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FR2927372A1 - Procede de commande d'alimentation en carburant d'une ligne d'echappement d'un moteur a combustion et dispositif mettant en oeuvre le procede - Google Patents

Procede de commande d'alimentation en carburant d'une ligne d'echappement d'un moteur a combustion et dispositif mettant en oeuvre le procede Download PDF

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FR2927372A1
FR2927372A1 FR0850878A FR0850878A FR2927372A1 FR 2927372 A1 FR2927372 A1 FR 2927372A1 FR 0850878 A FR0850878 A FR 0850878A FR 0850878 A FR0850878 A FR 0850878A FR 2927372 A1 FR2927372 A1 FR 2927372A1
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FR
France
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fuel
exhaust
setpoint
richness
engine
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Pending
Application number
FR0850878A
Other languages
English (en)
Inventor
Christophe Piard
Pascal Barrillon
Emmanuel Poilane
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
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Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
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Abstract

La présente invention concerne un procédé de commande de l'alimentation en carburant d'une ligne d'échappement d'un moteur à combustion remarquable en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes de :- détermination d'une consigne de cylindre,- détermination d'une consigne de richesse dite à l'échappement en fonction d'au moins la consigne de richesse globale,- conversion de la consigne de richesse à l'échappement et/ou de la consigne de richesse de cylindre respectivement en consigne de débit à l'échappement et/ou en consigne de débit de cylindre, et- injection du débit de carburant correspondant afin de réguler la richesse lors de la régénération du piège à oxyde d'azote.Un autre objet de l'invention concerne un dispositif mettant en oeuvre ledit procédé.

Description

i La présente invention concerne un procédé de commande d'alimentation en carburant d'une ligne d'échappement d'un moteur à combustion comprenant des moyens d'alimentation en carburant aptes à délivrer du carburant dans la ligne d'échappement afin de réduire notamment les émissions de particules et d'oxydes d'azotes en plus du monoxyde de carbone et des hydrocarbures imbrûlés, et un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. Dans le domaine de l'automobile, il est bien connu d'utiliser des filtres à particules et des convertisseurs catalytiques dans une ligne d'échappement d'un moteur diesel ou essence qui génère des particules des oxydes d'azote et de soufre afin de piéger les particules, les oxydes d'azote et de soufre et ainsi répondre aux normes en vigueur. Les filtres à particules sont insérés sur la ligne d'échappement du moteur à combustion et sont adaptés pour piéger les particules de suie contenues dans les gaz d'échappement. Des dispositifs de régénération pilotés permettent de brûler périodiquement les particules piégées dans les filtres et éviter le colmatage de ces derniers. Les convertisseurs catalytiques également appelés pièges à oxydes d'azote ou Noxtrap fonctionne suivant deux modes distincts, un mode pauvre et un mode riche au cours duquel le convertisseur est purgé.
En mode pauvre, le convertisseur catalytique stocke les oxydes d'azote dans différents compartiments. Lorsque le convertisseur catalytique a atteint sa capacité de stockage, il se purge. La purge se produit en mode riche, c'est-à-dire lorsqu'il y a un défaut d'oxygène par rapport à la stoechiométrie. Au cours de cette purge, des réducteurs, usuellement les hydrocarbures imbrûlés et le monoxyde de carbone, passent dans le convertisseur et réduisent les oxydes d'azote pour les libérer dans l'atmosphère sous forme de di-azote N2 et de dioxyde de carbone CO2. Par ailleurs, la capacité de stockage des ces pièges à oxydes d'azote diminue au cours du temps par la présence de soufre dans l'échappement, le soufre étant 30 présent dans le carburant et l'huile du moteur. Le soufre se fixe sur les sites de réaction des pièges à oxydes d'azote, diminuant leur volume de stockage, et réduit de ce fait leur efficacité. Ainsi, il est connu de purger le soufre du Noxtrap, c'est-à-dire de libérer le soufre fixé dans le piège à oxydes d'azote. A cet effet, il est nécessaire de faire monter la 5 température dans le Noxtrap