FR2835566A1

FR2835566A1 - Procede et appareil de maitrise des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne

Info

Publication number: FR2835566A1
Application number: FR0301052A
Authority: FR
Inventors: Kotaro Hayashi; Souichi Matsushita; Hisashi Ohki; Masaaki Kobayashi; Daisuke Shibata
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2003-08-08
Anticipated expiration: 2023-01-28
Also published as: DE10303085B4; DE10303085A1; FR2835566B1

Abstract

Les degrés d'ouverture d'un papillon des gaz et d'une soupape EGR sont commandés, et le carburant est ajouté par intermittence dans un passage d'échappement en amont d'un catalyseur de NOx. Le rétablissement suite à l'empoisonnement par les SOx du catalyseur de NOx est réalisé en commandant de façon intermittente le rapport air-carburant des gaz d'échappement à la stoechiométrie ou du côté riche de la stoechiométrie, et en commandant la température du catalyseur de NOx à une température qui permet le rétablissement suite à l'empoisonnement par les SOx et qui n'accélère pas la dégradation du catalyseur de NOx.

Description

PROCEDE ET APPAREIL DE MAÎTRISE DES GAZ D'ECHAPPEMENT D'UN
MOTEUR A COMBUSTION INTERNE
L'invention se rapporte à un procédé et appareil de maîtrise des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, comportant un catalyseur de NOx et, plus particulièrement, à une technologie destinée à régénérer un catalyseur de NOx après l'empoisonnement du catalyseur par des oxydes de soufre (SOx).

Dans les moteurs à combustion interne à combustion pauvre représentés par les moteurs diesel, diverses mesures ont été adoptées pour amoindrir les quantités d'émission des oxydes d'azote (NOx) et des composants non brûlés (HC, CO).

Une des ces mesures est un appareil de maîtrise des gaz d'échappement qui comprend un catalyseur de NOx prévu dans un passage d'échappement.

Le catalyseur de NOx réalise une fonction de maîtrise des gaz d'échappement comme suit. C'est-à-dire que le catalyseur de NOx absorbe et stocke les NOx provenant des gaz d'échappement circulant dans le catalyseur lorsque les gaz d'échappement présentent une concentration en oxygène élevée, c'est-à-dire lorsque le rapport air-carburant des gaz d'échappement est pauvre du point de vue stoechiométrique. A l'inverse, lorsque la concentration en oxygène dans les gaz d'échappement entrant est basse, c'est-à-dire lorsque le rapport air-carburant des gaz d'échappement est riche du point de vue stoechiométrique, le capteur de NOx libère les NOx stockés dans les gaz d'échappement sous la forme de dioxyde d'azote N02 ou de oxyde d'azote NO par l'intermédiaire de la réduction.

Simultanément, les N02 et les NO sont amenés à subir l'oxydation avec les composants non brûlés, tels que les

CO, HC, qui sont présents dans les gaz d'échappement. De cette manière, les NOx, CO et HC sont convertis en vapeur d'eau H20 et en dioxyde de carbone CO2, qui ne sont pas nocifs.

Le catalyseur de NOx présente également une caractéristique de stockage des oxydes de soufre SOx, si les SOx sont présents dans les gaz d'échappement, comme dans le cas des NOx. Comparé aux NOx, les SOx sont stockés de manière plus stable par le catalyseur de NOx, et moins facilement réduits. Par conséquent, les SOx tendent à être stockés continuellement par le catalyseur de NOx. Il en résulte que le stockage des SOx dans le catalyseur de NOx augmente, et que la quantité de NOx qui peut être stockée diminue de manière correspondante, c'est-à-dire que la capacité de stockage du catalyseur de NOx se dégrade.

Ainsi, la performance de la maîtrise des gaz d'échappement originelle du catalyseur de NOx chute (dans ce qui suit, ce phénomène sera appelé empoisonnement par les SOx).

En conséquence, conformément à la technique classique, une commande de rétablissement suite à l'empoisonnement par les SOx est réalisée pour régénérer un catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx.

Afin de libérer les SOx stockés dans le catalyseur de NOx, il est approprié d'élever la température du catalyseur de NOx au-dessus de la température de réduction de NOx et de prévoir une atmosphère réductrice autour du catalyseur de façon à réduire les SOx. C'est-à-dire que bien que la température du catalyseur de NOx soit élevée, une atmosphère de réduction équivalente aux gaz d'échappement produits par la combustion à un rapport air-carburant riche du point de vue du rapport air-carburant stoechiométrique (ou rapport air-carburant proche du rapport air-carburant stoechiométrique), est prévue autour du catalyseur, d'où il

résulte que les SOx sont réduits. De cette manière, le catalyseur de NOx est régénéré après l'empoisonnement par les SOx.

Dans les moteurs diesel, une combustion à faible température est réalisée pendant le fonctionnement au ralenti ou à faible charge afin d'amoindrir l'émission des NOx et de la suie (fumée).

Dans un moteur diesel, les gaz d'échappement mis à recirculer vers un passage d'admission du moteur via un passage de recirculation des gaz d'échappement (qu'on appellera par la suite"EGR"), c'est-à-dire, les gaz EGR, présentent une chaleur spécifique relativement élevée et sont en conséquence capables d'absorber une quantité relativement importante de chaleur. Ainsi, comme la quantité d'EGR est augmentée, c'est-à-dire comme le taux EGR (quantité de gaz EGR/ (quantité de gaz EGR + quantité d'air d'admission) ) est augmenté, la température de combustion dans une chambre de combustion diminue. La diminution de la température de combustion réduit la quantité de NOx produit. En conséquence, l'augmentation du taux EGR réduit progressivement la quantité de NOx produit.

Si la quantité de gaz EGR est augmentée de manière continue avec le calage d'injection de carburant fixe, la production de fumée augmente progressivement. Toutefois, si les gaz d'échappement EGR augmentent au-delà d'un point auquel la production de fumée est en crête, la production de fumée commence à diminuer rapidement. La production de fumée devient pratiquement nulle avec un taux EGR de 70 % ou plus dans un cas normal et d'environ 55 % au plus ou plus si les gaz EGR sont intensément refroidis. C'est-à-dire qu'il est connu que la production de suie devient pratiquement nulle avec de tels taux EGR. Dans ce cas, la production de NOx devient également très faible.

La combustion du mélange air-carburant avec le taux de gaz EGR augmentant de sorte que pratiquement aucune suie ne soit produite est appelée combustion à faible température.

C'est-à-dire que la combustion à basse température accomplit une combustion à taux EGR élevé en réduisant l'ouverture d'un papillon des gaz d'admission et en établissant une soupape EGR dans un état pratiquement entièrement ouvert, d'où il résulte que la production de suie est éliminée, et que la production de NOx est réduite.

De plus, le fonctionnement du moteur avec un rapport EGR élevé permet que le rapport air-carburant des gaz d'échappement soit décalé vers le côté riche du rapport air-carburant stoechiométrique (ou au voisinage du rapport air-carburant stoechiométrique), et en conséquence permet que le catalyseur de maîtrise des gaz d'échappement soit rapidement chauffé.

En conséquence, pendant le ralenti et le fonctionnement à faible charge, la combustion à basse température rend possible de prévoir le catalyseur de NOx avec une atmosphère ambiante présentant un rapport air-

carburant riche du rapport air-carburant stoechiométrique (ou proche du rapport air-carburant stoechiométrique) et d'augmenter simultanément la température du catalyseur de NOx, d'où il résulte que le catalyseur de NOx peut être régénéré après l'empoisonnement par les SOx.

Toutefois, pendant ce fonctionnement à charge intermédiaire à élevée, un moteur diesel fonctionne dans un état de combustion normale, c'est-à-dire, fonctionne avec une quantité excessive d'air, c'est-à-dire avec le rapport air-carburant se situant dans la plage allant de 25 à 40. De plus, si la quantité d'air d'admission dépasse une certaine quantité, il devient impossible d'exécuter une combustion à basse température. En conséquence, pendant le

fonctionnement à charge intermédiaire à élevée, la combustion à basse température ne peut pas être réalisée.

Ainsi, pendant l'opération à charge intermédiaire à élevée, le catalyseur de NOx ne peut pas être régénéré après l'empoisonnement par les SOx conformément à la technique classique.

C'est un but de l'invention de permettre la régénération d'un catalyseur de NOx d'un appareil de maîtrise des gaz d'échappement prévu dans un passage d'échappement d'un moteur à combustion interne après que le catalyseur de NOx ait été empoisonné par les SOx.

C'est un but de l'invention de proposer un appareil et procédé de maîtrise d'échappement d'un moteur à combustion interne qui permet une régénération plus souhaitable du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx indépendamment de l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne comprenant le catalyseur de NOx disposé dans le passage d'échappement. Pour atteindre ce but, les disposition et constructions suivantes sont adoptées dans l'invention.

C'est-à-dire que dans l'invention, le rapport aircarburant des gaz d'échappement est tout d'abord commandé à un rapport air-carburant prédéterminé qui est une limite supérieure de la quantité admissible de fumée produite, et le rapport air-carburant des gaz d'échappement est ensuite commandé à un rapport air-carburant riche ou un rapport air-carburant stoechiométrique tout en augmentant la température du catalyseur de NOx afin de libérer les SOx du catalyseur de NOx.

Un appareil de maîtrise d'échappement conformément à l'invention comprend un catalyseur de NOx prévu dans un passage d'échappement ; un moyen de détection de température de catalyseur de NOx destiné à détecter la

température du catalyseur de NOx ; un moyen de détection de rapport air-carburant d'échappement destiné à détecter le rapport air-carburant des gaz d'échappement dans le passage d'échappement ; et un moyen de commande de rapport aircarburant d'échappement destiné à commander le rapport aircarburant des gaz d'échappement dans le passage d'échappement sur la base de la température du catalyseur de NOx détectée par le moyen de détection de température de catalyseur de NOx et du rapport air-carburant des gaz d'échappement détecté par le moyen de détection de rapport air-carburant d'échappement. Avec l'appareil de commande d'échappement de l'invention, si le rapport air-carburant des gaz d'échappement détecté par le moyen de détection de rapport air-carburant d'échappement est pauvre par rapport au premier rapport air-carburant prédéterminé, le moyen de commande de rapport air-carburant d'échappement commande le rapport air-carburant des gaz d'échappement au premier rapport air-carburant prédéterminé et commande ensuite par intermittence le rapport air-carburant des gaz d'échappement à un deuxième rapport air-carburant prédéterminé qui est riche par rapport au premier rapport air-carburant prédéterminé et qui permet la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx tout en commandant la température du catalyseur de NOx à l'intérieur d'une plage de températures prédéterminée qui permet la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx, et qui n'accélère pas la dégradation du catalyseur de NOx.

Dans la construction ci-dessus, il est préférable que le premier rapport air-carburant prédéterminé avec lequel la production de suie atteint un sommet, et le deuxième rapport air-carburant prédéterminé puissent être un rapport

air-carburant riche ou le rapport air-carburant stoechiométrique.

Conformément à cette construction, en commandant par intermittence le rapport air-carburant des gaz d'échappement au deuxième rapport air-carburant prédéterminé après qu'il ait été commandé au premier rapport air-carburant prédéterminé, la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx peut être accomplie tout en réduisant la quantité de fumée produite indépendamment de l'état de fonctionnement du moteur.

A mesure que le rapport air-carburant des gaz d'échappement est réduit, la température du catalyseur de NOx augmente. Si le catalyseur de NOx est ainsi chauffé jusqu'à une température qui provoque la réduction et la libération des SOx (par exemple, 600 C ou plus) lorsque le rapport air-carburant de l'atmosphère ambiante est riche ou égal au rapport air-carburant stoechiométrique, la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx se produit. A ce moment, toutefois, il existe une possibilité de dégradation du catalyseur de NOx si la température du catalyseur de NOx devient excessivement élevée (par exemple 700 C ou plus), le rapport aircarburant de l'atmosphère ambiante étant maintenu riche ou au niveau du rapport air-carburant stoechiométrique.

En conséquence, le rapport air-carburant des gaz d'échappement est commandé par intermittence à un rapport air-carburant riche ou au rapport air-carburant stoechiométrique afin d'augmenter la température du catalyseur de NOx en empêchant une augmentation excessive de celle-ci. De cette manière, la température du catalyseur de NOx peut être commandée à une température qui permet la

régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx mais qui n'accélère pas sa dégradation.

