Brevet FR2816664A1 — 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. Les filtres de ce type 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 appelé "post-injection". Ceci permet alors d'augmenter la température des gaz d'échappement pour 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. 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 machine 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, à des moyens de mesure du régime de rotation du moteur thermique et à des moyens de stockage d'une cartographie préétablie de couple optimum de régénération en fonction du régime de rotation de celui-ci, afin de réguler, pendant la phase de régénération, le couple délivré par le moteur thermique à une valeur optimale prédéterminée de régénération et le couple délivré par la machine électrique, de façon à ce que le couple total fourni par le moteur thermique et la machine électrique corresponde au couple requis. 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 au dessin annexé qui représente un schéma synoptique illustrant la structure et le fonctionnement d'un système d'aide selon l'invention. On a en effet représenté sur cette figure, 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 cette figure 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 étant raccordés par exemple à des moyens de surveillance du filtre à particules désignés par la référence générale 5, pour déclencher une phase de régénération de celui-ci, à des moyens 6 de mesure du régime de rotation du moteur et à des moyens 7 de stockage d'une cartographie préétablie de couple optimum de régénération en fonction du régime de rotation du moteur thermique du véhicule. On a en effet constaté que la phase de régénération du filtre, en parti- culier lorsqu'elle est mise en oeuvre en pilotant des moyens d'alimentation de celui-ci en carburant en enclenchant 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 minimisation de consommation de carburant, dans une zone de fonctionnement du moteur bien définie en couple. Le système selon l'invention permet alors de réguler, pendant la phase de régénération, le couple délivré par le moteur thermique à une valeur optimale prédéterminée de régénération en fonction du régime de rotation de celui-ci, telle qu'extraite des moyens de stockage de la cartographie préétablie, et le couple délivré par la machine électrique 2, de façon à ce que le couple total fourni par le moteur thermique et la machine électrique corresponde au couple requis C. R à appliquer sur les roues du véhicule. Les moyens de contrôle 4 pilotent le moteur thermique de façon à le maintenir dans la zone de couple à rendement optimum de régénération et la machine électrique pour obtenir en sortie de l'ensemble, le couple requis. On conçoit alors que dans ce cas, le couple engendré par la machine électrique 2 peut être positif et consiste alors en un apport de couple électrique, la machine fonctionnant en moteur alimenté par les moyens de stockage d'énergie électrique ou au contraire négatif, la machine électrique fonctionnant alors en alternateur prélevant du couple sur le moteur thermique pour recharger les moyens de stockage d'énergie électrique. Grâce à une telle structure, il est possible d'optimiser en termes d'augmentation de température des gaz d'échappement et de minimisation 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 (5) de surveillance du filtre à particules pour déclencher une phase de régénération de celui-ci, à des moyens de mesure (6) du régime de rotation du moteur thermique (1) et à des moyens de stockage (7) d'une cartographie pré- établie de couple optimum de régénération en fonction du régime de rotation de celui-ci, afin de réguler, pendant la phase de régénération, le couple délivré par le moteur thermique (1) à une valeur optimale prédéterminée de régénération et le couple délivré par la machine électrique (2), de façon à ce que le couple total fourni par le moteur thermique et la machine électrique corresponde au couple requis. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (4) sont adaptés pour piloter la machine électrique (2) en moteur ou en alternateur. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moteur thermique (1) est associé à des moyens d'alimentation en carburant de celui-ci 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.