Brevet FR2956988A1 — publié le 20110909

DISPOSITIF DE FILTRATION, FILTRE A PARTICULES POUR CE DISPOSITIF, VEHICULE EQUIPE DE CE FILTRE, PROCEDE DE DIAGNOSTIC EMBARQUE DU VIEILLISSEMENT DU FILTRE, SUPPORT D'ENREGISTREMENT POUR CE PROCEDE [0001 L'invention concerne un dispositif de filtration des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, un filtre à particules catalysé pour ce dispositif, et un véhicule équipé de ce filtre. L'invention concerne également un procédé de diagnostic du vieillissement du filtre à particules et un support d'enregistrement pour la mise en oeuvre de ce procédé. [0002 Des dispositifs connus de filtration de moteur à combustion interne comporte un filtre à particules catalysé, apte à filtrer des particules de diamètre supérieur ou égal à 23 nm dans les gaz d'échappement et à convertir le monoxyde de carbone (CO), les hydrocarbures imbrûlés (HC) ou les oxydes d'azote (NOx) en dioxyde de carbone (CO2), eau (H2O) ou azote (N2). [0003] Par exemple, un tel dispositif est connu de la demande de brevet US7572416. [0004 Typiquement, le filtre à particules catalysé est placé en sortie d'un catalyseur trois voies dans le cas d'un moteur à essence. Il est utilisé pour filtrer les particules de suies contenues dans les gaz d'échappement et pour achever la conversion des éléments polluants non traités par le catalyseur trois voies en éléments non polluants. [0005] Par « éléments polluants », on désigne le monoxyde de carbone, les hydrocarbures imbrûlés ou les oxydes d'azote. Par éléments « non polluants », on désigne le dioxyde de carbone, l'eau ou l'azote. Par « filtre catalysé », on désigne l'ensemble des filtres formés d'un substrat imprégné d'une phase active permettant de catalyser la conversion chimique des éléments polluants en éléments non polluants. [0006] Par « filtre à particules », on désigne l'ensemble des filtres capables de filtrer des particules de diamètre supérieur ou égal à 23 nm. Un « filtre à particules catalysé » est donc un filtre combinant les fonctions de catalyseur et de filtre à particules. Par « phase active », on désigne le catalyseur accélérant les réactions d'oxydation et de réduction intervenant dans la conversion des éléments polluants en éléments non polluants. La phase active est également connue sous le terme anglais de « washcoat ». Celle-ci est généralement constituée entre autres de métaux précieux (Platine, Palladium ou Rhodium) mais aussi d'autres éléments pour certains comme des terres rares (Cérium, Zirconium par exemple) utilisés pour leur capacité de stockage de l'oxygène (désignée par l'accronyme anglais « OSC » pour « Oxygen Storage Capacity »). [000n Au fur et à mesure de son utilisation, la phase active se dégrade, c'est-à-dire que la conversion des éléments polluants en éléments non polluants est de plus en plus inefficace. On dit alors que le filtre à particules catalysé vieillit. Un véhicule équipé d'un tel filtre à particules catalysé devient donc de plus en plus polluant au fur et à mesure que le filtre vieillit. Il est donc souhaitable de diagnostiquer le vieillissement du filtre à particules catalysé pour pouvoir avertir le conducteur en cas de pollution excessive. Il est, d'ailleurs, d'autant plus souhaitable de diagnostiquer l'efficacité du dispositif que la réglementation sur les émissions impose aux constructeurs automobiles d'avertir le conducteur lorsque le système de dépollution est déficient i.e. lorsque les émissions CO, HC, NOx voire à l'avenir particules dépassent un certain seuil appelé « seuil gros pollueurs » ou « seuil EOBD ». Comme dans le cas présent du filtre à particules catalysé, ce dernier participe non seulement à éliminer les particules mais aussi à éliminer les polluants gazeux réglementés (CO, HC, NOx), il devient intéressant voire indispensable de vérifier qu'il fonctionne correctement. [000si L'invention vise à satisfaire ce souhait. Elle a donc pour objet un dispositif de filtration d'un moteur à combustion interne dans lequel : - le dispositif comporte un module embarqué de diagnostic du vieillissement du filtre à particules catalysé à partir de la quantité d'oxygène en entrée et en sortie du filtre à particules catalysé, ce module étant apte à déclencher un avertissement à l'utilisateur si un seuil prédéterminé dit « gros pollueur » est franchi, et - le filtre à particules catalysé est imprégné d'un matériau OSC dont la capacité à stocker de l'oxygène décroît corrélativement au vieillissement du filtre à particules catalysé, la quantité initiale de ce matériau étant suffisante pour stocker au moins 50mg d'oxygène par litre de filtre à particules au moment où l'avertissement est déclenché. [0009] Avec le dispositif décrit ci-dessus, il est possible de diagnostiquer le vieillissement du filtre à particules catalysé en mesurant la quantité d'oxygène présente en entrée et en sortie du filtre à particules catalysé. En effet, à l'instar du diagnostic du catalyseur trois-voies, le vieillissement du matériau OSC est corrélé