EP1240415A2 - Procede de gestion du fonctionnement d'un filtre a particules pour moteur a combustion - Google Patents

Procede de gestion du fonctionnement d'un filtre a particules pour moteur a combustion

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EP1240415A2
EP1240415A2 EP00993633A EP00993633A EP1240415A2 EP 1240415 A2 EP1240415 A2 EP 1240415A2 EP 00993633 A EP00993633 A EP 00993633A EP 00993633 A EP00993633 A EP 00993633A EP 1240415 A2 EP1240415 A2 EP 1240415A2
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EP
European Patent Office
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combustion
filter
taval
management method
regeneration
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00993633A
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German (de)
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Romuald Chaumeaux
Georges Hekimian
Laurent Résidence Ilot des Cours LEPRIEUR
Olivier Meurisse
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Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
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    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to a process for managing the operation of a sys t th exhaust combustion engine of the type comprising a particulate filter and means controlled aid r generation of the filter.
  • soot particles burn at temperatures of the order of 550 to 600 ° C.
  • thermal levels are only rarely reached by the exhaust gases of an automotive diesel engine since, for example, in the city the temperature of the exhaust gases varies between 150 and 250 °.
  • suitable means for raising the temperature of the gases when it is desired to regenerate such a particle filter are only rarely reached by the exhaust gases of an automotive diesel engine since, for example, in the city the temperature of the exhaust gases varies between 150 and 250 °.
  • Electric resistance heating systems including grates heating, bring the temperature of the exhaust gas to a value sufficient to cause combustion of the particles in the filter.
  • This monoxide and these hydrocarbons can also participate in the increase of exhaust gases by reacting with exothermic reactions before their arrival in the particulate filter. Exothermic reactions are obtained when passing through an oxidation catalyst located upstream of the particulate filter.
  • soot particles Furthermore, to minimize the energy expenditure necessary for the combustion of soot particles, it is also known to lower this combustion temperature of soot by using suitable catalysts. Thus, it is known to add an additive such as an organometallic compound to the fuel. This additive mixture with the fuel is found in the soot particles which allows it to play a catalytic role during the combustion of the soot particles and to lower the ignition temperatures of the latter.
  • an additive such as an organometallic compound
  • FR2774421 discloses such a system for managing the operation of a particle filter associated with a diesel engine, in particular of a motor vehicle, and describes how the actuation of the means of aid for regeneration is triggered as soon as the mass of soot in the filter is greater than a threshold value, this mass of soot being determined from the measurement of the pressure drop across the particulate filter and of the engine operating conditions.
  • the strategy of activating the regeneration assistance means is relatively simple. It essentially consists in keeping these means activated for a calibrated period of time or even in maintaining the means activated as long as the load has not returned to below a second given threshold value.
  • the activation of the regeneration means leads to a relatively significant overconsumption of fuel, it is therefore advisable to adjust this activation to the strict minimum. Indeed, it has appeared to the Applicant that when the soot begins to burn, it is generally no longer necessary to continue heating the exhaust gases, the heat given off by the combustion self-feeding the latter.
  • the object of the present invention therefore consists in minimizing the duration of activation of the regeneration assistance means so as to limit their impact on fuel consumption, thanks to a stratum which is simple to implement.
  • the management method according to the invention therefore relates to a particulate filter equipping the exhaust line of an internal combustion engine, this method notably consists in triggering the activation of means for assisting the regeneration of the filter according to predetermined criteria, for example as soon as the loading in particles of the filter (6) exceeds a threshold value.
  • the method is characterized in that the operating parameters of the regeneration assistance means, such as the duration or the intensity, are adjusted according to the progress of the regeneration of the filter.
  • the regeneration of the filter is obtained by combustion of the particles and in that the means for assisting in the regeneration are stopped as soon as the comioustion of the particles is initiated.
  • the initiation of combustion is determined from the estimation or measurement of the energy released by the filter.
  • the initiation of combustion is determined from an estimate of the temperature of the gases leaving the filter by assuming that there is no combustion in the filter and comparing this estimated temperature to the actual measured temperature.
  • the progress of the combustion is monitored so as to possibly reactivate the combustion of the particles if this combustion were to extinguish. prematurely.
  • the extinction of combustion is deduced from the level of energy released by the filter, this level of energy being measured or estimated.
  • the extinction is determined on the basis of an estimate of the temperature of the gases leaving the filter by assuming that there is no combustion in the filter and comparing this estimated temperature to the actual measured temperature.
  • monitoring is only carried out for a predetermined period of time after the initiation of combustion.
  • FIG. 1 is a schematic view of an internal combustion engine equipped with a particle filter, implementing the method according to one invention
  • FIG. 2 is a flowchart specifying the different possible steps of the method according to the invention.
  • reference 1 an internal combustion engine
  • This engine is in the example illustrates a diesel engine supercharged by turbocharger with four in-line cylinders and direct fuel injection.
  • the exhaust line 5 of this engine is equipped with an exhaust system provided with a device for filtering the emitted soot particles.
  • the engine 1 is supplied with air through an intake circuit 2.
  • Appropriate sensors and in particular a flow meter 8, equip this intake circuit to supply information to the engine control computer 3 on the pressure, the temperature or the flow rate of the air supplying the engine.
  • Fuel injection into the cylinders is provided by electromagnetic in ectors not shown opening into the combustion chambers and piloted by the engine control computer 3 from a pressurized fuel circuit 4 of the common rail type also called system high pressure common rail supply.