De même, étant donné que le rapport air-carburant des gaz d'échappement est tout d'abord commandé au premier rapport air-carburant prédéterminé, le rapport aircarburant des gaz d'échappement peut être commandé au deuxième rapport air-carburant prédéterminé plus rapidement et de manière plus fiable. Lorsque les gaz d'échappement deviennent excessivement riches, cela peut amener la température du catalyseur de NOx à être excessivement élevée, de même qu'une augmentation des émissions de composants de carburant non brûlés. Conformément au procédé de maîtrise d'échappement de l'invention, toutefois, le catalyseur de NOx peut être rapidement régénéré après l'empoisonnement par les SOx tout en empêchant une telle augmentation excessive de la température du catalyseur de NOx et en empêchant une telle augmentation des émissions des composants de carburant non brûlés.

Lorsque le rapport air-carburant des gaz d'échappement est commandé par intermittence à un rapport air-carburant riche ou au rapport air-carburant stcechiométrique, ceci signifie que le rapport air-carburant des gaz d'échappement devient pauvre par intermittence. En conséquence, dans le cas où on utilise un catalyseur qui possède une capacité de stockage d'oxygène procurée par un filtre particulaire, ou analogues, et qui peut ainsi maîtriser les matières particulaires (par exemple, la suie) contenues dans les gaz d'échappement en les oxydant, en introduisant alternativement les gaz d'échappement riches et les gaz d'échappement pauvres dans le catalyseur de la manière décrite ci-dessus, la régénération du catalyseur de NOx peut être accomplie tout en réduisant la production de fumée plus efficacement.

L'appareil de maîtrise d'échappement conçu comme décrit ci-dessus peut être utilisé dans un moteur à combustion interne comprenant un moyen de commutation qui change sélectivement la combustion entre un premier état de combustion dans lequel si la quantité de gaz d'échappement de recirculation délivrés dans la chambre de combustion augmente, la production de suie augmente progressivement et atteint un sommet, et si la quantité des gaz d'échappement de recirculation délivrés dans la chambre de combustion augmente encore, la température du carburant au moment de la combustion dans la chambre de combustion et la température des gaz autour du carburant deviennent inférieures à une température de production de suie, et en conséquence, la production de suie diminue, et un deuxième état de combustion dans lequel la quantité de gaz d'échappement de recirculation délivrés dans la chambre de combustion est inférieure à la quantité de gaz d'échappement de recirculation à laquelle la production de suie atteint un sommet.

Ainsi, la première combustion correspond à une combustion à basse température, et la deuxième combustion correspond à une combustion normale.

Conformément à l'appareil de maîtrise d'échappement de l'invention, ainsi, la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx peut être accomplie indépendamment de l'état de fonctionnement du moteur, même dans un moteur à combustion interne, tel qu'un moteur diesel, ce qui amène la combustion à basse température pendant le ralenti et le fonctionnement à faible charge, et qui amène la combustion normale pendant le fonctionnement à charge intermédiaire à élevée.

De même, si l'appareil de maîtrise d'échappement de l'invention comprend un papillon des gaz destiné à

commander la quantité d'air d'admission délivré dans la chambre de combustion et une soupape de commande des gaz d'échappement de recirculation destinée à commander la quantité de gaz d'échappement de recirculation mis à recirculer dans la chambre de combustion (que l'on appellera par la suite"gaz EGR"lorsque cela est approprié), le rapport air-carburant des gaz d'échappement peut être commandé au premier rapport air-carburant prédéterminé en commandant au moins un parmi le degré d'ouverture du papillon des gaz et le degré d'ouverture de la soupape de commande des gaz d'échappement de recirculation.

Avec cette construction, le rapport air-carburant dans la chambre de combustion est commandé au premier rapport air-carburant prédéterminé en commandant au moins l'une parmi la quantité d'air introduit dans la chambre de combustion et la quantité de gaz EGR, d'où il résulte que le rapport air-carburant des gaz d'échappement peut être commandé au premier rapport air-carburant prédéterminé.

Dans l'appareil de commande des gaz d'échappement de l'invention, de même, le rapport air-carburant des gaz d'échappement peut être commandé par intermittence au deuxième rapport air-carburant prédéterminé en commandant l'ajout du carburant dans au moins l'un parmi la chambre de combustion et le passage d'échappement du moteur à combustion interne après que le rapport air-carburant des gaz d'échappement ait été commandé au premier rapport aircarburant prédéterminé et la température du catalyseur de NOx peut être simultanément commandée à l'intérieur d'une plage de températures prédéterminée.

En ajoutant par intermittence le carburant dans au moins l'un parmi la chambre de combustion et le passage d'échappement du moteur à combustion interne, le rapport

air-carburant des gaz d'échappement peut être commandé par intermittence au deuxième rapport air-carburant prédéterminé. De même, la température peut être commandée à l'intérieur de la plage de températures prédéterminée en même temps.

Dans l'appareil de commande des gaz d'échappement construit comme décrit ci-dessus, l'ajout du carburant dans au moins l'un parmi la chambre de combustion et le passage d'échappement du moteur à combustion interne peut être réalisé par intermittence, et l'ajout du carburant peut être réalisé lorsque la température du catalyseur de NOx est inférieure à la température qui permet la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx et l'ajout du carburant peut être suspendu lorsqu'il est possible que la température du catalyseur de NOx atteigne la température qui accélère la dégradation du catalyseur de NOx.

Lorsque l'ajout du carburant est suspendu, le rapport air-carburant des gaz d'échappement augmente et la température du catalyseur de NOx chute de ce fait rapidement, ce qui réduit la dégradation du catalyseur de NOx et qui permet que l'ajout suivant de carburant soit réalisé. Ainsi, en réalisant de manière répétée l'ajout du carburant et sa suspension, la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx peut être accomplie tout en réduisant la dégradation du catalyseur de NOx.

De même, dans l'appareil de commande des gaz d'échappement de l'invention, l'ajout du carburant dans la chambre de combustion du moteur à combustion interne commandé par le moyen de commande de rapport air-carburant d'échappement peut être accompli par une post-injection plutôt que par une injection principale pendant laquelle le

carburant est injecté dans la chambre de combustion afin de produire la puissance du moteur.

Par exemple, la post-injection peut être telle que du carburant est injecté de manière subsidiaire dans la chambre de combustion alors le carburant devant être brûlé afin de produire la puissance du moteur subit une course d'expansion ou une course d'échappement dans le cylindre du moteur à combustion interne.

Dans l'appareil de maîtrise des gaz d'échappement de l'invention, un catalyseur de commande des gaz d'échappement peut de plus être disposé d'un côté amont du catalyseur de NOx devant être régénéré après l'empoisonnement par les SOx, dans une disposition en série.

Avec cette construction, les NOx ou les composants de carburant non brûlés (CO, CH) présents dans les gaz d'échappement sont oxydés ou réduits dans le catalyseur de maîtrise de gaz d'échappement disposé du côté amont du catalyseur de NOx. En raison de la chaleur de réaction provenant de l'oxydation et de la réduction de NOx et des composants de carburant non brûlés, la répartition de la température sur le catalyseur de NOx devant être régénérée après l'empoisonnement par les SOx devient plus uniforme dans un cas où un catalyseur de NOx est disposé seul. En conséquence, la commande de la température du catalyseur de NOx devient plus facile.

Dans l'appareil de maîtrise d'échappement de l'invention, un catalyseur d'oxydation peut être également disposé dans le passage d'échappement en aval du catalyseur de NOx, afin de réduire les composants de carburant non brûlés des gaz d'échappement en aval du catalyseur de NOx.

Dans cette construction, l'ajout du carburant de moteur dans la chambre de combustion ou dans le passage

d'échappement du moteur à combustion interne peut être commandé sur la base de la température du catalyseur d'oxydation disposé en aval du catalyseur de NOx.

Par exemple, si la température du catalyseur d'oxydation est basse, l'ajout du carburant dans la chambre de combustion ou dans le passage d'échappement du moteur à combustion interne est réalisé de façon à élever la température. du catalyseur d'oxydation à sa température d'activation avant de commander le rapport air-carburant des gaz d'échappement au deuxième rapport air-carburant prédéterminé qui permet la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx.

Avec la construction ci-dessus, la capacité de maîtrise des gaz d'échappement du catalyseur d'oxydation disposé en aval du catalyseur de NOx est augmentée avant que le rétablissement suite à l'empoisonnement par les SOx du catalyseur de NOx soit réalisé. En conséquence, l'émission des composants de carburant non brûlés peut être réduite.

Dans la construction ci-dessus, l'ajout du carburant pour chauffer le catalyseur d'oxydation peut être réalisé par intermittence, et au moins un parmi la quantité de carburant devant être ajouté et l'intervalle pour réaliser l'ajout du carburant peut être commandé sur la base de la température du catalyseur d'oxydation.

Par exemple, la quantité du carburant devant être ajouté peut être augmentée, ou l'intervalle pour réaliser l'ajout du carburant peut être allongé à mesure que la température du catalyseur d'oxydation est réduite.

Dans une telle commande, la température du catalyseur d'oxydation peut être rapidement augmentée à la température d'activation.

De même, si l'appareil de maîtrise d'échappement de l'invention est de plus muni d'un catalyseur d'oxydation dans le passage d'échappement en aval du catalyseur de NOx afin de réduire les composants de carburant non brûlés dans les gaz d'échappement dans le passage d'échappement en aval du catalyseur de NOx, le rapport air-carburant des gaz d'échappement peut être commandé d'une manière telle que le rapport air-carburant des gaz d'échappement dans le passage d'échappement du catalyseur d'oxydation devienne plus élevé qu'un rapport air-carburant prédéterminé.

Par exemple, s'il existe une possibilité que le rapport air-carburant des gaz d'échappement en aval du catalyseur d'oxydation puisse devenir riche par rapport au rapport air-carburant prédéterminé en raison d'une réduction de la capacité d'oxydation du catalyseur d'oxydation, la quantité de carburant devant être ajouté dans au moins l'un parmi la chambre de combustion et le passage d'échappement du moteur à combustion interne est réduite ou l'ajout du carburant est suspendu pour augmenter le rapport air-carburant des gaz d'échappement.

Une telle commande empêche que le rapport aircarburant des gaz d'échappement devienne excessivement riche et réduit de ce fait l'émission de composants de carburant non brûlés.

De plus, dans l'appareil de maîtrise d'échappement de l'invention, un moyen d'alimentation en air secondaire peut de plus être prévu dans le passage d'échappement en aval du catalyseur de NOx mais en amont du catalyseur d'oxydation.

Par exemple, si une quantité relativement augmentée de carburant de moteur est ajoutée dans le passage d'échappement ou dans la chambre de combustion du moteur à combustion interne afin de faciliter la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx, il se

produit un manque correspondant dans la quantité d'oxygène (02) nécessaire pour oxyder les composants de carburant non brûlés dans les gaz d'échappement en aval du catalyseur de NOx, sur le catalyseur d'oxydation. Conformément à la construction mentionnée précédemment, ce manque dans la quantité d'oxygène peut être décalé en délivrant un air secondaire via le moyen d'alimentation en air.

C'est-à-dire qu'avec la construction ci-dessus, le rapport air-carburant des gaz d'échappement autour du catalyseur de NOx peut être davantage décalé au côté riche, de sorte que la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx puisse être accompli en un temps court. De plus, puisque le rapport air-carburant des gaz d'échappement autour du catalyseur d'oxydation peut être décalé au côté riche ou au voisinage du rapport aircarburant stoechiométrique, l'émission des composants de carburant non brûlés peut également être empêchée.

De plus, dans l'appareil de maîtrise d'échappement de l'invention, le catalyseur de NOx peut être régénéré après l'empoisonnement par les SOx ou le catalyseur de maîtrise des gaz d'échappement disposé du côté amont du catalyseur de NOx peut être un catalyseur qui ne présente pas de capacité de stockage d'oxygène.

Une raison pour l'adoption de cette construction réside en ce que si de l'oxygène se trouve sur le catalyseur de NOx devant être régénéré après l'empoisonnement par les SOx ou sur le catalyseur de maîtrise des gaz d'échappement disposé du côté amont du catalyseur de NOx, cela peut empêcher l'augmentation du rapport air-carburant dans l'atmosphère ambiante autour du catalyseur de NOx, ce qui empêche le rétablissement suite à l'empoisonnement par les SOx.

De même, dans l'appareil de maîtrise d'échappement de l'invention, la catalyseur d'oxydation disposé en aval du catalyseur de NOx devant être régénéré après l'empoisonnement par les SOx peut être un catalyseur possédant une capacité de stockage d'oxygène élevée afin de réduire l'émission des composants de carburant non brûlés plus efficacement.

