Aparato para la depuración de los gases de escape, que lleva a cabo un proceso de incremento de temperatura,

en el que el aparato suministra componentes de combustible no quemados a un catalizador dispuesto en un sistema de escape (14) de un motor de combustión interna (10), incrementando de esta manera la temperatura del lecho del catalizador, caracterizándose el aparato por:

medios de suspensión en los que, en el caso de que la temperatura del lecho del catalizador se detecta que ha incrementado por el suministro de componentes de combustible no quemados, después del inicio del proceso de incremento de temperatura, los medios de suspensión suspenden el suministro de componentes de combustible no quemados al catalizador, si se detecta que la temperatura del lecho del catalizador ha bajado a un nivel igual o inferior a la temperatura de determinación de activación que indica que el catalizador se encuentra en estado activado.

Aparato para la depuración de gases de escape de un motor de combustión interna.

La presente invención se refiere a un aparato para la depuración de gases de escape de un motor de combustión interna, que aumenta la temperatura de un catalizador dispuesto en el sistema de escape del motor al suministrar componentes de combustible sin quemar al catalizador.

Tal como se ha dado a conocer en la publicación de Patente Japonesa publicada No. 5-44434, algunos de los aparatos depuradores de gases de escape aplicados a motores diesel para vehículos comprenden un catalizador para purificar los gases de escape y una válvula de adición de combustible para añadir combustible a los gases de escape, antes de que los gases de escape sean depurados por el catalizador. En este aparato de depuración de los gases de escape, se lleva a cabo de manera típica un proceso de incremento de la temperatura, en el que se añade combustible al escape desde la válvula de adición de combustible, para aumentar la temperatura del lecho del catalizador.

En el procedimiento de aumento de combustible, la adición de combustible al escape desde la válvula de adición de combustible alimenta directamente combustible al catalizador. Como resultado, componentes de combustible no quemados, tales como hidrocarburos (HC) , monóxido de carbono (CO) , y oxígeno (O2) son suministrados al catalizador. Los componentes del combustible no quemados son oxidados en el escape del catalizador y generan calor. De acuerdo con ello, la temperatura del catalizador aumenta.

No obstante, dependiendo de las condiciones de funcionamiento del motor, el catalizador puede ser desactivado durante el proceso de incremento de temperatura debido a un descenso de la temperatura del escape. Esto dificulta la oxidación de los componentes de combustible no quemados y provoca que los componentes de combustible no quemados se acumulen y permanezcan sobre el catalizador. Como resultado, el área superficial del catalizador expuesta al escape se reduce, lo que reduce adicionalmente el nivel de activación del catalizador. De esta manera, la temperatura del lecho del catalizador disminuye, incluso si se suministran componentes de combustible no quemados.

Si el catalizador es desactivado durante el proceso de incremento de temperatura, los componentes de combustible no quemados que se han suministrado al catalizador son enviados hacia el exterior sin haber quemado por completo. Por lo tanto, la emisión de gases en el escape puede empeorar. Por ejemplo, se puede emitir una gran cantidad de humos. Además, si una gran cantidad de componentes sin quemar se acumulan sobre la superficie del catalizador, el incremento de la temperatura del escape y la desactivación derivada del catalizador provocan que el combustible no quemado depositado sobre la superficie del catalizador se oxide de manera repentina. Como consecuencia, se produce una gran cantidad de calor en un tiempo muy reducido, lo que puede incrementar excesivamente la temperatura del catalizador.

El documento DE 19739751 A1 da a conocer un sistema de depuración de gases de escape que calcula el nivel de óxido nitroso en los gases de escape del motor a partir de la posición detectada del pedal del acelerador y de las revoluciones del motor, que se utiliza conjuntamente con la temperatura de funcionamiento del catalizador (13) de los gases de escape detectada en una serie de puntos, para controlar la alimentación de hidrocarburos para el catalizador, para asegurar la conversión catalítica de los óxidos nitrosos. Un dispositivo de realimentación (30) puede ser utilizado para realimentar una parte de los gases de escape del motor nuevamente hacia la admisión de aire del motor, con la alimentación de hidrocarburos para el catalizador, corregida durante la aceleración inicial.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

De acuerdo con ello, es un objetivo de la presente invención dar a conocer un aparato para la depuración de gases de escape de un motor de combustión interna, que elimina de manera satisfactoria las desventajas debidas a la desactivación de un catalizador durante un proceso de incremento de la temperatura.

Para conseguir el anterior y otros objetivos y, de acuerdo con los objetivos de la presente invención, se da a conocer un aparato para la depuración de los gases de escape, que lleva a cabo un proceso de incremento de temperatura, en el que el aparato suministra componentes de combustible no quemados a un catalizador dispuesto en un sistema de escape de un motor de combustión interna, incrementando de esta manera la temperatura del lecho del catalizador. El aparato comprende medios de suspensión. En el caso en el que se detecta que se ha incrementado la temperatura del lecho del catalizador por el suministro de componentes de combustible no quemados después del inicio del proceso de incremento de la temperatura, los medios de suspensión suspenden el suministro de componentes de combustible no quemados al catalizador si la temperatura del lecho de este último se detecta que se ha disminuido hasta un nivel igual o inferior a una temperatura de activación determinada que indica que el catalizador está en estado activado.

La presente invención da a conocer, además, un procedimiento de depuración de gases de escape en el que se lleva a cabo un proceso de incremento de temperatura. En el proceso de incremento de temperatura, se suministran componentes de combustible no quemados a un catalizador dispuesto en un sistema de escape de un motor de combustión interna, de manera que la temperatura del lecho del catalizador se incrementa. El procedimiento comprende: detectar que la temperatura del lecho del catalizador se ha incrementado por el suministro de componentes de combustible no quemados después del inicio del proceso de incremento de temperatura y; en el caso en el que se detecta que se ha incrementado la temperatura del lecho del catalizador, suspender el suministro de componentes de combustible no quemados al catalizador, si la temperatura del lecho del catalizador se detecta que ha disminuido a un nivel igual o inferior a una temperatura de determinación de activación que indica que el catalizador está en estado activado.