  • the exhaust gases discharged in line 5 pass through a particle filter 6.
  • EGR circuit 11 of conventional design comprising a valve 12, the opening of which is controlled by the engine computer 3.
  • This computer motor control 3 is conventionally made up of a microprocessor or central processing unit CPU, random access memories RAM, read-only memories ROM, analog-digital converters A / D, and various interfaces of inputs and outputs.
  • the microprocessor of the injection computer 3 includes electronic circuits and appropriate software for processing the signals from the various sensors, deducing the states of the engine and generating the appropriate control signals intended in particular for the different pilot actuators.
  • the computer 3 controls the fuel pressure in the ramp and the opening of the mjectors, on the basis of the information supplied by the various sensors and in particular of the air mass supplied, the engine speed as well as formulas and Memorized calibrations to achieve the desired consumption and performance levels.
  • the opening of the injectors is more particularly defined by the instant of start of injection and the duration of opening of the injectors, duration which corresponds for a given supply pressure to a quantity of fuel injected and therefore to a duration of the mixture filling the comoustion chambers.
  • the computer 3 is also suitable for managing the operation of the exhaust system and in particular of the particle filter 6.
  • the computer 3 deduces from the information provided in particular by the sensors pressure 7, the filling level of the filter.
  • the computer 3 then triggers, as a function of the value of the soot loading of the filter, a regeneration phase in accordance with suitable strategies.
  • This regeneration phase essentially consists in increasing the temperature of the exhaust gases passing through the filter 6 so as to ignite the trapped particles. This increase in temperature is initiated by the activation of appropriate regeneration aid means, hereinafter generically called heating means.
  • cnauffage can be employed, one can for example quote electric heating resistors arranged in the flow of the exhaust gases, or still, a rise in the temperature of the exhaust gases by afterburning. This increase in the temperature of the exhaust gases by afterburning can be achieved by simple co-operation of the injectors, for example by injecting an additional quantity of fuel in the expansion tank for a given number of engine cycles.
  • the computer 3 is also suitable for implementing a control of the triggering and the progress of the regeneration of the filter and a control of the operation and of the integrity of the filter including in particular a driver alert in the event of a malfunction.
  • the method for managing the operation of the particle filter according to the invention therefore consists in optimizing the duration of activation of the heating means to minimize their impact on the fuel consumption of the vehicle.
  • the principle of the strategy is as follows. As soon as the filter regeneration phase has been ordered, continued for example when crossing the loading threshold, the heating means are activated until the combustion of soot in the filter is initiated. As soon as the initiation of combustion detected, the heating means are stopped.
  • soot being exothermic, it self-maintains as long as there remains a sufficient amount of soot to burn. As a result, once combustion has started it is generally no longer necessary to heat the exhaust gas or the filter.
  • the characterization of the initiation of combustion can be done in different ways and in particular by simple analysis of the temperature of the gases at the outlet of the filter. This criterion may however be insufficient under certain conditions.
  • the Applicant has therefore developed various criteria allowing reliable detection of the initiation of combustion.
  • the regeneration phase is triggered and therefore the heating means are put into action.
  • the calculation of the quantity Taval_ is representative of the temperature at the outlet of the particle filter in the absence of combustion in the filter.
  • This Taval_est value is obtained by a heat transfer model which therefore assumes no heat input due to combustion when passing through the filter.
  • the energy of the gases entering the filter is distributed between the filter, the convection losses of the filter to the outside and the energy of the gases leaving.
  • Tfap_i temperature of the filter (assumed to be uniform at time i, to simplify Tfap_i is taken equal to Taval_est_i the temperature estimated at time i; h convection coefficient (precalibrated in a map);
  • Taval_est_0 is taken equal to Taval_mes_0.
  • Taval_mes being thus determined at time i, it is used to determine if the initiation of combustion has occurred using one or the other of the following tests:
  • S ⁇ T1 and SP1 being calibrated threshold values whose exceedances allow us to conclude with certainty that there is an exothermic combustion reaction in the filter.
  • the activation of the heating means is therefore stopped.
  • This stopping of the implementation of the heating means is operated either instantaneously as soon as the thresholds S ⁇ T1 or SP1 crossed, or after a delay, in an alternative embodiment, adapted delay which can reach a few seconds.
  • the Applicant has been able to determine that if the combustion exceeds a predetermined duration, denoted Taut, it then becomes autonomous and can no longer be extinguished, whatever the operating conditions of the engine and in particular whatever the flow rate and the temperature. exhaust gases. It is therefore sufficient to observe whether the combustion continues for a period Taut following the initiation of combustion. If the combustion of the soot has indeed been prolonged, it is because the combustion is definitely launched and will go to its end. If on the other hand the combustion has extinguished in the meantime, it is then possible to attempt to restart it by relaunching the process of putting the heating means into action.
  • Taut a predetermined duration
  • the above criteria are used with second possibly separate threshold values S ⁇ T2 or SP2. Indeed, if the combustion of soot stops or slows down, the energy released decreases and therefore the level of the aforementioned criteria decreases. It is therefore sufficient to observe their passage below a calibrated threshold (S ⁇ T2 or SP2) to characterize the combustion stop.
  • the heating means are restarted according to the strategy described above or possibly according to an adapted strategy using for example a new threshold SI 'instead of SI.
  • total regeneration time which accounts for the total duration of the regeneration procedure.
