Brevet FR2862706A1 — publié le 20050527

Des essais ont montré qu'en influençant directement l'installation de dosage suivant la vitesse de variation du signal de charge du moteur à combustion interne on améliore encore plus le nettoyage des gaz d'échappement. Le procédé selon l'invention garantit tout d'abord qu'après une variation brusque de charge on dispose d'une façon aussi précise que possible du débit nécessaire d'agents réactifs ou de la quantité requise d'agents réactifs. De plus le procédé selon l'invention diminue le risque de claquage de l'agent réactif. Selon l'invention, en cas de variation brusque positive de la charge on augmente directement la vitesse de l'agent de dosage et sa quantité et on procède de façon inverse en cas de variation brusque négative, directement en abaissant le débit d'agents réactifs ou la quantité d'agents réactifs suivant la vitesse de variation du signal de charge du moteur à combustion interne. Suivant une caractéristique du procédé, le signal de charge dépend d'un signal d'air et/ou d'un signal de vitesse de rotation (régime) et/ou d'un signal de consigne et/ou d'un signal de carburant et/ou d'un signal de couple. Le signal de charge peut également être identique à l'un des signaux indiqués. Cette réalisation permet de déterminer de la manière la plus simple la charge appliquée au moteur à combustion interne selon les signaux existant. Suivant un développement de l'invention, la vitesse de variation du signal de charge du moteur à combustion interne est fixée à 25 une valeur limite inférieure et/ou supérieure. Suivant un développement du procédé de l'invention, l'installation de dosage est en outre influencée directement selon le signal de charge du moteur à combustion interne. Un développement du procédé prévoit d'influencer l'installation de dosage en fonction d'un signal de température qui représente au moins une mesure de la température du nettoyeur de gaz d'échappement. La prise en compte de la température du nettoyeur de gaz d'échappement augmente la précision du débit de réactifs ou de la quantité d'agents réactifs. Le dispositif selon l'invention pour la mise en oeuvre du procédé comprend tous les éléments nécessaires à l'exécution du procédé. Le dispositif selon l'invention présente ainsi les avantages du procédé de l'invention. Un développement du dispositif selon l'invention prévoit un catalyseur comme nettoyeur de gaz d'échappement. Un développement prévoit un catalyseur sous forme de catalyseur SCR (sigle international pour réduction catalytique sélective). Selon un autre développement du dispositif selon l'invention, le nettoyeur de gaz d'échappement comporte un filtre à parti-cules. Le nettoyeur de gaz d'échappement peut comporter seule-ment l'un des composants soit une sélection des composants soit tous les 10 composants non nommés. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation du procédé et du dispositif selon l'invention représentés dans le dessin annexé dans lequel: l'unique figure montre schématiquement un dispositif de gestion d'un moteur à combustion interne permettant d'exécuter le procédé selon l'invention. Description d'un mode de réalisation La figure 1 montre un moteur à combustion interne 10 dont la zone d'alimentation en air 11 comporte un capteur d'air 12 fournissant un signal d'air 13 à un appareil de commande 14 et à un moyen de détermination de charge 15. Le moteur à combustion interne 10 émet un signal de rotation 14 pour l'appareil de commande 14 et le moyen de détermination de charge 15. La zone d'échappement 17 du moteur à cornbustion interne 10 est équipée à la fois d'une installation de dosage 18 et d'un nettoyeur de gaz d'échappement 19. L'appareil de commande 14 et aussi le moyen de détermination de charge 15 reçoivent un signal de consigne 20. L'appareil de commande 14 envoie un signal de carburant 21 à la fois au moteur à combustion interne 10 et au moyen de détermination de charge 15. En outre l'appareil de commande 14 fournit un signal de couple 22 au moyen de détermination de charge 15. Un signal de charge 23 fourni par le moyen de détermina- tion de charge 15 est appliqué à la fois à un additionneur 24 et à un diffé- rentiateur 25. Le différentiateur 25 fournit un signal de vitesse de variation de charge 26 à un limiteur 27 qui transmet un signal de vitesse de variation de charge, limité 28 à un premier bloc de courbes caractéris- tiques 29. Ce premier bloc de courbes caractérisitiques 29 émet un signal de correction de charge 20 pour l'additionneur 24. La température du nettoyeur de gaz d'échappement 19 est détectée par un capteur de température 31 fournissant un signal de tem- pérature 32 à un second bloc de courbes caractéristiques 33. Ce second bloc de