Brevet FR2774424A1 — publié le 19990806

La présente invention concerne un système de contrôle du fonctionnement d'une ligne d'échappement d'un moteur Diesel notamment de véhicule automobile, équipée d'un filtre à particules. On sait que l'une des préoccupations les plus importantes des équipementiers et des constructeurs de véhicules automobiles, est la réduction de la pollution engendrée par le fonctionnement de ceux-ci. Ceci est en particulier le cas pour les moteurs Diesel. Différentes solutions ont donc été envisagées pour tenter de réduire les niveaux de pollution de ces moteurs. C'est ainsi par exemple que l'on a déjà proposé dans l'état de la technique, d'intégrer dans les lignes d'échappement de ces moteurs Diesel, des filtres à particules. Ceux-ci sont alors adaptés pour piéger les particules ou suies contenues dans les gaz d'échappement de ces moteurs et les brûler lors d'une phase de régénération du filtre. Différents moyens d'aide à la régénération de ces filtres ont déjà été développés dans l'état de la technique. Cependant, le fonctionnement de ces filtres et/ou des moyens d'aide à la régénération de ceux-ci est encore mal maîtrisé. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un système de contrôle du fonctionnement d'une ligne d'échappement d'un moteur Diesel notamment de véhicule automobile, équipée d'un filtre à particules, caractérisé en ce qu'il est muni de moyens de contrôle du débit des gaz d'échappement circulant dans le filtre, dont le fonctionnement est piloté par des moyens de commande recevant en entrée des informations relatives aux conditions de fonctionnement de celui-ci, délivrées par des capteurs implantés dans la ligne. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé qui représente un schéma synoptique illustrant la structure générale d'un système de contrôle selon l'invention. On reconnaît en effet sur cette figure, un système de contrôle du fonctionnement d'une ligne d'échappement d'un moteur Diesel de véhicule automobile, équipée d'un filtre à particules. Sur cette figure, le moteur du véhicule est désigné par la référence générale 1 et les gaz d'échappement de celuici sont amenés à circuler dans une ligne d'échappement 2. Cette ligne d'échappement peut étire associée à un turbocompresseur 3 et les gaz d'échappement sont alors amenés à circuler dans la portion de turbine de ce turbocompresseur. Ensuite, les gaz d'échappement circulent à travers un filtre à particules désigné par la référence générale 4. Le moteur du véhicule est également associé à des moyens d'alimentation de celui-ci en carburant. Ces moyens comprennent par exemple un système d'alimentation commune de tous les injecteurs du moteur, désigné par la référence générale 5 sur cette figure et connu dans l'état de la technique sous le nom de COMMON RAIL. Ce système est alors muni d'injecteurs à commande par exemple électrique, dont l'un est désigné par la référence générale 6 sur cette figure et dont le fonctionnement est piloté par une unité centrale de traitement d'informations désignée par la référence générale 7 sur cette figure. De plus, le système de contrôle selon l'invention est muni de moyens de contrôle du débit des gaz d'échappement circulant dans le filtre à particules 4, dont le fonctionnement est piloté par des moyens de commande recevant en entrée des informations relatives aux conditions de fonctionnement de ce filtre, délivrées par des capteurs implantés dans la ligne. Dans l'exemple de réalisation décrit sur cette figure, les moyens de contrôle du débit des gaz d'échappement circulant dans le filtre 4 comprennent une vanne pilotée désignée par la référence générale 8 sur cette figure, disposée par exemple en aval du filtre à particules 4 dans la ligne d'échappement et dont le fonctionnement est piloté par l'unité centrale de traitement d'informations 7 constituant alors les moyens de commande de celle-ci. Cette unité centrale de traitement d'informations 7 reçoit alors les informations relatives aux conditions de fonctionnement de ce filtre, délivrées par des capteurs implantés dans la ligne et comprenant par exemple un capteur de température des gaz en sortie du filtre à particules, désigné par la référence générale 9 sur cette figure, et un capteur de pression différentielle 10 aux bornes du filtre à particules. Ce capteur de pression différentielle peut également être raccordé aux bornes du filtre à particules 4 et de la vanne de contrôle 8 afin d'optimiser le contrôle du fonctionnement du moteur. On sait en effet que lors de la régénération du filtre à particules, et dans certaines conditions de fonctionnement du moteur, une combustion trop rapide des suies peut entraîner en raison de l'exothermicitè de la réaction, une dégradation voire une destruction du filtre à particules. De telles conditions peuvent alors être détectées par l'unité centrale 7. On sait en effet que si la température des gaz d'échappement en sortie du filtre dépasse une valeur de seuil prédéterminée et/ou si la variation de cette température dans le temps dépasse une valeur prédéterminée selon des paramètres de fonctionnement du moteur, on peut détecter une combustion trop violente des suies lors de la régénération du filtre à particules et donc un risque de dégradation de celui-ci. Lorsque de telles conditions sont détectées, l'unité centrale de traitement d'informations 7 pilote alors la vanne à la fermeture, ce qui a pour effet de réduire le débit des gaz et de créer des pertes par pompage au niveau du moteur, qui se traduisent par une augmentation par exemple automatique de la charge de celui-ci sous le contrôle de l'unité centrale 7, afin de compenser ces pertes. Cette augmentation de charge du moteur a pour effet d'abaisser le taux d'oxygène dans les gaz d'échappement. Cet abaissement du taux d'oxygène a pour effet d'étouffer la combustion dans le filtre à particules et donc de limiter l'exothermicité de la réaction, ce qui limite également l'échauffement du filtre. Ceci permet alors de sauvegarder ce filtre. Il va de soi bien entendu que d'autres modes de réalisation d'un tel système peuvent etre envisagés. REVENDICATIONS 1. Système de contrôle du fonctionnement d'une ligne d'échappement (2) d'un moteur Diesel (1) notamment de véhicule automobile, équipée d'un filtre à particules (4), caractérisé en ce qu'il est muni de moyens (8) de contrôle du débit des gaz d'échappement circulant dans le filtre (4), dont le fonctionnement est piloté par des moyens de commande (7) recevant en entrée des informations relatives aux conditions de fonctionnement de celui-ci, délivrées par des capteurs (9,10) implantés dans la ligne. 2. Système de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que les capteurs comportent en outre un capteur (9) de température des gaz d'échappement. 3. Système de contrôle selon la revendication 2, caractérisé en ce que le capteur de température (9) est implanté en aval du filtre à particules (4). 4. Système de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les capteurs comportent en outre un capteur de pression différentielle (10) aux bornes du filtre à particules (4). 5. Système de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les capteurs comportent en outre un capteur de pression différentielle (10) aux bornes du filtre à particules (4) et des moyens (8) de contrôle du débit. 6. Système de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de contrôle du débit des gaz d'échappement comportent une vanne pilotée (8). 7. Système de contrôle selon la revendication 6, caractérisé en ce que la vanne est disposée en aval du filtre à particules (4). 8. Système de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de commande comportent une unité centrale de traitement d'informations (7). 9. Système de contrôle selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'unité centrale de traitement d'informations (7) est adaptée pour réguler le fonctionnement du moteur en fonction de l'état des moyens de contrôle (8).