Brevet FR2880064A1 — publié le 20060630

Etat de la technique La présente invention concerne un procédé d'adaptation réciproque d'un module de refoulement et d'un module de dosage d'un système de nettoyage des gaz d'échappement comportant une conduite de gaz d'échappement et un module de commande, le module de refoulement ayant un réservoir d'alimentation muni d'une soupape de ventilation contenant une solution d'acide urique fournie par une pompe de refoulement une vanne de régulation de débit et le module de dosage comprime une veine d'air à l'aide d'une pompe pour alimenter un accumulateur de pression et, à travers une soupape de régulation avec la solution d'acide urique de la vanne de régulation de débit à une vanne de dosage et de là à une unité de pulvérisation installée dans la conduite de gaz d'échappement. L'invention concerne également un dispositif d'adaptation réciproque d'un module de refoulement et d'un module de dosage pour un système de nettoyage des gaz d'échappement comportant une conduite de gaz d'échappement et un module de commande. Dans ce contexte, étant donné la future réglementation concernant l'émission d'oxydes d'azote NoX d'oxydes d'azote NoX des oxy- des d'azote par les véhicules automobiles, il faut traiter les gaz d'échappement de manière appropriée. Pour réduire les émissions d'oxydes d'azote NoX de moteurs à combustion interne, en particulier de moteurs diesel, il faut notamment appliquer le procédé de réduction catalytique sélective (procédé RCS). Pour cela, on ajoute aux gaz d'échappement une quantité définie d'agent réducteur constitué par de l'urée ou une solution aqueuse d'urée (solution HWL). Le document DE 10 139 142 Al décrit par exemple un système de nettoyage des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne utilisant un catalyseur RCS pour réduire l'émission d'oxydes d'azote NoX. Ce catalyseur réduit les oxydes d'azote contenus dans les gaz d'échappement à l'aide d'un réactif constitué par de l'ammoniac pour arriver à de l'azote. L'ammoniac est fourni par un catalyseur d'hydrolyse installé en amont du catalyseur RCS à partir d'une solution aqueuse d'urée (HWL). Le catalyseur d'hydrolyse convertit l'urée conte- nue dans la solution HWL en ammoniac et en dioxyde de carbone. Dans une seconde étape, l'ammoniac réduit les oxydes d'azote en azote et génère de l'eau comme sous-produit. Le mécanisme précis de cette réaction est décrit de manière suffisamment détaillée dans la littérature spécialisée et en particulier dans le document WEISSWELLER, pages 441-449, 2000. Un tel système de nettoyage des gaz d'échappement pré-sente habituellement une structure modulaire; ce système se compose d'un module de refoulement et d'un module de dosage de la solution HWL. Le cas échéant, pour une logique de production, on peut réaliser To le module de refoulement et le module de dosage à des emplacements différents. Par exemple le module de refoulement peut être construit chez le constructeur de véhicule et le module de dosage chez le constructeur de moteur. Cela complique la compensation des tolérances de fabrication, ce qui n'était possible jusqu'alors qu'en enregistrant une courbe caractéristique appropriée dans l'appareil de commande. Pour des raisons de logistique, cette solution nécessite pour sa mise en oeuvre des moyens importants. Dans l'état de développement actuel, on fournit des modules par terre dans lesquels le module de refoulement et le module de dosage ont été préalablement accordés l'un en fonction de l'autre. Buts de l'invention La présente invention a pour but de développer un pro-cédé permettant une adaptation réciproque de module de dosage et de module de refoulement quelconques, d'une manière simple et économi-que. L'invention a également pour but de développer un dispositif de ce type. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un procédé du type défini 30 ci-dessus, caractérisé en ce que le module de commande contient l'en- registrement d'une valeur de la pression de référence sur la base de la pression développée dans la conduite de gaz d'échappement. La pression enregistrée dans le module de commande est indépendante de la veine d'air, de la réalisation du tube de pulvérisation 35 et des différentes applications du véhicule; elle constitue une mesure de la tolérance des propriétés des différents modules, y compris des vannes de régulation, soupape de dosage et soupape de régulation de pression comprises. Les déviations par rapport à la valeur de consigne se traduisent par des pressions différentes de la pression de consigne permettant de calculer un point de fonctionnement pour une réduction optimale des oxydes d'azote. Lors de la mise en route du système de nettoyage des gaz d'échappement, on active tout d'abord le module de dosage alors que le module de refoulement n'est pas encore activé. Ainsi, les conditions de pression et les débits de matières dépendent uniquement des propriétés du module de dosage, de l'unité de pulvérisation et de la conduite des gaz d'échappement sans être influencés par les propriétés du module de refoulement. Comme au cours d'une autre étape, on ouvre la vanne de dosage et que l'on enregistre la pression de référence dans le module de commande après réglage des conditions de pression fixe, cette pression ne dépend pas non plus des propriétés du module de refoulement. Pour réduire la pression résiduelle dans le réservoir d'alimentation qui pourrait gêner le calibrage, il est prévu une variante du procédé selon laquelle on ouvre la soupape de ventilation lors de la mise en route et on la referme avant d'ouvrir la vanne de dosage. Au cours de la suite du fonctionnement du système de nettoyage des gaz d'échappement, on a de préférence une forme de réalisation selon laquelle l'adaptation du module de refoulement et du module de dosage se fait le cas échéant et/ou dans des intervalles de temps définis de manière cyclique. Un nouveau calibrage nécessaire le cas échéant peut, par exemple, être indispensable si la partie comportant le capteur avec détection de gaz d'échappement détecte une teneur augmentée en oxyde d'azote. Cela permet une réduction durable et ga- rantie des oxydes d'azote contenus dans les gaz d'échappement en mode de fonctionnement permanent. Le vieillissement des composants peut ainsi être compensé pour éviter toute dérive du point de fonctionnement optimum. Une variante de procédé prévoit l'adaptation réciproque 35 d'un module de refoulement et d'un module de dosage d'un système de nettoyage des gaz d'échappement comportant un module de commande en formant une grandeur caractéristique ou une courbe caractéristique respective pour le module de refoulement et le module de dosage et d'appliquer cette grandeur ou courbe caractéristique sous la forme d'un code lisible par une machine sur le module respectif. Les propriétés individuelles des modules, par exemple celles liées aux tolérances de fabrication, peuvent se mesurer et les modules être caractérisés de manière appropriée. Lors de la mise en route, le procédé prévoit la lecture du code lisible par machine et son enregistrement dans le module de commande, par exemple dans une mémoire non volatile (mémoire EEPROM ou mémoire analogue). A l'aide du code ainsi enregistré, on peut alors calculer les points de fonctionnement les meilleurs pour les différentes vannes et soupapes. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'une pression de référence reposant sur le fondement de la pression formée dans la conduite de gaz d'échappement lors d'un cycle de calibrage est enregistrée dans le module de commande. Le dispositif permet ainsi le calcul du point de fonctionnement optimum et ainsi il assure l'adapta- fion optimale du module de refoulement et du module de dosage. Le mode de réalisation préférentielle du dispositif est caractérisé en ce que le module de commande exécute le procédé sous la forme d'un circuit et/ou d'un programme. Le déroulement du procédé peut être intégré comme sous-programme d'une manière particulière- ment simple dans le modèle de commande ou de gestion ou, en va-riante, dans un programme subordonné de commande de moteur. Les modifications nécessaires dans le déroulement du procédé pour optimiser encore plus les valeurs d'oxyde d'azote contenus dans les gaz d'échappement peuvent se réaliser d'une manière particulièrement ra- pide. Dessin La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans l'uni-que figure annexée qui est une vue schématique d'un système de net- toyage des gaz d'échappement. Description du mode de réalisation La figure unique montre un module de refoulement 10 et un module de dosage 20 d'un système de nettoyage des gaz d'échappement selon l'état de la technique comportant une conduite de gaz d'échappement 30 et un module de commande 