au vieillissement de la phase active du filtre. Or, contrairement au vieillissement de la phase active et notamment celui des métaux précieux, le vieillissement du matériau OSC est facilement mesurable à partir des quantités d'oxygène en entrée et en sortie du filtre à particules catalysé. Plus précisément, plus le matériau OSC est vieux, plus sa capacité à stocker de l'oxygène décroît. Ici, la quantité initiale de matériau OSC est suffisante pour que le vieillissement de ce matériau reste facilement mesurable jusqu'à ce que le seuil « gros pollueur » soit franchi, ce qui n'est pas le cas des filtres à particules catalysés autre que celui décrit ici. En effet, la quantité de matériau OSC qui est intégrée dans les parois du filtre est limitée par leur porosité et ne permet pas de diagnostiquer l'efficacité du filtre en conversion des polluants. Le dispositif proposé ici comme nous le verrons par la suite est, quant à lui, capable d'accueillir suffisamment de matériau OSC pour assurer un diagnostic efficace de la conversion des polluants par le filtre. [0010 Les modes de réalisation de ce dispositif peuvent comporter la caractéristique suivante: . le dispositif comporte : - un catalyseur trois voies apte à convertir le monoxyde de carbone, les hydrocarbures imbrûlés et les oxydes d'azote en provenance du moteur en dioxyde de carbone, eau et azote, placé en entrée ou en sortie du filtre à particules catalysé et, - le module de diagnostic apte à diagnostiquer le vieillissement de l'ensemble formé par le catalyseur trois voies et le filtre à particules catalysé, et dans le cas où le seuil « gros pollueur » est franchi, à évaluer l'élément parmi le filtre à particules catalysé et le catalyseur trois voies qui est le plus affecté par le vieillissement et en réponse à commander le moteur pour modifier la composition des gaz d'échappement et compenser le vieillissement de l'élément le plus affecté. [0011] Les modes de réalisation du dispositif ci-dessus présente en outre l'avantage suivant : - le dispositif permet un diagnostic embarqué à la fois de l'ensemble du système de dépollution formé par le catalyseur trois voies et le filtre à particules catalysé, du catalyseur trois voies seul, et du filtre à particules catalysé seul. Ainsi, l'utilisateur, lorsqu'il reçoit l'avertissement lui signalant le franchissement du seuil « gros pollueur », sait immédiatement lequel du catalyseur trois voies ou du filtre à particules catalysé est à changer. De plus, en attendant le remplacement de l'élément le plus affecté, la pollution est limitée en commandant le moteur afin de modifier la composition des gaz d'échappement. [0012] L'invention a également pour objet un filtre à particules catalysé pour un dispositif conforme au dispositif présenté ci-dessus, ce filtre étant apte à filtrer des particules de diamètre supérieur ou égal à 23 nm dans les gaz d'échappement du moteur et à convertir le monoxyde de carbone, les hydrocarbures imbrûlés ou les oxydes d'azote en dioxyde de carbone, eau ou azote, ce filtre à particules catalysé étant imprégné d'un matériau OSC dont la capacité à stocker de l'oxygène décroît corrélativement au vieillissement de la phase active du filtre, la quantité initiale de ce matériau étant suffisante pour stocker au moins 50mg d'oxygène par litre de filtre à particules au moment où l'avertissement est déclenché. [0013] Grâce au filtre à particules catalysé ci-dessus, il est possible de réaliser le diagnostic de vieillissement du filtre car la quantité initiale de matériau OSC présente dans le filtre est suffisamment importante pour que le vieillissement du matériau OSC reste facilement mesurable à partir des quantités d'oxygène en entrée et en sortie du filtre, au moins jusqu'à ce que le seuil « gros pollueur » soit atteint. [0014] Les modes de réalisation de ce filtre peuvent comporter les caractéristiques suivantes : . le filtre comporte un même substrat apte à filtrer les particules de diamètre supérieur ou égal à 23 nm en provenance des gaz d'échappement du moteur, ce substrat comprenant: - une première zone de diagnostic imprégnée du matériau OSC où la concentration massique en matériau OSC dans cette zone est supérieure ou égale à 2%, et - une seconde zone de filtration imprégnée d'une phase catalytique apte à convertir le monoxyde de carbone, les hydrocarbures imbrûlés ou les oxydes d'azote en provenance du moteur en dioxyde de carbone, eau ou azote. . le matériau OSC de la zone de diagnostic comprend du Cérium et du Zirconium, de concentration massique, respectivement, supérieure à 2% et 3% et, de préférence, supérieure à 3% et 4%. . la zone de diagnostic s'étend sur une profondeur de 2,5 à 5 cm dans le sens de la longueur du substrat. [0015] Les modes de réalisation du dispositif ci-dessus présentent en outre les avantages suivants : - les zones de diagnostic et de filtration sont placées sur le même substrat ce qui permet de limiter l'encombrement et le coût pièce. - la concentration massique garantit que lors