Brevet FR2833993A1 — publié le 20030627

PROCEDE DE GESTION DU FONCTIONNEMENT DE DISPOSITIFS-DE POST-TRAITEMENT ACTIFS INSERES DANS LA LIGNE D'ECHAPPEMENT D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un procédé de gestion du fonctionnement de dispositifs de posttraitement actifs insérés dans la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Les normes concernant la pollution et la consommation des moteurs à combustion interne équipant les véhicules deviennent de plus en plus sévères dans l'ensemble des pays industrialisés. Le domaine de l'invention est celui de l'utilisation de dispositifs dits"de post-traitement", c'est-à-dire de traitement en sortie du moteur, actifs. Parmi les dispositifs de post-traitement actifs connus pour éliminer les particules de suie émises par de tels moteurs on peut citer les pièges à Nox, les filtres à particules, qui sont insérés dans les lignes d'échappement de ces moteurs. Les filtres à particules sont adaptés pour piéger les particules de suie contenues dans les gaz d'échappement. Des systèmes de régénération permettent de brûler périodiquement les particules piégées dans ces filtres et éviter leur colmatage. La mise en action de 1 1ces différents systèmes d'aide à la régénération est pilotée par un système électronique de commande-qui détermine en fonction d'un certain nombre de paramètres et notamment le chargement du filtre à particules, l'instant de la régénération Ainsi, le document FR 2 774 421 divulgue un système de gestion du fonctionnement d'un filtre à particules associé à un moteur de véhicule automobile, et décrit comment la mise en action des moyens d'aide à la régénération est déclenchée dès lors que la masse de suie dans le filtre est supérieure à une valeur de seuil, cette masse de suie étant déterminée à partir de la mesure de la perte de charge aux bornes du filtre à particules et des conditions de fonctionnement du moteur. De manière connue, la stratégie de mise en action de tels moyens d'aide à la régénération, sitôt le seuil de chargement atteint, est relativement simple. Elle consiste essentiellement. à maintenir ces moyens activés pendant une période de temps calibrée ou encore à maintenir les moyens activés tant que le chargement n'est pas repassé en dessous d'une seconde valeur de seuil donnée. De tels systèmes de régénération nécessitent plusieurs modes de fonctionnement du moteur de manière à nettoyer et à purger périodiquement les dispositifs de post-traitement actifs. Un premier mode de fonctionnement peut, ainsi, être un mode de fonctionnement classique du moteur. Un second mode peut être un mode de mise en chauffe d'un catalyseur situé en sortie du moteur pour qu'il soit en efficacité maximum. Un troisième mode peut être un mode qui permet de remettre les dispositifs de post-traitement actif en leur état initial ; par exemple un mode qui consiste à nettoyer le filtre à particules de ses suies en le faisant fonctionner à très haute température. Or, la transition entre ces différents modes de fonctionnement peut engendrer un coup de couple perceptible par les occupants du véhicule. Les systèmes de l'art connu utilisent un dispositif de contrôle qui gère les dispositifs de post-traitement, et décide du passage d'un mode de fonctionnement moteur dans un autre lorsqu'il atteint des seuils pré-définis. Ce dispositif de contrôle ne tient pas compte du comportement du conducteur du véhicule. Ainsi, la demande de brevet FR 2 799 508, qui décrit un procédé d'injection de carburant, pour régénérer un système de traitement des gaz d'échappement, tel qu'un filtre à particules, par combustion des particules stockées dans le filtre, des moyens de mesure transmettent à un système électronique de commande des informations représentatives du niveau de chargement du filtre à particules. Ce système électronique de commande prend en compte le niveau de chargement du filtre à particules, ainsi que le point de fonctionnement du moteur, pour déclencher la phase de régénération. Mais de tels systèmes de l'art connu peuvent, lors d'une transition d'un mode de fonctionnement moteur à un autre, engendrer des"à coups"pour