FR2981690A3 - Procede de depollution d'un moteur a combustion interne et moteur a combustion interne fonctionnant a richesse 1 - Google Patents

Abstract

Procédé de traitement des gaz d'échappement d'un moteur 1 à combustion interne équipé d'un dispositif 3 de traitement des gaz comprenant au moins un catalyseur amont 4 associé à deux sondes à oxygène d'entrée 20 et de sortie 21, et un catalyseur aval 5, apte à dépolluer les gaz par une alternance de phases de fonctionnement du moteur en régime riche et en régime pauvre autour d'une richesse moyenne égale à 1, caractérisé en ce que la valeur de l'amplitude de richesse est déterminée par un calculateur 24 du moteur en fonction d'une grandeur caractéristique du vieillissement du catalyseur amont 4.

Description

- 1 - PROCEDE DE DEPOLLUTION D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE ET MOTEUR A COMBUSTION INTERNE FONCTIONNANT A RICHESSE 1 DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention concerne un procédé de dépollution des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne fonctionnant à richesse 1, par exemple un moteur à essence de véhicule automobile, équipé d'un dispositif de traitement catalytique à trois voies des gaz d'échappement. ETAT DE LA TECHNIQUE La plupart des moteurs à essence modernes sont équipés d'un dispositif de traitement des gaz d'échappement, qui permet de réduire les molécules d'oxyde d'azote (NOx), et d'oxyder les molécules d'hydrocarbures imbrûlés (HC) et de monoxyde de carbone (CO) émises par le moteur au cours de son fonctionnement, grâce à une alternance de phases de fonctionnement du moteur en régime riche et en régime pauvre, autour d'une valeur de richesse moyenne égale à 1.

Ces dispositifs permettent aux véhicules automobiles qui en sont munis de respecter la législation des pays dans lesquels ils circulent. Ces législations fixent des limites maximales aux différentes quantités de molécules polluantes (NOx, HC et CO) émises dans les gaz d'échappement. Par exemple, en ce qui concerne les hydrocarbures imbrûlés, la législation européenne dite « euro6 » impose à tout véhicule particulier, dont le kilométrage est inférieur ou égal à 160.000 kilomètres, de ne pas émettre à l'échappement plus de 0,1 gramme de HC par kilomètre parcouru. Cette quantité est calculée à partir de la quantité totale des émissions de HC mesurée sur un cycle complet d'homologation du véhicule, dit cycle NEDC.

De manière connue, ce cycle consiste à faire rouler le véhicule à des vitesses et avec des rapports de boîte de vitesses prédéfinis. Il a une durée totale de vingt minutes, et il débute lorsque le véhicule est à l'arrêt, avec un moteur froid, à température ambiante (égale à 20°C). Dans une première phase du cycle, pendant laquelle le dispositif de traitement s'échauffe, l'efficacité de ce dernier, c'est-à-dire le taux de conversion des molécules polluantes émises par le moteur en molécules inoffensives, est faible. Les quantités de - 2 - molécules polluantes non-traitées par le dispositif de traitement et rejetées dans l'atmosphère par le véhicule, sont élevées. Elles peuvent alors représenter une proportion importante de la quantité totale des molécules polluantes rejetées au cours du cycle complet.

Dans une seconde phase du cycle, lorsque le dispositif est suffisamment chaud, il atteint son efficacité nominale. Les émissions mesurées à l'échappement du véhicule dans cette phase de fonctionnement stabilisé sont moins élevées que celles de la première phase, proportionnellement à la durée et au kilométrage de cette seconde phase.

La valeur des émissions polluantes du véhicule faisant l'objet de la législation est alors calculée comme le rapport de la quantité totale des émissions polluantes pendant toute la durée du cycle, divisé par le nombre de kilomètres parcourus au cours du cycle. Le dimensionnement du dispositif de traitement (typiquement : le volume du monolithe en céramique qu'il contient, sa structure cellulaire, son imprégnation, sa quantité de métaux précieux et les rapports relatifs entre les éléments précieux introduits), ainsi que le réglage du moteur, qui est réalisé au préalable lors de la mise au point de celui-ci, permettent au véhicule de respecter les seuils légaux d'émissions polluantes.