à une température d'environ 650°C. Un tel procédé de purge du Noxtrap nécessite une importante quantité d'énergie supplémentaire pour chauffer le Noxtrap à la température de purge. Afin de chauffer les gaz d'échappement à une température de l'ordre de 550 à 600°C pour brûler les particules accumulées dans le filtre à particule, différents 10 systèmes ont été proposés tels que des résistances chauffantes ou des moyens permettant d'injecter une quantité supplémentaire de carburant dans au moins une des chambres de combustion du moteur sous la forme d'une post-injection dans les cylindres du moteur par exemple ou dans la ligne d'échappement au moyen d'un injecteur additionnel positionné en amont du piège à oxyde d'azote, ces systèmes 15 étant pilotés par un système électronique de commande. Ces systèmes de post-injection permettent d'apporter des conditions de richesse particulière et/ou d'élever la température des gaz d'échappement en fonction des besoins du système de dépollution équipant la ligne d'échappement. De tels systèmes de post-injection sont notamment décrits dans les demandes 20 de brevet JP 2005344682 et WO 2005/116431. Ces systèmes comportent un régulateur qui estime le débit de carburant nécessaire pour procurer l'élévation de température souhaité à l'intérieur du filtre à particule. Ce débit dit débit de consigne est déterminé à une fréquence déterminée et est transmis à un injecteur dit additionnel et/ou aux systèmes de post-injection. Le ou 25 les injecteurs injectent un débit de carburant correspondant au débit de consigne à une fréquence déterminée lorsque ledit débit de consigne est supérieur au débit seuil de fonctionnement. Toutefois, ces systèmes créent un surcoût important en matière de dilution du carburant dans l'huile de lubrification du moteur. Cette dilution dégrade le pouvoir 30 lubrifiant de l'huile et entraîne des risques d'usure prématurée du moteur.
L'un des buts de l'invention est de remédier à tous ces inconvénients en proposant un procédé de commande d'alimentation en carburant d'une ligne d'échappement d'un moteur à combustion et un dispositif mettant en oeuvre le procédé de conception simple, peu onéreuse et procurant une limitation de la dilution lors de la purge du soufre dite désulfuration du piège à oxyde d'azote. A cet effet et conformément à l'invention, il est proposé un procédé de commande de l'alimentation en carburant d'une ligne d'échappement d'un moteur à combustion comprenant au moins un piège à oxyde d'azote et des moyens d'alimentation en carburant constitué d'au moins un système de post-injection apte à délivrer du carburant dans les cylindres du moteur et d'un injecteur dit additionnel apte à délivrer du carburant dans la ligne d'échappement ; ledit procédé est remarquable en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes de : - détermination d'une part d'une consigne de richesse dite de cylindre RcYL correspondant à la quantité de carburant injectée dans les cylindres du moteur par le système de post-injection et d'autre part d'une consigne de richesse dite globale Rror correspondant à la quantité de carburant injectée dans les cylindres du moteur par le système de post-injection et dans la ligne d'échappement par l'injecteur additionnel, - détermination d'une consigne de richesse dite à l'échappement REp, en fonction d'au moins la consigne de richesse globale Rror, - conversion de la consigne de richesse à l'échappement REp, et/ou de la consigne de richesse de cylindre RcYL respectivement en consigne de débit à l'échappement qEp, et/ou en consigne de débit de cylindre qcyL, et finalement - injection du débit de carburant correspondant à la consigne de débit à l'échappement qEp, par l'injecteur additionnel et/ou du débit de carburant correspondant à la consigne de débit de cylindre gcYL par le système de post-injection 15 afin de réguler la richesse lors de la régénération en produits soufrés du piège à oxyde d'azote. Le procédé comporte une étape additionnelle de correction de la consigne de débit à l'échappement qEp, en fonction de paramètres intrinsèques à l'injecteur additionnel et/ou aux conditions de conversion catalytiques.
Par ailleurs, les paramètres intrinsèques à l'injecteur additionnel consistent dans la vitesse volumique horaire de l'injecteur et les conditions de conversion catalytique consistent dans la température des gaz d'échappement et/ou le débit de gaz à l'échappement.