courbes caractéristiques 33 fournit à l'additionneur 24 un premier signal de correction de température 34 et au premier bloc de courbes caractéristiques 29, un second signal de correction de température 35. L'additionneur 24 fournit un signal de dosage 36 à l'installation de dosage 18. Avec ce signal, l'installation de dosage 18 fixe le débit d'agent réactif ou la quantité d'agent réactif à introduire dans la zone de gaz d'échappement 17 du moteur à combustion interne 10. L'agent régénérateur est stocké dans un réservoir d'agent régénérateur 37. Le procédé selon l'invention fonctionne comme suit: Le capteur d'air 12 installé dans la zone d'alimentation en air 11 du moteur à combustion interne 10 qui saisit par exemple la masse d'air ou la quantité d'air, fournit le signal d'air 13 correspondant à l'appareil de commande 14; en liaison avec le signal de consigne 20 et le signal de vitesse de rotation (régime) 16 il fixe le signal de carburant 21. Le signal de consigne 20 est fourni par exemple par une pédale d'accélérateur non représentée de manière plus détaillée; le moteur à combustion 10 est le moteur entraînant un véhicule. Les gaz d'échappement produits par le moteur à combustion interne 10 dans la zone de gaz d'échappement 17 sont nettoyés par le nettoyeur de gaz 19. Celui-ci nécessite un agent réactif que l'installation de dosage 18 fournit dans la zone des gaz d'échappement 17 en amont du nettoyeur de gaz 19. L'agent réactif est nécessaire par exemple pour une fonction catalytique et/ou pour régénérer et/ou pour chauffer le régénérateur de gaz d'échappement 19. Le moyen de détermination de la charge 15 détermine le signal de charge 23 à partir du signal d'air 13 et/ou du signal de consigne 20 et/ou du signal de couple 22 fourni par l'appareil de commande 14 et/ou le signal de vitesse de rotation 16 et/ou le signal de carburant 21. Le signal de couple 22 est fourni par l'appareil de commande 14 par exemple à partir du signal de vitesse de rotation 16 et du signal de carburant 21. Le moyen de détermination de charge 15 peut déterminer le signal de charge 23 déjà à partir des signaux indiqués ou de préférence d'une combinaison de ces signaux. Le cas échéant on peut même utiliser directement seulement l'un ou les deux signaux indiqués ci-dessus. Dans ce cas on peut même supprimer le moyen de détermination de la charge 15 de sorte que l'un des signaux indiqués est identique au signal de charge 23. Le signal de charge 23 convient déjà pour commander l'installation de dosage 18. Le signal de charge 23 est fourni pour cette raison directement à l'additionneur 24 qui transmet le signal de dosage 36 à l'installation de dosage 18. Le dosage peut consister en un dosage continu si bien que l'installation de dosage 18 prédéfinit un débit d'agent réac- to tif. On peut prévoir un dosage discontinu, l'installation de dosage 18 fournissant une certaine quantité d'agents réactifs par exemple à des instants prédéterminés. Un dosage continu est par exemple prévu si le nettoyeur de gaz d'échappement 19 comporte un catalyseur à réduction sélective (catalyseur SCR) et l'agent réactif est alors une solution aqueuse d'urée. Le dosage continu est par exemple prévu si le nettoyeur de gaz d'échappement 19 comporte un catalyseur accumulateur de NOx que l'on régénère de manière cyclique; l'agent réactif contient par exemple des hydrocarbures provenant du carburant alimentant le moteur à combustion interne. Dans ce cas, on supprime le réservoir d'agent réactif 37. Le cas échéant, le nettoyeur de gaz d'échappement 19 comporte un filtre à particules. L'installation de dosage 18 peut dans ce cas mélanger aux gaz d'échappement une substance à effet catalytique constituant l'agent réactif. L'installation de dosage 18 peut en outre mélanger des hydrocarbures au gaz d'échappement qu'il faut encore brûler pour permettre le chauffage du nettoyeur de gaz d'échappement 19. Selon l'invention, on influence l'installation de dosage 18 directement en fonction de la vitesse de variation du signal de charge du moteur à combustion interne 10. Pour déterminer cette vitesse de variation du signal de charge 23, on utilise le différentiateur 25, le limiteur 27 3o et le premier bloc de courbes caractéristiques 29. Le différentiateur 25 forme la dérivée du signal de charge 23 en fonction du temps. Comme résultat on a un nombre relatif dont l'amplitude est une mesure de la vitesse de variation et dont le signe algébrique une mesure du sens de la variation. Le résultat est le signal de vitesse de variation de charge 26. Le limiteur 27 limite le signal de vitesse de variation de charge 26 à une limite inférieure et/ou supérieure prédéfinie. Ce moyen tient compte de la vitesse de réaction finie dans le nettoyeur de