De manière connue, le réglage du moteur consiste à optimiser les caractéristiques de la régulation de richesse du moteur, par exemple l'amplitude des oscillations entre les valeurs de richesse en régime riche et en régime pauvre, pour maximiser l'efficacité du dispositif de traitement pendant les deux phases du cycle. De plus, les émissions polluantes de la première phase du cycle sont plus spécifiquement limitées en accélérant l'échauffement du dispositif de traitement, par exemple grâce à une sous-avance à l'allumage du moteur, ou encore à une augmentation du régime de ralenti. Ces méthodes entraînent une augmentation de la consommation de carburant par rapport à celle du réglage nominal, c'est-à-dire du réglage du moteur lorsque celui- ci est chaud. La législation s'applique en premier lieu aux véhicules à l'état neuf. En outre, les constructeurs automobiles doivent généralement garantir que les limites maximales des émissions polluantes ne sont pas dépassées jusqu'à un certain kilométrage du véhicule, par exemple 160.000 kilomètres en ce qui concerne la norme européenne dite « euro6 ». - 3 - Pour démontrer que ces deux contraintes sont respectées, un véhicule automobile est généralement homologué, par exemple sur le cycle NEDC en ce qui concerne la législation européenne, directement avec un dispositif de traitement dont l'état est représentatif d'une usure, c'est-à-dire d'une perte d'efficacité, équivalant à 160.000 kilomètres de roulage, par exemple en ayant recours pour produire ce dispositif à un vieillissement artificiel dans un four sous un flux gazeux d'azote et d'eau. Un tel dispositif est qualifié de « limite pollution ». Le réglage du moteur qui a été défini préalablement lors de la mise au point, et qui est ensuite utilisé pendant toute la durée de vie du véhicule, est adapté à un tel dispositif vieilli. En d'autres termes, la valeur de l'amplitude de richesse et la durée de la phase d'échauffement ont été définies pour un dispositif dont l'efficacité est amoindrie après 160.000 kilomètres de roulage. Ce réglage, qui entraîne une surconsommation en carburant lors de la phase d'échauffement du dispositif de traitement, n'est pas adapté à un dispositif de traitement plus efficace, par exemple un dispositif à l'état neuf, auquel un réglage plus économe en carburant conviendrait. De la même manière, un tel réglage n'est pas davantage adapté à un dispositif de traitement moins efficace qu'un dispositif normalement usé après 160.000 kilomètres de roulage, notamment un dispositif de traitement dit « limite OBD », c'est-à-dire un dispositif de traitement dont l'efficacité conduit à des émissions de molécules polluantes dont les niveaux sont juste égaux aux seuils des normes OBD, comme il est expliqué plus bas. L'introduction de normes de diagnostic embarqué, dites normes OBD (acronyme anglais de : On Board Diagnosis) conduit à équiper les véhicules automobiles de moyens de détermination de l'efficacité de leur dispositif de traitement des émissions polluantes. Plus précisément, les normes OBD imposent de contrôler le bon état de fonctionnement des dispositifs de traitement des émissions polluantes de manière continue lors de l'utilisation des véhicules, et d'alerter le conducteur par l'allumage d'un voyant au tableau de bord lorsque ces dispositifs sont défaillants. Par exemple, en ce qui concerne la norme européenne « euro6 », un seuil OBD d'émission maximum de 0,15 gramme de HC par kilomètre est fixé. Ce seuil reste en vigueur pendant toute la durée de vie du véhicule. Un dispositif de traitement défaillant, c'est-à-dire conduisant à un dépassement du seuil OBD, doit être signalé, en vue de son remplacement.