De plus, la consigne de richesse de cylindre RcYL est déterminée par la mesure de la quantité d'oxygène à la sortie des cylindres du moteur et/ou à l'entrée de la ligne d'échappement, en amont du piège à oxyde d'azote, la quantité de carburant étant proportionnelle à la quantité d'oxygène. Un autre objet de la présente invention concerne un dispositif de commande de l'alimentation en carburant d'une ligne d'échappement d'un moteur à combustion comprenant au moins un piège à oxyde d'azote et des moyens d'alimentation en carburant constitué d'au moins un système de post-injection apte à délivrer du carburant dans les cylindres du moteur et d'un injecteur dit additionnel apte à délivrer du carburant dans la ligne d'échappement, ledit système de post-injection et l'injecteur additionnel étant pilotés par une unité de pilotage ; ledit dispositif est remarquable en ce qu'il comporte au moins des moyens de détermination d'une part d'une consigne de richesse dite de cylindre RcYL correspondant à la quantité de carburant injectée dans les cylindres du moteur par le système de post-injection et d'autre part d'une consigne de richesse dite globale Rror correspondant à la quantité de carburant injectée dans les cylindres du moteur par le système de post-injection et dans la ligne d'échappement par l'injecteur additionnel, des moyens de détermination d'une consigne de richesse dite à l'échappement REP, en fonction d'au moins la consigne de richesse globale Rror, des moyens de conversion de la consigne de richesse à l'échappement REP, et/ou de la consigne de richesse de cylindre RCYL respectivement en consigne de débit à l'échappement qEP, et/ou en consigne de débit de cylindre qcyL, de manière à injecter un débit de carburant correspondant à la consigne de débit à l'échappement qEP, par l'injecteur additionnel et/ou un débit de carburant correspondant à la consigne de débit de cylindre qcyL par le système de post-injection afin de réguler la richesse lors de la régénération en produits soufrés du piège à oxyde d'azote.
Par ailleurs, le dispositif comporte des moyens de correction de la consigne de débit à l'échappement qEP, en fonction de paramètres intrinsèques à l'injecteur additionnel et/ou aux conditions de conversion catalytiques du piège à oxyde d'azote. De plus, les paramètres intrinsèques à l'injecteur additionnel consistent dans la vitesse volumique horaire dudit injecteur et les conditions de conversion catalytique consistent dans la température des gaz d'échappement et/ou le débit de gaz à l'échappement. Le dispositif suivant l'invention sera particulièrement adapté à un moteur à combustion interne muni d'une ligne d'échappement comprenant un piège à oxyde d'azote et comportant un dispositif de commande de l'alimentation en carburant suivant l'invention. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre de plusieurs variantes d'exécution, données à titre d'exemples non limitatifs, du procédé de commande d'alimentation en carburant d'une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne et du dispositif mettant en oeuvre ledit procédé, à partir des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un moteur comportant un dispositif de commande d'alimentation en carburant d'une ligne d'échappement selon un mode préféré de réalisation de l'invention, - la figure 2 est un ordinogramme des différentes étapes du procédé de commande de l'alimentation en carburant d'une ligne d'échappement du moteur représenté sur la figure 1, conformément à l'invention, - la figure 3 est une représentation schématique d'un moteur comportant une variante d'exécution du dispositif de commande d'alimentation en carburant d'une ligne d'échappement suivant l'invention, - la figure 4 est un ordinogramme des différentes étapes du procédé de commande de l'alimentation en carburant d'une ligne d'échappement du moteur représenté sur la figure 3, conformément à l'invention, - la figure 5 est un ordinogramme des différentes étapes d'une variante d'exécution du procédé de commande de l'alimentation en carburant d'une ligne d'échappement du moteur représenté sur la figure 3, conformément à l'invention, - la figure 6 est une représentation schématique d'un moteur comportant une autre variante d'exécution du dispositif de commande d'alimentation en carburant d'une ligne d'échappement suivant l'invention, - la figure 7 est un ordinogramme des différentes étapes du procédé de 5 commande de l'alimentation en carburant d'une ligne d'échappement du moteur représenté sur la figure 6, conformément à l'invention. En référence à la figure 1, on a représenté un moteur 1 comportant un dispositif de commande d'alimentation en carburant d'une ligne d'échappement selon un mode de réalisation préféré de l'invention. 10 Ledit moteur 1 comporte classiquement un bloc moteur 2, une ligne d'échappement 3 dans laquelle circule un gaz d'échappement émis par le bloc moteur 2, et des moyens de commande permettant de contrôler les performances du moteur. Ledit bloc moteur 2 comporte notamment un collecteur d'admission 4 et 15 d'échappement 5. La ligne d'échappement 3 est notamment composée d'une part d'un turbocompresseur 6 muni d'une turbine 6a apte à entraîner un compresseur 6b et d'autre part d'un piège à oxyde d'azote 7 ou Noxtrap et de manière optionnelle d'un filtre à particules 8 positionné en aval dudit piège à oxyde d'azote 7. 