  • the values taken by this counter are monitored so as to keep the regeneration process within a predetermined time window. Indeed, if after a suitable period of time, combustion could not be conducted until autonomy, it is because there is a malfunction and there is no point in continuing to activate the means of heater. As soon as the counter Cpt3 exceeds a threshold value S3, the regeneration phase is therefore stopped and an error message possibly sent to the driver, for example.
  • the heating means are restarted either, instantly as soon as the S ⁇ T2 or SP2 thresholds are crossed downward, or, in an alternative embodiment, after a time delay.
  • This delay makes it possible to ensure a certain reloading in particles of the filter 6 favorable to the reinitialization of the combustion.
  • the value of the threshold S3 is adjusted accordingly.
  • combustion monitoring strategy is operated instantaneously as soon as the initiation of combustion is detected, or alternatively, in an alternative embodiment, this monitoring is only carried out after a suitable delay of a few seconds.
  • Stopping the heating means as soon as the initiation of combustion detected not only makes it possible to limit the energy expenditure to the just necessary to ensure the regeneration of the filter, but also it improves the combustion of soot in the filter, in particular when the heating means operate using post-combustion phenomena of hydrocarbons. Stopping these afterburning reactions makes it possible, in fact, to increase the quantity of oxygen present in the exhaust gases and therefore to promote the combustion of soot by acting as a forge bellows.
  • the invention is in no way limited to the embodiment described and illustrated, which has only been given by way of example.

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Abstract

Procédé de gestion d'un filtre à particules (6) équipant la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne (1), par lequel on déclenche la mise en action de moyens d'aide à la régénération du filtre (6) selon des critères prédéterminés, par exemple dès que le chargement en particules du filtre (6) excède une valeur de seuil, caractérisé en ce que les paramètres de fonctionnement desdits moyens d'aide à la régénération, tels que la durée ou l'intensité, sont ajustés selon le déroulement de la régénération du filtre.

Description

PROCEDE DE GESTION DU FONCTIONNEMENT D'UN FILTRE A PARTICULES POUR MOTEUR A COMBUSTION
La présente invention concerne un procède de gestion du fonctionnement d'un système d'échappement de moteur à combustion du type comportant un filtre à particules et des moyens pilotés d'aide à la r génération du filtre.
Les normes concernant la pollution et la consommation des moteurs a combustion interne équipant notamment les vénicules automobiles ou rentiers, se séveπsent chaque jour davantage dans l'ensemble des pays industrialisés. L'industrie automobile est otnc aujourd'hui occupée à trouver des solutions techniques pc_r repondre à ces obligations et ce, sans trop pénaliser ni les performances des moteurs ni leur prix de revient.
Parmi les systèmes connus pour éliminer les particules de suie émises par les moteurs à combustion interne et en particulier les moteurs diesels, on peut citer les filtres à particules insérés dans les lignes d'échappement des moteurs. Ces filtres sont adaptés pour piéger les particules de suie contenues dans les gaz d'échappement. Des dispositifs de régénération pilotes permettent de brûler périodiquement les particules piégées dans les filtres et éviter le colmatage de ces derniers.
En effet, les particules de suie brûlent à des températures de l'ordre de 550 à 600°C. De tels niveaux thermiques ne sont que rarement atteints par les gaz d'échappement d'un moteur diesel automobile puisque par exemple en ville la température αes gaz d'échappement évolue entre 150 et 250°. D'où la nécessité de disposer de moyens appropriés pour élever la température des gaz lorsque l'on souhaite régénérer un tel filtre à particules.
Différents systèmes ont été proposés. Des systèmes de chauffage par résistance électrique, notamment des grilles chauffantes, permettent de porter la température des gaz d'échappement a une valeur suffisante pour provoquer la combustion des particules dans le filtre.
D'autres systèmes proposent α' augmenter la température des gaz d'échappement par injection d'une quantité supplémentaire de carburant dans au moins une des chambres de combustion sous la forme d'une post-m] ection . C ' est-a-dire, qu'après avoir injecte la quantité αe carburant nécessaire au fonctionnement classique du moteur, une quantité supplémentaire de carburant est injectée dans un second temps. Une partie de cette quantité αe carburant additionnelle s'enflamme en produisant une augmentation de la température des gaz α ' échappement, le reste de cette quantité est transforme en produits d'oxydations partielles comme le monoxyde de carbone CO et les hydrocarbures HC .
Ce monoxyde et ces hydrocarbures peuvent également participer a l'augmentation des gaz d'échappement en reagissant par des reactions exothermiques avant leur arrivée dans le filtre a particules. Les reactions exothermiques sont obtenues lors de la traversée d'un catalyseur d'oxydation dispose en amont du filtre a particules.
Par ailleurs, pour minimiser la dépense énergétique nécessaire a la combustion des particules de suie, il est également connu d'abaisser cette température de combustion des suies en utilisant des catalyseurs appropries. Ainsi, il est connu d'ajouter dans le carburant un additif tel qu'un compose organo-metallique. Cet additif mélange au carburant se retrouve dans les particules de suie ce qui lui permet de jouer un rôle catalytique lors de la combustion des particules de suie et d'abaisser les températures d'inflammation de ces dernières.
La mise en action de ces différents systèmes d'aide a la régénération est pilotée par un système électronique de commande qui détermine en fonction d'un certain nombre de paramètres et notamment le chargement du filtre à particules, l'instant de la régénération.
