FR2927944A1 - Sulfur oxide purging control method for motor vehicle, involves determining variation in mass of sulfur oxide relative to temperature of converter, air-fuel mixture richness and magnitude taken into account presence of surface oxygen - Google Patents
Sulfur oxide purging control method for motor vehicle, involves determining variation in mass of sulfur oxide relative to temperature of converter, air-fuel mixture richness and magnitude taken into account presence of surface oxygen Download PDFInfo
- Publication number
- FR2927944A1 FR2927944A1 FR0851212A FR0851212A FR2927944A1 FR 2927944 A1 FR2927944 A1 FR 2927944A1 FR 0851212 A FR0851212 A FR 0851212A FR 0851212 A FR0851212 A FR 0851212A FR 2927944 A1 FR2927944 A1 FR 2927944A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- pot
- sulfur oxides
- sox
- mass
- sulfur
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 73
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000010926 purge Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 4
- 101001131281 Mus musculus Sulfhydryl oxidase 1 Proteins 0.000 claims description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 3
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 claims description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 abstract description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 35
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 35
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 35
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 11
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N carbonyl sulfide Chemical compound O=C=S JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 7
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 SOx sulfur oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000763 evoking effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000003878 thermal aging Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
- F01N3/2033—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using a fuel burner or introducing fuel into exhaust duct
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
- F01N3/085—Sulfur or sulfur oxides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/0275—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a NOx trap or adsorbent
- F02D41/028—Desulfurisation of NOx traps or adsorbent
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/03—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems of sorbing activity of adsorbents or absorbents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
- F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
- F01N2560/025—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting O2, e.g. lambda sensors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
- F01N2570/04—Sulfur or sulfur oxides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
- F01N3/0864—Oxygen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
- F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
- F02D2200/0802—Temperature of the exhaust gas treatment apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
- F02D2200/0814—Oxygen storage amount
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
- F02D2200/0818—SOx storage amount, e.g. for SOx trap or NOx trap
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/025—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus by changing the composition of the exhaust gas, e.g. for exothermic reaction on exhaust gas treating apparatus
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
La présente invention concerne un procédé de commande de purge en oxydes de soufre d'un pot catalytique (4) de traitement des gaz d'un moteur à combustion interne (1), ledit pot (4) comprenant des moyens d'adsorption d'oxydes de soufre (SOx), suivant lequel on déclenche une purge par un accroissement de la richesse (Ri) d'un mélange air/carburant, et qui comprend les étapes suivantes :a) on évalue, la masse courante (SSi) d'oxydes de soufre adsorbée dans le pot (4), en utilisant le modèle :SSi+1 = SSi + Qsox . EFFSOXoù Qsox est le débit d'oxydes de soufre et EFFSOX est l'efficacité instantanée de stockage des oxydes de soufre,b) on déclenche une purge du pot (4) quand ladite grandeur franchit un seuil (Si) prédéterminé,caractérisé par le faitqu'à l'étape b), on évalue, pour ledit pot, la variation de la masse d'oxydes de soufre (SOx) purgée par unité de temps dmSOx/dt en fonction de la température du pot (Tcat), de la richesse (Ri) du mélange air/carburant, ainsi qu'en fonction d'une grandeur "mO2 stocké" qui tient compte de la quantité ou de la présence d'oxygène de surface (OS).The present invention relates to a sulfur oxide purge control method of a catalytic converter (4) for treating the gases of an internal combustion engine (1), said pot (4) comprising adsorption means of sulfur oxides (SOx), according to which a purge is initiated by increasing the richness (Ri) of an air / fuel mixture, and which comprises the following steps: a) the current mass (SSi) of sulfur oxides adsorbed in the pot (4), using the model: SSi + 1 = SSi + Qsox. EFFSOXwhere Qsox is the flow rate of sulfur oxides and EFFSOX is the instantaneous storage efficiency of the sulfur oxides, b) a purge of the pot (4) is triggered when said quantity crosses a predetermined threshold (Si), characterized by the fact that in step b), for said pot, the variation of the mass of sulfur oxides (SOx) purged per unit of time dmSOx / dt is evaluated as a function of the pot temperature (Tcat), the richness (Ri) of the air / fuel mixture, as well as a "stored mO2" quantity which takes into account the amount or the presence of surface oxygen (OS).
Description
La présente invention est relative à un procédé de commande de purge en oxydes de soufre d'un pot catalytique de traitement des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne. Afin de répondre à la baisse des seuils admis pour les émissions de gaz polluants des véhicules automobiles, des systèmes à catalyseur, de post-traitement des gaz de plus en plus complexes, sont disposés dans la ligne d'échappement des moteurs à mélange pauvre. Ceux-ci permettent de réduire notamment les émissions de particules et d'oxydes d'azote, en plus du monoxyde de carbone et des hydrocarbures imbrûlés. Contrairement à un catalyseur d'oxydation traditionnel, ces systèmes fonctionnent de manière discontinue ou alternative, c'est-à-dire qu'en fonctionnement normal, ils piègent les polluants, mais ne les traitent que lors des phases de régénération. The present invention relates to a method for purging sulfur oxides of a catalytic converter for treating the exhaust gases of an internal combustion engine. In order to meet the lower thresholds for emissions of gaseous pollutants from motor vehicles, catalytic systems, of increasingly complex gas after-treatment, are arranged in the exhaust line of lean-burn engines. These reduce particulate and nitrogen oxide emissions, in addition to carbon monoxide and unburned hydrocarbons. Unlike conventional oxidation catalysts, these systems operate discontinuously or alternatively, that is, in normal operation, they trap pollutants, but only treat them during regeneration phases.
