au moins deux cylindres est ou non dans l’état arrêté, et lorsque l’unité de jugement de décélération détermine que le véhicule se trouve dans l’état de décélération et l’unité de jugement d’arrêt rie cylindre détermine qu’au moins l’un des au moins deux cylindres se trouve dans l’état arrêté, l’unité d’instruction de régénération ne donne pas l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être effectuée sur ledit au moins un des cylindres dans l’état arrêté, mais donne l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être effectuée sur le reste des au moins deux cylindres qui ne se trouvent pas dans l’état arrêté.
[0010] La présente invention va être décrite en détail ci-après en référence aux dessins annexés sur lesquels :
la figure 1 est un schéma illustrant un système de purification de gaz d’échappement selon un premier mode de réalisation de la présente invention ;
la figure 2 est un schéma de configuration d’une partie d’un moteur à injection directe et d’un dispositif de commande dans le système de purification de gaz d’échappement selon le premier mode de réalisation de la présente invention ;
la figure 3 est un organigramme pour expliquer un exemple de commande effectuée dans le système de purification de gaz d’échappement selon le premier mode de réalisation de la présente invention ;
la figure 4 est un graphique de temps pour expliquer l’exemple de la commande effectuée dans le système de purification de gaz d’échappement selon le premier mode de réalisation de la présente invention ;
la figure 5 est un organigramme pour expliquer un exemple de la commande effectuée dans un système de purification de gaz d’échappement selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention ;
la figure 6 est un schéma illustrant partiellement ce qui entoure une culasse d’un moteur à essence à injection par orifice dans un système de purification de gaz d’échappement selon un troisième mode de réalisation de la présente invention ;
la figure 7 est un graphique de temps pour expliquer un exemple de commande effectuée dans le système de purification de gaz d’échappement selon le troisième mode de réalisation de la présente invention ;
la figure 8 est un schéma illustrant partiellement ce qui entoure une culasse d’un moteur diesel dans un système de purification de gaz d’échappement selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention ;
la figure 9 est un graphique de temps pour expliquer un exemple de commande effectuée dans un système de purification de gaz d’échappement selon le quatrième mode de réalisation de la présente invention.
[0011] Des systèmes de purification de gaz d’échappement (auxquels il est fait simplement référence ci-après en tant que « systèmes de purification ») selon les premier à quatrième modes de réalisation de la présente invention vont être expliqués en détail ci-après. Les systèmes de purification selon les premier à quatrième modes de réalisation sont applicables à un moteur à combustion interne installé dans un véhicule, comme une automobile, pour amener le véhicule à se déplacer, et, en particulier, les systèmes de purification sont applicables à un moteur à quatre temps. En particulier, les systèmes de purification selon les premier et deuxième modes de réalisation sont applicables à un moteur à essence de type à injection directe (auquel il est fait ci-après référence en tant que « moteur à injection directe ») d’un véhicule, le système de purification selon le troisième mode de réalisation est applicable à un moteur à essence de type à injection par orifice (auquel il est fait ci-après référence en tant que « moteur à injection par orifice ») d’un véhicule, et le système de purification selon le quatrième mode de réalisation est applicable à un moteur diesel d’un véhicule.
[0012] Premier mode de réalisation
Un système de purification pour un moteur à injection directe selon le premier mode de réalisation de la présente invention va être expliqué ci-après.
[0013] Configuration schématique du système de purification
Une configuration schématique du système de purification selon le présent mode de réalisation va être expliquée en détail ci-après en référence à la figure 1. Le système de purification comprend : un moteur à injection directe 1 ; un passage d’admission d’air 2 qui fait passer l’air transféré au moteur à injection directe 1 ; et un passage d’échappement 3 qui fait passer les gaz d’échappement déchargés du moteur à injection directe 1. Sur la figure 1, un flux de l’air traversant le passage d’admission d’air 2 est indiqué par la flèche Fl, et un flux de l’air traversant le passage d’échappement 3 est indiqué par la flèche F2. Bien que cela ne soit pas particulièrement illustré, le moteur à injection directe 1 comprend une pluralité de cylindres 11. La figure 1 représente schématiquement une vue en coupe transversale de l’un des cylindres 11 dans le moteur à injection directe 1. En variante, des moteurs à injection directe peuvent être configurés de manière à inclure un cylindre.
[0014] Le système de purification comprend un dispositif de purification 4 qui purifie des gaz d’échappement sortant du moteur à injection directe 1. Le dispositif de purification 4 comprend : un pot catalytique d’oxydation 41 capable d’oxyder des substances dangereuses dans les gaz d’échappement, comme des hydrocarbures, du monoxyde de carbone, et/ou des éléments similaires ; et un filtre à particules (auquel il est fait simplement référence ci-après en tant que « filtre ») 42 capable de recueillir des matières particulaires dans les gaz d’échappement, comme de la suie, des SOF, du sulfate, et/ou des éléments similaires. Le pot catalytique d’oxydation 41 est disposé en amont du flux des gaz d’échappement par rapport au filtre 42. A la place du pot catalytique d’oxydation, des dispositifs de purification peuvent comprendre un pot catalytique à trois voies capable d’oxyder et de réduire des substances dangereuses dans les gaz d’échappement, comme des hydrocarbures, du monoxyde de carbone, des oxydes d’azote, et/ou des éléments similaires.
[0015] Le système de purification comprend un organe de commande 5 capable de commander au moins le moteur à injection directe 1. Le système de purification est configuré de manière à brûler et à éliminer les matières particulaires s’accumulant sur le filtre 42 en utilisant, sous le contrôle du dispositif de commande 5, une chaleur d’oxydation générée par le contact entre un mélange de gaz non brûlés généré par le moteur à injection directe 1 et le pot catalytique d’oxydation 41. Le système de purification régénère ainsi le filtre 42.
[0016] Détails du moteur à injection directe, du passage d’admission d’air et du passage d’échappement
Le moteur à injection directe 1, le passage d’admission d’air 2 et le passage d’échappement 3 vont être expliqués en détail ci-après en référence à la figure 1. Une paroi de chemise en forme de cylindre lia est prévue sur la circonférence intérieure de chaque cylindre 11 du moteur à injection directe 1. Le moteur à injection directe 1 comprend : des pistons 12, chacun d’eux étant configuré de manière à pouvoir se déplacer en va-et-vient dans l’un correspondant des cylindres 11 dans le sens axial de celui-ci ; et des culasses 13, chacune d’elles étant disposée sur le côté de section supérieure de l’un correspondant des cylindres 11. La paroi de chemise lia, le piston et la culasse 13 dans chacun des cylindres 11 définissent une chambre de combustion 14. Le piston 12 comporte un cordon supérieur 12a formant la section supérieure de celui-ci. Un segment 12b est disposé sur la surface circonférentielle extérieure du piston 12. La paroi de chemise lia de chaque cylindre 11, ainsi que le cordon supérieur 12a et le segment 12b du piston 12 définissent une portion de chape 11b.
[0017] En outre, le moteur à injection directe 1 comprend : un carter 15 disposé sur le côté inférieur de la pluralité de cylindres 11 ; et un vilebrequin 16 disposé dans une chambre de vilebrequin 15a qui est prévue dans le carter 15. Le vilebrequin 16 est configuré de manière à pouvoir tourner en utilisant une ligne axiale de vilebrequin 16a qui s’étend dans le sens longitudinal de celui-ci en tant que centre de rotation. Les pistons 12 sont reliés au vilebrequin 16 par l’intermédiaire de bielles 17. Le moteur à injection directe 1 comprend la pluralité de bielles 17 correspondant respectivement à la pluralité de pistons 12 susmentionnés. Dans le moteur à injection directe 1, le mouvement en va-et-vient des pistons 12 est converti en mouvement rotatif du vilebrequin 16.
[0018] Une extrémité du passage d’admission d’air 2 dans le sens longitudinal est reliée à une ouverture d’admission d’air 13a de chaque culasse 13 dans le moteur à injection directe 1, par l’intermédiaire d’un orifice d’admission d’air 18, de sorte que de l’air soit transféré du passage d’admission d’air 2 à la chambre de combustion 14 à travers l’orifice d’admission d’air 18. Une extrémité du passage d’échappement 3 dans le sens longitudinal est reliée à une ouverture d’échappement 13b de chaque culasse 13 par l’intermédiaire d’un orifice d’échappement 19, de sorte que les gaz d’échappement soient transférés de la chambre de combustion 14 au passage d’échappement 3 à travers l’orifice d’échappement 19. Un silencieux (non illustré) est disposé sur l’autre côté d’extrémité du passage d’échappement 3 dans le sens longitudinal, et une portion de tuyau d’échappement (non illustrée) du silencieux est positionnée à l’autre extrémité du passage d’échappement 3 dans le sens longitudinal. Comme cela va être expliqué en détail ci-après, le dispositif de purification 4 est disposé sur une portion intermédiaire du passage d’échappement 3 dans le sens longitudinal.
[0019] Le moteur à injection directe 1 comprend : un mécanisme de déplacement de soupapes d’admission d’air 20 comportant des soupapes d’admission d’air 20a qui sont respectivement disposées aux orifices d’admission d’air supérieurs 18 des cylindres 11 ; et un mécanisme de déplacement de soupapes d’échappement 21 comprenant des soupapes d’échappement 21a qui sont respectivement disposées aux orifices d’échappement supérieurs 19 des cylindres IL [0020] Le mécanisme de déplacement de soupapes d’admission d’air 20 est configuré de manière à soulever et à déplacer chaque soupape d’admission d’air 20a entre un état ouvert dans lequel l’orifice d’admission d’air 18 est ouvert pour permettre à l’air de le traverser, et un état fermé dans lequel l’orifice d’admission d’air 18 est fermé pour bloquer le passage de l’air. Le mécanisme de déplacement de soupapes d’admission d’air 20 comprend une came (non illustrée) qui effectue un mouvement de rotation de manière à être capable d’ajuster le mouvement de levage de la soupape d’admission d’air 20a. Dans un exemple, le mécanisme de déplacement de soupapes d’admission d’air 20 peut être de type à solénoïde. Dans ce cas, la came est employée pour commander une pression hydraulique qui est utilisée pour ouvrir et fermer la soupape d’admission d’air 20a. Dans un autre exemple, le mécanisme de déplacement de soupapes d’admission d’air 20 peut être configuré de manière à ouvrir et fermer la soupape d’admission d’air 20a, en transmettant une force qui est générée par le mouvement rotationnel de la came, à la soupape d’admission d’air 20a.