La mise au point préalable du moteur étant souvent adaptée à un dispositif de - 4 - traitement vieilli représentatif du kilométrage d'homologation, c'est-à-dire, pour la norme « euro6 » 160.000 kilomètres de roulage, une méthode usuelle pour assurer la compatibilité du réglage avec la norme OBD consiste à vérifier les effets de ce réglage sur un dispositif artificiellement vieilli représentant un kilométrage plus élevé que 160.000 kilomètres. Le choix de ce kilométrage peut résulter d'une étude effectuée par chaque constructeur automobile, prenant en compte par exemple une répartition statistique des kilométrages parcourus par les différents véhicules en circulation, un histogramme des niveaux de défaillance prévisibles en fonction du kilométrage, et un seuil maximal de défaillance accepté dans la population des véhicules. Plus le seuil est faible, plus il est nécessaire de surdimensionner le dispositif à l'état neuf (c'est-à-dire : d'augmenter son volume et/ou son imprégnation en métaux précieux). Quel que soit le seuil, le réglage du moteur n'est pas optimisé pour l'état de vieillissement du catalyseur dit « limite OBD » , qui correspond à un niveau d'émissions de HC de 0,15 gramme par kilomètre dans la norme « euro6 ». RESUME DE L'INVENTION L'invention propose de remédier aux défauts de surconsommation des procédés de réglage connus des moteurs à combustion interne fonctionnant à richesse 1 et au surdimensionnement des dispositifs de traitement des gaz d'échappement. Elle propose pour cela un procédé de réglage du moteur qui est adapté en fonction de l'efficacité de son dispositif de traitement. Elle propose également un moteur équipé de moyens permettant de mesurer une grandeur représentative de l'efficacité du dispositif. L'efficacité d'un dispositif de traitement des gaz d'échappement est liée à sa capacité de stockage de l'oxygène, dite OSC (acronyme anglais de : Oxygen Storage Capacity), exprimée par exemple en millimoles. L'oxygène présent dans le dispositif de traitement régule chimiquement la richesse à l'intérieur de ce dernier, de façon à y maintenir une richesse aussi voisine que possible de la richesse 1. Plus la valeur de l'OSC est élevée, plus l'oxygène permet de diminuer, à l'intérieur et à la sortie du dispositif, l'amplitude des variations de richesse du réglage du moteur alternant les phases en régime riche et en régime - 5 - pauvre imposées à l'entrée du dispositif, et plus le taux de conversion des molécules polluantes, c'est-à-dire l'efficacité du dispositif, est élevée. La mesure de l'OSC d'un dispositif de traitement peut être réalisée par un couple de deux sondes à oxygène proportionnelles situées respectivement à l'entrée et à la sortie du dispositif. L'amortissement du signal de richesse, c'est-à-dire la différence entre l'amplitude du signal de richesse à la sortie et l'amplitude du richesse à l'entrée, est représentative de l'OSC. Par une série d'expérimentations, il est apparu que l'efficacité d'un dispositif de traitement à OSC élevé augmente quand l'amplitude de richesse imposée par le réglage du moteur augmente, et qu'à l'opposé, l'efficacité d'un dispositif de traitement à OSC faible augmente quand l'amplitude de richesse diminue. A partir d'un premier réglage, dit réglage nominal, adapté à l'OSC d'un dispositif de traitement dit « limite pollution » correspondant au juste respect de la norme « euro6 » (par exemple 0,1 gramme de HC par kilomètre jusqu'à 160.000 kilomètres), l'invention propose un deuxième réglage pour les dispositifs de traitement plus efficaces, dont l'OSC est supérieur à un seuil donné, réglage par lequel : - on augmente l'amplitude de la richesse par rapport à l'amplitude du réglage nominal, et - on supprime la phase d'échauffement du dispositif prévue dans le réglage nominal. Ce