De plus, dans le moteur à combustion interne mentionné précédemment comprenant le moyen de commutation pour changer la combustion entre le premier état de combustion, à savoir qui est une combustion à basse température, et le deuxième état de combustion, à savoir qui est une combustion normale, la combustion à basse température est réalisée dans une région de fonctionnement à faible charge alors que la combustion normale est réalisée dans une région de fonctionnement à charge intermédiaire à élevée.

Lorsque l'appareil de maîtrise d'échappement de l'invention est utilisé dans l'appareil de maîtrise des gaz d'échappement construit comme décrit ci-dessus, étant donné que le rapport air-carburant peut être commandé à un rapport air-carburant riche ou au rapport air-carburant stoechiométrique lorsque la combustion à basse température est en cours pendant un fonctionnement à faible charge, la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx peut être accomplie en réalisant l'une ou l'autre parmi une commande pendant laquelle le rapport aircarburant des gaz d'échappement est commandé au deuxième rapport air-carburant prédéterminé en commandant le rapport air-carburant dans la chambre de combustion au deuxième rapport air-carburant prédéterminé et une commande pendant laquelle le rapport air-carburant des gaz d'échappement est commandé au premier rapport air-carburant prédéterminé en commandant le rapport air-carburant dans la chambre de

combustion, après quoi le rapport air-carburant des gaz d'échappement est commandé au deuxième rapport aircarburant prédéterminé en ajoutant du carburant dans au moins l'un parmi la chambre de combustion et le passage d'échappement. Dans l'intervalle, pendant le fonctionnement à charge intermédiaire à élevée, la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx peut être accomplie en réalisant une commande pendant laquelle lorsqu'une combustion normale est en cours le rapport aircarburant des gaz d'échappement est commandé au premier rapport air-carburant prédéterminé en commandant le rapport air-carburant dans la chambre de combustion, après quoi le rapport air-carburant des gaz d'échappement est commandé par intermittence au deuxième rapport air-carburant prédéterminé en ajoutant le carburant dans au moins l'un parmi la chambre de combustion et le passage d'échappement.

Dans l'appareil de maîtrise d'échappement tel que décrit ci-dessus, la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx peut être accomplie indépendamment de l'état de fonctionnement du moteur, même dans un moteur à combustion interne, tel qu'un moteur diesel, ce qui mène à une combustion à faible température pendant le ralenti et le fonctionnement à faible charge, et qui mène à une combustion normale pendant le fonctionnement à charge intermédiaire à élevée.

Ensuite, un procédé de maîtrise d'échappement d'un moteur à combustion interne conformément à l'invention est tel que lors de la régénération d'un catalyseur de NOx disposé dans un passage d'échappement après l'empoisonnement par les SOx, le rapport air-carburant des gaz d'échappement est tout d'abord commandé à un premier rapport air-carburant prédéterminé, après quoi le rapport air-carburant des gaz d'échappement est commandé par

intermittence à un deuxième rapport air-carburant prédéterminé qui est riche par rapport au premier rapport air-carburant prédéterminé et qui permet la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx, et simultanément, la température du catalyseur de NOx est commandée à l'intérieur d'une plage de températures prédéterminée, qui permet la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx et qui n'accélère pas la dégradation du catalyseur de NOx.

Ici, le premier rapport air-carburant prédéterminé est une limite supérieure de la quantité admissible de fumée produite, et le deuxième rapport air-carburant prédéterminé est un rapport air-carburant riche ou le rapport aircarburant stoechiométrique.

Conformément au procédé de maîtrise d'échappement de l'invention, en commandant par intermittence le rapport air-carburant des gaz d'échappement au deuxième rapport air-carburant prédéterminé après qu'il ait été commandé au premier rapport air-carburant prédéterminé, la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx peut être accomplie tout en réduisant la quantité de fumée produite, indépendamment de l'état de fonctionnement du moteur.

De même, en commandant tout d'abord le rapport aircarburant des gaz d'échappement au premier rapport aircarburant prédéterminé, le rapport air-carburant des gaz d'échappement peut être commandé au deuxième rapport aircarburant prédéterminé plus rapidement et de manière plus fiable. Lorsque les gaz d'échappement deviennent excessivement riches, cela peut amener la température du catalyseur de NOx à être excessivement élevée, ce qui mène à une augmentation de l'émission de composants de carburant non brûlés. Conformément au procédé de maîtrise

d'échappement de l'invention, toutefois, le catalyseur de NOx peut être rapidement régénéré après l'empoisonnement par les SOx tout en empêchant une telle augmentation excessive de la température du catalyseur de NOx et en empêchant une telle augmentation de l'émission des composants de carburant non brûlés.

De même, en commandant par intermittence le rapport air-carburant des gaz d'échappement à un rapport aircarburant riche ou au rapport air-carburant stoechiométrique, la température du catalyseur de NOx peut être augmentée tout en empêchant une augmentation excessive de celle-ci. Ainsi, la température du catalyseur de NOx peut être commandée à une température qui permet la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx mais qui n'accélère pas la dégradation de celui-ci.

De même, lorsque le rapport air-carburant des gaz d'échappement est commandé par intermittence à un rapport air-carburant riche ou au rapport air-carburant stoechiométrique, ceci signifie que le rapport air-carburant des gaz d'échappement devient pauvre par intermittence. En conséquence, dans le cas où on utilise un catalyseur qui possède une capacité de stockage d'oxygène procurée par un filtre particulaire ou analogues, et peut ainsi maîtriser les matières particulaires (par exemple la suie) contenues dans les gaz d'échappement en les oxydant, en introduisant alternativement les gaz d'échappement riches et les gaz d'échappement pauvres introduits dans le catalyseur de la manière décrite ci-dessus, la production de fumée peut être réduite plus efficacement.

De même, dans le cas où le moteur à combustion interne comprend un papillon des gaz destiné à commander la quantité d'air d'admission délivré dans la chambre de

combustion et une soupape de commande des gaz d'échappement de recirculation destinée à commander la quantité de gaz d'échappement de recirculation mis à recirculer dans la chambre de combustion, pour commander le rapport aircarburant des gaz d'échappement au premier rapport aircarburant prédéterminé par exemple, le rapport aircarburant dans la chambre de combustion peut être commandé au premier rapport air-carburant prédéterminé en commandant l'ouverture d'au moins l'un parmi le papillon des gaz et la soupape de commande des gaz d'échappement de recirculation.

De plus, pour commander par intermittence le rapport air-carburant des gaz d'échappement au deuxième rapport air-carburant prédéterminé après qu'il ait été commandé au deuxième rapport air-carburant prédéterminé, le carburant est ajouté dans au moins l'un parmi la chambre de combustion et le passage d'échappement. C'est-à-dire qu'un procédé dans lequel le carburant est ajouté par intermittence dans au moins l'un parmi la chambre de combustion et le passage d'échappement peut être utilisé.

De même, dans le cas où le procédé de maîtrise d'échappement est utilisé dans un moteur à combustion interne dans lequel un catalyseur de NOx est prévu dans un passage d'échappement et où la combustion est sélectivement changée entre une combustion à basse température et une combustion normale, lors de la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx pendant la combustion normale, le rapport air-carburant des gaz d'échappement peut être commandé à un premier rapport aircarburant prédéterminé en commandant le rapport aircarburant dans la chambre de combustion, après quoi le rapport air-carburant des gaz d'échappement peut être commandé par intermittence à un deuxième rapport aircarburant prédéterminé qui est riche par rapport au premier

rapport air-carburant prédéterminé et qui permet la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx en commandant l'ajout du carburant dans au moins l'un parmi la chambre de combustion et le passage d'échappement, à savoir en ajoutant le carburant par intermittence et simultanément, la température du catalyseur de NOx est commandée à l'intérieur d'une plage de températures prédéterminée qui permet la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx, et qui n'accélère pas la dégradation du catalyseur de NOx, et lors de la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx pendant la combustion à basse température, au moins une des commandes peut être réalisée, une des commandes étant telle que le rapport air-carburant des gaz d'échappement est commandé au deuxième rapport aircarburant prédéterminé en commandant le rapport aircarburant dans la chambre de combustion, et l'autre des commandes étant telle que le rapport air-carburant des gaz d'échappement est commandé au deuxième rapport aircarburant prédéterminé en commandant l'ajout du carburant dans au moins l'un parmi la chambre de combustion et le passage d'échappement après que le rapport air-carburant des gaz d'échappement ait été commandé au premier rapport air-carburant prédéterminé en commandant le rapport aircarburant dans la chambre de combustion.

Conformément au procédé de maîtrise d'échappement décrit ci-dessus, la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx peut être accomplie indépendamment de l'état de fonctionnement du moteur, même dans un moteur à combustion interne tel qu'un moteur diesel, qui réalise la combustion à basse température pendant le ralenti et le fonctionnement à faible charge, et

qui réalise la combustion normale pendant le fonctionnement à charge intermédiaire à élevée.

Lorsque le procédé de maîtrise d'échappement de l'invention est utilisé dans un moteur à combustion interne comprenant un catalyseur d'oxydation disposé dans le passage d'échappement en aval du catalyseur de NOx afin de réduire les composants de carburant non brûlés dans les gaz d'échappement dans le passage d'échappement en aval du catalyseur de NOx, le catalyseur d'oxydation peut être chauffé jusqu'à sa température d'activation en commandant l'ajout du carburant dans au moins l'un parmi la chambre de combustion et le passage d'échappement, après quoi le rapport air-carburant des gaz d'échappement peut être commandé par intermittence au deuxième rapport aircarburant prédéterminé pour régénérer le catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx.

Conformément à cette commande, la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx est réalisée après que la capacité de maîtrise d'échappement du catalyseur d'oxydation disposé dans le passage d'échappement en aval du catalyseur de NOx ait été augmentée, d'où il résulte que l'émission des composants de carburant non brûlés peut être réduite.

De même, dans le cas où le procédé de maîtrise d'échappement de l'invention est utilisé dans un moteur à combustion interne comprenant un catalyseur d'oxydation dans le passage d'échappement en aval du catalyseur de NOx afin de réduire les composants de carburant non brûlés contenus dans les gaz d'échappement en aval du catalyseur de NOx, le rapport air-carburant des gaz d'échappement peut être commandé d'une manière telle que le rapport aircarburant des gaz d'échappement en aval du catalyseur

d'oxydation devient plus élevé qu'un rapport air-carburant prédéterminé.

Par exemple, lorsqu'il existe une possibilité que les gaz d'échappement en aval du catalyseur d'oxydation deviennent riches par rapport au rapport air-carburant stoechiométrique après que la capacité d'oxydation ait été réduite, la quantité de carburant devant être ajouté dans au moins l'un parmi la chambre de combustion et le passage d'échappement du moteur à combustion interne est réduite ou l'ajout du carburant est suspendu pour augmenter le rapport air-carburant des gaz d'échappement.

Une telle commande empêche que le rapport aircarburant des gaz d'échappement devienne excessivement riche, et réduit de ce fait l'émission des composants de carburant non brûlés.

Ce qui précède et autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention deviendront apparents à partir de la description suivantes des modes de réalisation préférés, en se 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 la construction d'un moteur à combustion interne et d'un appareil de maîtrise des gaz d'échappement du moteur à combustion interne conformément à un premier mode de réalisation de l'invention ;
La figure 2 est un schéma illustrant une structure interne d'un filtre particulaire qui est un genre de catalyseur de maîtrise des gaz d'échappement ;
La figure 3 est un graphique destiné à illustrer une corrélation entre la quantité de suie produite et le taux EGR ;

La figure 4 est un graphique destiné à illustrer la relation du rapport air-carburant des gaz d'échappement avec la température-du filtre particulaire et la quantité de SOx libéré dans les gaz d'échappement, où le rapport air-carburant des gaz d'échappement est commandé de manière intermittente ;
La figure 5 est un graphique destiné à illustrer la région de fonctionnement du moteur à combustion interne où le rétablissement suite à l'empoisonnement par les SOx peut être accompli ;
La figure 6 est une illustration simplifiée des constructions d'un moteur à combustion interne et d'un appareil de maîtrise des gaz d'échappement du moteur à combustion interne conformément à un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
La figure 7 est une illustration simplifiée des constructions d'un moteur à combustion interne et d'un appareil de maîtrise des gaz d'échappement du moteur à combustion interne conformément à un troisième mode de réalisation de l'invention ;
La figure 8 est un schéma destiné à illustrer les quantités d'écoulement des gaz d'échappement et l'élévation de température du filtre particulaire provoquée par l'ajout du carburant de moteur ;
La figure 9 est un schéma destiné à illustrer la transition d'élévation de température du filtre particulaire 50b où le carburant de moteur est ajouté de façon intermittente ;
La figure 10 est un graphique destiné à indiquer la répartition de température dans le filtre particulaire dans un cas où un catalyseur de NOx est disposé en amont du filtre particulaire ; et

La figure 11 est un graphique destiné à indiquer la répartition de température dans le filtre particulaire dans un cas où le filtre particulaire est disposé seul.