[0021] Le mécanisme de déplacement de soupapes d’échappement 21 est configuré de manière à soulever et déplacer chaque soupape d’échappement 21a entre un état ouvert dans lequel l’orifice d’échappement 19 est ouvert pour permettre aux gaz d’échappement de le traverser, et un état fermé dans lequel l’orifice d’échappement 19 est fermé pour bloquer le passage des gaz d’échappement. Le mécanisme de déplacement de soupapes d’admission d’air 20 comprend une came (non illustrée) qui effectue un mouvement de rotation de manière à être capable d’ajuster la quantité de levage de la soupape d’échappement 21a. Dans un exemple, le mécanisme de déplacement de soupapes d’échappement 21 peut également être de type à solénoïde. Dans ce cas, la came est employée pour commander une pression hydraulique qui est utilisée pour ouvrir et fermer la soupape d’échappement 21a. Dans un autre exemple, le mécanisme de déplacement de soupapes d’échappement 21 peut être configuré de manière à ouvrir et fermer la soupape d’échappement 21a, en transmettant une force qui est générée par le mouvement de rotation de la came, à la soupape d’échappement 21a.
[0022] Le moteur à injection directe 1 comprend des injecteurs 22 qui sont de type à injection directe et qui peuvent injecter directement du carburant à l’intérieur de la chambre de combustion 14 de chaque cylindre 11. L’injecteur 22 est attaché à chaque culasse 13. En particulier, chacun des injecteurs 22 peut être disposé sur le côté circonférentiel extérieur de l’un correspondant des cylindres 11 par rapport à l’orifice d’admission d’air 18. En outre, le moteur à injection directe 1 comprend des bougies d’allumage 23 qui permettent de provoquer une décharge d’étincelles à l’intérieur de la chambre de combustion 14 de chaque cylindre 11. Chacune des bougies d’allumage 23 est attachée à l’une correspondante des culasses 13. En particulier, les bougies d’allumage 23 peuvent être disposées entre l’orifice d’admission d’air 18 et l’orifice d’échappement 19. En outre, une vanne papillon 24 est disposée sur une portion intermédiaire du passage d’admission d’air 2 dans le sens longitudinal. La vanne papillon 24 peut ajuster la quantité de flux de l’air qui est transféré du passage d’admission d’air 2 à la chambre de combustion 14 à travers l’orifice d’admission d’air 18.
[0023] A chaque cycle de combustion du moteur à injection directe 1, qui est un moteur à quatre temps, il est effectué un processus d’admission d’air, un processus de compression, un processus de combustion et un processus d’échappement dans cet ordre. A chaque cycle de combustion, le vilebrequin 16 tourne deux fois. Par conséquent, à chaque cycle de combustion, l’angle de vilebrequin change en principe de 720 degrés. Dans chacun du processus d’admission d’air, du processus de compression, du processus de combustion et du processus d’échappement, l’angle de vilebrequin change en principe de 180 degrés.
[0024] Détails du dispositif de purification
Le dispositif de purification 4 va être expliqué en détail ci-après en référence à la figure 1. Le dispositif de purification 4 comprend un boîtier de purification 43 hébergeant le pot catalytique d’oxydation 41 et le filtre 42 décrits ci-dessus. Le boîtier de purification 43 est disposé sur une portion intermédiaire du passage d’échappement 3. En outre, le pot catalytique d’oxydation 41 comprend des ouvertures de côté en amont et de côté en aval 41a et 41b qui s’ouvrent respectivement sur le côté en amont et le côté en aval du flux des gaz d’échappement. Le pot catalytique d’oxydation 41 et le filtre 42 peuvent être disposés de manière à être séparés l’un de l’autre dans le sens du flux des gaz d’échappement.
[0025] Dans le dispositif de purification 4, le mélange de gaz non brûlés est soufflé sur l’ouverture de côté en amont 41a du pot catalytique d’oxydation 41, et une réaction d’oxydation se produit en raison du contact entre le mélange de gaz non brûlés et le pot catalytique d’oxydation 41. La chaleur de la réaction d’oxydation augmente la température des gaz traversant le pot catalytique d’oxydation 41. En outre, les gaz qui ont été chauffés sont transférés de l’ouverture de côté en aval 41b du pot catalytique d’oxydation 41 au filtre 42. Lorsque les gaz atteignent le filtre 42, la température des gaz peut être à un niveau suffisamment élevé pour brûler les matières particulaires, en particulier la suie s’accumulant sur le filtre 42. Par exemple, il peut être préférable que la limite inférieure de la température des gaz atteignant le filtre 42 soit dans la plage d’environ 600 degrés Celsius à environ 650 degrés Celsius. Les gaz qui ont été chauffés brûlent et éliminent les matières particulaires, en particulier la suie. De cette manière, le filtre 42 peut être régénéré.
[0026] Détail du dispositif de commande
Le dispositif de commande 5 va être expliqué en détail ci-après en référence aux figures 1 et 2. Le dispositif de commande 5 comprend une unité de commande de moteur (ECU) 51) qui est une unité de commande capable de commander le moteur à injection directe 1. Bien que cela ne soit pas représenté en particulier sur les dessins, l’ECU 51 peut comprendre des portions de composants électroniques, comme une unité centrale (CPU), une mémoire vive (RAM), une mémoire morte (ROM), une mémoire flash, une interface d’entrée, une interface de sortie, et/ou des éléments similaires, ainsi qu’un circuit électrique dans lequel les portions de composants électroniques et des éléments similaires sont agencés.
[0027] Le dispositif de commande 5 comprend : un capteur de degré d’ouverture d’accélérateur 52 capable de détecter une quantité d’enfoncement d’une pédale d’accélérateur 6 (à laquelle il est fait ci-après référence en tant que «degré d’ouverture d’accélérateur ») par le conducteur du véhicule ; et un capteur d’angle de vilebrequin 53 capable de détecter l’angle du vilebrequin 16. Le capteur d’angle de vilebrequin 53 est également configuré de manière à être capable de détecter la vitesse de rotation du vilebrequin 16, c’est-à-dire la vitesse de rotation de moteur du moteur à injection directe 1.
[0028] Le dispositif de commande 5 comprend : un capteur de vitesse de véhicule 54 capable de détecter la vitesse du véhicule ; et un capteur de température d’eau 55 capable de détecter la température de l’eau de refroidissement pour le moteur à injection directe 1. Par exemple, le capteur de température d’eau 55 peut être attaché à une chemise d’eau (non illustrée) qui est prévue pour les culasses 13. Le dispositif de commande 5 comprend également : un capteur d’angle de came de côté d’admission d’air 56 capable de détecter l’angle de came du mécanisme de déplacement de soupapes d’admission d’air 20 (auquel il est fait ci-après référence en tant que « l’angle de came de côté d’admission d’air ») ; et un capteur d’angle de came de côté d’échappement 57 capable de détecter l’angle de came du mécanisme de déplacement de soupapes d’échappement 21 (auquel il est fait ci-après référence en tant que « l’angle de came de côté d’échappement »).
[0029] Le dispositif de commande 5 comprend un capteur de température d’échappement 58 capable de détecter la température des gaz d’échappement. Le capteur de température d’échappement 58 est disposé dans une région entre le pot catalytique d’oxydation 41 et le filtre 42 à l’intérieur du boîtier de purification 43. En variante, le capteur de température d’échappement 58 peut être attaché au filtre 42. En outre, le dispositif de commande 5 comprend également un capteur de pression différentielle 59 capable de détecter une différence de pression des gaz d’échappement entre avant et après la traversée du filtre 42.
[0030] Détail de l’ECU
L’ECU 51 va être expliquée en détail ci-après en référence aux figures 1 et 2. L’ECU 51 est raccordée électriquement au mécanisme de déplacement de soupapes d’admission d’air 20, au mécanisme de déplacement de soupapes d’échappement 21, aux injecteurs 22, aux bougies d’allumage 23, et à la vanne papillon 24. L’ECU 51 est raccordée électriquement au capteur de degré d’ouverture d’accélérateur 52, au capteur d’angle de vilebrequin 53, au capteur de vitesse de véhicule 54, au capteur de température d’eau 55, au capteur d’angle de came de côté d’admission d’air 56, au capteur d’angle de came de côté d’échappement 57, au capteur de température d’échappement 58, et au capteur de pression différentielle 59. En outre, l’ECU 51 comprend : une unité de mémorisation 51a configurée de manière à mémoriser divers types de cartes, divers types de formules de calcul, et des éléments similaires, qui vont être expliqués ci-après, dans l’unité de mémorisation 51a; et une unité de stockage 51b configurée de manière à mémoriser divers types de valeurs détectées, divers types de valeurs calculées, divers types de valeurs estimées, divers types de valeurs de seuil, et/ou des éléments similaires, qui vont être expliqués ci-après, dans l’unité de stockage 51b. L’unité de mémorisation 51a peut être une mémoire ROM ou un élément similaire. L’unité de stockage 51b peut être une mémoire RAM ou un élément similaire.
[0031] L’ECU 51 comprend en outre : une unité de commande basée sur le couple 71 qui effectue une commande basée sur le couple du moteur à injection directe 1 ; une unité de commande d’arrêt de cylindre 72 qui effectue une commande d’arrêt de cylindre sur au moins l’un des cylindres 11 ; une unité de commande de coupure de carburant 73 qui effectue une commande de coupure de carburant sur au moins l’un des cylindres 11 ; une première unité de jugement 74 qui juge s’il est ou non nécessaire de régénérer le filtre 42 ; une unité de commande de régénération 75 qui effectue une commande de régénération de filtre sur au moins l’un des cylindres 11 ; et une deuxième unité de jugement 76 qui juge s’il est ou non nécessaire de continuer la commande de régénération de filtre.
[0032] Détails de l’unité de commande basée sur le couple, de l’unité de commande d’arrêt de cylindre et de l’unité de commande de coupure de carburant
L’unité de commande basée sur le couple 71, l’unité de commande d’arrêt de cylindre 72, et l’unité de commande de coupure de carburant 73 vont être expliquées en détail ci-après en référence à la figure 2. Pendant la commande basée sur le couple qui est effectuée par l’unité de commande basée sur le couple 71, le moteur à injection directe 1 est commandé de manière à délivrer un couple cible correspondant à un état de fonctionnement du véhicule. En particulier, pendant la commande basée sur le couple, l’unité de commande basée sur le couple 71 commande le mécanisme de déplacement de soupapes d’admission 20, le mécanisme de déplacement de soupapes d’échappement 21, les injecteurs 22, les bougies d’allumage 23, la vanne papillon 24 et des éléments similaires. En principe, pendant la commande basée sur le couple, le processus de combustion, le processus d’échappement, le processus d’admission d’air, et le processus de compression sont effectués normalement dans chaque cylindre 11.
[0033] Pendant la commande d’arrêt de cylindre qui est effectuée par l’unité de commande d’arrêt de cylindre 72, au moins l’un des cylindres 11 est commandé de manière à être dans un état arrêté. Dans le cylindre 11 qui est dans l’état arrêté, la soupape d’admission d’air 20a est fermée, la soupape d’échappement 21a est fermée, et l’alimentation de carburant depuis l’injecteur 22 est arrêtée, et l’allumage de la bougie d’allumage 23 est arrêté. Dans cette situation, dans le cylindre dans l’état arrêté, il suffit qu’au moins la soupape d’échappement 21a soit fermée. En outre, il est possible d’effectuer la commande d’arrêt de cylindre en même temps que la commande basée sur le couple. En particulier, la commande d’arrêt de cylindre peut être effectuée au cours d’une opération en faible charge, au ralenti ou au cours d’une opération similaire.