Ainsi le document, FR2774421 divulgue un tel système de gestion du onctionnement d'un filtre à particules associé à un moteur diesel notamment de véhicule automobile, et décrit comment la mise en action des moyens d'aide à la régénération est déclenchée dès lors que la masse de suie dans le filtre est supérieure à une valeur de seuil, cette masse de suie étant déterminée à partir de la mesure de la perte de charge aux bornes du filtre à particules et des conditions de onctionnement du moteur.
La connaissance de la masse de suie piégée est, en effet, une donnée essentielle pour la commande des moyens d'aide à la régénération. Lorsque le niveau des suies est trop faible, il est très difficile de les faire brûler et lorsque cette masse est trop importante, la combustion fortement exothermique des suies risquerait de détruire le filtre.
Selon les documents de l'art antérieur connu, la stratégie de mise en action des moyens d'aide à la régénération, sitôt le seuil de chargement atteint, est relativement simple. Elle consiste essentiellement à maintenir ces moyens activés pendant une période de temps calibrée ou encore à maintenir les moyens activés tant que le chargement n'est pas repassé en dessous d'une seconde valeur de seuil donnée.
Or la mise en action des moyens de régénération entraine une surconsommation relativement importante de carburant, il convient donc d'ajuster au strict minimum cette mise en action. En effet, il est apparu à la Demanderesse que lorsque les suies commencent à brûler, il n'est généralement plus nécessaire de continuer à chauffer les gaz d'échappement, la chaleur dégagée par la combustion auto- alimentant cette dernière. L'objet de la présente invention consiste donc a minimiser la durée de mise en action des moyens d'aide a la régénération de façon a limiter leur impact sur la consommation de carburant et ce, grâce a une strateσ_e simple a mettre en oeuvre.
Le procédé de gestion selon 1 ' invention concerne donc un filtre à particules équipant la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne, ce procédé consiste notamment à déclencher la mise en action de moyens d'aide à la régénération du filtre selon des critères prédéterminés, par exemple dès que le chargement en particules du filtre (6) excède une valeur de seuil.
Selon l'invention, le procédé est caractérisé en ce que les paramètres de fonctionnement des moyens d'aide à la régénération, tels que la durée ou l'intensité, sont ajustés selon le déroulement de la régénération du filtre.
Selon une autre caractéristique du procède αe gestion objet de l'invention, la régénération du filtre est obtenue par combustion des particules et en ce que les moyens d'aide a la régénération sont arrêtes des que la comioustion des particules est initiée.
Selon une autre caractéristique du procède de gestion objet de l'invention, l'initiation de la combustion est déterminée a partir de l'estimation ou la mesure de l'énergie dégagée par le filtre.
Selon une autre caractéristique du procède de gestion objet de l'invention, l'initiation de la combustion est déterminée a partir d'une estimation de la température des gaz en sortie du filtre en faisant l'hypothèse qu'il n'y pas de combustion dans le filtre et en comparant cette température estimée a la température réelle mesurée. Selon une autre caractéristique du procédé de gestion objet de l'invention, après avoir arrêté les moyens d'aide à la régénération, on surveille le déroulement de la combustion de façon à éventuellement réactiver la combustion des particules si cette combustion venait à s'éteindre prématurément .
Selon une autre caractéristique du procédé de gestion objet de l'invention, l'extinction de la combustion est déduite du niveau d'énergie dégagée par le filtre, ce niveau d'énergie étant mesuré ou estimé.
Selon une autre caractéristique du procédé de gestion objet de l'invention, l'extinction est déterminée à partir d'une estimation de la température des gaz en sortie du filtre en faisant l'hypothèse qu'il n'y pas de combustion dans le filtre et en comparant cette température estimée à la température réelle mesurée.
Selon une autre caractéristique du procédé de gestion objet de l'invention, la surveillance n'est opérée que pendant un laps de temps prédéterminé après l'initiation de la combustion.
On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description présentée ci- après d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique d'un moteur à combustion interne équipé d'un filtre à particules, mettant en oeuvre le procédé selon 1 ' invention ;
- la figure 2 est un organigramme précisant les différentes étapes possibles du procédé selon l'invention. En se reportant sur la figure 1, ou seuls les éléments nécessaires a la compréhension de l'invention ont été représentes, on voit la structure générale d'un moteur a combustion interne, référence 1, destine à équiper par exemple un véhicule tel qu'une automobile. Ce moteur est dans l'exemple illustre un moteur diesel suralimenté par turbocompresseur à quatre cylindres en ligne et injection directe de carburant. La ligne d'échappement 5 de ce moteur est équipe d'un système d'échappement muni d'un αispositif de filtration des particules de suie émises.
De façon classique, le moteur 1 est alimente en air a travers un circuit α' admission 2. Des capteurs appropries et notamment un debitmetre 8, équipent ce circuit d'admission pour fournir a un calculateur de contrôle moteur 3 des informations concernant la pression, la température ou encore le débit de l'air d'aα ission alimentant le moteur.
L'injection au carburant dans les cylindres est assurée par des in ecteurs électromagnétiques non figures débouchant dans les cnambres de combustion et pilotes par le calculateur de contrôle moteur 3 à partir d'un circuit de carburant sous pression 4 de type common rail encore appelé système d'alimentation haute pression à rampe commune.
