ES2238398T3 - Sistema de ayuda para la regeneracion de un filtro de particulas, integrado en una linea de escape de un motor diesel de vehiculo automovil. - Google Patents

Sistema de ayuda para la regeneracion de un filtro de particulas, integrado en una linea de escape de un motor diesel de vehiculo automovil.

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Abstract

Sistema de ayuda para la regeneración de un filtro de partículas, integrado en una línea de escape de un motor Diesel de vehículo automóvil, que comprende diferentes órganos asociados con el motor, entre los cuales se cuentan: - medios (2) de admisión de aire en el motor, - medios (4) de reciclado de los gases de escape del motor hasta la entrada el mismo, - un turbocompresor (5), - un catalizador de oxidación (6) dispuesto aguas arriba del filtro de partículas (7) en la línea de escape; - un sistema (8) de alimentación común con carburante a los cilindros del motor, que comprende inyectores con accionamiento eléctrico (9, 10, 11, 12), asociados con estos cilindros, - medios (16) de adición al carburante de un aditivo destinado a depositarse sobre el filtro de partículas (7) para disminuir la temperatura de combustión de las partículas atrapadas en el mismo, - medios (20, 21, 22, 23, 24) de adquisición de informaciones relativas a diferentes parámetros de funcionamiento del motor y órganosasociados con el mismo, caracterizado porque comprende medios (17) de control del funcionamiento de los medios de admisión (2), de los medios de reciclado (4), del turbocompresor (5) y/o del sistema de alimentación (8) para controlar el funcionamiento del motor, estando adaptados estos medios, además, para iniciar una fase de regeneración del filtro de partículas (7) por combustión de las partículas atrapadas en el mismo, iniciando una fase de inyecciones múltiples de carburante en los cilindros del motor durante su fase de descompresión, y porque los medios de control (17) comprenden medios (25) de memorizado de un estado de carga de referencia del filtro de partículas (7) y medios (18) de reactualización de este estado de carga de referencia por medida de éste al cabo de, al menos, algunas fases de regeneración del filtro.