Ainsi pour être régénérés, ces pièges nécessitent des modes de combustion spécifiques afin de garantir les niveaux thermique et/ou de richesse nécessaires. La capacité de stockage d'un catalyseur comportant un piège à oxydes d'azote (ou NOx) est altérée au cours du temps par la présence de soufre dans les gaz d'échappement. Celui-ci étant en effet présent dans le carburant et l'huile, il se retrouve dans les gaz d'échappement. Il est piégé sur les sites de réaction du piège, diminuant ainsi le nombre de sites réactifs pour les NOx. Autrement dit, l'efficacité d'un piège à NOx décroît avec l'accumulation du soufre dans celui-ci. Thus to be regenerated, these traps require specific modes of combustion to ensure the necessary thermal and / or wealth levels. The storage capacity of a catalyst comprising a nitrogen oxide trap (or NOx) is altered over time by the presence of sulfur in the exhaust gas. As it is indeed present in the fuel and the oil, it is found in the exhaust. It is trapped on the reaction sites of the trap, thus decreasing the number of reactive sites for NOx. In other words, the efficiency of a NOx trap decreases with the accumulation of sulfur in it.
De même que pour les NOx, il est nécessaire après avoir franchi un certain seuil de chargement, d'éliminer (ou désorber) le soufre pour redonner au piège de l'efficacité en terme d'absorption de NOx. Ce procédé, nommé désulfatation ou encore déSOx , nécessite un milieu réducteur (mélange riche) à l'instar des purges NOx, mais aussi un niveau thermique élevé dans le piège ( NOx-Trap ) (de l'ordre de 700°C). Cette opération a des impacts en termes de tenue mécanique du moteur (thermique extrême des différents organes), de dilution de carburant dans l'huile et de consommation. De plus, les conditions de fonctionnement sont difficiles à obtenir sur véhicule. As for NOx, it is necessary after having crossed a certain loading threshold, to eliminate (or desorb sulfur) to restore the trap of the efficiency in terms of NOx absorption. This process, called desulfation or deSOx, requires a reducing medium (rich mixture) like the NOx purges, but also a high thermal level in the trap (NOx-Trap) (of the order of 700 ° C). This operation has impacts in terms of mechanical strength of the engine (extreme thermal of the various organs), fuel dilution in oil and consumption. In addition, the operating conditions are difficult to obtain on the vehicle.
On rencontre deux difficultés principales lors de la désulfatation : La première est de conserver la température du NOxTrap inférieure à une température maximum admissible par le piège pour éviter sa destruction, tout en conservant un niveau de température suffisant pour rendre possible la désorption des SOx. La seconde est de contrôler la sélectivité du soufre. En effet, lors de la purge des SOx, on cherche à éliminer le soufre sous une forme particulière, le SO2, qui est une espèce inodorante. There are two main difficulties during desulfation: The first is to keep the NOxTrap temperature below a maximum admissible temperature by the trap to prevent its destruction, while maintaining a temperature level sufficient to make possible the desorption of SOx. The second is to control the selectivity of sulfur. Indeed, during the purge SOx, we try to eliminate sulfur in a particular form, SO2, which is an odorless species.
Mais dans certains cas (richesse trop élevée, manque d'OS (c'est-à-dire d'oxygène stocké ou de surface) dans le NOxTrap, durée du créneau riche trop importante), le soufre peut être éliminé par production de H2S et COS, qui sont deux espèces malodorantes et toxiques à forte concentration. But in some cases (wealth too high, lack of OS (ie stored oxygen or surface) in the NOxTrap, too rich niche time), the sulfur can be eliminated by production of H2S and COS, which are two smelly and toxic species with high concentrations.
L'enjeu du contrôle de la désulfatation est donc de désorber au maximum le soufre sous forme de SO2. Pour ce faire, le contrôle de la désulfatation s'effectue par fractionnement : il s'agit d'une alternance de richesses du mélange à l'entrée du NOx Trap autour de la richesse 1, c'est-à-dire voisine d'un rapport air/carburant stoechiométrique. La phase pauvre (richesse inférieure à 1) permet de réduire la température du NOx Trap (par arrêt momentané de la désulfatation) et de recharger l'OSC du NOx Trap (oxygène stocké sur le piège) par l'oxygène contenu dans les gaz d'échappement (en effet, la sélectivité SO2 / H2S dépend de la quantité d'OS). La phase riche (richesse voisine de 1) permet quant à elle de réaliser une déSOx effective sous certaines conditions. On a déjà proposé, dans le EP-A-O 962 639, d'estimer l'empoisonnement au soufre d'un catalyseur. Ce procédé de commande de purge en oxydes de soufre (SOx) d'un pot catalytique de traitement des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, ledit pot comprenant des moyens d'adsorption d'oxydes de soufre (SOx) contenus dans ces gaz, suivant lequel on déclenche une purge du pot en oxydes de soufre (SOx) par un accroissement de la richesse (Ri) d'un mélange air/carburant d'alimentation du moteur, à partir d'une richesse correspondant à un mélange pauvre ou stoechiométrique, comprend les étapes suivantes : The challenge of desulfation control is to desorb sulfur as SO2. To do this, the control of the desulphatation is carried