40. Le module de refoulement 10 se compose d'un réservoir d'alimentation 11 muni d'une soupape d'évacuation d'air 11.1; le réservoir contient une solution d'acide urique 12 (solution HWL). Cette solution est fournie à une vanne de dosage 22 par une pompe de refoulement 13. La vanne de régulation de débit 14 reliée au côté refoulement de la pompe de refoulement 13s'ouvre alors que la pression du système est élevée et renvoie alors la solution HWL au réservoir d'alimentation 11. Le module de dosage 20 comprime une veine d'air 26 à l'aide d'une pompe 25, d'un accumulateur de pression 24 pour l'envoyer par une soupape de régulation 23 avec la solution d'acide urique fournie par la pompe de refoulement 13 à une vanne de dosage 22. De là, le mélange air/solution HWL est introduit dans l'unité de pulvérisation 21 équipant la conduite de gaz d'échappement 30. La conduite de gaz d'échappement 30 reçoit une veine de gaz d'échappement 31 dans une première chambre d'un catalyseur d'oxydation 32. Ensuite, le mélange air/solution HWL est pulvérisé dans la veine des gaz d'échappement 31 par l'unité de pulvérisation 21. La réaction de décomposition des oxydes d'azote se produit alors dans une seconde chambre constituée par le catalyseur RCS 33. Un capteur de pression 34 installé au niveau du catalyseur RCS mesure la pression et transmet la valeur au module de commande 40. Le procédé d'adaptation réciproque du module de refoulement 10 et du module de dosage 20 prévoit d'enregistrer dans le module de commande 40 la valeur d'une pression de référence fondée sur la pression qui se développe dans la conduite de gaz d'échappement 30. Pour cela, lors de la mise en route du système de nettoyage des gaz d'échappement 1, on active d'abord le module de dosage 20 en bran-chant la pompe 25. La pompe de refoulement 13 du module de refoule-ment 10 n'est pas alors activée. Cela permet l'établissement d'une pression dans l'accumulateur de pression 24. La soupape 13 règle des conditions de dosage et de pression prédéfinies pour la vanne de dosage 22 en aval. Selon une autre étape, on ouvre la vanne de dosage 22 et on souffle l'air de la soupape de régulation 23 par l'unité de pulvérisa- tion 21 dans le catalyseur RCS 33. La pression dans le catalyseur RCS 33 se mesure à l'aide du capteur de pression 34. Après établissement de conditions de pression fixe au niveau du capteur de pression 34, on en- registre la pression comme pression de référence dans le module de commande 40. Après ce calibrage, on branche le module de refoulement 10 en activant la pompe de refoulement 13 si bien que le système de nettoyage des gaz d'échappement 1 passe en mode de fonctionnement normal. Une variante de développement prévoit la mise en route avant l'ouverture de la soupape et sa refermeture avant l'ouverture de la vanne de dosage 22 de manière à éliminer la pression résiduelle dans le réservoir d'alimentation 11 avant l'opération de calibrage. Pour la suite du fonctionnement du système de nettoyage des gaz d'échappement 1, on adapte le module de refoulement 10 et le module de dosage 20 si besoin et/ou dans des intervalles de temps dé- finis de manière cyclique. Un nouveau calibrage pourra, par exemple, devenir nécessaire si un capteur détecte dans la veine des gaz d'échappement une trop forte teneur en oxydes d'azote. Cela permet de réduire de manière permanente et sûre les oxydes d'azote contenus dans les gaz d'échap- pement. Le dispositif prévoit d'enregistrer dans le module de commande 40 la valeur de la pression de référence dans une mémoire en s'appuyant sur la pression formée dans la conduite de gaz d'échappement 30. Le procédé tel que décrit ci-dessus pour adapter le module de refoulement 10 et le module de dosage 20 est réalisé de préférence dans le module de commande 40 sous la forme d'un programme et/ ou d'un circuit. En variante, le déroulement du procédé peut égale-ment être mémorisé de façon habituelle dans la commande de moteur. Une variante de procédé prévoit pour l'adaptation réciproque du module de refoulement 10 et du module de dosage 20 du système de nettoyage des gaz d'échappement 1, de former une grandeur caractéristique ou une courbe caractéristique respective pour le module de refoulement 10 et le module de dosage 20 et de les appliquer sur chaque module sous la forme d'un code lisible en machine. Les propriétés individuelles des modules