[0034] Pendant la commande de coupure de carburant qui est effectuée par l’unité de commande de coupure de carburant 73, dans au moins l’un des cylindres 11, l’injection de carburant depuis l’injecteur 22 est arrêtée.
[0035] Détails de la première unité de jugement
La première unité de jugement 74 va être expliquée en détail ci-après en référence à la figure 2. La première unité de jugement 74 comprend une unité de calcul de couple demandé par le conducteur 74a qui calcule un couple demandé par le conducteur. Plus spécifiquement, l’unité de calcul de couple demandé par le conducteur 74a calcule le couple demandé par le conducteur correspondant à un degré d’ouverture d’accélérateur qui est une valeur détectée P obtenue depuis le capteur de degré d’ouverture d’accélérateur 52. En particulier, l’unité de calcul de couple demandé par le conducteur 74a peut calculer le couple demandé par le conducteur correspondant à la valeur détectée de degré d’ouverture d’accélérateur P sur la base d’une carte de couple demandé par le conducteur ou d’une formule de calcul qui est établie à l’avance.
[0036] La première unité de jugement 74 comprend une unité de jugement de décélération 74b configurée de manière à juger si le véhicule se trouve ou non dans un état de décélération, sur la base d’une valeur calculée de couple demandé par le conducteur D qui est obtenue depuis l’unité de calcul de couple demandé par le conducteur 74a. Dans un exemple, l’unité de jugement de décélération 74b peut être configurée de manière à déterminer que le véhicule se trouve dans un état de décélération lorsque la valeur calculée de couple demandé par le conducteur D est égale à 0 (zéro) N.m. Dans un autre exemple, l’unité de jugement de décélération 74b peut être configurée de manière à déterminer que le véhicule se trouve dans un état de décélération lorsque la quantité de changement par unité de période de temps ( AD) de la valeur calculée de couple demandé par le conducteur D est supérieure ou égale à une valeur de seuil pour la quantité de changement (ADO) qui est établie à l’avance. En outre, l’unité de jugement de décélération 74b peut être configurée de manière à juger si le véhicule se trouve ou non dans un état de décélération, sur la base d’au moins l’une sélectionnée parmi : la valeur calculée de couple demandé par le conducteur D ; une valeur détectée de vitesse de rotation de moteur ω qui est obtenue depuis le capteur d’angle du vilebrequin 53 ; une valeur détectée de vitesse de véhicule V qui est obtenue depuis le capteur de vitesse de véhicule 54 ; et une valeur détectée de température d’eau L qui est obtenue depuis le capteur de température d’eau 55.
[0037] La première unité de jugement 74 comprend une unité de calcul de couple de jugement 74c qui calcule un couple de jugement. Dans le présent mode de réalisation, le couple de jugement est défini en tant qu’un couple qui est utilisé pour juger s’il est ou non nécessaire pour le véhicule d’obtenir un couple délivré par le moteur à injection directe 1 correspondant au couple demandé par le conducteur. L’unité de calcul de couple de jugement 74c peut être configurée de manière à calculer le couple de jugement correspondant à la valeur détectée de degré d’ouverture d’accélérateur P et à la valeur détectée de vitesse de rotation de moteur ω, sur la base d’une carte de couple de jugement ou d’une formule de calcul qui est établie à l’avance.
[0038] La première unité de jugement 74 comprend une unité de jugement de couple 74d configurée de manière à juger si la valeur calculée de couple demandé par le conducteur D est inférieure ou non à une valeur calculée de couple de jugement J qui est obtenue par l’unité de calcul de couple de jugement 74c, lorsque l’unité de jugement de décélération 74b détermine que le véhicule se trouve dans un état de décélération. En outre, la première unité de jugement 74 comprend une unité de jugement d’arrêt de cylindre 74e qui juge si au moins l’un des cylindres 11 se trouve ou non dans un état arrêté. L’unité de jugement d’arrêt de cylindre 74e juge lequel de la pluralité de cylindres 11 se trouve dans un état arrêté, sur la base de la valeur détectée de vitesse de rotation de moteur ω qui est obtenue depuis le capteur d’angle de vilebrequin 53, et d’au moins l’une sélectionnée parmi une valeur détectée d’angle de came de côté d’admission d’air M qui est obtenue depuis le capteur d’angle de came de côté d’admission d’air 56, et une valeur détectée d’angle de came de côté d’échappement N qui est obtenue depuis le capteur d’angle de came de côté d’échappement 57.
[0039] Par exemple, l’unité de jugement d’arrêt de cylindre 74e peut être configurée de manière à déterminer qu’au moins l’un des cylindres 11 se trouve dans un état arrêté lorsque la quantité de changement Δω de la valeur détectée de vitesse de rotation de moteur ω est supérieure ou égale à une valeur de seuil ΔωΟ qui est établie à l’avance. En outre, l’unité de jugement d’arrêt de cylindre 74e peut être configurée de manière à déterminer lequel de la pluralité de cylindres 11 se trouve dans un état arrêté, sur la base de, en plus du jugement susmentionné sur la base de la quantité de changement Δω, au moins l’un sélectionné parmi : le jugement d’une position fermée de la soupape d’admission d’air 20a sur la base de la valeur détectée d’angle de came de côté d’admission d’air M qui est obtenue depuis le capteur d’angle de came de côté d’admission d’air 56 ; et le jugement d’une position fermée de la soupape d’échappement 21a sur la base de la valeur détectée d’angle de came de côté d’échappement N qui est obtenue depuis le capteur d’angle de came de côté d’échappement 57.
[0040] La première unité de jugement 74 comprend une unité d’estimation de quantité d’accumulation de suie 74f qui estime une quantité d’accumulation de suie sur le filtre 42. L’unité d’estimation de quantité d’accumulation de suie 74f peut être configurée de manière à estimer la quantité d’accumulation de suie correspondant aux conditions de fonctionnement du véhicule, en particulier aux conditions de fonctionnement du moteur à injection directe 1, et correspondant à la durée des conditions de fonctionnement, sur la base d’une carte de quantité d’accumulation de suie ou d’une formule de calcul qui est établie à l’avance. Par exemple, la carte de quantité d’accumulation de suie ou la formule de calcul peut être établie en utilisant une quantité d’accumulation de suie par unité de période de temps ou un élément similaire qui a été obtenu à l’avance par une expérience ou une action similaire en fonction des conditions de fonctionnement du véhicule, en particulier divers types de conditions de fonctionnement du moteur à injection directe 1, la température de l’eau de refroidissement pour le moteur à injection directe 1, des facteurs environnementaux, comme la pression atmosphérique sur l’extérieur du véhicule, et/ou des éléments similaires. Dans cette situation, l’unité d’estimation de quantité d’accumulation de suie 74f peut estimer la quantité d’accumulation de suie correspondant à une valeur détectée de différence de pression de gaz d’échappement G qui est obtenue depuis le capteur de pression différentielle 59, sur la base d’une carte spécifique d’accumulation de suie ou d’une formule de calcul qui est établie à l’avance.
[0041] La première unité de jugement 74 comprend une unité de jugement de régénération 74g qui juge s’il est ou non nécessaire de régénérer le filtre 42. Plus spécifiquement, l’unité de jugement de régénération 74g peut être configurée de manière à juger si une valeur estimée de quantité d’accumulation de suie C, qui est obtenue par l’unité d’estimation de quantité d’accumulation de suie 74f, est supérieure ou égale à une valeur de seuil prédéterminé CO. La valeur de seuil CO peut être établie à l’avance, sur la base de valeurs mesurées réelles de quantités d’accumulation de suie obtenues par une expérience ou une action similaire, d’une quantité de référence de matières particulaires qui est autorisée à être libérée à l’extérieur du véhicule à travers le filtre 42, de conditions de fonctionnement du véhicule, de conditions de fonctionnement du moteur à injection directe 1, et/ou d’éléments similaires.
[0042] En variante, l’unité de jugement de régénération 74g peut juger s’il est ou non nécessaire de régénérer le filtre 42 lorsque l’unité de jugement de décélération 74b détermine que le véhicule se trouve dans un état de décélération. Dans un autre exemple, l’unité de jugement de régénération 74g peut juger s’il est ou non nécessaire de régénérer le filtre 42 lorsque l’unité de jugement de décélération 74b détermine que le véhicule se trouve dans un état de décélération, pendant que l’unité de jugement de couple 74d détermine également que la valeur calculée de couple demandé par le conducteur D est inférieure à la valeur calculée de coupe de jugement J.
[0043] La première unité de jugement 74 comprend une unité d’instruction de régénération 74h qui donne l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être effectuée sur au moins l’un des cylindres 11, lorsque l’unité de jugement de décélération 74b détermine que le véhicule se trouve dans un état de décélération, pendant que l’unité de jugement de régénération 74g détermine également qu’il est nécessaire de régénérer le filtre 42. Lorsque l’unité d’instruction de régénération 74h donne l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être effectuée de cette manière, le moteur à injection directe 1 passe d’un mode de commande basée sur le couple à un mode de commande de régénération de filtre et, en outre, l’unité de commande de régénération 75 effectue la commande de régénération de filtre, qui va être expliquée en détail ci-après, sur au moins l’un des cylindres 11. En particulier, l’unité d’instruction de régénération 74h peut être configurée de manière à donner l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être effectuée sur au moins l’un des cylindres 11, lorsque l’unité de jugement de décélération 74b détermine que le véhicule se trouve dans un état de décélération, pendant que l’unité de jugement de couple 74d détermine également que la valeur calculée de couple demandé par le conducteur D est inférieure à la valeur calculée de couple de jugement J, et, en outre, l’unité de jugement de régénération 74g détermine également qu’il est nécessaire de régénérer le filtre 42.
[0044] En outre, l’unité d’instruction de régénération 74h peut être configurée de manière à donner l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être exécutée sur au moins l’un des cylindres 11, à l’expiration d’une période de grâce prédéterminée depuis le temps auquel l’unité de jugement de régénération 74g a déterminé qu’il était nécessaire de régénérer le filtre 42. La période de grâce peut être déterminée en fonction de l’état du moteur à injection directe 1 et de l’état du dispositif de purification 4. En particulier, la période de grâce peut être prévue de manière à être variable en fonction de l’état du moteur à injection directe 1 et de l’état du dispositif de purification 4. Par exemple, la période de grâce peut être déterminée en tant qu’une période de temps écoulé pour qu’une valeur détectée de température de gaz d’échappement E obtenue depuis le capteur de température d’échappement 58 soit égale à une température appropriée pour régénérer le filtre 42. Par exemple, la température appropriée pour régénérer le filtre 42 peut être prévue de manière à être supérieure ou égale à une température de limite inférieure à laquelle il est possible d’oxyder le mélange de gaz non brûlés. En outre, la température appropriée pour régénérer le filtre 42 peut être prévue de manière à être inférieure à une température de résistance à la chaleur du pot catalytique d’oxydation 41 et du filtre 42 qui est positionné sur le côté en aval de celui-ci, en ce qui concerne l’oxydation réalisée avec le mélange de gaz non brûlés. La température de limite inférieure à laquelle il est possible d’oxyder le mélange de gaz non brûlés peut être définie à 300 degrés Celsius, et la température de résistance à la chaleur du pot catalytique d’oxydation 41 et du filtre 42 peut être définie à 850 degrés Celsius, mais ces températures respectives sont purement exemplaires. En outre, la période de grâce peut être une période de temps qui est supérieure ou égale à un cycle du moteur à injection directe 1. En particulier, la période de grâce peut être supérieure ou égale à au moins deux cycles.
