FR2834531A1 - Appareil de determination de degradation pour un appareil de traitement des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne, et procede de determination de degradation - Google Patents

Abstract

En liaison avec les caractéristiques d'un catalyseur de NOx présentant une tendance de réduction de la capacité d'activation de catalyseur et une tendance d'augmentation de la température d'activation d'agent de réduction conformément à la dégradation du catalyseur, du carburant est ajouté en tant qu'agent de réduction au catalyseur de NOx en ajoutant le carburant dans les gaz d'échappement via une buse d'injection de carburant à condition que le moteur soit arrêté. Ensuite, le temps s'écoulant jusqu'à ce que la température du catalyseur de NOx atteigne une température prédéterminée après élévation est mesuré. Si le temps mesuré est plus court qu'un temps d'activation escompté, il est déterminé que le catalyseur est dégradé.

Description

fermeture du second châssis (5).

APPAREIL DE DETERMINATION DE DEGRADATION POUR UN APPAREIL

DE TRAITEMENT DES GAZ D'ECHAPPEMENT D'UN MOTEUR A

COMBUSTION INTERNE, ET PROCEDE DE DETERMINATION DE

DEGRADATION

L' invention se rapporte à un appareil de détermination de dégradat ion et à un procédé de déterminat ion de dégradat ion pour un appare i l de trai tement de s gaz

d'échappement d'un moteur à combustion interne.

Parmi les catalyseurs destinés à supprimer les monoxydes d'azote (NOx) des gaz d'échappement, il existe un catalyseur de NOx du type à réductionstockage qui absorbe les NOx pendant un état de concentration excessive en oxygène (pauvre en carburant), et qui libère les NOx stockés lorsqu'un état de faible concentration en oxygène (riche en carburant) est amené en ajoutant du carburant en tant qu' agent de réduction dans les gaz d'échappement, de sorte que les NOx libérés réagissent avec le carburant (HC) sur un catalyseur activé (platine (Pt) ou analogues), et

réduits en N2, qui sont relâchés dans l'air extérieur.

Le catalyseur de NOx comprend un absorbant de NOx qui absorbe les NOx provenant des gaz d'échappement pendant un état pauvre des gaz d'échappement, et libère les NOx pendant un état riche des gaz d'échappement, et un catalyseur en métal noble qui est activé par le carburant comme agent de réduction de façon à faciliter les réactions

de réduction par oxydation entre les NOx et le carburant.

Le catalyseur de NOx traite les gaz d'échappement par une combinaison de la fonction de libération de stockage de NOx

et la fonction d' activation.

En conséquence, des facteurs pour la dégradation du catalyseur de NOx comprennent la dégradat ion de la fonct ion de libération-absorption de l'absorbant de NOx et la dégradation de la fonction d' activation du catalyseur en métal noble. Des exemples de causes de dégradation du catalyseur de NOx sont une réduction de la capacité de stockage de NOx en raison de l' intoxication au soufre (S), une réduction de l' activation du catalyseur en métal nable en raison du frittage, etc.. Des exemples du procédé de détermination du dogré de dégradation du catalyseur précédemment mentionné comprennent un procédé tel que décrit dans la publication de demande de brevet japonais en attente d'examen N 03 232644 dans lequel le degré de dégradation d'un catalyseur est déterminé à partir du temps écoulé entre le changement d'aLmosphère du catalyseur vers un état riche de facon à amener la libération des NOx depuis le catalyseur et l'achèvement de la libération des NOx (lorsque le niveau de sortie d'un capteur de rapport air-carburant atteint un niveau de sortie correspondant à un rapport air-carburant riche), un procédé tel que décrit dans la publication de

demande de brevet japonais en attente d'examen N 2000-

104536 dans lequel la dégradation du catalyseur est déterminée sur la base d'un signal provenant d'un capteur de NOx prévu en aval d'un catalyseur (un chronogramme du signal de capteur de NOx, le gradient de la concentration en NOx dans le chronogramme, et le temps d'un processus de régénération de catalyseur), un procédé tel que décrit dans la publication de la demande de brevet japonais en attente d'examen N ll- 229859 dans lequel, en utilisant un capteur de température prévu sur le catalyseur de NOx et un capteur de NOx prévu en aval du catalyseur, la dogradation du catalyseur est détermince sur la base des états de suppression de NOx au moment d'un fonctionnement à haute température du catalyseur de NOx et au moment du fonctionnement à basse température de celui-ci correspondant aux informations dépendantes du temps à partir du capteur de température comme moyen de spécification de température et à partir du capteur de NOx, un procédé tel que décrit dans la publication de demande de brevet japonais en attente d'examen NO7-208151 dans lequel, en utilisant un capteur de NOx prévu en aval du catalyseur de NOx, il est déterminé que le catalyseur s'est dégradé si le temps s'écoulant depuis l'achèvement de la libération des NOx du catalyseur jusqu'à la valeur délivrée en sortie conformément à la concentration en NOx détectée par le capteur de NOx s'élève à une valeur prédétermince est

inférieur ou égal à un temps prédéterminé, etc..

Dans tous les procédés mentionnés ci-dessus, la concentration en NOx ou oxygène (02) OU analogues dans les gaz d'échappement est mesurée, et la dégradation du catalyseur est déterminée à partir de la valeur de concentration. Afin de mesurer la concentration des gaz d'échappement mentionnés ci-dessus, il est nocessaire que les gaz autour du capteur de mesure cTrculent. Si les gaz ne circulent pas, la valeur obtenue par l'intermédiaire de la mesure par le capteur indique simplement la concentration des échappements autour du capteur, mais n'indique pas nécessairement la concentration d'une aLmosphère du catalyseur prévu en amont du capteur, ni la concentration des gaz d'échappement évacués du moteur à combustion interne. En conséquence, afin de réaliser un procédé de détermination de dégradation de catalyseur tel que mentionné ci-dessus, il est nécessaire que le moteur à combustion interne soit en fonctionnement, et évacue les gaz d'échappement, et en conséquence, que les gaz

d'échappement cTrculent.

Bien que le moteur à combustion interne soit en fonctionnement, diverses conditions concernant les gaz d'échappement telles que la température, la concentration,

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la vitesse d'6coulemenL, la quantit d'6coulement de ceux-

ci, etc., varient en fonction de la charge du moteur combustion interne, de la vitesse de rotation de celui-ci, etc.. Puisque chacun des procds de dgradation de catalyeur mentionnAs ci-dessus ettectue une dAtermination concernant la dgradation du catalyGeur pendant le tonctionnement du moteur, il est nAcessaire de prendre en cons idAraL ion le s changement s de diverse s condit ions qui surviennent en tonction de l'Atat de tonctionnement du

moteur combustico interne.

Fu Agard au procAdA 4ui dAtermine la dgradaLion d'un catalyseur en utilisat un capLeur de NO, qui dAtecte la concentration en NOx, un capteur de NO prcision de mequre Aleve pour la dAtermination de la dgradation n'est pas prAvu pour une utilisatiop pratique. En consquence, si un tel capteur de NOx est rdellement utilisA pour dAterminer la dgradation du catalyeur, il en rAulte un ^, ,.

couL tre eleve, ou une talble prAcision de d6LerminaLion.

C'est un but de la prAsente invenLion de permetLre une dALermination avec une grande prcision de la dgradaLion de la capaciLA d LaiLemenL des NOx d'un caLalyeur indApendammenL de la p><cision de JLerminaLion de la

concentration des ai d'Achappement.

Un premier aspect de l' invention est un procAdA de dAtermination de dgradation pour un appareil de traiLement des gaz d'6chappement destinA dAterminer la dgradation de 1' appareil de LaiLemenL des gaz d'6chapemenL, comprenant les Atapes consistant: aj outer un agent de rAduction l'appareil de LaiLemenL des gaz d'6chappemenL de tagon chauEter l'appareil de LaILemenL des ga d'6chappement 'il eGt dAtecLA qu'un moteur CombustiOn interne est sur le point de G 'arrAter alors que le moLeur combustion interne eGL en tonctionnement et l'appareil de traiLement de ga

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d'échappement prévu dans le passage d'échappement du moteur à combustion interne peut être activé en ajoutant un agent de réduction; mesurer un temps s'écoulant à partir de l'ajout de l' agent de réduction jusqu'à ce qu'une température de l' appareil de traitement des gaz d'échappement diminue à une température prédéterminée; et déterminer que l'appareil de traitement des gaz d'échappement ne s'est pas dégradé si le temps mesuré est plus long qu'un temps prédéterminé, et déterminer que l'appareil de traitement des gaz d'échappement s' est dégradé si le temps mesuré est plus

court qu'un temps prédéterminé.

Af in de réul iser ce procédé de déterminat ion de dégradation, un appareil de détermination de dégradation pour un appareil de traitement des gaz d'échappement est utilisé qui comprend: un appareil de traitement des gaz d'échappement qui est prévu dans un passage d'échappement de moteur à combustion interne et qui peut être activé en ajoutant un agent de réduction; un moyen d'ajout d' agent de réduction destiné à ajouter l' agent de réduction dans l'appareil de traitement des gaz d'échappement à condition que le moteur à combustion interne s'arrête à partir d'un état de f onct ionnement; un moyen de me sure de température de l'appareil de traitement des gaz d'échappement prévu dans l'appareil de traitement des gaz d'échappement destiné à mesurer une température de l'appareil de traitement des gaz d'échappement; un moyen de mesure du temps mis pour atteindre une température destiné à mesurer un temps s'écoulant à partir d'un point dans le temps o l' agent de réduction est ajouté par le moyen d'ajout d' agent de réduction jusqu'à un point dans le temps o la température de l'appareil de traitement des gaz d'échappement diminue à une température prédéterminée après une élévation due à l'ajout de l' agent de réduction; et un moyen de détermination de dégradation destiné à déterminer que l'appareil de traitement des gaz d'échappement ne s'est pas dégradé si le temps mesuré par le moyen de mesure du temps mis pour atteindre une température est plus long qu'un temps prédéterminé, et destiné à déterminer que l'appareil de traitement des gaz d'échappement est dégradé si le temps mesuré par le moyen de mesure du temps mis pour atteindre

une température est plus court qu'un temps prédéterminé.

C'est-à-dire que dans le procédé et l'appareil, il est déterminé si le catalyseur est dégradé de la manière suivante. Simultanément avec la détection du fait que le moteur à combustion interne soit sur le point de s'arrêter, le carburant est ajouté à l'appareil de traitement des gaz d'échappement muni du catalyseur. En raison du carburant ajouté, la température du catalyseur, c'est-à-dire, la température de l'appareil de traitement des gaz

d'échappement, est élevée de façon à activer le catalyseur.

Un temps s'écoulant jusqu'à ce que la température du catalyseur diminue à une température prédéterminée à laquelle l 'activation du catalyseur s'arrête est mesuré. Le temps à partir de l'ajout de carburant jusqu'à ce que la température prédétermince soit atteinte est comparé à un temps qui s'écoule à partir de l'ajout du carburant à un catalyseur non dégradé de manière similaire jusqu'à ce que la température du catalyseur diminue à une température prédéterminée après l'élévation de température due à l'ajout de carburant. Sur la base du résultat de la

comparaison, il est déterminé si le catalyseur est dégradé.

La température prédéterminée mentionnée ci-dessus est une température à laquelle l 'activation d'un catalyseur pur du même type que le catalyseur prévu dans l'appareil de traitement des gaz d'échappement s'arrête en raison d'une chute de la température après que la température ait été élevée à une température qui permet l' activation du

catalyseur pur.

