Brevet FR2774428A1 — publié le 19990806

La présente invention concerne un système d'aide à la régénération d'un filtre à particules intégré dans une ligne d'échappement de moteur Diesel notamment de véhicule automobile. 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 le niveau 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, aucun de ceux-ci ne donne pleinement satisfaction. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un système d'aide à la régénération d'un filtre à particules intégré dans une ligne d'échappement de moteur Diesel notamment de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'injection d'une quantité supplémentaire de carburant dans au moins certains des cylindres du moteur, après l'injection principale de carburant dans ceux-ci, pendant la phase de détente du cycle des cylindres afin de provoquer une combustion supplémentaire de carburant dans ces cylindres et augmenter la température des gaz d'échappement de ceux-ci pour déclencher la régénération du filtre à particules. 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 d'aide à la régénération selon l'invention. On reconnaît en effet sur la figure 1, un moteur Diesel 1 de véhicule automobile, dont la sortie des gaz d'échappement est reliée à une ligne d'échappement 2. Cette ligne d'échappement peut par exemple être associée à un turbocompresseur désigné par la référence générale 3 et plus particulièrement à la portion de turbine de celui-ci. Après passage dans cette turbine, les gaz s'écoulent à travers un filtre à particules désigné par la référence générale 4 et présentant n'importe quelle structure appropriée connue dans l'état de la technique. L'alimentation en carburant du moteur 1 est assurée par exemple par l'intermédiaire d'un système d'alimentation commune de tous les cylindres, désigné par la référence générale 5 sur cette figure, comportant par exemple un dispositif à rail d'alimentation commune, également connu dans l'état de la technique sous le nom de COMMON RAIL. Ce système est alors équipé d'injecteurs à commande par exemple électrique, dont l'un est désigné par la référence générale 6 sur cette figure. Le fonctionnement de ces différents injecteurs à l'ouverture et à la fermeture est piloté par une unité centrale de traitement d'informations désignée par la référence générale 7 sur cette figure. Selon l'invention, ce système comporte également des moyens d'injection d'une quantité supplémentaire de carburant dans au moins certains des cylindres du moteur, après l'injection principale de carburant dans ceux-ci et pendant la phase de détente du cycle de ces cylindres, afin de provoquer une combustion supplémentaire de carburant dans ces cylindres et augmenter la température des gaz d'échappement de ceux-ci pour déclencher la régénération du filtre à particules. Dans l'exemple de réalisation décrit sur cette figure, ces moyens d'injection de la quantité supplémentaire de carburant sont formés par les injecteurs à commande élec trique, par exemple 6, du système d'alimentation commune de tous les cylindres, qui sont alors pilotés de façon appropriée par l'unité centrale de traitement d'informations 7. En fait, ce système d'alimentation est adapté pour effectuer une injection supplémentaire de carburant au début de la phase de détente du cycle, c'est-à-dire après l'injection principale de carburant. Cet apport de carburant supplémentaire ayant lieu peu après la fin de l'injection principale, la chaleur dégagée par la combustion principale permet l'inflammation du carburant apportée par cette post-injection. L'énergie dégagée par cette combustion tardive ou post-combustion est principalement transformée en chaleur, qui est alors communiquée aux gaz d'échappement, avec une faible augmentation de la pression dans les cylindres. On obtient ainsi un accroissement de la température des gaz d'échappement, cet accroissement de température des gaz et donc du filtre traversé par ces gaz, permettant d'atteindre le niveau thermique nécessaire pour initier la combustion des suies piégées dans ce filtre à particules lorsque celui-ci doit être régénéré. On conçoit bien entendu que cette phase de régénération peut être déclenchée de différentes manières appropriées, par exemple par détermination de l'état d'encrassement du filtre à particules, d'une distance prédéterminée parcourue par le véhicule, etc. Il va de soi bien entendu que d'autres modes de réalisation d'un tel système peuvent être envisagés et que des injecteurs différents de ceux utilisés dans le système d'injection principale de carburant peuvent être envisagés, de même que d'autres systèmes d'alimentation en carburant du moteur. REVENDICATIONS 1. Système d'aide à la régénération d'un filtre à particules (4) intégré dans une ligne d'échappement (2) de moteur Diesel (1) notamment de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (5,6,7) d'injection d'une quantité supplémentaire de carburant dans au moins certains des cylindres du moteur, après l'injection principale de carburant dans ceux-ci, pendant la phase de détente du cycle des cylindres afin de provoquer une combustion supplémentaire de carburant dans ces cylindres et augmenter la température des gaz d'échappement de ceux-ci pour déclencher la régénération du filtre à particules (4). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'injection de la quantité supplémentaire de carburant comprennent des injecteurs (6) à commande électrique associés aux cylindres du moteur (1). 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les injecteurs (6) sont formés par des injecteurs d'un système d'alimentation (5) en carburant du moteur. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que le système d'alimentation (5) comporte un dispositif à rail d'alimentation commune de tous les injecteurs. 5. Système selon lwune quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les moyens d'injection comportent une unité centrale (7) de traitement d'informations et de pilotage des injecteurs (6).