[0045] En ce qui concerne l’instruction donnée par l’unité d’instruction de régénération 74h indiquant que la commande de régénération de filtre doit être exécutée, lorsque l’unité de jugement d’arrêt de cylindre 74e détermine qu’au moins l’un des cylindres 11 est dans un état arrêté, l’unité d’instruction de régénération 74h ne donne pas l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être exécutée sur l’au moins un des cylindres 11 qui est dans l’état arrêté, mais elle donne l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être exécutée sur le reste des cylindres 11 qui sont dans un état non arrêté. Par ailleurs, lorsque l’unité de jugement d’arrêt de cylindre 74e détermine qu’aucun des cylindres 11 ne se trouve dans un état arrêté, c’est-à-dire lorsque l’unité de jugement d’arrêt de cylindre 74e détermine que tous les cylindres 11 sont dans un état non arrêté, l’unité d’instruction de régénération 74h donne l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être exécutée sur tous les cylindres 11 qui sont dans l’état non arrêté. Néanmoins, en ce qui concerne l’instruction donnée par l’unité d’instruction de régénération 74h indiquant que la commande de régénération de filtre doit être exécutée, l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être exécutée sur tous les cylindres 11 peut être effectuée pendant que le jugement de l’unité de jugement d’arrêt de cylindre 74e n’est pas effectué.
[0046] La première unité de jugement 74 comprend en outre une première unité d’instruction de coupure de carburant 74i qui donne l’instruction qu’une commande de coupure de carburant doit être exécutée sur au moins l’un des cylindres 11, lorsque l’unité de jugement de régénération 74g détermine qu’il n’est pas nécessaire de continuer la commande de régénération de filtre. Lorsque la première unité d’instruction de coupure de carburant 74i donne l’instruction que la commande de coupure de carburant doit être exécutée de cette manière, le moteur à injection directe 1 passe du mode de commande basée sur le couple à un mode de commande de coupure de carburant. En outre, l’unité de commande de coupure de carburant 73 exécute la commande rie coupure de carburant sur au moins l’un des cylindres 11. En variante, la première unité d’instruction de coupure de carburant 74i peut donner l’instruction que la commande de coupure de carburant doit être exécutée sur tous les cylindres 11, lorsque l’unité de jugement de régénération 74g détermine qu’il n’est pas nécessaire de continuer la commande de régénération de filtre.
[0047] Explication de l’unité de commande de régénération
L’unité de commande de régénération 75 va être expliquée en détail ci-après en référence à la figure 2. L’unité de commande de régénération 75 comprend : une unité de commande d’admission d’air à des fins de régénération 75a capable de commander le mécanisme de déplacement de soupape d’admission d’air 20 dans le mode de commande de régénération de filtre ; une unité de commande d’échappement à des fins de régénération 75b capable de commander le mécanisme de déplacement de soupape d’échappement 21 dans le mode de commande de régénération de filtre ; une unité de commande d’injecteur à des fins de régénération
75c capable de commander l’injecteur 22 dans le mode de commande de régénération de filtre ; et une unité de commande d’allumage à des fins de régénération 75d commandant à la bougie d’allumage 23 de ne pas effectuer d’allumage dans le mode de commande de régénération de filtre.
[0048] Lorsque le mode de commande de régénération de filtre est commencé, l’unité de commande d’admission d’air à des fins de régénération 75a commande le mécanisme de déplacement de soupape d’admission d’air 20 de manière à ouvrir la soupape d’admission d’air 20a ou de manière à maintenir la soupape d’admission d’air 20a dans un état ouvert. Pendant que la soupape d’admission d’air 20a est dans l’état ouvert, l’air utilisé pour générer le mélange de gaz non brûlés est transféré du passage d’admission d’air 2 à l’intérieur de la chambre de combustion 14 à travers l’orifice d’admission d’air 18. L’unité de commande d’admission d’air à des fins de régénération 75a peut commander le mécanisme de déplacement de soupape d’admission d’air 20 pour ajuster la quantité de levage de la soupape d’admission d’air 20a, pendant que la soupape d’admission d’air 20a est ouverte. En ajustant la quantité de levage de la soupape d’admission d’air 20a, la quantité de flux d’entrée de l’air qui est transféré à l’intérieur de la chambre de combustion 14 peut être ajustée. L’unité de commande d’admission d’air à des fins de régénération 75a est configurée de manière à commander au mécanisme de déplacement de soupape d’admission d’air 20 de fermer la soupape d’admission d’air 20a lorsqu’une quantité appropriée d’air utilisé pour générer le mélange de gaz non brûlés qui est approprié pour la régénération du filtre 42 a été fournie à l’intérieur de la chambre de combustion 14. Dans cette situation, l’unité de commande d’admission d’air à des fins de régénération 75a peut être configurée de manière à commander le mécanisme de déplacement de soupape d’admission d’air 20, en utilisant, comme référence, la position de la soupape d’admission d’air 20a sur la base de la valeur détectée d’angle de came de côté d’admission d’air M qui est obtenue depuis le capteur d’angle de came de côté d’admission d’air 56.
[0049] Après que le mode de commande de régénération de filtre est commencé, l’unité de commande d’échappement à des fins de régénération 75b commande le mécanisme de déplacement de soupape d’échappement 21 de manière à fermer la soupape d’échappement 21a ou de manière à maintenir la soupape d’échappement 21a dans un état fermé. Pendant que la soupape d’échappement 21a se trouve dans l’état fermé, il est possible de remplir l’intérieur de la chambre de combustion 14 avec le carburant et l’air à utiliser pour générer le mélange de gaz non brûlés. En outre, l’unité de commande d’échappement à des fins de régénération 75b commande le mécanisme de déplacement de soupape d’échappement 21 de manière à ouvrir la soupape d’échappement 21a, pendant que le mélange de gaz non brûlés qui est homogène et approprié pour la régénération du filtre 42 est en cours de génération à l’intérieur de la chambre de combustion 14. En ouvrant la soupape d’échappement 21a de cette manière, le mélange de gaz non brûlés est transféré de la chambre de combustion 14 au pot catalytique 41 à travers l’orifice d’échappement 19. L’unité de commande d’échappement à des fins de régénération 75b peut commander le mécanisme de déplacement de soupape d’échappement 21, en utilisant, comme référence, la position de la soupape d’échappement 21a sur la base de la valeur détectée d’angle de came de côté d’échappement N qui est obtenue depuis le capteur d’angle de came de côté d’échappement 57.
[0050] Après que le mode de commande de régénération de filtre est commencé, l’unité de commande d’injecteur à des fins de régénération 75c est capable de commander Γ injecteur 22 de manière à commencer à fournir le carburant à l’intérieur de la chambre de combustion 14 ou de manière à continuer de fournir le carburant à l’intérieur de la chambre de combustion 14. L’unité de commande d’injecteur à des fins de régénération 75c commande l’injecteur 22 de manière à arrêter de fournir le carburant à l’intérieur de la chambre de combustion 14 lorsqu’une quantité appropriée de carburant utilisé pour générer le mélange de gaz non brûlés qui est appropriée pour la régénération du filtre 42 a été fournie à l’intérieur de la chambre de combustion 14. L’unité de commande d’injecteur à des fins de régénération 75c commande l’injecteur 22 de manière à injecter le carburant soit continuellement soit par intermittence au cours de la période de temps du début à l’arrêt de l’injection de carburant. En particulier, dans le mode de commande de régénération de filtre, l’unité de commande d’injecteur à des fins de régénération 75c peut commander à l’injecteur 22 de fournir le carburant à l’intérieur de la chambre de combustion 14 pendant la période de temps au cours de laquelle le piston 12 à l’intérieur du cylindre 11 est interposé entre l’injecteur 22 et la paroi de chemise lia du cylindre 11 dans le sens de pulvérisation du carburant.
[0051] Selon l’unité de commande de régénération 75, le mélange de gaz non brûlés peut être maintenu, pendant une période de temps de maintien prédéterminée Q, dans la chambre de combustion 14 dans une condition dans laquelle la soupape d’admission d’air 20a et la soupape d’échappement 21a sont toutes les deux fermées et aucun processus de combustion n’est effectué, et la soupape d’échappement 21a est ensuite ouverte de sorte que le mélange de gaz non brûlés homogène puisse ensuite être transféré de la chambre de combustion 14 au pot catalytique d’oxydation 41 à travers l’orifice d’échappement 19. La période de temps de maintien Q est déterminée de manière à être capable de générer le mélange de gaz non brûlés qui est approprié pour la régénération du filtre 42.
[0052] En outre, la période de temps de maintien Q peut être déterminée sur la base d’une quantité de changement d’angle de vilebrequin K, (degrés). En d’autres termes, la période de temps de maintien Q peut être déterminée en tant qu’une période de temps au cours de laquelle la quantité de changement d’angle de vilebrequin K (degrés) change. La quantité de changement d’angle de vilebrequin K qui est utilisée pour déterminer la période de temps de maintien Q est supérieure ou égale à 360 degrés. En outre, la quantité de changement d’angle de vilebrequin K est supérieure ou égale à 720 degrés. En particulier, lorsqu’il est prévu que la période de temps de maintien doit être constante, la quantité de changement d’angle de vilebrequin K qui est utilisée pour déterminer la période de temps de maintien Q peut être variée en fonction de la valeur détectée de vitesse de rotation de moteur ω. Par exemple, la quantité de changement d’angle de vilebrequin K peut être changée à 720 degrés lorsque la valeur détectée de vitesse de rotation de moteur ω est 1000 tr/mn, et la quantité de changement d’angle de vilebrequin K peut être changée à 2160 degrés lorsque la valeur détectée de vitesse de rotation de moteur ω est 3000 tr/mn.
[0053] Explication de la deuxième unité de jugement
La deuxième unité de jugement 76 va être expliquée en détail ci-après en référence à la figure 2. La deuxième unité de jugement 76 comprend une unité d’estimation de quantité de suie brûlée 76a qui estime une quantité de suie brûlée sur le filtre 42 dans le mode de commande de régénération de filtre. L’unité d’estimation de quantité de suie brûlée 76a peut estimer la quantité de suie brûlée sur la base d’une période de temps qui est nécessaire pour brûler la suie accumulant sur le filtre 42, de la valeur détectée de température de gaz d’échappement E qui est obtenue depuis le capteur de température d’échappement 58, et/ou d’éléments similaires. En outre, la deuxième unité de jugement 76 comprend une unité de calcul de taux de suie brûlée 76b configurée de manière à calculer un taux de suie brûlée indiquant un rapport entre la valeur estimée de quantité d’accumulation de suie C qui est obtenue par l’unité d’estimation de quantité d’accumulation de suie 74f et une valeur estimée de quantité de suie brûlée B qui est obtenue par l’unité d’estimation de quantité de suie brûlée 76a.