En sortie du moteur 1, les gaz d'échappement évacués dans la ligne 5 traversent un filtre à particules 6. Différents capteurs 7, tels que des capteurs de pression et de température, placés en amont et en aval du filtre, fournissent au calculateur de contrôle moteur 3 des informations correspondantes. Il est par ailleurs, possible d'équiper la ligne d'échappement d'un pot catalytique d'oxydation 10 traitant les émissions d ' HC et de CO.
Une partie des gaz d'échappement sont recycles à l'admission au moyen d'un circuit EGR 11 de conception classique comportant une vanne 12 dont 1 ' ouverture est pilotée par le calculateur moteur 3. Ce calculateur de contrôle moteur 3 se compose de manière classique d'un microprocesseur ou unité centrale CPU, de mémoires vives RAM, de mémoires mortes ROM, de convertisseurs analogiques- numériques A/D, et différentes interfaces d'entrées et de sorties.
Le microprocesseur du calculateur d'injection 3 comporte des circuits électroniques et des logiciels appropries pour traiter les signaux en proverance des différents capteurs, en déduire les états du moteur et générer les signaux de commande appropries a destination notamment des αifferents actuateurs pilotes.
Le calculateur 3 commande αonc la pression du carburant dans la rampe et l'ouverture des mjecteurs et ce, a partir des informations délivrées par les αifferents capteurs et en particulier de la masse d'air aαmise, du régime moteur ainsi que de formules et de calibrations mémorisées permettant d'atteindre les niveaux de consommation et de performances souhaitées. L'ouverture des mjecteurs est plus particulièrement définie par l'instant de début d'injection et la durée d'ouverture des mjecteurs, durée qui correspond pour une pression d'alimentation donnée a une quantité de carburant injectée et donc a une πcnesse du mélange remplissant les chambres de comoustion.
Le calculateur 3 est également adapte pour assurer la gestion du fonctionnement du système d'échappement et notamment du filtre a particules 6. En particulier, et selon le procède décrit ci-apres, le calculateur 3 déduit a partir des informations fournies notamment par les capteurs de pression 7, le niveau de remplissage du filtre. Le calculateur 3 déclenche ensuite, en fonction de la valeur du chargement en suie du filtre, une phase de régénération conformément a des stratégies adaptées.
Cette phase de régénération consiste essentiellement a augmenter la température des gaz d'échappement traversant le filtre 6 de façon a enflammer les particules piégées. Cette augmentation de la température est initiée par la mise en action αe moyens d'aide a la régénération appropries, ci- apres appelés de façon générique moyens de chauffage.
Différents moyens de cnauffage peuvent être employés, on peut par exemple citer des résistances chauffantes électriques disposées dans le flux des gaz d'échappement, ou encore, une élévation de la température des gaz d'échappements par postcombustion . Cette élévation de la température des gaz d'échappement par postcombustion peut être réalisée par simple co manαe αes mjecteurs par exemple en injectant en pnase détente une quantité additionnelle de carburant et ce, pendant un nombre donne de cycles moteur.
Bien évidemment tout autre système de régénération du filtre, fonctionnant non pas indirectement par chauffage des gaz d'échappement mais directement par chauffage du filtre ou encore par des suies (point (s) chaud (s) par bougie ( s )... ) peut être mis en oeuvre.
Le calculateur 3 est également adapte pour mettre en oeuvre un contrôle du déclenchement et du déroulement de la régénération du filtre et un contrôle du fonctionnement et de 1' intégrité du filtre intégrant notamment une alerte du conducteur en cas de dysfonctionnement.
Le procède de gestion du fonctionnement du filtre a particules selon l'invention consiste donc a optimiser la durée de mise en action des moyens de chauffage pour limiter au maximum leur impact sur la consommation en carburant du véhicule .
En se reportant a la figure 2 on comprendra mieux la stratégie mise en oeuvre.
Le principe de la stratégie est le suivant. Des lors que la phase de régénération du filtre a ete commandée, suite par exemple au franchissement du seuil en chargement, les moyens de chauffage sont activés jusqu'à l' initiation de la combustion des suies dans le filtre. Sitôt 1 ' initiation de la combustion détectée, les moyens de chauffage sont arrêtes.
En effet, la combustion des suies étant exothermique, elle s ' auto-entretient tant qu'il reste une quantité suffisante de suies a brûler. De ce fait, une fois que la combustion est lancée il n'est généralement plus nécessaire de chauffer les gaz d'échappement ou le filtre.
Le déroulement de la combustion après son initiation est néanmoins contrôle pour suivre son évolution et reagir en conséquence. En effet, soit la comoustion atteint un niveau suffisant, notamment en terme de dégagement d'énergie, et il est alors certain qu'elle se poursuivra de façon autonome jusqu'à la combustion totale des suies. Soit la combustion s'arrête prématurément du fait notamment des conditions de fonctionnement moteur, elle peut par exemple être soufflée par une bouffée trop importante d'air frais lors d'une phase de décélération. Dans ce αernier cas et en particulier si la combustion s'est éteinte juste après avoir été initiée, les moyens de mise en action sont alors réactivés jusqu'à ré- itier la combustion selon le processus décrit ci-dessus.
La caracterisation de l' initiation de la combustion peut se faire de différentes manières et en particulier par simple analyse de la température des gaz à la sortie du filtre. Ce critère peut toutefois s'avérer insuffisant dans certaines conditions.
La Demanderesse a donc développé différents critères permettant une détection fiable de l' initiation de la combustion.
