FR2901839A1 - EXHAUST GAS PURIFICATION SYSTEM AND EXHAUST GAS PURIFICATION METHOD - Google Patents
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Abstract
Des diminutions du volume d'air d'admission dans un moteur (1) en réponse à des changements de l'environnement ont pour résultat une augmentation de la quantité d'émissions de matières PM. Au vu de cette situation, un coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant est calculé sur la base de la variation d'une quantité d'émissions de matières PM pour régler un intervalle d'alimentation en carburant de référence afin de déterminer un intervalle d'alimentation en carburant cible (étapes ST4 et ST8). En réglant l'intervalle d'alimentation en carburant, on obtient une quantité d'alimentation en carburant appropriée à la variation de la quantité d'émissions de matières PM, en empêchant ainsi le colmatage du trou d'injection d'une vanne de carburant supplémentaire (25) tout en maintenant l'économie de carburant.Decreases in intake air volume in an engine (1) in response to changes in the environment result in an increase in the amount of PM emissions. In view of this situation, a fuel supply interval correction coefficient is calculated based on the variation of a quantity of PM emissions to adjust a reference fuel supply interval to determine a target fuel supply interval (steps ST4 and ST8). By adjusting the fuel supply interval, a fuel supply amount appropriate to the change in the amount of PM material emissions is obtained, thereby preventing clogging of the injection hole of a fuel valve. additional (25) while maintaining fuel economy.
Description
SYSTEME DE PURIFICATION DE GAZ D'ECHAPPEMENT ET PROCEDE DE PURIFICATION DEEXHAUST GAS PURIFICATION SYSTEM AND METHOD FOR PURIFYING THE EXHAUST GAS
GAZ D'ECHAPPEMENTEXHAUST GAS
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un système et à un procédé de purification de gaz d'échappement provenant d'un moteur à combustion interne, utilisant un catalyseur. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un système de purification de gaz d'échappement comportant une vanne de carburant supplémentaire qui fournit du carburant à un conduit d'échappement de même qu'à un procédé de purification de gaz d'échappement destiné à fournir du carburant au conduit d'échappement. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system and method for purifying exhaust gas from an internal combustion engine using a catalyst. More particularly, the invention relates to an exhaust gas purification system having an additional fuel valve that provides fuel to an exhaust pipe as well as to an exhaust purification process for exhaust gas purification. supply fuel to the exhaust duct.
2. Description de la technique apparentée En général, les moteurs à combustion interne à combustion pauvre, tels que les moteurs diesel, fonctionnent de manière prédominante dans le mode à combustion pauvre avec un rapport air-carburant élevé (mélange pauvre). Donc, de tels moteurs sont généralement équipés d'un catalyseur de stockage de NO, dans le conduit d'échappement pour purifier le gaz d'échappement en absorbant les oxydes d'azote (ci-après "NOX") contenus dans le gaz d'échappement. Lorsque la quantité de NO, absorbée par le catalyseur de stockage de NO. atteint la saturation, une réaction de réduction des NO, est nécessaire pour régénérer la capacité de stockage de NO, du catalyseur. Une approche pour réduire les NO, consiste à ajouter un réducteur de NO, (essence légère ou un autre carburant) en amont du catalyseur de stockage de NO. dans le conduit d'échappement afin de diminuer la concentration en oxygène dans le convertisseur catalytique et donc d'utiliser des réducteurs, tels que des hydrocarbures et du monoxyde de carbone en excès, pour favoriser la réduction des NOS. Le gaz d'échappement provenant des moteurs diesel contient des matières particulaires dont le composant principal est le carbone (ci-après "PM"), de la suie, une fraction organique soluble (SOF), etc. Ces émissions provoquent une pollution de l'air. Un système de purification de gaz d'échappement classique pour les moteurs diesel, qui est conçu pour purifier de telles matières PM et d'autres émissions, comporte un filtre à particules disposé dans le conduit d'échappement. Le filtre à particules piège les matières PM contenues dans le gaz d'échappement traversant le conduit d'échappement, en réduisant ainsi la quantité d'émissions de matières PM relâchées dans l'atmosphère. Par exemple, un filtre à particules de diesel (DPF) ou un catalyseur de système de réduction de particules de NO. de diesel (DPNR) peuvent être utilisés comme filtre à particules. Les dépôts de matières PM s'accumulent sur le filtre à particules à mesure que la quantité de matières PM piégées dans le filtre augmente, en amenant le filtre à particules à se colmater avec les dépôts de matières PM. Donc, la perte de pression du gaz d'échappement qui traverse le filtre à particules augmente et en conséquence, la contre-pression d'échappement du moteur augmente. Cela réduit la sortie de puissance du moteur et l'économie de carburant. Pour résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus, une technique classique fournit du carburant au conduit d'échappement (en amont du filtre à particules) pour augmenter la température du gaz d'échappement, en favorisant ainsi l'oxydation (combustion) des dépôts de matières PM sur le filtre à particules (procédé de régénération de catalyseur de matières PM). 2. Description of the Related Art In general, lean-burn internal combustion engines, such as diesel engines, operate predominantly in the lean combustion mode with a high air-fuel ratio (lean mixture). Thus, such engines are generally equipped with a NO storage catalyst, in the exhaust duct to purify the exhaust gas by absorbing the nitrogen oxides (hereinafter "NOX") contained in the exhaust gas. 'exhaust. When the amount of NO, absorbed by the NO storage catalyst. saturation, a NO reduction reaction, is necessary to regenerate the NO storage capacity of the catalyst. One approach to reduce NO is to add a NO reducer (light gasoline or other fuel) upstream of the NO storage catalyst. in the exhaust duct in order to decrease the oxygen concentration in the catalytic converter and thus to use reducing agents, such as hydrocarbons and excess carbon monoxide, to promote the reduction of NOS. Exhaust gas from diesel engines contains particulate matter whose main component is carbon (hereinafter "PM"), soot, a soluble organic fraction (SOF), etc. These emissions cause air pollution. A conventional exhaust gas purification system for diesel engines, which is designed to purify such PM materials and other emissions, has a particulate filter disposed in the exhaust duct. The particulate filter traps the PM materials contained in the exhaust gas passing through the exhaust duct, thereby reducing the amount of emissions of PM materials released into the atmosphere. For example, a diesel particulate filter (DPF) or a NO particle reduction system catalyst. Diesel (DPNR) can be used as a particulate filter. Deposits of PM material accumulate on the particulate filter as the amount of PM material trapped in the filter increases, causing the particulate filter to clog up with the PM material deposits. Therefore, the pressure loss of the exhaust gas passing through the particulate filter increases and as a result, the engine exhaust back-pressure increases. This reduces the engine power output and fuel economy. To solve the problems mentioned above, a conventional technique provides fuel to the exhaust duct (upstream of the particulate filter) to increase the temperature of the exhaust gas, thus promoting the oxidation (combustion) of the deposits of PM materials on the particulate filter (catalyst regeneration process of PM materials).
Comme décrit ci-dessus, dans le procédé de réduction des NO, et le procédé de régénération de catalyseur de matières PM, tous deux prévus pour maintenir les performances de purification de gaz d'échappement du catalyseur, du carburant est fourni au conduit d'échappement en utilisant une vanne de carburant supplémentaire disposée dans le conduit d'échappement. Cependant, du fait que le trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire est exposé à l'intérieur du conduit d'échappement, certaines substances contenues dans le gaz d'échappement, telles que la suie et la fraction SOF, peuvent adhérer et former des dépôts sur le trou de la vanne. Cela créé un souci en ce que l'exposition des dépôts à un gaz d'échappement à haute température peut modifier les propriétés des substances et les solidifier et colmater le trou de la vanne. Une approche d'exemple pour empêcher que la vanne de carburant supplémentaire ne se colmate est décrite dans le document JP-A-2003-222 019, dans lequel du carburant est fourni à tout moment, excepté au cours de la réduction des NOX et de la régénération du catalyseur de matières PM, pour diminuer la température de l'extrémité distale de la vanne de carburant supplémentaire. Si le volume d'air d'admission dans le moteur est diminué, par exemple en raison de changements de l'environnement, tels que des variations de la pression atmosphérique lorsque l'on conduit d'une altitude plus basse à une altitude plus haute, ou lors d'un passage d'une conduite normale à une conduite transitoire. Cela a pour résultat une augmentation de la quantité d'émissions de matières PM. A mesure que la quantité d'émissions de matières PM augmente, la quantité de matières PM qui adhère au trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire et entre dans celui-ci augmente, ce qui contribue à l'accumulation de dépôts de matières PM. Les dépôts de matières PM peuvent colmater le trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire. Pour résoudre un problème tel que le colmatage du trou d'injection, la quantité supplémentaire de carburant (la quantité supplémentaire de carburant par unité de temps) peut être réglée lorsque la quantité d'émissions de matières PM atteint le maximum de la fluctuation admissible. Cependant, le réglage de la quantité supplémentaire de carburant de cette manière peut créer un autre souci en ce qui concerne une tendance d'économie de carburant réduite. As described above, in the NO reduction process, and the PM material catalyst regeneration process, both of which are provided to maintain catalyst exhaust purification performance, fuel is supplied to the catalyst conduit. exhaust using an additional fuel valve disposed in the exhaust duct. However, because the injection hole of the additional fuel valve is exposed within the exhaust duct, certain substances in the exhaust gas, such as soot and SOF fraction, can adhere and form deposits on the valve hole. This creates a concern that the exposure of the deposits to an exhaust gas at high temperatures can alter the properties of the substances and solidify them and clog the valve hole. An exemplary approach for preventing the additional fuel valve from becoming clogged is disclosed in JP-A-2003-222 019, in which fuel is supplied at all times, except during NOX and fuel reduction. regenerating the PM material catalyst, to decrease the temperature of the distal end of the additional fuel valve. If the intake air volume in the engine is decreased, for example due to changes in the environment, such as changes in atmospheric pressure when driving from a lower altitude to a higher altitude , or during a transition from normal driving to transient driving. This results in an increase in the amount of PM emissions. As the amount of PM emissions increases, the amount of PM material that adheres to and enters the injection hole of the supplemental fuel valve increases, which contributes to the accumulation of material deposits. PM. PM material deposits can clog the injection hole of the additional fuel valve. To solve a problem such as clogging of the injection hole, the additional amount of fuel (the additional amount of fuel per unit time) can be adjusted when the amount of PM material emissions reaches the maximum of the allowable fluctuation. However, adjusting the extra amount of fuel in this way may create another concern with regard to a reduced fuel economy trend.
RESUME DE L'INVENTION L'invention procure un système de purification de gaz d'échappement qui maintient l'économie de carburant, tout en empêchant le colmatage du trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire. Un premier aspect de l'invention se rapporte à un système de purification de gaz d'échappement comportant un catalyseur disposé dans un conduit d'échappement dans un moteur à combustion interne et une vanne de carburant supplémentaire destinée à fournir du carburant au conduit d'échappement. Le système de purification de gaz d'échappement comprend un moyen de réglage destiné à régler la quantité de carburant qui est fournie depuis la vanne de carburant supplémentaire au conduit d'échappement sur la base de la variation de la quantité d'émissions de matières particulaires provenant d'une chambre de combustion dans le moteur à combustion interne. SUMMARY OF THE INVENTION The invention provides an exhaust purification system that maintains fuel economy while preventing clogging of the additional fuel valve injection hole. A first aspect of the invention relates to an exhaust gas purification system comprising a catalyst disposed in an exhaust duct in an internal combustion engine and an additional fuel valve for supplying fuel to the fuel duct. exhaust. The exhaust gas purification system includes adjusting means for adjusting the amount of fuel that is supplied from the supplemental fuel valve to the exhaust duct based on the change in the amount of particulate matter emissions. from a combustion chamber in the internal combustion engine.