[0054] La deuxième unité de jugement 76 comprend une unité de jugement de continuation de régénération 76c qui juge s’il est ou non nécessaire de régénérer le filtre 42, après l’ouverture de la soupape d’échappement 21a dans le mode de commande de régénération de filtre. Plus spécifiquement, l’unité de jugement de continuation de régénération 76c juge si une valeur calculée de taux de suie brûlée R (=B/C), qui est obtenue par l’unité de calcul de taux de suie brûlée 76b, est inférieure ou non à une valeur de seuil de taux de suie brûlée prédéterminée RO. Par exemple, la valeur de seuil de taux de suie brûlée RO peut être réglée à 90 %.
[0055] En outre, la deuxième unité de jugement 76 comprend une unité d’instruction de continuation de régénération 76d qui donne l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être effectuée à nouveau sur au moins l’un des cylindres 11, lorsque l’unité de jugement de continuation de régénération 76c détermine qu’il est nécessaire de continuer le processus de régénération du filtre 42. Lorsque l’unité de jugement de continuation de régénération 76c a donné l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être effectuée de cette manière, le moteur à injection directe 1 est maintenu dans le mode de commande de régénération de filtre et, en outre, l’unité de commande de régénération 75 effectue la commande de régénération de filtre à nouveau sur au moins l’un des cylindres 11 sur lequel la commande de régénération de filtre a été effectuée.
[0056] L’unité d’instruction de continuation de régénération 76d peut donner l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être effectuée à nouveau sur au moins l’un des cylindres 11, à l’expiration d’une période de grâce de continuation prédéterminée depuis le temps auquel l’unité de jugement de continuation de régénération 76c a déterminé qu’il était nécessaire de continuer la régénération du filtre 42. La période de grâce de continuation est déterminée en fonction de l’état du moteur à injection directe 1 et de l’état du dispositif de purification 4. En particulier, la période de grâce de continuation peut être prévue de manière à être variable en fonction de l’état du moteur à injection directe 1 et de l’état du dispositif rie purification 4. Par exemple, la période de grâce de continuation peut être déterminée en tant qu’une période de temps écoulé pour rendre la valeur détectée de température de gaz d’échappement E obtenue depuis le capteur de température d’échappement 58 égale à une température appropriée pour régénérer le filtre 42. Par exemple, la température appropriée pour régénérer le filtre 42 peut être dans la plage d’environ 600 degrés Celsius à environ 650 degrés Celsius. En outre, la période de grâce de continuation peut être une période de temps supérieure ou égale à un cycle du moteur à injection directe 1. En particulier, la période de grâce de continuation peut être supérieure ou égale à au moins deux cycles.
[0057] En ce qui concerne l’instruction donnée par l’unité d’instruction de continuation de régénération 76d indiquant que la commande de régénération de filtre doit être exécutée, lorsque l’unité de jugement d’arrêt de cylindre 74e détermine qu’au moins l’un des cylindres 11 se trouve dans un état arrêté, Γunité d’instruction de continuation de régénération 76d ne donne pas l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être effectuée sur au moins l’un des cylindres 11 se trouvant dans l’état arrêté, mais donne l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être effectuée sur le reste des cylindres 11 qui sont dans un état non arrêté. Par ailleurs, lorsque l’unité de jugement d’arrêt de cylindre 74e détermine qu’aucun des cylindres 11 ne se trouve dans un état arrêté, c’est-à-dire lorsque l’unité de jugement d’arrêt de cylindre 74e détermine que tous les cylindres 11 se trouvent dans un état non arrêté, l’unité d’instruction de continuation de régénération 76d donne l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être exécutée sur tous les cylindres 11 qui sont dans l’état non arrêté.
[0058] La deuxième unité de jugement 76 comprend en outre une deuxième unité d’instruction de coupure de carburant 76e qui donne l’instruction qu’une commande de coupure de carburant doit être exécutée sur au moins l’un des cylindres 11 sur lequel la commande de régénération de filtre a été exécutée, lorsque l’unité de jugement de continuation de régénération 76c détermine qu’il n’est pas nécessaire de continuer la commande de régénération de filtre. Lorsque la deuxième unité d’instruction de coupure de carburant 76e donne l’instruction que la commande de coupure de carburant doit être exécutée de cette manière, le moteur à injection directe 1 passe du mode de commande de régénération de filtre au mode de commande de coupure de carburant et, en outre, l’unité de commande de coupure de carburant 73 exécute la commande de coupure de carburant sur au moins l’un des cylindres 11. La deuxième unité d’instruction de coupure de carburant 76e peut donner l’instruction que la demande de coupure de carburant doit être exécutée sur tous les cylindres 11, lorsque l’unité de jugement de continuation de régénération 76c détermine qu’il n’est pas nécessaire de continuer la commande de régénération de filtre.
[0059] Exemple de la commande exécutée dans le système de purification
Un exemple de la commande qui est exécutée dans le système de purification selon le présent mode de réalisation va être expliqué en détail ci-après en référence à la figure 3. Au début, le moteur à injection directe 1 se trouve dans le mode de commande basée sur le couple (étape SI). Ensuite, il est jugé si le véhicule se trouve ou non dans un état de décélération (étape S2). Si le véhicule ne se trouve pas dans un état de décélération (Non), le mode de commande basée sur le couple est maintenu (étape SI). Si le véhicule se trouve dans un état de décélération (Oui), il est jugé si la valeur calculée de couple demandé par le conducteur D est ou non inférieure à la valeur calculée de couple de jugement J (étape S3). Si la valeur calculée de couple demandé par le conducteur D est supérieure ou égale à la valeur calculée de couple de jugement J (Non), le mode de commande basée sur le couple est maintenu (étape SI). Si la valeur calculée de couple demandé par le conducteur D est inférieure à la valeur calculée de couple de jugement J (Oui), il est jugé s’il est ou non nécessaire de régénérer le filtre 42 (étape S4). S’il n’est pas nécessaire de régénérer le filtre 42 (Non), il est effectué une transition du mode de commande basée sur le couple au mode de commande de coupure de carburant (étape S5). S’il est nécessaire de régénérer le filtre 42 (Oui), il est jugé si au moins l’un des cylindres 11 se trouve ou non dans un état arrêté (étape S6).
[0060] Si aucun des cylindres 11 ne se trouve dans un état arrêté, c’est-à-dire si tous les cylindres 11 se trouvent dans un état non arrêté (Non), il est donné l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être effectuée sur tous les cylindres 11 qui sont dans un état non arrêté, et il est effectué une transition du mode de commande basée sur le couple au mode de commande de régénération de filtre (étape S7). Dans tous les cylindres 11, pendant la période de temps de maintien prédéterminée Q, le mélange de gaz non brûlés est maintenu dans chacune des chambres de combustion 14 qui est dans une condition dans laquelle la soupape d’admission d’air 20a et la soupape d’échappement 21a sont fermées et aucun processus de combustion n’est effectué (étape S8). La soupape d’échappement 21a est ouverte de manière à transférer le mélange de gaz non brûlés vers le pot catalytique d’oxydation 41 à travers l’orifice d’échappement (étape S9). En augmentant la température du pot catalytique d’oxydation 41 par l’utilisation du mélange de gaz non brûlés, les matières particulaires s’accumulant sur le filtre 42 sont brûlées et éliminées (étape S10). Π est jugé s’il est ou non nécessaire de continuer le processus de régénération du filtre 42 (étape Sll). S’il est nécessaire de continuer le processus de régénération du filtre 42 (Oui), il est donné l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être exécutée à nouveau sur tous les cylindres 11 qui sont dans l’état non arrêté, et le mode de commande de régénération de filtre est continué (étape S7). S’il n’est pas nécessaire de continuer le processus de régénération du filtre 42 (Non), il est effectué une transition du mode de commande de régénération de filtre au mode de commande de coupure de carburant (étape S5).
[0061] Par ailleurs, si au moins l’un des cylindres 11 se trouve dans un état arrêté (Oui), la commande de régénération de filtre n’est pas exécutée sur l’au moins un des cylindres qui se trouve dans l’état arrêté, mais il est donné l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être exécutée sur le reste des cylindres 11 qui se trouvent dans un état non arrêté, et il est effectué une transition du mode de commande basée sur le couple au mode de commande de régénération de filtre (étape S12). Dans chacun des cylindres 11 qui se trouvent dans l’état non arrêté, pendant la période de temps de maintien prédéterminée Q, le mélange de gaz non brûlés est maintenu dans la chambre de combustion 14 qui se trouve dans une condition dans laquelle la soupape d’admission d’air 20a et la soupape d’échappement 21a sont fermées et aucun processus de combustion n’est effectué (étape S13). La soupape d’échappement 21a est ouverte de manière à transférer le mélange de gaz non brûlés vers le pot catalytique d’oxydation 41 à travers l’orifice d’échappement 19 (étape S14). En augmentant la température du pot catalytique d’oxydation 41 par l’utilisation du mélange de gaz non brûlés, les matières particulaires s’accumulant sur le filtre 42 sont brûlées et éliminées (étape S15). H est jugé s’il est ou non nécessaire de continuer la régénération du filtre 42 (étape S16). S’il est nécessaire de continuer le processus de régénération du filtre 42 (Oui), il est donné l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être exécutée à nouveau uniquement sur le ou les cylindres 11 se trouvant dans l’état non arrêté, de manière à continuer le mode de commande de régénération de filtre (étape S12). S’il n’est pas nécessaire de continuer le processus de régénération du filtre 42 (Non), il est effectué une transition du mode de commande basée sur le couple au mode de commande de coupure de carburant (étape S5).
[0062] Des exemples d’opérations qui sont effectuées par la soupape d’admission d’air 20a, la soupape d’échappement 21a, l’injecteur 22, et la bougie d’allumage 23 dans le mode de commande basée sur le couple et dans le mode de commande de régénération de filtre vont être expliqués en détail ci-après en référence à la figure 4. Dans chaque cycle dans le mode de commande basée sur le couple, la soupape d’admission d’air 20a est ouverte pendant le processus d’admission d’air, et est fermée pendant la période de temps du processus de compression au processus d’échappement. La soupape d’échappement 21a est fermée pendant la période de temps du processus d’admission d’air au processus de combustion, et est ouverte pendant le processus d’échappement. L’injecteur 22 fournit du carburant à l’intérieur de la chambre de combustion 14 pendant la période de temps du processus d’admission d’air au processus de compression. La bougie d’allumage 23 effectue un processus d’allumage pendant le processus de combustion.