Ces critères sont choisis de façon à être représentatifs du niveau d'énergie libérée par la combustion des suies. En effet, selon la Demanderesse, il y a comoustion si et seulement si, l y a dégagement d'énergie et il y a dégagement d'énergie αes lors que la température estimée par calcul des gaz en sortie de filtre, notée Taval_est, en faisant l'hypothèse qu'il n'y pas de combustion dans le filtre, se trouve inférieure à la température réelle mesurée en sortie du filtre, notée Taval_mes. Si les gaz sont plus chauds que ce qu'ils devraient être en l'absence de combustion, c'est qu'il y a eu apport de chaleur, apport de chaleur qui ne peut provenir que de la combustion des suies.
Deux critères ont plus particulièrement été étudiées, soit directement 1 ' écart entre la température estimée Taval_est et la température mesurée Taval_mes, soit encore la puissance dissipée par la combustion P.
Cette puissance P dissipée par la comoustion, est déduite des valeurs de Taval_mes et Taval_est par la formule :
P = Qm x Cp x (Taval_mes - Taval_est) avec :
• Qm débit massique des gaz d'échappement, le débit massique des gaz traversant le filtre peut être donné par la formule : avec
Qair : masse d'air entrant dans le moteur
(déterminée par un débimètre ou par un estimateur à partir de la température et de la pression admission) ;
Qc : masse de carburant injectée par tour moteur ;
N régime de rotation moteur ;
Mvc masse volumique du carburant ;
• Cp capacité calorifique des gaz d'échappement, sa valeur est déterminée expérimentalement et mémorisé dans le calculateur de contrôle moteur. Bien évidemment, la présente invention n'est pas limitée à l'utilisation de l'un et/ou l'autre de ces deux seuls critères.
Sitôt donc, le seuil de chargement atteint, seuil calibré pouvant dépendre de différents paramètres et notamment du point de fonctionnement moteur, on déclenche la phase de régénération et donc la mise en action des moyens de chauffage. Parallèlement, on opère le calcul de la grandeur Taval_est représentative de la température en sortie du filtre à particules en l'absence de combustion dans le filtre.
Cette valeur Taval_est est obtenue par un modèle de transfert de chaleur qui suppose donc aucun apport de chaleur dû à la combustion lors de la traversée du filtre. Parmi les différents modèles possibles, on peut notamment utiliser le modèle suivant basé sur la conservation de l'énergie :
[Egaz_amont] = [Efiltre] + [Epertes] + [Egaz_aval]
L'énergie des gaz en entrée de filtre est répartie entre le filtre, les pertes par convection du filtre vers l'extérieur et l'énergie des gaz en sortie.
D'où la formule de récurrence suivante
(Qm x Cp x Tamont_mes_i) =
(Mfap x Cpfap x (Tfap_i - Tfap_i-1)) + (h x S x (Tfap_i - Text) )
+ (Qm x Cp x Taval_est_i) avec :
Tamont_mes_i température mesurée en entrée filtre à l'instant i; Mfap masse du filtre (valeur calibrée) ;
Cpfap capacité calorifique du filtre, sa valeur est déterminée expérimentalement et mémorisé dans le calculateur de contrôle moteur ; Tfap_i température du filtre (supposée uniforme à l'instant i, pour simplifier Tfap_i est pris égale à Taval_est_i la température estimée à 1 ' instant i ; h coefficient de convection (précalibré dans une cartographie) ;
S surface d'échange du filtre ;
Text température extérieure ;
A l'instant initial Taval_est_0 est pris égale à Taval_mes_0.
La valeur Taval_mes étant ainsi déterminée à l'instant i, on l'utilise pour déterminer si l'initiation de la combustion s'est produite en utilisant l'un ou l'autre des tests suivants :
(Taval mes-Taval est) > SΔT1
ou
P > SP1
SΔT1 et SP1 étant des valeurs de seuil calibrées dont les dépassements permettent de conclure avec certitude à l'existence d'une réaction exothermique de combustion dans le filtre.
Tant que cette initiation n'est pas observée on maintient 1 ' activation des moyens de chauffage.
Par mesure de précaution on dispose toutefois d'un premier compteur Cptl "durée de chauffage" qui comptabilise la durée totale de mise en action des moyens de chauffage avant que l'initiation de la combustion ne soit détectée. On surveille les valeurs prises par ce premier compteur de façon à limiter la durée de mise en oeuvre des moyens de chauffage. En effet, si après un temps prédéterminé, la combustion n'est toujours pas initiée, c'est qu'il y a quelque part un dysfonctionnement et cela ne sert donc à rien de poursuivre l'activation des moyens de chauffage. Donc dès que le compteur Cptl excède une valeur de seuil SI, on arrête l'activation des moyens de chauffage et on adresse éventuellement un message d'erreur à destination par exemple du conducteur.
Dès que la combustion des suies est initiée
(dépassement des seuils SΔT1 ou SP1), on arrête donc l'activation des moyens de chauffage. Cet arrêt de la mise en oeuvre des moyens de chauffage est opéré soit instantanément sitôt les seuils SΔT1 ou SP1 franchis, soit après une temporisation, en variante de réalisation, temporisation adaptée qui peut atteindre quelques secondes.
Une fois la combustion lancée, on la surveille pour s'assurer de son déroulement correct.
En effet, si dans la majorité des cas la combustion se déroule normalement jusqu'à brûler la totalité ou la quasi totalité des suies présentes dans le filtre, il existe toutefois des conditions de fonctionnement moteur et donc de débit et de température des gaz d'échappement qui peuvent conduire à éteindre de façon prématurée la combustion. Il est donc important de surveiller le déroulement de la combustion et éventuellement de réactiver les moyens de chauffage si la combustion venait à s'arrêter prématurément.