du franchissement du seuil « gros pollueur », la capacité de stockage en oxygène du filtre à particules catalysé sera supérieure ou égal à 50mg d'oxygène par litre de filtre à particules et que l'on pourra alors effectuer un diagnostic fiable du vieillissement. - une zone de diagnostic s'étendant idéalement sur 2.5 à 5cm garantit que la quantité de matériau OSC imprégné est suffisante pour réaliser le diagnostic embarqué tout en évitant une surface de bouchage trop importante des pores des parois internes du substrat qui diminuerait la qualité de la filtration. [0016] L'invention a également pour objet un véhicule automobile équipé du filtre à particules catalysé ci-dessus. [0017] L'invention a également pour objet un procédé de diagnostic embarqué de vieillissement d'un filtre à particules catalysé dans lequel le procédé comporte : - l'imprégnation des parois internes du filtre à particules catalysé avec un matériau OSC dont la capacité à stocker l'oxygène décroît corrélativement au vieillissement du filtre à particules catalysé, la quantité initiale de matériau OSC étant suffisante pour être encore capable de stocker au moins 50mg d'oxygène par litre de filtre à particules lorsqu' un avertissement est déclenché, - la filtration à l'aide du filtre à particules catalysé des particules de diamètre supérieur ou égal à 23 nm des gaz d'échappement et la conversion du monoxyde de carbone, des hydrocarbures imbrûlés ou des oxydes d'azote en dioxyde de carbone, eau ou azote, - l'acquisition de la mesure de la quantité d'oxygène contenu dans les gaz d'échappement en entrée et en sortie du filtre à particules catalysé, - le diagnostic du vieillissement du filtre à particules catalysé au cours du temps à partir des mesures acquises des quantités d'oxygène en entrée et en sortie, et dans le cas où un seuil « gros pollueur » est dépassé, le déclenchement de l'avertissement. [0018] Les modes de réalisation de ce procédé peuvent comporter les caractéristiques suivantes : . le procédé comprend : - l'acquisition de la mesure de la quantité d'oxygène contenu dans les gaz d'échappement en entrée et en sortie du catalyseur trois voies, - le diagnostic du vieillissement de l'ensemble formé par le filtre à particules catalysé et le catalyseur trois voies au cours du temps à partir des mesures acquises des quantités d'oxygène en entrée et en sortie du catalyseur trois voies et du filtre à particules catalysé, et dans le cas où le seuil « gros pollueur » est dépassé, la détermination de l'élément parmi le catalyseur trois voies et le filtre à particules catalysé le plus affecté et en réponse la commande du moteur pour modifier la composition des gaz d'échappement pour compenser le vieillissement de l'élément le plus affecté. [0019] Enfin, l'invention a également pour objet un support d'enregistrement d'informations comportant des instructions pour l'exécution du procédé de diagnostic ci-dessus, lorsque ces instructions sont exécutées par un calculateur électronique. [0020] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif (en effet une configuration avec filtre à particules seul sans catalyseur trois-voies est par exemple envisageable mais ne sera pas explicitement décrite ici) et faite en se référant aux dessins sur lesquels : - la figure 1 est une illustration schématique partielle d'un véhicule équipé d'un dispositif de filtration d'un moteur à combustion interne. - la figure 2 est une illustration schématique partielle en perspective du dispositif de filtration de la figure 1. - la figure 3 est une illustration partielle et en perspective d'un substrat d'un filtre à particules catalysé du dispositif de filtration de la figure 2. - la figure 4 est une illustration partielle et en coupe du substrat de la figure 3. - la figure 5 est un organigramme décrivant un procédé de diagnostic embarqué du vieillissement d'un filtre. [0021] Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. [0022] Dans la suite de cette description, les caractéristiques et fonctions bien connues de l'homme du métier ne sont pas décrites en détail. [0023] La figure 1 représente un véhicule 2 tel qu'un véhicule automobile. Par exemple, le véhicule 2 est une voiture. Ce véhicule 2 est équipé d'un moteur 4 à combustion interne propre à entraîner en rotation des roues motrices 6 et 7. Lors de son fonctionnement, le moteur 4 rejette des gaz d'échappement qui avant d'être expulser à l'extérieur du véhicule sont filtrés par un dispositif de filtration 8. Le dispositif 8 comprend successivement un catalyseur trois voies 10 et un filtre à particules catalysé 12, placés l'un derrière l'autre dans la ligne d'échappement. Ainsi, les gaz d'échappement traversent le catalyseur 10 et sont ensuite filtrés par le filtre 12. Le sens de circulation des gaz d'échappement dans la tubulure 14 est symbolisé par des flèches en gras sur la figure 1. [0024] Le catalyseur 10 réalise une première conversion des éléments polluants en éléments non polluants. Il est situé à l'intérieur d'une