[0063] Dans le mode de commande de régénération de filtre, la soupape d’admission d’air 20a est ensuite ouverte dans le processus d’admission d’air effectué pour la première fois, et est fermée pendant la période de temps du processus de compression suivant qui est effectué pour la première fois au processus d’échappement qui est effectué pour la deuxième fois. La soupape d’échappement 21a est fermée pendant la période de temps du processus d’admission d’air qui est effectué pour la première fois au processus de combustion qui est effectué pour la deuxième fois, et est ouverte pendant le processus d’échappement qui est effectué pour la deuxième fois. L’injecteur 22 fournit du carburant à l’intérieur de la chambre de combustion 14 pendant la période de temps du processus d’admission d’air qui est effectué pour la première fois au processus de combustion qui est effectué pour la première fois. La bougie d’allumage 23 n’effectue pas de processus d’allumage dans le mode de commande de régénération de filtre. Dans cette situation, la période de temps de maintien Q est déterminée sur la base de la quantité de changement K de l’angle de vilebrequin de 720 degrés. En d’autres termes, la période de temps de maintien Q est déterminée en tant que la période de temps au cours de laquelle l’angle de vilebrequin change de 720 degrés.
[0064] Comme cela a été expliqué ci-dessus, dans le système de purification selon le présent mode de réalisation, la commande de régénération de filtre est exécutée pendant que le véhicule se trouve dans un état de décélération lorsque le moteur à injection directe 1 n’a pas besoin d’effectuer constamment le processus de combustion dans le cylindre 11. Par conséquent, les matières particulaires, comme la suie s’accumulant sur le filtre 42, peuvent être efficacement éliminées tout en évitant la situation dans laquelle le processus de combustion doit être effectué dans le cylindre 11 dans le but d’obtenir un couple délivré du moteur à injection directe 1. Par conséquent, le filtre 42 peut être régénéré efficacement. En outre, dans le mode de commande de régénération de filtre, le mélange de gaz non brûlés est maintenu, pendant la période de temps de maintien prédéterminée Q, dans la chambre de combustion 14 dans chacun des cylindres 11 dans une condition dans laquelle la soupape d’admission d’air 20a et la soupape d’échappement 21a sont fermées et aucun processus de combustion n’est effectué. Par conséquent, à l’intérieur des chambres de combustion 14, il est possible de vaporiser et d’atomiser suffisamment le carburant non brûlé qui adhère aux parois de chemise lia des cylindres 11, aux sections supérieures des pistons 12 fournis dans les cylindres 11, et à des éléments similaires. Le mélange de gaz non brûlés peut donc être agencé pour être homogène à l’intérieur des chambres de combustion 14. En outre, le mélange de gaz non brûlés homogène peut être soufflé sur l’intégralité de l’ouverture de côté en amont 41a du pot catalytique d’oxydation 41 qui s’ouvre sur le côté en amont du flux de gaz d’échappement, et une réaction d’oxydation peut se produire sur l’intégralité du pot catalytique d’oxydation 41. La température de l’intégralité du pot catalytique d’oxydation 41 peut donc être augmentée de manière uniforme. Le pot catalytique d’oxydation 41 peut ainsi éviter de subir une augmentation de température locale. Cela permet d’empêcher toute détérioration, comme une dissolution, dans une portion du pot catalytique d’oxydation 41. Une réaction d’oxydation sur des substances dangereuses, comme des hydrocarbures, du monoxyde de carbone et/ou des éléments similaires peut se produire dans l’intégralité du pot catalytique d’oxydation 41, ce qui permet d’empêcher toute décharge des substances dangereuses.
[0065] Dans le système de purification selon le présent mode de réalisation, lorsqu’il est nécessaire de régénérer le filtre 42, la commande de régénération de filtre est effectuée à nouveau sur les cylindres 11. Par conséquent, le processus de régénération du filtre 42 peut être continué jusqu’à l’élimination appropriée des matières particulaires s’accumulant sur le filtre 42. Le filtre 42 peut donc être efficacement régénéré.
[0066] En particulier lorsque le véhicule monte une cote, bien que le véhicule décélère, il est nécessaire d’obtenir un couple délivré par le moteur à injection directe 1. Dans cette situation, la quantité d’enfoncement de la pédale d’accélération 6 par le conducteur de véhicule augmente considérablement. Il peut également se produire une situation dans laquelle, au moins provisoirement, le couple de jugement, en fonction du degré d’ouverture d’accélérateur et de la vitesse de rotation de moteur, ne change pas suffisamment pour correspondre au changement considérable du couple demandé par le conducteur, et le couple demandé par le conducteur devient inférieur au couple de jugement. Dans cette situation, si le moteur à injection directe 1 est passé dans le mode de commande de régénération de filtre et aucun processus de combustion n’est effectué dans les cylindres 11, il peut être impossible pour le véhicule de monter la cote en raison d’une insuffisance du couple délivré par le moteur à injection directe 1. Par contraste, dans le système de purification selon le présent mode de réalisation, lorsque l’unité de jugement de décélération 74b détermine que le véhicule se trouve dans un état de décélération, pendant que l’unité de jugement de coupe 74b détermine que la valeur calculée de couple demandé par le conducteur D est inférieure à la valeur calculée de coupe de jugement J et, en outre, l’unité de jugement de régénération 72g détermine qu’il est nécessaire de régénérer le filtre 42, l’unité d’instruction de régénération 74h donne l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être exécutée sur les cylindres 11. Par conséquent, dans un cas dans lequel un couple délivré par le moteur à injection directe 1 est nécessaire pendant que le véhicule se trouve dans un état de décélération, comme lorsque le véhicule monte une cote, la commande de régénération de filtre n’est pas exécutée. Π est donc possible d’obtenir un couple suffisant délivré par le moteur à injection directe 1. Le filtre 42 peut ainsi être régénéré efficacement selon les états de fonctionnement du véhicule.
[0067] Dans le système de purification selon le présent mode de réalisation, dans le mode de commande de régénération de filtre, l’unité de commande d’injecteur à des fins de régénération 75c commande l’injecteur 22 de manière à fournir le carburant à l’intérieur de la chambre de combustion 14 pendant la période de temps au cours de laquelle le piston 12 dans le cylindre 11 est interposé entre l’injecteur 22 et la paroi de chemise lia du cylindre 11 dans le sens de pulvérisation du carburant. Il peut donc devenir difficile pour le carburant pulvérisé par l’injecteur 22 de frapper directement la paroi de chemise lia dans le cylindre 11. Le carburant dans un état de gouttelettes peut ainsi être empêché d’adhérer à la paroi de chemise lia. En outre, le carburant adhérant à la paroi de chemise lia peut être empêché d’être gratté par le segment 12b. De surcroît, le carburant peut être empêché d’être stagnant dans la portion de chape 1 lb qui est positionnée entre le cylindre 11 et le cordon supérieur 12a du piston 12. La vaporisation et l’atomisation du carburant pulvérisé par l’injecteur 22 sont ainsi améliorées, et le carburant et l’air se mélangent l’un à l’autre plus facilement, ce qui permet de générer un mélange de gaz non brûlés homogène. En outre, le carburant peut être empêché de s’écouler dans la chambre de vilebrequin 15a à travers l’espacement de jonction du segment 12b en particulier. Une dégradation de la qualité de l’huile dans le moteur à injection directe 1 peut être empêchée.
[0068] Dans le système de purification selon le présent mode de réalisation, la quantité de flux entrant de l’air à l’intérieur de la chambre de combustion 14 peut être ajustée de manière appropriée en ajustant la quantité de levage de la soupape d’admission d’air 20a. Un mélange de gaz non brûlés homogène à l’intérieur de la chambre de combustion 14 peut ainsi être généré. Le filtre 42 peut donc être régénéré efficacement en utilisant le mélange de gaz non brûlés homogène.
[0069] Dans le ou les cylindres 11 se trouvant dans un état arrêté, les températures de la paroi de chemise lia, du piston 12 et d’éléments similaires sont réduites. Par contraste, dans le ou les cylindres 11 se trouvant dans un état d’un arrêté, les températures de la paroi de chemise lia, du piston 12 et d’éléments similaires sont maintenus suffisamment élevées pour permettre au(x) cylindre(s) 11 dans l’état non arrêté de vaporiser le carburant plus facilement que le(s) cylindre(s) 11 dans l’état arrêté. C’est pourquoi, dans le système de purification selon le présent mode de réalisation, la commande de régénération de filtre n’est pas exécutée sur les cylindres 11 se trouvant dans un état arrêté, mais la commande de régénération de filtre est exécutée sur les cylindres 11 se trouvant dans un état non arrêté et, par conséquent, la commande de régénération de filtre peut être effectuée sur les cylindres 11 se trouvant dans un environnement approprié. Il est donc possible de générer efficacement un mélange de gaz non brûlés homogène à l’intérieur des chambres de combustion 14 des cylindres 11 se trouvant dans un environnement plus approprié. Le filtre 42 peut ainsi être régénéré en utilisant le mélange de gaz non brûlés homogène.
[0070] Deuxième mode de réalisation
Un système de purification pour un moteur à injection directe selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention va être expliqué en détail ciaprès. Le système de purification selon le deuxième mode de réalisation est identique au système de purification selon le premier mode de réalisation, à l’exception des caractéristiques suivantes.
[0071] Première et deuxième unités de jugement
La première unité de jugement 74 et la deuxième unité de jugement 76 selon le présent mode de réalisation vont être expliquées en détail ci-après en référence à la figure 2. Lorsque l’unité de jugement d’arrêt de cylindre 74e détermine qu’au moins l’un des cylindres 11 se trouve dans un état arrêté, pendant que l’unité de jugement de régénération 74g détermine qu’il est nécessaire de régénérer le filtre 42, l’unité d’instruction de régénération 74h de la première unité de jugement 74 donne l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être exécutée sur tous les cylindres 11. La première unité de jugement 74 peut être configurée en omettant l’unité de jugement de décélération 74b et l’unité de jugement de couple 74d du système de purification selon le premier mode de réalisation. En outre, en ce qui concerne l’instruction donnée par l’unité d’instruction de continuation de régénération 76d de la deuxième unité de jugement 76 qui indique que la commande de régénération de filtre doit être exécutée, il est donné l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être exécutée sur tous les cylindres 11.
[0072] Exemple de la commande exécutée dans le système de purification
Un exemple de la commande qui est exécutée dans le système de purification selon le présent mode de réalisation va être expliqué en détail ci-après en référence à la figure 5. Il est jugé si au moins l’un des cylindres 11 se trouve ou non dans un état arrêté (étape S21). Si aucun des cylindres 11 ne se trouve dans un état arrêté, e’est-àdire si tous les cylindres 11 se trouvent dans un état non arrêté (Non), le moteur à injection directe 1 maintient le mode de fonctionnement qui a été utilisé jusqu’à présent. Si au moins l’un des cylindres 11 se trouve dans un état arrêté (Oui), il est jugé s’il est ou non nécessaire de régénérer le filtre 42 (étape S22). S’il n’est pas nécessaire de régénérer le filtre 42 (Non), le mode de fonctionnement qui a été utilisé jusqu’à présent est maintenu.
