SISTEMA Y PROCEDIMIENTO DE AYUDA A LA REGENERACIÓN DE UN FILTRO DE PARTÍCULAS DE UN MOTOR DIÉSEL.

Sistema y procedimiento de ayuda a la regeneración de un filtro de partículas de un motor diésel. La presente invención concierne a un sistema de ayuda a la regeneración de un filtro de partículas dispuesto en una línea de escape de un motor diésel de vehículo automóvil y, más particularmente, un sistema de ayuda a la regeneración de un filtro de partículas asociado a un catalizador de oxidación dispuesto en dicha línea aguas arriba del filtro o en el mismo soporte que éste. Clásicamente, para regenerar un filtro de partículas (FAP) dispuesto en una línea de escape de motor diésel de vehículo automóvil, es necesario elevar su temperatura a un nivel mínimo de combustión de los hollines que él almacena, generalmente del orden de 500ºC. A este efecto, se dispone un catalizador de oxidación en la línea de escape aguas arriba del filtro. Este catalizador es apto para quemar por catálisis los hidrocarburos no quemados presentes en el gas de escape del motor, provocando de hecho la producción de un exotermo a la entrada del filtro de partículas y de ahí una elevación de la temperatura interna de éste. A fin de asegurar la presencia de tales hidrocarburos no quemados en los gases de escape, el motor está equipado con medios de alimentación apropiados para inyectar carburante de forma tardía en los cilindros del motor, es decir, durante la fase de expansión de estos, designándose comúnmente tal inyección con el nombre de postinyección. No obstante, el catalizador debe presentar una temperatura mínima para funcionar de manera satisfactoria. Por debajo de esta temperatura, no se ceba el catalizador y no se catalizan hidrocarburos en cantidad demasiado grande en el gas de escape con respecto a la capacidad de tratamiento del catalizador y, por consiguiente, son arrojados a la atmósfera. Por la publicación FR-A-2862100 se conocen sistemas de ayuda a la regeneración que comprenden dos sensores de temperaturas, uno aguas arriba y el otro aguas abajo del catalizador, y unos medios de pilotaje de los medios de alimentación de carburante del motor que: - determinan el estado de cebado del catalizador en función de las temperaturas adquiridas aguas arriba y aguas abajo; - cuando se determina el catalizador como no cebado, ordenan el cebado de éste pilotando los medios de alimentación para que suministran al motor un primer tipo de postinyección que producen una pequeña concentración de hidrocarburos no quemados en el gas de escape; y - cuando el catalizador se determina como cebado, basculan los medios de alimentación hacia un modo de funcionamiento con un segundo tipo de postinyección que produce una concentración más importante de hidrocarburos no quemados en el gas de escape. El catalizador es apto entonces para tratar tal concentración de hidrocarburos y producir así un exotermo que permite la elevación de la temperatura interna del filtro a partículas hasta su temperatura de regeneración. No obstante, este tipo de sistema de ayuda a la regeneración comprende dos sensores de temperatura costosos específicamente dedicados a la aplicación de regeneración del filtro de partículas. Por la publicación WO 02/38932 se conoce igualmente un sistema similar que concierne a la disposición de un catalizador de oxidación aguas arriba de un filtro de partículas, con sensores de temperaturas aguas arriba y aguas abajo del catalizador de oxidación. Además, esta publicación propone, según los casos considerados, utilizar cálculos y/o unas simulaciones para sustituir los sensores. Por la publicación DE 197 53 842 A1 se conoce también un sistema con un precatalizador y un catalizador principal y con unos sensores de temperatura aguas arriba y aguas abajo del precatalizador. Esta publicación propone sustituir la detección de la temperatura aguas abajo del precatalizador por una modelización. Propone también identificar el estado de cebado del precatalizador sobre la base de las temperaturas aguas arriba y aguas abajo del precatalizador. El objeto de la presente invención es resolver el problema antes mencionado. A este efecto, la invención tiene por objeto un sistema de ayuda a la regeneración de un filtro de partículas dispuesto en una línea de escape de un motor diésel de vehículo automóvil y asociado a un catalizador de oxidación dispuesto en dicha