les occupants du véhicule. L'objet de l'invention est donc de pallier cet inconvénient de telle façon qu'une telle transition ne soit pas ressentie. EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé de gestion du fonctionnement de dispositifs de posttraitement actifs, par exemple un pré-catalyseur et un filtre à particules, insérés dans la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne, dans lequel on utilise un dispositif de contrôle qui gère ces dispositifs selon plusieurs modes de fonctionnement du moteur, caractérisé en ce qu'on autorise le basculement d'un mode de fonctionnement du moteur à un autre mode lors d'une action du conducteur ou au bout d'un temps déterminé. Dans ce procédé, avantageusement, on surveille en continu. une action du conducteur sur la pédale d'accélérateur, ou sur la pédale de frein, ou sur la pédale d'embrayage. Avantageusement, on autorise un basculement d'un mode à un autre si : e la valeur absolue de la variation de la position de la pédale d'accélérateur est supérieure à une valeur de seuil calculée, ou * la pédale de frein est appuyée, ou * la pédale d'embrayage est appuyée, ou si les conditions de basculement n'ont pas été atteintes au bout d'un délai déterminé. Le procédé de l'invention, en complément du dispositif de contrôle qui gère le fonctionnement des dispositifs de post-traitement actifs, permet de choisir le moment le plus adapté pour basculer d'un mode de fonctionnement à un autre. L'agrément de la conduite, vu du conducteur, n'est en aucun cas affecté par le procédé de l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 illustre l'implantation de dispositifs de post-traitement actifs dans la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne. La figure 2 illustre la mise en oeuvre du procédé de l'invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE L'INVENTION La figure 1 illustre la structure générale d'un moteur à combustion interne, destiné à équiper par exemple un véhicule automobile. Ce moteur 10 est ici suralimenté par un turbo-compresseur (turbine 11 + compresseur 12). La ligne d'échappement 14 de ce moteur 10 est équipée de dispositifs de post-traitement actifs destinés à purifier les gaz d'échappement, ici un pré-catalyseur 13 et un filtre à particules 14. Une vanne EGR 15 ("Exhaust Gaz Recirculation") permet une recirculation des gaz d'échappement. La circulation des gaz frais, référencée 16, traverse successivement un filtre à air 17, un débitmètre 18, le compresseur 12 et un refroidisseur d'air de suralimentation 19. La circulation des gaz brûlés est, quant à elle, référencée 20. Le filtre à particules 14 pourrait, également, être placé à la place de pré-catalyseur 13 et assurer les fonctions de piégeage des particules ainsi que l'oxydation des gaz d'échappement (fonction usuelle du pré-catalyseur). L'invention consiste donc à surveiller le comportement du conducteur, et notamment les actions effectuées par celui-ci via des capteurs de position situés sur les pédales d'accélérateur, d'embrayage, et de frein du véhicule, de manière à choisir le moment le plus adapté pour basculer d'un mode de fonctionnement du moteur dans un autre mode. L'invention consiste donc à détecter les instants les plus propices pour réaliser un tel basculement, par exemple un changement de rapport de la boîte de vitesse, un lâché de pied... et ainsi d'effectuer ce basculement dans les meilleures conditions. Plus précisément, le procédé de l'invention consiste à : - comparer en continu la variation de position de la pédale d'accélération à un seuil minimum de variation de position de cette pédale issu d'un ensemble de valeurs de seuils, ou cartographie, de variation minimum, - surveiller un déplacement de la pédale de frein, - surveiller un déplacement de la pédale d'embrayage. - calculer un délai d'attente maximale, - traiter les différents signaux obtenus pour donner l'autorisation au dispositif de gestion des dispositifs de post-traitement actifs de procéder à un basculement d'un mode de fonctionnement du moteur à un autre. Cette autorisation est ainsi donnée lorsque les conditions suivantes sont remplies : - la