20 La turbine 6a du turbocompresseur 6 reçoit le gaz d'échappement sortant du collecteur d'échappement 5 et le compresseur 6b reçoit de l'air frais pour le comprimer et suralimenter le collecteur d'admission 4. La ligne d'échappement 3 comporte accessoirement un système de recirculation du gaz d'échappement communément appelé EGR 9 selon l'acronyme anglo-saxon 25 Exhaust Gaz Recirculation comportant une vanne dite EGR 10 et un dispositif de refroidissement des gaz 11. Le piège à oxyde d'azote 7 est alimenté par la sortie de la turbine 6a du turbocompresseur 6 de telle manière qu'il reçoive le gaz d'échappement qui sort de la turbine 6a après l'avoir entraîné en rotation. 30 La ligne d'échappement 3 peut également comprendre un catalyseur d'oxydation couplant le post-traitement du gaz par réduction des oxydes d'azote NOx à un post-traitement de particules d'hydrocarbures imbrûlés et de monoxydes de carbone. Par ailleurs, le moteur 1 comporte une sonde amont 12 positionnée sur la ligne d'échappement 3 en amont du piège à oxyde d'azote 7, c'est-à-dire entre la turbine 6a et le piège à oxyde d'azote 7, et délivrant une mesure de la teneur en oxygène dans le gaz d'échappement situé en amont dudit piège à oxyde d'azote 7. Ladite sonde amont 12 est connectée à une unité de contrôle électronique 13 dite UCE. Cette unité de contrôle 13 est connecté à un injecteur additionnel 14 positionné 10 sur la ligne d'échappement 3 en amont du piège à oxyde d'azote 7 et en aval de la turbine 6a, c'est-à-dire entre le piège à oxyde d'azote 7 et la turbine 6a. Cette unité de contrôle 13 est également connectée à un système de post-injection 15 apte à délivrer du carburant dans les cylindres du moteur. En référence à la figure 2, l'unité de contrôle 13 est constituée d'un calculateur 15 comportant des moyens de détermination 16 d'une part d'une consigne de richesse dite de cylindre (Roy,) correspondant à la quantité de carburant injectée dans les cylindres du moteur par le système de post-injection 15 et d'autre part d'une consigne de richesse dite globale (Rtot) correspondant à la quantité de carburant injectée dans les cylindres du moteur par le système de post-injection 15 et à la quantité de 20 carburant injectée dans la ligne d'échappement 3 par l'injecteur additionnel 14. L'unité de contrôle 13 comporte également des moyens de détermination d'une consigne de richesse dite à l'échappement (REpI) 17 en fonction de la consigne de richesse globale (Rtot) et de la consigne de richesse de cylindre (Roy,). Lesdits moyens de détermination 17 calculent alors la consigne de richesse l'échappement (REpI) 25 comme étant la différence entre la consigne de richesse globale (Rtot) et de la consigne de richesse de cylindre (Roy,), lesdites consignes de richesse globale (Rtot) et de cylindre (Roy,) étant fournies par l'unité de contrôle 13. Selon une variante d'exécution du dispositif suivant l'invention, les moyens de détermination 17 calculent la consigne de richesse l'échappement (REpI) en fonction 30 de la consigne de richesse globale (Rtot) et de la mesure de la quantité d'oxygène à l'entrée de la ligne d'échappement 3, la quantité de carburant étant proportionnelle à la quantité d'oxygène, ladite mesure étant fournie par la sonde 12. La consigne de richesse à l'échappement (REP,) est alors convertie en consigne de débit à l'échappement (qEP,) par des moyens de conversion 18.
De manière avantageuse, le dispositif suivant l'invention comporte des moyens de correction 19 de la consigne de débit à l'échappement (qEP,) dits commande bas niveau en fonction de paramètres intrinsèques à l'injecteur additionnel 14 et/ou aux conditions de conversion catalytiques du piège à oxyde d'azote 7. Les paramètres intrinsèques à l'injecteur additionnel 14 consistent notamment 10 dans la vitesse volumique horaire dudit injecteur. Les conditions de conversion catalytique consistent par exemple dans la température des gaz d'échappement et/ou le débit de gaz à l'échappement. La consigne de débit à l'échappement (qEP,) corrigée pilote ainsi l'injection en carburant par l'injecteur additionnel 14 dans la ligne d'échappement 3 en boucle 15 ouverte. Il va de soi que l'injection en carburant de l'injecteur additionnel 14 pourra être piloté en boucle fermée sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Par ailleurs, le débit de réducteurs, c'est-à-dire de carburant, injecté dans les cylindres par le système de post-injection 15 est piloté en boucle ouverte, ou 20 éventuellement en boucle fermée, au moyen de la sonde 12 à oxygène proportionnelle positionnée en amont de l'injecteur additionnel 14. Selon une variante d'exécution du dispositif suivant l'invention, en référence à la figure 3, Le moteur 1 comporte de la même manière que précédemment un bloc moteur 2, une ligne d'échappement 3, un collecteur d'admission 4 et d'échappement 25 5, un turbocompresseur 6 muni d'une turbine 6a apte à entraîner un compresseur 6b, un piège à oxyde d'azote 7 ou Noxtrap et de manière optionnelle un filtre à particules 8 positionné en aval dudit piège à oxyde d'azote 7. La ligne d'échappement 3 comporte accessoirement un système de recirculation du gaz d'échappement communément appelé EGR 9 selon l'acronyme anglo-saxon 30 Exhaust Gaz Recirculation comportant une vanne dite EGR 10 et un dispositif de refroidissement des gaz 11.