Un deuxième aspect de l'invention est similaire au premier aspect, à l'exception du fait que le système de purification de gaz d'échappement comprend en outre un moyen de réglage qui règle la quantité de carburant qui est fournie depuis la vanne de carburant supplémentaire au conduit d'échappement par unité de temps sur la base de la variation de la quantité d'émissions de matières particulaires (PM) provenant de la chambre de combustion dans le moteur à combustion interne. Le volume d'air d'admission vers le moteur diminue lors de changements de l'environnement, tels qu'une variation de la pression atmosphérique due au fait que l'on conduit d'une altitude plus basse à une altitude plus haute ou lors d'un passage d'une conduite normale à une conduite transitoire. Cela a pour résultat une augmentation de la quantité d'émissions de matières PM. Au vu d'une telle situation, la quantité d'alimentation en carburant par l'unité de temps est réglée sur la base de la variation de la quantité d'émissions de matières PM (par exemple la variation du volume d'air d'admission réel). Cela procure une quantité d'alimentation en carburant appropriée à la variation de la quantité d'émissions de matières PM en empêchant ainsi une fourniture de carburant excessive. En conséquence, le colmatage du trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire est empêché, alors que l'économie de carburant est maintenue. Conformément au deuxième aspect, une approche pour régler la quantité d'alimentation en carburant par unité de temps, dans laquelle un intervalle d'alimentation en carburant de référence est multiplié par un coefficient de correction pour déterminer un intervalle d'alimentation en carburant cible est fourni, où l'intervalle d'alimentation en carburant de référence dépend de la condition de fonctionnement du moteur à combustion interne, et le coefficient de correction dépend de la variation de la quantité d'émissions de matières PM. Plus particulièrement, dans cette approche, si le volume d'air d'admission réel dans le moteur à combustion interne est inférieur au volume d'air d'admission de référence (si le rapport de volume d'air (volume d'air d'admission réel divisé par le volume d'air d'admission de référence) est bas), l'intervalle d'alimentation en carburant de référence est multiplié par un coefficient de correction pour déterminer l'intervalle d'alimentation en carburant cible, où le coefficient de correction fait varier ou raccourcit l'intervalle d'alimentation en carburant, c'est-à-dire en augmentant de la quantité d'alimentation en carburant par unité de temps. Dans le système de purification de gaz d'échappement comportant la vanne de carburant supplémentaire pour fournir du carburant au conduit d'échappement, lorsque la température atmosphérique (température du gaz d'échappement) au niveau de l'extrémité distale de la vanne de carburant supplémentaire augmente d'une valeur préétablie de référence, la température de l'extrémité distale de la vanne de carburant supplémentaire augmente également, en produisant des dépôts de matières PM. Les dépôts de matières PM peuvent colmater le trou d'injection de la vanne d'alimentation en carburant. En conséquence, il apparaît un besoin d'augmenter la quantité d'alimentation en carburant. Au vu de cette situation, conformément à un troisième aspect de l'invention, l'intervalle d'alimentation en carburant cible est déterminé en prenant en considération la température de l'extrémité distale de la vanne d'alimentation en carburant. Le troisième aspect de l'invention est similaire au premier aspect de l'invention, à l'exception du fait que le système de purification de gaz d'échappement comprend en outre : un moyen de réglage destiné à régler l'intervalle d'alimentation en carburant pour fournir du carburant provenant de la vanne de carburant supplémentaire au conduit d'échappement sur la base de la variation de la quantité d'émissions de matières particulaires provenant de la chambre de combustion dans le moteur à combustion interne (variation de la quantité d'émissions de matières PM), et un moyen d'estimation de température de vanne de carburant supplémentaire destiné à estimer la température de la vanne de carburant supplémentaire. A second aspect of the invention is similar to the first aspect, except that the exhaust gas purification system further comprises adjustment means which regulates the amount of fuel that is supplied from the fuel valve. additional to the exhaust duct per unit of time based on the change in the amount of particulate matter (PM) emissions from the combustion chamber in the internal combustion engine. The intake air volume to the engine decreases with changes in the environment, such as a change in atmospheric pressure due to driving from a lower altitude to a higher altitude or from a transition from normal driving to transient driving. This results in an increase in the amount of PM emissions. In view of such a situation, the amount of fuel supply per unit of time is set on the basis of the change in the amount of PM emissions (for example, the change in air volume of real admission). This provides a suitable amount of fuel supply to change the amount of PM emissions by preventing excessive fuel supply. As a result, clogging of the injection hole of the additional fuel valve is prevented, while fuel economy is maintained. In accordance with the second aspect, an approach for adjusting the amount of fuel supply per unit time, wherein a reference fuel supply interval is multiplied by a correction coefficient to determine a target fuel supply interval is provided, where the reference fuel supply interval depends on the operating condition of the internal combustion engine, and the correction coefficient depends on the change in the amount of PM emissions. More particularly, in this approach, if the actual intake air volume in the internal combustion engine is less than the reference intake air volume (if the air volume ratio (air volume d the actual intake divided by the reference intake air volume) is low), the reference fuel supply interval is multiplied by a correction factor to determine the target fuel supply interval, where the correction coefficient varies or shortens the fuel supply interval, i.e., by increasing the amount of fuel supply per unit of time. In the exhaust gas purification system having the additional fuel valve to supply fuel to the exhaust pipe, when the atmospheric temperature (exhaust temperature) at the distal end of the fuel valve additional increases by a preset reference value, the temperature of the distal end of the additional fuel valve also increases, producing PM material deposits. PM material deposits can clog the injection hole of the fuel supply valve. As a result, there appears to be a need to increase the amount of fuel supply. In view of this situation, according to a third aspect of the invention, the target fuel supply interval is determined by taking into consideration the temperature of the distal end of the fuel supply valve. The third aspect of the invention is similar to the first aspect of the invention, except that the exhaust gas purification system further comprises: adjusting means for adjusting the feed interval in fuel to supply fuel from the supplemental fuel valve to the exhaust duct based on the variation of the amount of particulate matter emissions from the combustion chamber in the internal combustion engine (variation in the amount of fuel). PM), and additional fuel valve temperature estimation means for estimating the temperature of the additional fuel valve.
Le moyen de réglage compare les premier et second coefficients de correction l'un à l'autre, où le premier coefficient de correction modifie ou raccourcit l'intervalle d'alimentation en carburant si le volume d'air d'admission réel dans le moteur à combustion interne est inférieur au volume d'air d'admission de référence et le second coefficient de correction modifie ou raccourcit l'intervalle d'alimentation en carburant si la température de la vanne de carburant supplémentaire, estimée par le moyen d'estimation de température de vanne de carburant supplémentaire, augmente. L'intervalle d'alimentation en carburant de référence est multiplié par le coefficient parmi les premier et second coefficients de correction qui résulte en l'intervalle d'alimentation en carburant le plus court pour déterminer l'intervalle d'alimentation en carburant cible. Comme décrit ci-dessus, le coefficient de correction, qui résulte en l'intervalle d'alimentation en carburant le plus court (quantité d'alimentation en carburant la plus grande par unité de temps) est sélectionné pour régler l'intervalle d'alimentation en carburant de référence, un premier coefficient de correction dépendant de la variation de la quantité d'émissions de matières PM, l'autre coefficient de correction dépendant de la température de l'extrémité distale de la vanne de carburant supplémentaire. Cela permet qu'un intervalle d'alimentation en carburant soit réglé pour l'un ou l'autre des changements de conditions qui est le plus susceptible de provoquer le colmatage du trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire, où les changements de conditions sont une augmentation de température de l'extrémité distale de la vanne de carburant supplémentaire et une augmentation de la quantité d'émissions de matières PM dues à des changements de l'environnement ou au cours de conditions de conduite transitoires. En conséquence, le colmatage du trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire peut être efficacement empêché. De plus, une quantité d'alimentation en carburant appropriée à la variation des conditions spécifiques précédentes est fournie. Cela empêche une alimentation en carburant excessive. En conséquence, alors que l'économie de carburant est maintenue et le colmatage du trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire est empêché. Bien que l'augmentation de la quantité d'alimentation en carburant par unité de temps empêche le colmatage du trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire, le carburant peut également réagir avec l'oxygène dans le catalyseur, ce qui peut amener la température du catalyseur à dépasser une certaine plage de valeurs (par exemple 750 C). Une approche est offerte pour éviter cette situation dans laquelle, lorsque la température d'un catalyseur est supérieure ou égale à une valeur prescrite, la quantité d'alimentation en carburant par unité de temps est réduite selon la température du catalyseur (c'est-à-dire la variation de la température du catalyseur par rapport à la valeur préétablie). Cette approche contribue à éviter un problème de dégradation thermique du catalyseur en raison de températures de catalyseur excessivement hautes provoquées par la quantité accrue d'alimentation en carburant. The adjusting means compares the first and second correction coefficients with each other, where the first correction coefficient modifies or shortens the fuel supply interval if the actual intake air volume in the engine is less than the reference intake air volume and the second correction coefficient modifies or shortens the fuel supply interval if the additional fuel valve temperature, as estimated by the additional fuel valve temperature, increases. The reference fuel supply interval is multiplied by the coefficient among the first and second correction coefficients that results in the shortest fuel supply interval to determine the target fuel supply interval. As described above, the correction coefficient, which results in the shortest fuel supply interval (largest fuel supply amount per unit of time) is selected to adjust the feed interval. in reference fuel, a first correction coefficient dependent on the change in the amount of PM emissions, the other temperature dependent correction coefficient of the distal end of the additional fuel valve. This allows a fuel supply interval to be set for any one of the condition changes that is most likely to cause clogging of the additional fuel valve injection hole, where Conditions are a temperature increase of the distal end of the additional fuel valve and an increase in the amount of PM material emissions due to changes in the environment or during transient driving conditions. As a result, clogging of the injection hole of the additional fuel valve can be effectively prevented. In addition, a fuel supply amount appropriate to the variation of the above specific conditions is provided. This prevents excessive fuel supply. As a result, while fuel economy is maintained and clogging of the injection hole of the additional fuel valve is prevented. Although increasing the amount of fuel supply per unit of time prevents clogging of the injection hole of the additional fuel valve, the fuel can also react with oxygen in the catalyst, which can lead to catalyst temperature to exceed a certain range of values (for example 750 C). An approach is offered to avoid this situation in which, when the temperature of a catalyst is greater than or equal to a prescribed value, the amount of fuel supply per unit time is reduced depending on the temperature of the catalyst (ie ie the variation of the temperature of the catalyst with respect to the preset value). This approach helps to avoid a problem of thermal degradation of the catalyst due to excessively high catalyst temperatures caused by the increased amount of fuel supply.