Puisque la commande de détermination de dogradation de catalyseur est réalisée après que le moteur à combustion interne ait été arrêté, il devient possible d'effectuer la déterminat ion de dégradat ion dans des conditions cohérentes sans être affecté par diverses conditions produites au -niveau du moteur à combustion interne. De plus, puisqu'il n'est pas nocessaire de mesurer la concentration des gaz d'échappement pour la détermination de la dégradation du catalyseur, il n' est pas nocessaire d' utiliser un capteur

de concentration des gaz d'échappement à haute précision.

Bien que dans le premier aspect, le critère utilisé pour la détermination de la dogradation soit la durée du temps d'élévation de la température du catalyseur en raison d'une réaction de réduction-oxydation du carburant ajouté au catalyseur, il est possible de mesurer directement la température du catalyseur en utilisant, par exemple, un thermacouple ou analogues, comme moyen de détermination du temps d' augmentation de la température du catalyseur. En conséquence, il devient possible de mesurer la température du catalyseur dans un état dans lequel le moteur à combustion interne a été arrêté et dans lequel les gaz ne circulent pas. En mesurant la température du catalyseur, il existe un cas dans lequel la température du catalyseur ne peut pas être directement mesurée. Dans ce cas, il est possible de mesurer la température des gaz déchappement qui circulent hors du catalyseur en utilisant un moyen de mesure de température prévu du côté aval du catalyseur, et d'utiliser la température mesurée indirectement comme

température de catalyseur.

Une condition de réduction du premier aspect en pratique est possible. C'est-à-dire que si la température de l'appareil de traitement des gaz d'échappement est inférieure ou égale à une température d' activation de l' agent de réduction à laquelle l 'activation est amenée en ajoutant l' agent de réduction, l'ajout de l' agent de réduction dans l'appareil de traitement des gaz d'échappement

est évité malgré l'arrêt du moteur à combustion interne.

Une autre condition est également possible. C'est-à dire que l'appareil de traitement des gaz d'échappement comprend de plus un moyen de me sure de température de s gaz d'échappement prévu en amont de l' appareil de traitement des gaz d'échappement destiné à mesurer la température d'entrée des gaz déchappement qui circulent dans l'appareil de traitement des gaz d'échappement, et si la température de l'appareil de traitement des gaz d'échappement est plus élevée que la température des gaz d'échappement entrants, l'ajout de l' agent de réduction dans l' appareil de traitement des gaz d'échappement est évité malgré l'arrét du moteur à

combustion interne.

Dans le premier mode de réalisation, le carburant en tant qu' agent de réduction est ajouté au catalyseur, et une

élévation de température du catalyseur est mesurée.

Toutefois, si la température du catalyseur est inférieure ou égale à la température d'activation de l' agent de réduction à laquelle une réaction d'élévation de température est provoquée en ajoutant le carburant, le carDurant ajouté reste déposé sur le catalyseur, de sorte que la déterminat ion de la dégradat ion du catalyseur ne peut pas être effectuée. Si la température de l'appareil de traitement des gaz d'échappement est supérieure à la température des gaz d'échappement qui circulent dans l'appareil de traitement des gaz d'échappement, cela signifie qu'une réaction d'élévation de température par le carDurant est en cours sur le catalyseur dans l'appareil de traitement des gaz d'échappement. En conséquence, si pendant cet état, le temps d'élévation de température du catalyseur se produisant après l'ajout du carDurant est mesuré, une mesure précise du temps est impossible du fait que du carburant existe avant l'ajout du carburant. En conséquence, il est possible d'éviter la commande du

premier aspect dans les conditions mentionnées ci-dessus.

L'appareil de traitement des gaz d'échappement peut de plus comprendre une fonction de réduction-stockage consistant à stocker un oxyde d'azote présent dans les gaz d'échappement dans un corps principal de l'appareil de traitement des gaz d'échappement si les gaz d'échappement entrants sont dans un état de concentration excessive en oxygène, et consistant à libérer et à réduire l'oxyde d'azote stocké dans le corps principal si les gaz d'échappement entrants sont dans un état de concentration faible en oxygène, et le moyen d'estimation de stockage destiné à estimer une quantité de stockage de l'oxyde d'azote. Dans cette construction, si la quantité de stockage l'oxyde d'azote est estimée inférieure ou égale à une quantité prédéterminée par le moyen d'estimation de stockage, l'ajout de l' agent de réduction dans l'appareil de traitement des gaz d'échappement est évité malgré l'arrêt

du moteur à combustion interne.

Le catalyseur comporte un absorbant de NOx qui stocke et libère les NOx selon l'atmosphère ambiante. En conséquence, il est proposé un moyen destiné à élever la température en raison de la chaleur générée par l'intermédiaire des réactions de réduction-oxydation du carburant ajouté avec les NOx libérés de l'absorbant de NOx. Toutefois, si au moment de la détermination de la dégradation après que le moteur à combustion interne ait été arrêté, le stockage des NOx dans l'absorbant de NOx est inférieur ou égal à une quantité requise pour des réactions suffisantes avec la quantité de carburant ajouté, la

capacité d'élévation de température du catalyseur diminue.

Ceci a pour résultat qu'il devient impossible de déterminer si une chute de température est provoquée par la dégradation du catalyseur ou par des réactions de réduction-oxydation insuffisantes. En conséquence, il est approprié d'estimer la quantité de stockage de NOx via le moyen d'estimation de stockage de NOx, et d'éviter l'ajout de l' agent de réduction dans l'appareil de traltement des gaz d'échappement si la quantité estimée de stockage est

inférieure ou égale à une quantité prédéterminée.

En conséquence, il devient possible d'accomplir la détermination de la dégradation du catalyseur indépendamment des variations de la quantité d'écoulement des gaz d'échappement, de la concentration des gaz d'échappement, etc., provoquées en fonction de l'état de

fonctionnement du moteur à combustion interne.

Dans le deuxième aspect de l 'invention, la dégradation est déterminée par un procédé de détermination de dégradation pour un appareil de traitement des gaz d'échappement qui comprend les étapes consistant à: aj outer un carburant à un catalyseur prévu à l'intérieur d'un appareil de traitement des gaz d'échappement prévu dans un système d'échappement d'un moteur à combustion interne lorsqu'une température du catalyseur devient égale ou supérieure à une température à laquelle une réaction de réduction-oxydation commence sur un catalyseur non dégradé; me surer une température de catalyseur et une température de gaz d'échappement côté amont au niveau d'un côté amont du catalyseur; et déterminer un état de dégradation de l'appareil de traitement des gaz d'échappement sur la base d'une différence de température entre la température des gaz d'échappement côté amont et la

température du catalyseur.

Afin de réaliser le procédé de détermination de dégradation décrit cidessus, un appareil de détermination de dégradat ion pour un appare i l de traitement de s gaz d'échappement comprend: un catalyseur prévu dans un passage d'échappement d'un moteur à combustion interne destiné à traiter les gaz d'échappement évacués du moteur à combustion interne; un moyen de mesure de température des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur destiné à mesurer une température des gaz d'échappement entrants qui circulent dans le catalyseur; un moyen de mesure de température de catalyseur destiné à mesurer une température de catalyseur du catalyseur; un moyen d'ajout d' agent de réduction destiné à aj outer un agent de réduction dans le catalyseur; un moyen de détection de température différentielle destiné à détecter une différence de température de catalyseur par rapport à la température des gaz d'échappement entrants se produisant lorsque l' agent de réduction est ajouté dans le catalyseur par le moyen d'ajout d' agent de réduction; et un moyen de détermination de dégradation destiné à déterminer que le catalyseur s'est dégradé si l'une parmi une condition résidant en ce que la température des gaz d'échappement entrants détectés lorsqu'une différence de température se produit est détectée par un moyen de détection de température différentielle est supérieure à une température prédéterminée, et une condition qui réside en ce la différence de température détectée par le moyen de détection de température différentielle est inférieure à

une différence de température prédéterminée est remplie.

De plus, le moyen d'ajout d' agent de réduction peut réaliser l'ajout de l' agent de réduction lorsque la i température du catalyseur atteint une température de référence qui est établie à une température à laquelle une réact ion de réduct ion-oxydat ion commence sur un cata lyseur

non dégradé.

Les composants des gaz d'échappement, tels que les HC, CO et NOx, subissent les résations de réduction-oxydation sur le catalyseur, et en conséquence, se transforment en

H2O, CO2, N2, etc., qui sont relâchés dans l'air extérieur.

La température (température de réchanffage) à laquelle le catalyseur est activé de sorte que les réactions de réduction-oxydation des HC, CO et NOx commencent sur le

catalyseur s'élève à mesure que le catalyseur se dégrade.

Un catalyseur dégradé possède une capacité de stockage et libération des NOx détériorce. En conséquence, la quantité de NOx qui réagit avec l' agent de réduction sur le catalyseur par unité de temps diminue également à mesure que le catalyseur se dégrade. C'est-à-dire que la quantité des résctions de réduction-oxydation diminue. Avec la diminution des réactions de réduction-oxydation, la quantité d'élévation de la température du catalyseur provoquée par la résction de chaleur produite par les résetions de réduction-oxyda-tion, c'est-à-dire la différence entre la température du catalyseur et la température des gaz d'échappement entrants dans le

2S catalyseur, diminue également.

Le procédé de détermination de dégradation utilise cette caractéristique. C'est-à-dire que la température de réchauffage d'un catalyseur non dégradé est établie comme température de détermination prédéterminée, et l' agent de réduction est ajouté au catalyseur intéressé par la déterminat ion de dégradat ion lorsque la température de détermination est atteinte. Sur la base du degré d'une réaction d'élévation de température provoquce par l'ajout de l' agent de réduction, l'état de dégradation du

catalyseur est déterminé.

Si au moment de l'ajout du carburant dans le passage d'échappement du moteur à combustion interne, la température du catalyseur est inférieure ou égale à une température d' activation à laquelle une réaction de réduction-oxydation démarre sur le catalyseur, et en conséquence, une réaction d'élévation de température n'est pas provoquée, l'appareil de traitement des gaz d'échappement comportant le catalyseur est simplement une partie du passage d'échappement. Pendant cet état, la température du catalyseur et la température des gaz d'échappement en amont du catalyseur sont égales. En conséquence, si le carburant est ajouté à la température d' activation ou au-dessous de celle-ci, le carburant ajouté se dépose sur le catalyseur, ou est relâché dans l'air extérieur. En conséquence, si l'ajout du carburant est réalisé au point dans le temps o la température du catalyseur soumis à la détermination de dégradation s'élève à la température à laquelle la réaction de réduction-oxydation démarre sur le catalyseur non dégradé ou au-dessus de celle-ci, la détermination

concernant la dégradation du catalyseur peut être réalisée.

En ce qui concerne le moyen de mesure de température des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur et le moyen de mesure de température du catalyseur, des exemples de procédé de me sure comprennent un procédé dans lequel la température des gaz d'échappement et la température du catalyseur sont directement mesurées via un thermocouple ou analogues. En particulier, pour ce qui concerne la température du catalyseur, un procédé de mesure dans lequel la température des gaz d'échappement en aval du catalyseur est mesurée, et la température mesurée est considérée comme

une température de catalyseur, peut être cité en exemple.

Concernant le moyen de détection de température différentielle, il est possible d'utiliser un procédé dans lequel des signaux détectés sur la base des températures détectée s par le moyen de me sure de température des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur et le moyen de mesure de température de catalyseur sont traités par une ECU (unité de commande électronique), et des gaz déchappement au niveau desquels une: différence de

température (At) se produit sont détectés.

