Brevet FR2807472A1 — publié le 20011012

La présente invention concerne un système d'aide à la régénération d'un filtre à particules intégré dans une ligne d'échappement d'un moteur Diesel de véhicule automobile. On sait que la réduction des émissions polluantes liées au fonction nement des moteurs des véhicules automobiles et en particulier des moteurs Diesel est un souci permanent des constructeurs. Différents systèmes ont déjà été développés dans l'état de la techni que pour réduire le niveau de ces émissions polluantes en particulier en utilisant un filtre à particules intégré dans la ligne d'échappement. Cependant, la gestion du fonctionnement de celui-ci et en particulier la gestion de sa régénération génère encore des difficultés. Le but de l'invention est donc de les résoudre. A cet effet, l'invention a pour objet un système d'aide à régénération d'un filtre à particules intégré dans une ligne d'échappement moteur Diesel de véhicule automobile, caractérisé en ce que le moteur est associé à différents organes, parmi lesquels des moyens d'admission d'air dans le moteur, des moyens de recyclage de gaz d'échappement moteur en en trée de celui-ci, un turbocompresseur, un catalyseur d'oxydation disposé en amont du filtre à particules dans la ligne d'échappement ; un système d'alimentation commune en carburant cylindres du moteur, comportant des injecteurs à commande électrique, associes à ces cylin dres, des moyens d'ajout au carburant d'un additif destiné à se déposer sur le filtre à particules pour abaisser la température de combustion des particu les piégées dans celui-ci, des moyens d'acquisition d'informations relatives à différents para mètres de fonctionnement du moteur et des organes associés à celui-ci, et des moyens de contrôle du fonctionnement des moyens d'admission, des moyens de recyclage, du turbocompresseur et/ou du système d'alimentation pour piloter le fonctionnement du moteur, ces moyens étant en outre adaptés pour déclencher une phase de régénération du filtre à particules par combustion des particules piégées dans celui-ci en enclenchant une phase d'injections multi ples de carburant dans les cylindres du moteur pendant leur phase de détente, et en ce le fonctionnement des moyens d'ajout d'additif est piloté par des moyens commande recevant en entrée une information issue d'un sonar pié zoélectrique associé au réservoir de carburant du véhicule, pour déterminer le volume carburant ajouté dans celui-ci lors d'une opération de remplissage, déterminer le volume d'additif correspondant à injecter dans réservoir et piloter en consequence les moyens d'ajout. L'invention sera mieux comprise à la lecture de description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se referant au dessin an nexé représente un schéma synoptique illustrant un moteur Diesel de véhi cule automobile, et les différents organes associés à celui-ci. On a en effet représenté sur cette figure, un moteur Diesel de véhicule automobile qui est désigné parla référence générale 1. Ce moteur Diesel est associé à des moyens d'admission d'air en en trée celui-ci, qui sont désignés par la référence générale sortie, ce moteur est associé à une ligne d'echappement qui est désignee la référence générale 3. moyens de recyclage de gaz d'échappement moteur en entrée de celui-ci sont également prévus et sont désignés par la réference générale 4. moyens sont alors interposés par exemple entre la sortie du mo teur moyens 2 d'admission d'air dans celui-ci. ligne d'échappement peut également être associée à un turbocom presseur designé par la référence générale 5 et plus particulièrement à la portion de turbine celui-ci, de façon classique. Enfin, la ligne d'échappement comporte un catalyseur d'oxydation dé signe référence générale 6, disposé en amont d'un filtre à particules dési gné référence générale 7, dans la ligne d `échappement. moteur est également associé à un système d'alimentation com mune carburant des cylindres de celui-ci. Ce système désigné par la réfé rence generale 8 sur cette figure et comporte par exemple injecteurs à com mande electrique associés à ces cylindres. Dans l'exemple de réalisation représenté, le moteur un moteur à quatre cylindres et comporte donc quatre injecteurs à commande electrique, res pectivement 9,10,11 et 12. Ces différents injecteurs sont associés à une rampe d'alimentation commune en carburant désignée par la référence générale reliée à des moyens d'alimentation en carburant désignés par la référence generale 14, com prenant exemple une pompe à haute pression. moyens d'alimentation sont reliés à un réservoir carburant dé signé par reférence générale 15 et à des moyens d'ajout à ce carburant d'un additif destiné à se déposer sur le filtre à particules pour abaisser température de combustion des particules piégées dans celui-ci. fait, cet additif peut par exemple être contenu dans un réservoir auxiliaire designé par la référence générale 16 associé au réservoir de carburant 15, pour permettre l'injection d'une certaine quantité de cet additif dans le carbu rant. Enfin, ce moteur et les différents organes qui viennent d'être décrits sont également associés à des moyens de contrôle de leur fonctionnement dési gnés par reférence générale 17 sur cette figure, comprenant exemple un calculateur 1 associé à des moyens de stockage d'informations et raccordé en entrée a différents moyens d'acquisition d'informations relatives à différents paramètres fonctionnement de ce moteur et de ces organes, calculateur étant alors adapté pour contrôler le fonctionnement des moyens d'admission, des moyens recyclage, du turbocompresseur et/ou du système d'alimentation pour piloter fonctionnement du moteur et notamment le couple engendré par celui-ci fonction des conditions de roulage du véhicule, de façon classique. C'est ainsi par exemple que ce calculateur est relié à capteur de pression differentielle 20 aux bornes du catalyseur et du filtre ' particules, res