Brevet FR2872207A1 — publié le 20051230

La présente invention concerne un système d'évaluation d'une régénération de moyens de dépollution intégrés dans une ligne d'échappement d'un moteur de véhicule automobile et en particulier de l'efficacité de celle- ci. Certains systèmes de contrôle du fonctionnement d'un moteur nécessitent en effet pour leur fonctionnement, une information relative au déroulement d'une phase de régénération de ce type de moyens de dépollution tels qu'un filtre à particules. Ces systèmes sont en effet conçus pour prendre en compte une telle information afin de modifier par exemple les conditions dans lesquelles vont se dérouler les prochaines tentatives de régénération du filtre. Les systèmes utilisés jusqu'à présent pour obtenir ce type d'information sont soit relativement complexes soit peu fiables. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant un tel système. A cet effet, l'invention a pour objet un système d'évaluation d'une régénération de moyens de dépollution intégrés dans une ligne d'échappement d'un moteur de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de détermination de la puissance thermique apportée par les gaz d'échappement en amont des moyens de dépollution pendant la phase de régénération de ceux- ci et des moyens de comparaison de cette puissance à des valeurs de seuil pour déterminer une régénération échouée, partielle ou totale de ces moyens. Selon d'autres caractéristiques: - les moyens de détermination de la puissance thermique sont associés à des moyens de détermination du débit des gaz dans la ligne d'échappement et de la température de ceux-ci en amont des moyens de dépollution et comprennent: - des moyens de calcul de la capacité thermique des gaz d'échappement, cp, selon la relation: 39.06 512.79 *T-1.5 +1072.7 *T-2 -820.4 *T-3 28.013 dans laquelle T représente la température des gaz en amont des moyens de dépollution, et - des moyens de calcul de la puissance thermique apportée Pth selon la relation: cp=1.07* Pth = Débit gaz * (T amont FAP) * c p dans laquelle: - Débit gaz représente le débit des gaz dans la ligne d'échappement, - T amont FAP représente la température des gaz d'échappement en amont des moyens de dépollution, et - cp est la capacité thermique des gaz calculée précédemment; - les moyens de détermination comprennent des moyens pour réaliser la moyenne des valeurs des puissances thermiques calculées à chaque pas de 10 temps pendant la régénération, - les moyens de comparaison sont adaptés pour comparer la puissance thermique moyenne à une valeur de seuil basse prédéterminée et à une valeur de seuil haute prédéterminée pour évaluer une régénération échouée si la puissance thermique moyenne est inférieure à la valeur de seuil basse, une régénération totale si la puissance thermique est supérieure à la valeur de seuil haute et une régénération partielle dans les autres cas, - la puissance thermique apportée est calculée entre l'enclenchement d'une demande d'aide à la régénération plus une période de temps prédéterminée et l'arrêt de cette demande d'aide plus la période de temps prédéterminée, et - la période de temps est calibrable. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente un schéma synoptique illustrant la structure générale d'un système d'évaluation selon l'invention associé à un moteur de véhicule automobile, et - la figure 2 représente un organigramme illustrant le fonctionnement de ce système. On a en effet illustré sur la figure 1, un système d'évaluation d'une régénération de moyens de dépollution tels qu'un filtre à particules désigné par la référence générale 1 sur cette figure, intégrés dans une ligne d'échappement 2 d'un moteur 3 de véhicule automobile. Bien entendu différents modes de réalisation de ces moyens de dépollution peuvent être envisagés comme cela est bien connu dans l'état de la technique (filtre à particules, filtre à particules catalysé, piège à NOx, filtre à particules imprégné d'une fonction piège à NOx, catalyseur d'oxydation ou SCR, etc..). Selon l'invention, ce système comporte des moyens de détermination de la puissance thermique apportée par les gaz d'échappement en amont du filtre à particules 1 pendant la phase de régénération de celui-ci et des moyens de comparaison de cette puissance à des valeurs de seuil pour déterminer une régénération échouée, partielle ou totale du filtre à particules. Ces moyens comprennent par exemple un calculateur approprié désigné par la référence générale 4, et raccordé à des moyens de détermination du débit des gaz dans la ligne d'échappement désignés par la référence générale 5 sur cette figure et formés par tout moyen approprié et à des moyens de détermination de la température de ces gaz en amont du filtre à particules, ces moyens étant désignés par la référence générale 6 sur cette figure et comprenant également tout moyen approprié. Ce calculateur reçoit également en entrée des valeurs de seuil basse prédéterminée et de seuil haute prédéterminée, notées Sb et Sh respectivement sur cette figure 1, à partir de moyens d'établissement de celles-ci désignés par les références 7 et 8. Ces moyens présentent également n'importe