On décrira dans ce qui suit les modes de réalisation préférés de l'appareil de maîtrise des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne de l'invention en se référant aux dessins annexés.

PREMIER MODE DE REALISATION]
La figure 1 illustre un premier mode de réalisation dans lequel l'invention est appliquée à un appareil de maîtrise des gaz d'échappement d'un moteur diesel pour véhicule qui est un moteur à combustion interne à combustion pauvre. En se référant à la figure 1, un moteur à combustion interne 1 comporte quatre cylindres 2 (chambres de combustion), un système d'alimentation en carburant, un système d'admission, un système d'échappement, un système de commande, etc., comme composants majeurs.

Le système d'alimentation en carburant, comprenant des soupapes d'injection de carburant 3, une rampe commune (chambre d'accumulation de pression) 4, un tuyau d'alimentation en carburant 5, une pompe à carburant 6, etc., délivre le carburant à chaque cylindre 2. Les soupapes d'injection de carburant 3 sont des soupapes à ouverture et fermeture entraînées de façon électromagnétique prévues pour les cylindres individuels 2.

Les soupapes d'injection de carburant 3 sont raccordées à la rampe commune 4, qui sert de tuyau de répartition de carburant. La rampe commune 4 est raccordée à la pompe à carburant 6 via le tuyau d'alimentation en carburant 5. Une poulie 6a de la pompe à carburant 6 est raccordée via une courroie 7 à un vilebrequin la, c'est-à-dire, un arbre de puissance du moteur à combustion interne. La pompe à

carburant 6 est entraînée en utilisant la rotation du vilebrequin la comme source de puissance d'entraînement.

Dans le système d'alimentation en carburant conçu comme décrit ci-dessus, le carburant est pompé du réservoir de carburant (non représenté) par la pompe à carburant 6.

Le carburant pompé est délivré à la rampe commune 4 via le tuyau d'alimentation en carburant 5. Le carburant délivré à la rampe commune 4 est mis sous pression à une pression de carburant prédéterminée à l'intérieur de la rampe commune 4 puis est distribué vers les soupapes d'injection de carburant 3. Lorsqu'une tension d'attaque est appliquée à une soupape d'injection de carburant 3, la soupape d'injection de carburant 3 est ouverte pour injecter le carburant dans l'un des cylindres correspondant 10
Le système d'alimentation, comprenant un tuyau d'admission 9, un papillon des gaz 13, un collecteur d'admission 8, un boîtier de filtre à air 10, un refroidisseur intermédiaire 16, etc., forme un passage d'admission destiné à délivrer l'air aux cylindres 2.

Le tuyau d'admission 9 forme un passage qui mène l'air aspiré via le boîtier de filtre à air 10 vers le collecteur d'admission 8. Le collecteur d'admission 8 forme un passage qui répartit l'air du tuyau d'admission 9 vers les cylindres individuels 2. Un capteur de température d'admission 44a destiné à mesurer la température d'un air qui circule dans la tuyau d'admission 98 est prévu proche d'une partie de raccordement entre le tuyau d'admission 9 e le boîtier de filtre à air 10.

Un turbocomprimeur 15 (boîtier de comprimeur 15a) destiné à comprimer l'air d'admission, et le refroidisseur intermédiaire 16 destiné à refroidir l'air comprimé par le turbocomprimeur 15 sont prévus dans le tuyau d'admission 9 allant du boîtier de filtre à air 10 vers un papillon des

gaz 13. Un débitmètre d'air 45 destiné à mesurer la quantité d'air circulant qui entre dans les chambres d'admission 2 via le tuyau d'admission 9 est prévu en amont du turbocomprimeur 15.

Le papillon des gaz 13 destiné à ajuster la quantité d'air qui circule dans les cylindres 2 via le tuyau d'admission 9 est prévu immédiatement en amont du collecteur d'admission 8. Le degré d'ouverture du papillon des gaz 13 est commandé via un actionneur 14 qui formé par un moteur pas-à-pas ou analogues. Un capteur de température d'admission 44b destiné à mesurer la température dans le collecteur d'admission 8 et un capteur de pression d'admission 46 destiné à mesurer la pression dans le collecteur d'admission 8 sont prévus immédiatement en aval du papillon des gaz 13.

Dans le système d'admission conçu comme décrit cidessus, l'air devant être délivré dans les cylindres individuels 2 circule dans le boîtier de filtre à air 10 en raison d'une pression négative produite par le fonctionnement du moteur. Après la suppression de la poussière et de la saleté de l'air dans le boîtier de filtre à air 10, l'air circule dans le turbocomprimeur 15 via le tuyau d'admission 9. L'air dans le turbocomprimeur est comprimé par une roue de comprimeur 15a. Ensuite, l'air est refroidi par le refroidisseur intermédiaire 16. Après que la quantité d'écoulement d'air ait été ajustée par le papillon des gaz 13 conformément à une nécessité, l'air circule dans le collecteur d'admission 8. L'air dans le collecteur d'admission 8 est réparti vers les cylindres individuels 2 via des tuyaux d'embranchement, et subit la combustion avec le carburant injecté à partir des soupapes d'injection de carburant 3. Les sorties de divers capteurs sont délivrées en entrée vers une unité de commande

électronique 30 décrite ci-dessous, et sont délivrées par rétroaction par exemple, pour une commande d'injection de carburant de base du moteur à combustion interne et analogues.

Le système d'échappement correspond à un appareil de maîtrise des gaz d'échappement conformément à l'invention.

Le système d'échappement comprend un collecteur d'échappement 18 et un tuyau d'échappement 19, et forme un passage d'échappement destiné à évacuer les gaz d'échappement des cylindres 2 vers l'extérieur du moteur. Le système d'échappement comprend de plus un dispositif EGR 20, un convertisseur catalytique 50, un dispositif dispensant l'agent de réduction 60, etc., et fonctionne comme un appareil de maîtrise de gaz d'échappement qui maîtrise les oxydes d'azote (NOx) et les matières particulaires (par exemple, la suie), présents dans les gaz d'échappement.

Le collecteur d'échappement 18 forme un passage qui raccorde les orifices d'échappement 18a des cylindres individuels 2 et qui rassemble les gaz d'échappement à partir des orifices d'échappement 18a et les mène au carter de turbine 15b du turbocomprimeur 15. Le tuyau d'échappement 19 forme un passage s'étendant du carter de turbine 15b à un silencieux (non représenté). Sur la figure 1, la référence numérique 59 représente un convertisseur catalytique d'oxydation bien connu qui contient un catalyseur d'oxydation (non représenté).

Le dispositif EGR 20 comprend un passage EGR 25, une soupape EGR 26 prévue pour le dispositif EGR 20 et un catalyseur d'oxydation 28, un refroidisseur EGR 27, etc.

Le passage EGR 25 est un passage raccordant le collecteur d'échappement 18 et le collecteur d'admission 8.

La soupape EGR 26 est une soupape qui s'ouvre et qui se

ferme de façon électrique prévue dans une partie de raccordement entre le passage EGR 25 et le collecteur d'admission 8. La soupape EGR 26 ajuste la quantité de gaz d'échappement qui circule dans le passage EGR 25 (gaz EGR) sur la base d'un programme de commande d'un changement d'état de combustion et analogues, exécuté dans l'unité de commande électronique 30. Le catalyseur d'oxydation 28 pour le dispositif EGR 20 est disposé dans le passage EGR 25 raccordant le collecteur d'échappement 18 et le refroidisseur EGR 27 et supprime les composants de carburant non brûlés à partir des gaz EGR qui circulent depuis le collecteur d'échappement 18. Le refroidisseur EGR 27 refroidit les gaz d'échappement circulant dans le passage EGR 25 en utilisant l'eau de refroidissement du moteur comme milieu de chauffage. Dans la description cidessous, les gaz d'échappement qui circulent dans le collecteur d'admission 8 via le passage EGR 25 seront simplement appelés gaz EGR dans certains cas.

Dans le dispositif EGR 20 conçu comme décrit cidessus, une partie des gaz d'échappement circulant dans le collecteur d'échappement 18 circule dans le passage EGR 25 à un débit d'écoulement correspondant au degré d'ouverture de la soupape EGR 26. Les gaz EGR (gaz d'échappement) dans le passage EGR 25 circulent dans le refroidisseur EGR 27 via le catalyseur d'oxydation 28 du dispositif EGR 20. En traversant le refroidisseur EGR 27, les gaz EGR sont refroidis. Après cela, les gaz EGR circulent dans le collecteur d'admission 8. Après avoir circulé dans le collecteur d'admission 8, les gaz EGR se mélangent avec l'air (air frais) circulant du côté amont du collecteur d'admission 8, et forment en conséquence un air d'admission qui subit la combustion avec le carburant injecté à partir des soupapes d'injection de carburant 3. C'est-à-dire que

dans ce mode de réalisation, l'air (l'air frais) et les gaz EGR forment un mélange air-carburant.

Les gaz d'échappement formant les gaz EGR contiennent des gaz inertes tels que de la vapeur d'eau (H20), les dioxydes de carbone (C02), etc. En conséquence, si les gaz d'échappement contenant des gaz inertes circulent dans les chambres de combustion 2, la température de combustion chute en raison de l'introduction des gaz d'échappement, et en conséquence la production des oxydes d'azote (NOx) est réduite. L'introduction des gaz EGR réduit également la quantité d'oxygène dans les chambres de combustion 2. De même, à cet égard, la liaison entre les oxydes d'azote NOx et l'oxygène (02) est limitée et en conséquence, l'émission des oxydes d'azote (NOx) est réduite.

Le convertisseur catalytique 50 sera ensuite décrit.

Le convertisseur catalytique 50 comporte un boîtier 51 et des catalyseurs de maîtrise de gaz d'échappement 50a, 50b, conformément à l'invention, qui sont contenus dans le boîtier 51. Le convertisseur catalytique 50 réalise une fonction de maîtrise des gaz d'échappement consistant à supprimer les composants nocifs des gaz d'échappement évacués à partir du corps du moteur 1.

Plus spécifiquement, le boîtier 51 est disposé proche d'une ouverture de sortie du carter de turbine 15b. Le boîtier 51 contient un filtre particulaire (DPNR) 50b destiné à supprimer les petites particules et les NOx des gaz d'échappement et contient également un catalyseur de NOx 50a d'un côté amont du filtre particulaire (DPNR) 50b.

Le convertisseur catalytique 50 est ainsi formé. Le filtre particulaire (DPNR) 50b peut être remplacé par un catalyseur de NOx du type à réduction-stockage et le catalyseur de NOx disposé en amont du filtre particulaire (DPNR) 50b peut être formé par un catalyseur d'oxydation.

Le filtre particulaire 50b réalise une fonction de maîtrise des gaz d'échappement consistant à oxyder et à brûler les particules présentes dans les gaz, telles que la suie et analogues. Plus spécifiquement, le filtre particulaire 50b comporte un filtre 58 qui porte un agent de libération d'oxygène activé. Les petites particules sont supprimées (maîtrisées) en piégeant les particules sur le filtre 58 et en brûlant les particules piégées avec l'oxygène activé. La fonction de maîtrise des gaz d'échappement est ainsi accomplie.

Le filtre 58 lui-même présente une configuration en nid d'abeille qui est formée à partir d'un matériau poreux tel que de la cordiérite, comme cela est représenté sur la figure 2. Le filtre 58 comporte une pluralité de trajets de circulation 55,56, qui s'étendent en parallèle les uns par rapport aux autres. Plus spécifiquement, le filtre 58 comporte des passages des gaz d'échappement entrants 55 dont les extrémités en aval sont fermées par des bouchons 55a et des passages des gaz d'échappement sortants 56 dont les extrémités en amont sont fermées par des bouchons 56a.

Les passages des gaz d'échappement entrants 55 et les passages des gaz d'échappement sortants 56 sont disposés dans le sens vertical et horizontal avec de fines parois de séparation 57.