Otros aspectos y ventajas de la presente invención quedarán evidentes de la siguiente descripción, considerada conjuntamente con los dibujos adjuntos, que muestran a título de ejemplo los principios de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La invención, junto con los objetivos y ventajas de la misma, se comprenderá mejor haciendo referencia a la siguiente descripción de las realizaciones actualmente preferentes, junto con los dibujos que se acompañan, en los que:

La figura 1 es un diagrama esquemático que muestra un motor de combustión interna, según una realización de la presente invención;

La figura 2 es un diagrama que muestra la relación entre la temperatura THCI de los gases de admisión y una temperatura de referencia TEMPNSR;

La figura 3 es un diagrama de flujo que muestra una rutina para determinar si se puede llevar a cabo un procedimiento para detectar el estado desactivado de un catalizador;

La figura 4 es un diagrama de flujo que muestra una rutina relativa al proceso de suspensión;

La figura 5 es un diagrama de flujo que muestra un estado en el que se lleva a cabo el proceso de suspensión de la figura 4;

La figura 6 es un diagrama de flujo que muestra parte de una rutina relativa a un proceso de suspensión de acuerdo con una primera modificación; y La figura 7 es un diagrama de flujo que muestra una rutina para determinar si se puede llevar a cabo un procedimiento para desactivar el estado desactivado de un catalizador, según una segunda modificación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERENTES

Un aparato para la depuración de los gases de escape de un motor de combustión interna, según una realización de la presente invención, se describirá a continuación haciendo referencia a los dibujos.

La figura 1 muestra la configuración de un motor de combustión interna 10, de acuerdo con esta realización. El motor de combustión interna 10 es un motor diesel que tiene un dispositivo de inyección de combustible de conducto común y un turbocompresor 11. El motor de combustión interna 10 comprende un conducto de admisión 12, cámaras de combustión 13, y un conducto de escape 14 como componentes principales.

El conducto de admisión 12 forma un sistema de admisión... [Seguir leyendo]

1. Aparato para la depuración de los gases de escape, que lleva a cabo un proceso de incremento de temperatura, en el que el aparato suministra componentes de combustible no quemados a un catalizador dispuesto en un sistema de escape (14) de un motor de combustión interna (10) , incrementando de esta manera la temperatura del lecho del catalizador, caracterizándose el aparato por:

medios de suspensión en los que, en el caso de que la temperatura del lecho del catalizador se detecta que ha incrementado por el suministro de componentes de combustible no quemados, después del inicio del proceso de incremento de temperatura, los medios de suspensión suspenden el suministro de componentes de combustible no quemados al catalizador, si se detecta que la temperatura del lecho del catalizador ha bajado a un nivel igual o inferior a la temperatura de determinación de activación que indica que el catalizador se encuentra en estado activado.

2. Aparato para la depuración de los gases de escape, según la reivindicación 1, caracterizado porque la temperatura de determinación de la activación es calculada basándose en un historial de estado de funcionamiento del motor.

3. Aparato para la depuración de los gases de escape, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la disminución de la temperatura del lecho del catalizador, a un nivel igual o inferior a la temperatura de determinación de activación es detectada cuando la diferencia entre la temperatura real del lecho del catalizador y la temperatura del lecho del catalizador que se ha estimado con la suposición de que no se produce calor debido a una reacción de depuración de los gases de escape, es inferior que un valor predeterminado.

4. Aparato para la depuración de los gases de escape, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la disminución de la temperatura del lecho del catalizador, a un nivel igual o inferior a la temperatura de determinación de activación, es detectada cuando la diferencia entre la temperatura real del lecho del catalizador y la temperatura del lecho del catalizador estimada con la suposición de que se está desarrollando normalmente la reacción de depuración de los gases de escape, es superior a un valor predeterminado.

5. Aparato para la depuración de los gases de escape, según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los medios de suspensión se suspenden el suministro de componentes de combustible no quemados al catalizador cuando se satisface una exigencia adicional de que la temperatura de los gases de escape que pasan al catalizador es igual o inferior que una temperatura predeterminada.

6. Aparato para la depuración de los gases de escape, según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los medios de suspensión suspenden el suministro de componentes de combustible no quemados al catalizador cuando se cumple otra exigencia adicional de que la temperatura del aire aspirado a la cámara de combustión (13) del motor de combustión interna es igual o inferior a una temperatura predeterminada.

7. Aparato para la depuración de los gases de escape, según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la temperatura del lecho del catalizador se obtiene utilizando la temperatura de los gases de escape, después de pasar por el catalizador como indicador.

8. Procedimiento para la depuración de gases de escape, en el que se lleva a cabo un proceso de incremento de temperatura, en el que en el proceso de incremento de temperatura se suministran componentes de combustible no quemados a un catalizador dispuesto en un sistema de escape (14) de un motor de combustión interna (10) , de manera que la temperatura del lecho del catalizador aumenta, caracterizándose el procedimiento por:

detectar que la temperatura del lecho del catalizador ha aumentado por el suministro de componentes de combustible no quemados después del inicio del proceso de aumento de la temperatura; y en el caso en el que la temperatura del lecho del catalizador se ha detectado que ha aumentado, suspender el suministro de componentes de combustible no quemados al catalizador, si la temperatura del lecho del catalizador se detecta que ha disminuido a un nivel igual o inferior a la temperatura de determinación de activación, que indica que el catalizador se encuentra en estado activado.