tubulure 14 et face à l'entrée de cette tubulure 14. [0025] Par « entrée de la tubulure » on désigne une ouverture de la tubulure 14 à travers laquelle pénètrent les gaz d'échappement depuis le moteur 4. Par « sortie de la tubulure » on désigne une ouverture de la tubulure 14 à travers laquelle les gaz sont expulsés vers l'extérieur du véhicule 2. [0026] Plus précisément, le catalyseur 10 provoque les réactions principales suivantes sachant qu'il en existe bien d'autres : - Une réduction par le monoxyde de carbone (par exemple) des oxydes d'azote en azote et en dioxyde de carbone : NO+COù1/2N2+CO2 - Une oxydation du monoxyde de carbone en dioxyde de carbone : 2CO + 02 ù* 2CO2 - Une oxydation des hydrocarbures imbrulés (HC) en dioxyde de carbone et en eau : 4CXHy + (4x+y)O2 -* 4xCO2 + 2yH2O [0027] Ici, le catalyseur 10 ne filtre pas ou très mal les particules de suies. En particulier, il n'est pas capable de retenir des particules de suie dont le diamètre est égal à 23nm. [0028] Le filtre 12 filtre les particules de suie contenues dans les gaz et réalise la conversion des éléments polluants résiduels. Par « éléments polluants résiduels », on désigne les éléments polluants n'ayant pas été convertis par le catalyseur 10. Le filtre 12 est placé face à la sortie de la tubulure 14. Il comporte un substrat 16 apte à filtrer les particules de diamètre supérieur ou égal à 23nm. Ce même substrat est divisé en deux zones : - Une zone de diagnostic 18 imprégnée en surface d'un matériau OSC, et - Une zone de filtration 20 imprégnée d'une phase active à l'intérieur même des parois, phase active du type de celle rencontrée dans les catalyseurs trois voies de l'état de l'art, permettant la conversion des éléments polluants résiduels en éléments non polluants. [0029] Les zones 18 et 20 s'étendent sur toute la section transversale du substrat 16. [0030] A titre d'illustration, les zones 18 et 20 sont situées l'une derrière l'autre mais ce n'est pas une obligation (d'autres variantes sont possibles). Par exemple, ici, les zones 18 et 20 forment respectivement l'entrée et la sortie du filtre 12. [0031] Le matériau OSC est un matériau capable de stocker de l'oxygène, et en alternance, de le restituer lorsque les conditions du milieu dans lequel est présent le matériau sont oxydantes ou réductrices. Ce matériau permet aux réactions d'oxydation et de réduction intervenant dans la conversion des éléments polluants en éléments non polluant de s'effectuer à la stoechiométrie c'est-à-die à l'équilibre entre les espèces oxydantes et réductrices. En effet, il compense l'écart à la stoechiométrie en stockant l'excès d'oxygène quand ce dernier se trouve en excès dans les gaz d'échappement et en le restituant au milieu quand il vient à manquer dans ces mêmes gaz d'échappement. La réaction réversible de stockage d'oxygène est la suivante : Ce203 + 1/2 02 C-> 2CeO2 Ici, le matériau OSC est formé d'oxydes de Cérium et de Zirconium. On parle aussi d'oxydes mixtes cérine-zircone. [0032] Plus précisément ici, la zone de diagnostique 18 est imprégnée d'une couche contenant les oxydes mixtes de Cérium et Zirconium avec un liant qui peut être de l'Alumine. Une faible quantité de Rhodium est ajoutée dans le but de catalyser la dissociation de l'oxygène en ions 02-, ce qui favorise significativement son stockage. La quantité initiale de matériau déposé doit être suffisante pour garantir au minimum une capacité de stockage de 50mg et de préférence de 100mg d'oxygène par litre de filtre lors du franchissement d'un seuil « gros pollueur » prédéterminé. [0033] Par « seuil gros pollueur », on désigne un seuil d'émission de gaz d'échappement au delà duquel la quantité d'éléments polluants rejetés par le véhicule 2 est considérée comme trop élevée. Par exemple, la norme euro 5 fixe le « seuil gros pollueur » pour les véhicules à moteur diesel à : • 1900 mg/km en monoxyde de carbone (CO), • 320 mg/km en NMHC (hydrocarbures non méthaniques), • 540 mg/km en oxydes d'azote (NOx) et • 50 mg/km de particules [0034] La norme euro 5 fixe également le « seuil gros pollueur » pour les véhicules à moteur essence, ou fonctionnant au gaz naturel ou au GPL à : • 1900 mg/km en monoxyde de carbone, • 250 mg/km en NMHC, • 300 mg/km en NOx et • 50 mg/km de particules. [0035] Par exemple, pour que la quantité initiale de matériau OSC soit suffisante, la concentration massique initiale en matériau OSC dans cette zone 18 doit être 25 supérieure ou égale à 2%. [0036] Par « concentration massique », on désigne la masse du matériau que l'on souhaite étudier par rapport à la masse totale de la zone du substrat après imprégnation. Par exemple, pour mesurer les concentrations massiques, les matériaux OSC sont pesés après broyage du substrat 16 imprégné et séparation des différents éléments chimiques. [0037] Dans le cas où le matériau OSC est formé d'oxydes de Cérium et de Zirconium, les concentrations massiques initiales en Cérium et Zirconium sont, respectivement, supérieures à 2% et 3% et, de