L'appareil de traitement des gaz d'échappement peut de plus comprendre une fonction de réduction-stockage consistant à stocker l'oxyde d'azote présent dans les gaz d'échappement dans un corps principal de l'appareil de traitement des gaz d'échappement si les gaz d'échappement entrants sont dans un état de concentration excessive en oxygène, et consistant à libérer et à réduire l'oxyde d'azote stocké dans le corps principal si les gaz d'échappement entrants sont dans un état de concentration faible en oxygène, et le moyen d' estimation de stockage

destiné à estimer une quantité de stockage d'oxyde d'azote.

Dans cette construction, si la quantité de stockage d'oxyde d'azote est estimée inférieure ou égale à une quantité prédéterminée par le moyen d' estimation de stockage, l'ajout de l' agent de réduction par le moyen d'ajout

d' agent de réduction est évité.

Dans le catalyseur de NOx, un support est chargé avec un absorbant de NOx qui stocke et libère les NOx en fonction de l'atmosphère ambiante, et un métal noble qui facilite les réactions entre les NOx libérés et l' agent de réduction. En conséquence, le catalyseur est chauffé par une réaction de chauffage produite par l'intermédiaire des réactions de réductionoxydation entre le carburant ajouté et les NOx libérés de l'absorbant de NOx sur le métal noble. En utilisant cette réaction d'élévation de température, la détermination concernant la dégradation du catalyseur de NOx est réalisée. Afin de réaliser la détermination de dégradation du catalyseur de NOx par le procédé mentionné ci-dessus, il est nécessaire qu'une quantité de NOx nécessaire pour la détermination de la dégradation soit stockée dans le catalyseur de NOx, et que les NOX stockés soient libérés lorsqu'une réaction entre les NOx et l' agent de réduction doit être provoquée pour la détermination de la dégradation. En conséquence, si la quantité de NOx stockés dans le catalyseur de NOx est estimée inférieure ou égale à une quantité nécessaire pour la détermination de la dégradation, il est possible d'éviter l'ajout de l' agent de réduction au catalyseur de NOx prévu à l'intérieur de l'appareil de traitement des gaz d'échappement, c'est-a-dire, d'éviter l'exécution de la

détermination de la dégradation.

Parmi le s procédé s de déterminat ion de dégradat ion mentionnés cidessus, le procédé de détermination de dégradation de catalyseur basé sur la différence entre les valeurs-maximales de At nécessite la quantité de stockage de NOx, c'est-a-dire, la réaction d'élévation de

température sur la base de la réaction de réduction-

oxydation entre les NOX et l' agent de réduction. En conséquence, la quantité de stockage de NOx nécessaires pour ce procédé de détermination est utilisée comme la quantité estimée précédemment mentionnée de stockage de NOx, les autres procédés de détermination peuvent également êtreréalisés. Pour ce qui concerne le moyen d'estimation de stockage, il est possible d'utiliser, par exemple, un procédé dans lequel la quantité de stockage de NOx nécessaire dans le cas d'un catalyseur pur jusqu'à ce qu'une valeur maximale de At soit produite alors que l'état

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de charge du moteur à combustion interne, la quantité de carburant ajouté dans une chambre de combustion, la température des gaz d'échappement, le temps nocessaire pour le stockage des NOx, etc. sont connus, soit calculée au préalable, et soit mémorisée dans l'ECU comme carte de stockage de NOx, et dans lequel, en se référant à cette carte, une quantité minimale de stockage de NOx requise pour un catalyseur dont on cherche à déterminer la dégradation est estimée, et la valeur estimée est délivrée

comme quantité de stockage de NOx.

Le résumé du concept sous-jacent aux aspects décrits ci-dessus est le suivant: le degré de dégradation de l'appareil de traitement des gaz d'échappement est déterminé en utilisant le fait que l'appareil de traitement des gaz d'échappement est activé, c'est-à-diremonte en température, lorsqu'un agent de réduction est ajouté. La caractéristique de la réponse de température de l' appareil de traitement des gaz d'échappement est évaluée en utilisant un paramètre détecté unique qui décrit la réponse de température. Le paramètre peut être le temps jusqu'à ce que l'appareil de traitement des gaz d'échappement atteigne une température spécifique ou la température lorsque l' appareil de traitement des gaz d'échappement atteint une température de réchauffage. Ce qui précède et d'autres buts, caractéristiques et avantages de l' invention deviendront apparents à partir de

la description suivante des modes de réalisation préférés

en référant aux dessins annexés, sur lesquels des références numériques identiques sont utilisées pour représenter des éléments identiques, et sur lesquels: La figure 1 est un schéma simplifié illustrant un système de moteur diesel conformément à un premier mode de réalisation de l' invention; La figure 2 est un schéma concepLuel illustrant des constructions autour d'une ECU conformément au premier mode de réalisation; La figure 3 est un schéma conceptuel en coupe d'un boîtier de catalyseur dans le premier mode de réalisation; La figure 4 est un graphique indlquant le temps d'élévation de la température du catalyseur et les références de détermination de celui-ci dans le premier mode de réalisation; La figure 5 montre une carte A qui indique la quantité de carburant ajouté dans le premier mode de réalisation; La figure 6 montre une carte B qui indique le temps d' activation attendu dans le premier mode de réalisation; La figure 7 est un organigramme illustrant une commande de détermination de dogradation de catalyseur dans le premier mode de réalisation i La figure 8 est un schéma simplifié illustrant un système de moteur diesel conformément à un deuxième mode de réalisation de l' invention; La figure 9 est un schéma conceptuel illustrant une construction autour d'une ECU conformément au deuxième mode de réalisation; La figure 10 est un graphique indiquant la relation entre la température de réchauffage et la température du catalyseur dans le deuxième mode de réalisation; La figure 11 est un graphique indiquant la relation entre la différence de température At et la dégradation du catalyseur dans le deuxième mode de réalisation; et La figure 12 est un organigramme illustrant une commande de détermination de dégradation dans le deuxième

mode de réalisation.

Un premier mode de réalisation dans lequel l'appareil de détermination de dégradation et le procédé de détermination de dégradation pour l'appareil de traitement des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne sont appliqués à un système de moteur diesel seront décrits ci dessous. En se référant à la figure 1, un moteur à combustion interne (que l'on appellera simplement par la suite moteur") 1 est un système de moteur diesel à quatre cylindres en ligne qui comprend un système d'alimentation en carburant 10, des chambres de combustion 20, un système d'admission 30, un système d'échappement 40, etc., comme parties majeures. Une construction du système de moteur

diesel sera ensuite décrite.

Le système d'alimentation en carburant 10 comprend une pompe d'alimentation 11, une chambre d'accumulation de pression (rampe commune) 12, des soupapes d' injection de carburant 13, une soupape d'arrêt 14, une buse d'ajout de carburant 17, un passage de carburant de moteur P1, un

passage de carburant d'ajout P2, etc..

La pompe d'alimentation 11 augmente la pression du carburant pompé d'un réservoir de carburant (non représenté), et déIivre le carDurant sous pression à la

rampe commune 12 via le passage de carburant du moteur P1.

La rampe commune 12 réalise la fonction consistant à maintenir une pression de carburant sous haute pression prédéterminée délivré de la pompe d'alimentation 11 (fonction d'accumulation de pression), et répartit le carburant sous pression vers les soupapes d'injection de carburant 13. Chaque soupape d' injection de carburant 13 est une soupape électromagnétique qui contient un solénoïde électromagnétique (non représenté). Chaque soupape d' injection de carburant 13 est ouverte de manière appropriée pour injecter le carburant dans l'une des

chambres de combustion 20 correspondante.

La pompe d'ailmentation 11 dAlivre une partie du carburant pompA du rAservoir de carburant la buse d'ajout de carDurant 17 via le passage de carburant ajout P2. La soupape d'arrAt 14 est prAvue sur le passage de carburant ajout P2 partir de la pompe d'alimentation 11 vers la buse d'ajout de carburant 17. En cas d'urgence, la soupape d'arrAt 14 ferme le passage de carburant ajout P2 pour arrAter l' alimentation en carDurant. La buse d' ajout de carburant 17 est une soupape AlectromagnAtique similaire aux soupapes d' injection de carDurant 11. La buse d'ajout de carburant 17 ajoute le carEurant comme aget de

rAduction dans le systme d'4chappement 40 par injection.

Le systAme d'admission 30 torme un passage d' air d' admission dlivrA dans les chambres de combustion 20 (passage d'admission). Par ailleurs, le systAme d'Achappement 40 forme un passage des gaz d'4chappement AvacuAs des chambres de combustion 20 (passage d'Achappment). Le mteur 1 est de plus muni d'un compresseur volumAtrique bien connu (turbocompresseur) 50. Le turbocompresseur 50 comporte une roue de turDine 52 t un compresseur 53 qui sont interconnects par un arbrd 51. Le compresseur 53 est exposA l 'air d' admission dans le systAme d'admission 30. La roue de turbine 52 est expose aux gaz d'4chappement dans le systAme d'chappement 40. Le turbocompresseur ainsi construit 50 accomplit un effet d'AlAvation de pression d'admission (effet de compression volumAtrique) en faisant tourner le compresseur 53 en utilisant les courants d'Achappement (pression

d'Achappement) requs par la roue de turUine 52.

Dans le systme d'admission 30, un retroidisseur intermdiaire 31 est prAvu en aval du turbocompresseur 50, et refroidit par force l'air d'admission chauff en raison i de la compression volumétrique. Un papillon des gaz 32 prévu encore en aval du refroidisseur intermédiaire 31 est un papillon d'ouverture et de fermeture commandé de façon électronique dont l'ouverture peut être ajustée en continu ou de manière pas à pas. Le papillon des gaz 32 réalise la fonction de réduction de la zone de passage du passage d' admission pour ajuster (réduire) l'alimentation en air

d'admission dans une condition prédéterminée.

Le moteur 1 est également muni d'un passage de recTrculation des gaz d'échappement (passage EGR) 60 qui contourne un passage en amont des chambres de combustion 20 (un passage dans le système d' admission 30) et un passage en aval des chambres de combustion 20 (un passage dans le système d'échappement 40). Spécifiquement, le passage EGR 60 est raccordé en communication entre un tuyau de collecte d'échappement 40a en amont du turbacompresseur 50 dans le système d'échappement 40 et un passage en aval du papillon des gaz 32 dans le système d' admission 30. Le passage EGR réalise la fonction consistant à ramener de manière appropriée une partie des gaz d'échappement vers le système d' admission 30. Le passage EGR 60 est muni d'une soupape EGR 61 qui s'ouvre et se ferme de manière continue par une commande électronique de façon à ajuster librement la quantité de circulation des gaz d'échappement à travers le passage EGR 60, et un refroidisseur EGR 62 destiné à refroidir les gaz d'échappement circulant (retournant) à

travers le passage EGR 60.

Dans le système d'échappement 40, le toyau de collecte d'échappement 40a en communication avec les chambres de combustion est raccordé à une culasse. Un passage d'échappement 40b, un boîtier de catalyseur de NOx 42 et un passage d'échappement 40c qui sont séquentiellement raccordés dans cet ordre vers un côté aval sont prévus le long d'un trajet des ga d' Achappement d' un ct aval de l' emplacement de la turDine 52. Le boltier de catalyseur de

NOx 42 contient un catalyseur de NOx du type rAducLion-

stockage 42b qui supprime les composants nocifs, tels que les NOx et analogues, des ga d'4chappement, comme cela

sera dcrit ci-dessous.

Divers capteurs sont fixs divers emplacements dans le moteur 1, eL dAlivrent en sortie des signaux concernant les conditions environnementales des emplacements, l'Atat

de fonctionnement du moteur, etc..