Le dispositif se distingue du dispositif décrit précédemment par le fait qu'il ne comporte pas de sonde amont 12 positionnée sur la ligne d'échappement 3 en amont du piège à oxyde d'azote 7, mais une sonde aval 20 positionnée en aval du piège à oxyde d'azote 7, c'est-à-dire entre ledit piège à oxyde d'azote 7 et le filtre à particules 8 et délivrant une mesure de la teneur en oxygène dans le gaz d'échappement situé en aval dudit piège à oxyde d'azote 7. Ladite sonde aval 20 est connectée à l'unité de contrôle électronique 13 dite UCE qui est connectée à l'injecteur additionnel 14 positionné sur la ligne d'échappement 3 en amont du piège à oxyde d'azote 7 et en aval de la turbine 6a.
Cette unité de contrôle 13 est également connectée au système de post-injection 15 apte à délivrer du carburant dans les cylindres du moteur. Ladite unité de contrôle 13, en référence à la figure 4, est constituée d'un calculateur comportant des moyens de détermination 16 d'une part d'une consigne de richesse dite de cylindre (Rcyi) correspondant à la quantité de carburant injectée dans les cylindres du moteur par le système de post-injection 15 et d'autre part d'une consigne de richesse dite globale (Rtot) correspondant à la quantité de carburant injectée dans les cylindres du moteur par le système de post-injection 15 et à la quantité de carburant injectée dans la ligne d'échappement 3 par l'injecteur additionnel 14.
L'unité de contrôle 13 comporte également des moyens de détermination d'une consigne de richesse dite à l'échappement (REP,) 17 en fonction de la consigne de richesse globale (Rtot) et de la consigne de richesse de cylindre (Rcyi). Lesdits moyens de détermination 17 calculent alors la consigne de richesse l'échappement (REP,) comme étant la différence entre la consigne de richesse globale (Rtot) et de la consigne de richesse de cylindre (Rcyi) fournies par l'unité de contrôle 13. La consigne de richesse à l'échappement (REP,) est alors convertie en consigne de débit à l'échappement (qEP,) par des moyens de conversion 18. De manière avantageuse, le dispositif suivant l'invention comporte des moyens de correction 19 de la consigne de débit à l'échappement (qEP,) dits commande bas niveau en fonction de paramètres intrinsèques à l'injecteur additionnel 14 et/ou aux conditions de conversion catalytiques du piège à oxyde d'azote 7.
Io De la même manière que précédemment, les paramètres intrinsèques à l'injecteur additionnel 14 consistent notamment dans la vitesse volumique horaire dudit injecteur et les conditions de conversion catalytique consistent par exemple dans la température des gaz d'échappement et/ou le débit de gaz à l'échappement.
La consigne de débit à l'échappement (qEP,) corrigée pilote ainsi l'injection en carburant par l'injecteur additionnel 14 dans la ligne d'échappement 3 en boucle ouverte. Il va de soi que l'injection en carburant de l'injecteur additionnel 14 pourra être pilotée en boucle fermée sans pour autant sortir du cadre de l'invention.