Une approche d'exemple est offerte pour réduire la quantité d'alimentation en carburant par unité de temps, dans laquelle l'intervalle d'alimentation en carburant cible, plus court que l'intervalle d'alimentation en carburant de référence (par exemple l'intervalle d'alimentation en carburant cible corrigé) est utilisé pour raccourcir la durée d'alimentation en carburant par intervalle représenté sur la figure 8. Cette approche non seulement assure un intervalle d'alimentation en carburant plus court, ce qui peut empêcher le colmatage du trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire, mais assure également une quantité totale plus petite d'alimentation en carburant. Donc, alors qu'une augmentation excessive de la température du catalyseur est empêchée, le colmatage du trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire est également empêché. Une autre approche est offerte pour empêcher une augmentation excessive de la température du catalyseur, dans laquelle une correction ou une augmentation restrictive de la quantité d'alimentation en carburant par unité de temps est exécutée, de sorte que la température du catalyseur, estimée sur la base de la température du gaz d'échappement, ne dépasse une valeur prescrite. Les inventions conformes aux deuxième et troisième aspects peuvent en outre comprendre un moyen de détection de température de catalyseur qui détecte la température du catalyseur. Si la variation de la température du catalyseur, détectée par le moyen de détection de température, est supérieure ou égale à une valeur préétablie, le moyen de réglage peut réduire la quantité d'alimentation en carburant par unité de temps en fonction de la variation de la température du catalyseur. Les inventions conformes aux deuxième et troisième aspects 40 peuvent en outre comprendre un moyen de détection de température de liquide de refroidissement destiné à détecter la température du liquide de refroidissement dans le moteur à combustion interne. Si la variation de la température du liquide de refroidissement, détectée par le moyen de détection de température de liquide de refroidissement, est supérieure ou égale à une valeur préétablie, le moyen de réglage réduit la quantité d'alimentation en carburant par unité de temps en fonction de la variation de la température du liquide de refroidissement. An exemplary approach is provided to reduce the amount of fuel supply per unit of time, in which the target fuel supply interval, shorter than the reference fueling interval (for example the corrected target fuel delivery interval) is used to shorten the fueling time per interval shown in Figure 8. This approach not only provides a shorter fuel supply interval, which can prevent clogging. injection hole of the additional fuel valve, but also ensures a smaller total amount of fuel supply. Therefore, while an excessive increase in catalyst temperature is prevented, clogging of the injection hole of the additional fuel valve is also prevented. Another approach is provided to prevent an excessive increase in catalyst temperature, in which a restrictive correction or increase in the amount of fuel supply per unit of time is performed, so that the catalyst temperature, estimated on the basis of the exhaust gas temperature, does not exceed a prescribed value. Inventions in accordance with the second and third aspects may further include catalyst temperature sensing means which detects the temperature of the catalyst. If the variation of the catalyst temperature, detected by the temperature sensing means, is greater than or equal to a preset value, the adjusting means can reduce the amount of fuel supply per unit of time as a function of the variation in temperature. the temperature of the catalyst. Inventions in accordance with the second and third aspects 40 may further include a coolant temperature sensing means for detecting the temperature of the coolant in the internal combustion engine. If the change in the coolant temperature, detected by the coolant temperature sensing means, is greater than or equal to a preset value, the adjusting means reduces the amount of fuel supply per unit time. depending on the variation of the coolant temperature.
Le moteur à combustion interne peut être un moteur diesel. Le moteur à combustion interne peut être monté sur un véhicule. En outre, un quatrième aspect de l'invention se rapporte à un procédé de purification de gaz d'échappement qui fournit du carburant à un conduit d'échappement dans un moteur à combustion interne, le conduit d'échappement ayant un catalyseur disposé dans celui-ci. Le procédé de purification de gaz d'échappement comprend le réglage de la quantité de carburant qui est fournie depuis la vanne de carburant supplémentaire au conduit d'échappement sur la base de la variation de la quantité d'émissions de matières particulaires provenant d'une chambre de combustion dans le moteur à combustion interne. Conformément au quatrième aspect, la quantité de carburant peut être une quantité de carburant qui est fournie depuis la vanne de carburant supplémentaire au conduit d'échappement par unité de temps. Conformément au quatrième aspect, pour régler la quantité de carburant, l'intervalle d'alimentation en carburant de référence peut être multiplié par le coefficient de correction qui dépend de la variation de la quantité d'émissions de matières particulaires pour déterminer l'intervalle d'alimentation en carburant cible. Conformément au quatrième aspect, pour régler la quntité de carburant, si le volume d'air d'admission réel dans le moteur à combustion interne est plus petit que le volume d'air d'admission de référence, l'intervalle d'alimentation en carburant de référence peut être multiplié par un coefficient de correction pour régler ou raccourcir l'intervalle d'alimentation en carburant afin de déterminer l'intervalle d'alimentation en carburant cible. The internal combustion engine may be a diesel engine. The internal combustion engine can be mounted on a vehicle. In addition, a fourth aspect of the invention relates to an exhaust purification process which supplies fuel to an exhaust duct in an internal combustion engine, the exhaust duct having a catalyst disposed therein. -this. The exhaust gas purification process includes adjusting the amount of fuel that is supplied from the supplemental fuel valve to the exhaust duct based on the variation in the amount of particulate matter emissions from a fuel system. combustion chamber in the internal combustion engine. According to the fourth aspect, the amount of fuel may be a quantity of fuel that is supplied from the supplemental fuel valve to the exhaust duct per unit of time. In accordance with the fourth aspect, to adjust the amount of fuel, the reference fueling interval may be multiplied by the correction coefficient which depends on the change in the amount of particulate matter emissions to determine the fueling interval. target fuel supply. According to the fourth aspect, to adjust the fuel quantity, if the actual intake air volume in the internal combustion engine is smaller than the reference intake air volume, the supply interval Reference fuel may be multiplied by a correction factor to adjust or shorten the fuel supply interval to determine the target fuel supply interval.
Conformément au quatrième aspect, la quantité de carburant peut être un intervalle de carburant qui est fourni depuis la vanne de carburant supplémentaire au conduit d'échappement. L'invention conforme au quatrième aspect peut en outre comprendre l'estimation de la température de la vanne de carburant supplémentaire. Pour régler la quantité de carburant, les premier et second coefficients de correction sont comparés l'un à l'autre, où le premier coefficient de correction est destiné à modifier ou raccourcir l'intervalle d'alimentation en carburant si le volume d'air d'admission réel dans le moteur à combustion interne est inférieur au volume d'air d'admission de référence et le second coefficient de correction est destiné à modifier ou à raccourcir l'intervalle d'alimentation en carburant si la température de la vanne de carburant supplémentaire, qui est estimée par le moyen d'estimation de température de var..ne de carburant supplémentaire, augmente. Alors, l'intervalle d'alimentation en carburant de référence est multiplié par l'un ou l'autre des premier et second coefficients de correction, ce qui a pour résultat un intervalle d'alimentation en carburant plus court, et l'intervalle d'alimentation en carburant cible est déterminé. L'invention conforme au quatrième aspect peut en outre comprendre la détection de la température du catalyseur. Pour régler la quantité de carburant, lorsque la température du catalyseur détectée par le moyen de détection de température de catalyseur est supérieure ou égale à une valeur préétablie, la quantité d'alimentation en carburant par unité de temps est réduite en fonction de la température du catalyseur. Conformément au quatrième aspect, une quantité d'injection de carburant par unité de temps peut être réduite en en raccourcissant l'intervalle d'alimentation en alors que la durée d'alimentation en carburant par est réduite. Un cinquième aspect de l'invention se rapporte à 35 de purification de gaz d'échappement comportant : un disposé dans un conduit d'échappement dans un réglant ou carburant, intervalle According to the fourth aspect, the amount of fuel may be a fuel gap that is provided from the supplemental fuel valve to the exhaust duct. The invention according to the fourth aspect may further comprise estimating the temperature of the additional fuel valve. To adjust the amount of fuel, the first and second correction coefficients are compared to each other, where the first correction coefficient is intended to modify or shorten the fuel supply interval if the volume of air The actual intake in the internal combustion engine is less than the reference intake air volume and the second correction coefficient is intended to modify or shorten the fuel supply interval if the Additional fuel, which is estimated by the additional fuel change temperature estimation means, increases. Then, the reference fuel supply interval is multiplied by either one of the first and second correction coefficients, resulting in a shorter fuel supply interval, and the differential interval. target fuel supply is determined. The invention according to the fourth aspect may further comprise sensing the temperature of the catalyst. To adjust the amount of fuel, when the temperature of the catalyst detected by the catalyst temperature detection means is greater than or equal to a preset value, the amount of fuel supply per unit of time is reduced as a function of the temperature of the catalyst. catalyst. According to the fourth aspect, a fuel injection amount per unit of time can be reduced by shortening the supply interval while the fueling time per minute is reduced. A fifth aspect of the invention relates to exhaust gas purification comprising: a disposed in an exhaust duct in a regulator or fuel, interval
un système catalyseur moteur à combustion interne, une vanne de carburant supplémentaire destinée à fournir du carburant au conduit d'échappement et une partie de réglage destinée à régler une quantité de carburant 40 qui est fourni depuis la vanne de carburant supplémentaire au conduit d'échappement sur la base de la variation de la quantité d'émissions de matières particulaires provenant d'une chambre de combustion dans le moteur à combustion interne. Dans un sixième aspect de l'invention, le procédé de purification de gaz d'échappement peut en outre comprendre le réglage de la quar..tité de carburant qui est fourni depuis la vanne de carburant supplémentaire au conduit d'échappement sur la base de la variation de quantité d'émissions de matières particulaires provenant de la chambre de combustion dans le moteur à combustion interne. Conformément aux aspects de l'invention mentionnés ci-dessus, au vu de la quantité d'émissions de matières PM qui peut augmenter de la quantité dans les conditions de conduite sur sol plat et normale, :a quantité d'alimentation en carburant par unité de temps (intervalle d'alimentation en carburant) est réglée sur la base de la variation de la quantité d'émissions de matières PM. Cela permet une quantité d'alimentation en carburant appropriée à la variation de la quantité d'émissions de matières PM, en empêchant ainsi un colmatage du trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire, tout en conservant l'économie de carburant. an internal combustion engine catalyst system, an additional fuel valve for supplying fuel to the exhaust duct, and a control portion for adjusting a fuel quantity that is supplied from the supplemental fuel valve to the exhaust duct based on the variation of the amount of particulate matter emissions from a combustion chamber in the internal combustion engine. In a sixth aspect of the invention, the exhaust gas purification process may further include adjusting the fuel quantity which is supplied from the additional fuel valve to the exhaust pipe on the basis of the variation in the amount of particulate matter emissions from the combustion chamber in the internal combustion engine. In accordance with the aspects of the invention mentioned above, in view of the amount of PM emissions that can increase the amount under the conditions of driving on flat and normal ground, a: amount of fuel supply per unit time (fuel supply interval) is set based on the change in the amount of PM emissions. This allows a suitable fuel supply amount to vary the amount of PM material emissions, thus preventing clogging of the injection hole of the additional fuel valve, while maintaining fuel economy.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les buts, caractéristiques et avantages précédents de l'invention, ainsi que d'autres, deviendront évidents d'après la description suivante de modes de réalisation d'exemple en faisant référence aux dessins annexés, dans lesquels des références numériques identiques sont utilisées pour représenter des éléments identiques, et dans lesquels : La figure 1 est un schéma simplifié représentant un exemple d'un moteur diesel équipé d'un système de purification de gaz d'échappement conforme à l'invention, La figure 2 est un schéma synoptique de la configuration 35 d'un système de commande comprenant une unité de commande électronique (ECU), La figure 3 est un organigramme représentant un exemple d'un traitement de correction d'intervalle d'alimentation en carburant exécuté par l'unité ECU, La figure 4 est une mappe destinée à calculer un intervalle d'alimentation en carburant de référence, qui est utilisée dans le traitement de correction d'intervalle d'alimentation en carburant de la figure 3, La figure 5 est une mappe illustrant un coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant qui est utilisée dans le traitement de correction d'intervalle d'alimentation en carburant de la figure 3, La figure 6 est une mappe illustrant un coefficient de correction X pour une quantité d'émissions de matières PM, qui est utilisé dans le traitement de correction de l'intervalle d'alimentation en carburant de la figure 3, La figure 7 est une mappe illustrant un coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant qui est utilisé dans le traitement de correction d'intervalle d'alimentation en carburant de la figure 3, La figure 8 illustre un intervalle d'alimentation et une durée d'alimentation en carburant, La figure 9 est un autre exemple illustrant la mappe de coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, qui varie en fonction de la température de l'extrémité distale de la vanne de carburant supplémentaire. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The foregoing and other objects, features and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings, in which like reference numerals are provided. are used to represent identical elements, and in which: Figure 1 is a simplified diagram showing an example of a diesel engine equipped with an exhaust gas purification system according to the invention, Figure 2 is a Synoptic diagram of the configuration of a control system comprising an electronic control unit (ECU); Fig. 3 is a flowchart showing an example of a fuel supply interval correction process executed by the unit ECU, Figure 4 is a map for calculating a reference fuel supply interval, which is used in the processing of Figure 5 is a map illustrating a fuel supply interval correction coefficient which is used in the fuel supply interval correction process of Figure 3. FIG. 6 is a map illustrating a correction coefficient X for a quantity of PM emissions, which is used in the correction process of the fuel supply interval of FIG. 3, FIG. 7 is a map illustrating a fuel supply interval correction coefficient which is used in the fuel supply interval correction process of FIG. 3; FIG. 8 illustrates a feed interval and a duration Fig. 9 is another example illustrating the fuel supply interval correction coefficient map, which varies depending on the temperature of the fuel end. distal to the additional fuel valve.
DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES 25 Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-dessous en faisant référence aux dessins. La configuration générale d'un moteur diesel utilisant un dispositif d'alimentation en carburant de l'invention est décrite en faisant référence à la 30 figure 1. Dans ce mode de réalisation, le moteur diesel 1 (appelé ci-après "moteur 1") peut être un moteur à quatre cylindres à injection directe dans les cylindres à rampe d'alimentation commune. Le moteur 1 comprend, en tant que composants 35 principaux, un système d'alimentation en carburant 2, des chambres de combustion 3, un système d'admission 6 et un système d'échappement 7. Le système d'alimentation en carburant 2 comprend une pompe d'alimentation en carburant 21, une rampe d'alimentation commune 40 22, des injecteurs (soupapes d'injection de carburant) 23, une vanne de carburant supplémentaire 25, un conduit de carburant du moteur 26 et un conduit de carburant 27. La pompe d'alimentation en carburant 21 aspire du carburant depuis le réservoir de carburant et met sous pression le carburant pour fournir le carburant mis sous pression à la rampe d'alimentation commune 22 par le biais du conduit de carburant du moteur 26. La rampe d'alimentation commune 22 fonctionne comme un accumulateur pour maintenir la pression du carburant fourni depuis la pompe d'alimentation en carburant 21 à un niveau prescrit (en accumulant le carburant à haute pression fourni depuis la pompe d'alimentation en carburant 21). La rampe d'alimentation commune 22 distribue le carburant accumulé aux injecteurs 23. Chaque injecteur 23 est une électrovanne conçue pour s'ouvrir lorsqu'une tension spécifiée est appliquée et pulvériser le carburant dans la chambre de combustion associée 3. La pompe d'alimentation en carburant 21 est conçue pour fournir une partie du carburant aspiré depuis le réservoir de carburant à la vanne de carburant supplémentaire 25 par le biais du conduit de carburant 27. La vanne de carburant supplémentaire 25 est une électrovanne conçue pour s'ouvrir lorsqu'une tension spécifiée est appliquée et fournir du carburant au système d'échappement 7 (depuis des orifices d'échappement 71 vers un collecteur d'échappement 72). Un trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire 25 est exposé à l'intérieur du système d'échappement 7. Le système d'admission 6 comporte un collecteur d'admission 63 raccordé à des orifices d'admission formés dans la culasse. Un tuyau d'admission 64, compris dans le conduit d'admission, est raccordé au collecteur d'admission 63. Un épurateur d'air 65, un débitmètre d'air 32 et un papillon des gaz 62 sont disposés dans le conduit d'admission dans l'ordre depuis le côté amont. Le débitmètre d'air 32 est conçu pour fournir en sortie un signal électrique qui indique le volume de circulation d'air dans le conduit d'admission au travers de l'épurateur d'air 65. Le système d'échappement 7 comporte un collecteur d'échappement 72 raccordé aux orifices d'échappement 71 formés sur la culasse. Les tuyaux d'échappement 73 et 74, compris dans le conduit d'échappement, sont raccordés au collecteur d'échappement 72. Un convertisseur catalytique 4 est également disposé dans le conduit d'échappement. Le convertisseur catalytique 4 comprend un catalyseur de réduction de stockage des NOS 4a et un catalyseur de réduction DPNR 4b. Le catalyseur de réduction de stockage des NOS 4a est conçu pour absorber les NOS en la présence d'une concentration en oxygène élevée dans le gaz d'échappement lorsque la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement est élevée et pour réduire les NOS en NO2 ou NO en tant qu'émissions en la présence d'une faible concentration en oxygène et d'une grande quantité de composant de réduction (composant non brûlé decarburant, tel que des hydrocarbures) dans le gaz d'échappement lorsque la concentration en oxygène est faible et qu'un excès de réducteur (c'est-à-dire du carburant non brûlé, tel que des hydrocarbures) dans le gaz d'échappement. Les émissions de NOS sous la forme de NO2 ou de NO réagissent immédiatement avec les hydrocarbures ou le CO contenu dans le gaz d'échappement, de sorte que le NO2 ou le NO soit réduit en N2. La réduction du NO2 ou du NO à N2 amène les hydrocarbures ou le CO à être oxydé en H2O ou en 002 . Dans un exemple, le catalyseur de réduction DPNR 4b emploie une structure de céramique poreuse qui contient le catalyseur de réduction de stockage des NOS. Les matières particulaires dans le gaz d'échappement sont piégées lorsqu'elles traversent la paroi poreuse. Lorsque le rapport air-carburant du gaz d'échappement est pauvre, le catalyseur de réduction de stockage des NOS absorbe les NOS contenus dans le gaz d'échappement. Lorsque le rapport air carburant est riche, les NOS stockés sont réduits. Le catalyseur de réduction DPNR 4b oxyde et brûle également les matières PM piégées. Le système de purification de gaz d'échappement comprend le convertisseur catalytique 4, la vanne de carburant supplémentaire 25 et le conduit de carburant 27, de même qu'une unité de commande électronique (ECU) 100. L'unité ECU 100 commande le fonctionnement de la vanne de carburant supplémentaire 25. Le moteur 1 comporte un turbocompresseur (compresseur) 5. Le turbocompresseur 5 comprend un arbre de turbine 5a, une roue de turbine 5b et une roue de compresseur 5c, la roue de turbine 5b et la roue de compresseur 5c sont raccordées l'une à l'autre par l'intermédiaire de l'arbre de turbine 5a. La roue de compresseur 5c fait face à l'intérieur du tuyau d'admission 64, alors que la roue de turbine 5b expose l'intérieur du tuyau d'échappement 73. Le turbocompresseur 5 ainsi configuré utilise une circulation d'échappement (pression d'échappement) reçue par la roue de turbine 5b pour faire tourner la roue de compresseur 5c afin de forcer l'air à entrer dans le moteur. Dans ce mode de réalisation, le turbocompresseur 5 est un turbocompresseur à tuyère variable présentant un mécanisme d'aubes de tuyère variable 5d du côté de la roue de turbine 5b. La surpression du moteur 1 peut être réglée en commandant le degré d'ouverture du mécanisme d'aubes de tuyère variable 5d. Le système d'admission 6 comporte un dispositif de refroidissement intermédiaire 61 prévu sur le tuyau d'admission 64. Le dispositif de refroidissement intermédiaire 61 est conçu pour refroidir l'air d'admission dont la température a augmenté en raison de l'entrée forcée par le turbocompresseur 5. Le papillon des gaz 62 est également prévu dans le tuyau d'admission 64 en aval du dispositif de refroidissement intermédiaire 61. Le papillon des gaz 62 est une électrovanne dont l'ouverture varie de manière continue. Le papillon des gaz 62 réduit la section transversale du conduit d'air d'admission dans certaines conditions afin de commander (diminuer) le volume de l'air d'admission. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the invention will be described below with reference to the drawings. The general configuration of a diesel engine using a fuel supply device of the invention is described with reference to FIG. 1. In this embodiment, the diesel engine 1 (hereinafter referred to as "engine 1" ) can be a four-cylinder direct injection engine in the cylinders with common supply rail. The engine 1 comprises, as main components, a fuel supply system 2, combustion chambers 3, an intake system 6 and an exhaust system 7. The fuel supply system 2 comprises a fuel supply pump 21, a common supply manifold 40 22, injectors (fuel injection valves) 23, an additional fuel valve 25, an engine fuel pipe 26 and a fuel pipe 27 The fuel supply pump 21 draws fuel from the fuel tank and pressurises the fuel to supply the pressurized fuel to the common fuel rail 22 through the engine fuel pipe 26. The common feed ramp 22 functions as an accumulator to maintain the fuel pressure supplied from the fuel supply pump 21 to a prescribed level (by accumulating the high pressure fuel supplied from the fuel supply pump). fuel supply pump 21). The common feed ramp 22 distributes fuel accumulated to the injectors 23. Each injector 23 is a solenoid valve designed to open when a specified voltage is applied and spray the fuel into the associated combustion chamber 3. The feed pump 21 is designed to supply a portion of the fuel sucked from the fuel tank to the supplemental fuel valve 25 through the fuel line 27. The supplemental fuel valve 25 is a solenoid valve designed to open when a specified voltage is applied and supply fuel to the exhaust system 7 (from exhaust ports 71 to an exhaust manifold 72). An injection hole of the additional fuel valve 25 is exposed within the exhaust system 7. The intake system 6 has an intake manifold 63 connected to intake ports formed in the cylinder head. An intake pipe 64, included in the intake duct, is connected to the intake manifold 63. An air purifier 65, an air flow meter 32 and a throttle valve 62 are arranged in the duct. admission in order from the upstream side. The air flow meter 32 is adapted to output an electrical signal which indicates the volume of air flow in the intake duct through the air cleaner 65. The exhaust system 7 includes a manifold exhaust pipe 72 connected to the exhaust ports 71 formed on the cylinder head. The exhaust pipes 73 and 74, included in the exhaust duct, are connected to the exhaust manifold 72. A catalytic converter 4 is also disposed in the exhaust duct. The catalytic converter 4 comprises a storage reduction catalyst NOS 4a and a reduction catalyst DPNR 4b. The NOS storage reduction catalyst 4a is designed to absorb NOS in the presence of a high oxygen concentration in the exhaust gas when the oxygen concentration in the exhaust gas is high and to reduce the NOS in the exhaust gas. NO2 or NO as emissions in the presence of a low oxygen concentration and a large amount of reducing component (unburned component of fuel, such as hydrocarbons) in the exhaust gas when the oxygen concentration is low and excess reducer (i.e., unburned fuel, such as hydrocarbons) in the exhaust gas. NOS emissions as NO2 or NO react immediately with the hydrocarbons or CO contained in the exhaust gas, so that NO2 or NO is reduced to N2. The reduction of NO2 or NO to N2 causes hydrocarbons or CO to be oxidized to H2O or 002. In one example, the DPNR reduction catalyst 4b employs a porous ceramic structure that contains the NOS storage reduction catalyst. Particulate matter in the exhaust gas is trapped as it passes through the porous wall. When the air-fuel ratio of the exhaust gas is poor, the NOS storage reduction catalyst absorbs the NOS contained in the exhaust gas. When the fuel air ratio is rich, the stored NOS are reduced. The DPNR reduction catalyst 4b also oxidizes and burns the trapped PM materials. The exhaust gas purification system comprises the catalytic converter 4, the additional fuel valve 25 and the fuel line 27, as well as an electronic control unit (ECU) 100. The ECU 100 controls the operation of the additional fuel valve 25. The engine 1 comprises a turbocharger (compressor) 5. The turbocharger 5 comprises a turbine shaft 5a, a turbine wheel 5b and a compressor wheel 5c, the turbine wheel 5b and the turbine wheel. compressor 5c are connected to each other via the turbine shaft 5a. The compressor wheel 5c faces the inside of the intake pipe 64, while the turbine wheel 5b exposes the inside of the exhaust pipe 73. The turbocharger 5 thus configured uses an exhaust circulation (pressure d exhaust) received by the turbine wheel 5b to rotate the compressor wheel 5c to force air into the engine. In this embodiment, the turbocharger 5 is a variable nozzle turbocharger having a variable nozzle nozzle mechanism 5d on the turbine wheel 5b side. The overpressure of the engine 1 can be adjusted by controlling the degree of opening of the variable nozzle nozzle mechanism 5d. The intake system 6 has an intermediate cooling device 61 provided on the intake pipe 64. The intermediate cooling device 61 is designed to cool the intake air, the temperature of which has increased due to forced entry. The throttle valve 62 is also provided in the intake pipe 64 downstream of the intermediate cooling device 61. The throttle valve 62 is a solenoid valve whose opening varies continuously. The throttle valve 62 reduces the cross section of the intake air duct under certain conditions to control (decrease) the intake air volume.
