Brevet FR2928690A1 — publié le 20090918

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de gestion d'un moteur à combustion interne dont le système des gaz d'échappement est équipé d'un filtre à particules qui se charge cycliquement de particules et qui se régénère par voie thermique. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé. Enfin, l'invention concerne un programme pour un appareil de commande ainsi qu'un produit programme pour un appareil de commande. 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. Ce filtre est régénéré lorsque cela est nécessaire. Sans un conditionnement des particules, celles-ci s'oxydent à partir d'une température de l'ordre de 550°C. La température d'allumage nécessaire des particules s'obtient par exemple avec un agent réactif tel que par exemple des hydrocarbures imbrûlés que l'on introduit dans le système des gaz d'échappement du moteur à combustion interne par réaction sur une surface à effet catalytique et relèvement de la température des gaz d'échappement en amont du filtre à particules. Dans certains états de fonctionnement du moteur à combustion interne, il peut arriver que du fait de l'augmentation de la teneur en oxygène des gaz d'échappement, la régénération se déroule de façon rapide et incontrôlée. Or, la forte oxydation exothermique des particules peut se traduire par une élévation trop importante de la température dans le filtre à particules. Pour éviter une telle situation, le document DE 103 33 441 Al propose d'influencer la vitesse de combustion des particules par le coefficient Lambda des gaz d'échap- pement. On prédéfinit une valeur de consigne du signal Lambda ou une valeur de consigne d'une variation du signal Lambda. Cette valeur est comparée au coefficient Lambda mesuré dans les gaz d'échappement. En fonction de l'écart entre la valeur de consigne et la valeur réelle, on fournit un signal de commande à un élément d'actionnement pour influencer la concentration en oxygène dans les gaz d'échappement. Comme éléments d'actionnement, on peut par exemple utiliser un clapet de recyclage des gaz d'échappement, un volet d'étranglement ou autres organes de ce type. Le document DE 101 08 720 Al décrit également un procédé de commande d'un moteur à combustion interne dont la zone des gaz d'échappement ou système des gaz d'échappement est équipée d'un filtre à particules que l'on régénère régulièrement. A partir d'un paramètre de fonctionnement du moteur à combustion interne et/ou du filtre à particules, on définit une grandeur caractéristique qui repré- sente une mesure de l'intensité de la réaction exothermique qui se produit dans le filtre à particules. Si la grandeur caractéristique de l'intensité dépasse une valeur de seuil, on prend des mesures pour réduire la concentration en oxygène contenue dans les gaz d'échappement pour réduire la vitesse de combustion des particules. Le document DE 199 06 287 Al décrit un autre procédé de commande d'un moteur à combustion interne dont le système des gaz d'échappement est équipé d'un filtre à particules. L'élévation de température au démarrage de la régénération du filtre à particules se fait à l'aide d'un agent réactif que l'on introduit dans la zone des gaz d'échappement du moteur à combustion interne en amont du filtre à particules. Comme agent réactif, on utilise du carburant qui réagit dans la zone des gaz d'échappement par une réaction exothermique par exemple sur la surface à effet catalytique d'un catalyseur. On introduit le carburant en déréglant le point d'injection du carburant de façon à avoir une combustion incomplète du carburant afin que celui-ci arrive dans la zone des gaz d'échappement. L'introduction de carburant dans la zone des gaz d'échappement du moteur à combustion interne peut se faire comme cela est décrit dans le document DE 10 2004 033 414 Al en variante ou en plus par le réglage de l'instant d'injection du carburant avec au moins une post-injection de carburant. Il est en outre prévu au moins une première et au moins une seconde post-injection de carburant. La première post-injection est une post-injection de carburant accolée à l'injection principale et pour laquelle le carburant injecté ne brûle que partiellement de sorte que la quantité imbrûlée arrive dans la zone des gaz d'échappement. La seconde post-injection est une post-injection tardive de carburant qui ne brûle plus et qui arrive pratiquement tel quel dans la zone des gaz d'échappement. L'état de charge d'un filtre à particules peut se déterminer par exemple selon le document DE 199 06 287 Al en déterminant la différence de pression à la sortie du filtre à particules. Le document DE 100 62 270 Al décrit un procédé de régénération d'un filtre à particules installé dans la zone des gaz d'échappement ou système de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne. Selon ce procédé, on régénère le filtre à particules lorsque le moteur à combustion interne est arrêté. Le procédé prévoit de chauffer électriquement le filtre à particules pour atteindre la température nécessaire à la régénération. Comme le procédé connu est exécuté lorsque le moteur à combustion interne est coupé, il n'est pas nécessaire de prévoir des interventions à l'intérieur du moteur pour augmenter la température des gaz d'échappement ou pour y introduire un agent réactif dans la zone des gaz d'échappement ou encore des dispositifs séparés pour y introduire l'agent réactif. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un procédé de gestion d'un moteur à combustion interne dont la zone des gaz d'échappement est équipée d'un filtre à particules. L'invention a également pour but de développer un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, de façon à éviter la surchauffe du filtre à particules une fois le moteur à combustion interne arrêté. Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne un procédé de gestion d'un moteur à combustion interne dont la zone des gaz d'échappement est équipée d'un filtre à particules qui se charge cycliquement de particules et que l'on régénère thermiquement. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que lorsqu'on coupe le moteur à combustion interne, on vérifie si une réaction exothermique se produit dans le filtre à particules, et si une réaction exothermique se produit, on ferme un volet qui coupe la traversée de l'écoulement à travers le filtre à particules. Le procédé selon l'invention présente l'avantage de pouvoir couper sans risque le moteur à combustion interne et sans surchauffe consécutive du filtre à particules. La fermeture du volet coupe tout écoulement dans le filtre à particules et ainsi un éventuel apport en oxygène qui pourrait relancer la réaction exothermique qui se produit dans le filtre à particules et aboutir à une surchauffe du filtre à particules. Un développement prévoit de détecter la réaction exothermique dans le filtre à particules si celui-ci est en régénération. Une variante ou un développement supplémentaire prévoit de vérifier si au moins une mesure de la température dans la zone des gaz d'échappement, dans le filtre à particules et/ou en amont de celui-ci et/ou en aval de celui-ci, dépasse une valeur seuil de température. Un développement prévoit d'ouvrir de nouveau le volet si la mesure de la température dans la zone des gaz d'échappement passe en dessous d'une valeur seuil. Cette valeur seuil de température peut s'écarter de la valeur de seuil de température dont le dépassement vers le haut produit la fermeture du volet. Un développement supplémentaire ou en variante prévoit d'ouvrir de nouveau le volet à l'issue d'une certaine durée de fermeture du volet. Un autre développement prévoit qu'après la fermeture du volet, on termine la poursuite de fonctionnement de l'appareil de commande en coupant son alimentation en énergie. Le maintien de l'alimentation en énergie de l'appareil de commande, qui est nécessaire après l'arrêt du moteur à combustion interne pour exécuter le procédé de l'invention, sera ainsi achevé. Le dispositif selon l'invention pour la mise en oeuvre du procédé concerne tout d'abord un appareil de commande conçu spécia- lement et comportant des moyens pour exécuter le procédé. Comme volet on peut utiliser le volet d'étranglement installé dans la zone d'admission du moteur à combustion interne. L'appareil de commande comporte de préférence une mémoire électrique dans laquelle sont enregistrées les étapes du procédé sous la forme d'un programme d'appareil de commande. L'appareil de commande selon l'invention prévoit d'exécu- ter toutes les étapes du procédé de l'invention lorsque le programme est exécuté dans un appareil de commande. Le produit programme de l'appareil de commande selon l'invention avec un code programme enregistré sur un support lisible par une machine permet d'exécuter le procédé de l'invention lorsque le programme se déroule dans l'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 le dessin annexé dans lequel : - la figure unique montre l'environnement technique dans lequel s'exécute le procédé selon l'invention avec un ordinogramme. Description détaillée d'un mode de réalisation La figure montre un moteur à combustion interne 10 dont la zone d'admission 11 est équipée d'un volet 12 et dont la zone d'échappement 13 est équipée d'un filtre à particules 14. La zone des gaz d'échappement 13 est traversée par une veine de gaz d'échappement (ms_Abg). Dans la zone des gaz d'échappement 13, on a la température (te). Un interrupteur de fonctionnement 20 du moteur à combustion interne fournit à