Description

Sistema de ayuda para la regeneración de un filtro de partículas, integrado en una línea de escape de un motor Diesel de vehículo automóvil.
La presente invención se refiere a un sistema para la ayuda de la regeneración de un filtro de partículas, integrado en una línea de escape de motor Diesel de vehículo automóvil.
Se sabe, que la reducción de las emisiones contaminantes, relacionadas con el funcionamiento de los motores de vehículos automóviles y, en particular, de los motores Diesel, es un objetivo permanente de los constructores.
Se han desarrollado ya diferentes sistemas en el estado de la técnica para reducir el nivel de estas emisiones contaminantes, en particular utilizándose un filtro de partículas, integrado en la línea de escape.
A modo de ejemplo podrá hacerse referencia al documento LANGKABEL G.I: LA PLUS GRANDE INVENTION DEPUIS LE MOTEUR DIESEL, REVUE AUTOMOBILE, CH, HALLWAG S.A. BERNA, volumen 94, nº 19, 6 mayo 1999 (1999-05-06), página 21 (LA MAYOR INVENCIÓN DESDE EL MOTOR DIESEL, REVISTA DEL AUTOMÓVIL), que describe un sistema según el preámbulo de la reivindicación 1.
Sin embargo, la gestión del funcionamiento de éste y, en particular, la gestión de su regeneración, plantea, todavía, dificultades.
El objeto de la invención es por lo tanto su resolución.
A este efecto, la invención tiene por objeto un sistema para la ayuda a la regeneración de un filtro de partículas, integrado en una línea de escape de un motor Diesel de vehículo automóvil, que comprende diferentes órganos asociados con el motor, entre los cuales se encuentran:
-
medios de admisión de aire en el motor,
-
medios de reciclado del gas de escape del motor hasta la entrada del mismo,
-
un turbocompresor,
-
un catalizador de oxidación, dispuesto aguas arriba del filtro de partículas, en la línea de escape;
-
un sistema de alimentación común con carburante de los cilindros del motor, que comprende inyectores con accionamiento eléctrico, asociados con estos cilindros,
-
medios de adición al carburante de un aditivo destinado a depositarse sobre el filtro de partículas para disminuir la temperatura de combustión de las partículas atrapadas por el mismo,
-
medios para la adquisición de informaciones relativas a diferentes parámetros del funcionamiento del motor y de los órganos asociados con el mismo, caracterizado porque comprende medios para controlar el funcionamiento de los medios de admisión, de los medios de reciclado, del turbocompresor y/o del sistema de alimentación, para pilotar el funcionamiento del motor, estando adaptados estos medios, además, para iniciar una fase de regeneración del filtro de partículas por combustión de las partículas atrapadas en el mismo, poniéndose en marcha una fase de inyecciones múltiples de carburante en los cilindros del motor durante su fase de descompresión, y porque los medios de control comprenden medios de memorizado de un estado de carga de referencia del filtro de partículas, y medios de reactualización de este estado de carga de referencia por medida de éste al cabo de al menos algunas fases de regeneración de este filtro.
La invención se comprenderá mejor por la lectura de la descripción que sigue, dada únicamente a título de ejemplo y hecha con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 representa un esquema sinóptico que ilustra un motor Diesel de vehículo automóvil, y los diferentes órganos asociados con el mismo; y
- la figura 2 representa un esquema sinóptico, que ilustra la estructura de los medios de reactualización de una información del estado de carga de referencia del filtro.
Se ha representado, en efecto, en esta figura 1, un motor Diesel de vehículo automóvil que se ha designado por la referencia general 1.
Este motor Diesel está asociado con medios de admisión de aire de entrada del mismo, que están designados por la referencia general 2.
A la salida, este motor está asociado con una línea de escape, que está designada por la referencia general 3.
Igualmente se han previsto medios de reciclado del gas de escape del motor hasta la entrada del mismo y se han designado por la referencia general 4.
Estos medios están interpuestos entonces, por ejemplo, entre la salida del motor y los medios 2 de admisión de aire en el mismo.
La línea de escape puede estar asociada, igualmente, con un turbocompresor, designado por la referencia general 5 y, más particularmente, con la porción de turbina de éste, de manera clásica.
Finalmente, la línea de escape comprende un catalizador de oxidación designado por la referencia general 6, dispuesto aguas arriba de un filtro de partículas, designado por la referencia general 7, en la línea de escape.
El motor está asociado, igualmente, con un sistema de alimentación común de carburante de los cilindros del mismo. Este sistema se ha designado con la referencia general 8 en esta figura y comprende, por ejemplo, inyectores con accionamiento eléctrico, asociados con estos cilindros.
En el ejemplo de realización representado, el motor es un motor de cuatro cilindros y por lo tanto comprende cuatro inyectores con accionamiento eléctrico, respectivamente 9, 10, 11 y 12.
Estos diferentes inyectores están asociados con una rampa de alimentación común con carburante, designada por la referencia general 13 y unida con medios de alimentación de carburante, designados por la referencia general 14, que comprenden, por ejemplo, una bomba de alta presión.
Estos medios de alimentación están conectados con un depósito de carburante, designado por la referencia general 15 y con medios para añadir a este carburante un aditivo destinado a depositarse sobre el filtro de partículas, para disminuir la temperatura de combustión de las partículas atrapadas en el mismo.
De hecho, este aditivo puede estar contenido, por ejemplo, en un depósito auxiliar designado con la referencia general 16, asociado con el depósito de carburante 15, para permitir la inyección de una cierta cantidad de este aditivo en el carburante.
Finalmente, este motor y los diferentes órganos que acaban de describirse están asociados, igualmente, con medios de control de su funcionamiento designados por la referencia general 17 en esta figura, que comprenden, por ejemplo, cualquier ordenador apropiado 18 asociado con medios de almacenamiento de informaciones 19 y conectado en la entrada con diferentes medios de adquisición de informaciones relativas a diferentes parámetros de funcionamiento de este motor y de estos órganos, estando adaptado este ordenador entonces para controlar el funcionamiento de los medios de admisión, de los medios de reciclado, del turbocompresor y/o del sistema de alimentación para pilotar el funcionamiento del motor y, principalmente, el par engendrado por éste en función de las condiciones de marcha del vehículo, de manera clásica.
De este modo, por ejemplo, el ordenador está conectado con un captador de presión diferencial 20 con las bornas del catalizador y del filtro de partículas respectivamente 6 y 7, con captadores de temperatura 21, 22 y 23, respectivamente aguas arriba del catalizador, entre este catalizador y el filtro de partículas y aguas abajo de este filtro de partículas en la línea de escape.
El ordenador puede recibir, igualmente, una información de contenido en oxígeno de los gases de escape, a partir de una sonda Lambda \lambda proporcional, designada por la referencia general 24 en esta figura, integrada en la línea de escape.
A la salida, este ordenador está adaptado para pilotar los medios de admisión de aire, los medios de reciclado de gases de escape, el turbocompresor, los medios de adición al carburante del aditivo, los medios de alimentación con carburante de la rampa común y los diferentes inyectores asociados con los cilindros del motor.
En particular, el ordenador está adaptado para iniciar una fase de regeneración del filtro de partículas mediante la combustión de las partículas atrapadas en el mismo iniciando una fase de inyecciones múltiples de carburante en los cilindros del motor durante su fase de descompresión.
Las partículas, emitidas por el motor en el transcurso de su funcionamiento, son atrapadas efectivamente en el filtro de partículas. Conviene regenerar entonces este filtro regularmente por combustión de estas partículas.
Los medios de control 17 comprenden, igualmente, medios para el memorizado de una información de estado de carga de referencia del filtro de partículas y medios de reactualización de esta información de estado de carga de referencia por medida de la misma al cabo de, al menos, algunas fases de regeneración del filtro.
En efecto, los medios de control están adaptados, por ejemplo, para iniciar la regeneración del filtro de partículas si la carga de este alcanza un valor predeterminado.
Este valor predeterminado puede establecerse por ejemplo a partir de una carga de referencia, que corresponda al estado del filtro cuando éste sea considerado como "limpio".
El establecimiento inicial de este valor de referencia no plantea problemas cuando el filtro es nuevo. Pero es conveniente rectificar este valor en el transcurso de la vida del filtro puesto que la carga de éste no es obligatoriamente igual al valor de referencia establecido inicialmente, tras su regeneración.
Para tener en cuenta estas variaciones del estado de carga de referencia, se mide la carga del filtro después de, al menos, algunas fases de regeneración de éste para reactualizar la información de estado de carga de referencia del filtro utilizado por los medios de control.
Esto permite, entonces, rectificar este nivel para optimizar, por ejemplo, la puesta en marcha de la regeneración del filtro por estos medios de control.
Esta rectificación puede estar limitada a fases de regeneración que sean estimadas suficientes, es decir por ejemplo en el transcurso de las cuales la temperatura de salida del catalizador haya sobrepasado un umbral predeterminado durante un tiempo mayor que un valor predeterminado o cuando el motor haya funcionado en condiciones predeterminadas durante un período de tiempo mínimo predeterminado.
Si se cumplen estas condiciones, se estima entonces que el estado de carga del filtro, tras la regeneración, debe ser utilizado como estado de carga de referencia para la gestión del funcionamiento del sistema.
Esto ha sido ilustrado en la figura 2, en la que se reconocen los medios de control 17 y, de una manera más particular, el ordenador 18 y medios de memorizado 25 de un estado de carga de referencia del filtro de partículas.
El ordenador 18 está conectado con el captador de presión diferencial 20 dispuesto en las bornas del filtro de partículas, cuyas informaciones de salida son representativas del estado de carga del filtro.
El ordenador está adaptado entonces para evaluar que una regeneración del filtro se ha desarrollado en condiciones satisfactorias para adquirir el estado de carga del filtro tras esta regeneración y reactualizar el estado de carga de referencia almacenado en los medios 25 según el estado adquirido a partir del captador de presión diferencial 20.