gaz d'échappement 19 en particulier du point de vue de la capacité d'adsorption et de désorption de l'agent réactif. Le signal de vitesse de variation de charge 28, limité, fourni par le limiteur 27 est appliqué au premier bloc de courbes caractéristiques 29. Ce bloc contient au moins une courbe caractéristique et celle-ci per- met de déterminer le signal de correction de charge 30 fourni par le premier bloc de courbes caractéristiques. Le signal de correction de charge 30 est additionné d'un additionneur 24 au signal de charge 23 et est transmis comme signal de dosage 26. Le signal de correction de charge 30 influence ainsi directement la vitesse d'agent réactif ou sa quantité dans le sens positif ou négatif suivant qu'une augmentation de charge ou une réduction de charge sont des éléments de consigne. Un développement avantageux du procédé de l'invention prévoit d'influencer l'installation de dosage 18 en outre en fonction d'un signal de température qui est au moins une mesure de la température du nettoyeur de gaz d'échappement 19. La température du nettoyeur de gaz d'échappement 19 est détectée par le capteur de température 32 indiqué seulement de manière schématique. Le capteur de température 31 peut exister sous forme de composant installé à un endroit approprié du net- toyeur de gaz d'échappement 19. La température du nettoyeur de gaz d'échappement 19 se calcule de préférence à partir des grandeurs con-nues. Pour le calcul, il est intéressant d'avoir par exemple le signal de charge 23 ou au moins l'un des signaux 13, 16, 20, 21, 22 fournis au moyen de détermination de charge 15. Le signal de température 32 arrive dans le second bloc de courbes caractéristiques 33 et au signal de température 32, en appliquant au moins une courbe caractéristique on lui assure la première température correction - signal 34 et le second signal température - correction signal. Le premier signal de correction de température 34 est appliqué directement à l'additionneur 24. Ainsi ce premier signal de correction 34 influence en pelnianence l'installation de dosage 18. Le second signal de correction de température 35 corrige de préférence le signal de correction de charge 30. Le second signal de correction de température 35 peut être par exemple fourni au premier bloc de courbes caractéristiques 29 pour y être utilisé pour un décalage de courbes caractéristiques. En variante, il est possible d'utiliser le second signal de correction de tempé- rature 35 pour sélectionner l'une des diverses courbes caractéristiques enregistrées dans le premier champ de caractéristiques 29. Le procédé et le dispositif selon l'invention permettent de régler un débit d'agent réactif ou une quantité d'agents réactifs aussi pré- cise que possible garantissant dans la mesure du possible un nettoyage optimum des gaz d'échappement. REVENDICATIONS 1 ) Procédé de gestion d'un moteur à combustion interne (10) dont la zone des gaz d'échappement (17) comporte un nettoyeur de gaz d'échappement (19) ainsi qu'une installation de dosage (18) d'un agent réactif nécessaire au nettoyeur de gaz d'échappement (19), caractérisé en ce que l'installation de dosage (18) est influencée directement en fonction de la vitesse de variation d'un signal de charge (23) du moteur à combustion interne (10) . i0 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' en cas d'élévation de charge, on prévoit une augmentation d'un débit d'agent réactif ou d'une quantité d'agent réactif, et en cas de diminution de charge on prévoit une réduction du débit d'agent réactif ou de la quantité d'agent réactif. 3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal de charge (23) dépend d'un signal d'air (13) et/ou d'un signal de vitesse de rotation (régime) (16) et/ou d'un signal de consigne (20) et/ou d'un signal de carburant (21) et/ou d'un signal de couple (22). 4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse de variation du signal de charge (23) est fixée à une valeur limite inférieure et/ou supérieure. 5 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation de dosage (18) est en outre influencée directement par le signal de charge (23). 6 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation de dosage (18) est en outre influencée en fonction d'un signal de température (33) qui représente au moins une mesure de la température du nettoyeur de gaz d'échappement (19). 7 ) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le nettoyeur de gaz d'échappement (19) est un catalyseur. 8 ) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le catalyseur est un catalyseur SCR (réduction par catalyse sélective). 9 ) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le nettoyeur de gaz d'échappement (19) est un filtre à particules.