l'appareil de commande 21 un signal de commutation 22. L'appareil de commande 21 fournit un signal (Dr) au volet 12. L'appareil de commande 21 comporte un commutateur d'alimentation en énergie électrique de l'appareil de commande 23 qui branche ou coupe l'alimentation en énergie de l'appareil de commande 21. Le procédé selon l'invention sera décrit ci-après de manière plus détaillée à l'aide de l'ordinogramme de l'appareil de commande 21. Par une première interrogation 30, on vérifie si le moteur à combustion interne 10 est arrêté. La vérification se fait à l'aide du signal de commutation 22 que le commutateur de fonctionnement 20 du moteur à combustion interne fournit. Le commutateur de fonctionnement 20 du moteur à combustion interne est de façon générale un commutateur ou interrupteur que l'on actionne mécaniquement ou électroniquement à l'aide de la clef de contact pour mettre en marche ou arrêté le moteur à combustion interne 10. Si la première interrogation 30 permet de constater que le moteur à combustion interne doit être arrêté, alors par une seconde interrogation 31, on vérifie si une réaction exothermique se produit dans le filtre à particules 14. Une telle réaction exothermique se produit si le filtre à particules 14 se régénère. Lors de la régénération du filtre à particules 14, on brûle les particules 14 qui se sont accumulées pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne 10. La combustion se fait par une oxydation des particules avec l'oxygène contenu dans la veine des gaz d'échappement (ms_Abg). Pour démarrer la régénération, il faut une température élevée dans la veine des gaz d'échappement (ms_Abg) en amont du filtre à particules 14. Sans autre conditionnement des particules de gaz d'échappement cette température élevée se situe à environ 550°C. Après le démarrage de la régénération du filtre à particules 14, la déperdition calorifique engendrée par la veine des gaz d'échappement (ms_Abg) et le rayonnement thermique ainsi que la convexion peuvent nécessiter la poursuite du chauffage du filtre à particules 14 malgré la réaction exothermique qui se déroule. Des moyens pour assurer la régénération sont décrits dans l'état de la technique rappelé dans le préambule. Pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne 10, grâce à son fonctionnement prédéfini de manière ciblée notamment en réglant le coefficient Lambda des gaz d'échappement et la température de la veine des gaz d'échappement (ms_Abg) en amont du filtre à particules 14, on peut influencer la régénération du filtre à particules 14 pour éviter toute surchauffe par un excédant d'oxygène. Après l'arrêt du moteur à combustion interne, on peut néanmoins se trouver dans des cas où la concentration en oxygène peut augmenter dans le filtre à particules 14. On commande de façon générale la combustion dans le moteur à combustion interne à l'aide des soupapes non représentées sur la figure. Après l'arrêt du moteur à combustion interne 10, les sou-papes, dans un ou plusieurs cylindres du moteur, peuvent se trouver en position de chevauchement de sorte qu'une soupape d'admission et une soupape d'échappement sont ouvertes en même temps. Dans la mesure où simultanément le volet 12 qui, dans l'exemple de réalisation présenté est le volet d'étranglement installé dans la zone d'admission 11 du moteur à combustion interne 10, est ouvert, il y aura un passage ouvert en permanence entre la zone d'admission 11 et l'extrémité arrière de la zone des gaz d'échappement 13. Cela peut se traduire par un courant d'air 15 dans le filtre à particules 14. Ce courant 15 dans le filtre à particules 14 est favorisé par le filtre à particules 14 chauffé. On peut ainsi avoir un effet de cheminée qui aspire notamment l'air ambiant de l'extrémité de la zone des gaz d'échappement 13. Du fait de la forte teneur en oxygène et de la circulation d'air 15 relativement réduite, la réaction thermique (réaction d'oxydation) des particules accumulées peut atteindre un niveau qui n'exclut pas un endommagement thermique du filtre à particules 14. Si dans la seconde interrogation 31, on constate qu'une réaction exothermique se produit dans le filtre à particules 14, alors selon un premier bloc fonctionnel 32, on ferme le volet 12. La fermeture du volet 12 évite le passage 15 à travers le filtre à particules 14. En principe, le volet 12 pourrait être installé dans la zone des gaz d'échappement 13 en aval ou en amont du filtre à particules 14. Dans la mesure où un tel volet de gaz d'échappement existe, ce volet 12 pourra être fermé. Dans l'exemple de réalisation présenté, on suppose que le volet 12 est le volet d'étranglement installé dans la zone d'admission 11 du moteur à combustion interne 10. Le premier bloc fonctionnel 32 assure la fourniture du