C'est--dire qu'un capteur de pression de rape 70 dlivre en sortie un signal de dtection correspondant la prssion du carDurant accumul dans la rampe commune 12. Un capteur de ptession de carburant 71 dlivre en sortie un signal de dAtection correspondant la pression du carburant (pression de carburant) introduit dans la buse d'ajout de carEurant 17, du carDurant qui circule dans le passage de carDurant ajout P2. Un dbiLmAtre d'air 72 dlivre en sortie un signal de dAtection correspondant la quantit d'Acoulement de l'air d'admission (quantit d'air d' admission) dans le systAme d' admission 30 en amont du papillon des ga 32. un capteur de rapport air-carDurant (A/E) 73 dlivre en sortie un signal de dtection qui change de manire continue conformment la concentration en oxygne dans les gaz d'6chappement en aval du boitier de catalyseur de NOx 42 dans le systAme d'Achappement 40. Un capteur de tempArature des ga d'Achappement 74 dlivre en sortie un signal de dtection correspondant la tempArature des gaz d'Achappement en aval du boitier de catalyseur de NOx 42 dans le systAme d'6chappement 40. Un capteur de NOx 75 dAlivre en sortie un signal de dtection qui change de maniAre continue conformment la concentration en NOx dans les gaz d'Achappement en aval du boîtier de catalyseur de NOx 42 dans le système d'échappement 40. Un capteur de température des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur 78 délivre en sortie un signal de détection correspondant à la température des gaz d'échappement entrants au niveau de l' orifice d'entrce du boîtier de catalyseur de NOx 42. Un capteur de température de catalyseur 79 délivre en sortie un signal de détection correspondant à la température du

catalyseur dans le boîtier de catalyseur de NOx 42.

De plus, un capteur de quantité d'actionnement d'accélérateur 76 est fixé à une péJale d'accélérateur (non représentée) et délivre en sortie un signal de détection correspondant à la quantité d'enfoncement de la péJale. Le signal de détection provenant du capteur de quantité d'actionnement d'accélérateur 76 sert de base pour la quantité de travail requis du moteur 1. Un capteur de vilebrequin 77 délivre en sortie un signal de détection (impulsion) à chaque angle de rotation prédéterminé d'un arbre de sortie (vilebrequin) du moteur 1. Un commutateur d'allumage 90 délivre en sortie des signaux qui lancent une commande de démarrage et une commande d'arrêt du moteur, et

sert également de commutateur d'alimentation principale.

Ces capteurs 70 à 79 et 90 sont connectés de manière

électrique à une unité de commande électronique (ECU) 80.

Comme cela est indiqué sur la figure 2, l'ECU 80 comporte un circuit de fonctionnement logique qui comprend une unité centrale de traitement (CPU) 81, une mémoire morte (ROM) 82, une mémoire vive (RAM) 83, une mémoire vive de secours 84 qui retient les informations stockées même après que le fonctionnement du véhicule ait été arrêté, un compteur de temps 85, etc. qui sont interconnectés et également connoctés à un accès d'entrée 86 et à un accès de sortie 87 via un bus bidirectionnel 88. L'accès d'entrée 86

comprend un convertisseur analogique/numérique.

L'ECU 80 délivre en entrée des signaux de détection provenant de divers capteurs via l'accès d'entrée 86. Sur la base de ces signaux, la CPU 81 de l'ECU 80 réalise des commandes fondamentales concernant l' injection du carburant du moteur 1 et analogues, et réalise également diverses commandes concernant l'état de fonctionnement du moteur 1, telle que la commande d'ajout de carburant concernant la détermination d'une quantité de carburant injectée pour l'ajout d'un agent de réduction (le carburant qui sert d' agent de réduction), le moment de l'ajout, etc. et réalise également des commandes se rapportant à l'arrêt du moteur 1, etc., à partir des programmes mémorisés dans la

mémoire morte 82.

Le système d'alimentation en carburant 10 destiné à délivrer le carburant vers les chambres de combustion via les soupapes d' injection de carburant 13, le catalyseur de NOx prévu dans le système d'échappement 40, 1'ECU 80 destinée à commander les fonctions du système d'alimentation en carDurant 10 et du catalyseur de NOx, etc., forment un appareil de traitement des gaz d'échappement du moteur 1 conformément au mode de réalisation. Les commandes mentionnées ci-dessus, comprenant la commande d'ajout de carburant et analogues, sont réalisées par l'intermédiaire d'opérations de divers éléments de l'appareil de traitement des gaz d'échappement comprenant 1'ECU 80 qui délivre en sortie des signaux de

commande concernant les commandes précédemment mentionnées.

Parmi les éléments composants du moteur 1 précédemment mentionné, le boîtier de catalyseur de NOx 42 prévu dans le système d'échappement 40 sera décrit en détail ci-dessous

en termes de construction et de fonction.

La figure 3 est une vue en coupe agrandie du boîtier de catalyseur de NOx 42 représenté sur la figure 1, conjointement avec une partie de la structure interne du boîtier de catalyseur de NOx 42. Le boîtier de catalyseur de NOx 42 contient un catalyseur de NOx du type à

réduction-stockage 42b.

Le catalyseur de NOx 42b est formé, par exemple, en utilisant un support formé principalement d'alumine (Al2O3), et en chargeant les surfaces du support avec une substance qui fonctionne comme absorbant de NOx, tel que des métaux alcalins, comprenant le potassium (K), le sadium (Na), le lithium (Li), le césium (Ce), etc., et les métaux terreux alcalins, comprenant le baryum (Ba), le calcium (Ca), etc., et les terres rares, comprenant l'Yttrium (Y), etc., en combinaison avec un métal noble qui fonctionne comme catalyseur d'oxydation (catalyseur en métal nable), tel que du platine (Pt) ou analogues, etc.. Dans ce mode de réalisation, l'absorbant de NOx est supporté sur un filtre qui piège les particules présentes dans les gaz

d'échappement.

L'absorbant de NOx présente une caractéristique de stockage des NOx pendant un état de concentration élevée en oxygène dans les gaz d'échappement, et de libération des NOx pendant un état de faible concentration en oxygène dans les gaz d'échappement. Si les HC, CO ou analogues sont présents dans les gaz d'échappement lorsque les NOx sont libérés dans les gaz d'échappement, des réactions de réduction-oxydation se produisent entre les NOx en tant que composants d'oxydation, et les HC et CO en tant que composants de réduction, en raison du catalyseur de métal

noble facilitant les réactions d'oxydation des HC ou CO.

C'est-à-dire que les HC et CO sont oxydés en CO2 et H2O, et

les NOx sont réduits en N2.

Le catalyseur en métal noble du catalyseur de NOx 42b facilite l'oxydation des HC, de sorte que la chaleur provenant des réactions d'oxydation des HC élève la

température du catalyseur.

Si une quantité limite prédéterminée de NOx est stockée dans l'absorbant de NOx, l'absorbant de NOx devient incapable de stocker davantage de NOx malgré un état de

concentration élevée en oxygène dans les gaz d'échappement.

Comme pour le moteur 1, une commande de restauration de la capacité de stockage de NOx du catalyseur de NOx 42b telle que décrite ci-dessous est répétée à des intervalles prédéterminés. C'est-à-dire qu' avant que le stockage des NOx dans le catalyseur de NOx 42b contenu dans le boîtier de catalyseur de NOx 42 atteigne une quantité limite, un agent de réduction est ajouté dans le passage d'échappement en amont du boîtier de catalyseur de NOx 42 de façon à activer le catalyseur de NOx 42b pour la réduction des NOx

stockés dans celui-ci.

Le traitement des NOx sera particulièrement décrite

ci-dessous.

Normalement, dans un moteur diesel, un mélange air-

carburant prévu pour la combustion dans une chambre de combustion présente une concentration élevée en oxygène dans la plupart des régions de fonctionnement. La concentration en oxygène dans un mélange prévu pour la combustion est directement reflétée dans la concentration en oxygène dans les gaz d'échappement en soustrayant la

quantité d'oxygène utilisée pour la combustion. C'est-à-

dire que si la concentration en oxygène (rapport air carburant) du mélange est élevée, la concentration en oxygène (rapport air-carburant) des gaz d'échappement

devient fondamentalement élevée de manière correspondante.

Etant donné que le catalyseur de NOx 42b présente la caractéristique de stockage des NOx si la concentration en oxygène des gaz d'échappement est élevée, et de réduction des NOx en NO2 ou NO si la concentration en oxygène des gaz d' échappement est basse comme on l' a mentionné cidessus, le catalyseur de NOx 42b continue de retenir les NOx tant que la concentration en oxygène dans les gaz d'échappement est élevée. Toutefois, le stockage des NOx dans le catalyseur de NOx 42b présente une limite. Si le catalyseur de NOx 42b stocke une quantité limite de NOx, les NOx dans les gaz d'échappement traversent simplement le boîtier du catalyseur de NOx 42 sans stockage supplémentaire de NOx

dans le catalyseur de NOx 42b.

Afin de regagner la capacité de stockage de NOx du catalyseur de NOx, il est nécessaire d'ajouter un agent de réduction dans l'absorLant de NOx présent dans le catalyseur de NOx 42b. Toutefois, en raison de la construction du moteur, les gaz d'échappement comportant une faible concentration en oxygène, c'est-à-dire les gaz d'échappement comprenant une grande quantité de carburant servant d' agent de réduction, doivent vraisemblablement être évacués si l'injection normale du carburant dans le

moteur est réalisce.

En conséquence, c'est pratique courante d'utiliser un procédé dans lequel une injection auxiliaire de carburant est réalisée en injectant le carburant comme carburant non brûlé, séparément de l' injection de carburant principale réalisce pour la conversion en puissance d'entraînement dans les chambres de combustion du moteur à combustion interne, un procédé dans lequel le carburant est injecté dans les gaz d'échappement à partir d'une buse d'ajout de carburant prévue dans un passage d'échappement, etc.. Avec un tel procédé, le carburant est injecté dans les gaz d'échappement pour augmenter la quantité d'un composant d' agent de réduction dans les gaz d'échappement, de sorte que la capacité de stockage de NOx soit restaurée par le composant d' agent de réduction et en conséquence, le catalyseur est régénéré (commande de régénération de

catalyseur de NOx).

L'ECU 80 du moteur 1 observe de manière continue la concentration des NOx dans les gaz d'échappement en aval du catalyseur de NOx 42b sur la base du signal de sortie du capteur de NOx 75. La capacité de stockage des NOx (efficacité de stockage) du catalyseur de NOx 42b diminue à mesure que la quantité de NOx stockés dans le catalyseur de NOx 42b augmente, c'est-àdire à mesure que la quantité de NOx stockés dans le catalyseur de NOx 42b s'approche de la quantité maximale (quantité de saturation) de NOx pouvant être stockés par le catalyseur de NOx 42b. C'est-à-dire qu'à mesure que la quantité de NOx stockée dans le catalyseur de NOx 42b augmente, la concentration en NOx traversant le boîtier de catalyseur de NOx 42 et étant relâchés en aval augmente. Ainsi, il existe une corrélation entre la transition du stockage de NOx dans le catalyseur de NOx 42b et la transition de la concentration en NOx dans les gaz d'échappement relâchés du boîtier de catalyseur de NOx 42. En conséquence, la quantité de NOx stockée dans le catalyseur de NOx 42b peut être saisie sur la base du mode

de transition de la concentration en NOx.