Les surfaces et les pores internes des parois de séparation 57 sont munies d'une couche de support formée à partir d'alumine (Al203) ou analogues. Le support est chargé avec un catalyseur en métal noble, platine (Pt) ou analogues, et un agent de libération d'oxygène activé qui absorbe l'oxygène si une quantité excessive d'oxygène se trouve autour de l'agent, et qui libère l'oxygène stocké sous la forme d'oxygène activé si la concentration en oxygène autour du catalyseur chute.

Comme agent de libération d'oxygène activé, il est approprié de choisir au moins un élément parmi le groupe constitué des métaux alcalins, tels que le potassium (K), le sodium (Na), le lithium (Li), le césium (Cs), le rubidium (Rb), etc., des métaux terreux alcalins, tels que le baryum (Ba), le calcium (Ca), le strontium (Sr), etc., des terres rares telles que le lanthanum (La), l'yttrium (Y), etc., et les métaux de transition tels que le cérium (Ce), l'étain (Sn), etc.

De plus, comme agent de libération d'oxygène activé, il est davantage préférable d'utiliser un métal alcalin ou un métal terreux alcalin qui a une tendance à l'ionisation plus élevée que le calcium (Ca), c'est-à-dire d'utiliser le potassium (K), le lithium (Li), le césium (Cs), le rubidium (Rb), le baryum (Ba), le strontium (Sr), etc.

Dans le filtre particulaire 50b conçu comme décrit cidessus, les gaz d'échappement circulent par ordre des

passages des gaz d'échappement entrant 55 7 parois de séparation 57 7 passages des gaz d'échappement sortants 56 (comme cela est indiqué par les flèches a sur la figure 2).

De petites particules présentes dans les gaz d'échappement telles que la suie et analogues, sont piégées sur ou à l'intérieur des parois de séparation 57 pendant le processus consistant à traverser les parois de séparation 57. Les particules piégées par les parois de séparation 57 sont oxydées par l'oxygène activé, et éventuellement brûlées sans former de flamme lumineuse. De cette manière, les particules piégées sont supprimées du filtre 58. La quantité d'oxygène activé est augmentée en changeant la concentration en oxygène dans les gaz d'échappement qui circulent dans les parois de séparation 57 (filtre) une pluralité de fois.

Le filtre particulaire 50b possède également une fonction de maîtrise des gaz d'échappement consistant à supprimer les oxydes d'azote (NOx) des gaz d'échappement.

Plus spécifiquement, le filtre particulaire 50b absorbe l'oxygène lorsque les gaz d'échappement qui circulent dans le filtre 50b présentent une concentration élevée en oxygène. Lorsque les gaz d'échappement qui circulent dans le filtre 50b présentent une concentration faible en oxygène, c'est-à-dire, lorsque les gaz d'échappement présentent un rapport air-carburant faible, le filtre particulaire 50b libère les oxydes d'azote stockés (NOx) sous forme réduite de dioxyde d'azote (N02) et de oxyde d'azote (NO) dans les gaz d'échappement. Simultanément, le filtre amène les dioxydes d'azote (N02) et les oxydes d'azote (NO) à subir les réactions d'oxydation avec les composants de carburant non brûlés (CO et HC) présents dans les gaz d'échappement, produisant de ce fait de la vapeur d'eau (H2O) et les dioxydes de carburant (C02) qui ne sont pas nocifs.

La fonction de maîtrise des gaz d'échappement sera davantage décrite. Dans le moteur à combustion interne à combustion pauvre 1 de ce mode de réalisation, la combustion est normalement réalisée dans une atmosphère d'oxygène excessive. En conséquence, la concentration en oxygène dans les gaz d'échappement évacués après la combustion ne chute pratiquement jamais à un niveau qui favorise l'opération de libération-réduction mentionnée précédemment et la quantité de composants non brûlés (CO, HC), contenue dans les gaz d'échappement est également très faible.

De plus, dans le mode de réalisation, l'opération de maîtrise des gaz d'échappement est favorisée en injectant le carburant du moteur (HC) comme agent de réduction dans

les gaz d'échappement de façon à amener une réduction dans la concentration en oxygène et à ajouter les composants de carburant non brûlés comme les hydrocarbures (HC), etc. L'injection de l'agent de réduction est réalisée par un dispositif de distribution d'agent de réduction 60 décrit ci-dessous. Le dispositif de distribution d'agent de réduction 60 sera décrit plus en détail par la suite.

Ainsi, dans ce mode de réalisation, le filtre particulaire 50b disposé dans le passage d'échappement maîtrise les oxydes d'azote (NOx) et les particules de suie ou analogues présents dans les gaz d'échappement.

De plus, dans le mode de réalisation qui précède, le catalyseur de NOx 50a est disposé en amont du filtre particulaire 50b en série. Une raison pour laquelle le raccordement en série existe est due à la réaction de chauffage provenant de l'oxydation et de la réduction des NOx et des composants de carburant non brûlés présents dans les gaz d'échappement se produisant du côté amont du catalyseur de NOx 50a, la répartition de température dans le filtre particulaire 50b devient plus uniforme que dans le cas où le filtre particulaire 50b est disposé seul. La répartition de la température uniforme dans le filtre particulaire 50b facilite la commande de la température du filtre particulaire 50b. La répartition de température dans filtre particulaire 50b dans le cas où le filtre est disposé seul est indiquée sur la figure 10. La répartition de température dans le filtre particulaire 50b dans le cas où le filtre est disposé en aval du catalyseur de NOx 50a en série est indiqué sur la figure 11.

Le cas dans lequel le filtre particulaire 50b est disposé seul peut être compris comme un mode de réalisation de l'invention.

Ensuite, le dispositif de distribution d'agent de réduction 60 destiné à favoriser la fonction de maîtrise des gaz d'échappement du catalyseur de maîtrise de gaz d'échappement sera décrit.

Le dispositif de distribution d'agent de réduction 60 comprend une soupape de distribution d'agent de réduction 61, un passage d'alimentation en agent de réduction 62, une soupape de commande de pression de carburant 64, un capteur de pression de carburant 63, une soupape d'arrêt d'urgence 66, etc. Le dispositif de distribution d'agent de réduction 60 distribue une quantité appropriée d'agent de réduction (carburant de moteur) dans le passage d'échappement en amont du convertisseur catalytique 50 comme nécessaire. Le dispositif de distribution d'agent de réduction 60 délivre le carburant de moteur comme agent de réduction dans les gaz d'échappement de sorte que le rapport air-carburant des gaz d'échappement qui circulent dans le convertisseur catalytique 50 atteigne un rapport air-carburant cible.

La soupape de distribution d'agent de réduction 61 est une soupape qui s'ouvre et qui se ferme de façon électrique qui est prévue dans une partie de confluence du collecteur d'échappement 18 et qui s'ouvre en recevant une tension prédéterminée. Le passage d'alimentation en agent de réduction 62 forme un passage destiné à mener une partie du carburant pompé par la pompe à carburant 6 vers la soupape de distribution d'agent de réduction 61. La soupape de commande de pression de carburant 64 est disposée dans une partie intermédiaire du passage d'alimentation en agent de réduction 62 et maintient une pression de carburant prédéterminée dans le passage d'alimentation en agent de réduction 62. Le capteur de pression, de carburant 63 détecte la pression du carburant dans le passage d'alimentation en agent de réduction 62. La soupape d'arrêt

d'urgence 66 arrête l'alimentation en carburant dans le passage d'alimentation en agent de réduction 62 si une anomalie de pression se produit dans le passage d'alimentation en agent de réduction 62.

Dans le dispositif de distribution d'agent de réduction 60 conçu comme décrit ci-dessus, le carburant éjecté de la pompe à carburant 6 est maintenu à une pression de carburant prédéterminée par la soupape de commande de pression de carburant 64, et est délivrée à la soupape de distribution d'agent de réduction 61 via le passage d'alimentation en agent de réduction 62. Par la suite, lorsqu'une tension prédéterminée est appliquée à la soupape de distribution d'agent de réduction 61, la soupape de distribution d'agent de réduction 61 prend un état ouvert, de sorte que le carburant dans le passage d'alimentation en agent de réduction 62 est injecté dans le collecteur d'échappement 18 via la soupape de distribution d'agent de réduction 61. Le carburant (agent de réduction) délivré dans le collecteur d'échappement 18 est brassé dans le carter de turbine 15b, puis circule dans le convertisseur catalytique 50 via le tuyau d'échappement 19.

En conséquence, le convertisseur catalytique 50 reçoit des gaz d'échappement qui présentent une concentration élevée en oxygène et qui contiennent des hydrocarbures (HC) comme composants de carburant non brûlés, de sorte que l'opération de maîtrise des gaz d'échappement précédemment mentionnée est favorisée.

La quantité d'agent de réduction distribuée et le calage de distribution de celui-ci sont déterminés en utilisant la sortie d'un rapport air-carburant (capteur de rapport air-carburant) 47 disposé en aval du convertisseur catalytique 50, les sorties des capteurs de température de gaz d'échappement 48a, 48b disposées en amont et en aval du

filtre particulaire 50b, l'historique de fonctionnement enregistré dans l'unité de commande électronique 30 décrite ci-dessous, etc.

Comme on l'a décrit ci-dessus en liaison avec la technique classique, le filtre particulaire 50b absorbe et stocke les oxydes de soufre (SOx) à partir des gaz d'échappement, de manière similaire aux oxydes d'azote. Le mécanisme d'absorption et de stockage est conçu comme suit.

Lorsque les gaz d'échappement qui circulent dans le filtre particulaire 50b présentent un rapport air-carburant élevé, l'oxygène 02 provenant des gaz d'échappement se dépose sous la forme de 02- ou 02- sur du platine (Pt) supporté sur le support. En conséquence, les oxydes de

soufre SOx dans les gaz d'échappement sont oxydés en S03- ou S04 - sur le platine (Pt) de manière similaire aux oxydes d'azote (NOx).

Par la suite, les S03 - ou S04 - ainsi produits sont encore oxydés en ions sulfates (SO'), qui sont absorbés dans le filtre particulaire 50b tout en se combinant à l'oxyde de baryum (Ba). Les ions de sulfate absorbés (So42-) se combinent aux ions baryum (Ba2+) pour former un sel de sulfate chimiquement stable (BaS04) à mesure que le temps s'écoule.

Les oxydes de soufre (SOx) sont considérés devant être absorbés et stockés de la façon décrite ci-dessus. Le sel sulfate (BaS04) produit en liaison avec le stockage des oxydes de soufre (SOx) forme habituellement des cristaux de grande taille, et il est chimiquement stable, et en conséquence difficile à décomposer. Ainsi, même si le rapport air-carburant des gaz d'échappement est réduit comme dans le cas de la réduction et de la libération des oxydes d'azote (NOx), les oxydes de soufre stockés (SOx) ne

sont pas facilement libérés, mais sont stockés sous forme de sels sulfates (BaSC).

Ainsi, si la quantité de sel sulfates (BaSO4) accumulée devient excessivement importante, la quantité d'oxyde de baryum (Ba) qui peut contribuer au fonctionnement de l'absorption et de la libération des oxydes d'azote (NOx) diminue, de sorte que la quantité d'oxygène activé libérée devient faible dans le filtre particulaire 50b, et la zone de filtre qui peut contribuer à la combustion d'oxydation des particules devient également faible. De plus, la capacité du filtre particulaire 50b à stocker les oxydes d'azote NOx chute également. C'est-à-dire, qu'il se produit

ce que l'on appelle généralement "l'empoisonnement par les SOx"dans lequel l'efficacité de maîtrise des gaz d'échappement du catalyseur de maîtrise des gaz d'échappement qui stocke et réduit les NOx diminue.

En conséquence, la commande de rétablissement suite à l'empoisonnement par les SOx est nécessaire.

La condition destinée à régénérer le filtre particulaire 50b après l'empoisonnement par les SOx sera décrite ci-dessous.

Afin de libérer les SOx du filtre particulaire 50b, la température du filtre particulaire 50b est élevée à une température (par exemple, de 600 à 700 C) qui est supérieure à la température de réduction des NOx, d'où il résulte que le sulfate de baryum accumulé (BaS04) est thermiquement décomposé en SOz"et S04'. Simultanément, le rapport air-carburant des gaz d'échappement qui circulent dans le filtre particulaire 50b est amené à un rapport aircarburant qui est riche ou proche du rapport air-carburant stoechiométrique, de sorte que les S02- SO4- produits par l'intermédiaire de la décomposition thermique du sulfate de baryum (BaS04) soient amenés à réagir avec les hydrocarbures

(HC) et les oxydes de carbone (CO) présents dans les gaz d'échappement, et en conséquence, soient réduits en 802- à l'état gazeux. Le 802- gazeux est libéré conjointement avec les gaz d'échappement qui circulent dans le filtre particulaire 50b.