peuvent, par exemple, mesurer des tolérances de fabrication et caractériser de façon appropriée les modules. Lors de la mise en route, le procédé prévoit la lecture des codes barres lisibles par machine et leur enregistrement dans le module de commande, par exemple constitué par une mémoire non volatile (mémoire EEPROM ou mémoire analogue). A l'aide du code enregistré, on peut calculer alors les points de fonctionnement optimum des diffé- rentes vannes. Le procédé tel que décrit et le dispositif correspondant permettent une adaptation réciproque de modules de dosage et de refoulement quelconques, d'une manière simple et économique. Cela permet une réduction optimale des oxydes d'azote. Il est en outre avantageux que l'on ne réalise pas simplement l'équilibrage lors de la première mise en route du moteur à combustion interne mais égale-ment un post-équilibrage par exemple pour compenser la dérive de vieillissement. REVENDICATIONS 1 ) Procédé d'adaptation réciproque d'un module de refoulement (10) et d'un module de dosage (20) d'un système de nettoyage des gaz d'échappement (1) comportant une conduite de gaz d'échappement (30) et un module de commande (40), le module de refoulement (10) ayant un réservoir d'alimentation (11) muni d'une soupape de ventilation (11.1) contenant une solution d'acide urique (12) fournie par une pompe de refoulement (13) une vanne de régulation de débit (14) et le module de dosage (20) comprime une veine d'air (26) à l'aide d'une lo pompe (25) pour alimenter un accumulateur de pression (24) et, à travers une soupape de régulation (23), une vanne de dosage (22) en même temps que la solution d'acide urique (12) par la vanne de régulation de débit (14) et de là, la veine arrive à une unité de pulvérisation (21) installée dans la conduite de gaz d'échappement (30), caractérisé en ce que le module de commande (40) contient l'enregistrement d'une valeur de la pression de référence sur la base de la pression développée dans la conduite de gaz d'échappement (30). caractérisé en ce que lors de la mise en route du système de nettoyage des gaz d'échappement (1) on active d'abord le module de dosage (20) alors que le module de 25 refoulement (10) n'est pas encore activé. 3 ) Procédé d'adaptation réciproque d'un module selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans une autre étape, on ouvre la vanne de dosage (22) et on enregistre la pression de référence après réglage des conditions de pression fixes dans le module de commande (40). 4 ) Procédé d'adaptation réciproque d'un module selon la revendica-35 tion 1, 2 ) Procédé d'adaptation réciproque d'un module selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on ouvre la soupape de ventilation (11.1) lors de la mise en marche et on la referme avant d'ouvrir la vanne de dosage (22). 5 ) Procédé d'adaptation réciproque d'un module selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans la suite du fonctionnement du système de nettoyage des gaz d'échappement (1) le cas échéant et/ ou de manière cyclique, on adapte le module de refoulement (10) et le module de dosage (20). 6 ) Dispositif d'adaptation réciproque d'un module de refoulement (10) et d'un module de dosage (20) dans un système de nettoyage des gaz d'échappement (1) comportant une conduite de gaz d'échappement (30) et un module de commande (40) caractérisé en ce qu' une pression de référence reposant sur le fondement de la pression formée dans la conduite de gaz d'échappement (30) lors d'un cycle de calibrage est enregistrée dans le module de commande (40). 7 ) Dispositif d'adaptation réciproque d'un module selon la revendication 6, caractérisé en ce que le programme est développé dans le module de commande (40) sous la forme d'un procédé selon les revendications 1 à 5. 8 ) Procédé d'adaptation réciproque d'un module de refoulement (10) et d'un module de dosage (20) dans un système de nettoyage des gaz d'échappement (1) comportant un module de commande (40) pour la mise en oeuvre du dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que pour le module de refoulement (10) et pour le module de dosage (20) on forme chaque fois une grandeur caractéristique ou une courbe caracté- 9 ) Procédé d'adaptation réciproque d'un module selon la revendication 8, caractérisé en ce que lors de la mise en route, on lit le code lisible par machine et on l'enre-5 Bistre dans le module de commande (40).