En conséquence, lorsque la concentration en NOx dans les gaz d'échappement en aval du boîtier de catalyseur de NOx 42 devient supérieure à une concentration prédéterminée, l'ECU 80 détermine que le stockage des NOx dans le catalyseur de NOx 42b atteint une quantité prédétermince, et réalise une commande d'ajout de carburant en ajoutant du carburant non brûlé dans les gaz d'échappement en utilisant un moyen d'ajout de carburant comme suit. C'est-à-dire que le carburant est ajouté dans les gaz d'échappement en amont du boîtier de catalyseur de NOx 42 dans le système d'échappement 40 pour augmenter temporairement la quantité de composants d' agent de réduction dans les gaz d'échappement qui circulent dans le boîtier de catalyseur de NOx 42, et en conséquence diminue le rapport air-carburant des gaz d'échappement. Il s'ensuit que les NOx dans le catalyseur réagissent avec le carburant délivré en tant qu' agent de réduction, et sont en

conséquence supprimés.

Dans un procédé de commande exemplaire, à partir de l'historique de fonctionnement du moteur ou analogues mémorisé dans la mémoire vive de secours 84, plus spécialement, les signaux de sortie mémorisés du capteur de quantité d'actionnement d'accélérateur 76, du capteur d' angle de vilebrequin 77, du compteur de temps 85, etc., la CPU 81 détermine s'il faut réaliser l'ajout de carDurant en tant que procédé de suppression de NOx comparé aux

programmes pré-mémorisés dans la mémoire morte 82.

Avec le procédé de restauration du catalyseur de NOx 42b décrit ci-dessus, le catalyseur de NOx 42b retrouve sa capacité de stockage de NOx. Toutefois, étant donné que le processus de restauration du catalyseur de NOx 42b est répété, la performance du traitement des gaz d'échappement du catalyseur diminue progressivement en raison d'une

détérioration dépendante du temps ou analogues.

Des exemples de problèmes provoqués par la dégradation de la performance du traitement des gaz d'échappement du catalyseur sont une élévation de la température d'activation de l' agent de réduction à laquelle le catalyseur est activé en ajoutant un agent de réduction, une diminution de la performance de réaction du catalyseur, etc.. Si la commande de suppression de NOx est réalisce en utilisant un catalyseur de NOx dégradé en se référant à une température prédéterminée préctablie à la température d' activation de l' agent de réduction d'un catalyseur de NOx dans un état neuf (catalyseur pur), une suppression suffisante des NOx ne peut pas être obtenue en raison de la différence de température d' activation de l' agent de réduction. En conséquence, il est nécessaire de déterminer le degré de dégradation du catalyseur de NOx 42b et de réaliser la commande de suppression de NOx conformément au

degré de dégradation.

On décrira ci-dessous un procédé de détermination de dégradation de catalyseur de NOx dans le premier mode de

réalisation de l' invention.

Comme on l'a décrit ci-dessus, un catalyseur dégradé présente une température d' activation plus élevée et une performance de résction plus faible qu'un catalyseur non dégradé. En conséquence, comme cela est indiqué sur la figure 4, si du carburant est ajouté à un catalyseur dégradé et à un catalyseur pur dans les mêmes conditions, les catalyseurs montrent une différence d'écoulement de temps à partir de l'élévation de la température en raison de l'ajout de carburant jusqu'à ce que la température du catalyseur atteigne une température prédéterminée à laquelle l'activité du catalyseur disparaît. En utilisant cette caractéristique, la dégradation d'un catalyseur est détermince. C'est-àdire qu'après que le carburant ait été ajouté en tant qu' agent de réduction au catalyseur de NOx 42b, le temps d' activation du catalyseur est mesuré. Une diminution du temps d' activation du catalyseur est utilisce

comme facteur de dégradation du catalyseur.

Le temps d' activation du catalyseur peut être plus préclsément mesuré si la mesure est effectuée dans un état

ne tenant pas compte des influences du moteur 1, c'est-à-

dire, ne tenant pas compte des influences telles que la quantité d'écoulement des gaz d'échappement, la concentration des gaz d'échappement, etc.. En conséquence, la mesure du temps d' activation du catalyseur est réalisée dans un état dans lequel l'aLmosphère du catalyseur de NOx 42b est la plus stable, c'est-à-dire, un état dans lequel le moteur 1 est arrêté et dans lequel la température de catalyseur du catalyseur de NOx 42b est touj ours dans une plage de températures permettant que le catalyseur de NOx

42b soit activé par l'ajout du carburant.

Afin de mesurer le temps d' activation du catalyseur après un arrêt du moteur 1, le carburant est ajouté simultanément avec l'arrêt du moteur 1. C'est-à-dire que simultanément avec l'actionnement du commutateur d'allumage vers le côté arrêt, un signal d'arrêt est envoyé à l'ECU 80. En réponse, l'ECU 80 réalise une commande d'arrêt du moteur. Simultanément avec la commande d'arrêt du moteur, l'ECU 80 réalise une commande de détermination de dégradation de catalyseur. La commande de détermination de dogradation de catalyseur et la commande d'arrêt du moteur

seront décrites ci-dessous.

Au moment de l'arrêt du moteur, un signal d'arrêt en réponse à la commutation du commutateur d'allumage 90 vers le côté arrêt est détecté par l'ECU 80. Sur la base du signal de détection, la CPU 81 exécute une commande d'arrêt du moteur mémorisée dans la mémoire morte 82. Les commandes majeures se rapportant à la commande d'arrêt du moteur comprennent l'arrêt du système d'alimentation en carburant 10, l'arrêt de l'alimentation en oxygène vers les chambres de combustion en fermant le papillon des gaz 32, l'alimentation en puissance électrique vers les dispositifs qul fonctionnent même après l'arrêt du moteur, tels que les dispositifs se rapportant au refroidissement du moteur 1 ou analogues, l'établissement d'un temps d'arrêt de puissance

électrique, etc..

Simultanément avec la commutation du commutateur d'allumage 90 vers le côté arrêt, l'ECU 80 détecte un signal provenant du capteur de température de catalyseur 79, et détermine si la température du catalyseur est supérieure ou égale à une température qui permet l' activation ducarburant ajouté. Par la suite' l'ECU 80 détecte un signal provenant du capteur de température des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur 78, et détermine une différence entre la température basée sur le capteur de température des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur 78 et la température basée sur le capteur de température de catalyseur 79. Si la température détectée à partir du capteur de température de catalyseur 79 est supérieure à la température détectée à partir du capteur de température des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur 78, il est possible qu'une réaction d'élévation de température se produise dans le catalyseur de NOx 42b et en conséquence, l'ajout de carburant après l'arrêt du moteur 1 n'est pas réalisé mais la commande normale d'arrêt

du moteur est réalisée.

Si la température détectée à partir du capteur de température de catalyseur 79 est sensiblement égale ou inférieure à la température détectée à partir du capteur de température des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur 78, la période de temps allant de l'ajout précédent de carburant à l'arrêt actuel du moteur 1, et la période de temps allant du démarrage du moteur 1 à l'arrêt actuel du moteur 1 sont calculées en se référant aux données mémorisées dans la mémoire vive 83 et le compteur de temps 85. Si l'une ou l'autre des périodes est égale ou inférieure à un temps prédéterminé, on peut considérer que le stockage actuel de NOx dans le catalyseur de NOx 42b est inférieur à une quantité de NOx prédéterminée pour les réactions avec le carburant ajouté, et en conséquence, l'ajout de carburant après l'arrét du moteur 1 est évité et

la commande normale d'arrêt du moteur est réalisée.

Si le temps mesuré précédemment mentionné est égal ou supérieur au temps prédéterminé, le carburant est ajouté dans le passage d'échappement via la buse d'ajout de carburant 17. A ce moment, la CPU 81 détermine une quantité de carburant ajouté S sur la base de la température du catalyseur au moment de l'ajout du carburant, en se référant à une carte A (figure 5) mémorisée dans la mémoire morte 82. La carte A indique la quantité de carburant devant être ajoutée à un catalyseur pur non dégradé à une tempé rature de catal yseur prédéterminée de so rte que le s réactions de carburant continuent jusqu'à ce que la température du catalyseur chute à une température qui arrête l' activation du catalyseur pur ou au-dessous de celle-ci. En conséquence, en se référant à la carte A, une quantité de carburant prédéterminée est ajoutée dans les gaz d'échappement en commandant le solénoide

électromagnétique de la buse d'ajout de carburant 17.

En liaison avec la détermination de l'ECU 80 pour réaliser l'ajout de carburant, une commande d'arrêt de puissance électrique mémorisée dans la mémoire morte 82 de l'ECU 80 est exécutée de sorte que la puissance électrique de l'ECU 80 ne soit pas arrêtée jusqu'à ce que la commande

de détermination de dégradation de catalyseur se termine.

Le temps (Tact) s'écoulant à partir de l'ajout du carburant jusqu'à ce que le résultat de la détection basée sur le signal provenant du capteur de température de catalyseur 79 atteigne une température prédéterminée à laquelle l'actlvation d'un catalyseur pur s'arrête est mesuré par le compteur de temps 85. De plus, à partir d'une carte B (figure 6) mémorisée dans la mémoire morte 82, la CPU 81 lit un temps d'activation escompté (Ttrg) c'est-à dire, un temps pendant lequel une réaction d'élévation de température du carburant ajouté dans un catalyseur non dogradé à une température de catalyseur prédéterminée et à une température des gaz d'échappement entrants prédéterminée continue avant que la température du

catalyseur atteigne une température prédéterminée.

La CPU 81 compare le temps mesuré par le compteur de temps 85 (Tact) à partir de l'ajout de carburant jusqu'à ce que la température prédéterminée soit atteinte, avec le temps d'activation escompté (Ttrg). Si Tact est plus court que Ttrg, la CPU 81 détermine que le catalyseur de NOx 42b est dogradé. Si Tact est plus long que Ttrg, la CPU 81 détermine que le catalyseur de NOx 42b n'a pas atteint un état dogradé. Après cela, la CPU 81 mémorise ces résultats dans la mémoire vive de secours 84, et termine la commande de détermination de catalyseur dogradé. Après cela, par l'intermédiaire de la commande d'arrêt de puissance

électrique, la puissance électrique de l'ECU80 est arrêtée.

Une procédure spécifique de la "commande de détermination de catalyseur dégradé" exéautée par l'ECU 80 du moteur 1 conformément au mode de réalisation sera décrite ci-dessous en se référant à l'organigramme de la

figure 7.

Tout d'abord, à l'étape S701, le commutateur d'allumage 90 est commuté vers le côté arrêt. En réponse,

l'ECU 80 exéaute la commande d'arrêt du moteur.

Concurremment avec cette commande, la commande de détermination de dégradation de catalyseur est également exécutée. Par la suite, à l'étape S702, il est déterminé si la température de catalyseur du catalyseur de NOx (température de catalyseur) est égale ou supérieure à une température de catalyseur qui permet qu'un catalyseur soit activé par un agent de réduction (température d'activation de catalyseur). Si la température de catalyseur est supérieure ou égale à la température d' activation du catalyseur, le processus avance à l'étape suivante. Si la température de catalyseur est inférieure à la température d' activation de catalyseur, le processus avance à l'étape S715, dans laquelle l'ajout de carburant, c'est-à-dire une commande de détermination de dogradation de catalyseur, est arrêté. Par la suite, à l'étape S716, la commande d'arrêt de moteur est

exéautée. Après cela, le sous-programme se termine.