out by fractionation: it is about an alternation of richness of the mixture at the entry of the NOx Trap around the wealth 1, that is to say close to a stoichiometric air / fuel ratio. The poor phase (richness less than 1) reduces the temperature of the NOx Trap (by momentary cessation of desulphatation) and reloads the OSC of NOx Trap (oxygen stored on the trap) by the oxygen contained in the gases. Exhaust (indeed, the selectivity SO2 / H2S depends on the amount of OS). The rich phase (wealth close to 1) makes it possible to achieve an effective deSOx under certain conditions. It has already been proposed in EP-A-0 962 639 to estimate the sulfur poisoning of a catalyst. This sulfur oxide (SOx) purge control method of a catalytic converter for treating the exhaust gases of an internal combustion engine, said pot comprising means for adsorbing sulfur oxides (SOx) contained therein in these gases, according to which a purge of the sulfur oxide (SOx) pot is triggered by an increase in the richness (Ri) of an air / fuel supply mixture of the engine, starting from a richness corresponding to a poor or stoichiometric mixture, includes the following steps:
3 a) on évalue, la masse courante (SSi) d'oxydes de soufre adsorbée dans le pot, à un instant d'échantillonnage i, en utilisant le modèle 3 a) the current mass (SSi) of sulfur oxides adsorbed in the pot is evaluated at a sampling instant i, using the model
SSi+1 = SSi + Qsox . EFFSOX où Qsox est le débit d'oxydes de soufre dans l'échappement du moteur et EFFSOX est l'efficacité instantanée de stockage des oxydes de soufre dans le pot, b) on déclenche une purge du pot quand ladite grandeur franchit un seuil (Si) prédéterminé, fonction de la température (Tcat) du pot. Cependant, la méthode d'estimation évoquée est encore perfectible, en termes de détermination de la masse exacte d'oxydes de soufre, de coûts liés à la désulfatation du catalyseur, et d'optimisation de la désorption du soufre sous forme de dioxyde de soufre SO2, plutôt que de sulfure d'hydrogène (H2S) ou de sulfure de carbonyle (COS). Ces différents buts sont atteints conformément à la présente invention. II s'agit donc d'un procédé tel qu'exposé ci-dessus, qui est essentiellement remarquable en ce qu'à l'étape b), on évalue, pour ledit pot, la variation de la masse d'oxydes de soufre (SOx) purgée par unité de 20 temps dmSOx/dt en fonction de la température du pot (Tcat), de la richesse (Ri) du mélange air/carburant, ainsi qu'en fonction d'une grandeur "mO2 stocké" qui tient compte de la quantité ou de la présence d'oxygène de surface (OS), cet "oxygène de surface" (OS) étant l'oxygène imprégné sur la surface des moyens d'adsorption dudit pot. 25 La présente invention propose donc de rajouter aux paramètres permettant d'évaluer la vitesse de désulfatation, sa dépendance à la quantité d'oxygène de surface, ou sa simple présence, disponible dans le piège. En effet, selon cette quantité, la vitesse de désulfatation 30 évolue. Ainsi, selon que l'oxygène de surface est présent ou absent, on a affaire aux réactions simplifiées suivantes : • Présence d'oxygène de surface : réducteurs + OS +SOx désorption de SO2. 35 • Absence d'oxygène de surface : réducteurs + SOx -* désorption de H2S + COS. 15 Ceci signifie que tant qu'il y a présence d'OS dans le NOxTRAP, on désorbe les produits soufrés sous forme de SO2. Une fois l'oxygène de surface entièrement consommé, le soufre est alors désorbé sous forme de H2S et COS. SSi + 1 = SSi + Qsox. EFFSOX where Qsox is the flow rate of sulfur oxides in the engine exhaust and EFFSOX is the instantaneous storage efficiency of the sulfur oxides in the pot, b) a purge of the pot is triggered when said quantity crosses a threshold (Si ) predetermined, depending on the temperature (Tcat) of the pot. However, the estimation method evoked is still perfectible, in terms of determining the exact mass of sulfur oxides, costs related to the desulfation of the catalyst, and optimization of the desorption of sulfur in the form of sulfur dioxide. SO2, rather than hydrogen sulphide (H2S) or carbonyl sulphide (COS). These different objects are achieved in accordance with the present invention. It is therefore a process as set out above, which is essentially remarkable in that in step b), the variation of the mass of sulfur oxides ( SOx) purged per unit of time dmSOx / dt depending on the pot temperature (Tcat), the richness (Ri) of the air / fuel mixture, as well as on a "stored mO2" quantity which takes into account the amount or the presence of surface oxygen (OS), this "surface oxygen" (OS) being the oxygen impregnated on the surface of the adsorption means of said pot. The present invention therefore proposes to add to the parameters making it possible to evaluate the desulfation rate, its dependence on the amount of surface oxygen, or its mere presence, available in the trap. Indeed, according to this amount, the rate of desulfation 30 evolves. Thus, depending on whether the surface oxygen is present or absent, there are the following simplified reactions: • Presence of surface oxygen: reducing agents + SO + SOx desorption of SO2. 35 • Absence of surface oxygen: reducing agents + SOx - * desorption of H2S + COS. This means that as long as there is OS in the NOxTRAP, the sulfur products are desorbed as SO2. Once the surface oxygen is fully consumed, the sulfur is desorbed as H2S and COS.