Par ailleurs, le débit de réducteurs, c'est-à-dire de carburant, injecté dans les cylindres par le système de post-injection 15 est calculé par des moyens de correction 21 qui calculent la différence entre la richesse lue par la sonde aval 20 et la consigne de richesse cylindre (REP,) déterminée par les moyens de détermination 17. Lesdits moyens de correction 21 calculent ainsi la consigne de richesse cylindre (RCYL) qui est transmise au système de post-injection 15. Ainsi, contrairement à la variante d'exécution précédemment décrite, c'est l'injection principale réalisée par le système de post-injection 15 dans les cylindres du moteur qui régule la richesse globale. La quantité de carburant injectée par l'injecteur additionnel 14 n'est pas affectée par les variations de la consigne de richesse cylindre (RcvL) dues à l'erreur. Selon une variante d'exécution de l'unité de contrôle 13, en référence à la figure 5, cette dernière comporte de la même manière que précédemment des moyens de détermination 16 d'une part d'une consigne de richesse dite de cylindre (Rcyi) correspondant à la quantité de carburant injectée dans les cylindres du moteur par le système de post-injection 15 et d'autre part d'une consigne de richesse dite globale (Rtot) correspondant à la quantité de carburant injectée dans les cylindres du moteur par le système de post-injection 15 et à la quantité de carburant injectée dans la ligne d'échappement 3 par l'injecteur additionnel 14. L'unité de contrôle 13 comporte également des moyens de détermination d'une consigne de richesse dite à l'échappement (REP,) 17 en fonction de la consigne de richesse globale (Rtot) et de la consigne de richesse de cylindre (Rcyi). Lesdits moyens Il de détermination 17 calculent alors la consigne de richesse l'échappement (REP,) comme étant la différence entre la consigne de richesse globale (Rtot) et de la consigne de richesse de cylindre (Rcyi) fournies par l'unité de contrôle 13. Ladite unité de contrôle 13 comporte des moyens de correction 22 qui calculent une consigne de richesse à l'échappement (REP,) observée comme étant la différence entre la richesse lue par la sonde aval 20 et la consigne de richesse à l'échappement (REP,) déterminée par les moyens de détermination 17. Cette consigne de richesse à l'échappement (REP,) observée est alors convertie en consigne de débit à l'échappement (qEP,) par des moyens de conversion 18.
De manière avantageuse, le dispositif suivant l'invention comporte des moyens de correction 19 de la consigne de débit à l'échappement (qEP,) dits commande bas niveau en fonction de paramètres intrinsèques à l'injecteur additionnel 14 et/ou aux conditions de conversion catalytiques du piège à oxyde d'azote 7. De la même manière que précédemment, les paramètres intrinsèques à l'injecteur additionnel 14 consistent notamment dans la vitesse volumique horaire dudit injecteur et les conditions de conversion catalytique consistent par exemple dans la température des gaz d'échappement et/ou le débit de gaz à l'échappement. La consigne de débit à l'échappement (qEP,) corrigée pilote ainsi l'injection en carburant par l'injecteur additionnel 14 dans la ligne d'échappement 3 en boucle ouverte. Ainsi, c'est l'injection additionnelle réalisée par l'injecteur additionnell4 dans la ligne d'échappement 3 en amont du piège à oxyde d'azote 7 qui régule la richesse globale. La quantité de carburant injectée par le système de post-injection 15 dans les cylindres du moteur n'est pas affectée par les variations de la consigne de richesse à l'échappement (REP,) dues à l'erreur. Il va de soi que l'injection en carburant de l'injecteur additionnel 14 pourra être pilotée en boucle fermée sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Par ailleurs, l'unité de contrôle 13 comporte des moyens de conversion 23 de la consigne de richesse cylindre (RcvL) déterminée par les moyens de détermination 16 en une consigne de débit cylindre (gcYL).
Selon une dernière variante d'exécution du dispositif suivant l'invention, en référence à la figure 6, Le moteur 1 comporte de la même manière que précédemment un bloc moteur 2, une ligne d'échappement 3, un collecteur d'admission 4 et d'échappement 5, un turbocompresseur 6 muni d'une turbine 6a apte à entraîner un compresseur 6b, un piège à oxyde d'azote 7 ou Noxtrap et de manière optionnelle d'un filtre à particules 8 positionné en aval dudit piège à oxyde d'azote 7. La ligne d'échappement 3 comporte accessoirement un système de recirculation du gaz d'échappement communément appelé EGR 9 selon l'acronyme anglo-saxon Exhaust Gaz Recirculation comportant une vanne dite EGR 10 et un dispositif de refroidissement des gaz 11. Le dispositif se distingue des dispositifs décrits précédemment par le fait qu'il comporte une sonde amont 12 positionnée sur la ligne d'échappement 3 en amont du piège à oxyde d'azote 7 et une sonde aval 20 positionnée en aval du piège à oxyde d'azote 7, c'est-à-dire entre ledit piège à oxyde d'azote 7 et le filtre à particules 8 et délivrant une mesure de la teneur en oxygène dans le gaz d'échappement situé en amont et respectivement en aval dudit piège à oxyde d'azote 7. Lesdites sonde amont 12 et aval 20 sont connectées à l'unité de contrôle électronique 13 dite UCE qui est connectée à l'injecteur additionnel 14 positionné sur la ligne d'échappement 3 en amont du piège à oxyde d'azote 7 et en aval de la turbine 6a. Cette unité de contrôle 13 est également connectée au système de post-injection 15 apte à délivrer du carburant dans les cylindres du moteur. Ladite unité de contrôle 13, en référence à la figure 7, est constituée d'un calculateur comportant des moyens de détermination 16 d'une part d'une consigne de richesse dite de cylindre (Rcyi) correspondant à la quantité de carburant injectée dans les cylindres du moteur par le système de post-injection 15 et d'autre part d'une consigne de richesse dite globale (Rtot) correspondant à la quantité de carburant injectée dans les cylindres du moteur par le système de post-injection 15 et à la quantité de carburant injectée dans la ligne d'échappement 3 par l'injecteur additionnel 14.