A l'étape S703, il est déterminé si la température de catalyseur est inférieure ou égale à la température des gaz d'échappement qui circulent dans le catalyseur. Si la température de catalyseur est inférieure ou égale à la température des gaz d'échappement entrants, le processus avance à l'étape suivante. Si la température de catalyseur est supérieure à la température des gaz d'échappement entrants, le processus avance à l'étape S715, dans laquelle l'ajout de carburant est arrêté. Ensuite, à l'étape S716, la commande d'arrêt de moteur est exécutée. Après cela, le

sous-programme se termine.

A l'étape S704, il est déterminé si la période de temps entre l'ajout de carburant précédent, c'est-à-dire, la réduction de NOx précédente, et la détermination actuelle, et la période de temps entre le démarrage du 3 0 moteur 1 et la dét erminat ion actue l le sont plus longue s que les périodes de temps (périodes prédéterminées) nocessaires pour stockage des NOx dans le catalyseur de NOx 42b, ou leur sont égales. Si les périodes de temps sont plus longues que les pAriodes prdAtermines, ou leur sont gales, le processus avance l'Atape suivante. Si les priodes de temps sont infArieures aux priodes prAdAtermines, le processus avance l'Atape 5715 dans laquelle l'ajoUt du carDurant est arrAtA. Par la suite,

1'Atape 571E, la commande d'arrAt du moteur est exAcute.

AprAs cela, le sous-programme se termine.

Aux Atapes S702 5704 prAcAdemment mentionnes, il est dterminA si la commande de dAtermination de dgradation de catalYseur est ralisable. Dans les Atapes dAcrites ci-dessous, il est dterminA si le catalysepr est

d radA.

l'4tape 5705, un temps d'activation escompt Ttrg est estimA partir de la tempArature de catalyseur et de la temprature des gaz d'4chappement entrants en se rAf4rant la carte B. Par la suite, l'tape 5706, la mesure d'un temps d'activation est lance. A l'Atape 5707, la quantit de carEurant ajoutAe 5 dtermine contormment la temprature du catalyseur en se rfArant la carte est ajoute. Le processus avance ensuite l'Atape suivante. Aux Atapes 5708 5710, le temps s'4coule partir de l'exAcution de l'Atape 5707 jusqu'A ce que la temprature du catalYseur devienne Agale ou infArieure une valeur prAdAtermine. l'6tape 5708, il est dterminA si la temprature de catalyseur est Agale ou infArieure la valeur prAdtermine. Si la tempArature de catalyseur est Agale ou infArieure la valeur prAdAtermine, le processus avance l'Atape suivante. l'Atape 5710, "1" est ajout 3Q la valeur Tact. S'il est dAtermin l'Atape 5708 que la tempArature de catalyseur est supArieure la valeur prAdAtermine, le processus avance l'Atape 5709, dans laquelle "1" est ajoutd Tact. AprAs cela, le processus

À 2834531

retourne à l'étape S708. Ceci est répété jusqu'à ce que la température de catalyseur devienne égale ou inférieure à la

valeur prédéterminée.

A l'étape S711, la valeur Tact et la valeur Ttrg sont comparses. Si la valeur Tact est inférieure à la valeur Ttrg, le processus avance à l'étape S712, dans laquelle il est déterminé que le catalyseur de NOx 42b est dégradé. Si Tact est supérieure ou égale à Ttrg, le processus avance à l'étape S713, dans laquelle il est déterminé que le catalyseur de NOx 42b n'est pas dégradé. Après cela, le résultat provenant des étapes S712 ou S713 est mémorisé dans la mémoire vive de secours 84, et le sousprogramme se termine. Bien que dans ce sous-programme, les étapes de processus se rapportent au temps d'activation escompté, le temps d' activation et l'ajout de carburant sont séquentiellement exécutés aux étapes S705 à S707, la séquence de ces étapes de processus n'est pas particulièrement limitée; par exemple, ces étapes peuvent

être exéautées simultanément.

Dans ce mode de réalisation, les périodes de temps allant de l'ajout de carburant précédent et du démarrage du moteur 1 au temps de déterminat ion actuel sont me surées afin d'estimer la quantité de NOx stockés dans le catalyseur de NOx 42b pour la détermination. Toutefois, d'autres procédés d'estimation de stockage de NOx dans le catalyseur peuvent être utilisés. Par exemple, il est approprié de proposer un autre capteur de NOx et un débitmètre en amont du boîtier de catalyseur de NOx 42, et de déterminer le stockage de NOx dans le catalyseur de NOx 42b à partir de la quantité d'écoulement des gaz d'échappement, et la différence entre les concentrations en NOx détectées en amont et en aval de l'appareil de traitement des gaz d'échappement. Bien que la température de catalyseur et la température des gaz d'échappement soient utilisées comme facteurs de détermination du temps d' activation escompté dans le mode de réalisation qui présède, il est également possible d'ajouter d'autres facteurs, par exemple, une température atmosphérique de catalyseur qui change en fonction de la température de l'eau, de la température de l'air, etc.. Pour ce qui concerne les facteurs qui déterminent la quantité de carburant ajouté, il est également possible d' adopter la température des gaz d'échappement, la température de l'aLmosphère du catalyseur, etc. comme facteurs, en plus de la température de catalyseur. Bien que dans le mode de réalisation précédent, la détermination soit réalisée sur la base d'un processus de mesure unique, il est davantage préférable d'exécuter la commande de détermination de dégradation de catalyseur plusieurs fois et d'effectuer la détermination sur la base de résultats collectifs, afin

d'améliorer davantage la précision de la détermination.

Bien que dans le mode de réalisation précédent, le capteur de température de catalyseur 79 soit utilisé comme moyen de mesure de température de l'appareil de traitement des gaz d'échappement pour mesurer directement la température de catalyseur, c'est-à-dire la température de l'appareil de traitement des gaz d'échappement, le moyen de me sure de température de l'appareil de traitement des gaz d' échappement n' est pas limité à cela. Par exemple, il est également possible de détecter la température des gaz d'échappement relâchés du catalyseur de NOx 42b par l'intermédiaire de l'utilisation dun capteur de température prévu en aval du catalyseur de NOx 42b, et d'utiliser la température des gaz d'échappement détectée

comme température indirecte du catalyseur.

Dans le mode de réalisation précédent, le temps s'écoulant jusqu'à ce que la température du catalyseur s'élève à une température prédéterminée est utilisé comme critère pour déterminer si le catalyseur est dégradé. Si divers critères de détermination sont prévus, il devient également possible de déterminer le degré de dégradation d'un catalyseur pur au moment de l'exécution de la commande

de détermination de dégradation de catalyseur.

L' adoption du procédé et appareil de détermination de dégradation conformément au premier mode de réalisation rend possible de déterminer si le catalyseur est dogradé, indépendamment de diverses conditions de fonctionnement du

*moteur à combustion interne.

On décrira ensuite un deuxième mode de réalisation dans lequel l'appareil et le procédé de détermination de dogradation d'un appareil de traitement des gaz d'échappement de moteur à combustion interne de l' invention sont appliqués à un système de moteur diesel. Dans le deuxième mode de réalisation, des constructions comparables à celle du premier mode de réalisation sont représentées par des références comparables sur les dessins, et ne

seront pas décrites ci-dessous.

La figure 8 montre un système de moteur diesel dans lequel un appare i l de déterminat ion de dégradat ion et un procédé de détermination de dégradation conformément au deuxième mode de réalisation sont appliqués. Le système représenté sur la figure 8 n'est pas muni du capteur de NOx , du capteur de température de catalyseur 79 et du commutateur d'allumage 90 prévus dans le premier mode de réalisation. Ces composants ne sont pas des éléments essentiels dans le deuxième mode de réalisation. Le système représenté sur la figure 8 peut être muni du capteur de NOx , du capteur de température de catalyseur 79 et du commutateur d'allumage 90 comme dans le premier mode de réalisation. La figure 9 illustre une construction électrique autour d'une ECU dans ce mode de réalisation. Comparée à la construction illustrée sur la figure 2, une ECU 80 dans la construction illustrée sur la figure 9 ne reçoit pas de signaux provenant d'un capteur de NOx, d'un capteur de

température de catalyseur et d'un commutateur d'allumage.

La déterminat ion de dégradat ion du catalyseur dans ce mode de réalisation n'a pas besoin de ces signaux. Toutefois, ces signaux peuvent être délivrés en entrée à l'ECU 80 dans un but autre que la déterminat ion de dégradat ion de

catalyseur dans ce mode de réalisation.

De plus, dans ce mode de réalisation, la "commande se rapportant à l'arrêt du moteur 1" exécutée par l'ECU 80 telle que décrite ci-dessus en liaison avec le premier mode

de réulisation n'est pas essentielle.

Si une commande de régénérat ion de catalyseur tel le que décrite cidessus en liaison avec le premier mode de réalisation est exécutée, la quantité de carburant ajouté comme agent de réduction, le moment de l'ajout de celui-ci, et analogues varient en fonction de la températurè de catalyseur (température des gaz d'échappement) du catalyseur de NOx 42b devant être régénéré, de la quantité de NOx stockés dans le catalyseur, etc.. En déterminant la quantité de carburant ajouté et le moment d'ajout, des valeurs basées sur la capacité de traitement des gaz d'échappement du catalyseur de NOx 42b au moment de l' installation dans le véhicule sont établies. Toutefois, étant donné que la catalyseur de NOx 42b est utilisé pendant longtemps, la capacité de traitement des gaz d'échappement du catalyseur de NOx 42b change en raison de la détérioration dépendante du temps ou analogues. En conséquence, il est nécessaire de déterminer le degré de dégradation du catalyseur de NOx 42b et de changer les valeurs de commande pour l'utilisation dans la commande de régénération de catalyseur de NOx conformément au degré de dégradation. La détermination de dégradation de catalyseur par rapport au catalyseur de NOx 42b dans ce mode de réalisation sera ensuite décrite. Des exemples de problèmes provoqués en liaison avec une performance diminuée de l'appareil de traitment des gaz d'échappement du catalyseur comprennent une élévation de la température (température de

réchauffage) à laquelle les réactions de réduction-

oxydation entre l' agent de réduction ajouté aux gaz d'échappement et les NOx évacués du catalyseur de NOx 42b commencent, provoquées par une chute de la capacité de réduction-oxydation telle qu'indiquée sur la figure 10, de même que d'autres problèmes tels qu'une chute de la performance de réaction de stockage de NOx, comprenant une diminution du stockage de NOx dans le catalyseur de NOx 42b, une diminution de la libération des NOx, etc.. Si la commande de suppression de NOx est réalisée en utilisant un catalyseur dégradé en se référant à une température prédéterminée établie, par exemple, à la température de réchauffage d'un catalyseur dans un état neuf (catalyseur pur), une suppression suffisante des NOx ne peut pas être obtenue en raison de la différence de température de réchauffage. C'est-à-dire que si le carburant est ajouté dans un catalyseur dégradé aux alentours de la température de réchauffage d'un catalyseur pur, le carDurant se dépose sur le catalyseur dégradé ou est émis dans l'atmosphère en tant que gaz non brûlés du fait que les réactions de

réduction-oxydation du catalyseur ne progressent pas.

Même si les réactions de réduction-oxydation ont lieu sur un catalyseur dogradé, le point de température le plus élevé atteint par le catalyseur dégradé en raison de l'effet d'élévation de température des réactions de réduction-oxydation devient plus faible, et la vitesse de réaction de celui-ci devient également plus lente. Si la commande de régénération de catalyseur basée sur un catalyseur pur est réalisée dans les conditions précédemment mentionnées, la température de catalyseur du catalyseur dégradé peut atteindre la température la plus élevée possible pour le catalyseur dégradé en raison des réactions de réduction-oxydation i toutefois, puisque la commande de régénération de catalyseur est basée sur un catalyseur pur, il est déterminé que l'élévation de température ne progresse pas en raison d'une quantité insuffisante de carburant soumise aux réactions sur le catalyseur. Cette détermination élève une possibilité d'ajout au catalyseur d'une quantité de carburant qui est supérieure à la quantité de carburant nécessaire pour supprimer les NOx. Dans ce cas, le carburant se dépose sur le catalyseur, ou est émis à partir du catalyseur comme gaz

non brolés dans l'aLmosphère.

