Brevet FR2816662A1 — publié le 20020517

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 thermi- que de véhicule automobile. Dans le cadre général de la réduction des émissions polluantes liées au fonctionnement des moteurs thermiques des véhicules automobiles, on a été amené à intégrer dans les lignes d'échappent de ceux-ci et en particulier dans les lignes d'échappement des moteurs Diesel de véhicules automobiles, des filtres à particules. Ces filtres permettent de piéger les particules émises dans les gaz d'échappement du moteur, mais nécessitent une régénération périodique pour éviter leur colmatage. On utilise alors des moyens de surveillance du filtre à particules pour déclencher lorsque cela devient nécessaire, une phase de régénération de celuici. Cette phase de régénération peut par exemple être déclenchée par des moyens de contrôle du fonctionnement du moteur qui sont alors adaptés par exemple pour piloter des moyens d'alimentation en carburant de celui-ci afin d'enclencher une phase d'injections multiples de carburant dans les cylindres du moteur pendant leur phase de détente, ce phénomène étant également appelés "post-injection". Ceci permet alors d'augmenter la température des gaz d'échappement afin d'amener les particules piégées à leur température de combustion pour régénérer le filtre. On sait également que les moteurs thermiques de certains véhicules automobiles, peuvent être associés à des machines électriques réversibles pouvant fonctionner en moteur ou en alternateur, ces machines étant également connues sous le nom d'alterno-démarreur. Le but de l'invention est d'optimiser, dans un véhicule équipé d'un moteur thermique associé à une telle machine, le contrôle du fonctionnement de ceux-ci afin d'optimiser la régénération du filtre à particules. 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 d'un moteur thermique de véhicule automobile, ce moteur thermique étant associé à une machine électrique réversible pouvant fonctionner en moteur ou en alternateur, raccordée à des moyens de stockage d'énergie électrique, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de contrôle du fonctionnement du moteur thermique et de la ma- chine électrique afin de fournir un couple requis aux roues du véhicule, raccordés à des moyens de surveillance du filtre à particules pour déclencher une phase de régénération de celui-ci, durant laquelle ces moyens de contrôle déterminent un couple optimal de régénération à délivrer par le moteur thermique du véhicule, calculent une valeur de couple différentiel entre le couple requis et le couple optimal de régénération et pilotent le moteur thermique à son couple optimal de régénération et la machine électrique au couple différentiel, en alternateur, pour recharger les moyens de stockage d'énergie électrique, de manière à fournir le couple requis aux roues. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la Fig. 1 représente un schéma synoptique illustrant la structure et le fonctionnement d'un système d'aide selon l'invention ; et - la Fig. 2 illustre un changement de point de fonctionnement d'un moteur obtenu grâce à un tel système d'aide. On a en effet représenté sur cette figure 1, un schéma synoptique illustrant un système d'aide à la régénération d'un filtre à particules intégré dans une ligne d'échappement d'un moteur thermique de véhicule automobile. Ce moteur thermique est désigné par la référence générale 1 sur la figure 1 et est associé à une machine électrique réversible 2 pouvant fonctionner en moteur ou en alternateur, raccordée à des moyens de stockage d'énergie électrique désignés par la référence générale 3 et constitués par exemple par une batterie d'alimentation du véhicule. Le système comporte en outre des moyens désignés par la référence générale 4 de contrôle du fonctionnement du moteur thermique 1 et de la machine électrique 2 afin de fournir un couple requis C. R aux roues du véhicule. Ces moyens de contrôle 4 sont par exemple raccordés à des moyens de surveillance du filtre à particules désignés par la référence générale 5 pour déclencher une phase de régénération de celui-ci. Au cours de cette phase de régénération, les moyens de contrôle 4 déterminent un couple optimal de régénération à délivrer par le moteur thermique du véhicule, calculent une valeur de couple différentiel entre le couple requis et le couple optimal de régénération et pilotent le moteur thermique à son couple op- timal de régénération et la machine électrique au couple différentiel, en alternateur, pour recharger les moyens de stockage d'énergie électrique 3, de manière à fournir le couple requis aux roues du véhicule. On a en effet constaté que la phase de régénération du filtre, en particulier lorsqu'elle est mise en oeuvre en commandant un système d'alimentation en carburant du moteur pour enclencher une phase d'injections multiples de carburant dans les cylindres de celui-ci pendant leur phase de détente, a un rendement optimum en termes d'augmentation de température et de consommation de carburant dans une zone de fonctionnement du moteur thermique bien définie en couple. Lors de cette phase de régénération, les moyens de contrôle doivent donc amener le point de fonctionnement du moteur thermique dans cette zone favorable et en particulier à un couple optimal de régénération, comme cela est illustré sur la figure 2. Les moyens de contrôle 4 sont donc amenés à déterminer ce couple optimal de régénération qui peut par exemple être fonction du régime de rotation du moteur thermique. Ceci est réalisé par exemple à partir d'informations délivrées par des moyens 6 (Fig. 1) de mesure du régime de rotation du moteur et de moyens de stockage d'une cartographie préétablie de couple optimum de régénération en fonction de ce régime de rotation, ces moyens de stockage étant désignés par la référence générale 7 sur cette figure. Les moyens de contrôle 4 calculent alors une valeur de couple différentiel AC entre le couple requis et le couple optimal de régénération et pilotent le moteur thermique 1 à son couple optimal de régénération et la machine électrique 2 au couple différentiel, en alternateur, pour recharger les moyens de stockage d'énergie électrique 3, de manière à fournir le couple requis C. R aux roues du véhicule. On conçoit en effet que la machine électrique fonctionnant en alternateur, prélève du couple sur le moteur thermique afin que le couple résultant fourni aux roues du véhicule, soit égal au couple requis. Grâce à une telle structure, il est possible d'optimiser en termes d'augmentation de température des gaz d'échappement et de consommation en carburant, le fonctionnement du moteur thermique pour optimiser la régénération du filtre à particules intégré dans la ligne d'échappement de celui-ci. REVENDICATIONS 1. Système d'aide à la régénération d'un filtre à particules intégré dans une ligne d'échappement d'un moteur thermique (1) de véhicule automobile, ce moteur thermique étant associé à une machine électrique réversible (2) pouvant fonctionner en moteur ou en alternateur, raccordée à des moyens de stockage d'énergie électrique (3), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (4) de contrôle du fonctionnement du moteur thermique (1) et de la machine électrique (2) afin de fournir un couple requis (C. R) aux roues du véhicule, raccordés à des moyens de surveillance (5) du filtre à particules pour déclencher une phase de régénération de celui-ci, durant laquelle ces moyens de contrôle (4) déterminent un couple optimal de régénération à délivrer par le moteur thermique du véhicule, calculent une valeur de couple différentiel entre le couple requis et le couple op- timal de régénération et pilotent le moteur thermique (1) à son couple optimal de régénération et la machine électrique (2) au couple différentiel (AC), en alternateur, pour recharger les moyens de stockage d'énergie électrique (3), de manière à fournir le couple requis aux roues. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (4) sont raccordés à des moyens de mesure (6) du régime de rotation du moteur thermique du véhicule et à des moyens (7) de stockage d'une cartographie préétablie de valeurs de couple optimal de régénération en fonction du régime de rotation du moteur. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moteur thermique (1) est relié à des moyens d'alimentation en carburant de celuici et en ce que les moyens de contrôle (4) sont adaptés pour, lors de la phase de régénération, piloter ceux-ci de manière à enclencher une phase d'injections multiples de carburant dans les cylindres du moteur pendant leur phase de détente.