deuxième réglage évite une surconsommation de carburant quand le dispositif est très efficace. L'invention propose aussi un troisième réglage pour les dispositifs de traitement moins efficaces, dont l'OSC est inférieur à un seuil donné, réglage par lequel : - on diminue l'amplitude de la richesse par rapport à l'amplitude du réglage nominal, et - on allonge la durée de la phase d'échauffement du dispositif par rapport à la durée prévue dans le réglage nominal, par exemple par une sous- avance à l'allumage qui dégrade le rendement de combustion du moteur et augmente ses pertes thermiques. Par ce troisième réglage, on parvient à augmenter l'efficacité du dispositif vieilli. On peut ainsi respecter les normes OBD (par exemple 0,15 gramme de HC par kilomètre pendant la durée de vie du véhicule, avec un seuil de risque accepté) sans avoir recours à un dispositif de traitement surdimensionné. - 6 - La phase d'échauffement prévue dans le réglage nominal et dans le troisième réglage peut n'être mise en oeuvre que si une température représentative de la température du dispositif de traitement, par exemple la température d'eau du moteur, est inférieure à un seuil donné, c'est-à-dire si le moteur est froid. En d'autres termes, après un arrêt du véhicule (moteur coupé) suivi d'un redémarrage rapide, le dispositif d'échappement n'ayant pas eu le temps de refroidir, il n'est pas nécessaire de l'échauffer pour qu'il atteigne son efficacité nominale. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une représentation schématique d'un moteur à combustion interne équipé d'un dispositif de traitement des gaz d'échappement, apte à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la figure 2 est un graphique illustrant la mesure de l'OSC d'un dispositif de traitement des gaz d'échappement par deux sondes à oxygène, et la figure 3 représente le logigramme du procédé de dépollution des gaz d'échappement selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES La figure 1 représente un moteur à combustion interne 1 fonctionnant à richesse 1, par exemple un moteur à essence à injection directe, dont un seul cylindre a été dessiné en coupe. De manière non-limitative, le moteur 1 est suralimenté par un turbocompresseur 2. Ses gaz d'échappement sont traités par un dispositif de traitement 3 comportant un premier catalyseur 4, dit catalyseur amont, et un second catalyseur 5, dit catalyseur aval. Le moteur 1 est équipé d'un circuit d'alimentation d'air comprenant une prise d'air 6, un boîtier-papillon 7, une conduite d'alimentation 8 dont l'entrée est reliée au boîtier-papillon 7 et la sortie à un compresseur 9 du turbocompresseur 2, et un conduit d'admission 10 dont l'entrée est reliée au compresseur 9, et dont la sortie débouche dans une chambre de combustion 11 du moteur 1. La chambre 11 reçoit au moins un - 7 - injecteur 12, une bougie d'allumage 13, une soupape d'admission 14 et une soupape d'échappement 15. Le moteur 1 est équipé d'un circuit d'échappement des gaz brûlés, comprenant un collecteur d'échappement 16, une turbine 17 du turbocompresseur 2, une conduite d'échappement 18, le dispositif de traitement 3 (comportant le catalyseur amont 4 et le catalyseur aval 5), et un pot d'échappement 19. Le dispositif de traitement 3 comprend, à l'entrée du catalyseur amont 4, une première sonde à oxygène, dite sonde à oxygène d'entrée 20, située sur la conduite d'échappement 18, et à la sortie du catalyseur amont 4, une seconde sonde à oxygène, dite sonde à oxygène de sortie 21, située sur un tube de liaison 22 reliant la sortie du catalyseur amont 4 à l'entrée du catalyseur aval 5. Le moteur 1 est équipé d'un capteur 23 de température 0, par exemple un capteur de température d'eau 23 qui permet de mesurer la température de son liquide de refroidissement.

