Brevet FR2866957A1 — publié le 20050902

La présente invention concerne un système de détermination du taux de dilution d'huile de lubrification d'un moteur thermique de véhicule automobile. Les lignes d'échappement des moteurs thermiques des véhicules automobiles intègrent aujourd'hui des moyens de dépollution qui nécessitent une régénération périodique. On sait que de tels moyens de dépollution peuvent par exemple comporter un piège à NOx ou encore un filtre à particules qui sont des systèmes de réduction des émissions polluantes des moteurs thermiques de véhicules. Le moteur est alors associé à des moyens de contrôle de son fonctionnement pour basculer celui-ci entre un fonctionnement en mode pauvre standard et un fonctionnement de régénération, selon des paramètres différents de contrôle du fonctionnement de ce moteur. Dans le mode de fonctionnement en mode pauvre standard, un piège à NOx stocke ceux-ci et lorsque ce piège est saturé, on déclenche sa régénération en basculant le moteur en mode de fonctionnement riche de déstockage des NOx dans lequel le moteur produit des réducteurs, tels que par exemple CO et HC. Ceci est assuré de façon classique en modifiant au moins un paramètre de contrôle du fonctionnement du moteur, c'est-à-dire au moins un 20 paramètre relatif à l'injection de carburant dans le moteur (quantité, phasage, pression, etc...) et/ou au moins un paramètre de la boucle d'air d'alimentation du moteur (débit d'air, recyclage, pression du turbocompresseur, etc...). En particulier, lors de ce fonctionnement en mode riche nominal de régénération du moteur, on utilise des post-injections de carburant dans les 25 cylindres de celui-ci. De même, des calibrations moteur avec post-injection sont utilisées pour la régénération d'un filtre à particules intégré dans la ligne d'échappement. Ces post-injections sont en fait des injections de carburant après le point mort haut (PMH). Or, ces post-injections induisent de la dilution de l'huile de lubrification du moteur par le carburant post-injecté dans celui-ci. En effet, la dilution d'huile est due au fait que la post-injection se fait tardivement au cours du cycle moteur et que le carburant est alors en grande partie post-injecté sur les parois de la chambre de combustion. Une partie infime de carburant va alors passer dans le carter moteur via les segments du piston. La conséquence en est une dilution de l'huile de lubrification par le carburant. Or, une telle dilution d'huile peut engendrer une chute de la viscosité de celle-ci et donc de la pression d'huilé, un vieillissement prématuré ou encore une dilution des additifs présents dans cette huile. Il est donc important de pouvoir évaluer cette dilution. Le but de l'invention est de proposer un système de détermination de ce type. A cet effet, l'invention a pour objet un système de détermination du taux de dilution d'huile de lubrification d'un moteur thermique de véhicule automobile, par du carburant d'alimentation de celui-ci au cours de son fonctionnement selon différents modes, mettant en oeuvre des postinjections, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'estimation de celui-ci à partir de cartographies de dilution d'huile par le carburant et d'évaporation de celui-ci au cours du fonctionnement du moteur dans ses différents modes et à partir de la durée de fonctionnement du moteur selon chaque mode. Suivant d'autres caractéristiques: - la cartographie de dilution d'huile est préétablie en fonction du régime 20 de rotation du moteur, du débit de carburant et du mode de fonctionnement du moteur, et - la cartographie d'évaporation d'huile est préétablie en fonction du régime de rotation du moteur, du débit de carburant, du mode de fonctionnement du moteur, de la température d'huile et du taux de dilution globale de celle-ci. 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 générale d'un système de détermination selon l'invention; - la Fig. 2 représente la partie d'estimation de dilution du système illustré sur la figure 1; - la Fig. 3 représente la partie d'estimation d'évaporation du système illustré sur la figure 1; et - la Fig. 4 représente la partie d'accumulateur de dilution et d'évaporation du système illustré sur la figure 1. Comme cela a été indiqué précédemment, dans le système de détermination selon l'invention, on estime la valeur de dilution de l'huile à partir de cartographies de dilution d'huile par le carburant et d'évaporation de celui-ci au cours du fonctionnement du moteur dans ses différents modes et à partir de la durée de fonctionnement de ce moteur selon chaque mode. Dans le système selon l'invention, on utilise alors un module d'estimation de dilution horaire d'huile désigné par la référence générale 1 sur la figure 1 et un module d'estimation d'évaporation horaire d'huile désigné par la référence générale 2 sur cette figure. Ces modules qui se présentent par exemple sous la forme de cartographies de dilution et d'évaporation pré-établies lors de la mise au point du moteur et des moyens de dépollution associés, reçoivent en entrée différentes informations relatives aux conditions de fonctionnement du moteur, telles que par exemple des informations de régime de rotation du moteur, de