Comme moyen de mesure de la température de réchauffage, le capteur de température de gaz d'échappement entrant dans le catalyseur 78 et le capteur de température de gaz d'échappement sortant du catalyseur 74 sont utilisés. Si les gaz d'échappement ne contiennent pas l' agent de réduction, ou si la température du catalyseur de NOx 42b est inférieure à la température d' activation même si les gaz d'échappement contiennent un agent de rébuction, les réactions de réduction-oxydation entre le carburant et

les NOx ne se produisent pas sur le catalyseur de NOx 42b.

En conséquence, dans cet état, la température des gaz d'échappement Tin du côté entrce du catalyseur de NOx 42b et la température des gaz d'échappement Tex au niveau du côté sortie du catalyseur de NOx 42b deviennent

sensiblement égales.

Toutefois, si les NOx sont supprimés du catalyseur de NOx 42b par le carburant ajouté dans les gaz d'échappement, les réactions de réductionoxydation se rapportant à la suppression des NOx élèvent la température côté extérieur Tex de sorte que Tin < Tex en résulte, et en conséquence, une différence de température At se produit entre Tin et Tex. La température côté intérieur Tin au moment de l' apparition de la différence de température At est une

température de réchauffage.

Après que la température de réchauffage ait été atteinte, la différence de température At entre Tin et Tex est prise en compte. En raison d'une chute de la capacité de libération-stockage des NOx nécessaires pour les réactions de réduction-oxydation et, en particulier, d'une chute de la capacité de libération des NOx, un catalyseur dégradé libère une quantité plus faible de NOx dans les gaz d'échappement par unité de temps qu'un catalyseur pur, méme dans un état dans lequel l'aLmosphère catalytique est riche. Puisque les gaz d'échappement contiennent une quantité suffisante de carburant subissant les réactions de réduction-oxydation avec les NOx libérés et en conséquence élèvent la température de catalyseur, la quantité de réactions de réduction-oxydation par unité de temps est

déterminée par la quantité de NOx évacués.

En conséquence, en raison de la différence de quantité des réactions de réduction-oxydation par unité de temps, une différence se produit dans l'élévation de la tempé rature de catal yseur provoquée au moment de s réact ions de réduction-oxydation. C'est-à-dire que dans le cas d'un catalyseur dégradé avec une quantité réduite des réactions de réductionoxydation, la différence de température At entre Tin et Tex (Tex - Tin) n'est pas très importante, comme cela est indiqué sur la figure 11. Dans le cas d'un catalyseur pur avec une quantité relativement importante de réactions de réduction-oxydation, toutefois, la différence

de température At est importante.

De plus, puisqu'un catalyseur dégradé présente une capacité de réductionoxydation réduite, le catalyseur dogradé atteint une valeur de température de catalyseur par réaction de réduction-oxydation maximale inférieure à celle du catalyseur pur, en raison d'un effet synergique d'une quantité réduite de NOx libérce subissant les réactions de réduction-oxydation et de la capacité de réduction

oxydation réduite du catalyseur.

En considérant les circonstances précédemment mentionnées, la détermination de dégradation de catalyseur est réalisée sur la base des variations de la différence de température se produisant au moment de la température de réchauffage entre un catalyseur dégradé et un catalyseur non dégradé. Pour ce qui concerne un procédé de détermination, une température de détermination de réchauffage qui sert de référence pour la détermination de la dégradation du catalyseur est établie au préalable, et du carburant est ajouté lorsque le catalyseur intéressé atteint la température de détermination de réchauffage. Sur la base de la présence ou de l' absence d'une réaction d'élévation de température et du degré de réaction, la détermination concernant la dégradation du catalyseur est

effectuée.

Plus spécifiquement, une température de détermination de réchauffage est préétablie comme référence pour la détermination de dogradation. De plus, en utilisant un catalyseur dont la température de réchauffage est égale à la température de détermination de réchauffage, l'élévation de la température du catalyseur provoquée par l'ajout du carburant dans celuici est mesurée, et elle est déterminée comme valeur d'élévation de température. Ensuite, la température de détermination de réchauffage et la valeur d'élévation de température sont pré-mémorisses dans la mémoire morte 82 de l'ECU 80. Dans l'éventualité d'une détermination de dogradation, les gaz d'échappement sont amenés à circuler dans le catalyseur de NOx 42b, et les températures Tin et Tex en amont et en aval du catalyseur de NOx 42b sont mesurées via le capteur de température des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur 78 et le capteur de température des gaz d'échappement sortant du catalyseur 74. Au moment o la CPU 81 reconnaît que les températures Tin et Tex ont atteint la température de détermination de réchauffage, la CPU 81 envoie un signal à la buse d'ajout de carburant 17 de façon à ajouter une quantité prédéterminée de cardurant dans les gaz

d'échappement.

Pour l'ajout de carburant, le stockage d'une quantité prédéterminée de NOx dans le catalyseur de NOx 42b est vérifié au préalable. Cette quantité prédéterminée peut être établie comme quantité de NOx stockée nécessaire pour continuer les réactions de réduction-oxydation avec du carburant ajouté jusqu'à ce que la température de catalyseur du catalyseur de NOx 42b soit élevée à une

valeur maximale par des réactions de réduction-oxydation.

En conséquence, la quantité prédéterminée précédemment mentionnée de carburant ajouté est également établie comme quantité qui est nécessaire pour accomplir les réactions de réduction-oxydation avec la quantité précédemment

mentionnée de NOx stockée.

Pour ce qui concerne le moyen destiné à contrôler la quantité de NOx stockée, une carte destinée à calculer une quantité de NOx évacuée à partir du moteur 1 à partir de la quantité de carburant injecté dans le moteur 1, et des informations obtenues à partir du capteur de quantité d'actionnement d'accélérateur 76, du capteur de rapport air-carburant 73, etc., est pré-mémorisée dans la mémoire morte 82. Sur la base de la carte et de la période de temps entre l'ajout de carburant précédent et l'ajout de carburant actuel, la quantité de NOx ayant cTrculé dans le catalyseur de NOx 42b est calculée. Lorsque la valeur caleulée atteint la quantité prédéterminée de stockage de NOx, il est considéré que le catalyseur de NOx 42b a stocké

la quantité de NOx prédéterminée.

Si après que le carburant ait été ajouté, la différence de température At n'existe pas entre les température Tin et Tex détectées par le capteur de température de gaz d'échappement entrant dans le catalyseur 78 et le capteur de température de gaz d'échappement sortant du catalyseur 74, la CPU 81 détermine que le catalyseur de NOx 42b est dégradé. Si la différence de température At est égale ou supérieure à une valeur prédétermince, la CPU 81 détermine que le catalyseur de NOx

42b n'est pas dégradé.

En utilisant le procédé décrit ci-dessus, l' agent de réduction est ajouté lorsque la température de détermination de réchauffage est atteinte, et il est déterminé si le catalyseur est dogradé. Dans le procédé de détermination, une réaction d'élévation de température se produit lorsque le carburant est ajouté à la température de détermination de réchauffage. Toutefois, si la différence de température At est inférieure à une valeur prédéterminée, il existe une possibilité de progression insuffisante de la réaction d'élévation de température due à une quantité insuffisante de NOx stockée, à une quantité insuffisante d' agent de réduction ajoutée, etc.. Dans ce cas, en conséquence, la détermination est évitée, et la détermination de dogradation est tentée en réalisant à

nouveau le procédé de détermination.

Eu égard à la "commande de détermination de catalyseur dégradé" exécutée par l'ECU 80 du moteur 1 dans ce mode de réalisation, une procédure spécifique sera décrite ci

dessous en se référant à l'organigramme de la figure 12.

Tout d'abord, aux étapes S601 à S603, la température de catalyseur est amenée à la température de détermination de réchauffage. S'il estdéterminé à l'étape S601 que la température de catalyseur est plus élevée que la température de détermination de réchauffage, cette étape est répétée jusqu'à ce que la température de catalyseur devienne inférieure à la température de détermination de réchauffage. Lorsque la température de catalyseur devient inférieure ou égale à la température de détermination de réchauffage, le processus avance à l'étape suivante. A l'étape S602, il est déterminé si la température de catalyseur est inférieure ou égale à la température de détermination de réchauffage. Si la détermination à l'étape S601 est "NON", la réponse à l'étape S602 devient "OUI" du fait que la détermination du "NON" à l'étape S601 signifie que la température du catalyseur est inférieure ou égale à la température de détermination de réchauffage. Ensuite, le

processus avance à l'étape S603.

A l'étape S603, il est déterminé si la température de catalyseur est égale à la température de détermination de réchauffage. Si la température de catalyseur est égale à la température de détermination de réchauffage, le processus avance à l'étape S604, à laquelle une quantité de carburant prédéterminée est ajoutée. S' il n'est pas déterminé à l'étape S603 que la température de catalyseur est égale à la température de détermination de réchauffage, le processus retourne à l'étape S602. Les étapes de détermination S602 et S603 sont répétées jusqu'à ce que la température de catalyseur devienne égale à la température de détermination de réchauffage. Pendant ce processus répété, la température du catalyseur s'élève. Si la température du catalyseur s'élève au-dessus de la température de détermination de réchauffage alors que les étapes de détermination S602 et S603 sont répétées, la réponse à l'étape S602 devient "NON", et le processus

retourne à l'étape S601.

Après que la température de catalyseur soit devenue égale à la température de détermination de réchauffage comme résultat du processus des étapes S601 à S603, l'ajout

du carburant est exécuté à l'étape S604.

Après que le carburant ait été ajouté à l'étape S604, il est déterminé à l'étape S605 si la différence de température entre la température des gaz d'échappement entrants détectée par le capteur de température des gaz d'échappement entrant dans le catalyseur 78 et la température des gaz d'échappement sortants détectée par le capteur de température de gaz d'échappement sortant du

catalyseur 74 (température des gaz d'échappement sortants -

température des gaz d'échappement entrants) est inférieure

à une valeur de température prédéterminée.