Ensuite, on décrira la système de commande.

Le système de commande comprend ce que l'on appelle généralement l'unité de commande électronique (ECU) 30 qui comporte une ROM (mémoire morte) 32, une RAM (mémoire vive) 33, une CPU (unité centrale de traitement) 34, un accès d'entrée 35 et un accès de sortie 36 qui sont interconnectés par un bus bidirectionnel 31.

L'accès d'entrée 35 reçoit les signaux de sortie des divers capteurs précédemment mentionnés, et les signaux provenant d'un capteur de charge 41 destinés à détecter la quantité d'enfoncement d'une pédale d'accélérateur 40, d'un capteur de vilebrequin 42 destiné à détecter le nombre de rotation du vilebrequin la, d'un capteur de vitesse de véhicule 43 destiné à mesurer la vitesse du véhicule, etc., via des convertisseurs analogiques/numériques 37 correspondants, ou dans un mode d'entrée direct. L'accès de sortie 36 est connecté aux soupapes d'injection de carburant 3, à la soupape de distribution d'agent de réduction 61, à l'actionneur entraînant le papillon des gaz 40, à la soupape EGR 26, etc., via les circuits d'attaque correspondants 38.

La ROM 32 mémorise les programmes de commande pour divers dispositifs, des cartes de commande auxquelles ils se réfèrent au moment du traitement des programmes, etc., en correspondance avec les divers dispositifs. La RAM 33 mémorise des signaux de sortie des divers capteurs délivrés en entrée vers l'accès d'entrée 35 et des signaux de commande délivrés en sortie vers l'accès de sortie 36,

etc., en tant qu'historique du fonctionnement du moteur à combustion interne. La CPU 34 compare les signaux de sortie des divers capteurs enregistrés sur la RAM 33, les cartes de commande développées dans la ROM 32 sur un programme désiré, et délivre en sortie des signaux de commande délivrés en sortie pendant le traitement pour un dispositif correspondant via l'accès de sortie 36. Ainsi, la CPU 34 commande de façon centrale les divers dispositifs.

Par exemple, sur la base des signaux de sortie du capteur de rapport air-carburant (capteur A/F) 47 prévu en aval du convertisseur catalytique 50, et les capteurs de température des gaz d'échappement 48a, 48b prévus en amont et en aval du filtre particulaire 50b, la CPU 34 commande les moments d'ouverture et de fermeture et les degrés d'ouverture des soupapes d'injection de carburant 3, de la soupape de distribution d'agent de réduction 61, du papillon des gaz 13 et de la soupape EGR 26, de façon à commander le rapport air-carburant des gaz d'échappement qui circulent dans le filtre particulaire 50b.

La caractéristique de combustion du moteur à combustion interne dans ce mode de réalisation sera décrite.

Le moteur diesel dans ce mode de réalisation adopte une technologie de combustion à basse température décrite dans la référence à technique apparentée précédemment mentionnée, c'est-à-dire, une technologie de combustion destinée à limiter la croissance de la fumée produite par la combustion en augmentant considérablement la proportion de gaz inerte dans l'air d'admission (mélange) soumis à la combustion.

La figure 3 est un graphique obtenu conformément aux résultats d'expérimentations réelles, indiquant une corrélation entre la proportion des gaz inertes dans l'air

d'admission et la quantité de fumée produite par la combustion. Dans la description ci-dessous, la proportion des gaz inertes dans l'air d'admission est simplement appelée taux EGR dans certains cas.

Comme cela est indiqué sur la figure 3, la quantité de suie produite atteint le sommet à un taux EGR entre environ 40 % et environ 50 %. Dans une région de taux EGR au-dessus de 55 %, pratiquement aucune suie n'est produite. En conséquence, si le moteur est actionné dans une région de taux EGR de 55 % ou plus, de façon plus préférentielle de 65 % ou plus, il est possible d'actionner le moteur tout en maîtrisant les émissions de suie à un niveau pratiquement nul. Le taux EGR auquel l'émission de suie devient pratiquement nul peut être réduit en refroidissant les gaz EGR via le refroidisseur EGR 27 ou analogues.

Toutefois, pendant le fonctionnement avec un taux EGR de 65 % ou plus, il se produit un inconvénient de puissance de moteur insuffisante due à une quantité d'air insuffisante ou d'une pression de combustion réduite. A l'inverse, dans une région de taux EGR au-dessous de 40 % où une puissance de moteur suffisante est possible, la suie est produite en petite quantité, mais la quantité de suie produite est suffisamment plus petite que la quantité produite dans une région de fonctionnement où le taux EGR est de 40 à 50 %.

En conséquence, pendant des états de fonctionnement du moteur où la puissance du moteur nécessaire est relativement faible, par exemple, pendant qu'un véhicule fonctionne au ralenti ou à faible charge, le moteur est actionné avec un taux EGR maintenu à 65 % ou au-dessus.

Lorsqu'une puissance de moteur suffisamment élevée est nécessaire, par exemple, pendant que le véhicule fonctionne à charge élevée ou analogues, le moteur est actionné avec

un taux EGR commandé au-dessous de 40 %. Dans ce mode, un état de fonctionnement confortable est assuré alors que la production de suie est maîtrisée.

C'est-à-dire que le moteur diesel dans ce mode de réalisation atteint à la fois une émission de suie réduite et une bonne maniabilité en changeant l'état de combustion d'une manière à éviter le fonctionnement du moteur à un taux EGR se situant dans la plage allant de 40 % à 50 % où la production de suie atteint le sommet.

Dans cette invention, une première combustion (combustion à basse température), correspond à un état de combustion réalisé avec un taux EGR élevé comme mentionné ci-dessus, et une deuxième combustion correspond à un état de combustion réalisé avec un taux EGR bas.

Les valeurs mentionnées précédemment, c'est-à-dire, les valeurs spécifiques du taux EGR, sont des simples exemples, et la valeur du taux EGR change jusqu'à un certain point en fonction de la caractéristique de combustion intrinsèque d'un moteur à combustion interne particulier, de la température de refroidissement des gaz EGR, etc. Toutefois, la caractéristique d'émission de suie, c'est-à-dire, l'existence d'une crête et analogues, est pratiquement universelle parmi les moteurs à combustion interne.

On décrira ensuite une commande destinée à réaliser le rétablissement suite à l'empoisonnement par les SOx décrit ci-dessus du filtre particulaire 50b pendant un fonctionnement à charge élevée du moteur diesel 1 du mode de réalisation.

Comme on l'a mentionné ci-dessus, pendant le fonctionnement à charge intermédiaire à élevée, le moteur diesel 1 est dans une deuxième combustion dans laquelle le

moteur fonctionne à un rapport air-carburant de A/F = 25 à 40, c'est-à-dire, avec un excès d'air.

Pour le rétablissement suite à l'empoisonnement par les SOx du filtre particulaire 50b, le carburant de moteur est ajouté par intermittence dans le passage d'échappement en amont du convertisseur catalytique 50 en ouvrant et en fermant de manière répétée la soupape de distribution d'agent de réduction 61 du dispositif de distribution d'agent de réduction 60, comme cela est indiqué sur la figure 4. C'est-à-dire que la commande est réalisée d'une manière telle que le rapport air-carburant des gaz d'échappement qui circulent dans le filtre particulaire 50b atteignent par intermittence le rapport air-carburant stoechiométrique (ou un rapport air-carburant près du rapport air-carburant stcechiométrique) De plus, la commande est réalisée d'une manière telle que la température du filtre particulaire 50b atteint la plage de 600 à 700 C. En raison de cette commande, les SOx stockés dans le filtre particulaire 50b sont libérés de manière intermittente dans les gaz d'échappement, de sorte que le filtre particulaire 50b est restauré à la suite de l'empoisonnement par les SOx. Afin d'accomplir rapidement le rétablissement suite à l'empoisonnement par les SOx, le carburant de moteur est ajouté de manière intermittente après que les degrés d'ouverture du papillon des gaz 13 et de la soupape EGR 216 aient été commandés pour réduire le rapport air-carburant des gaz d'échappement circulant dans le filtre particulaire 50b à A/F 20 à 25 comme cela est indiqué sur la figure 4. En réduisant le rapport aircarburant de cette manière au préalable, il devient possible d'accomplir rapidement la commande du rapport aircarburant au rapport air-carburant stoechiométrique (ou au voisinage du rapport air-carburant stoechiométrique).

Une raison de l'établissement de la température du filtre particulaire 50b à l'intérieur de la plage allant de

600 à 700 C réside en ce que les SOx stockés dans le filtre particulaire 50b sont libérés à 600 C ou au-dessus, mais la dégradation du filtre particulaire 50b est accélérée si la température de celui-ci est à 7000C ou plus.

Comme cela est indiqué sur la figure 8, l'élévation de la température du filtre particulaire 50b provoquée par l'ajout du carburant de moteur dans le passage d'échappement augmente à mesure que la quantité de circulation des gaz d'échappement à travers le passage d'échappement augmente, comme cela est indiqué sur la figure 8. En conséquence, pendant un fonctionnement du moteur à charge élevée, il est nécessaire de réaliser de manière intermittente l'ajout du carburant de moteur dans le passage d'échappement afin de commander une élévation de température du filtre particulaire 50b à l'intérieur d'une plage appropriée.

Sur la figure 8, l'axe horizontal indique le moment de l'ajout continu de carburant dans le passage d'échappement, et l'axe vertical indique l'élévation de température du filtre particulaire 50b.

C'est-à-dire que l'ajout du carburant de moteur dans le passage d'échappement est réalisé lorsque la température du filtre particulaire 50b est inférieure à 600 C. S'il existe une possibilité que la température du filtre particulaire 50b s'élève au-dessus de 7000C, l'ajout du carburant de moteur dans le passage d'échappement est suspendu (par exemple, un ajout de carburant pendant 9 secondes et une suspension d'ajout de carburant pendant 13 secondes sont réalisés par cycles).

Dans ce mode de réalisation, étant donné que l'ajout du carburant de moteur dans le passage d'échappement est

réalisé de manière intermittente, le rapport air-carburant des gaz d'échappement circulant dans le filtre particulaire 50b devient pauvre du point de vue stoechiométrique de manière intermittente. En conséquence, les matières particulaires présentes dans les gaz d'échappement, telles que la suie et analogues, peuvent être supprimées par l'intermédiaire de la combustion d'oxydation sur le filtre particulaire 50b.

La figure 9 indique la transition de l'élévation de température du filtre particulaire 50b lorsque l'ajout du carburant de moteur est réalisé de manière intermittente.

En se référant à la figure 9, lorsque l'ajout du carburant de moteur dans le passage d'échappement est réalisé de manière intermittente, de petites particules sont oxydées et brûlées sur le filtre particulaire 50b, de sorte que l'élévation de température du filtre particulaire 50b diminue.

Le rapport air-carburant des gaz d'échappement circulant dans le filtre particulaire 50b et la température du filtre particulaire 50b sont prédites par la CPU 34 à partir des signaux de sortie du capteur de rapport aircarburant 47 et des capteurs de température de gaz d'échappement 48a, 48b. Les moments d'ouverture et de fermeture de la soupape de distribution d'agent de réduction 61 ou les degrés d'ouverture du papillon des gaz 13 et de la soupape EGR 26 sont commandés par la CPU 34.

Au lieu de l'injection du carburant de moteur par intermittence dans le passage d'échappement de façon à changer le rapport air-carburant des gaz d'échappement circulant dans le filtre particulaire 50b au rapport aircarburant stoechiométrique (ou au voisinage du rapport aircarburant st chiométrique), il est possible de réaliser une

post-injection de carburant dans les chambres de combustion 2.

Normalement, l'injection principale du carburant devant être brûlée dans une chambre de combustion afin de produire une puissance de moteur est accomplie en injectant le carburant à partir de la soupape d'injection de carburant 3 dans la chambre de combustion 2 au voisinage du point mort haut de la course de compression. A l'opposé, la post-injection précédemment mentionnée se rapporte à une injection subsidiaire dans laquelle le carburant est injecté de la soupape d'injection de carburant 3 dans la chambre de combustion 2 alors que le carburant délivré par l'injection principale subit la course d'expansion ou la course d'échappement.

