Brevet FR3004123A1 — publié le 20141010

DESCRIPTION PROCEDE DE GESTION D'UNE OPERATION DE REGENERATION DE FILTRE A PARTICULES D'UN MOTEUR THERMIQUE ET DISPOSITIF METTANT EN 5 OEUVRE LEDIT PROCEDE. La présente invention concerne un procédé et un dispositif de gestion d'une opération de régénération d'un filtre à particules d'un moteur thermique d'une machine ou d'un véhicule engagé sur un site industriel ou de stockage de produits inflammables et 10 comportant un moins un équipement nécessaire à cette régénération, ce site industriel ou de stockage étant agencé pour avoir au moins une zone de sécurité comportant au moins un dispositif de gestion de l'opération de régénération. Technique antérieure : Depuis 1996, les législations américaines et européennes établissent des normes 15 d'émissions strictes pour les moteurs de véhicules non-routiers. Regroupées sous le nom de « Tier » aux USA et « Stage » en Europe, ces normes ont pour objectif de diminuer le taux d'oxydes d'azote et de particules émis par les moteurs d'une puissance de 19 kW à 560 kW. Depuis le l' janvier 2013, les obligations du Stage IIIB de la directive européenne 20 2004/26/CE et américaines Tiers 4 sur les limites d'émissions polluantes sont applicables pour les moteurs de la gamme de puissance de 37 à 56 kW sur véhicules non routiers, dont les chariots de manutention qui sont les véhicules les plus nombreux sur sites industriels ou de stockage et qui sont utilisés de manière intense. La réduction des émissions polluantes comporte, entre autres, la capture des particules 25 de suie issues de la combustion incomplète du gasoil dans les moteurs Diesel, dans un filtre à particules. 3004 1 2 3 2 L'accumulation des particules dans le filtre conduit à la formation d'une couche de suie sur ses parois qui augmente fortement la perte de charge imposée dans le pot d'échappement. Ceci a tendance à nuire au bon fonctionnement du moteur en entraînant notamment une perte de puissance. Un nettoyage, ou régénération, du dispositif de filtration devient alors indispensable après quelques heures de fonctionnement. La méthode de régénération la plus utilisée est basée sur la combustion des suies par une élévation de la température des gaz d'échappement à l'entrée du filtre, en évitant ainsi d'éviter de démonter les cartouches du filtre pour les remplacer par des cartouches propres. Pour cette pyrolyse, on augmente et on stabilise la vitesse du moteur Diesel pendant plusieurs minutes, en injectant dans le filtre à particules un spray de gasoil qui s'enflamme et augmente la température de manière significative à l'intérieur du filtre pour activer l'oxydation des suies piégées dans le filtre. Cette augmentation de température dans le filtre afin de brûler les particules porte la température à plus de 600°C, et par là même rend celle de l'enveloppe extérieure du filtre particulièrement élevée. Lorsque le véhicule non routier avec cet équipement de régénération est engagé sur un site industriel ou de stockage comportant des matières inflammables en quantité, il doit aussi répondre à des obligations de sécurité contre les explosions qui sont édictées, en CE, par des Directives européennes 94/9/CE et 1999/92/CE dites Directives ATEX (pour AT mosphères EX plosives). Parmi ces obligations, il y a celle de limiter la température de surface des points chauds du véhicule non routier de telle sorte qu'elle soit inférieure à la température d'auto-inflammation des gaz et des vapeurs générés par les produits recensés sur le site industriel ou de stockage. Ainsi, le maximum de température autorisé selon ces Directives ATEX est de 450°C, et les exigences moyennes communes sont de 200°C. Ainsi, il y a une nécessité de régénération qui porte la température du filtre à particules bien au-delà des températures maximales autorisées en atmosphère explosive, et il n'existe à ce jour aucun dispositif de régénération de filtre à particules par élévation de température qui puissent rejoindre les exigences moyennes maximales communes de température sur les sites comportant des zones à risques d'explosion. Les évaluations de risques réalisées pour valider une utilisation de cette régénération par élévation de température des gaz d'échappement, sur un véhicule non routier sur site comportant des zones à risques d'explosion et donc modifié pour y être utilisé en sécurité, évacuent la possibilité, lorsque les informations de colmatage du filtre à particules indiquent que cette régénération devient nécessaire, qu'elle soit automatique ou qu'elle soit manuelle et déclenchée par l'opérateur. En effet, le risque que cette régénération soit déclenchée de manière intempestive, par accident ou inattention, lorsque le véhicule se situe en zone à risque d'explosion étant trop important. Exposé de l'invention : La présente invention propose d'apporter une solution aux problèmes évoqués ci-dessus au moyen d'un procédé et d'un dispositif tenant compte de la particularité des équipements utilisés en zone à risque d'explosion. L'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de reconnaissance quelconque du véhicule, par communication sans fil préférentiellement tel que par exemple, et sans que ce soit exhaustif, wifi, Bluetoote, ZigBeee, par rapport à une zone dédiée à la régénération, choisie par l'exploitant du site industriel ou de stockage parce qu'elle se situe dans un endroit sans risque d'avoir une atmosphère explosive, et quelle est donc sûre. Cette zone dédiée peut aussi être choisie pour son emplacement à l'écart des aires de 25 circulation afin d'éviter de perturber le milieu de travail par le bruit du moteur et ses gaz d'échappement. Ainsi, cette zone peut être conçue avec des équipements spécifiques d'insonorisation et de captage des gaz d'échappement afin de réduire l'impact de la régénération sur l'environnement. Ce dispositif est constitué d'au moins un récepteur quelconque installé en permanence sur le véhicule, et d'au moins un émetteur quelconque installé dans au moins une zone sûre du site industriel ou de stockage. L'émetteur étant de faible portée afin de circonscrire la zone sûre. Selon un autre mode de réalisation, l'invention est caractérisée en ce qu'elle utilise les coordonnées géographiques d'au moins une zone dédiée à la régénération. Dans ce cas, le récepteur est un système GPS installé sur le véhicule. Selon un autre mode de réalisation, l'invention est caractérisée en ce que la communication entre le véhicule et la zone sûre utilise la lecture optique de symboles 10 tels que lettres ou chiffres, ou de codes barre, sans que ce soit exhaustif, apposés sur le véhicule. Le dispositif comporte au moins un capteur de température installé à proximité du filtre à particules, et un moyen quelconque relié au capteur de température et au récepteur, qui agit sur les organes de commande du véhicule. 