débit de carburant et de mode de fonctionnement du moteur. Le module d'évaporation reçoit également en entrée une information de température de l'huile et de taux de dilution globale de celle-ci. Ainsi, la cartographie de dilution est établie à partir du régime, du débit et du mode de fonctionnement du moteur tandis que la cartographie d'évaporation est établie à partir du régime, du débit, du mode de fonctionnement, de la température d'huile et du taux de dilution globale. En fonction des différents paramètres listés ci-dessus, il est donc possible de connaître la valeur de la dilution et de l'évaporation horaire de l'huile, qui sont cartographiées. Ainsi, en fonction du temps passé sur chaque point de fonctionnement prédéterminé du moteur, on peut en déduire une valeur de dilution accumulée D acc sur un historique de roulage du véhicule. De même, en fonction du temps passé par le moteur sur chaque point de fonctionnement, on peut déduire une valeur d'évaporation accumulée E acc sur l'historique de roulage du véhicule. Ceci se fait par l'intermédiaire d'accumulateurs correspondants désignés par les références 3 et 4 sur la figure 1 qui cumulent les valeurs de dilution et d'évaporation dans le temps, la dilution globale D globale pouvant être déduite de la différence entre la dilution accumulée D acc et l'évaporation accumulée E acc. En résumé, on peut écrire: D acc (T) = Dilution accumulée au bout de n Pas de calcul = (dilution horaire DI x dt1) + (dilution horaire D2 x dt2) + + (dilution horaire Dn x dtn) E acc (T) = Evaporation accumulée au bout de n Pas de calcul = (évaporation horaire El x dt1) + (évaporation horaire E2 x dt2) + + (évaporation horaire En x dtn) Avec E dti = T La dilution globale se calcule ensuite de la manière suivante: D globale (T) = D acc (T) E acc (T) Les valeurs obtenues de dilution globale permettent alors d'adapter les stratégies du superviseur Piège à NOx ou du superviseur FAP, lorsque ces moyens sont intégrés dans une ligne d'échappement ou encore de déclencher des opérations de maintenance. Ces modules de dilution et d'évaporation sont illustrés plus en détails sur les figures 2 et 3, où l'on peut constater notamment sur la figure 2, que le module 1 de calcul de dilution reçoit en entrée les informations de régime de rotation du moteur, de débit de carburant et une information relative au mode de fonctionnement du moteur dont plusieurs sont illustrés, tels que par exemple chauffage de régénération de niveau 1, chauffage de régénération de niveau 2, chauffage deSOx de niveau 1, chauffage deSOx de niveau 2, etc... Le module de dilution est alors adopté pour estimer le niveau de dilution à partir de ces différentes informations et de cartographies de dilution pré-établies lors de tests. Sur la figure 3, on a illustré le module correspondant d'évaporation recevant en entrée le régime de rotation du moteur, le débit de carburant, le mode de fonctionnement de celui-ci, la température d'huile et la dilution accumulée globale, ces deux derniers paramètres permettant de corriger la sortie du module de détermination d'évaporation horaire. Ce module fonctionne comme le précédent pour déterminer une évaporation à partir de cartographies pré-établies. Ces différentes informations sont ensuite accumulées dans l'accumulateur illustré sur la figure 4 et désigné par la référence générale 5 pour délivrer une information de dilution/évaporation accumulée. La combinaison des deux phénomènes de dilution et d'évaporation d'huile permet alors de calculer la valeur instantanée de la dilution d'huile. On notera que les cartographies de dilution et d'évaporation peuvent être construites lors de la mise au point du moteur et des moyens de dépollution correspondants lors d'analyses d'huile régulières. La connaissance de ce niveau de dilution permet alors d'adapter les stratégies de pilotage mises en oeuvre notamment par un superviseur de piège à NOx ou de filtre à particules, intégré dans la ligne d'échappement afin de maintenir le niveau de dilution au-dessous d'une valeur de seuil prédéterminée ou encore de déclencher une opération de maintenance du véhicule. REVENDICATIONS 1. Système de détermination du taux de dilution d'huile de lubrification d'un moteur thermique de véhicule automobile, par du carburant d'alimentation de celui-ci au cours de son fonctionnement selon différents modes, mettant en oeuvre des post-injections, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (1,2,3,4,5) d'estimation de celui-ci à partir de cartographies (1, 2) de dilution d'huile par le carburant et d'évaporation de celui-ci au cours du fonctionnement du moteur dans ses différents modes et à partir de la durée de fonctionnement du moteur selon chaque mode. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cartographie de dilution d'huile est préétablie en fonction du régime de rotation du moteur, du débit de carburant et du mode de fonctionnement du moteur. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la cartographie d'évaporation d'huile est préétablie en fonction du régime de rotation du moteur, du débit de carburant, du mode de fonctionnement du moteur, de la température d'huile et du taux de dilution globale de celle-ci.