valeur absolue de la variation de position de la pédale d'accélérateur A t est supérieure à une valeur de seuil calculée : a/At seuil~mini ; cette valeur du seuil dépendant du présent rapport (vitesse véhicule)/ (vitesse moteur), par exemple du rapport de boîte engagé, ou - la pédale de frein a été appuyée, ou - la pédale d'embrayage a été appuyée. De plus, si les conditions pour le basculement n'ont pas été atteintes au bout d'un délai de temps déterminé, par exemple 20 secondes, l'autorisation de basculement est donnée, quel que soit le comportement du conducteur. Les différents ensemble nécessaires pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention sont illustrés sur la figure 2. Ce sont : - un ensemble 25 de comparaison de la variation de la position de la pédale d'accélérateur à un seuil, - un ensemble 26 de calcul d'un délai d'attente maximum, - un ensemble 27 de surveillance de la position de la pédale de frein, - un ensemble 28 de surveillance de la position de la pédale d'embrayage, - un ensemble 29 de mise en oeuvre-du procédé de l'invention. L'ensemble 25 de comparaison comprend un capteur 30 de variation de la pédale d'accélérateur suivi d'un module 31 de calcul de valeur absolue du signal mesuré et d'un module 32 de comparaison, qui reçoit sur sa seconde entrée un seuil issu d'un module 33 de calcul de seuils, fonction du rapport El = (vitesse véhicule)/ (vitesse moteur). L'ensemble 26 de calcul de délai comprend un module horloge 35 qui reçoit sur une première entrée E un signal issu d'une porte ET 36 dont les deux entrées reçoivent d'une part le signal issu de la sortie du module de comparaison 32 inversé dans un inverseur 37 et d'autre part un signal E2 d'autorisation de basculement en attente et sur une seconde entrée I un signal issu d'un comparateur 38 dont les deux entrées reçoivent d'une part le signal E2 inversé dans un inverseur 39 et d'autre part un signal E3 de changement de mode de combustion. Cet ensemble 26 comprend également un comparateur 40 qui reçoit d'une part le signal de sortie du module horloge 35 et d'autre part un seuil issu d'un module 41 de calcul de seuils, fonction du rapport El = (vitesse véhicule)/- (vitesse moteur). Les ensembles 27 et 28 de surveillance sont constitués respectivement des capteurs de variation de la position de la pédale de frein et de variation de la pédale d'embrayage. L'ensemble 29 de mise en oeuvre du procédé de l'invention reçoit les sorties de ces différents ensembles 25,26, 27 et 28 pour délivrer un signal S d'autorisation de basculement d'un mode d'une combustion à un autre conformément au procédé de l'invention. Cet ensemble fonctionne comme une porte logique OU. REVENDICATIONS 1. Procédé de gestion du fonctionnement de dispositifs de post-traitements actifs insérés dans la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne, dans lequel on utilise un dispositif de contrôle qui gère ces dispositifs, selon plusieurs modes de fonctionnement du moteur, caractérisé en ce qu'on autorise le basculement d'un mode de fonctionnement du moteur à un autre mode lors d'une action du conducteur ou au bout d'un temps déterminé. 2. Procédé selon la revendication l, dans lequel les dispositifs de post-traitement actifs comprennent un pré-catalyseur et un filtre à particules. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on surveille en continu une éventuelle action du conducteur sur la pédale d'accélérateur, ou sur la pédale de frein, ou sur la pédale d'embrayage. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel on autorise le basculement d'un mode de fonctionnement à un autre si : a la valeur absolue de la variation de la position de la pédale d'accélérateur est supérieure à une valeur de seuil calculée, ou * la pédale de frein est appuyée, ou * la pédale d'embrayage est appuyée, ou si les conditions de basculement n'ont pas -été atteintes au bout d'un délai déterminé. 5. Moteur à combustion interne comprenant un dispositif de post-traitement actif inséré dans la ligne d'échappement et un dispositif de contrôle de ses dispositifs destinés à mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 4.