[0073] S’il est nécessaire de régénérer le filtre 42 (Oui), il est donné l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être exécutée sur tous les cylindres 11, et il est effectué une transition dans le mode de commande de régénération de filtre (étape S23). Dans tous les cylindres 11, le mélange de gaz non brûlés est maintenu pendant la période de temps prédéterminée Q dans chacune des chambres de combustion 14 se trouvant dans une condition dans laquelle la soupape d’admission d’air 20a et la soupape d’échappement 21a sont fermées et aucun processus de combustion n’est effectué (étape S24). La soupape d’échappement 21a est ouverte de manière à transférer le mélange de gaz non brûlés au pot catalytique d’oxydation 41 à travers l’orifice d’échappement 19 (étape S25). En augmentant la température du pot catalytique d’oxydation 41 par l’utilisation du mélange de gaz non brûlés, les matières particulaires s’accumulant sur le filtre 42 sont brûlées et éliminées (étape S26).J1 est jugé s’il est ou non nécessaire de continuer le processus de régénération du filtre 42 (étape S27). S’il est nécessaire de continuer le processus de régénération du filtre 42 (Oui), il est donné l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être exécutée à nouveau sur tous les cylindres 11, de manière à continuer le mode de commande de régénération de filtre (étape S23). S’il n’est pas nécessaire de continuer le processus de régénération du filtre 42 (Non), il est effectué une transition du mode de commande de régénération de filtre au mode de fonctionnement qui était utilisé avant l’exécution de la commande de régénération de filtre.
[0074] Comme cela a été expliqué ci-dessus, le système de purification selon le présent mode de réalisation peut présenter les mêmes effets avantageux que ceux obtenus avec le système de purification selon le premier mode de réalisation, à l’exception de l’effet avantageux qui peut être obtenu en effectuant à la fois les processus de jugement de l’unité de jugement de décélération 74b et de l’unité de jugement de couple 74d, et l’effet avantageux qui peut être obtenu en effectuant à la fois les processus de jugement de l’unité de jugement de décélération 74b et de l’unité de jugement d’arrêt de cylindre 74e. En particulier, dans le système de purification selon le présent mode de réalisation, la commande de régénération de filtre est exécutée lorsque le cylindre 11 se trouve dans un état arrêté dans lequel le processus de combustion n’est pas effectué constamment. Par conséquent, les matières particulaires, comme la suie, s’accumulant sur le filtre 42 peuvent être efficacement éliminées tout en évitant la situation dans laquelle le processus de combustion doit être effectué dans le cylindre 11 afin d’obtenir un couple délivré par le moteur à injection directe 1. Le filtre 42 peut donc être régénéré efficacement.
[0075] Troisième mode de réalisation
Un système de purification pour un moteur à injection par orifice selon un troisième mode de réalisation de la présente invention va être expliqué en détail ciaprès. Le système de purification selon le troisième mode de réalisation est identique au système de purification selon le premier mode de réalisation ou le deuxième mode de réalisation, à l’exception des caractéristiques suivantes.
[0076] Moteur à injection par orifice
Un moteur à injection par orifice 101 va être expliqué en détail ci-après en référence à la figure 6. La figure 6 représente schématiquement une vue en coupe transversale de l’un des cylindres 11 dans le moteur à injection par orifice 101. Le système de purification selon le présent mode de réalisation comprend le moteur à injection par orifice 101. Le moteur à injection par orifice 101 est identique au moteur à injection directe 1 selon le premier mode de réalisation ou le deuxième mode de réalisation, si ce n’est qu’il comprend un injecteur 102 d’un type à injection par orifice, à la place de l’injecteur 22 de type à injection directe. L’injecteur 102 est configuré de manière à injecter du carburant sur l’orifice d’admission d’air 18 depuis l’extérieur de la chambre de combustion 14 de chaque cylindre 11.
[0077] Commande exécutée dans le système de purification
La commande qui est exécutée dans le système de purification selon le présent mode de réalisation est identique à la commande exécutée dans le système de purification selon le premier mode de réalisation ou le deuxième mode de réalisation, à l’exception du timing d’ouverture et de fermeture de la soupape d’admission d’air 20a et du timing d’injection de carburant de l’injecteur 102 dans le mode de commande de régénération de filtre. En ce qui concerne le timing d’injection de carburant, plus spécifiquement, le carburant injecté par l’injecteur 102 est fourni à l’intérieur de la chambre de combustion 14 pendant que la soupape d’admission d’air 20a se trouve dans un état ouvert. Le timing d’ouverture et de fermeture de la soupape d’admission d’air 20a est déterminé en tenant compte de la quantité de flux de l’air qui est transféré à l’intérieur de la chambre de combustion 14 à travers l’orifice d’admission d’air 18, et de la quantité de flux du carburant qui est transféré de l’injecteur 102 à l’intérieur de la chambre de combustion 14.
[0078] Des exemples d’opérations effectuées par la soupape d’admission d’air 20a, la soupape d’échappement 21a, l’injecteur 102 et la bougie d’allumage 23 dans le mode de commande basée sur le couple et dans le mode de commande de régénération de filtre vont être expliqués en détail ci-après en référence à la figure 7. Dans chaque cycle dans le mode de commande basée sur le couple, la soupape d’admission d’air 20a est ouverte pendant le processus d’admission d’air, et est fermée pendant la période de temps du processus de compression au processus d’échappement. La soupape d’échappement 21a est fermée pendant la période de temps du processus d’admission d’air au processus de combustion, et est ouverte au cours du processus d’échappement. L’injecteur 102 fournit du carburant à l’intérieur des chambres de combustion 14 pendant la période de temps du processus d’échappement au processus d’admission d’air. La bougie d’allumage 23 effectue un processus d’allumage pendant le processus de combustion.
[0079] Dans le mode de commande de régénération de filtre, la soupape d’admission d’air 20a est ouverte dans le processus d’admission d’air qui est effectué pour la première fois, et est fermée pendant la période de temps du processus de compression suivant qui est effectué pour la première fois au processus d’échappement qui est effectué pour la deuxième fois. La soupape d’échappement 21a est fermée pendant la période de temps du processus d’admission d’air qui est effectué pour la première fois au processus de combustion qui est effectué pour la deuxième fois, et est ouverte pendant le processus d’échappement qui est effectué pour la deuxième fois. L’injecteur 102 fournit du carburant à l’intérieur des chambres de combustion 14 pendant la période de temps du processus d’échappement antérieur à la transition dans le mode de commande de régénération de filtre, au processus d’admission d’air qui est effectué pour la première fois. La bougie d’allumage 23 n’effectue pas de processus d’allumage dans le mode de commande de régénération de filtre.
[0080] Le système de purification selon le présent mode de réalisation décrit ci-dessus peut présenter les mêmes effets avantageux que ceux du premier mode de réalisation ou du deuxième mode de réalisation.
[0081] Quatrième mode de réalisation
Un système de purification pour un moteur diesel selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention va être expliqué en détail ci-après. Le système de purification selon le troisième mode de réalisation est identique au système de purification selon le premier mode de réalisation ou le deuxième mode de réalisation à l’exception des caractéristiques suivantes.
[0082] Moteur diesel
Un moteur diesel 201 va être expliqué en détail ci-après en référence à la figure 8. La figure 8 représente schématiquement une vue en coupe transversale de l’un des cylindres 11 dans le moteur diesel 201. Le système de purification selon le présent mode de réalisation comprend le moteur diesel 201. Le moteur diesel 201 est identique au moteur à injection directe 1 selon le premier mode de réalisation ou le deuxième mode de réalisation, à l’exception de la position à laquelle un injecteur 202 est agencé, et à l’exception d’une caractéristique dans laquelle la bougie d’allumage 23 n’est pas fournie. C’est pourquoi l’unité de commande de régénération 75 selon le présent mode de réalisation peut être configurée de manière à ne pas inclure l’unité de commande d’allumage à des fins de régénération 75d.
[0083] Dans le moteur diesel 201 décrit ci-dessus, l’injecteur 202 est attaché à la culasse 13 de chaque cylindre 11 tout en étant positionné entre l’orifice d’admission d’air 18 et l’orifice d’échappement 19. L’injecteur 202 est configuré de manière à injecter directement du carburant à l’intérieur de la chambre de combustion 14 du cylindre 11. Pendant que le moteur diesel 201 se trouve dans un mode de fonctionnement normal, un allumage de compression est provoqué à l’intérieur de la chambre de combustion 14 du cylindre 11. Sous l’effet de la combustion basée sur l’allumage de compression, une sortie de couple peut être obtenue à partir du moteur diesel 201.
[0084] Commande effectuée dans le système de purification
La commande qui est effectuée dans le système de purification selon le présent mode de réalisation est identique à la commande qui est effectuée dans le système de purification selon le premier mode de réalisation ou le deuxième mode de réalisation, à l’exception des quantités de flux du carburant et de l’air qui sont transférés dans la chambre de combustion 14 dans le mode de commande de régénération de filtre. Plus spécifiquement, les quantités de flux du carburant et de l’air qui sont transférés dans la chambre de combustion 14 sont ajustées de manière à empêcher qu’un allumage de compression ne soit provoqué dans la chambre de combustion 14 dans le mode de commande de régénération de filtre. Pour ajuster les quantités de flux du carburant et de l’air, il peut être préférable d’ajuster la quantité d’ouverture et de fermeture et le timing d’ouverture et de fermeture de la vanne papillon 24, la quantité d’alimentation et le timing d’alimentation du carburant à partir de l’injecteur 202, et la quantité de levage et le timing d’ouverture et de fermeture de la soupape d’admission d’air 20a.
[0085] Des exemples d’opérations qui sont effectuées par la soupape d’admission d’air 20a, la soupape d’échappement 21a, l’injecteur 202 et la bougie d’allumage 23 dans le mode de commande basée sur le couple et dans le mode de commande de régénération de filtre vont être expliqués en détail ci-après en référence à la figure 9. Dans chaque cycle dans le mode de commande basée sur le couple, la soupape d’admission d’air 20a est ouverte au cours du processus d’admission d’air, et est fermée pendant la période de temps du processus de compression au processus d’échappement. La soupape d’échappement 21a est fermée pendant la période de temps du processus d’admission d’air au processus de combustion, et est ouverte pendant le processus d’échappement. L’injecteur 202 fournit du carburant à l’intérieur de la chambre de combustion 14 pendant la période de temps du processus de compression au processus de combustion. En outre, un allumage de compression est provoqué à l’intérieur de la chambre de combustion 14 pendant le processus de combustion.