A chacune de ces réactions correspond une cinétique qui lui est propre, c'est-à-dire que la vitesse de désorption sera différente selon la réaction. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de ce procédé : - on évalue, pour ledit pot, la variation de la masse d'oxydes de soufre (SOx) purgée par unité de temps dmSOx/dt également en fonction de la vitesse volumique horaire des gaz (WH) et de la masse d'oxydes de soufre instantanée (mSox) retenue dans le réacteur, de sorte que cette variation s'exprime de la manière suivante : dmSOx/dt = f(Tcat, Ri, WH, mSOx, m02 stocké). ladite grandeur "mO2 stocké" est déterminée à partir d'un modèle de consommation en oxygène de surface ; - ladite grandeur "mO2 stocké" est déterminée à partir d'une mesure de sonde(s) à oxygène placées en aval et/ou en amont dudit pot. on modélise ledit pot en le subdivisant en n réacteurs contigus, n étant supérieur ou égal à 1 et on associe à chacun d'eux des masses d'oxydes de soufre (SOx) et des températures différentes ; - lesdites températures sont données par des capteurs ou par des modèles de températures. Each of these reactions corresponds to a kinetics of its own, that is to say that the desorption rate will be different depending on the reaction. According to other advantageous and non-limiting characteristics of this process: the variation of the mass of sulfur oxides (SOx) purged per time unit dmSOx / dt is also evaluated for said pot, also as a function of the hourly space velocity gases (WH) and the mass of instant sulfur oxides (mSox) retained in the reactor, so that this variation is expressed as follows: dmSOx / dt = f (Tcat, Ri, WH, mSOx, m02 stored). said "stored mO2" quantity is determined from a surface oxygen consumption model; said quantity "stored mO2" is determined from a measurement of oxygen probe (s) placed downstream and / or upstream of said pot. said pot is modeled by subdividing it into n contiguous reactors, n being greater than or equal to 1 and each of them is associated with sulfur oxide (SOx) masses and different temperatures; said temperatures are given by sensors or by temperature models.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation préférentiel. Cette description serai faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma représentant un dispositif 30 permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention ; - la figure 2 est un schéma montrant la modélisation d'un catalyseur en quatre réacteurs ; - la figure 3 est un schéma-bloc illustrant les différents paramètres et leurs interactions dans le procédé selon l'invention ; - la figure 4 représente des courbes montrant, en fonction du temps, l'évolution des débits d'espèce soufrée en aval du pot catalytique selon que de l'oxygène de surface est présent ou non ; - la figure 5 est une courbe donnant, également en fonction 5 du temps, l'évolution de la quantité d'oxygène de surface ; - la figure 6 regroupe des courbes montrant, en fonction du temps les cinétiques de désorption des différentes espèces soufrées. A la figure 1 est schématisé un moteur à combustion interne 1, dont le fonctionnement est géré par un calculateur électronique numérique 2. La chambre de combustion est raccordée à une ligne d'échappement 3. Un pot catalytique 4 de traitement des gaz d'échappement est monté dans la ligne 3, et il est prévu une vanne de commande 5 du débit d'air entrant dans le moteur telle qu'un papillon des gaz motorisé par exemple. Other features and advantages of the invention will appear on the detailed reading which follows of a preferred embodiment. This description will be made with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a diagram showing a device 30 for carrying out the method according to the invention; FIG. 2 is a diagram showing the modeling of a catalyst in four reactors; FIG. 3 is a block diagram illustrating the various parameters and their interactions in the method according to the invention; FIG. 4 represents curves showing, as a function of time, the evolution of the flow rates of sulfur species downstream of the catalytic converter depending on whether surface oxygen is present or not; FIG. 5 is a curve giving, also as a function of time, the evolution of the amount of surface oxygen; FIG. 6 groups curves showing, as a function of time, the desorption kinetics of the various sulfur species. FIG. 1 shows schematically an internal combustion engine 1 whose operation is managed by a digital electronic computer 2. The combustion chamber is connected to an exhaust line 3. A catalytic converter 4 for treating the exhaust gas is mounted in line 3, and there is provided a control valve 5 of the air flow entering the engine such as a motorized throttle valve for example.
Le moteur essence ou diesel comprend aussi plusieurs injecteurs de carburant 6 disposés de manière à pouvoir injecter du carburant dans la chambre de combustion susceptible de faire fonctionner le moteur en mélange pauvre (fonctionnement normal). Le calculateur 2 commande le fonctionnement de l'injecteur 6 et de la vanne 5 pour régler la composition du mélange air/carburant d'alimentation du moteur, de telle manière que la richesse de ce mélange soit momentanément supérieure à 1 (fonctionnement en purge du pot 4) dans la chambre de combustion. Le calculateur 2 peut éventuellement commander un injecteur additionnel 7 de carburant placé dans la ligne d'échappement 3. Un capteur 8 délivré au calculateur 2 un signal représentatif de la température Tcat du pot catalytique 4 ou de la température des gaz entrant dans le pot. D'autres capteurs (non représentés) délivrent au calculateur des signaux représentatifs d'autres grandeurs classiquement utilisées pour gérer le fonctionnement du moteur : régime du moteur, pression d'admission d'air, etc. Le pot catalytique 4 est naturellement du type comprenant des moyens d'adsorption d'oxydes d'azote et de soufre lorsque le moteur 35 fonctionne en mélange air/carburant pauvre. 6 The gasoline or diesel engine also comprises a plurality of fuel injectors 6 arranged so as to inject fuel into the combustion chamber that can operate the engine lean (normal operation). The computer 2 controls the operation of the injector 6 and the valve 5 to adjust the composition of the air / fuel supply of the engine, so that the richness of this mixture is momentarily greater than 1 (purge operation of the pot 4) in the combustion chamber. The computer 2 may optionally control an additional injector 7 of fuel placed in the exhaust line 3. A sensor 8 delivered to the computer 2 a signal representative of the temperature Tcat of the catalytic converter 4 or the temperature of the gases entering the pot. Other sensors (not shown) deliver to the computer signals representative of other quantities conventionally used to manage the operation of the engine: engine speed, air intake pressure, etc. The catalytic converter 4 is naturally of the type comprising means for adsorbing nitrogen oxides and sulfur when the engine 35 operates lean air / fuel mixture. 6