De manière connue, le fonctionnement du moteur 1 est piloté par un calculateur 24 relié à un certain nombre de capteurs, comprenant au moins les sondes à oxygène d'entrée 20 et de sortie 21 et le capteur de température d'eau 23, et à un certain nombre d'actionneurs, comprenant au moins le boîtier-papillon 7, l'injecteur 12 et la bougie 13.

De manière connue, le calculateur 24 détermine une quantité d'air et de carburant, dans des proportions stoechiométriques, à introduire dans la chambre de combustion 11 selon une consigne de couple du moteur 1. Cette consigne peut être une fonction du régime de rotation du moteur 1 et de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur (non-représentée) du véhicule (non-représenté) sur lequel est monté le moteur 1. Le calculateur pilote le boîtier-papillon 7 de façon à introduire la masse d'air adéquate dans la chambre 11, et l'injecteur 12 pour injecter du carburant, par exemple de l'essence, en moyenne dans les proportions stoechiométriques, c'est-à-dire en moyenne à richesse 1.

Le mélange air / essence est brûlé dans la chambre 11 lorsque le calculateur 24 commande l'allumage de la bougie 13. Les gaz brûlés sont évacués à l'échappement vers le dispositif de traitement 3. Les quantités de carburant injectées en moyenne à richesse 1 varient néanmoins temporellement autour de la stoechiométrie, de manière à faire alterner le fonctionnement du moteur 1 dans des phases de régime riche et de régime pauvre. - 8 - Cette alternance permet au dispositif de traitement 3 de réduire les molécules d'oxyde d'azote (NOx), et d'oxyder les molécules d'hydrocarbures imbrûlés (HC) et de monoxyde de carbone (CO) émises par le moteur 1 au cours de son fonctionnement. La figure 2 illustre une méthode de contrôle de l'efficacité d'un dispositif de traitement 3. L'efficacité d'un dispositif de traitement 3 des gaz d'échappement est liée à sa capacité de stockage de l'oxygène, dite OSC (acronyme anglais de : Oxygen Storage Capacity), exprimée par exemple en millimoles. L'oxygène présent dans le dispositif de traitement 3 régule chimiquement la richesse à l'intérieur de ce dernier, de façon à y maintenir une richesse aussi voisine que possible de la richesse 1. Plus la valeur de l'OSC est élevée, plus l'oxygène permet de diminuer, à l'intérieur et à la sortie du dispositif 3, l'amplitude des variations de richesse du réglage du moteur 3 alternant les phases en régime riche et en régime pauvre imposées à l'entrée du dispositif 3, et plus le taux de conversion des molécules polluantes, c'est-à-dire l'efficacité du dispositif 3, est élevée. Une sonde proportionnelle de richesse montée à l'entrée du dispositif et une autre sonde proportionnelle de richesse montée à la sortie du dispositif délivrent deux signaux de tensions représentatives respectivement de la variation temporelle de richesse du réglage du moteur 1, c'est-à-dire à l'entrée du dispositif 3, et de la variation de richesse à la sortie du dispositif 3. L'amortissement du signal, défini comme l'écart entre la valeur maximale de la richesse à l'entrée du dispositif 3 et la valeur maximale de la richesse à la sortie du dispositif 3, est une mesure représentative de l'OSC. Selon la figure 2, la courbe en trait plein représente la variation de richesse à l'entrée d'un dispositif de traitement 3. La courbe en pointillés représente la variation de richesse à la sortie d'un dispositif 3 dont l'OSC est élevé, par exemple un dispositif 3 qui régule la richesse à une valeur pratiquement constante égale à 1. L'OSC de ce dispositif 3 est représenté sur la figure par 05C1. La courbe en trait mixte représente la variation de richesse à la sortie d'un dispositif 3 dont l'OSC est faible, qui n'amortit pratiquement pas le signal d'entrée, c'est-à-dire un dispositif 3 dont le signal de sortie reproduit pratiquement le signal d'entrée. L'OSC d'un tel dispositif 3 est représenté sur la figure par OSC2. De tels moyens de surveillance permettent théoriquement de surveiller l'évolution de l'OSC d'un dispositif de traitement quelconque, et donc sa dégradation depuis l'état neuf. Toutefois il s'avère que la précision de la méthode de mesure ne - 9 - permet de détecter que des valeurs d'OSC faibles, c'est-à-dire inférieures à un seuil limosc, typiquement de l'ordre de 8 millimoles. Un tel seuil limosc correspond à l'amplitude du signal en trait continu gras sur la figure 2. En d'autres termes la méthode ne permet pas de détecter une faible dégradation d'un dispositif de traitement 3. En particulier, on constate qu'elle ne permet pas de détecter le niveau d'usure d'un dispositif de traitement 3 qui est à la limite de la défaillance par rapport à la norme OBD (par exemple : 0,15 gramme de HC par kilomètre), c'est-à-dire un catalyseur dit « limite OBD ». Par exemple, un tel dispositif 3 peut présenter une valeur d'OSC de l'ordre de 10 millimoles, alors que la méthode ne peut détecter qu'un OSC inférieur à 8 millimoles. La détection intervient donc trop tard par rapport à l'apparition de la défaillance. A fortiori, une telle méthode ne permet non plus pas de mesurer l'OSC d'un dispositif de traitement 3 dont l'OSC est plus élevé, notamment un dispositif de traitement 3 dit « limite pollution » qui est au seuil de conformité par rapport à la norme Euro5 (par exemple : 0,10 gramme de HC par kilomètre jusqu'à 160.000 kilomètres), pas plus qu'il ne permet de mesurer l'OSC d'un dispositif de traitement 3 neuf et conforme aux spécifications de la production. Le manque de précision d'une telle méthode est résolu en scindant le dispositif de traitement 3 en deux parties distinctes, comme il est indiqué sur la figure 1, d'une part un catalyseur amont 4 qui reçoit les gaz d'échappement du moteur 1, et d'autre part un catalyseur aval 5 (figure 1) qui reçoit les gaz provenant du catalyseur amont 4. La sonde proportionnelle à oxygène d'entrée 20 est montée à l'entrée du catalyseur amont 4, et la sonde proportionnelle à oxygène de sortie 21 est montée entre la sortie du catalyseur amont 4 et l'entrée du catalyseur aval 5.

