Brevet FR2897651A1 — publié le 20070824

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de régénération d'une installation de nettoyage de gaz d'échappement dans la zone des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne entraînant comme moteur un véhicule automobile, et qui, pendant la régénération est régénéré avec au moins un composant de gaz d'échappement introduit. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Etat de la technique Le document DE 199 06 287 Al décrit un procédé de gestion d'un filtre à particules d'un moteur à combustion interne régénéré à intervalles réguliers. La régénération se fait en fonction d'une mesure de l'état de charge du filtre à particules. Sans conditionnement des particules, celles-ci s'oxydent à partir d'une température de l'ordre de 550 C. Lorsqu'on atteint la température d'allumage, il se produit une réaction exothermique brûlant les particules. Le document DE 197 39 848 Al décrit différents procédés de gestion d'un moteur à combustion interne dont la zone des gaz d'échappement est équipée d'un catalyseur accumulateur d'oxydes d'azote NOx. Comme la capacité de stockage du catalyseur accumulateur d'oxydes d'azote NOx est limitée, il faut de temps en temps régénérer ce catalyseur accumulateur d'oxydes d'azote NOx ; cela se fait par l'envoi d'hydrocarbures et/ou de monoxydes de carbone générés par exemple à l'intérieur du moteur. On peut également éliminer une accumulation de soufre, gênante dans le catalyseur accumulateur d'oxydes d'azote NOx en fournissant à ce catalyseur aux températures élevées, un gaz d'échappement riche. Un tel procédé est par exemple décrit dans le document DE 198 43 859 Al. On peut arriver à la température de fonctionnement nécessaire à une installation de nettoyage de gaz d'échappement pour effectuer une régénération, en augmentant la température des gaz d'échappement ou en chauffant directement cette installation. L'augmentation de la température des gaz d'échappement peut se faire par exemple en détériorant le rendement du moteur à combustion in- terne. Une autre possibilité consiste à introduire des composants combustibles dans la zone des gaz d'échappement du moteur à combustion interne pour réagir de façon exothermique avec la surface à effet catalytique. La surface à effet catalytique peut faire partie du filtre à particu- les. Dans le cas d'un catalyseur par exemple d'un catalyseur accumulateur d'oxydes d'azote NOx, on a du fait même du principe de fonctionnement une surface à effet catalytique. On augmente la température de fonctionnement de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement vis-à-vis de la température de fonctionnement actuelle, par un apport d'énergie fournie en général par le carburant disponible également pour le moteur à combustion interne. Selon l'état de la technique générale, les véhicules automobiles sont équipés d'un moyen d'information indiquant le niveau du 15 réservoir (niveau de remplissage) et émettant un signal avertisseur soit lorsque le niveau de remplissage dans le réservoir passe en-dessous d'un niveau de remplissage de réserve, soit si en fonction de la con-sommation moyenne, la distance qui reste à parcourir par le véhicule passe en dessous d'une valeur prédéfinie. 20 Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que le niveau de remplissage d'un réservoir de réserve, lorsqu'il est atteint, est augmenté en fonction d'une de-mande de régénération de l'installation de nettoyage des gaz 25 d'échappement. Ainsi, le procédé de régénération selon l'invention a l'avantage d'éviter la panne sèche avec le véhicule à cause de la régénération de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement. Un autre avantage important est que la régénération ef-30 fectuée n'a pas à être interrompue. Cela permet une régénération d'un meilleur rendement. Un développement prévoit d'augmenter le niveau de rem-plissage de réserve du réservoir si pendant le trajet possible avec le ni-veau de remplissage actuel du réservoir, il est probable qu'il y ait une 35 demande de régénération. En tenant compte de la demande de régéné-ration pour déterminer le niveau de remplissage de réserve du réservoir, niveau auquel un signal avertisseur est émis, permet d'effectuer la ré-génération pendant la portée résiduelle du véhicule. Un développement prévoit d'augmenter le niveau de rem- plissage de réserve du réservoir seulement si la régénération ne peut pas être exécutée complètement avec le niveau de remplissage du réservoir existant au moment de la demande de régénération. Cela évite d'une part une modification inutile du niveau de remplissage de réserve du réservoir, et garantit d'autre part la fin de la régénération avant que le réservoir de carburant ne soit vide. Un développement prévoit de