Le moteur 1 comporte un conduit de recirculation de gaz d'échappement (EGR) 8 qui relie le système d'admission 6 et le système d'échappement 7. Le conduit de recirculation EGR 8 fait recirculer une certaine partie du gaz d'échappement vers le système d'admission 6 selon ce qui est requis et fournit ce gaz d'échappement en retour aux chambres de combustion 3 afin de diminuer la température de combustion. Cela diminue la quantité d'émissions de NOS. Le conduit de recirculation EGR 8 comporte une vanne de recirculation EGR 81 et un dispositif de refroidissement de recirculation EGR 82 qui refroidit le gaz d'échappement qui passe (recircule) au travers du conduit de recirculation EGR 8. Le volume de recirculation EGR à introduire depuis le système d'échappement 7 dans le système d'admission 6 (volume de gaz d'échappement à faire recirculer) peut être réglé en commandant le degré d'ouverture de la vanne de recirculation EGR 81. The engine 1 comprises an exhaust gas recirculation duct (EGR) 8 which connects the intake system 6 and the exhaust system 7. The EGR 8 recirculation duct recirculates a certain portion of the exhaust gas to the intake system 6 as required and supplies this exhaust gas back to the combustion chambers 3 to decrease the combustion temperature. This decreases the amount of NOS emissions. The EGR 8 recirculation duct comprises an EGR 81 recirculation valve and an EGR 82 recirculation cooling device which cools the exhaust gas that passes (recirculates) through the EGR 8 recirculation duct. The EGR recirculation volume to be introduced. from the exhaust system 7 in the intake system 6 (volume of exhaust gas to be recirculated) can be adjusted by controlling the degree of opening of the EGR 81 recirculation valve.
Les capteurs seront à présent décrits. Le moteur 1 présente plusieurs types de capteurs installés à des emplacements spécifiques de celui-ci. Les capteurs fournissent en sortie des signaux qui indiquent les conditions de l'environnement des emplacements spécifiques de même que des signaux indiquant les conditions de fonctionnement du moteur 1. Par exemple, le débitmètre d'air 32, en amont du papillon des gaz 62 dans le système d'admission 6, fournit en sortie un signal qui indique le débit détecté de l'air d'admission (volume d'air d'admission). Le capteur de température d'admission 33, disposé sur le collecteur d'admission 63, fournit en sortie un signal qui indique la température détectée de l'air d'admission. Le capteur de pression d'admission 34, disposé sur le collecteur d'admission 63, fournit en sortie un signal qui indique la pression détectée de l'air d'admission. Un capteur de rapport A/C (rapport air-carburant) 35, en aval du convertisseur catalytique 4 dans le système d'échappement 7, fournit en sortie un signal de détection qui varie en continu en fonction de la concentration en oxygène dans le gaz d'échappement. Un capteur de température de gaz d'échappement 36, en aval du convertisseur catalytique 4 dans le système d'échappement 7, fournit en sortie un signal qui indique la température du gaz d'échappement détectée. Un capteur de pression de rampe d'alimentation commune 37 fournit en sortie un signal qui indique la pression détectée du carburant stocké dans la rampe d'alimentation commune 22. Un capteur de pression de carburant 38 fournit en sortie un signal qui indique la pression détectée du carburant qui s'écoule au travers du conduit de carburant 27 (pression de carburant). L'unité ECU sera à présent décrite. Comme indiqué sur la figure 2, l'unité ECU 100 comprend une unité UC 101, une mémoire morte 102, une mémoire vive 103 et une mémoire vive de sauvegarde 104. La mémoire morte 102 mémorise plusieurs programmes de commande, des mappes à utiliser pour exécuter ces programmes de commande et d'autres données. L'unité UC 101 exécute diverses opérations conformément aux programmes de commande et aux mappes respectifs mémorisés dans la mémoire morte 102. Le résultat des opérations dans l'unité UC 101 et les données reçues en entrée depuis les capteurs respectifs sont temporairement mémorisés dans la mémoire vive 103. La mémoire vive de sauvegarde 104 est une mémoire non volatile destinée à sauvegarder des données mémorisées lors d'une coupure d'alimentation, par exemple lorsque le moteur 1 s'arrête. La mémoire morte 102, l'unité UC 101, la mémoire vive 103 et la mémoire vive de sauvegarde 104 sont connectées les unes aux autres par l'intermédiaire d'un bus 107, tout en étant connectées à une interface d'entrée 105 et à une interface de sortie 106. L'interface d'entrée 105 se connecte au débitmètre d'air 32, au capteur de température d'admission 33, au capteur de pression d'admission 34, au capteur de rapport A/C 35, au capteur de température de gaz d'échappement 36, au capteur de pression de rampe d'alimentation commune 37 et au capteur de pression de carburant 38. En outre, l'interface d'entrée 105 se connecte à un capteur de température d'eau 31, à un capteur de pression atmosphérique 39, à un capteur d'appui sur l'accélérateur 40 et à un capteur de position de vilebrequin 41. Le capteur de température d'eau 31 fournit en sortie un signal qui indique la température du liquide de refroidissement détectée dans le moteur 1. Le capteur de pression atmosphérique 39 détecte la pression atmosphérique qui varie en fonction des conditions de l'environnement, y compris l'altitude. Le capteur d'appui sur l'accélérateur 40 fournit en sortie un signal qui indique le déplacement détecté de la pédale d'accélérateur. Le capteur de position de vilebrequin 41 fournit en sortie une impulsion lorsque l'arbre de sortie (vilebrequin) du moteur 1 tourne d'un angle donné. A son tour, l'interface de sortie 106 se connecte à l'injecteur 23, à la vanne de carburant supplémentaire 25, au mécanisme d'aubes de tuyère variable 5d, au papillon des gaz 62, à la vanne de recirculation EGR 81 et autres. The sensors will now be described. The engine 1 has several types of sensors installed at specific locations thereof. The sensors output signals that indicate the environmental conditions of the specific locations as well as signals indicating the operating conditions of the engine 1. For example, the air flow meter 32, upstream of the throttle valve 62 in the intake system 6 outputs a signal which indicates the detected flow rate of the intake air (intake air volume). The intake temperature sensor 33, disposed on the intake manifold 63, outputs a signal which indicates the detected temperature of the intake air. The intake pressure sensor 34, disposed on the intake manifold 63, outputs a signal which indicates the detected pressure of the intake air. An A / C (air-fuel ratio) sensor 35, downstream of the catalytic converter 4 in the exhaust system 7, outputs a detection signal which varies continuously as a function of the oxygen concentration in the gas exhaust. An exhaust gas temperature sensor 36, downstream of the catalytic converter 4 in the exhaust system 7, outputs a signal which indicates the temperature of the detected exhaust gas. A common feed ramp pressure sensor 37 outputs a signal that indicates the detected pressure of the fuel stored in the common feed ramp 22. A fuel pressure sensor 38 outputs a signal that indicates the detected pressure. fuel flowing through the fuel line 27 (fuel pressure). The ECU will now be described. As indicated in FIG. 2, the ECU 100 comprises a CPU 101, a read-only memory 102, a random access memory 103 and a backup RAM 104. The read-only memory 102 stores several control programs, maps to be used for execute these control programs and other data. The CPU 101 executes various operations in accordance with the respective control programs and maps stored in the ROM 102. The result of the operations in the CPU 101 and the data received as input from the respective sensors are temporarily stored in the memory. 103. The backup RAM 104 is a non-volatile memory for storing data stored during a power failure, for example when the motor 1 stops. The read-only memory 102, the CPU 101, the random access memory 103 and the backup RAM 104 are connected to each other via a bus 107, while connected to an input interface 105 and at an output interface 106. The input interface 105 connects to the air flow meter 32, the inlet temperature sensor 33, the inlet pressure sensor 34, the A / C ratio sensor 35, the exhaust gas temperature sensor 36, the common supply manifold pressure sensor 37 and the fuel pressure sensor 38. In addition, the input interface 105 connects to a temperature sensor of the engine. water 31, an atmospheric pressure sensor 39, a thrust sensor on the accelerator 40 and a crank position sensor 41. The water temperature sensor 31 outputs a signal which indicates the temperature of the crankshaft. coolant detected in the engine 1. Atmos pressure sensor Phérique 39 detects the atmospheric pressure which varies according to the conditions of the environment, including the altitude. The throttle trigger sensor 40 outputs a signal which indicates the detected displacement of the accelerator pedal. The crank position sensor 41 outputs a pulse when the output shaft (crankshaft) of the engine 1 rotates at a given angle. In turn, the output interface 106 connects to the injector 23, the additional fuel valve 25, the variable nozzle vane mechanism 5d, the throttle valve 62, the EGR 81 recirculation valve, and other.