Le catalyseur amont 4 est conçu pour présenter une valeur d'OSC très faible dès l'état neuf, et en tout cas inférieure au seuil de détection (par exemple 8 millimoles). Il s'agit par exemple d'un catalyseur de faible volume et faiblement chargé en métaux précieux. Son efficacité individuelle est donc faible, mais son association avec les deux sondes à oxygène d'entrée 20 et de sortie 21 permet de surveiller parfaitement son propre vieillissement à chaque instant. Le catalyseur aval 5 est pour sa part conçu avec une valeur d'OSC élevée qui lui confère une forte efficacité, de manière à traiter les émissions polluantes du moteur 1. En revanche, ce catalyseur aval 5 ne peut pas faire l'objet d'une mesure directe de son OSC, puisque la précision de la mesure ne le permet pas.

Néanmoins, comme il vieillit au même rythme que le catalyseur amont 4 et/ou -10- qu'il subit les mêmes défaillances (par exemple : un empoisonnement, un choc thermique, etc.), la mesure de l'OSC du seul catalyseur amont 4 permet d'estimer indirectement le vieillissement et/ou l'efficacité de ce catalyseur aval 5, et finalement du dispositif de traitement 3 tout entier.

La figure 3 représente le logigramme d'un mode de réalisation du procédé selon l'invention. Le procédé comporte une étape d'initialisation 100, lors de laquelle la valeur de l'amplitude de richesse Ar du réglage du moteur 1 est initialisée, soit à une valeur égale à une amplitude maximale Oro si le dispositif de dépollution 3 est neuf, soit à une valeur qui a été mémorisée précédemment dans le calculateur 24. A cette étape 100, le calculateur 24 incrémente et mémorise aussi dans un compteur le temps t écoulé depuis le démarrage du moteur 1. Le procédé comporte une étape de mesure 110, au cours de laquelle le calculateur détermine la valeur de l'OSC du catalyseur amont 4 grâce aux signaux des sondes à oxygène 20,21 ainsi que la température 0 d'eau grâce au capteur de température 23. Le procédé comporte une première étape de test 120, au cours de laquelle l'OSC du catalyseur amont 4 est comparé à un premier seuil lin, d'OSC. Ce seuil lin' est supérieur à l'OSC que présente un dispositif de traitement dit « limite pollution ». Le premier test 120 oriente vers une deuxième étape de test 130 si l'OSC est inférieur au premier seuil limi, ou vers une étape 220 dans le cas contraire. Le procédé comporte une deuxième étape de test 130, au cours de laquelle l'OSC du catalyseur amont 4 est comparée à un second seuil lim2 d'OSC. Ce seuil lim2 est supérieur à l'OSC que présente un catalyseur dit « limite OBD ». Ce second seuil lim2est inférieur au premier seuil limi.