Comme cela est apparent à partir de la description qui précède, ce mode de réalisation est capable de réaliser un rétablissement suite à l'empoisonnement au NOx pendant un fonctionnement à charge intermédiaire à élevée, ce qui n'est pas possible conformément à la technique antérieure.

La figure 5 indique des régions de fonctionnement dans lesquelles le rétablissement suite à l'empoisonnement par les SOx conformément au mode de réalisation est possible.

Comme cela est indiqué sur la figure 5, la région de fonctionnement qui permet le rétablissement suite à l'empoisonnement par les SOx s'étend encore plus si la température de résistance à la chaleur du filtre particulaire 50b est élevée.

[DEUXIEME MODE DE REALISATION]
La figure 6 illustre un deuxième mode de réalisation de l'appareil de maîtrise des gaz d'échappement de moteur à combustion interne de l'invention.

Ce mode de réalisation adopte, comme construction de base, le système d'échappement du moteur diesel pour

véhicule du premier mode de réalisation, et comprend de plus un capteur de température de gaz d'échappement 67 et un capteur de rapport air-carburant 68 qui sont disposés en aval du convertisseur catalytique d'oxydation 59.

Des signaux de sortie du capteur de température des gaz d'échappement 67 et du capteur de rapport air-carburant 68 sont délivrés en entrée à l'ECU 30 via l'accès d'entrée 35, de manière similaire aux signaux de sortie des divers capteurs du premier mode de réalisation.

Dans le deuxième mode de réalisation, lorsque le moteur à combustion interne est dans un état de fonctionnement normal, la température du filtre particulaire 50b est d'environ 300 C, et la température du catalyseur d'oxydation contenue dans le convertisseur catalytique d'oxydation 59 est d'environ 250 C. Afin d'élever la température du catalyseur d'oxydation dans le convertisseur catalytique d'oxydation 59 avant que la soupape de distribution d'agent de réduction 61 du dispositif de distribution d'agent de réduction 60 soit ouverte et fermée de manière répétée de façon à ajouter de manière intermittente le carburant de moteur dans le passage d'échappement en amont du convertisseur catalytique 50 et de ce fait accomplir le rétablissement suite à l'empoisonnement par les SOx du filtre particulaire 50b, le dispositif de distribution d'agent de réduction 60 est commandé de façon à ajouter progressivement le carburant de moteur dans le passage d'échappement.

En raison de cette commande, la température du catalyseur d'oxydation contenu dans le convertisseur catalytique d'oxydation 59 devient élevée, c'est-à-dire que la capacité de maîtrise des gaz d'échappement devient élevée, avant que le rétablissement suite à l'empoisonnement par les SOx du filtre particulaire 50b

soit réalisé. En conséquence, l'émission des composants de carburant non brûlés peut être réduite.

De plus, dans ce mode de réalisation, s'il existe une possibilité que le rapport air-carburant des gaz d'échappement en aval du convertisseur catalytique d'oxydation 59 devienne riche du point de vue stoechiométrique, le dispositif de distribution d'agent de réduction 60 est commandé de façon à réduire ou à suspendre l'ajout du carburant de moteur dans le passage d'échappement.

Cette commande empêche l'ajout d'une grande quantité de carburant de moteur lorsque la capacité de maîtrise des gaz d'échappement du convertisseur catalytique d'oxydation contenu dans le convertisseur catalytique d'oxydation 59 a chuté, et en conséquence, rend possible de réduire l'émission des composants de carburant non brûlés.

La température du convertisseur catalytique d'oxydation 59 est prédite par la CPU 34 à partir des signaux de sortie des capteurs de température des gaz d'échappement 48b, 67. Le rapport air-carburant des gaz d'échappement en aval du convertisseur catalytique d'oxydation 59 est détecté par le capteur de rapport aircarburant 68.

De plus, dans ce mode de réalisation, le filtre particulaire 50b et le catalyseur de NOx 50a contenus dans le convertisseur catalytique 50 sont formés par un catalyseur ne possédant pas de capacité de stockage d'oxygène, et le catalyseur d'oxydation contenu dans le convertisseur catalytique d'oxydation 59 est formé par un catalyseur qui possède une capacité de stockage d'oxygène élevée.

Une raison pour cette construction est que si de l'oxygène est présent sur le filtre particulaire 50b et le

catalyseur de NOx 50a, le rétablissement suite à l'empoisonnement par les SOx est empêché.

[TROISIEME MODE DE REALISATION]
La figure 7 illustre un troisième mode de réalisation de l'appareil de maîtrise des gaz d'échappement de moteur à combustion interne de l'invention.

Dans ce mode de réalisation, un dispositif d'alimentation en air secondaire 69 est ajouté au système d'échappement du moteur diesel pour véhicule du deuxième mode de réalisation. Le dispositif d'alimentation en air secondaire 69 est raccordé à un tuyau d'échappement 19 en aval du convertisseur catalytique 50 mais en amont du convertisseur catalytique d'oxydation 59. Le dispositif d'alimentation en air secondaire 69 comporte une pompe à air secondaire 70 destinée à délivrer de l'air secondaire dans le passage d'échappement et une soupape d'ajustement de débit d'air secondaire 71 destinée à ajuster la quantité de circulation de l'air secondaire.

L'alimentation en air secondaire à partir du convertisseur catalytique d'oxydation 59 vers un emplacement situé en aval du convertisseur catalytique 50, mais en amont du convertisseur catalytique d'oxydation 59, est commandée par la CPU 34 comme dans les commandes des divers dispositifs du premier mode de réalisation.

Si une quantité relativement augmentée de carburant de moteur est ajoutée dans le passage d'échappement par le dispositif de distribution d'agent de réduction 60 afin d'accélérer le rétablissement suite à l'empoisonnement par les SOx du filtre particulaire 50b, un manque correspondant se produit dans la quantité d'oxygène (02) nécessaire pour oxyder les composants de carburant non brûlés dans les gaz d'échappement en aval du convertisseur catalytique 50, sur le catalyseur d'oxydation contenu dans le convertisseur

catalytique d'oxydation 59. Conformément au troisième mode de réalisation, ce manque dans la quantité d'oxygène peut être compensé en délivrant l'air secondaire via le dispositif d'alimentation en air secondaire 69.

En conséquence, le rapport air-carburant des gaz d'échappement autour du filtre particulaire 50b peut être décalé davantage vers un côté riche, de sorte que le rétablissement suite à l'empoisonnement par les SOx du filtre particulaire 50b peut être accompli en un temps réduit. De plus, puisque le rapport air-carburant des gaz d'échappement autour du catalyseur d'oxydation contenu dans le convertisseur catalytique d'oxydation 59 peut être décalé vers le côté pauvre du rapport air-carburant stoechiométrique (ou au voisinage du rapport air-carburant stoechiométrique), l'émission des composants de carburant non brûlés peut être empêchée.

Conformément aux modes de réalisation qui précèdent, même pendant le fonctionnement à charge intermédiaire à élevée du moteur à combustion interne, le catalyseur de NOx peut être régénéré après empoisonnement par les SOx, en commandant le rapport air-carburant des gaz d'échappement de façon à atteindre de façon intermittente le rapport aircarburant stoechiométrique ou le côté riche du rapport aircarburant stoechiométrique, et en élevant la température du catalyseur de NOx. En conséquence, les modes de réalisation sont capables d'obtenir le rétablissement suite à l'empoisonnement par les SOx du catalyseur de NOx dans une plage de fonctionnement plus large que la technique classique.

Bien que l'invention ait été décrite en se référant à ce qui est présentement considéré comme les 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 les 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

REVENDICATIONS 1. Appareil de maîtrise des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne comprenant : un catalyseur de NOx (50b) prévu dans un passage d'échappement (18,19) ; un moyen de détection de température de catalyseur de NOx (48a, 48b) destiné à détecter une température du catalyseur de NOx (50b) ; un moyen de détection de rapport air-carburant d'échappement (47) destiné à détecter un rapport aircarburant des gaz d'échappement dans le passage d'échappement (18,19) ; et un moyen de commande de rapport air-carburant d'échappement (30) destiné à commander le rapport aircarburant des gaz d'échappement dans le passage d'échappement (18,19) sur la base de la température du catalyseur de NOx (50b) détectée par le moyen de détection de température de catalyseur de NOx (48a, 48b) et du rapport air-carburant des gaz d'échappement détecté par le moyen de détection de rapport air-carburant d'échappement (47), dans lequel si le rapport air-carburant des gaz d'échappement détecté par le moyen de détection de rapport air-carburant d'échappement (47) est pauvre par rapport à un premier rapport air-carburant prédéterminé, le moyen de commande de rapport air-carburant d'échappement (30) commande le rapport air-carburant des gaz d'échappement au premier rapport air-carburant prédéterminé et commande ensuite par intermittence le rapport air-carburant des gaz d'échappement à un deuxième rapport air-carburant prédéterminé qui est riche par rapport au premier rapport air-carburant prédéterminé et qui permet la régénération du

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catalyseur de NOx (50b) après l'empoisonnement par les SOx tout en commandant une température du catalyseur de NOx (50b) à l'intérieur d'une plage de températures prédéterminée qui permet la régénération du catalyseur de NOx (50b) après l'empoisonnement par les SOx, et qui n'accélère pas la dégradation du catalyseur de NOx (50b).
2. Appareil de maîtrise des gaz d'échappement selon la revendication 1, comprenant de plus : un papillon des gaz (13) destiné à commander une quantité d'air d'admission délivrée dans la chambre de combustion (2) ; et une soupape de commande de gaz d'échappement de recirculation (26) destinée à commander une quantité de gaz d'échappement de recirculation mis à recirculer dans la chambre de combustion (2) ; dans lequel dans le moteur à combustion interne, si la quantité de gaz d'échappement de recirculation délivrée dans la chambre de combustion (2) est augmentée, la production de suie augmente progressivement et atteint un sommet, et si la quantité de gaz d'échappement de recirculation délivrée dans la chambre de combustion (2) est encore augmentée, une température de carburant au moment de la combustion dans la chambre de combustion (2) et une température des gaz autour du carburant deviennent inférieures à une température de production de suie, et en conséquence, la production de suie diminue, dans lequel la combustion peut être sélectivement changée entre une première combustion dans laquelle la quantité de gaz d'échappement de recirculation délivrée dans la chambre de combustion (2) est supérieure à la quantité de gaz d'échappement de recirculation avec laquelle la production de suie atteint un sommet, et en

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conséquence, la production de suie est réduite, et une deuxième combustion dans laquelle la quantité de gaz d'échappement de recirculation délivrée dans la chambre de combustion (2) est inférieure à la quantité de gaz d'échappement de recirculation avec laquelle la production de suie atteint un sommet, en changeant au moins l'un parmi un degré d'ouverture du papillon des gaz (13) et un degré d'ouverture de la soupape de commande de gaz d'échappement de recirculation (26), dans lequel pendant la deuxième combustion du moteur à combustion interne, si le rapport air-carburant des gaz d'échappement détecté par le moyen de détection de rapport air-carburant d'échappement (47) est pauvre par rapport au premier rapport air-carburant prédéterminé, le rapport aircarburant des gaz d'échappement est commandé au premier rapport air-carburant prédéterminé en commandant au moins l'un parmi le degré d'ouverture du papillon des gaz (13) et le degré d'ouverture de la soupape de commande des gaz d'échappement de recirculation (26) via le moyen de commande de rapport air-carburant d'échappement (30), et dans lequel, après cela, le rapport air-carburant des gaz d'échappement est commandé par intermittence à un deuxième rapport air-carburant prédéterminé qui est riche par rapport au premier rapport air-carburant prédéterminé et qui permet la régénération du catalyseur de NOx (50b) après l'empoisonnement par les SOx, en commandant l'ajout de carburant dans au moins un parmi la chambre de combustion (2) et le passage d'échappement (18,19) du moteur à combustion interne via le moyen de commande de rapport air-carburant d'échappement (30) et simultanément, la température du catalyseur de NOx (50b) est commandée à une température prédéterminée qui permet la régénération du catalyseur de NOx (50b) après l'empoisonnement par les SOx