L'unité ECU 100 exécute les commandes respectives dans le moteur 1 sur la base des sorties provenant des capteurs mentionnés ci-dessus. L'unité ECU 100 exécute également une commande de régénération de catalyseur de matières PM et un traitement de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, qui seront décrits ultérieurement. Ensuite, la commande de régénération de catalyseur de matières PM sera décrite. L'unité ECU 100 estime tout d'abord la quantité de dépôts de matières PM dans le catalyseur de réduction DPNR 4b. Une approche pour estimer la quantité de dépôts de matières 2M consiste à utiliser une mappe tracée avec des données expérimentales sur la valeur d'adhérence de matières PM qui varie en fonction des conditions de fonctionnement du moteur 1 (par exemple la température du gaz d'échappement, la quantité d'injection de carburant et le régime du moteur). Les valeurs d'adhérence de matières PM lues à partir de la mappe sont résumées pour obtenir la quantité de dépôts de matières PM. Une autre approche consisterait à estimer la quantité de dépôts de matières PM sur la base de la distance de conduite ou de la durée de conduite du véhicule. Encore une autre variante consiste à utiliser un capteur de pression différentielle, disposé dans le convertisseur catalytique 4, pour détecter la pression différentielle entre l'amont et l'aval du catalyseur de réduction DPNR 4b. La quantité de dépôts de matières PM piégées par le catalyseur de réduction DPNR 4b est calculée sur la base de la sortie du capteur de pression différentielle. Si la quantité estimée de dépôts de matières PM est supérieure ou égale à une valeur de référence spécifiée, l'unité ECU 100 détermine de commencer la régénération du catalyseur de réduction DPNR 4b et exécute la commande de régénération de catalyseur de matières PM. Plus particulièrement, l'unité ECU 100 calcule une quantité d'alimentation et un intervalle d'alimentation en carburant requis sur la base de la sortie de régime de moteur provenant du capteur de position de vilebrequin 41 en faisant référence à la mappe précédemment tracée avec les résultats expérimentaux. Conformément au résultat du calcul, l'unité ECU 100 commande le fonctionnement de la vanne de carburant supplémentaire 25, au travers de laquelle du carburant est fourni au système d'échappement 7 de manière continue. L'alimentation en carburant a pour résultat une augmentation de la température du catalyseur de réduction DPNR 4b, laquelle favorise l'oxydation des dépôts de matières PM dans le catalyseur de réduction DPNR 4b en émissions d'H2O et de CO2. En plus de la commande de régénération de catalyseur de matières PM, l'unité ECU 100 peut exécuter une commande de récupération d'un empoisonnement par le soufre ou une commande de réduction des NON. La commande de récupération d'un empoisonnement par le soufre libère le soufre du catalyseur de réduction de stockage des NON 4a et du catalyseur de réduction DPNR 4b. Cela est réalisé en augmentant la température du catalyseur en fournissant de manière continue du carburant à partir de la vanne de carburant supplémentaire 25, tout en commandant le rapport air-carburant du gaz d'échappement au rapport stoechiométrique ou plus riche. La commande de réduction des NOX est prévue pour réduire les NOX stockés dans le catalyseur de réduction de stockage des N0, 4a et le catalyseur de réduction DPNR 4b en N2, CO2 et H2O en fournissant de manière intermittente du carburant à partir de la vanne de carburant supplémentaire 25. La commande de régénération de catalyseur de matières PM, la commande de récupération d'un empoisonnement par le soufre et la commande de réduction des NOX sont exécutées individuellement selon ce qui est approprié. Lorsqu'il est nécessaire d'exécuter la totalité des trois commandes simultanément, ces commandes peuvent être exécutées selon la séquence décrite ci-dessus. The ECU 100 executes the respective commands in the engine 1 based on the outputs from the sensors mentioned above. The ECU 100 also performs a PM catalyst regeneration control and a fuel supply interval correction process, which will be described later. Next, the PM material catalyst regeneration control will be described. The ECU unit 100 first estimates the amount of PM material deposits in the DPNR reduction catalyst 4b. An approach for estimating the amount of 2M material deposits is to use a map plotted with experimental data on the PM material adhesion value that varies depending on the operating conditions of the engine 1 (for example, the gas temperature of the engine). exhaust, the amount of fuel injection and engine speed). The adhesion values of PM materials read from the map are summarized to obtain the amount of PM material deposits. Another approach would be to estimate the amount of PM deposition based on the driving distance or the driving time of the vehicle. Yet another variant is to use a differential pressure sensor, disposed in the catalytic converter 4, to detect the differential pressure between the upstream and downstream of the reduction catalyst DPNR 4b. The amount of PM material deposits trapped by the DPNR reduction catalyst 4b is calculated based on the output of the differential pressure sensor. If the estimated amount of PM material deposition is greater than or equal to a specified reference value, the ECU 100 determines to begin the regeneration of the DPNR reduction catalyst 4b and performs the PM material catalyst regeneration control. More particularly, the ECU 100 calculates a feed quantity and a required fuel supply interval based on the engine speed output from the crank position sensor 41 with reference to the map previously plotted with the experimental results. According to the result of the calculation, the ECU 100 controls the operation of the additional fuel valve 25, through which fuel is supplied to the exhaust system 7 continuously. The fuel supply results in an increase in the temperature of the DPNR reduction catalyst 4b, which promotes the oxidation of the PM material deposits in the DPNR reduction catalyst 4b in H2O and CO2 emissions. In addition to the PM material catalyst regeneration control, the ECU 100 may perform a sulfur poisoning recovery command or a NO reduction command. The sulfur poisoning recovery control releases the sulfur from the NO 4a storage reduction catalyst and the DPNR 4b reduction catalyst. This is achieved by increasing the temperature of the catalyst by continuously supplying fuel from the additional fuel valve 25 while controlling the air-fuel ratio of the exhaust gas to the stoichiometric or richer ratio. The NOX control is provided to reduce the NOx stored in the NOx storage reduction catalyst, 4a and the DPNR reduction catalyst 4b to N2, CO2 and H2O by intermittently supplying fuel from the NOx storage reduction valve. additional fuel 25. The PM material regeneration control, the sulfur poisoning recovery control and the NOX reduction control are performed individually as appropriate. When it is necessary to execute all three commands simultaneously, these commands can be executed according to the sequence described above.
Ensuite, le traitement de correction de l'intervalle d'alimentation en carburant sera décrit. Comme mentionné précédemment, le volume d'air d'admission dans le moteur 1 monté sur le véhicule diminue suivant certains changements de l'environnement, tels qu'un changement de la pression atmosphérique ou lors d'un passage d'une conduite normale à une conduite transitoire. Cela augmente la quantité d'émissions de matières PM. Lorsque la quantité d'émissions de matières PM augmente, la quantité de matières PM adhérant au trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire 25, et entrant dans celui-ci, augmente, ce qui contribue à l'accumulation de dépôts de matières PM. Les dépôts de matières PM peuvent colmater le trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire 25. Lorsque la température du gaz d'échappement au niveau de l'extrémité distale de la vanne de carburant supplémentaire 25 augmente depuis la température préétablie de référence, la température de l'extrémité distale elle-même de la vanne de carburant supplémentaire 25 augmente également, en produisant des dépôts de matières PM. Les dépôts de matières PM peuvent colmater le trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire 25. Pour résoudre ce problème, dans ce mode de réalisation, un coefficient de correction de l'intervalle d'alimentation en carburant, eminttemp, qui est utilisé pour corriger l'intervalle d'alimentation en carburant, est calculé sur la base de la température de l'extrémité distale de la vanne de carburant supplémentaire 25. En outre, un coefficient de correction de l'intervalle d'alimentation en carburant, emintpm, qui est utilisé pour corriger l'intervalle d'alimentation en carburant, est calculé sur la base de la variation de la quantité d'émissions de matières PM due à des changements de l'environnement ou au cours de conditions de conduite transitoires. Entre eminttemp et emintpm, le coefficient de correction de l'intervalle d'alimentation en carburant qui résulte en une quantité plus grande d'alimentation en carburant par unité de temos, est sélectionné en tant qu'intervalle d'alimentation en carburant cible. Cela procure la caractéristique de conserver l'économie de carburant, tout en empêchant un colmatage du trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire 25. Then, the correction treatment of the fuel supply interval will be described. As mentioned above, the intake air volume in the engine 1 mounted on the vehicle decreases according to certain changes in the environment, such as a change in atmospheric pressure or during a transition from a normal driving to transient conduct. This increases the amount of PM emissions. As the amount of PM emissions increases, the amount of PM material adhering to, and entering, the injection hole of the supplemental fuel valve 25 increases, which contributes to the accumulation of material deposits. PM. The PM material deposits may clog the injection hole of the supplemental fuel valve 25. When the temperature of the exhaust gas at the distal end of the supplemental fuel valve 25 increases from the preset reference temperature, the temperature of the distal end itself of the additional fuel valve 25 also increases, producing deposits of PM materials. The PM material deposits may clog the injection hole of the additional fuel valve 25. To solve this problem, in this embodiment, a correction coefficient of the fuel supply interval, eminttemp, which is used to correct the fuel supply interval, is calculated on the basis of the temperature of the distal end of the additional fuel valve 25. In addition, a correction coefficient of the fuel supply interval, emintpm , which is used to correct the fuel supply interval, is calculated on the basis of the change in the amount of PM emissions due to changes in the environment or during transient driving conditions. Between eminttemp and emintpm, the correction coefficient of the fuel supply interval that results in a larger amount of fuel supply per unit of temos, is selected as the target fuel supply interval. This provides the characteristic of conserving fuel economy, while preventing clogging of the injection hole of the additional fuel valve 25.