Le deuxième test 130 oriente vers une troisième étape de test 140 si l'OSC est inférieur au second seuil lim2 ou vers une quatrième étape de test 180 dans le cas contraire. Au cours de la troisième étape de test 140 du procédé, la température 0 mesurée à l'étape 110 est comparée à un seuil de température 00. Le test 140 oriente vers une cinquième étape de test 150 si la température 0 est inférieure au seuil de température 00, ou vers une étape 170 dans le cas contraire. Au cours de la cinquième étape de test 150 du procédé, la durée t écoulée depuis le démarrage du moteur est comparée à une durée de temporisation longue t2. Le test 150 oriente vers une étape 160 si durée t est inférieure à la durée de temporisation longue t2 ou vers l'étape 170 dans le cas contraire.

Au cours de l'étape 160 du procédé, le calculateur règle l'amplitude des variations de richesse autour de la richesse moyenne 1 à une valeur d'amplitude minimale Ore, et il applique à l'allumage de la bougie 13 une sous-avance qui dégrade le rendement de combustion afin d'augmenter les pertes thermiques qui permettent d'échauffer le dispositif de traitement 3. Au cours de l'étape 170 du procédé, le calculateur règle l'amplitude des variations de richesse à la même valeur d'amplitude minimale Ore qu'à l'étape 160, mais aucune sous-avance n'est appliquée à l'allumage. La quatrième étape de test 180 est identique à la troisième étape de test 140, au cours de laquelle la température 0 mesurée à l'étape 110 est comparée au seuil de température 00. Le test 180 oriente vers une sixième étape de test 190 si la température 0 est inférieure au seuil de température 00, ou vers une étape 210 dans le cas contraire. La sixième étape de test 190 est similaire à la cinquième étape de test 150 : la durée t écoulée depuis le démarrage du moteur 1 y est comparée à une durée de temporisation t1 moyenne, qui peut être plus courte que la durée de temporisation longue t2. Au cours de l'étape 200 du procédé, le calculateur 24 règle l'amplitude des variations de richesse autour de la richesse moyenne 1 à une valeur d'amplitude moyenne Ari qui est comprise entre la valeur d'amplitude minimale Ore et la valeur d'amplitude maximale Oro, et il applique à l'allumage de la bougie une sous-avance qui dégrade le rendement de combustion afin d'augmenter les pertes thermiques qui permettent d'échauffer le dispositif de traitement 3. Au cours de l'étape 210, du procédé, le calculateur 24 règle l'amplitude des variations de richesse à la même valeur d'amplitude moyenne Ari qu'à l'étape 200, mais aucune sous-avance n'est appliquée à l'allumage. Au cours de l'étape 220 du procédé, le calculateur règle l'amplitude des variations de richesse à la valeur d'amplitude maximale Oro. Le procédé comprend une étape 230 au cours de laquelle on attend l'écoulement d'un pas de temps At, avant de procéder à un nouveau pas de calcul en reprenant à l'étape 100. En résumé, l'invention propose un procédé de traitement des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne 1 équipé d'un dispositif de traitement 3 des gaz comprenant au moins un catalyseur amont 4 associé à deux sondes à oxygène d'entrée 20 et de sortie 21, et un catalyseur aval 5, apte à dépolluer -12- les gaz par une alternance de phases de fonctionnement du moteur 1 en régime riche et en régime pauvre autour d'une richesse moyenne égale à 1, par lequel la valeur de l'amplitude de richesse est déterminée par un calculateur 24 du moteur 1 en fonction d'une grandeur caractéristique du vieillissement du catalyseur amont 4.