déterminer la prochaine demande de régénération en fonction de la consommation de carburant depuis la dernière régénération. Un développement supplémentaire ou en variante prévoit de déterminer la demande de régénération suivante en fonction d'au moins une condition ou paramètre de fonctionnement du moteur à combustion interne et/ ou d'au moins une grandeur caractéristique des gaz d'échappement. Un autre développement supplémentaire ou en variante prévoit de déterminer la demande de régénération suivante en fonction de l'état d'encombrement du filtre à particules. Grâce à au moins l'un de ces moyens, par rapport à la pré-définition d'une valeur fixe par exemple d'une distance kilométrique, on aura une adaptation précise à l'arrivée prévisionnelle d'une demande de régénération. Un développement prévoit d'augmenter le niveau de rem-plissage de réserve du réservoir de la valeur nécessaire à effectuer la régénération. Le dispositif selon l'invention comporte un appareil de commande destiné à exécuter le procédé. Ce procédé est enregistré sous la forme d'un programme dans une mémoire de l'appareil de corn- mande. L'invention concerne également un programme d'ordinateur pour exécuter les étapes du procédé de l'invention sur un ordinateur. Le programme d'ordinateur selon l'invention en tant que produit, enregistré sous la forme de code programme sur un support exécute le procédé de l'invention lorsque le programme est lu par un ordinateur ou un appareil de commande. Dessin La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans l'unique dessin annexé dans lequel : La figure unique montre l'environnement technique dans lequel s'inscrit le procédé de l'invention. Description d'un mode de réalisation La figure unique montre un moteur à combustion interne 10 dont la zone d'admission 11 comporte un capteur d'air 12 et la zone des gaz d'échappement 13 est équipée d'une installation de nettoyage des gaz d'échappement 14. L'installation de nettoyage des gaz d'échappement 14 est complétée par capteur d'état de charge 15. Le capteur d'air 12 fournit un signal d'air ms_L à l'appareil de commande 20 ; le moteur à combustion interne 10 fournit le signal de vitesse de rotation n et le capteur d'état de charge fournit un signal de mesure d'état de charge dp. La zone des gaz d'échappement 13 est traversée par un débit de gaz d'échappement ms_Abg. L'appareil de commande 20 fournit un signal de carburant m_K au dispositif de dosage de carburant 21. L'appareil de commande 20 comporte un moyen de détermination du signal de carburant 22 qui reçoit le signal de vitesse de rotation n, le signal d'air ms_L et la valeur de consigne de couple Md Cons pour fournir le signal de carburant ou signal de dosage de carburant m_K. L'appareil de commande 20 comporte en outre un moyen de détermination de trajet 23 qui donne le trajet s_km. Il est également prévu un moyen de détermination de débit 24 qui fournit la consommation de carburant en fonction du temps 1/ti. Il est également prévu un moyen de détermination du niveau de remplissage du réservoir 25 qui fournit le niveau de remplissage de réservoir 1_TF. Le moyen de détermination de la consommation en carburant 26 détermine une consommation de carburant rapportée au trajet 1/km. Un moyen de détermination de distance à parcourir 27 détermine la portée prévisionnelle possible avec le niveau actuel du réservoir r km. La portée r_km, la consommation de carburant rapportée au trajet 1/km, le signal de régénération Reg, une demande de régénération rapportée au trajet Reg_km, un signal de mesure rapporté à une demande de régénération Reg_Mes, une demande de régénération cal-culée Reg_Mod et une consommation de régénération 1_Reg sont fournis à un moyen de détermination de la variation du niveau de remplissage de réserve 28. La demande de régénération calculée Reg_Mod est four-nie par un modèle d'état de charge 19 recevant le signal de vitesse de rotation n, le signal d'air ms_L, la valeur de consigne de couple Md_Cons et le débit de gaz d'échappement ms_Abg. Le moyen de modification du niveau de réserve de rem-plissage 28 fournit à un afficheur de réservoir 29 une augmentation +R du niveau de remplissage de réserve R du réservoir. Le niveau de rem-plissage de réserve du réservoir R est fourni par un moyen de fixation du niveau de remplissage de réserve de réservoir 30 et à l'afficheur de réservoir 29. L'afficheur de réservoir 29 comporte une installation d'avertissement 31. Le procédé selon l'invention s'exécute comme suit : Le moteur à combustion interne 10 équipe comme moteur d'entraînement un véhicule automobile non représenté en détail. Le moyen de détermination du signal de carburant 22 fournit au dispositif de dosage de carburant 21, le signal de carburant m_K mis à dis-position en fonction