Brevet FR2808559A1 — publié le 20011109

La présente invention concerne un système de contrôle du fonction nement d'une ligne d'échappement d'un moteur Diesel, notamment de véhi cule automobile équipé d'un filtre à particules et comportant des moyens d'évaluation de la pression différentielle entre un point situé en amont du filtre à particules et un point situé en aval du filtre à particules. Un tel système de contrôle est décrit par exemple dans la demande de brevet FR-A-2.774.424. Dans le dispositif décrit dans ce document, le système de contrôle comporte des moyens de contrôle du débit des gaz d'échappement circulant dans le filtre à particules. Le fonctionnement des moyens de contrôle est piloté par des moyens de commande recevant, en entrée, des informations relatives aux conditions de fonctionnement du filtre délivrées par des cap teurs implantés dans la ligne, l'un des capteurs étant constitué par un cap teur de pression différentielle aux bornes du filtre à particules. Le capteur de pression différentielle comporte deux prises de pres sion, l'une prévue en amont du filtre à particules, et l'autre prévue en aval du filtre à particules. Ainsi, il est nécessaire, pour utiliser un tel capteur, de prévoir deux piquages sur la ligne d'échappement. Chacun de ces piquages est prolongé par un tube s'étendant jusqu'à l'organe de mesure proprement dit du capteur de pression différentiel. Par conséquent, pour la mise en oeuvre d'un capteur de pression dif férentielle, il est nécessaire de réaliser deux perçages dans la ligne d'échappement ainsi que de mettre en oeuvre des tubes de grande longueur. Une telle structure, pour la mesure de la pression différentielle, est coûteuse et nuit à la fiabilité de la ligne d'échappement. L'invention a pour but de proposer un système de contrôle du fonc tionnement d'une ligne d'échappement ne présentant pas l'inconvénient mentionné ci-dessus. A cet effet, l'invention a pour objet un système de contrôle du fonc tionnement d'une ligne d'échappement du type précité, caractérisé en ce que lesdits moyens d'évaluation de la pression différentielle comportent un premier capteur de pression implanté sur la ligne d'échappement en amont du filtre à particules et un second capteur de pression implanté en dehors de la ligne d'échappement, lequel second capteur est adapté pour mesurer la pression atmosphérique, et en ce que lesdits moyens d'évaluation compor tent en outre des moyens de calcul d'une estimation de la pression différen tielle à partir des mesures recueillies par les premier et second capteurs. Suivant des modes particuliers de réalisation, le système de contrôle comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - lesdits moyens d'évaluation de la pression différentielle comportent un unique capteur de pression implanté sur la ligne d'échappement ; - le premier capteur de pression implanté sur la ligne d'échappement est un capteur de pression absolue ; le premier capteur de pression est implanté sur la ligne d'échappe ment immédiatement en amont du filtre à particules ; - le second capteur de pression est implanté dans les moyens d'ad mission d'air du moteur; et -lesdits moyens de calcul comportent des moyens de comparaison de mesures initiales recueillies par les premier et second capteurs avant mise en route du moteur et des moyens de correction de l'estimation de la pression différentielle calculée lors du fonctionnement du moteur, en fonction du résultat de la comparaison des mesures initiales recueillies par les pre mier et second capteurs. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faire en se référant à la fi gure unique qui est une vue schématique d'une ligne d'échappement asso ciée à un moteur Diesel et incorporant un système de contrôle selon l'inven tion. Sur cette figure est représenté un moteur Diesel de véhicule automo bile désigné par la référence 1. A la sortie de ce moteur est reliée une ligne d'échappement 2 incorporant un système de contrôle de son fonctionnement selon l'invention. Immédiatement en aval du moteur 1, la ligne d'échappement 2 com porte un turbocompresseur 3 où les gaz d'échappement sont amenés à cir culer dans la portion de turbine de ce turbocompresseur. En aval du turbocompresseur est installé un filtre à particules 4. Le moteur du véhicule est également associé à des moyens d'ali mentation de celui-ci en carburant. Ces moyens comprennent par exemple un système d'alimentation commune de tous les injecteurs du moteur désignés par la référence 5 sur cette figure et connus, dans l'état de la technique, sous le nom de "common rail". Ce système d'alimentation comporte des moyens d'admission d'air at mosphérique. Ces derniers, comme connus en soi, sont équipés d'un cap teur de pression 6 destiné à recueillir une valeur représentative de la pres sion atmosphérique. Ce système d'alimentation du moteur est en outre muni d'injecteurs à commande, par exemple électrique, dont l'un est désigné par la référence 7. Le système de contrôle du fonctionnement de la ligne d'échappement comporte, disposée en aval du filtre à particules, une vanne pilotée 8 per mettant l'obturation sélective de la ligne d'échappement. Pour la commande de la vanne pilotée 8 et des injecteurs 7, le sys tème de contrôle comporte une unité centrale de traitement d'informations 9. Celle-ci est reliée à la vanne 8 et à chacun des injecteurs 7. L'unité centrale de traitement d'informations 9 est adaptée pour com mander le degré d'ouverture de la vanne 8, ainsi que des injecteurs 7, en fonction d'une estimation de la pression différentielle régnant entre un point disposé en amont du filtre à particules et un point disposé en aval du filtre à particules. Bien que, dans la description faite ici, le contrôle du fonctionnement de la ligne d'échappement soit assuré par le réglage de la vanne 8 et des injecteurs 7, tout autre paramètre de fonctionnement de la ligne d'échappe ment peut être modifié pour assurer son contrôle. Pour déterminer une évaluation de la pression différentielle, le sys tème de contrôle comporte un premier capteur de pression absolue 10 im planté sur la ligne d'échappement en amont du filtre à particules 4 et un se cond capteur de pression implanté en dehors de la ligne d'échappement, ce second capteur étant adapté pour mesurer la pression atmosphérique. Dans le mode de réalisation envisagé, le second capteur est formé par le capteur 6 installé à l'entrée d'admission d'air du moteur. Les capteurs 6 et 10 sont reliés à l'unité centrale de traitement d'informations 9. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure, le premier capteur 10 est disposé entre le turbocompresseur 3 et le filtre à particules 4. Toutefois, le capteur 10 peut être placé en tout point de la ligne d'échappement situé entre le moteur 10 et le filtre à particules 4. Avantageusement, le capteur de pression absolue 10 est disposé immédiatement en amont du filtre à parti cules, au voisinage immédiat de son entrée. Le capteur 10 est adapté pour déterminer la pression à l'intérieur de la ligne d'échappement, cette pression étant évaluée par rapport au vide. L'unité centrale de traitement d'informations 9 comporte des moyens de calcul d'une estimation de la pression différentielle entre un point de la ligne d'échappement disposé en amont du filtre à particules et un point de la ligne d'échappement disposé en aval du filtre à particules à partir des mesu res recueillies par les premier et second capteurs 6 et 10. 'L'estimation re pose sur l'hypothèse selon laquelle la pression en aval du filtre à particules est sensiblement identique ou peu différente de la pression atmosphérique mesurée par le capteur 6. L'estimation de la pression différentielle est obtenue par différence entre les valeurs mesurées par le premier capteur 10 et le second capteur 6. A partir de la pression différentielle ainsi évaluée, l'unité centrale de traitement d'informations 9 commande la vanne 8 et les injecteurs 7, afin d'éviter la détérioration du filtre à particules lors des exothermes constatées lors des phases de régénération de celui-ci. En outre, l'unité centrale de traitement d'informations 9 comporte des moyens permettant, avant la mise en route du moteur, d'effectuer une me sure de pression depuis les premier et second capteurs. Elle comporte des moyens permettant de comparer les valeurs mesurées et des moyens per mettant de corriger l'estimation de la pression différentielle ultérieurement calculée en fonction de la différence constatée entre les valeurs de pression mesurée avant mise en route du moteur. Ces moyens permettent de compenser les éventuelles erreurs de mesure et de calibrage des capteurs de pression. En effet, avant mise en route du moteur, les premier et second capteurs sont tout deux soumis à la pression atmosphérique et devraient donc recueillir des valeurs de mesure identiques. Ainsi, l'unité centrale de traitement d'informations 9 permet, en tenant compte, dans l'évaluation de la pression différentielle, de l'éventuel décalage dans les pressions mesurées initialement par les capteurs, de compenser les erreurs de calibrage de ces capteurs. On conçoit qu'avec un système de contrôle tel que décrit ici, seul un piquage est nécessaire sur la ligne d'échappement pour l'installation du capteur de pression absolue 10. Ainsi, le coût de la ligne d'échappement est réduit. REVENDICATIONS 1.- Système de contrôle du fonctionnement d'une ligne d'échappe ment (2) d'un moteur Diesel (1) notamment de véhicule automobile, équipé d'un filtre à particules (4) et comportant des moyens d'évaluation de la pres sion différentielle entre un point situé en amont du filtre à particules (4) et un point situé en aval du filtre à particules (4), caractérisé en ce que lesdits moyens d'évaluation de la pression différentielle comportent un premier capteur de pression (10) implanté sur la ligne d'échappement (2) en amont du filtre à particules et un second capteur de pression (6) implanté en dehors de la ligne d'échappement (2), lequel second capteur (6) est adapté pour mesurer la pression atmosphérique, et en ce que lesdits moyens d'évalua tion comportent en outre des moyens (9) de calcul d'une estimation de la pression différentielle à partir des mesures recueillies par les premier et se cond capteurs (6, 10). 2.- Système de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'évaluation de la pression différentielle comportent un unique capteur de pression (10) implanté sur la ligne d'échappement (2). 3.- Système de contrôle selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier capteur de pression (10) implanté sur la ligne d'échappe ment est un capteur de pression absolue. 4.- Système de contrôle selon l'une quelconque revendications pré cédentes, caractérisé en ce que le premier capteur de pression (10) est im planté sur la ligne d'échappement (2) immédiatement en amont du filtre à particules (4). 5.- Système de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second capteur de pression (6) est implanté dans les moyens d'admission d'air du moteur (1). 6.- Système de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de calcul (9) comportent des moyens de comparaison de mesures initiales recueillies par les premier et second capteurs avant mise en route du moteur et des moyens de correc tion de l'estimation de la pression différentielle calculée lors du fonctionne- ment du moteur, en fonction du résultat de la comparaison des mesures ini tiales recueillies par les premier et second capteurs.