línea, estando equipado el motor con medios de alimentación aptos para inyectar carburante en los cilindros de éste durante su fase de expansión, o sea durante postinyecciones, comprendiendo dicho sistema unos medios de pilotaje de los medios de alimentación aptos para pilotarlos según una estrategia de regeneración del filtro de partículas, en la cual los medios de pilotaje son aptos para bascular los medios de alimentación entre un primer modo de funcionamiento con un primer tipo de postinyección para cebar el catalizador de oxidación y un 2 ES 2 369 641 T3 segundo modo de funcionamiento con un segundo tipo de postinyección para la producción de un exotermo por el catalizador cebado a fin de regenerar el filtro de partículas, y un único sensor de temperatura dispuesto en la línea de escape aguas arriba del catalizador de oxidación, siendo aptos los medios de pilotaje para bascular los medios de alimentación entre los modos de funcionamiento primero y segundo en función de la temperatura adquirida aguas arriba del catalizador. Al estar equipado el motor con medios de admisión de aire en éste, el sistema comprende unos medios de adquisición de un caudal de aire de entrada del motor, del régimen de rotación del motor y de la carga de éste, y los medios de pilotaje comprenden unos segundos medios de selección de un modo entre los modos de funcionamiento primero y segundo de los medios de alimentación, que comprenden unos medios de estimación de la temperatura aguas abajo del catalización de oxidación en función de la temperatura adquirida aguas arriba de éste, del caudal de aire adquirido, del régimen adquirido, de la carga adquirida y del tipo de postinyección en curso de aplicación; y unos medios de selección de un modo entre los modos de funcionamiento primero y segundo de los medios de alimentación en función de la temperatura adquirida aguas arriba del catalizador de oxidación y de la temperatura estimada aguas abajo de éste. Según un modo particular de realización, los medios de pilotaje comprenden unos primeros medios de selección de un modo entre los modos de funcionamiento primero y segundo de los medios de alimentación a partir de una ley de selección predeterminada del tipo de histéresis. La invención tiene igualmente por objeto un procedimiento de ayuda a la regeneración de un filtro de partículas dispuesto en una línea de escape de un motor diésel de vehículo automóvil y asociado a un catalizador de oxidación dispuesto en dicha línea, estando equipado el motor con medios de alimentación aptos para inyectar carburante en los cilindros de éste durante su fase de expansión, o sea durante postinyecciones, comprendiendo dicho procedimiento una etapa de pilotaje de los medios de alimentación según una estrategia de regeneración del filtro de partículas, que comprende una subetapa de basculación de los medios de alimentación entre un primer modo de funcionamiento con un primer tipo de postinyección para cebar el catalizador de oxidación y un segundo modo de funcionamiento con un segundo tipo de postinyección para la producción de un exotermo por el catalizador cebado a fin de regenerar el filtro de partículas, y una única etapa de medición de temperatura, consistiendo esta etapa en medir la temperatura aguas arriba del catalizador de oxidación por medio de un único sensor de temperatura, comprendiendo la subetapa de basculación de los medios de alimentación entre los modos de funcionamiento primero y segundo una selección de un modo entre los modos de funcionamiento primero y segundo en función de la temperatura adquirida aguas arriba del catalizador de oxidación y de la temperatura estimada aguas abajo del catalización de oxidación, siendo esta temperatura estimada función de la temperatura adquirida aguas arriba del catalizador de oxidación, del caudal de aire a la entrada del motor, del régimen de rotación del motor y de la carga de éste y del tipo de postinyección en curso de aplicación. La invención se comprenderá mejor con la lectura de la descripción siguiente, dada únicamente a título de ejemplo, y hecha en relación con los dibujos anexos, en los cuales: - la figura 1 es una vista esquemática de un motor diésel de vehículo automóvil equipado con una línea de escape que comprende un filtro de partículas aguas abajo de un catalizador de oxidación y asociado a un sistema según la invención; - la figura 2 es una vista esquemática de un módulo de selección del modo de funcionamiento de medios de alimentación de carburante... [Seguir leyendo]