par exemple du signal de vitesse de rotation n et/ou du signal d'air ms_L et/ou du signal de consigne de couple Md_Cons. Le signal de consigne de couple Md_Cons correspond par exemple à la position de la pédale d'accélérateur non représentée du véhicule. Le signal de consigne de couple Md_Cons traduit à lui seul l'état de charge du moteur à combustion interne 10. Au moins un composant gênant contenu dans la veine des gaz d'échappement ms_Abg se dépose dans l'installation de net- toyage des gaz d'échappement 14. L'installation de nettoyage des gaz d'échappement 14 est par exemple réalisée comme catalyseur accumulateur, notamment comme catalyseur accumulateur d'oxydes d'azote NOx. L'installation de nettoyage des gaz d'échappement 14 comporte en plus ou en variante un filtre à particules. On supposera pour la suite que l'installation de nettoyage des gaz d'échappement 14 est réalisée comme filtre à particules. Les particules contenues dans la veine de gaz d'échappement ms_Abg pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne 10 se déposent dans le filtre à particules 14. Lorsque le filtre à particules 14 atteint un état de charge prédéfini, il faut éliminer les particules stockées. La régénération se fait à des intervalles périodiques. Dans le cas le plus simple, on effectue la régénération après un trajet égal par exemple à 500 kilomètres. La demande de régénération rapportée au trajet Reg_km correspond à un tel signal. La demande de régénération Reg_km rap- portée à un trajet, la demande de régénération Reg_Mes rapportée à un signal de mesure ainsi que la demande de régénération calculée Reg_Mod indiquent chaque fois le moment d'une demande de régénération. La demande peut être rapportée par exemple à un temps ou à un volume de carburant. De façon générale, la demande se rapport à un trajet. Avec le signal de régénération Reg, on signale une opération de régénération et peut servir à la remise à zéro d'au moins une demande de régénération Reg_km, Reg_Mes, Reg_Mod. A côté de la demande de régénération rapportée au trajet Reg_km qui, sans tenir compte d'autres paramètres, indique unique- ment qu'une régénération est nécessaire après un parcours prédéfini égal par exemple à 500 kilomètres, en variante ou en plus, on peut pré-voir une demande de régénération rapportée au signal de mesure Reg_Mes. La demande de régénération rapportée au signal de mesure Reg_Mes peut se déduire du signal de mesure de l'état de charge dp qui traduit l'état de charge du filtre à particules 14. Le capteur d'état 15 saisit par exemple la pression différentielle qui se produit de part et d'autre du filtre à particules 14. En variante ou en plus, on peut également prévoir une demande de régénération calculée Reg_Mod qui est fournie par le mo- dèle d'état de charge 19. Le modèle d'état de charge 19 peut déterminer l'état de charge en fonction de la charge appliquée au moteur à combustion interne 10. Le signal de consigne de couple Md Cons traduit la charge. En plus ou en variante, on peut également tenir compte du signal d'air ms_L et/ou du signal de vitesse de rotation n et/ou de la veine de gaz d'échappement ms_Abg. Les trois premières grandeurs évoquées ci-dessus sont des paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne alors que le débit de gaz d'échappement ms_Abg est un exemple d'une grandeur caractéristique des gaz d'échappement. Comme l'appareil de commande 20 dispose de plus d'une mesure de l'état de charge du filtre à particules 14, il peut effectuer un contrôle de plausibilité des différentes mesures de l'état de charge. A l'état du trajet s_km fourni par le moyen de détermination de trajet 23 et de la consommation de carburant 1/ti rapportée au temps que fournit le moyen de détermination de débit 24, le moyen de détermination de consommation de carburant 26 détermine la con-sommation de carburant rapportée au trajet 1 /km. Le moyen de détermination de la portée ou distance à parcourir 27 détermine à partir de la consommation de carburant rapportée au trajet 1 /km et du niveau de remplissage 1_TF du réservoir fourni par le moyen de détermination du niveau de remplissage de réservoir 25, la portée disponible r_km qui est notamment fournie comme trajet en kilomètres. Le véhicule comporte un afficheur de réservoir 29 pour lequel le chiffre zéro est la mesure d'un réservoir vide et le chiffre 100 la mesure d'un réservoir plein. Il est prévu un niveau de remplissage de réserve de réservoir R qui lorsqu'il est atteint déclenche une installation d'alarme 31 par exemple un voyant. Le niveau de remplissage de réserve de réservoir R est de préférence un certain volume résiduel prédéfini de carburant. Le moyen de fixation du niveau de remplissage de réserve du réservoir 30 permet d'influencer le niveau de remplissage