Un exemple spécifique du traitement de correction d'intervalle d'alimentation en carburant est décrit ci-dessous en faisant référence à l'organigramme de la figure 3. L'unité ECU 100 exécute le traitement de correction d'intervalle d'alimentation en carburant. Un sous-programme de ce traitement de correction est répété à un intervalle de temps prédéterminé. A l'étape ST1, le régime du moteur Ne est lu à partir de la sortie du capteur de position de vilebrequin 41 pour calculer une quantité d'alimentation en carburant requise Q sur la base du régime du moteur Ne en faisant référence à une mappe, telle que celle représentée sur la figure 4. La relation entre le régime du moteur Ne et la quantité d'alimentation en carburant requise Q est obtenue à l'avance par le biais d'expériences, de calcul, etc. Puis, la mappe utilisée pour calculer la quantité d'alimentation en carburant requise Q est préparée en traçant la relation entre le régime du moteur Ne et la quantité d'alimentation en carburant requise Q et mémorisée dans la mémoire morte 102 de l'unité ECU 100. A l'étape ST2, un intervalle d'alimentation en carburant de référence Tb (se reporter à la figure 8) est calculé sur la base de la quantité d'alimentation en carburant requise Q et du régime du moteur Ne en faisant référence à la mappe représentée sur la figure 4. La mappe destinée à calculer l'intervalle d'alimentation en carburant de référence est également tracée avec des données expérimentales et de calcul sur la relation entre la quantité d'alimentation en carburant requise Q et le régime du moteur Ne et l'intervalle d'alimentation en carburant de référence Tb. La mémoire morte 102 de l'unité ECU 100 mémorise cette mappe à l'avance. Lors de l'étape ST2, une température du gaz d'échappement de référence (température ambiante de la vanne de carburant supplémentaire 25) est également obtenue lorsque l'intervalle d'alimentation en carburant de référence Tb est calculé. A l'étape ST3, le coefficient de correction de l'intervalle d'alimentation en carburant, eminttemp, qui est utilisé pour corriger l'intervalle d'alimentation en carburant, est calculé sur la base de la température de l'extrémité distale de la vanne de carburant supplémentaire 25. Plus particulièrement, sur la base de la différence entre la température du gaz d'échappement de référence obtenue à l'étape ST2 et la température du gaz d'échappement en cours (variation de la température du gaz d'échappement ATh), le coefficient de correction de l'intervalle d'alimentation en carburant, eminttemp, est calculé en faisant référence à la mappe représentée sur la figure 5. La mappe destinée à calculer le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant représentés sur la figure 5 est tracée avec des données d'expériences et de calcul sur la relation entre la variation de la température du gaz d'échappement ATh et le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, eminttemp. La mémoire morte 102 de l'unité ECU 100 mémorise cette mappe à l'avance. Le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, eminttemp, est préétabli pour être plus petit lorsque la variation de la température du gaz d'échappement ATh augmente. Lorsque le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, eminttemp, qui est calculé sur la base de la température de l'extrémité distale de la vanne de carburant supplémentaire, est réduit, l'intervalle d'alimentation en carburant devient plus court. A specific example of the fuel supply interval correction process is described below with reference to the flowchart of FIG. 3. The ECU 100 executes the fuel supply interval correction process. . A subroutine of this correction process is repeated at a predetermined time interval. In step ST1, the engine speed Ne is read from the output of the crank position sensor 41 to calculate a required fuel supply quantity Q based on engine speed Ne with reference to a map. , as shown in Fig. 4. The relationship between the engine speed Ne and the required fuel supply amount Q is obtained in advance by means of experiments, calculation, etc. Then, the map used to calculate the required fuel supply quantity Q is prepared by plotting the relationship between the engine speed Ne and the required fuel supply quantity Q and stored in the read-only memory 102 of the ECU. In step ST2, a reference fuel supply interval Tb (see FIG. 8) is calculated on the basis of the required fuel supply quantity Q and engine speed Ne with reference to the map shown in Figure 4. The map for calculating the reference fuel supply interval is also plotted with experimental and computational data on the relationship between the required fuel supply quantity Q and the of the engine Ne and the reference fuel supply interval Tb. The read-only memory 102 of the ECU 100 stores this map in advance. In step ST2, a reference exhaust gas temperature (ambient temperature of the additional fuel valve 25) is also obtained when the reference fuel supply interval Tb is calculated. In step ST3, the correction coefficient of the fuel supply interval, eminttemp, which is used to correct the fuel supply interval, is calculated on the basis of the temperature of the distal end of the fuel supply interval. the additional fuel valve 25. More particularly, on the basis of the difference between the reference exhaust gas temperature obtained in step ST2 and the current exhaust gas temperature (variation of the temperature of the exhaust gas). ATh exhaust), the correction coefficient of the fuel supply interval, eminttemp, is calculated by referring to the map shown in Figure 5. The map for calculating the feed interval correction coefficient in Figure 5 is plotted with experimental and calculation data on the relation between the variation of the exhaust gas temperature ATh and the correction coefficient of fuel supply interval, eminttemp. The read-only memory 102 of the ECU 100 stores this map in advance. The fuel supply interval correction coefficient, eminttemp, is pre-set to be smaller as the change in exhaust gas temperature ATh increases. When the fuel supply interval correction coefficient, eminttemp, which is calculated based on the temperature of the distal end of the supplemental fuel valve, is reduced, the fuel supply interval becomes smaller. short.
On doit comprendre que la température du gaz d'échappement (température ambiante de la vanne de carburant supplémentaire 25) peut être calculée en utilisant une mappe spécifique destinée à calculer la température du gaz d'échappement. La mappe peut utiliser des données expérimentales et de calcul sur 40 le régime du moteur Ne, la température d'admission, la pression atmosphérique, etc. en tant que paramètres. La mémoire morte 102 de l'unité ECU 10E) peut mémoriser cette mappe à l'avance. En variante, un capteur de température de gaz d'échappement peut être prévu pour détecter et fournir en sortie la température du gaz d'échappement en amont du turbocompresseur 5. A l'étape ST4, le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, emintpm, utilisé pour corriger l'intervalle d'alimentation en carburant, est calculé sur la base de la variation de la quantité d'émissions de matières PM due à des changements de l'environnement ou au cours de conditions de conduite transitoires. Plus particulièrement, tout d'abord, un rapport de volume d'air et un coefficient de correction X (rapport d'air en excès) pour la quantité d'émissions de matières PM sont calculés. It should be understood that the temperature of the exhaust gas (ambient temperature of the additional fuel valve 25) can be calculated using a specific map for calculating the exhaust gas temperature. The map can use experimental and computation data on 40 engine speed Ne, intake temperature, atmospheric pressure, etc. as parameters. The read-only memory 102 of the ECU unit 10E) can store this map in advance. Alternatively, an exhaust gas temperature sensor may be provided for detecting and outputting the temperature of the exhaust gas upstream of the turbocharger 5. In step ST4, the supply interval correction coefficient in fuel, emintpm, used to correct the fuel supply interval, is calculated on the basis of the change in the amount of PM emissions due to changes in the environment or during transient driving conditions . More particularly, firstly, an air volume ratio and a correction coefficient X (excess air ratio) for the amount of PM emissions are calculated.
Le rapport de volume d'air sera à présent décrit. Le rapport de volume d'air, gnr, est calculé en divisant le volume d'air d'admission réel dans le moteur 1, qui est obtenu à partir du signal de sortie du débitmètre d'air 32, par le volume d'air d'admission de référence dans des conditions de conduite sur sol plat (rapport de volume d'air gnr = volume d'air d'admission divisé par le volume d'air d'admission de référence). Ensuite, le calcul du coefficient de correction X. pour la quantité d'émissions de matières PM sera décrit. Sur la base du rapport de volume d'air gnr calculé dans le traitement mentionné ci-dessus et de la pression atmosphérique (valeur détectée) obtenue à partir du signal de sortie du capteur de pression atmosphérique 39, le coefficient de correction 2L,, emgpmimd, pour la quantité d'émissions de matières PM, est calculé en faisant référence à la mappe de la figure 6. La mappe de coefficient de correction X de la figure 6 est tracée avec des données expérimentales et de calcul sur le coefficient de correction X, en utilisant le rapport de volume d'air gnr et la pression atmosphérique comme paramètres. La mémoire morte 102 de l'unité ECU 100 mémorise cette mappe à l'avance. Le coefficient de correction X, emgpmlmd, est augmenté lorsque le rapport de volume d'air gnr et la pression atmosphérique diminuent. Sur la base du coefficient de correction X, emgpmlmd, ainsi calculé, le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, emintpm, est calculé en faisant 40 référence à la mappe de la figure 7. La mappe destinée à calculer le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant représentée sur la figure 7 est tracée avec des données d'expériences et de calcul sur la relation entre le coefficient de correction emgpmlmd, et le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, emintpm. La mémoire morte 102 de l'unité ECU 100 mémorise cette mappe à l'avance. Le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, emintpm, est préétabli pour être plus petit lorsque la variation de la quantité d'émissions de matières PM (coefficient de correction emgpmlmd) augmente. Lorsque le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, emintpm, diminue, l'intervalle d'alimentation de carburant devient plus court. Dans les étapes ST5 à ST7, le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, eminttemp, calculé à l'étape ST3, est comparé au coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, emintpm, calculé à l'étape ST4. La valeur la plus petite des deux est sélectionnée, c'est-à-dire celle qui résulte en une plus grande quantité d'alimentation en carburant par unité de temps. Plus particulièrement, si le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, eminttemp, qui dépend de la température de l'extrémité distale de la vanne de carburant supplémentaire, est plus petit que le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, emintpm, qui dépend de la variation de la quantité d'émissions de matières PM (si le résultat de la détermination à l'étape ST5 est vrai), le coefficient de correction, eminttemp, est sélectionné en tant que coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant cible, emintad (étape ST6). Inversement, si le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, emintpm, est plus petit que le coefficient de correction de l'intervalle d'alimentation en carburant, eminttemp (si le résultat de la détermination à l'étape ST5 est faux), le coefficient de correction, emintpm, est sélectionné en tant que coefficient de correction de l'intervalle d'alimentation en carburant cible, emintad (étape ST7). A l'étape ST8, le coefficient de correction de l'intervalle d'alimentation en carburant cible, emintad, sélectionné à l'étape ST6 ou ST7, est multiplié par l'intervalle d'alimentation en carburant de référence, calculé à l'étape ST2, pour obtenir un intervalle d'alimentation en carburant cible (intervalle d'alimentation en carburant cible = [intervalle d'alimentation en carburant de référence avant la correction] x emintad). Puis, le sous-programme s'achève. Conformément au traitement de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, soit l'un ou l'autre des coefficients de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, emintterr.p ou emintpm, est sélectionné pour corriger l'intervalle d'alimentation en carburant cible. En particulier, le coefficient de correction, qui résulte en un intervalle d'alimentation plus court (une plus grande quantité d'alimentation en carburant par unité de temps) est sélectionné. Cela permet que l'intervalle d'alimentation en carburant soit corrigé de manière appropriée pour l'un ou l'autre des changements de condition qui est le plus susceptible de provoquer un colmatage du trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire 25, lorsque la température de l'extrémité distale de la vanne de carburant supplémentaire 25 augmente, ou lorsque la quantité d'émissions de matières PM augmente en raison de changements de l'environnement ou au cours de conditions de conduite transitoires. En conséquence, le colmatage du trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire 25 est efficacement empêché. De même, conformément au traitement de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, une quantité d'alimentation en carburant (quantité d'alimentation en carburant par unité de temps) appropriée au changement de conditions spécifique précédent est prévue. Cela maintient l'économie de carburant contrairement au cas où la quantité d'alimentation en carburant est réglée lorsque la quantité d'émissions de matières PM atteint le maximum de la fluctuation admissible. Bien que l'augmentation de la quantité d'alimentation en carburant par unité de temps empêche le colmatage du trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire 25, le carburant réagit également avec l'oxygène dans le catalyseur, ce qui peut amener la température du catalyseur à dépasser une certaine plage de valeurs (par exemple 750 C). Une approche pour éviter une telle situation est présentée comme suit. La température du catalyseur de réduction DPNR 4b est estimée sur la base de la température du gaz d'échappement détectée par le capteur de température de gaz d'échappement 35. Si la température du catalyseur estimée est supérieure ou égale à une température prescrite, la quantité d'alimentation en carburant par unité de temps est réduite conformément à la température du catalyseur estimée (plus particulièrement, la variation de la température du catalyseur par rapport à une valeur préétablie). En conséquence, une augmentation excessive de la température du catalyseur est empêchée. On doit comprendre que la température prescrite pour la température du catalyseur peut être obtenue de manière empirique en prenant la certaine plage de la température du catalyseur (par exemple 750 C) en considération. Une approche pour réduire la quantité d'alimentation en carburant par unité de temps, la durée d'alimentation en carburant par intervalle représentée sur la figure 8 peut être raccourcie, alors que l'intervalle d'alimentation en carburant cible reste inchangé après que l'intervalle d'alimentation en carburant a été corrigé. Non