L'unité de contrôle 13 comporte également des moyens de détermination d'une consigne de richesse dite à l'échappement (REP,) 17 en fonction de la consigne de richesse globale (Rtot) et de la consigne de richesse de cylindre (Roy,). Lesdits moyens de détermination 17 calculent alors la consigne de richesse à l'échappement (REP,) comme étant la différence entre la consigne de richesse globale (Rtot) et de la consigne de richesse de cylindre (Roy,) fournies par les moyens de détermination 16 de l'unité de contrôle 13 ou par la sonde amont 12. La consigne de richesse à l'échappement (REP,) est corrigée par un régulateur 24 qui consomme l'écart de boucle en richesse, c'est-à-dire qu'il calcule la différence entre la richesse globale (Rtot) fournie par les moyens de détermination 16 et la richesse lue par la sonde aval 20. Ce régulateur 24 peut être du type proportionnel et intégral calibré soit avec des constantes soit avec des variables déterminées par calcul à chaque instant en fonction des paramètres connus tels que le débit à l'échappement, le temps de séjour relatif au volume compris entre les sondes amont 12 et aval 20, et l'état du tampon d'oxygène de surface dans le piège à oxyde d'azote 7. La consigne de richesse à l'échappement (REP,) corrigée est alors convertie en consigne de débit à l'échappement (qEP,) par des moyens de conversion 18. De manière avantageuse, le dispositif suivant l'invention comporte des moyens de correction 19 de la consigne de débit à l'échappement (qEP,) dits commande bas niveau en fonction de paramètres intrinsèques à l'injecteur additionnel 14 et/ou aux conditions de conversion catalytiques du piège à oxyde d'azote 7. De la même manière que précédemment, les paramètres intrinsèques à l'injecteur additionnel 14 consistent notamment dans la vitesse volumique horaire dudit injecteur et les conditions de conversion catalytique consistent par exemple dans la température des gaz d'échappement et/ou le débit de gaz à l'échappement. La consigne de débit à l'échappement (qEP,) corrigée pilote ainsi l'injection en carburant par l'injecteur additionnel 14 dans la ligne d'échappement 3 en boucle ouverte.
Il va de soi que l'injection en carburant de l'injecteur additionnel 14 pourra être pilotée en boucle fermée sans pour autant sortir du cadre de l'invention.
Par ailleurs, le débit de réducteurs, c'est-à-dire de carburant, injecté dans les cylindres par le système de post-injection 15 est calculé par des moyens de correction qui calcul la différence entre la richesse lue par la sonde aval 20 et la consigne de richesse cylindre (REpI) déterminée par les moyens de détermination 17.