15 Le procédé selon l'invention consiste à bloquer, d'une quelconque manière, toute action de régénération tant que le récepteur du véhicule n'a pas reconnu l'émetteur installé en zone sûre, ou que sa position géographique ne coïncide pas avec celle de la zone dédiée. Lorsque le véhicule, arrivant en zone dédiée pour régénérer son filtre à particules, est 20 identifié par le dispositif de reconnaissance, ou que la position géographique du véhicule et celle de la zone dédiée se confondent, il y a, par un moyen quelconque, le blocage de la translation du véhicule, puis l'autorisation de la montée automatique ou manuelle du régime moteur, puis de l'injection automatique du spray de gasoil pendant un lapse de temps déterminé soit par les capteurs de charge du moteur, soit par une 25 programmation. L'opérateur pouvant, pendant ce temps de régénération, quitter le véhicule. Lorsque la programmation ou les capteurs de charge du moteur déterminent que la régénération est achevée, celle-ci s'arrête automatiquement. Dès que la température du 3004123 _ 5 filtre à particules revient à la température normale d'utilisation en zone à risque d'explosion, le capteur de température en informe le moyen de blocage qui autorise alors la translation du véhicule. Le dessin annexé illustre l'invention : 5 La figure 1/1 représente le dispositif de l'invention. En référence à ce dessin, l'invention comporte un emplacement de stationnement (1) du véhicule (2) en zone déclarée non dangereuse, un dispositif de détection du véhicule par rapport à cet emplacement et constitué d'au moins un émetteur sans fil quelconque (3), de faible portée installé sur l'emplacement (1) et d'au moins un récepteur quelconque sans fil (4), installé sur le véhicule (2) ; Selon une variante, le dispositif d'identification peut être au moins un récepteur GPS (5) installé sur le véhicule ; Selon une variante, le dispositif d'identification peut être la lecture optique d'au moins un symbole, lettres ou chiffres, ou code barre (6) installé sur le véhicule ; Des moyens de commandes (7) prioritaires de celles du véhicule, une sonde de température (8) à proximité du filtre à particules (9). REVENDICATIONS1. Procédé de gestion de la régénération d'un filtre à particules (9) d'un véhicule non routier (2) sur un site industriel ou de stockage comprenant au moins un emplacement de stationnement du véhicule en zone déclarée non dangereuse (1), comportant au moins un dispositif de détection du véhicule (3 et 4, 5, 6) par rapport à cet emplacement, et caractérisé en ce que la régénération du filtre à particules (9) n'est effectuée qu'à cet emplacement (1). 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif de détection du véhicule est constitué d'au moins un émetteur sans fil quelconque (3), de faible portée, installé sur l'emplacement (1) et d'au moins un récepteur quelconque sans fil (4), installé sur le véhicule (2). 3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la détection du véhicule (2) est effectuée par la reconnaissance de l'émetteur (3) par le récepteur (4), ce qui indique que le véhicule est positionné sur l'emplacement de stationnement déclaré non dangereux (1). 4. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif d'identification peut être la lecture optique d'au moins un symbole (6) tel que lettres 20 ou chiffres, ou qu'un code barre, sans que ce soit exhaustif, installé sur le véhicule. 5. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif d'identification peut être au moins un récepteur GPS (5) installé sur le véhicule, qui comporte les coordonnées géographiques d'au moins un emplacement de stationnement en zone déclarée non dangereuse (1). 25 6. Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que la détection du véhicule (2) est effectuée par l'information que le point géographique enregistré sur le GPS (5) est atteint. 7. Procédé selon les revendications 3, 4 et 6 caractérisé en ce que le véhicule (2) comporte des moyens de commandes (7) prioritaires de celles du véhicule, qui bloquent la translation du véhicule (2) lorsque celui-ci est identifié sur au moins un emplacement de stationnement du véhicule en zone déclarée non dangereuse (1) et autorise le cycle de régénération du filtre à particules (9) du véhicule (2). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendication caractérisé en ce que le véhicule (2) comporte au moins une sonde de température (8) à proximité du filtre à particules (9), calibrée à une température inférieure à la température maximale autorisée en zones dangereuses sur le site industriel ou de stockage. 9. Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que le véhicule (2) comporte des moyens de commandes (7) prioritaires de celles du véhicule, qui débloquent la translation du véhicule lorsque le cycle de régénération est terminé et que la sonde de température (8) indique une température inférieure à la température maximale autorisée en zones dangereuses sur le site industriel ou de stockage. 10. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'emplacement de stationnement (1) du véhicule (2) est une zone choisie à l'écart des aires de travail pour éviter que la régénération impacte sur l'environnement.