Le calculateur 2 est par ailleurs dûment programmé pour notamment : -déterminer la valeur courante, à un instant d'échantillonnage i, de la masse d'oxydes de soufre absorbés par le pot 4, à 5 l'aide d'un modèle, -décider le déclenchement et l'arrêt d'une purge en fonction de la masse d'oxydes de soufre stockés dans le pot 4 et de la température de celui-ci, ceci à l'aide d'un système expert, - commander alors l'établissement de la richesse du 10 mélange air/carburant à une valeur correspondant à un mélange stoechiométrique ou riche, lorsqu'une telle purge est déclenchée, - commander éventuellement une élévation de la température des gaz d'échappement. Ci-après seront décrits la structure et le fonctionnement des 15 moyens nécessaires à l'exécution des différentes fonctions du système. Fonctionnement en stockage On observe ce fonctionnement lorsque le moteur est 20 alimenté en mélange pauvre. Le calcul du débit de soufre provenant du moteur s'effectue à partir de la connaissance des teneurs en soufre du carburant et de l'huile nécessaire à la lubrification du moteur. Les teneurs en soufre étant connues, l'estimation des débits de carburant et de consommation d'huile 25 permettent d'évaluer la quantité de soufre contenue dans les gaz d'échappement en sortie du moteur. A partir de cette donnée, on estime la quantité de soufre qui peut être piégée dans le piège à NOx (NOxTrap). Pour cela, on définit une efficacité de chargement qui sert à 30 caractériser le chargement en SOx du piège. Ainsi, selon le EP0962639 précité : On définit une efficacité instantanée de stockage de SOx (EFFSOx) de la manière suivante : 35 EFFSOX = 1 - débit de SOx à la sortie de la ligne d'échappement 3 débit de SOX à la sortie du moteur 1 On définit par ailleurs un taux de remplissage SS/SSC par : SS/SSC = masse de SOx stockée (SS) masse maximum de SOx stockable (SSC) avec SS= SOx Storage = mSOx, c'est-à-dire la masse de soufre piégée dans le NOxTRAP à l'instant t. The computer 2 is moreover duly programmed, in particular: to determine the current value, at a sampling instant i, of the mass of sulfur oxides absorbed by the pot 4, by means of a model; decide to trigger and stop a purge according to the mass of sulfur oxides stored in the pot 4 and the temperature thereof, this using an expert system, - then order the establishing the richness of the air / fuel mixture at a value corresponding to a stoichiometric or rich mixture, when such a purge is triggered, optionally controlling an increase in the temperature of the exhaust gas. Hereinafter will be described the structure and operation of the means necessary to perform the various functions of the system. Operation in storage This operation is observed when the engine is fed lean mixture. The calculation of the sulfur flow from the engine is based on knowledge of the sulfur content of the fuel and the oil required for engine lubrication. Since the sulfur contents are known, the estimation of fuel flow rates and oil consumption makes it possible to evaluate the quantity of sulfur contained in the exhaust gas leaving the engine. From this data, it is estimated how much sulfur can be trapped in the NOx trap (NOxTrap). For this, a loading efficiency is defined which serves to characterize the SOx loading of the trap. Thus, according to the above-mentioned EP0962639: An instantaneous SOx storage efficiency (EFFSOx) is defined as follows: EFFSOX = 1 - SOx flow at the outlet of the exhaust line 3 SOX flow at the engine outlet 1 SS / SSC filling ratio is further defined by: SS / SSC = mass of stored SOx (SS) maximum mass of stored SOx (SSC) with SS = SOx Storage = mSOx, ie mass of sulfur trapped in the NOxTRAP at time t.
SSC = SOx Storage Capacity, c'est-à-dire la capacité de stockage en SOx, valeur spécifique au NOxTRAP, identifiée et cartographiée, variant avec la température du catalyseur Tcat. D'après le brevet précité, l'efficacité de stockage EFFSOx est fonction des paramètres suivants : la température du catalyseur Tcat, le rapport de la masse de SOx stockée SS sur la masse de SOx maximum stockable SSC et la richesse du carburant Ri. Il est possible de prendre en compte, en plus des paramètres précités, le temps de séjour des gaz ou VVH (vitesse volumique horaire), fonction du débit des gaz. SSC = SOx Storage Capacity, that is the SOx storage capacity, NOxTRAP-specific value, identified and mapped, varying with the temperature of the catalyst Tcat. According to the aforementioned patent, EFFSOx storage efficiency is a function of the following parameters: the temperature of the catalyst Tcat, the ratio of the mass of SOx stored SS on the mass of maximum SOx storable SSC and the richness of the fuel Ri. It is possible to take into account, in addition to the aforementioned parameters, the residence time of the gases or VVH (hourly volume velocity), a function of the gas flow rate.
On affine ainsi le modèle par cette prise en compte. On a alors au final : This refines the model by this consideration. We have in the end:
EFFSOx = f (T, SSISSC, Ri, WH) EFFSOx = f (T, SSISSC, Ri, WH)
On peut aussi tenir de prendre en compte également le vieillissement thermique du monolithe dans l'estimation de l'efficacité de chargement en soufre. One can also take into account the thermal aging of the monolith in the estimation of the sulfur loading efficiency.