1. Sistema de ayuda a la regeneración de un filtro de partículas (6) dispuesto en una línea de escape (3) de un motor diésel (1) de vehículo automóvil y asociado a un catalizador de oxidación (7) dispuesto en dicha línea (3), estando equipado el motor (1) con medios (2) de admisión de aire en éste y con medios (8) de alimentación aptos para inyectar carburante en los cilindros de éste durante su fase de expansión, o sea durante postinyecciones, comprendiendo dicho sistema un único sensor de temperatura (18) dispuesto en la línea de escape (3) aguas arriba del catalizador de oxidación (7) y unos medios (17) de pilotaje de los medios de alimentación aptos para pilotar estos según una estrategia de regeneración del filtro de partículas (6) en la cual los medios (17) de pilotaje son aptos para bascular los medios (8) de alimentación entre un primer modo de funcionamiento con un primer tipo de postinyección para cebar el catalizador de oxidación (7) y un segundo modo de funcionamiento con un segundo tipo de postinyección para la producción de un exotermo por el catalizador de oxidación (7) cebado a fin de regenerar el filtro de partículas (6), caracterizado porque el sistema comprende unos medios de adquisición de un caudal de aire a la entrada del motor, del régimen de rotación del motor y de la carga de éste; y porque los medios (17) de pilotaje comprenden unos segundos medios (31) de selección de un modo entre los modos primero y segundo de funcionamiento de los medios (8) de alimentación, que comprenden: - unos medios (33) de estimación de la temperatura aguas abajo del catalizador de oxidación (7) en función de la temperatura adquirida aguas arriba de éste, del caudal de aire adquirido, del régimen adquirido, de la carga adquirida y del tipo de postinyección en curso de aplicación; y - unos medios (34) de selección de un modo entre los modos primero y segundo de funcionamiento de los medios (8) de alimentación en función de la temperatura adquirida aguas arriba del catalizador de oxidación (7) y de la temperatura estimada aguas debajo de éste. 2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios (17) de pilotaje comprenden unos primeros medios (30) de selección de un modo entre los modos de funcionamiento primero y segundo de los medios (8) de alimentación a partir de una ley de selección predeterminada del tipo de histéresis. 3. Procedimiento de ayuda a la regeneración de un filtro de partículas (6) dispuesto en una línea de escape (3) de un motor diésel (1) de vehículo automóvil y asociado a un catalizador de oxidación (7) dispuesto en dicha línea (3), estando equipado el motor (1) con medios (8) de alimentación aptos para inyectar carburante en los cilindros de éste durante su fase de expansión, o sea durante postinyecciones, comprendiendo dicho procedimiento una etapa de pilotaje de los medios (8) de alimentación según una estrategia de regeneración del filtro de partículas (6), que comprende una subetapa de basculación de los medios (8) de alimentación entre un primer modo de funcionamiento con un primer tipo de postinyección para cebar el catalizador de oxidación (7) y un segundo modo de funcionamiento con un segundo tipo de postinyección para la producción de un exotermo por el catalizador de oxidación (7) cebado a fin de regenerar el filtro de partículas (6), caracterizado porque comprende una única etapa de medición de temperatura, consistiendo esta etapa en medir la temperatura aguas arriba del catalizador de oxidación por medio de un único sensor de temperatura, y porque la subetapa de basculación de los medios (8) de alimentación entre los modos de funcionamiento primero y segundo comprende una selección de un modo entre los modos de funcionamiento primero y segundo en función de la temperatura adquirida aguas arriba del catalizador de oxidación (7) y de la temperatura estimada aguas abajo del catalizador de oxidación (7), siendo esta temperatura estimada función de la temperatura adquirida aguas arriba del catalizador de oxidación (7), del caudal de aire a la entrada del motor, del régimen de rotación del motor y de la carga de éste y del tipo de postinyección en curso de aplicación. 7 ES 2 369 641 T3 ^ ES 2 369 641 T3 d ^ ^ ^ d 9 ^ ^ d ^ d d ES 2 369 641 T3 d d d