S' il est déterminé que la différence de température est supérieure ou égale à la valeur prédéterminée, le processus avance à l'étape S609, à laquelle il est déterminé que le catalyseur n'est pas dégradé. Ensuite, le sous-programme se termine. S' il est déterminé à l'étape S605 que la différence de température est inférieure à la valeur prédéterminée, le processus avance à l'étape suivante. A l'étape S606, la détermination concernant la différence de température est effectuée. Si la différence de température est inférieure à 0 C, le processus avance à l'étape S608, à laquelle il est déterminé que le catalyseur est dégradé. Ensuite, le sous-programme se termine. Si la différence de température est supérieure à 0 C, le processus avance à l'étape S607, à laquelle la détermination nette est évitée en raison de résations de

réduction-oxydation insuffisantes. Ensuite, le sous-

programme se termine, ou le processus retourne à l'étape S601 pour réaliser à nouveau le même processus de détermination. Dans la détermination de dégradation de catalyseur de ce mode de réalisation, du carburant est ajouté lorsque la température de détermination de réchauffage est atteinte, et la présence/absence d'une réaction d'élévation de température provoquée par l'ajout du carburant et la quantité de réaction d'élévation de température sont déterminées en même temps. Toutefois, ces facteurs peuvent être traités séparément. Par exemple, il est possible d' adopter un processus dans lequel la température à laquelle le catalyseur commence une réaction d'élévation de température est détectée et une différence de température At est détermince à partir de la température détectée, et cette valeur est comparée à la température de détermination de réchauffage de façon à déterminer si le catalyseur est dégradé. Pour ce qui concerne le procédé destiné à détecter la température à laquelle le catalyseur commence une réaction d'élévation de température, le carburant est ajouté dans un catalyseur dont la température de réchauffage doit être détectée, lorsque la température du catalyseur est faible, par exemple, au niveau de la température de réchauffage d'un catalyseur pur, de sorte que le carEurant se dépose sur le catalyseur. Après cela, la température de catalyseur est élevée, et la température de réchauffage du catalyseur, à laquelle une différence se produit entre Tin et Tex en raison du carburant déposé, est détectée. Après que la température de réchauffage ait été détectée, une valeur Atmax est détectée de manière similaire. Ce procédé de détermination rend possible de déterminer le degré de dégradation d'un catalyseur sur la base du degré d' augmentation de la température de réchauffuge, de même que la présence/absence de dégradation

du catalyseur.

L'utilisation de l'appareil et du procédé de détermination de dégradation de catalyseur conformément à ce mode de réalisation rend possible de déterminer la dégradation de la capacité de suppression des NOx d'un

catalyseur sans utiliser de capteur de NOx.

Bien que les premier et deuxième modes de réalisation utilisent, en tant que moyen dajout dagent de réduction, la buse d'ajout de carburant 17 qui est un dispositif d' injection de carDurant prévu dans le passage d'échappement pour ajouter du carburant dans les gaz

d'échappement, le moyen d'ajout n'est pas limité à cela.

Par exemple, il est possible d'aj outer du carburant dans une chambre de combustion à un moment autre que le temps de combustion de sorte que le carDurant ajouté soit évacué de la chambre de combustion en tant que carburant non brûlé, qui peut être utilisé comme agent de réduction. C'est-à dire que le moyen n'est pas particulièrement limité tant qu'un agent de réduction peut être ajouté dans l'appareil

de traitement des gaz d'échappement.

Bien que dans la description précédente, l'appareil et

le procédé de l' invention soient décrits principalement en

liaison avec un catalyseur de NOx du type à réduction-

stockage, l' invention est applicable non seulement à un catalyseur de NOx du type à réduction-stockage, mais également à d'autres catalyseurs qui présentent une caractéristique de réchauffage en réponse à l'ajout d'un agent de réduction, par exemple, des catalyseurs à trois voies utilisés pour le traitement des gaz d'échappement de moteurs à essence et analogues, des filtres, etc.. Dans de telles applications, l' invention réalise la détermination de dégradation comme dans les modes de réalisation précédents. Bien que l' invention ait été décrite en se référant à ce qui est présentement considéré comme des modes de réalisation préférés de celle-ci, on comprendra que l 'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation ou constructions décrits. A l'opposé, l' invention vise à couvrir diverses modifications et dispositions équivalentes. De plus, bien que divers éléments de l' invention décrite soient représentés sous diverses combinaisons et configurations, qui sont exemplaires, d'autres combinaisons et configurations, comprenant plus, moins ou un mode de réalisation unique, sont également à

l'intérieur de l 'esprit et de la portée de l' invention.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Appareil de détermination de dégradation pour un appareil de traitement des gaz d'échappement, caractérisé en ce qu'il comprend: un appareil de traitement des gaz d'échappement (42) qui est prévu dans un passage d'échappement (40) d'un moteur à combustion interne (1) et qui peut être activé en ajoutant un agent de réduction; un moyen d'ajout d' agent de réduction (71) destiné à ajouter l' agent de réduction à l' appareil de traitement des gaz d'échappement (42) dans une condition dans laquelle le moteur à combustion interne (1) s'arrête à partir d'un état de fonctionnement; un moyen de me sure de température de l'appareil de traitement des gaz d'échappement (79) prévu dans l'appareil de traitement des gaz d'échappement (42) destiné à mesurer une température de l'appareil de traitement des gaz d'échappement; un moyen de mesure du temps mis pour atteindre une température (80) destiné à mesurer un temps s'écoulant à partir d'un point dans le temps o l' agent de réduction est ajouté par le moyen d'ajout d' agent de réduction (71) jusqu'à un point dans le temps auquel la température de l'appareil de traitement des gaz d'échappement diminue à une température prédéterminée après une élévation due à l'ajout de l' agent de réduction; et un moyen de détermination de dégradation (80) destiné à déterminer que l'appareil de traitement des gaz d'échappement (42) n'est pas dégradé si le temps mesuré par le moyen de mesure du temps mis pour atteindre une température (80) est plus long qu'un temps prédéterminé, et destiné à déterminer que l'appareil de traitement des gaz d'échappement 42 est dégradé si le temps mesuré par le moyen de mesure du temps mis pour atteindre une température

est plus court qu'un temps prédéterminé.

2. Appareil de détermination de dégradation selon la revendication 1, caractérisé en ce que si la température de l'appareil de traitement des gaz d'échappement est inférieure ou égale à une température d' activation d' agent de réduction à laquelle l' activation est provoquée en ajoutant l' agent de réduction, l'ajout de l' agent de réduction dans l'appareil de traitement des gaz d'échappement (42) est évité

malgré l'arrêt du moteur à combustion interne (1).

3. Appareil de détermination de dégradation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que: l'appareil de traitement des gaz d'échappement (42) comprend de plus un moyen de me sure de température des gaz d'échappement (78) prévu en amont de l'appareil de traitement des gaz d'échappement (42) destiné à mesurer une température des gaz d'échappement entrants qui circulent dans l'appareil de traitement des gaz d'échappement (42), et si la température de l'appareil de traitement des gaz d'échappement est supérieure à la température des gaz d'échappement entrants, l'ajout de l' agent de réduction dans l'appareil de traitement des gaz d'échappement (42) est

évité malgré l'arrêt du moteur à combustion interne (1).

4. Appareil de détermination de dégradation selon

l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en

ce que l'appareil de traitement des gaz d'échappement (42) comprend de plus une fonction de réduction-stockage consistant à stocker un oxyde d'azote présent dans les gaz d'échappement dans un corps principal de l'appareil de traitement des gaz d'échappement (42) si les gaz d'échappement entrants sont dans un état de concentration excessive en oxygène, et consistant à libérer et à réduire l'oxyde d'azote stocké dans le corps principal si les gaz d'échappement entrants sont dans un état de concentration

faible en oxygène.

5. Appareil de détermination de dégradation selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'appareil de traitement des gaz d'échappement (42) comprend un moyen d' estimation de stockage destiné à estimer une quantité de stockage de l'oxyde d'azote, et si la quantité de stockage de l'oxyde d'azote est estimée inférieure ou égale à une quantité prédéterminée par le moyen d'estimation de stockage, l'ajout de l' agent de réduction dans l'appareil de traitement des gaz d'échappement (42) est évité malgré l'arrêt du moteur à

combustion interne (1).

6. Procédé de détermination de dégradation pour un appareil de traitement des gaz d'échappement destiné à déterminer la dégradation de 1' appareil de traitement des gaz d'échappement (42) prévu dans un passage d'échappement (40) du moteur à combustion interne (1), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: ajouter un agent de réduction à 1' appareil de traitement des gaz d'échappement (42) de façon à chauffer l'appareil de traitement des gaz d'échappement (423 s'il est détecté qu'un moteur à combustion interne (1) est sur le point de s'arrêter alors que le moteur à combustion interne (1) est en fonctionnement et que l'appareil de traitement des gaz d'échappement peut être activé en ajoutant un agent de réduction; mesurer un temps s'écoulant à partir de l'ajout de l' agent de réduction jusqu'à ce que la température de l'appareil de traitement des gaz d'échappement (42) diminue à une température prédéterminée; et déterminer que l'appareil de traitement des gaz d' échappement (42) n' est pas dégradé si le temps mesuré est plus long qu'un temps prédéterminé, et déterminer que l'appareil de traitement des gaz d'échappement (42) est dégradé si le temps mesuré est plus court qu'un temps

prédéterminé.

7. Appareil de détermination de dégradation pour un appareil de traitement des gaz d'échappement, caractérisé en ce qu'il comprend: un catalyseur (42b) prévu dans un passage d'échappement (40) d'un moteur à combustion interne (1) destiné à traiter les gaz d'échappement évacués du moteur à combustion interne (1); un moyen de me sure de température de s gaz d'échappement entrant dans le catalyseur (78) destiné à mesurer une température des gaz d'échappement entrants qui circulent dans le catalyseur (42b); un moyen de mesure de température de catalyseur (74) destiné à mesurer une température de catalyseur du catalyseur (42b); un moyen d'ajout d' agent de réduction (17) destiné à aj outer un agent de réduction au catalyseur (42b); un moyen de détection de température différentielle (80) destiné à détecter une différence de température de catalyseur par rapport à la température des gaz d'échappement entrants qui se produit lorsque l' agent de réduction est ajouté au catalyseur (42b) par le moyen dajout d' agent de réduction (17); et un moyen de détermination de dégradation (80) destiné à déterminer que le catalyseur (42b) est dégradé si l'une parmi une condition qui réside en ce que la température des gaz d'échappement entrants détectée lors de l 'apparition d'une différence de température est détectée par le moyen de détection de température différentielle (80) est supérieure à une température prédéterminée, et une condition qui réside en ce que la différence de température détectée par le moyen de détection de température IO différentielle (80) est inférieure à une différence de

température prédéterminee est satisfaite.

8. Appareil de détermination de dégradation selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen d'ajout d' agent de réduction (17) réalise l'ajout de l' agent de réduction lorsque la température du catalyseur atteint une température de référence qui est établie à une température à laquelle la réaction de réduction-oxydation commence sur

un catalyseur non dégradé.

9. Appareil de détermination de dégradation selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'appareil de traitement des gaz d'échappement comprend de plus une fonction de réduction-stockage consistant à stocker un oxyde d'azote présent dans les gaz d'échappement dans un corps principal de l'appareil de traitement des gaz d'échappement si les gaz d'échappement entrants sont dans un état de concentration excessive en oxygène, et consistant à libérer et à réduire l'oxyde d'azote stocké dans le corps principal si les gaz d'échappement entrants

sont dans un état de concentration faible en oxygène.

10. Appareil de détermination de dégradation selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'appareil de traitement des gaz d'échappement comprend un moyen d' estimation de stockage destiné à estimer une quantité de stockage d'oxyde d'azote, si la quantité de stockage d'oxyde d'azote est estimoe inférieure ou égale à une quantité prédéterminée par le moyen d' estimation de stockage, l'ajout de l' agent de réduction par le moyen d'ajout d' agent de réduction est

évité.

11. Procédé de détermination de dégradation pour un appareil de traitement des gaz d'échappement, caractérisé en ce quiil comprend les étapes consistant à: ajouter un carburant dans un catalyseur (42b) prévu à l'intérieur d'un appareil de traitement des gaz d'échappement prévu dans un système d'échappement (40) d'un moteur à combustion interne (1) lorsqu'une température de catalyseur (42b) devient égale ou supérieure à une température à laquelle une réaction de réduction-oxydation commence sur un catalyseur non dégradé; mesurer une température de catalyseur et une température de gaz d'échappement du côté amont du catalyseur (42b); et déterminer un état de dégradation de l'appareil de traitement des gaz d'échappement sur la base d'une différence de température entre la température des gaz d'échappement