EFFSOx devient alors : EFFSOx becomes then:
EFFSOx = f (T, SS/SSC, richesse, WH, Vieillissement) Au final, en mode chargement, on a à l'instant i : SS = mSOx;+1 = mSOx; + QSOx.EFFSOx 25 30 EFFSOx = f (T, SS / SSC, Wealth, WH, Aging) Finally, in loading mode, we have at the moment i: SS = mSOx; +1 = mSOx; + QSOx.EFFSOx 25 30
8 Cela permet par ailleurs d'estimer le débit de soufre en aval du NOxTRAP, en mode chargement : Ce débit s'exprime de la manière suivante : QSOxAVAL = (1-EFFSOx) *QSOx Fonctionnement en déstockage des SOx 8 This also makes it possible to estimate the sulfur flow downstream of the NOxTRAP, in the loading mode: This flow rate is expressed as follows: QSOxAVAL = (1-EFFSOx) * QSOx Operation in destocking of SOx
Le déstockage des oxydes de soufre SOx intervient lorsque la richesse des gaz d'échappement dans le NOxTRAP est supérieure ou 10 égale à 1. Comme indiqué plus haut, tant qu'il y a présence d'OS dans le NOxTRAP, on désorbe les produits soufrés sous forme de SO2. Une fois l'oxygène de surface entièrement consommée le soufre est désorbé sous forme de H2S. 15 A chacune de ces réactions correspond une cinétique qui lui est propre, c'est-à-dire que la vitesse de désorption sera différente selon la réaction. La présente invention propose de prendre en compte une grandeur tenant compte de la quantité ou de la présence d'os, pour la 20 détermination de la vitesse de désulfatation dmSOx/dt (ou variation de la masse d'oxydes de soufre purgée par unité de temps) qui s'exprime alors ainsi : dmSOx/dt = f(T, richesse, WH, mSOx, m02 stocké), ce qui correspond aussi au débit de soufre en aval 25 mSOxi = mSOxi-1 + (dmSOx/dt)*DT The SOx sulfur oxides removal occurs when the exhaust gas richness in the NOxTRAP is greater than or equal to 1. As indicated above, as long as there is presence of NOxTRAP in the OS, the products are desorbed. sulfur in the form of SO2. Once the surface oxygen is fully consumed sulfur is desorbed as H2S. To each of these reactions corresponds a kinetics of its own, that is to say that the desorption rate will be different depending on the reaction. The present invention proposes to take into account a quantity taking into account the quantity or presence of bone, for the determination of the desulfation rate dmSOx / dt (or variation of the mass of sulfur oxides purged per unit of time), which is expressed as dmSOx / dt = f (T, richness, WH, mSOx, stored m02), which also corresponds to the downstream sulfur flow rate mSOxi = mSOxi-1 + (dmSOx / dt) * DT
La prise en compte de l'OSC va ainsi permettre de refléter les deux réactions chimiques exposées plus haut. En effet, chaque réaction chimique possède sa propre 30 cinétique : les espèces réagissent et se forment à une vitesse dépendante de la réaction en jeu et de l'environnement où se situe la réaction. On va ainsi exprimer deux vitesses différentes (puisque mettant en jeu deux réactions différentes l'une après l'autre) selon la présence (ou la quantité) d'oxygène de surface.5 Ceci permet une meilleure description des phénomènes en jeu et donc une meilleure estimation de la quantité de SOx présente dans le piège à chaque instant L'information relative à la quantité ou la simple présence d'oxygène peut être fournie par un modèle de consommation de l'oxygène de surface tel que celui décrit dans la demande française n° FR0506202, ou par l'utilisation de sondes à oxygène en aval et/ou en amont du volume de NOxTRAP. La prise en compte de ce paramètre supplémentaire permet 10 d'améliorer la précision du calcul de la vitesse de désulfatation en différenciant les réactions avec et sans oxygène. Ceci permet une estimation plus précise de la masse de SOx, ainsi que celle de la masse de NOx (directement dépendante de la masse de SOx). De plus, une estimation plus précise des masses de SOx et de 15 NOx permet de limiter la dilution et la surconsommation par une optimisation des phases de régénération du pot catalytique et de leur durée. Enfin, cela rend possible la distinction des espèces soufrées désorbées sous forme de SO2 ou de H2S. Elle permet alors d'estimer la nature des espèces soufrées désorbées et leur débit. Cela permet de 20 mettre à disposition deux informations exploitables pour le contrôle de la désulfatation par fractionnement de richesse, au lieu d'une seule. Ainsi, en comparant les courbes des figures 4 et 5 annexées, on observe que tant que OS conserve une valeur significative (période de temps située avant t1), les oxydes de soufre sont transformés en SO2. Après 25 cette période de temps, ils sont transformés en H2S et COS. En parallèle, la cinétique de désorption de SO2 correspond à la courbe A de la Fig. 6, si on tient compte de la présente d'OS. Elle correspond à la courbe B, si on tient compte de la quantité d'oxygène, la partie BI correspondant à la désorption de SO2, tandis que la partie B2 30 correspond à la désorption de H2S + COS. Taking into account the OSC will thus make it possible to reflect the two chemical reactions exposed above. Indeed, each chemical reaction has its own kinetics: the species react and form at a rate dependent on the reaction involved and the environment where the reaction is located. We will thus express two different speeds (since involving two different reactions one after the other) according to the presence (or quantity) of surface oxygen.5 This allows a better description of the phenomena involved and therefore a best estimate of the amount of SOx present in the trap at each moment The information relating to the quantity or the mere presence of oxygen can be provided by a surface oxygen consumption model such as that described in the French application. No. FR0506202, or by the use of oxygen sensors downstream and / or upstream of the volume of NOxTRAP. Taking this additional parameter into account makes it possible to improve the accuracy of the calculation of the desulfation rate by differentiating the reactions with and without oxygen. This allows a more precise estimation of the mass of SOx, as well as that of the mass of NOx (directly dependent on the mass of SOx). In addition, a more accurate estimation of the SOx and NOx masses makes it possible to limit dilution and overconsumption by optimizing the regeneration phases of the catalytic converter and their duration. Finally, this makes it possible to distinguish sulfur species desorbed as SO2 or H2S. It then makes it possible to estimate the nature of the sulfur species desorbed and their flow rate. This makes it possible to provide two usable information for the control of desulfation by fractionation of wealth, instead of just one. Thus, by comparing the curves of Figures 4 and 5 attached, it is observed that as OS retains a significant value (time period before t1), the sulfur oxides are converted into SO2. After this period of time, they are converted to H2S and COS. In parallel, the desorption kinetics of SO2 corresponds to the curve A of FIG. 6, if we take into account this OS. It corresponds to the curve B, if one takes into account the quantity of oxygen, the part BI corresponding to the desorption of SO2, while the B2 part corresponds to the desorption of H2S + COS.