La Demanderesse a pu déterminer que si la combustion dépasse une durée prédéterminée, notée Taut, elle est alors devenue autonome et ne pourra plus être éteinte et ce, quelles que soient les conditions de fonctionnement du moteur et notamment quel que soit le débit et la température des gaz d' échappement . II suffit donc d'observer si la combustion se prolonge pendant une période Taut suivant 1 ' initiation de la combustion. Si la combustion des suies s'est effectivement prolongée, c'est que la combustion est définitivement lancée et ira à son terme. Si par contre la combustion s'est éteinte entre temps, il est alors possible de tenter de la faire repartir en relançant le processus de mise en action des moyens de chauffage.
Pour mettre en oeuvre cette stratégie, on utilise les critères précédents avec des deuxièmes valeurs de seuils éventuellement distinctes SΔT2 ou SP2. En effet, si la combustion des suies s'arrête ou ralentit, l'énergie dégagée décroit et donc le niveau des critères précitées décroît. Il suffit donc d'observer leur passage sous un seuil calibré (SΔT2 ou SP2) pour caractériser l'arrêt de la combustion.
Donc des lors que l'initiation de la combustion a été détectée et sitôt l'arrêt des moyens de chauffage, on contrôle le déroulement de la combustion en vérifiant que les critères P ou (Taval_mes-Taval_est ) sont bien supérieurs aux secondes valeurs de seuils SP2 ou SΔT2 et ce, pendant une durée au moins égale à Taut, durée contrôlée, par exemple au moyen d'un compteur Cpt2 s ' crêmentant jusqu'à un seuil S2.
Si effectivement les seuils SP2 ou SΔT2 ne sont pas franchis à la baisse pendant la période Taut suivant l'arrêt des moyens de chauffage on en déduit que la réaction est devenue autonome et se poursuivra jusqu'à la combustion totale des suies. Dans le cas contraire, lorsque l'énergie de la combustion décroît avant la fin de la période Taut, on relance les moyens de chauffage selon la stratégie décrite ci-dessus ou éventuellement selon une stratégie adaptée utilisant par exemple un nouveau seuil SI' au lieu de SI.
Par mesure de précaution, on peut disposer par ailleurs d'un troisième compteur Cpt3 "durée totale de régénération" qui comptabilise la durée totale de la procédure de régénération. Les valeurs prises par ce compteur sont surveillées de façon à maintenir le processus de régénération à l'intérieur d'une fenêtre temporelle prédéterminée. En effet, si après un laps de temps adapté, la combustion n'a pu être conduite jusqu'à l'autonomie, c'est qu'il y a un dysfonctionnement et cela ne sert à rien de poursuivre l'activation des moyens de chauffage. Dès que le compteur Cpt3 excède une valeur de seuil S3, on arrête donc la phase de régénération et on adresse éventuellement un message d'erreur à destination par exemple du conducteur.
La relance des moyens de chauffage est opérée soit, instantanément sitôt les seuils SΔT2 ou SP2 franchis à la baisse, soit, en variante de réalisation, après une temporisation. Cette temporisation permet d'assurer un certain rechargement en particules du filtre 6 favorable à la réinitialisation de la combustion. Bien évidemment, en cas de temporisation, on adapte en conséquence la valeur du seuil S3.
La stratégie de surveillance de la combustion précitée est opérée instantanément sitôt la détection de l'initiation de la combustion ou bien encore, en variante de réalisation, cette surveillance n'est opérée qu'après une temporisation adaptée de quelques secondes.
L'arrêt des moyens de chauffage sitôt l'initiation de la combustion détectée permet non seulement de limiter la dépense énergétique au juste nécessaire pour assurer la régénération du filtre, mais encore elle améliore la combustion des suies dans le filtre notamment lorsque les moyens de chauffage fonctionnent en utilisant des phénomènes de postcombustion d'hydrocarbures. L'arrêt de ces réactions de postcombustion permet en effet, d'augmenter la quantité d'oxygène présente dans les gaz d'échappement et donc de favoriser la combustion des suies en agissant comme un soufflet de forge. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode αe réalisation décrit et illustré qui n'a été αonné qu'à titre d'exemple.
Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit.

Claims

REVENDICATIONS
[1] Procédé de gestion d'un filtre à particules (6) équipant la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne (1) , par lequel on déclenche la mise en action de moyens d'aide à la régénération du filtre Y selon des critères prédéterminés, par exemple dès que le chargement en particules du filtre ( 6 excède une valeur de seuil, caractérisé en ce que les paramètres de fonctionnement desdits moyens d'aide à la régénération, tels que la durée ou l'intensité, sont ajustés selon le déroulement de la régénération du filtre.
[2] Procède de gestion selon la revendication 1, caractérise en ce que la régénération du filtre (6) est obtenue par combustion des particules et en ce que lesdits moyens d'aide a la régénération sont arrêtes des que la combustion des particules est initiée.
[3] Procède de gestion selon la revendication 2, caractérise en ce que l'initiation de la comoustion est déterminée a partir de l'estimation ou la mesure de l'énergie dégagée par le filtre (6) .