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et qui n'accélère pas la dégradation du catalyseur de NOx (50b).
3. Appareil de maîtrise des gaz d'échappement selon la revendication 2, dans lequel l'ajout de carburant dans au moins l'un parmi la chambre de combustion ou le passage d'échappement du moteur à combustion interne est commandé par le moyen de commande de rapport air-carburant d'échappement (30) réalisé lorsque la température du catalyseur de NOx (50b) détectée par le moyen de détection de température de catalyseur de NOx (48a, 48b) est inférieure à la température qui permet la régénération du catalyseur de NOx (50b) après l'empoisonnement par les SOx, et l'ajout du carburant est suspendu lorsqu'il existe une possibilité que la température du catalyseur de NOx (50b) atteigne une température qui accélère la dégradation du catalyseur de NOx (50b).
4. Appareil de maîtrise des gaz d'échappement selon la revendication 2 ou 3, dans lequel l'ajout du carburant dans la chambre de combustion du moteur à combustion interne commandé par le moyen de commande de rapport aircarburant d'échappement est accompli par une post-injection plutôt que par une injection principale pendant laquelle le carburant est injecté dans la chambre de combustion afin de produire la puissance du moteur.
5. Appareil de maîtrise des gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel l'ajout du carburant commandé par le moyen de commande de rapport air-carburant d'échappement (30) est accompli par au moins l'un parmi l'ajout de carburant dans le passage d'échappement (18,19) et une post-injection pendant

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laquelle le carburant est injecté de manière subsidiaire dans la chambre de combustion (2) lorsque le carburant devant être brûlé afin de produire la puissance du moteur subit une course d'expansion ou une course d'échappement dans un cylindre du moteur à combustion interne, et l'ajout du carburant est réalisé lorsque la température du catalyseur de NOx (50b) détectée par le moyen de détection de température de catalyseur de NOx (48a, 48b) est inférieure à la température qui permet la régénération du catalyseur de NOx (50b) après l'empoisonnement par les SOx, et l'ajout du carburant est suspendu lorsqu'il existe une possibilité que la température du catalyseur de NOx (50b) atteigne une température qui accélère la dégradation du catalyseur de NOx (50b).
6. Appareil de maîtrise des gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant de plus : un catalyseur de maîtrise des gaz d'échappement (50a) disposé en amont du catalyseur de NOx (50b).
7. Appareil de maîtrise des gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant de plus : un catalyseur d'oxydation (59) disposé en aval du catalyseur de NOx (50b) ; et un moyen de détection de température de catalyseur d'oxydation (67) destiné à détecter la température du catalyseur d'oxydation (59) ; dans lequel si la température du catalyseur d'oxydation (59) détectée par le moyen de détection de température de catalyseur d'oxydation (67) est inférieure à une température prédéterminée, l'ajout du carburant de

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moteur dans au moins un parmi le passage d'échappement (18, 19) et la chambre de combustion (2) du moteur à combustion interne est commandé de sorte que la température du catalyseur d'oxydation (59) devienne égale ou supérieure à la température prédéterminée avant que le rapport aircarburant des gaz d'échappement ne soit commandé de façon intermittente au deuxième rapport air-carburant prédéterminé qui permet la régénération du catalyseur de NOx (50b) après l'empoisonnement par les SOx en commandant l'ajout du carburant de moteur dans au moins l'un parmi le passage d'échappement (18,19) et la chambre de combustion (2) du moteur à combustion interne via le moyen de commande de rapport air-carburant d'échappement (30).
8. Appareil de maîtrise des gaz d'échappement selon la revendication 7, dans lequel le moyen de commande de rapport air-carburant d'échappement commande au moins l'une parmi une quantité de carburant devant être ajoutée dans au moins l'un parmi la chambre de combustion et le passage d'échappement du moteur à combustion interne et un intervalle pour injecter le carburant sur la base d'une température du catalyseur d'oxydation.
9. Appareil de maîtrise des gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant de plus un catalyseur d'oxydation (59) disposé en aval du catalyseur de NOx (50b), dans lequel le rapport air-carburant des gaz d'échappement est commandé par le moyen de commande de rapport air-carburant d'échappement (30) de sorte que le rapport air-carburant des gaz d'échappement en aval du catalyseur d'oxydation (59) devienne pauvre par rapport à un rapport air-carburant prédéterminé.

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10. Appareil de maîtrise d'échappement selon la revendication 9, comprenant de plus : un moyen d'alimentation en air secondaire disposé dans le passage d'échappement en aval du catalyseur de NOx et en amont du catalyseur d'oxydation.
11. Appareil de maîtrise des gaz d'échappement selon la revendication 6, dans lequel le catalyseur de NOx (50b) ou le catalyseur de maîtrise des gaz d'échappement (50a) est un catalyseur qui ne possède pas de capacité de stockage d'oxygène.
12. Appareil de maîtrise des gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, dans lequel le catalyseur d'oxydation (59) est un catalyseur qui possède une capacité de stockage d'oxygène élevée.
13. Appareil de maîtrise d'échappement selon la revendication 2, dans lequel la première combustion est réalisée lorsque le moteur à combustion interne fonctionne dans une région de fonctionnement à faible charge alors que la deuxième combustion est réalisée lorsque le moteur à combustion interne fonctionne dans une région de fonctionnement à charge intermédiaire à élevée, dans lequel, dans la région de fonctionnement à faible charge, la régénération du catalyseur de NOx (50b) après l'empoisonnement par les SOx est accomplie en réalisant au moins l'une parmi une commande pendant laquelle la première combustion est réalisée et le rapport air-carburant dans la chambre de combustion (2) est commandé pour commander le rapport air-carburant des gaz d'échappement au deuxième rapport air-carburant prédéterminé, et une commande pendant

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laquelle la première combustion est réalisée et le rapport air-carburant dans la chambre de combustion (2) est commandé de sorte que le rapport air-carburant des gaz d'échappement devienne le premier rapport air-carburant prédéterminé, après quoi le carburant est ajouté dans au moins l'un parmi la chambre de combustion (2) et le passage d'échappement (18,19) pour commander le rapport aircarburant des gaz d'échappement au deuxième rapport aircarburant prédéterminé, et dans lequel, dans la région de fonctionnement à charge intermédiaire à élevée, la régénération du catalyseur de NOx (50b) après l'empoisonnement par les SOx est accomplie en réalisant une commande pendant laquelle la deuxième combustion est réalisée et le rapport air-carburant dans la chambre de combustion (2) est commandé de sorte que le rapport air-carburant des gaz d'échappement devient le premier rapport air-carburant prédéterminé, après quoi le carburant est ajouté dans au moins l'un parmi la chambre de combustion (2) et le passage d'échappement (18,19) de façon à commander le rapport air-carburant des gaz d'échappement au deuxième rapport air-carburant prédéterminé par intermittence.
14. Procédé de maîtrise des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, dans lequel, lors de la régénération d'un catalyseur de NOx (50b) disposé dans un passage d'échappement (18,19) après l'empoisonnement par les SOx, un rapport air-carburant des gaz d'échappement est tout d'abord commandé à un premier rapport air-carburant prédéterminé, après quoi le rapport air-carburant des gaz d'échappement est immédiatement commandé à un deuxième rapport air-carburant prédéterminé qui est riche par rapport au premier rapport air-carburant prédéterminé et

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qui permet la régénération du catalyseur de NOx (50b) après l'empoisonnement par les SOx, et simultanément, la température du catalyseur de NOx (50b) est commandée à l'intérieur d'une plage de températures prédéterminée qui permet la régénération du catalyseur de NOx (50b) après l'empoisonnement par les SOx et qui n'accélère pas la dégradation du catalyseur de NOx (50b).
15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel le moteur à combustion interne comprend un papillon des gaz (13) destiné à commander une quantité d'air d'admission délivré dans la chambre de combustion (2) et une soupape de commande de gaz d'échappement de recirculation (26) destinée à commander la quantité de gaz d'échappement de recirculation mis à recirculer dans la chambre de combustion (2), et dans lequel le rapport air-carburant des gaz d'échappement est commandé au premier rapport air-carburant en commandant l'ouverture d'au moins l'un parmi le papillon des gaz (13) et la soupape de commande des gaz d'échappement de recirculation (26).
16. Procédé selon la revendication 14 ou 15, dans lequel le rapport air-carburant des gaz d'échappement a été commandé au premier rapport air-carburant prédéterminé, le rapport air-carburant des gaz d'échappement est commandé par intermittence au deuxième rapport air-carburant prédéterminé en commandant l'ajout du carburant dans au moins l'un parmi la chambre de combustion (2) et le passage d'échappement (18,19) du moteur à combustion interne, et la température du catalyseur de NOx (50b) est simultanément commandée à l'intérieur de la plage de températures prédéterminée.

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17. Procédé de maîtrise des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, dans lequel un catalyseur de NOx (50b) est prévu dans un passage d'échappement (18,19) et la combustion est sélectivement changée entre une première combustion pendant laquelle si une quantité de gaz d'échappement de recirculation délivrée dans une chambre de combustion {2) est augmentée, la production de suie augmente progressivement et atteint un sommet, et si la quantité de gaz d'échappement de recirculation délivrée dans la chambre de combustion (2) est encore augmentée, une température du carburant au moment de la combustion dans la chambre de combustion (2) et une température des gaz autour du carburant deviennent inférieures à une température de production de suie, et en conséquence, la production de suie diminue et une deuxième combustion pendant laquelle la quantité de gaz d'échappement de recirculation délivrés dans la chambre de combustion (2) est inférieure à la quantité de gaz d'échappement de recirculation avec laquelle la production de suie atteint un sommet, dans lequel, lors de la régénération du catalyseur de NOx (50b) après l'empoisonnement par les SOx pendant la deuxième combustion dans le moteur à combustion interne, le rapport air-carburant des gaz d'échappement est commandé à un premier rapport air-carburant prédéterminé en commandant le rapport air-carburant dans la chambre de combustion (2), après quoi le rapport air-carburant des gaz d'échappement est commandé par intermittence à un deuxième rapport aircarburant prédéterminé qui est riche par rapport au premier rapport air-carburant prédéterminé et qui permet la régénération du catalyseur de NOx (50b) après l'empoisonnement par les SOx en commandant l'ajout du carburant dans au moins l'un parmi la chambre de combustion

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(2) et le passage d'échappement (18,19) et simultanément, la température du catalyseur de NOx (50b) est commandée à l'intérieur d'une plage de températures prédéterminée qui permet la régénération du catalyseur de NOx (50b) après l'empoisonnement par les SOx, et qui n'accélère pas la dégradation du catalyseur de NOx (50b), et dans lequel, lors de la régénération du catalyseur de NOx (50b) après l'empoisonnement par les SOx pendant la première combustion dans le moteur à combustion interne, au moins l'une parmi les commandes est réalisée, l'une des commandes étant telle que le rapport air-carburant des gaz d'échappement est commandé au deuxième rapport aircarburant prédéterminé en commandant le rapport aircarburant dans la chambre de combustion (2), et l'autre des commandes étant telle que le rapport air-carburant des gaz d'échappement est commandé au premier rapport air-carburant prédéterminé en commandant le rapport air-carburant dans la chambre de combustion (2), et le rapport air-carburant des gaz d'échappement est ensuite commandé au deuxième rapport air-carburant prédéterminé en commandant l'ajout de carburant dans au moins l'un parmi la chambre de combustion (2) et le passage d'échappement (18,19), et simultanément, la température du catalyseur de NOx (50b) est commandée à l'intérieur de la plage de températures prédéterminée.
18. Procédé selon la revendication 16 ou 17, dans lequel le moteur à combustion interne comprend un catalyseur d'oxydation disposé dans le passage d'échappement en aval du catalyseur de NOx (50b), et dans lequel, si une température du catalyseur d'oxydation (59) est inférieure à une température prédéterminée, l'ajout du carburant dans au moins l'un parmi la chambre de combustion (2) et le passage

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d'échappement (18,19) du moteur à combustion interne est commandé de sorte que la température du catalyseur d'oxydation (59) devienne supérieure à la température prédéterminée, avant que le rapport air-carburant des gaz d'échappement soit commandé par intermittence au deuxième rapport air-carburant prédéterminé qui permet la régénération du catalyseur de NOx après l'empoisonnement par les SOx en commandant l'ajout du carburant dans au moins l'un parmi la chambre de combustion (2) et le passage d'échappement (18,19) du moteur à combustion interne.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 18, dans lequel le moteur à combustion interne comprend un catalyseur d'oxydation (59) disposé dans le passage d'échappement en aval du catalyseur de NOx (50b) et le rapport air-carburant des gaz d'échappement est commandé de sorte que le rapport air-carburant des gaz d'échappement en aval du catalyseur d'oxydation (59) devienne pauvre par rapport à un rapport air-carburant prédéterminé.