Discrétisation du volume du pot catalytique en n réacteurs Discretization of the volume of the catalytic converter in n reactors
La vitesse de désulfatation étant notamment caractérisée par 35 la température et par la masse de soufre stockée à cet instant, il peut être i0 utile de prendre en compte la répartition de la masse SOx et l'hétérogénéité de température dans toute l'étendue du NOxTrap. En effet, jusqu'à présent, on modélisait la totalité de la masse de SOx stockée par le pot catalytique considéré comme constitué d'un seul 5 et unique volume. La répartition de cette masse était donc considérée homogène dans le piège. Suivant le volume de NOxTRAP modélisé ou la précision escomptée, cette simplification peut-être trop réductrice. C'est pourquoi, afin d'être en mesure de représenter l'impact de cette hétérogénéité sur la 10 physique de la désorption du soufre et son estimation, l'invention se propose de diviser ce réacteur unique en n réacteurs permettant d'associer à chacun d'eux des masses de SOx et des températures différentes. On obtient alors une image discrétisé suivant une dimension de la répartition des SOx dans le NOxTrap.Since the desulfation rate is characterized in particular by the temperature and the mass of sulfur stored at this time, it may be useful to take into account the SOx mass distribution and temperature heterogeneity throughout the NOxTrap range. . Indeed, until now, we modeled the total mass of SOx stored by the catalytic converter considered as consisting of a single and single volume. The distribution of this mass was therefore considered homogeneous in the trap. Depending on the volume of NOxTRAP modeled or the expected accuracy, this simplification may be too reductive. Therefore, in order to be able to represent the impact of this heterogeneity on the physics of sulfur desorption and its estimation, the invention proposes to divide this single reactor into n reactors allowing to associate with each of them masses of SOx and different temperatures. We then obtain a discretized image along a dimension of the distribution of SOx in the NOxTrap.
15 La quantité de soufre de chacune des réacteurs est alors déterminée par l'efficacité de chacun d'eux grâce à la connaissance de leur température, donnée par des capteurs ou des modèles de températures (eux-mêmes discrétisés). Dans l'illustration de la figure 2, le NOxTrap est discrétisé en 4 20 réacteurs. A chacun d'eux correspond une information de température (T1 à T4) qui permet de calculer leur masse de SOx propre (mSOxl à mSOx4). La masse de SOx totale est alors la somme des 4 masses calculées, soit SS = Somme (SSi) Bien entendu, le nombre de réacteurs, peut être différent, 25 pourvu qu'il soit supérieur ou égal à un. Alors, le modèle de chargement devient, pour chaque réacteur : SSi = mSOxi,i+1 = mSOxii + QSOxi.EFFSOxi Avec QSOxi = débit de soufre en amont du réacteur. Pour le premier réacteur, QSOxi = QSOx = débit de soufre moteur ; Pour les autres réacteurs, QSOxi = QSOxAVAL (i-c) = débit de soufre en aval du réacteur précédent, soit : QSOxAVAL (i) = (1-EFFSOx(i)) * QSOxAVAL (i-1) Par ailleurs, le modèle de désulfatation devient, pour chaque réacteur : 30 35 Il dmSOx;/dt = f(Tcat;, Ri, VVH;, mSOx;) et le débit de soufre en aval du piège devient QSOxAVAL = Somme (dmSOx;/dt) Cette prise en compte de la répartition permet une meilleure estimation de la vitesse de désulfatation et donc de la masse de soufre piégée, ce qui permet une optimisation de l'estimation de la masse de NOx stockée. La figure 3 permet de visualiser l'ensemble des paramètres utilisés dans le cadre du présent procédé et les variables qu'ils permettent 10 de déterminer. The amount of sulfur in each of the reactors is then determined by the efficiency of each of them, thanks to the knowledge of their temperature, given by sensors or temperature models (themselves discretized). In the illustration of Figure 2, NOxTrap is discretized into 4 reactors. To each of them corresponds a temperature information (T1 to T4) which makes it possible to calculate their mass of clean SOx (mSOx1 to mSOx4). The mass of total SOx is then the sum of the 4 calculated masses, ie SS = Sum (SSi). Of course, the number of reactors may be different, provided that it is greater than or equal to one. Then, the loading model becomes, for each reactor: SSi = mSOxi, i + 1 = mSOxii + QSOxi.EFFSOxi With QSOxi = flow of sulfur upstream of the reactor. For the first reactor, QSOxi = QSOx = engine sulfur flow; For the other reactors, QSOxi = QSOxAVAL (ic) = flow of sulfur downstream of the preceding reactor, ie: QSOxAVAL (i) = (1-EFFSOx (i)) * QSOxAVAL (i-1) Furthermore, the desulphatation model becomes, for each reactor: ## EQU1 ## and the flow rate of sulfur downstream of the trap becomes QSOxAVAL = Sum (dmSOx; The distribution allows a better estimate of the desulfation rate and thus the trapped sulfur mass, which allows an optimization of the estimated mass of NOx stored. FIG. 3 shows all the parameters used in the context of the present method and the variables that they make it possible to determine.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0851212A FR2927944B1 (en) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | METHOD FOR CONTROLLING SULFUR OXIDE PURGE FROM A CATALYTIC POT |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0851212A FR2927944B1 (en) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | METHOD FOR CONTROLLING SULFUR OXIDE PURGE FROM A CATALYTIC POT |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2927944A1 true FR2927944A1 (en) | 2009-08-28 |