seulement, cette approche assure un intervalle d'alimentation plus court, ce qui empêche le colmatage du trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire 25 mais cela assure également une quantité totale plus petite d'alimentation en carburant. Donc, alors qu'une augmentation excessive de la température du catalyseur est empêchée, le colmatage du trou d'injection de la vanne de carburant supplémentaire 25 est également empêché. Pour empêcher une augmentation excessive de la température du catalyseur, l'approche suivante peut également être prise. La température du catalyseur de réduction DPNR 4b peut être estimée sur la base de la température du gaz d'échappement détectée par le capteur de température de gaz d'échappement 35. Puis, sur la base de la température du catalyseur en cours estimée, et de l'intervalle d'alimentation en carburant cible, l'augmentation de la température du catalyseur, qui résulte de la fourniture de carburant à l'intervalle d'alimentation en carburant cible, est estimée. Une correction ou une augmentation restrictive de la quantité d'alimentation en carburant par unité de temps est exécutée de sorte que la température du catalyseur estimée ne dépasse pas une valeur prescrite (une valeurdéterminée sur la base de la température du catalyseur admissible maximale). The air volume ratio will now be described. The air volume ratio, gnr, is calculated by dividing the actual intake air volume in the engine 1, which is obtained from the output of the air flow meter 32, by the volume of air reference intake under flat driving conditions (air volume ratio gnr = intake air volume divided by the reference intake air volume). Next, the calculation of the correction coefficient X. for the quantity of PM emissions will be described. On the basis of the air volume ratio gnr calculated in the above-mentioned treatment and the atmospheric pressure (detected value) obtained from the output signal of the atmospheric pressure sensor 39, the correction coefficient 2L ,, emgpmimd , for the amount of PM emissions, is calculated by referring to the map of Figure 6. The correction coefficient map X of Figure 6 is plotted with experimental and calculation data on the correction coefficient X , using the ratio of air volume gnr and atmospheric pressure as parameters. The read-only memory 102 of the ECU 100 stores this map in advance. The correction coefficient X, emgpmlmd, is increased when the air volume ratio gnr and the atmospheric pressure decrease. On the basis of the correction coefficient X, emgpmlmd, thus calculated, the fuel supply interval correction coefficient, emintpm, is calculated by referring to the map of FIG. 7. The map for calculating the coefficient the fuel supply interval correction shown in Fig. 7 is plotted with experience and calculation data on the relationship between the correction coefficient emgpmlmd, and the fuel supply interval correction coefficient, emintpm. The read-only memory 102 of the ECU 100 stores this map in advance. The fuel interval correction coefficient, emintpm, is pre-set to be smaller when the change in the amount of PM emissions (correction factor emgpmlmd) increases. When the fuel interval correction coefficient, emintpm, decreases, the fuel supply interval becomes shorter. In steps ST5 to ST7, the fuel supply interval correction coefficient, eminttemp, calculated in step ST3, is compared with the fuel interval correction coefficient, emintpm, calculated at step ST4. The smaller value of the two is selected, that is, the one that results in a larger amount of fuel per unit of time. More particularly, if the fuel supply interval correction coefficient, eminttemp, which depends on the temperature of the distal end of the supplemental fuel valve, is smaller than the supply interval correction coefficient. in fuel, emintpm, which depends on the variation of the quantity of PM emissions (if the result of the determination in step ST5 is true), the correction coefficient, eminttemp, is selected as the correction coefficient target fuel supply interval, emintad (step ST6). Conversely, if the fuel supply interval correction coefficient, emintpm, is smaller than the correction coefficient of the fuel supply interval, eminttemp (if the result of the determination in step ST5 is false), the correction coefficient, emintpm, is selected as the correction coefficient of the target fuel supply interval, emintad (step ST7). In step ST8, the correction coefficient of the target fuel supply interval, emintad, selected in step ST6 or ST7, is multiplied by the reference fuel supply interval, calculated at step ST2, to obtain a target fuel supply interval (target fuel supply interval = [reference fuel supply interval before correction] x emintad). Then, the subroutine ends. In accordance with the fuel supply interval correction processing, either one of the fuel interval correction coefficients, emintter.p or emintpm, is selected to correct the fuel interval. target fuel supply. In particular, the correction coefficient, which results in a shorter feed interval (a larger amount of fuel feed per unit of time) is selected. This allows the fuel supply interval to be appropriately corrected for any one of the condition changes that is most likely to cause clogging of the additional fuel valve injection hole 25, when the temperature of the distal end of the supplemental fuel valve 25 increases, or when the amount of PM emissions increases due to changes in the environment or during transient driving conditions. As a result, the clogging of the injection hole of the additional fuel valve 25 is effectively prevented. Also, in accordance with the fuel supply interval correction treatment, a fuel supply amount (fuel supply amount per unit of time) appropriate to the above specific condition change is provided. This maintains the fuel economy in contrast to the case where the fuel supply amount is set when the amount of PM emissions reaches the maximum of the allowable fluctuation. Although increasing the amount of fuel supply per unit of time prevents clogging of the injection hole of the additional fuel valve 25, the fuel also reacts with the oxygen in the catalyst, which can cause the catalyst temperature to exceed a certain range of values (for example 750 C). An approach to avoid such a situation is presented as follows. The temperature of the DPNR reduction catalyst 4b is estimated on the basis of the temperature of the exhaust gas detected by the exhaust gas temperature sensor 35. If the estimated catalyst temperature is greater than or equal to a prescribed temperature, the amount of fuel supply per unit of time is reduced in accordance with the estimated catalyst temperature (more particularly, the change in catalyst temperature from a preset value). As a result, an excessive increase in catalyst temperature is prevented. It should be understood that the temperature prescribed for the catalyst temperature can be empirically obtained by taking the certain range of catalyst temperature (eg 750 C) into consideration. An approach for reducing the amount of fuel supply per unit of time, the interval fueling time shown in Figure 8 can be shortened, while the target fuel supply interval remains unchanged after the fuel supply interval has been corrected. Not only does this approach provide a shorter feed interval, which prevents clogging of the additional fuel valve injection hole, but it also provides a smaller total amount of fuel supply. Thus, while an excessive increase in catalyst temperature is prevented, clogging of the injection hole of the additional fuel valve 25 is also prevented. To prevent an excessive increase in catalyst temperature, the following approach can also be taken. The temperature of the DPNR reduction catalyst 4b can be estimated on the basis of the temperature of the exhaust gas detected by the exhaust gas temperature sensor 35. Then, on the basis of the estimated current catalyst temperature, and of the target fuel supply interval, the increase in catalyst temperature, which results from the supply of fuel to the target fuel supply interval, is estimated. A correction or restrictive increase in the amount of fuel supply per unit of time is performed so that the estimated catalyst temperature does not exceed a prescribed value (a value determined on the basis of the maximum allowable catalyst temperature).
Un autre mode de réalisation de l'invention est en outre décrit. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, l'un ou l'autre des coefficients de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, eminttemp ou emintpm, est utilisé pour déterminer l'intervalle d'alimentation en carburant cible. Cependant, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation mentionné ci-dessus. Au lieu de cela, l'intervalle d'alimentation en carburant cible peut être calculé en n'utilisant que le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, emintpm. De même, dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, l'intervalle d'alimentation en carburant de référence Tb est multiplié par le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, eminttemp ou emintpm, pour corriger la quantité d'alimentation en carburant. En variante, la durée d'alimentation en carburant de référence par intervalle (se reporter à la figure 8) peut être multipliée par le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, eminttemp ou emintpm, pour corriger la quantité d'alimentation en carburant par unité de temps. Pour corriger la durée d'alimentation en carburant par intervalle, le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, eminttemp, est établi pour être plus grand lorsque la variation de la température du gaz d'échappement ATh augmente. En outre, le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, emintpm, est préétabli pour être plus grand lorsque la variation de la quantité d'émissions de matières PM (coefficient de correction emgpmlmd) augmente. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, eminttemp, qui dépend de la température de l'extrémité distale de la vanne de carburant supplémentaire 25, est calculé sur la base de la variation de la température du gaz d'échappement ATh. En variante, le coefficient de correction d'intervalle d'alimentation en carburant, eminttemp, peut être calculé sur la base de la température du liquide de refroidissement du moteur 1, obtenue à partir d'un signal fourni en sortie par le capteur de température d'eau 31, en faisant référence à la mappe de la figure 9. Another embodiment of the invention is further described. In the embodiment described above, any one of the fuel interval correction coefficients, eminttemp or emintpm, is used to determine the target fuel supply interval. However, the invention is not limited to the embodiment mentioned above. Instead, the target fuel supply interval can be calculated using only the fuel interval correction coefficient, emintpm. Also, in the embodiment described above, the reference fuel supply interval Tb is multiplied by the fuel supply interval correction coefficient, eminttemp or emintpm, to correct the amount of fuel. fuel supply. Alternatively, the reference fuel supply duration per interval (see Figure 8) may be multiplied by the fuel supply interval correction coefficient, eminttemp or emintpm, to correct the feed amount. in fuel per unit of time. In order to correct the fuel feeding time per interval, the fuel supply interval correction coefficient, eminttemp, is set to be larger as the change in exhaust gas temperature ATh increases. In addition, the fuel interval correction coefficient, emintpm, is pre-set to be larger when the change in the amount of PM emissions (correction coefficient emgpmlmd) increases. In the embodiment described above, the fuel supply interval correction coefficient, eminttemp, which depends on the temperature of the distal end of the supplemental fuel valve 25, is calculated on the basis of the variation of the temperature of the exhaust gas ATh. Alternatively, the fuel supply interval correction coefficient, eminttemp, may be calculated on the basis of the engine coolant temperature 1, obtained from a signal outputted by the temperature sensor. water 31, with reference to the map of FIG.
Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, un moteur diesel à quatre cylindres à injection directe est équipé avec le système de purification de gaz d'échappement de l'invention. Cependant, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation. En variante, d'autres moteurs diesel, comportant un nombre quelconque de cylindres, tel qu'un moteur diesel à six cylindres à injection directe, peut être également équipé avec le système de purification de gaz d'échappement de l'invention. En outre, l'invention est limitée à une utilisation avec des moteurs diesel à injection directe mais peut être également appliquée à d'autres types de moteurs diesel. En outre, l'invention peut être utilisée non seulement avec des moteurs de véhicule mais également pour des moteurs conçus pour d'autres buts. In the embodiment described above, a direct injection four-cylinder diesel engine is equipped with the exhaust gas purification system of the invention. However, the invention is not limited to this embodiment. Alternatively, other diesel engines, having any number of cylinders, such as a direct injection six-cylinder diesel engine, may also be equipped with the exhaust gas purification system of the invention. In addition, the invention is limited to use with direct injection diesel engines but can also be applied to other types of diesel engines. In addition, the invention can be used not only with vehicle engines but also for engines designed for other purposes.
Dans le mode de réalisation précédemment décrit, le convertisseur catalytique 4 comprend le catalyseur de réduction de stockage des NOX 4a et le catalyseur de réduction DPNR 4b. En variante, le convertisseur catalytique 4 peut comprendre un filtre DPF en plus du catalyseur de réduction de stockage des NO220 4a ou d'un catalyseur d'oxydation. Bien que l'invention ait été décrite en faisant référence à des modes de réalisation d'exemple de celle-ci, il doit être compris que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation ou conceptions décrits. Au contraire, il est prévu 25 que l'invention couvre diverses modifications et agencements équivalents. En outre, bien que les divers éléments des modes de réalisation soient représentés dans diverses combinaisons et configurations, d'autres combinaisons et configurations, comprenant plus d'éléments, moins d'éléments ou seulement un 30 élément unique, se trouvent également dans la portée de l'invention. In the embodiment previously described, the catalytic converter 4 comprises the NOX storage reduction catalyst 4a and the DPNR reduction catalyst 4b. Alternatively, the catalytic converter 4 may comprise a DPF filter in addition to the NO220 storage reduction catalyst 4a or an oxidation catalyst. Although the invention has been described with reference to exemplary embodiments thereof, it should be understood that the invention is not limited to the embodiments or designs described. On the contrary, it is intended that the invention covers various modifications and equivalent arrangements. Furthermore, although the various elements of the embodiments are represented in various combinations and configurations, other combinations and configurations, including more elements, fewer elements, or only a single element, are also within range. of the invention.
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