quelle structure appropriée. Le fonctionnement de ce système est illustré sur la figure 2. Celui-ci débute par une étape 10 d'acquisition des informations de débit des gaz dans la ligne d'échappement et de température de ceux-ci en amont du filtre à particules. Puis lors d'une étape Il, le calculateur 4 est adapté pour calculer la capacité thermique des gaz d'échappement, cp, selon la relation: 39.06 512.79 *T-1.5 +1072.7 *T-2 -820.4 *T-3 cp=1.07* 28.013 dans laquelle T représente la température des gaz en amont du filtre à particules. Lors d'une étape 12, le calculateur est adapté pour calculer la puissance thermique apportée Pth, selon la relation: Ph = Débit gaz * (T amont FAP) *cp dans laquelle: - débit des gaz représente le débit des gaz dans la ligne d'échappement, - T amont FAP représente la température des gaz d'échappement en amont du filtre à particules; et - cp est la capacité thermique des gaz calculée précédemment. Le calculateur est ensuite adapté pour réaliser lors de l'étape 13, la moyenne des valeurs des puissances thermiques calculées à chaque pas de temps pendant la régénération du filtre à particules, afin de délivrer une puissance thermique moyenne notée Pth moy. Enfin, lors des étapes 14 et 15 respectivement, cette puissance thermique moyenne est comparée aux valeurs de seuil haute et basse respectivement pour permettre au calculateur si cette puissance thermique moyenne est supérieure à la valeur de seuil haute, de délivrer une information de régénération totale du filtre à particules, si la puissance thermique moyenne est inférieure à la valeur de seuil basse, de délivrer une information de régénération échouée du filtre à particules et dans les autres cas, de délivrer une information de régénération partielle de ce filtre à particules. On notera également que la puissance thermique apportée peut être calculée entre l'enclenchement d'une demande d'aide à la régénération plus une période de temps prédéterminée et l'arrêt de cette demande d'aide plus la période de temps prédéterminée, cette période de temps étant par exemple calibrable, afin de prendre en compte le temps de réponse des moyens d'acquisition d'informations ainsi que l'inertie thermique de la ligne d'échappement. On notera également que la valeur moyenne Pth moy est en fait l'image de l'efficacité par exemple des post-injections utilisées pour aider à la régénération du filtre à particules, en terme de niveau thermique engendré au cours de la demande d'aide. Bien entendu d'autres modes de réalisation peuvent être envisagés de même que d'autres bilans de la régénération/estimation de l'efficacité de la régénération des moyens de dépollution. REVENDICATIONS 1. Système d'évaluation d'une régénération de moyens de dépollution (1) intégrés dans une ligne d'échappement (2) d'un moteur (3) de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (4) de détermination de la puissance thermique apportée par les gaz d'échappement en amont des moyens de dépollution pendant la phase de régénération de ceux-ci et des moyens (4) de comparaison de cette puissance à des valeurs de seuil (Sb, Sh) pour déterminer une régénération échouée, partielle ou totale de ces moyens. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (4) de détermination de la puissance thermique sont associés à des moyens (5, 6) de détermination du débit des gaz dans la ligne d'échappement et de la température de ceux-ci en amont des moyens de dépollution et comprennent: - des moyens (4) de calcul de la capacité thermique des gaz d'échappement, cp, selon la relation: 39.06 - 512.79 *T-1.5 +1072.7 *T-2 -820.4 *T 3 15 cp=1.07* 28.013 dans laquelle T représente la température des gaz en amont des moyens de dépollution, et - des moyens (4) de calcul de la puissance thermique apportée Pth selon la relation: Ph = Débit gaz * (T amont FAP) * c p dans laquelle: - Débit gaz représente le débit des gaz dans la ligne d'échappement, - T amont FAP représente la température des gaz d'échappement 25 en amont des moyens de dépollution, et - cp est la capacité thermique des gaz calculée précédemment. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de détermination comprennent des moyens (4) pour réaliser la moyenne des valeurs des puissances thermiques calculées à chaque pas de temps pendant la régénération. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens (4) de comparaison sont adaptés pour comparer la puissance thermique moyenne (Pth moy) à une valeur de seuil basse prédéterminée (Sb) et à une valeur de seuil haute prédéterminée (Sh) pour évaluer une régénération échouée si la puissance thermique moyenne est inférieure à la valeur de seuil basse, une régénération totale si la puissance thermique est supérieure à la valeur de seuil haute et une régénération partielle dans les autres cas. 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la puissance thermique apportée est calculée entre l'enclenchement d'une demande d'aide à la régénération plus une période de temps prédéterminée et l'arrêt de cette demande d'aide plus la période de temps prédéterminée. 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que la période de temps est calibrable.