Lesdits moyens de correction 21 calculent ainsi la consigne de débit cylindre (gcYL) qui est transmise au système de post-injection 15. Enfin, il est bien évident que les exemples que l'on vient de donner ne sont que des illustrations particulières en aucun cas limitatives quant aux domaines d'application de l'invention.10

Claims (9)

REVENDICATIONS
1 - Procédé de commande de l'alimentation en carburant d'une ligne d'échappement (3) d'un moteur à combustion (2) comprenant au moins un piège à oxyde d'azote (7) et des moyens d'alimentation en carburant constitué d'au moins un système de post-injection (15) apte à délivrer du carburant dans les cylindres du moteur (2) et d'un injecteur dit additionnel (14) apte à délivrer du carburant dans la ligne d'échappement (3), caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes de : -détermination d'une part d'une consigne de richesse dite de cylindre (RCYL) correspondant à la quantité de carburant injectée dans les cylindres du moteur (2) par le système de post-injection (15) et d'autre part d'une consigne de richesse dite globale (Rror) correspondant à la quantité de carburant injectée dans les cylindres du moteur (2) par le système de post-injection (15) et dans la ligne d'échappement (3) par l'injecteur additionnel (14), - détermination d'une consigne de richesse dite à l'échappement (REP,) en fonction d'au moins la consigne de richesse globale (Rror), - conversion de la consigne de richesse à l'échappement (REP,) et/ou de la consigne de richesse de cylindre (RcyL) respectivement en consigne de débit à l'échappement (qEP,) et/ou en consigne de débit de cylindre (qcyL), et finalement - injection du débit de carburant correspondant à la consigne de débit à l'échappement (qEP,) par l'injecteur additionnel (14) et/ou du débit de carburant correspondant à la consigne de débit de cylindre (qcYL) par le système de post-injection (15) afin de réguler la richesse lors de la régénération en produits soufrés du piège à oxyde d'azote (7).
2 - Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comporte une étape additionnelle de correction de la consigne de débit à l'échappement (qEP,) en fonction de paramètres intrinsèques à l'injecteur additionnel (14) et/ou aux conditions de conversion catalytiques.
3 - Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que les paramètres intrinsèques à l'injecteur additionnel (14) consistent dans la vitesse volumique horaire de l'injecteur.
4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que les conditions de conversion catalytique consistent dans la température des gaz d'échappement et/ou le débit de gaz à l'échappement.
5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce la consigne de richesse de cylindre (RcyL) est déterminée par la mesure de la quantité d'oxygène à la sortie des cylindres du moteur (2) et/ou à l'entrée de la ligne d'échappement (3), en amont du piège à oxyde d'azote (7), la quantité de carburant étant proportionnelle à la quantité d'oxygène.
6 - Dispositif de commande de l'alimentation en carburant d'une ligne d'échappement (3) d'un moteur à combustion (2) comprenant au moins un piège à oxyde d'azote (7) et des moyens d'alimentation en carburant constitué d'au moins un système de post-injection (15) apte à délivrer du carburant dans les cylindres du moteur (2) et d'un injecteur dit additionnel (14) apte à délivrer du carburant dans la ligne d'échappement (3), ledit système de post-injection (15) et l'injecteur additionnel (14) étant pilotés par une unité de pilotage (13), caractérisé en ce qu'il comporte au moins des moyens de détermination (16) d'une part d'une consigne de richesse dite de cylindre (RcyL) correspondant à la quantité de carburant injectée dans les cylindres du moteur (2) par le système de post-injection (15) et d'autre part d'une consigne de richesse dite globale (Rror) correspondant à la quantité de carburant injectée dans les cylindres du moteur (2) par le système de post-injection (15) et dans la ligne d'échappement (3) par l'injecteur additionnel (14), des moyens de détermination (17) d'une consigne de richesse dite à l'échappement (REP,) en fonction d'au moins la consigne de richesse globale (Rror), des moyens de conversion (18,23) de la consigne de richesse à l'échappement (REP,) et/ou de la consigne de richesse de cylindre (RcyL) respectivement en consigne de débit à l'échappement (qEP,) et/ou en consigne de débit de cylindre (qcyL), de manière à injecter un débit de carburant correspondant à la consigne de débit à l'échappement (qEP,) par l'injecteur additionnel (14) et/ou un débit de carburant correspondant à la consigne de débit de cylindre(gcYL) par le système de post-injection (15) afin de réguler la richesse lors de la régénération en produits soufrés du piège à oxyde d'azote (7).
7 - Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de correction (19) de la consigne de débit à l'échappement (qEP,) en fonction de paramètres intrinsèques à l'injecteur additionnel (14) et/ou aux conditions de conversion catalytiques du piège à oxyde d'azote (7).
8 - Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que les paramètres intrinsèques à l'injecteur additionnel (14) consistent dans la vitesse volumique horaire dudit injecteur (14). Io
9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8 caractérisé en ce que les conditions de conversion catalytique consistent dans la température des gaz d'échappement et/ou le débit de gaz à l'échappement. - Moteur à combustion interne muni d'une ligne d'échappement (3) comprenant un piège à oxyde d'azote (7) et comportant un dispositif de commande 15 de l'alimentation en carburant selon l'une quelconque des revendications 6 à 9.
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