de réserve R du réservoir par exemple en fonction de la consommation de carburant rapportée au trajet 1 /km et pour une consommation de tendance faible on abaisse le niveau de remplissage de réserve R du réservoir. Selon l'invention, le niveau de remplissage de réserve R du réservoir dépend d'une demande de régénération Reg_km, Reg_Mes, Reg_Mod. Selon un développement simple, indépendamment de la por- tée r_km, pour une demande de régénération Reg_km, Reg_Mes, Reg_Mod qui indique qu'une régénération est nécessaire sur la portée r_km, on augmente +R le niveau de remplissage de réserve R du réservoir. Le contrôle se fait dans le moyen de détermination de variation de niveau de réserve 28 par comparaison entre le trajet donné par la ligne de régénération Reg_km, Reg_Mes, Reg_Mod et la portée résiduelle r_km. Dès que la portée résiduelle ou distance restant à parcourir r_km est supérieure au trajet jusqu'à la prochaine régénération, on fournit l'augmentation +R. Selon un développement avantageux, on exécute l'augmentation +R que si une régénération pour le niveau de remplis-sage de réservoir existant au moment de la demande de régénération Reg_km, Reg_Mes, Reg_Mod ne peut être effectuée complètement. Pour effectuer cette fonction, le moyen de détermination de modification du niveau de remplissage de réservoir 28 a non seulement besoin du trajet jusqu'à la prochaine régénération prévue fournie par au moins une de-mande de régénération Reg_km, Reg_Mes, Reg_Mod, mais également de la consommation de carburant nécessaire à une régénération et qui est indiquée par la consommation de régénération 1_Reg. De manière préférentielle, le moyen de détermination de la modification du niveau de remplissage de réserve 28 tient en outre compte de la consommation de carburant rapportée au trajet 1 /km du véhicule. En variante, il calcule avec une valeur fixe. Il n'y aura une augmentation + R du niveau de remplissage de réserve du réservoir R que si la régénération ne peut être exécutée complètement au cours du trajet ou de la portée r_km. Le procédé selon l'invention assure le cas échéant une augmentation +R du niveau de remplissage de réserve R du réservoir en fonction d'une activation antérieure de l'installation d'avertissement 31. Le conducteur du véhicule a ainsi la possibilité de remplir le cas échéant son réservoir à temps avant que la régénération devienne nécessaire. Cela garantit que le réservoir ne tombe pas en panne sèche à cause d'une régénération exécutée avec un réservoir vide. Cela garantit en outre que la régénération puisse se faire complètement et ne néces- site pas d'interruption qui se traduirait par une consommation d'énergie augmentée de manière importante.5 REVENDICATIONS 1 ) Procédé de régénération d'une installation de nettoyage de gaz d'échappement (14) dans la zone des gaz d'échappement (13) d'un moteur à combustion interne (10) entraînant comme moteur un véhicule automobile, et qui, pendant la régénération est régénéré avec au moins un composant de gaz d'échappement introduit, caractérisé en ce que le niveau de remplissage d'un réservoir de réserve (R), lorsqu'il est atteint, est augmenté en fonction d'une demande de régénération (Reg_km, Reg_Mes, Reg_Mod) de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement (14). 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'augmentation (+R) du niveau de remplissage du réservoir de réserve (R) est faite si une régénération est nécessaire pendant le trajet réalisable avec le niveau de remplissage actuel du réservoir (1_TF). 3 ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' on augmente (+R) le niveau de remplissage du réservoir de réserve (R) seulement si une régénération ne peut pas être exécutée complètement pendant la portée résiduelle (r_km). 4 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la demande de régénération (Reg_km) est rapportée à un trajet prédéterminé. 5 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la demande de régénération (Reg_Mes) est rapportée à un signal de me-sure prenant compte du signal de mesure d'état de charge (dp) fourni par un capteur d'état de charge (15).356 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu' on calcule la demande de régénération (Reg_Mod) en tenant compte d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur à combustion in-5 terne (10) et/ ou d'au moins une grandeur caractéristique (ms_Abg) . 7 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on augmente d'une valeur (+R) le niveau de remplissage du réservoir de 10 réserve (R) nécessaire pour effectuer une régénération. 8 ) Dispositif de régénération d'une installation de nettoyage des gaz d'échappement (14), caractérisé par 15 un appareil de commande (20) pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. 20