préférence, supérieures à 3% et à 4%. A l'inverse, une concentration massique initiale de 1.6% de Cérium et de 2.8% de Zirconium dans la zone 18 est insuffisante pour réaliser efficacement le diagnostic du vieillissement du filtre 12. Idéalement, la zone de diagnostic 18 s'étend dans le substrat 16 sur une profondeur de 2.5 à 5cm dans le sens de la longueur du substrat 16. De cette manière, la quantité de matériau OSC imprégné garantit que l'on peut encore facilement mesurer la quantité d'oxygène en entrée et en sortie du filtre 12 et donc mesurer de façon fiable le vieillissement du filtre 12, jusqu'à ce que le seuil « gros pollueur » soit atteint. De plus, cette profondeur d'imprégnation en matériau OSC permet de conserver une aptitude à filtrer les particules de suie sans augmenter substantiellement le volume du substrat 16. En effet, dans la zone de diagnostic 18, l'imprégnation du matériau OSC est réalisée à l'instar de celle d'un catalyseur trois- voies i.e. sur la surface des parois du filtre de cette zone 18 et non dans les parois du filtre comme pour la zone 20 de filtration. [0038] Cette imprégnation du matériau OSC est réalisée de la sorte dans la zone de diagnostic 18 pour pouvoir mettre une quantité suffisante de matériau OSC et ainsi diagnostiquer de manière pertinente l'état de vieillissement de la phase active du filtre. Mais le matériau OSC qui constitue une couche sur les parois de la zone 18 empêche certes les particules de traverser les parois à cet endroit mais aussi les gaz d'échappement. C'est pour cette raison que le volume « utile » qui doit assurer la fonction de filtration dépend avant tout de la zone 20 de filtration dont la phase active se trouve dans les parois. Ainsi, les parois de cette zone 20 de filtration empêchent les particules de traverser tout en laissant passer les gaz d'échappement, ce qui n'engendre qu'une contre-pression limitée. Dans le cas où une zone de diagnostique de 2,5 à 5cm ne suffirait pas (problématique de mise au point du diagnostic embarqué), il est toujours possible de l'agrandir avec des conséquences sur le volume globale du média filtrant. [0039] Le dispositif 8 comporte aussi, trois sondes à oxygène 22, 24 et 26 placées, respectivement, en entrée de la tubulure 14, entre le catalyseur 10 et le filtre 12 et en sortie de la tubulure 14. Ainsi, elles mesurent la quantité d'oxygène dans les gaz d'échappement en entrée du catalyseur 10, et en entrée et en sortie du filtre 12. Les trois sondes 22, 24, et 26 sont reliées à une unité de calcul 28. L'unité de calcul 28 est apte à diagnostiquer le vieillissement de l'ensemble formé par le catalyseur 10 et le filtre 12, et dans le cas où un seuil « gros pollueur » est franchi, à évaluer l'élément parmi le filtre 12 et le catalyseur 10 qui est le plus affecté par le vieillissement. L'unité 28 est également apte à commander le moteur 4 pour modifier la composition des gaz d'échappement de manière à compenser le vieillissement de l'élément le plus affecté dans la mesure du possible. [0040] Typiquement, l'unité 28 est réalisée à partir d'au moins un calculateur électronique programmable apte à exécuter des instructions enregistrées sur un support d'enregistrement d'informations. A cet effet, l'unité 28 est connectée à une mémoire 30 où sont stockées des instructions pour l'exécution du procédé de diagnostic de la figure 5. [0041] La figure 2 représente plus en détail la tubulure 14. Sur cette figure la position des sondes 22, 24 et 26 est plus clairement visible. [0042] Les figures 3 et 4 représentent, plus en détail le substrat 16 du filtre 12. Le substrat 16 présente une porosité suffisamment petite pour filtrer des particules de diamètre égal à 23nm. Par exemple, le diamètre moyen des pores du substrat 16 est compris entre 9 et 20 microns. Ici, le substrat 16 est réalisé en Cordiérite. La structure du substrat 16 est formée d'un ensemble de canaux borgnes 32 possédant chacun une extrémité « débouchante » 33 et une extrémité « non débouchante » 34. Ces canaux s'étendent tous entre une face d'entrée 35 tournée vers le catalyseur 10 et une face de sortie 37 tournée vers la sortie de la tubulure 14. Les tubes 32 sont juxtaposés parallèlement les uns aux autres de manière à ce que environ la moitié des extrémités 33 débouchent dans la face d'entrée 35 et l'autre moitié dans la face de sortie 37. Chaque canal 32 dont l'extrémité 33 débouche dans la face 35 est « fluidiquement » raccordé à au moins un canal 32 dont l'extrémité 33 débouche dans la face de sortie 37 de manière à former des méandres. Plus précisément, les canaux 32 juxtaposés sont séparés les uns des autres par des parois internes 38 poreuses. [0043] Les gaz d'échappement pénètrent dans le filtre 12 par les extrémités 33 de la face 35. Ensuite, les gaz progressent dans les canaux 32. Les canaux 32 étant non débouchants, les gaz traversent les parois internes poreuses 38 dans lesquelles est déposée la phase active, ce qui entraîne la conversion des éléments polluants en