Cette grandeur caractéristique est la capacité de stockage d'oxygène OSC du catalyseur amont 4, qui est mesurée indirectement grâce aux deux sondes à oxygène d'entrée 20 et de sortie 21 qui lui sont associées. L'amplitude de richesse est réglée à une valeur maximale d'amplitude Oro, lorsque le dispositif de traitement 3 est très efficace, c'est-à-dire lorsque son OSC est supérieur à un premier seuil limi. Elle est réglée à une valeur moyenne d'amplitude Ari lorsque le dispositif de traitement 3 est moyennement efficace, c'est-à-dire lorsque son OSC est compris entre ce premier seuil limi et un second seuil lim2 plus faible. Elle est réglée à une valeur minimale d'amplitude Ore lorsque le dispositif de traitement 3 est peu efficace, c'est-à-dire lorsque son OSC est inférieur au second seuil lim2.

Selon l'invention, le réglage du moteur 1 peut être modifié par rapport au réglage de fonctionnement normal (c'est-à-dire : quand le moteur est chaud) pendant un temps limité après chaque démarrage, de façon à chauffer le dispositif de traitement 3 le plus vite possible en vue de le rendre efficace. Par rapport au réglage de fonctionnement normal, qui est défini lors de la calibration préalable du moteur 1, le calculateur 24 peut appliquer une sous-avance à l'allumage, qui a pour effet de dégrader le rendement de la combustion et d'augmenter les pertes thermiques à l'échappement. Ce réglage spécifique est appliqué pendant une durée de temporisation (t1, t2) limitée après chaque démarrage. De plus, il n'est appliqué que lorsque la température d'eau 0 est inférieure à un seuil de température 00, c'est-à-dire dans le cas d'un vrai démarrage à froid, et non pas en cas de redémarrage rapide après un arrêt du véhicule qui n'a pas laissé au dispositif de traitement le temps de refroidir.30

Claims (7)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de traitement des gaz d'échappement d'un moteur 1 à combustion interne équipé d'un dispositif 3 de traitement des gaz comprenant au moins un catalyseur amont 4 associé à deux sondes à oxygène d'entrée 20 et de sortie 21, et un catalyseur aval 5, apte à dépolluer les gaz par une alternance de phases de fonctionnement du moteur en régime riche et en régime pauvre autour d'une richesse moyenne égale à 1, caractérisé en ce que la valeur de l'amplitude de richesse est déterminée par un calculateur 24 du moteur en fonction d'une grandeur caractéristique du vieillissement du catalyseur amont 4.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la grandeur caractéristique du vieillissement du catalyseur amont 4 est sa capacité de stockage d'oxygène (OSC).
3. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la capacité de stockage d'oxygène (OSC) du catalyseur amont 4 est déterminée indirectement à partir des signaux de sortie des sondes à oxygène d'entrée 20 et de sortie 21 qui lui sont associées.
4. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la valeur de l'amplitude de richesse prend au moins : - une valeur maximale d'amplitude (Oro) quand la capacité de stockage d'oxygène (OSC) est supérieure à un premier seuil de capacité (limi), - une valeur moyenne d'amplitude (.8.ri) quand la capacité de stockage d'oxygène (OSC) est comprise entre un second seuil de capacité (lim2) inférieur au premier seuil (limi), et le premier seuil de capacité (limi), et - une valeur minimale d'amplitude (.8,r2) quand la capacité de stockage d'oxygène (OSC) est inférieure au second seuil de capacité (lim2).
5. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que lorsque la capacité de stockage en oxygène (OSC) est inférieure au premier seuil de capacité (limi), le réglage du moteur 1 est modifié par le calculateur 24, par rapport à un réglage de fonctionnement normal, pendant une durée de temporisation (t1, t2) après chaque démarrage du moteur 1.
6. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la modification du réglage du moteur 1 par rapport au réglage de fonctionnement normal, pendant- 14 - la durée de temporisation (t1, t2), est supprimée lorsque la température (6) d'eau du moteur 1 est supérieure à un seuil (Os) de température.
7. 7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le réglage du moteur 1 est modifié, par rapport au réglage de fonctionnement normal, par sous-avance à l'allumage.