[0086] Dans le mode de commande de régénération de filtre, la soupape d’admission d’air 20a est ouverte dans le processus d’admission d’air qui est effectué pour la première fois, et est fermée pendant la période de temps du processus de compression suivant qui est effectué pour la première fois au processus d’échappement qui est effectué pour la deuxième fois. La soupape d’échappement 21a est fermée pendant la période de temps du processus d’admission d’air qui est effectué pour la première fois au processus de combustion qui est effectué pour la deuxième fois, et est ouverte pendant le processus d’échappement qui est effectué pour la deuxième fois. L’injecteur 202 fournit du carburant à l’intérieur de la chambre de combustion 14 pendant la période de temps du processus d’admission d’air qui est effectué pour la première fois au processus de combustion qui est effectué pour la première fois. En outre, aucun allumage de compression n’est provoqué à l’intérieur de la chambre de combustion 14 dans le mode de commande de régénération de filtre.
[0087] Le système de purification selon le présent mode de réalisation décrit ci-dessus peut présenter les mêmes effets avantageux que ceux du premier mode de réalisation ou du deuxième mode de réalisation. En particulier, le système de purification selon le présent mode de réalisation est appliqué au moteur diesel 201. Dans le moteur diesel 201, le carburant pulvérisé par l’injecteur 202 se répartit radialement depuis le centre de chacun des cylindres 11 vers la paroi de chemise lia dans le sens radial de ce cylindre 11. Avec cet agencement, dans le mode de commande de régénération de filtre, l’unité de commande d’injecteur à des fins de régénération 75c commande l’injecteur 202 de manière à fournir le carburant à l’intérieur de la chambre de combustion 14 pendant la période de temps au cours de laquelle le piston 12 dans le cylindre 11 est interposé entre l’injecteur 202 et la paroi de chemise lia dans le sens de pulvérisation du carburant. Par conséquent, il peut devenir plus difficile pour le carburant pulvérisé par l’injecteur 202 de frapper directement la paroi de chemise lia. Le carburant peut ainsi être empêché d’adhérer à la paroi de chemise lia tout en étant dans un état de gouttelettes.
[0088] En particulier, dans le moteur diesel 201, en ajustant la quantité de levage de la soupape d’admission d’air 20a, la quantité de flux entrant de l’air à l’intérieur de la chambre de combustion 14 peut être ajustée de manière à empêcher qu’un allumage de compression ne soit provoqué à l’intérieur de la chambre de combustion 14. Un mélange de gaz non brûlés homogène peut donc être efficacement généré à l’intérieur de la chambre de combustion 14.
[0089] Les modes de réalisation de la présente invention ont ainsi été expliqués ; néanmoins, la présente invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus. Π est possible de modifier ou de changer la présente invention sur la base de concepts techniques de celle-ci.
[0090] Légende
I Moteur à essence de type à injection directe (moteur à injection directe)
II Cylindre lia Paroi de chemise
Piston
Chambre de combustion
Orifice d’admission d’air
Orifice d’échappement
20a Soupape d’admission d’air 21a Soupape d’échappement
Injecteur
Dispositif de purification
Pot catalytique d’oxydation
Filtre
74a Unité de calcul de couple demandé par le conducteur
74b Unité de jugement de décélération
74c Unité de calcul de couple de jugement
74d Unité de jugement de couple
74e Unité de jugement d’arrêt de cylindre
74g Unité de jugement de régénération
74h Unité d’instruction de régénération
75a Unité de commande d’admission d’air à des fins de régénération 75b Unité de commande d’échappement à des fins de régénération 75c Unité de commande d’injecteur à des fins de régénération 76c Unité de jugement de continuation de régénération 76d Unité d’instruction de continuation de régénération
101 Moteur à essence de type à injection par orifice (moteur à injection par orifice)
102 Injecteur
201 Moteur diesel
202 Injecteur
D Valeur calculée de couple demandé par le conducteur J Valeur calculée de couple de jugement Q Période de temps de maintien Etapes SI à S16 et S21 à S27

Claims (6)

  1. REVENDICATIONS
    1. Système de purification de gaz d’échappement pour un moteur à combustion interne (1, 101, 201), caractérisé en ce qu’il comprend : le moteur à combustion interne (1, 101, 201) installé dans un véhicule ; et un dispositif de purification (4) purifiant les gaz d’échappement sortant du moteur à combustion interne (1, 101, 201), dans lequel le moteur à combustion interne (1, 101, 201) comprend: un cylindre (11); une soupape d’admission d’air (20a) configurée de manière à être capable d’ouvrir et de fermer un orifice d’admission d’air (18) qui communique avec une chambre de combustion (14) dans le cylindre (11) ; une soupape d’échappement (21a) configurée de manière à être capable d’ouvrir et de fermer un orifice d’échappement (19) qui communique avec la chambre de combustion (14) ; et un injecteur (22, 202) configuré de manière à être capable de fournir du carburant à la chambre de combustion (14), le dispositif de purification (4) comprend : un pot catalytique (41) configuré de manière à être capable d’oxyder des substances dangereuses dans les gaz d’échappement ; et un filtre (42) disposé sur un côté en aval d’un flux des gaz d’échappement par rapport au pot catalytique (41) et configuré de manière à être capable de recueillir des matières particulaires dans les gaz d’échappement, le système de purification de gaz d’échappement est configuré de manière à régénérer le filtre (42) en brûlant et en éliminant les matières particulaires s’accumulant sur le filtre (42) en utilisant une chaleur d’oxydation générée par le contact entre un mélange de gaz non brûlés et le pot catalytique (41), le mélange de gaz non brûlés contenant de l’air transféré dans un intérieur de la chambre de combustion (14) à travers l’orifice d’admission d’air (18) et le carburant fourni de l’injecteur (22, 202) à l’intérieur de la chambre de combustion (14), et le système de purification de gaz d’échappement comprend :
    l’une sélectionnée parmi une unité de jugement de décélération (74b) configurée de manière à juger si le véhicule se trouve ou non dans un état de décélération, et une unité de jugement d’arrêt de cylindre (74e) configurée de manière à juger si le cylindre (11) se trouve ou non dans un état arrêté dans lequel au moins la soupape d’échappement (21a) est fermée ;
    une unité de jugement de régénération (74g) configurée de manière à juger s’il est ou non nécessaire de régénérer le filtre (42) ;
    une unité d’instruction de régénération (74h) configurée de manière à donner l’instruction d’effectuer une commande de régénération de filtre sur le cylindre (11), soit lorsque l’unité de jugement de décélération (74b) détermine que le véhicule se trouve dans l’état de décélération soit lorsque l’unité de jugement d’arrêt de cylindre (74e) détermine que le cylindre (11) se trouve dans l’état arrêté, pendant que, de surcroît, l’unité de jugement de régénération (74g) détermine qu’il est nécessaire de régénérer le filtre (42) ; et une unité de commande d’échappement à des fins de régénération (75b) configurée de manière à ouvrir la soupape d’échappement (21a) pour transférer le mélange de gaz non brûlés au pot catalytique (41) à travers l’orifice d’échappement (19), ce mélange de gaz non brûlés ayant été maintenu pendant une période de temps prédéterminée dans la chambre de combustion (14) dans laquelle la soupape d’admission d’air (20a) et la soupape d’échappement (21a) sont fermées pendant qu’aucun processus de combustion n’est effectué, dans un mode de commande de régénération de filtre découlant de l’unité d’instruction de régénération (74h) qui a donné l’instruction que la commande de régénération de filtre soit exécutée sur le cylindre (11).
  2. 2. Système de purification de gaz d’échappement pour le moteur à combustion interne (1, 101, 201) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
    une unité de jugement de continuation de régénération (76c) configurée de manière à juger s’il est ou non nécessaire de continuer la régénération du filtre (42), après que la soupape d’échappement (21a) est ouverte dans le mode de commande de régénération de filtre ; et une unité d’instruction de continuation de régénération (76d) configurée de manière à donner l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être exécutée à nouveau sur le cylindre (11), lorsque l’unité de jugement de continuation de régénération (76c) détermine qu’il est nécessaire de régénérer le filtre (42).
  3. 3. Système de purification de gaz d’échappement pour le moteur à combustion interne (1, 101, 201) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
    une unité de calcul de couple demandé par le conducteur (74a) configurée de manière à calculer un couple demandé par le conducteur correspondant à un degré d’ouverture d’accélérateur ;
    une unité de calcul de couple de jugement (74c) configurée de manière à calculer un couple de jugement correspondant au degré d’ouverture d’accélérateur et à une vitesse de rotation du moteur à combustion interne (1, 101, 201); et une unité de jugement de couple (74d) configurée de manière à juger si une valeur calculée du couple demandé par le conducteur calculé par l’unité de calcul de couple demandé par le conducteur (74a) est ou non inférieure à une valeur calculée du couple de jugement calculé par l’unité de calcul de couple de jugement (74c), dans lequel l’unité d’instruction de régénération (74h) est configurée de manière à donner l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être effectuée sur le cylindre (11), lorsque l’unité de jugement de décélération (74b) détermine que le véhicule se trouve dans l’état de décélération, l’unité de jugement de couple (74d) détermine que la valeur calculée du couple demandé par le conducteur est inférieure à la valeur calculée du couple de jugement, et en outre l’unité de jugement de régénération (74g) détermine qu’il est nécessaire de régénérer le filtre (42).
  4. 4. Système de purification de gaz d’échappement pour le moteur à combustion interne (1, 101, 201) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
    une unité de commande d’injecteur à des fins de régénération (75c) configurée de manière à commander l’injecteur (22, 202) pour fournir le carburant à l’intérieur de la chambre de combustion (14) pendant une période de temps au cours de laquelle, dans le mode de commande de régénération de filtre, un piston (12) fourni dans le cylindre (11) est interposé entre l’injecteur (22, 202) et une paroi de chemise du cylindre (11) dans un sens de pulvérisation du carburant.
  5. 5. Système de purification de gaz d’échappement pour le moteur à combustion interne (1, 101, 201) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
    une unité de commande d’admission d’air à des fins de régénération (75a) configurée de manière à ajuster une quantité de levage de la soupape d’admission d’air (20a) pour ajuster une quantité de flux entrant de l’air transféré à l’intérieur de la chambre de combustion (14) à travers l’orifice d’admission d’air (18), dans le mode de commande de régénération de filtre.
  6. 6. Système de purification de gaz d’échappement pour le moteur à combustion interne (1, 101, 201) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comprend :
    l’unité de jugement de décélération (74b) et l’unité de jugement d’arrêt de cylindre (74e), dans lequel le moteur à combustion interne (1, 101, 201) comprend au moins deux cylindres (11), l’unité de jugement d’arrêt de cylindre (74e) est configurée de manière à juger si au moins l’un des au moins deux cylindres (11) est ou non dans l’état arrêté, et lorsque l’unité de jugement de décélération (74b) détermine que le véhicule se trouve dans l’état de décélération et l’unité de jugement d’arrêt de cylindre (74e) détermine qu’au moins l’un des au moins deux cylindres (11) se trouve dans l’état arrêté, l’unité d’instruction de régénération (74h) ne donne pas l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être effectuée sur ledit au moins un des cylindres (11) dans l’état arrêté, mais donne l’instruction que la commande de régénération de filtre doit être effectuée sur le reste des au moins deux cylindres (11) qui ne se trouvent pas dans l’état arrêté.
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