éléments non polluants. Les gaz pénètrent alors dans des canaux 32 adjacents dont les extrémités débouchent dans la face de sortie 37. Les gaz sortent du filtre 12 par la face 37. [0044] Le fonctionnement du dispositif 8 va maintenant être décrit en regard du procédé de la figure 5. [0045] Au cours du temps la capacité de stockage en oxygène du matériau OSC se dégrade. En début de vie, cette capacité de stockage est importante, le matériau OSC jouant alors pleinement son rôle de tampon. Autrement dit, il compense les fluctuations de la quantité d'oxygène en entrée du filtre 12. Lorsque la quantité d'oxygène en entrée est en excès par rapport au rapport stoechiométrique pour convertir les éléments polluants en éléments non polluants, le matériau OSC stocke de l'oxygène. Lorsque la quantité d'oxygène en entrée est en défaut par rapport au rapport stoechiométrique, le matériau OSC restitue à la phase gaz une partie de l'oxygène précédemment stocké pour ramener le mélange à la stoechiométrie. Ainsi, le rapport stoechiométrique en sortie du filtre 12, lorsque ce dernier est neuf, est sensiblement constant, les fluctuations en entrée étant lissées. A l'inverse, lorsque le matériau OSC a vieilli, sa capacité de stockage en oxygène est affaiblie, son pouvoir tampon est diminué et les fluctuations de la quantité d'oxygène en entrée ne sont plus compensées. La quantité d'oxygène mesurée par la sonde 26 en sortie du filtre 12 fluctue donc comme la quantité d'oxygène mesurée par la sonde 24. Par exemple, lorsque le filtre 12 a vieilli, les quantités d'oxygène mesurées par les sondes 24 et 26 ont toutes les deux l'allure de sinusoïdes, le gaz en entrée étant alternativement réducteur (défaut d'oxygène) et oxydant (excès d'oxygène). Ainsi, la corrélation entre les signaux mesurés par les sondes 24 et 26 augmente au fur et à mesure que le matériau OSC vieillit. Il est également concevable de réaliser des diagnostics plus intrusifs notamment en forçant la « richesse » (rapport entre les espèces réductrices et les espèces oxydantes) du mélange Air-Carburant dans la chambre de combustion du moteur 4 pour vérifier que le filtre 12 est encore actif : un passage en milieu réducteur pendant une certaine durée calibrée et intégrée à l'unité 28 permet par exemple d'appauvrir complètement le matériau OSC en oxygène. Une fois que le matériau OSC ne contient plus d'oxygène û information obtenue grâce aux sondes situées de part et d'autres du filtre 12 û l'unité 28 pilote l'injection de carburant pour modifier les conditions de richesse et repasser en mélange « pauvre » c'est-à-dire en excès d'oxygène. L'unité 28 utilise ensuite l'information fournie par la sonde 26 située en aval du filtre 12 pour estimer la quantité d'oxygène que la zone 18 de diagnostic est capable de stocker. Cette donnée est ensuite comparée à une cartographie qui relie quantité d'oxygène stockée par la zone 18 de diagnostic et efficacité résiduelle de la zone 20 de filtration. Evidemment si cette façon de diagnostiquer l'efficacité du filtre à particules est pertinente et très précise, elle est également légèrement plus coûteuse en consommation qu'un diagnostic « passif » comme décrit précédemment. [0046] Par ailleurs et comme évoqué, le vieillissement du matériau OSC est corrélé au vieillissement de la phase active du filtre 12. Par conséquent, lorsque le seuil « gros pollueur » est atteint, tel que définit dans les normes sur la pollution des véhicules, cela correspond également à une valeur particulière de la corrélation entre les signaux mesurés par les sondes 24 et 26. Cette valeur, appelée ici seuil S, est par exemple déterminée expérimentalement sur un banc de test permettant de mesurer à la fois la concentration en polluant en sortie du filtre 12 et de calculer la corrélation au même instant entre les signaux de mesures par les sondes 24 et 26. Pour que la corrélation entre ces signaux puissent être calculée de façon fiable, il faut qu'au moment où le seuil S, est atteint, le matériau OSC soit encore capable de stocker au moins 50 mg et, de préférence, au moins 100 mg d'oxygène par litre de filtre. La quantité initiale de matériau OSC permettant d'atteindre ce résultat est, par exemple, déterminée expérimentalement en procédant à des essais successifs. Ici, le seuil S, et la quantité initiale suffisante de matériau OSC sont déterminés expérimentalement de manière itérative lors d'une étape 40. [0047] Ensuite lors d'une étape 42, le substrat 16 est réalisé. Pour cela lors d'une opération 43, la partie des parois internes 38 située dans la zone de diagnostic 18 est imprégnée d'une couche du matériau OSC contenant une très faible quantité de métaux précieux, préférentiellement du Rhodium dont la teneur pourrait être inférieure à 1 g/ft3. L'imprégnation consiste à enduire les parois internes 38 d'un revêtement de faible épaisseur, par exemple, inférieur à 100 µm. L'épaisseur du revêtement, la concentration en matériau OSC et en métaux précieux du revêtement et la profondeur