Claims (2)

1. Sistema de ayuda para la regeneración de un filtro de partículas, integrado en una línea de escape de un motor Diesel de vehículo automóvil, que comprende diferentes órganos asociados con el motor, entre los cuales se cuentan:
-
medios (2) de admisión de aire en el motor,
-
medios (4) de reciclado de los gases de escape del motor hasta la entrada el mismo,
-
un turbocompresor (5),
-
un catalizador de oxidación (6) dispuesto aguas arriba del filtro de partículas (7) en la línea de escape;
-
un sistema (8) de alimentación común con carburante a los cilindros del motor, que comprende inyectores con accionamiento eléctrico (9, 10, 11, 12), asociados con estos cilindros,
-
medios (16) de adición al carburante de un aditivo destinado a depositarse sobre el filtro de partículas (7) para disminuir la temperatura de combustión de las partículas atrapadas en el mismo,
-
medios (20, 21, 22, 23, 24) de adquisición de informaciones relativas a diferentes parámetros de funcionamiento del motor y órganos asociados con el mismo, caracterizado porque comprende medios (17) de control del funcionamiento de los medios de admisión (2), de los medios de reciclado (4), del turbocompresor (5) y/o del sistema de alimentación (8) para controlar el funcionamiento del motor, estando adaptados estos medios, además, para iniciar una fase de regeneración del filtro de partículas (7) por combustión de las partículas atrapadas en el mismo, iniciando una fase de inyecciones múltiples de carburante en los cilindros del motor durante su fase de descompresión, y porque los medios de control (17) comprenden medios (25) de memorizado de un estado de carga de referencia del filtro de partículas (7) y medios (18) de reactualización de este estado de carga de referencia por medida de éste al cabo de, al menos, algunas fases de regeneración del filtro.
2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de control (17) están adaptados para determinar el estado de carga del filtro a partir de las informaciones de salida de un captador de presión diferencial (20) dispuesto en la bornas del filtro.
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