signal de volet (Dr) qui ferme le volet 12. On aura une réaction exothermique dans le filtre à particules 14 par exemple lors de sa régénération. Dans ce cas, avec la seconde interrogation 31, on vérifie si une telle régénération est en cours ou si une telle régénération vient juste d'être terminée de sorte qu'il peut y avoir une réaction exothermique dans le filtre à particules 14. En plus ou en variante, on peut vérifier par la troisième interrogation 32 et comparer une mesure de la température (te) à une valeur de seuil de température (te_Lim 1). La mesure de la température (te) peut être une mesure de la température dans le filtre à particules 14 et/ou en amont du filtre à particules 14 et/ou en aval du filtre à particules 14. De manière préférentielle, la mesure de la température (te) se calcule à partir des paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne 10 et/ou du filtre à particules 14 et/ou des grandeurs caractéristiques de la veine des gaz d'échappement (ms_Abg). Dans la mesure où l'on a constaté dans la première et/ou la seconde interrogation 31, 32 qu'il y a une réaction exothermique dans le filtre à particules, le premier bloc fonctionnel 33 demande la fermeture du volet 12. Par cette mesure, on évite le courant d'air 15 dans le filtre à particules 14 et ainsi un apport possible d'oxygène. En principe, le procédé selon l'invention peut alors être considéré comme terminé. Ensuite de façon préférentielle, un second bloc fonctionnel 34 détermine l'ouverture d'un commutateur d'alimentation en énergie 24 de l'appareil de commande ce qui termine la poursuite de fonctionnement de l'appareil de commande. Un autre développement prévoit d'ouvrir de nouveau le volet 12 selon la consigne fournie par un troisième bloc fonctionnel 35. Cette ouverture peut se faire par exemple si la mesure de la température (te) passe en dessous d'une valeur seuil de température (te_Lim2). La comparaison de la température (te) et de la valeur seuil de température (te_Lim2) se fait dans la quatrième interrogation 36. La valeur seuil de température (te_Lim2) peut être différente de l'autre valeur seuil de température (te_Lim1) au-dessus de laquelle on ferme le volet 12. En variante ou en plus, selon la cinquième interrogation 37, on peut vérifier si une durée (ti_Lim) s'est écoulée, durée pendant laquelle le volet 12 était fermé. Si la durée (ti) dépasse la durée (ti_Lim), on ouvre de nouveau le volet 12.5 REVENDICATIONS 1 °) Procédé de gestion d'un moteur à combustion interne (10) dont le système des gaz d'échappement (13) est équipé d'un filtre à particules (14) qui se charge cycliquement de particules et qui se régénère par voie thermique, caractérisé en ce que lorsqu'on coupe le moteur à combustion interne (10), on vérifie si une réaction exothermique se produit dans le filtre à particules (14), et si une réaction exothermique se produit, on ferme un volet (12) qui coupe la traversée de l'écoulement (15) à travers le filtre à particules (14). 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé ce qu' on détecte une réaction exothermique dans le filtre (14) si le filtre à particules (14) est en régénération. 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détecte une réaction exothermique d'un filtre à particules (14) en vérifiant si une mesure de la température (te) dans la zone des gaz d'échappement (13) dépasse une valeur de seuil de température (te_Lim 1) . 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on ouvre de nouveau le volet (12) si la mesure de la température (te) dans la zone des gaz d'échappement (13) passe en dessous d'une valeur de seuil de température (te_Lim2). 5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on ouvre de nouveau le volet (12) lorsque après la fermeture du volet (12), une durée (ti_Lim) s'est écoulée. 5 156°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' après la fermeture du volet (12), on termine la poursuite de fonctionnement de l'appareil de commande. 7°) Dispositif de gestion d'un moteur à combustion interne (10), caractérisé en ce qu' il comporte un appareil de commande (20) pour exécuter le procédé selon les revendications 1 à 6. 10 8°) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le volet (12) est un volet d'étranglement installé dans la zone d'admission (11) du moteur à combustion interne (10). 9°) Programme pour un appareil de commande qui exécute toutes les étapes d'un procédé selon les revendications 1 à 6 lorsque le programme se déroule dans un appareil de commande (12). 20 10°) Produit programme d'appareil de commande comportant un code programme enregistré sur un support lisible par une machine pour exécuter le procédé selon les revendications 1 à 6 lorsque le programme est exécuté dans un appareil de commande (12). 25