de la zone 18 dans le sens de la longueur du substrat 16 sont choisies pour permettre de déposer la quantité initiale suffisante de matériau OSC déterminée lors de l'étape 40. Des exemples de quantité appropriée donnée en pourcentage massique ont été fournis en regard des figures 1 à 4. [0048] Ensuite lors d'une opération 44, la partie des parois internes situées dans la zone 20 est imprégnée par de la phase active, cette phase active n'étant cette fois pas déposée sur mais dans les parois internes de la zone 20 du filtre 12. On procède dans cet ordre car l'ordre inverse conduirait à gâcher des métaux précieux. En effet, à la jonction des zones 18 et 20, une partie de ces métaux précieux se retrouveraient sous le matériau OSC de la zone 18. Or, cette couche de matériau OSC limiterait l'accès des gaz d'échappement à un grand nombre de cristallites de métaux précieux. [0049] Une fois réalisé, le filtre 12 est placé dans la tubulure 14 du véhicule 2. [0050] Lors du fonctionnement du véhicule 2, lors d'une étape 46, la quantité d'oxygène en entrée du catalyseur 10, et en entrée et en sortie du filtre 12 est mesurée à l'aide les trois sondes 22, 24, 26. [0051] Ensuite, lors d'une étape 48, l'unité de calcul 28 acquiert ces mesures et estime la corrélation des signaux en provenance des sondes 22, 24, 26. [0052] Lors d'une étape 50, l'unité de calcul 28 compare la valeur de la corrélation calculée au seuil Si. Si le seuil est franchi, lors d'une étape 52 un avertissement est envoyé à l'utilisateur par l'intermédiaire d'une interface homme machine 54, par exemple un écran ou un voyant lumineux. [0053] Lors d'une étape 52, l'unité 28 diagnostique également à partir des trois sondes 22, 24 et 26 l'élément parmi le filtre 12 et le catalyseur 10 qui est le plus affecté par le vieillissement et en informe l'utilisateur. En attendant, le changement de l'élément le plus affecté, l'unité 28 commande le moteur, lors d'une étape 56, pour modifier la composition des gaz d'échappement afin de compenser au mieux le vieillissement de l'élément le plus affecté. [0054] De nombreux autres modes de réalisation du dispositif 8 sont possibles. Par exemple, les positions du filtre 12 et du catalyseur 10 peuvent être inversées. De même, le filtre 12 et le catalyseur 10 peuvent être placés dans deux tubulures différentes. En variante, le catalyseur 10 est remplacé par un catalyseur une ou deux voies. Enfin, le catalyseur 10 peut être tout simplement supprimé et remplacé par un filtre 12 dont le volume serait adapté pour assurer à la fois la filtration des particules issues du moteur et la conversion de la totalité des polluants contenus dans les gaz d'échappement. [0055] On peut aussi supprimer la sonde 22 en entrée du catalyseur trois voies 10 et adapter l'unité de calcul 28 pour qu'elle soit apte à diagnostiquer le vieillissement du filtre à particules catalysé 12. Dans le cas où le seuil « gros pollueur » est franchi, l'unité 28 commande le moteur pour modifier la composition des gaz d'échappement pour compenser le vieillissement du filtre 12. [0056] En variante la zone de diagnostic 18 peut être placée en sortie du filtre 12 et la zone de filtration 20 en entrée, ou encore dans une zone intermédiaire du substrat 16 entourée de part et d'autre par des zones de filtration. Il est également possible de réaliser un filtre 12 où la zone de diagnostic ne couvre qu'une partie de la section transversale du substrat. On peut aussi remplacée la zone 18 par plusieurs zones formées à des endroits distincts du substrat 16. [0057] Enfin, l'utilisation d'un autre type de substrat que la cordiérite est possible. On pourra par exemple utiliser des mousses, des substrats en carbure de silicium ou encore en titane aluminium. REVENDICATIONS1. Dispositif de filtration des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne comportant un filtre à particules catalysé (12), apte à filtrer des particules de diamètre supérieur ou égal à 23 nm dans les gaz d'échappement et à convertir le monoxyde de carbone, les hydrocarbures imbrûlés ou les oxydes d'azote en dioxyde de carbone, eau ou azote, caractérisé en ce que : - le dispositif (8) comporte un module embarqué de diagnostic (28) du vieillissement du filtre à particules catalysé (12) à partir de la quantité d'oxygène en entrée et en sortie du filtre à particules catalysé (12), ce module (28) étant apte à déclencher un avertissement à l'utilisateur si un seuil prédéterminé « gros pollueur » est franchi, et - le filtre à particules catalysé (12) est imprégné d'un matériau OSC dont la capacité à stocker de l'oxygène décroît corrélativement au vieillissement du filtre à particules catalysé (12), la quantité initiale de ce matériau étant suffisante pour stocker au moins 50mg d'oxygène par litre de filtre à particules au moment où l'avertissement est déclenché. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le dispositif comporte : - un catalyseur trois voies (10) apte à convertir le monoxyde de carbone, les hydrocarbures imbrûlés et les oxydes d'azote en provenance du moteur (4) en dioxyde de carbone, eau et azote, placé en entrée ou en sortie du filtre à particules catalysé et, - le module de diagnostic (28) apte à diagnostiquer le vieillissement de l'ensemble formé par le catalyseur trois voies (10) et le filtre à particules catalysé (12), et dans le cas où le seuil « gros pollueur » est franchi, à évaluer l'élément parmi le filtre à particules catalysé (12) et le catalyseur trois voies (10) qui est le plus affecté par le vieillissement et en réponse à commander le moteur (4) pour modifier la composition des gaz d'échappement et compenser le vieillissement de l'élément le plus affecté. 3. Filtre à particules catalysé pour un dispositif conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, ce filtre étant apte à filtrer des particules de diamètre supérieur ou égal à 23 nm dans les gaz d'échappement du moteur et à convertir le monoxyde de carbone, les hydrocarbures imbrûlés ou les oxydes d'azote en dioxyde de carbone, eau ou azote, caractérisé en ce que le filtre à particules catalysé (12) est imprégné d'un matériau OSC dont la capacité à stocker de l'oxygène décroît corrélativement au vieillissement du filtre, la quantité initiale de ce matériau étant suffisante pour stocker au moins 50mg d'oxygène par litre de filtre à particules au moment où l'avertissement est déclenché. 4. Filtre selon la revendication 3, dans lequel le filtre comporte un même substrat apte à filtrer les particules de diamètre supérieur ou égal à 23 nm en provenance des gaz d'échappement du moteur, ce substrat comprenant : - une première zone de diagnostic (18) imprégnée du matériau OSC où la concentration massique en matériau OSC de cette zone est supérieure ou égale à 15 2%, et - une seconde zone de filtration (20) imprégnée d'un catalyseur apte à convertir le monoxyde de carbone, les hydrocarbures imbrûlés ou les oxydes d'azote en provenance du moteur en dioxyde de carbone, eau ou azote. 5. Filtre selon l'une quelconque des revendications 3 à 4, dans lequel le matériau 20 OSC de la zone de diagnostic (18) comprend du Cérium et du Zirconium, de concentration massique, respectivement, supérieure à 2% et 3% et, de préférence, supérieure à 3% et 4%. 6. Filtre selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel la zone de diagnostic (18) s'étend idéalement sur une profondeur de 2.5 à 5 cm dans le sens de 25 la longueur du substrat. 7. Véhicule, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un filtre (12) conforme à l'une quelconque des revendications 3 à 6. 8. Procédé de diagnostic embarqué du vieillissement d'un filtre à particules catalysé, caractérisé en ce que le procédé comprend : - l'imprégnation (42) des parois internes du filtre à particules catalysé (12) avec un matériau OSC dont la capacité à stocker l'oxygène décroît corrélativement au vieillissement du filtre à particules catalysé (12), la quantité initiale de matériau OSC étant suffisante pour être encore capable de stocker au moins 50mg d'oxygène par litre de filtre à particules lorsqu' un avertissement est déclenché, - la filtration (46) à l'aide du filtre à particules catalysé des particules de diamètre supérieur ou égal à 23 nm des gaz d'échappement et la conversion du monoxyde de carbone, des hydrocarbures imbrûlés ou des oxydes d'azote en dioxyde de carbone, eau ou azote, - l'acquisition (48) de la mesure de la quantité d'oxygène contenu dans les gaz d'échappement en entrée et en sortie du filtre à particules catalysé, - le diagnostic (50 ; 52) du vieillissement du filtre à particules catalysé au cours du temps à partir des mesures acquises des quantités d'oxygène en entrée et en sortie, et dans le cas où un seuil « gros pollueur » est dépassé, le déclenchement de l'avertissement. 9. Procédé selon la revendication 8 pour un ensemble formé par le filtre à particules catalysé et un catalyseur trois voies, dans lequel le procédé comprend : - l'acquisition (48) de la mesure de la quantité d'oxygène contenu dans les gaz d'échappement en entrée et en sortie du catalyseur trois voies (10), - le diagnostic (50 ; 52 ; 56) du vieillissement de l'ensemble formé par le filtre à particules catalysé (12) et le catalyseur trois voies (10) au cours du temps à partir des mesures acquises des quantités d'oxygène en entrée et en sortie du catalyseur trois voies (10) et du filtre à particules catalysé (12), et dans le cas où un seuil « gros pollueur » est dépassé, la détermination de l'élément parmi le catalyseur trois voies (10) et le filtre à particules catalysé (12) le plus affecté et, en réponse, la commandedu moteur pour modifier la composition des gaz d'échappement pour compenser le vieillissement de l'élément le plus affecté. 10. Support (30) d'enregistrement d'informations, caractérisé en ce qu'il comporte des instructions pour l'exécution d'un procédé de diagnostic conforme à l'une quelconque des revendications 8 à 9, lorsque ces instructions sont exécutées par un calculateur électronique.