FR2927944B1 FR2927944B1 (en) | 2010-02-26 |
Family
ID=39816996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR0851212A Expired - Fee Related FR2927944B1 (en) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | METHOD FOR CONTROLLING SULFUR OXIDE PURGE FROM A CATALYTIC POT |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2927944B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2460999A3 (en) * | 2010-12-02 | 2017-04-26 | Hyundai Motor Company | Method for predicting SOx stored at DeNOx catalyst and exhaust system using the same |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0962639A1 (en) * | 1998-06-03 | 1999-12-08 | Renault | Method and apparatus to control the purging of sulphur oxides from an exhaust gas catalytic converter of an internal combustion engine |
JP2007255342A (en) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Isuzu Motors Ltd | METHOD OF CONTROLLING NOx EMISSION CONTROL SYSTEM AND NOx EMISSION CONTROL SYSTEM |
-
2008
- 2008-02-26 FR FR0851212A patent/FR2927944B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0962639A1 (en) * | 1998-06-03 | 1999-12-08 | Renault | Method and apparatus to control the purging of sulphur oxides from an exhaust gas catalytic converter of an internal combustion engine |
JP2007255342A (en) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Isuzu Motors Ltd | METHOD OF CONTROLLING NOx EMISSION CONTROL SYSTEM AND NOx EMISSION CONTROL SYSTEM |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2460999A3 (en) * | 2010-12-02 | 2017-04-26 | Hyundai Motor Company | Method for predicting SOx stored at DeNOx catalyst and exhaust system using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2927944B1 (en) | 2010-02-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FR2952673A1 (en) | METHOD FOR CONTROLLING POLLUTANT EMISSIONS OF A COMBUSTION ENGINE | |
WO2011061424A1 (en) | Method for controlling a system for the treatment of exhaust gases from an internal combustion engine | |
FR2916017A1 (en) | METHOD FOR MONITORING THE EFFICIENCY OF A CATALYTIC CONVERTER STORING THE NOX IMPLANTED IN AN EXHAUST LINE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND MOTOR COMPRISING A DEVICE USING THE SAME | |
FR2783280A1 (en) | METHOD FOR CONTROLLING THE PURGE OF NITROGEN OXIDES IN AN EXHAUST LINE OF A DIESEL ENGINE | |
FR2927944A1 (en) | Sulfur oxide purging control method for motor vehicle, involves determining variation in mass of sulfur oxide relative to temperature of converter, air-fuel mixture richness and magnitude taken into account presence of surface oxygen | |
EP1639239B1 (en) | Method and device for estimating a nitrogen oxide mass stored in a catalytic trapping device of a motor vehicle | |
FR2927945A1 (en) | Sulfur oxide purging controlling method for motor vehicle, involves determining variation of mass of sulfur oxides according to temperature of converter, where variation is equal to zero, while quantity of surface oxygen is not zero | |
FR2927947A1 (en) | PROCESS FOR CONTROLLING SULFUR OXIDE PURGE FROM A CATALYTIC POT. | |
FR2927943A1 (en) | Sulfur oxides purging controlling method for motor vehicle, involves determining instantaneous storage effectiveness of sulfur oxides from value obtained from formula formed by parameter taking into account ageing of material of converter | |
FR2927946A1 (en) | SULFUR OXIDE PURGE CONTROL PROCESS FROM A CATALYTIC POT. | |
FR2746142A1 (en) | Monitoring system for catalytic converter fitted to vehicle exhaust | |
FR2895446A1 (en) | METHOD FOR MANAGING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE EQUIPPED WITH AN EXHAUST GAS INSTALLATION | |
EP1413720B1 (en) | Method to determine the internal temperature of a particulate filter, method to control the regeneration of said particulate filter, control system and particulate filter thereof | |
FR2847939A1 (en) | Method of regenerating a catalytic accumulator volume installed in the exhaust gas from an internal combustion engine | |
FR2927372A1 (en) | Fuel supply controlling method for internal combustion engine e.g. oil engine, of automobile, involves injecting fuel flows after regulating richness during regeneration of sulfur products of nitrogen oxide trap | |
EP2539558B1 (en) | Method for controlling the pollutant emissions of a combustion engine | |
EP2550438B1 (en) | Method to control exhaust emissions from a combustion engine | |
EP2431594B1 (en) | Desulfuration of a NOx trap | |
WO2008043930A1 (en) | Device and method for estimating the instantaneous nitrogen-oxide storage effectiveness of a nitrogen-oxide catalytic trapping system | |
FR2930279A1 (en) | White smoke and unburnt hydrocarbon emission reducing method for motor vehicle in diesel depollution field, involves detecting fault or excess of oxygen in exhaust gases in outlet of catalyst using binary oxygen probe | |
FR3066704B1 (en) | PROCESS FOR POST-PROCESSING NITROGEN OXIDES IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
FR2952675A1 (en) | METHOD FOR CONTROLLING POLLUTANT EMISSIONS OF A COMBUSTION ENGINE | |
FR2925357A1 (en) | METHOD AND SYSTEM FOR REGENERATING A NOX TRAP | |
FR3103217A1 (en) | OPTIMIZED PURGE PROCESS OF A NITROGEN OXIDE TRAP | |
FR2926109A1 (en) | Exhaust gas temperature regulating method for e.g. turbocharged diesel engine of motor vehicle, involves modifying flow of air sucked by internal combustion engine and/or modifying rate of exhaust gas recirculated in engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 9 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 10 |
|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20181031 |