pectivement et 7, et à des capteurs de température 21,22 et 23, respective ment amont du catalyseur, entre ce catalyseur et le filtre ' particules et en aval de ce filtre à particules dans la ligne d'échappement. Le calculateur reçoit également une information de teneur en oxygène des gaz en sortie du moteur à partir d'une sonde Lambda a, proportionnelle dési- gnée par la référence générale 24 sur cette figure, associée à la ligne d'échappement. En sortie, ce calculateur est adapté pour piloter les moyens d'admission d'air, moyens de recyclage de gaz d'échappement, le turbocom presseur, les moyens d'ajout au carburant de l'additif, les moyens d'alimentation en carburant de rampe commune et les différents injecteurs associés aux cy lindres du moteur. En particulier, ce calculateur est adapté pour déclencher une phase de régénération filtre à particules par combustion des particules piégées dans celui-ci en enclenchant une phase d'injections multiples de carburant dans les cylindres du moteur pendant leur phase de détente. Les particules émises par le moteur au cours de son fonctionnement sont en effet piégées dans le filtre à particules. II convient alors de régenérer ce lui-ci régulièrement par combustion de ces particules. Avantageusement, les moyens 4 de recyclage gaz d'échappement moteur en entrée de celui-ci comprennent une électrovanne proportionnelle est pilotée par les moyens de contrôle 17 en fonction in formations délivrées par la sonde Lambda a, proportionnelle 24, pour réguler le recyclage des d'échappement en entrée du moteur, lors de la phase ré génération du filtre à particules. Ceci permet alors notamment de mieux contrôler le déroulement la régénération filtre par combustion des particules. Le calculateur 18 peut également être adapté pour piloter le fonction nement du turbocompresseur 5 et plus particulièrement sa pression de consigne de suralimentation afin de réguler la teneur en oxygène des gaz en entrée moteur. Le fonctionnement des moyens d'ajout d'additif est piloté par moyens de commande recevant en entrée une information issue d'un sonar - zoélectrique associé au réservoir de carburant du véhicule, pour déterminer volume de carburant ajouté dans celui-ci lors d'une opération de remplissage, déterminer le volume d'additif correspondant à injecter dans ce réservoir et pilo ter en conséquence ces moyens d'ajout. fait, une pompe doseuse désignée par la réference générale 25 sur cette figure, peut être interposée entre le réservoir auxiliaire 16 dans lequel est placé l'additif et le réservoir de carburant 15 de ce véhicule. fonctionnement de cette pompe est alors piloté exemple par les moyens contrôle 17 qui forment les moyens de commande sont raccordés à un sonar piézoélectrique désigné par la référence générale et associé au réservoir carburant 15, pour déterminer le volume de carburant ajouté dans celui-ci lors d'une opération de remplissage de ce réservoir. partir de ce volume de carburant ajouté, les moyens de contrôle déterminent le volume d'additif correspondant à injecter dans ce réservoir et pi lotent en conséquence la pompe doseuse 25. volume d'additif à injecter doit en effet être déterminé en fonction de la quantite de carburant ajoutée dans le réservoir pour maintenir la teneur en additif de celui-ci. notera qu'un autre sonar piézoélectrique désigné par la référence générale peut également être associé au réservoir auxiliaire 16 dans lequel est dispose l'additif, par exemple pour surveiller le niveau de celui-ci. conçoit alors qu'une telle structure est relativement simple à im planter et à mettre en oeuvre tout en permettant d'obtenir une bonne précision de dosage de l'additif injecté dans le réservoir de carburant. REVENDICATIONS 1. Système d'aide à la régénération d'un filtre à particules intégré dans une ligne d'échappement d'un moteur Diesel de véhicule automobile, caractérisé en ce que le moteur (1) associé à différents organes, parmi lesquels - des moyens d'admission d'air dans le moteur, -des moyens de recyclage de gaz d'échappement du moteur en entrée de celui-ci, - un turbocompresseur (5), - un catalyseur d'oxydation (6) disposé en amont du filtre à particules (7) dans la ligne d'échappement ; - un système d'alimentation commune en carburant des cylindres du moteur, comportant injecteurs à commande électrique (9,10,11,12), as sociés à ces cylindres, - des moyens 25) d'ajout au carburant d'un additif destiné à se déposer sur le filtre à particules (7) pour abaisser la température de combustion des particules piégées dans celui-ci, - des moyens (20,21,22,23,24) d'acquisition d'informations relatives à différents paramètres fonctionnement du moteur et des organes associés à celui-ci, et - des moyens 7) de contrôle du fonctionnement des moyens d'admission, des moyens recyclage, du turbocompresseur et/ou du système d'alimentation pour piloter fonctionnement du moteur, ces moyens étant en outre adaptés pour déclencher une phase de régénération du filtre à particules par combustion des particules piégées dans celui-ci en enclenchant une phase d'injections multiples carburant dans les cylindres du moteur pendant leur phase de détente, et en ce le fonctionnement des moyens d'ajout d'additif (16,25) est piloté par moyens de commande (17) recevant en entrée une information issue d'un sonar piézoélectrique (26) associé au réservoir de carbu rant (15) du véhicule, pour déterminer le volume de carburant ajouté dans celui-ci lors d'une opération remplissage, déterminer le volume d'additif correspon dant à injecter dans réservoir piloter en conséquence les moyens d'ajout. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que moyens d'ajout comprennent une pompe doseuse (25) interposée entre le réservoir de carburant 5) et un réservoir auxiliaire (16) dans lequel est placé l'additif. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce 'un au tre sonar piezoélectrique (27) est associé au réservoir auxiliaire (16).