[4] Procède de gestion selon l'une quelconque des revendications 2 a 3, caractérise en ce que l'initiation de la combustion est déterminée a partir d'une estimation
(Taval_est) de la température des gaz en sortie au filtre (6) en faisant l'hypothèse qu'il n'y pas de combustion dans le filtre et en comparant cette température estimée a la température réelle mesurée (Taval_mes).
[5] Procède de gestion selon la revendication 4, caractérise en ce que l' initiation de la combustion est définie par la formule suivante : Taval nes - Taval_est > SΔT1 ou SΔT1 est une valeur de seuil calibrée.
[6] Procédé de gestion selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'initiation de la combustion est définie par la formule suivante : (Taval_mes - Taval_est) x Cp x Qm > SP1 où Qm est le débit massique des gaz d'échappement, Cp la capacité calorifique des gaz et SP1 une valeur de seuil calibré .
[7] Procédé de gestion selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'après avoir arrêté lesdits moyens d'aide à la régénération, on surveille le déroulement de la combustion de façon à éventuellement réactiver la combustion des particules si cette combustion venait à s'éteindre prématurément.
[8] Procédé de gestion selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite extinction de la combustion est déduite du niveau d'énergie dégagée par le filtre (6), ce niveau d'énergie étant mesuré ou estimé.
[9] Procédé de gestion selon l'une quelconque des revendications 7 à 8, caractérisé en ce que ladite extinction est déterminée à partir d'une estimation (Taval_est) de la température des gaz en sortie du filtre (6) en faisant l'hypothèse qu'il n'y pas de combustion dans le filtre et en comparant cette température estimée à la température réelle mesurée (Taval_mes)
[10] Procédé de gestion selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que ladite surveillance n'est opérée que pendant un laps de temps prédéterminée après l'initiation de la combustion.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6622480B2 (en) * 2001-02-21 2003-09-23 Isuzu Motors Limited Diesel particulate filter unit and regeneration control method of the same
FR2829798B1 (fr) * 2001-09-14 2004-01-23 Renault Procede de gestion du fonctionnement d'un filtre a particules revetu d'une phase catalytique pour moteur a combustion
FR2840820B1 (fr) 2002-06-18 2005-02-25 Renault Sa Procede de regeneration d'un filtre a particules de vehicule automobile et systeme de commande de la regeneration d'un tel filtre
KR100885226B1 (ko) * 2002-06-18 2009-02-24 르노 에스.아.에스. 자동차의 입자 필터의 재생 방법 및 재생 제어 시스템
FR2846038B1 (fr) * 2002-10-22 2006-12-22 Renault Sa Procede de determination de la temperature interne d'un filtre a particules, procede de commande de la generation du filtre a particules, systeme de commande et filtre a particules correspondant.
FR2855213B1 (fr) * 2003-05-23 2005-07-15 Renault Sa Procede et dispositif pour controler la regeneration d'un filtre a particules et ensemble de motorisation comprenant un tel dispositif
JP4434038B2 (ja) * 2004-04-05 2010-03-17 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
FR2872214B1 (fr) 2004-06-23 2006-11-03 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de controle de la regeneration de moyens de depollution
FR2872213B1 (fr) 2004-06-23 2006-11-03 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme d'aide a la regeneration de moyens de depollution pour moteur de vehicule automobile
FR2872200B1 (fr) * 2004-06-23 2006-11-03 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme d'aide a la regeneration de moyens de depollution associes a des moyens formant catalyseur
FR2876732B1 (fr) * 2004-10-18 2009-04-10 Renault Sas Systeme et procede de regulation de la regeneration d'un filtre a particules de moteur a combustion interne
FR2876737B1 (fr) * 2004-10-19 2006-12-22 Renault Sas Systeme et procede de controle d'une phase de regeneration d'un filtre a particules de vehicule automobile
FR2876733B1 (fr) 2004-10-20 2006-12-22 Renault Sas Systeme et procede de regulation de la regeneration d'un filtre a particules de moteur a combustion interne
FR2902823B1 (fr) * 2006-06-27 2011-11-25 Renault Sas Procede de regeneration d'un filtre a particules d'une conduite d'echappement d'un moteur a combustion interne
US20100132339A1 (en) * 2006-09-19 2010-06-03 Ralf Barkhage Exhaust gas system
GB2486416A (en) * 2010-12-13 2012-06-20 Gm Global Tech Operations Inc Method for controlling the regeneration process of a lean NOx trap
FR3055658B1 (fr) * 2016-09-08 2018-09-07 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede d’aide a une regeneration d’un filtre a particules dans une ligne d’echappement

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1216200A (fr) * 1983-02-03 1987-01-06 Vemulapalli D.N. Rao Fonctionnement d'un capteur de recyclage pour moteur diesel
JPH0621552B2 (ja) * 1989-02-13 1994-03-23 いすゞ自動車株式会社 パティキュレートトラップの再燃焼装置
FR2774421B1 (fr) 1998-02-02 2000-04-21 Peugeot Systeme de gestion du fonctionnement d'un filtre a particules associe a un moteur diesel notamment de vehicule automobile
FR2774424B1 (fr) * 1998-02-02 2000-04-21 Peugeot Systeme de controle du fonctionnement d'une ligne d'echappement d'un moteur diesel notamment de vehicule automobile, equipee d'un filtre a particules

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0148358A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001048358A2 (fr) 2001-07-05
FR2802972B1 (fr) 2002-05-03
WO2001048358A3 (fr) 2002-05-23
FR2802972A1 (fr) 2001-06-29

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