EP2946098A1 - Système de traitement des gaz d'échappement d'un moteur sur un véhicule automobile et son procédé de commande - Google Patents

Système de traitement des gaz d'échappement d'un moteur sur un véhicule automobile et son procédé de commande

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EP2946098A1
EP2946098A1 EP13814906.7A EP13814906A EP2946098A1 EP 2946098 A1 EP2946098 A1 EP 2946098A1 EP 13814906 A EP13814906 A EP 13814906A EP 2946098 A1 EP2946098 A1 EP 2946098A1
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EP
European Patent Office
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temperature
particulate filter
engine
zone
setpoint temperature
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13814906.7A
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German (de)
English (en)
Inventor
Mickael Remingol
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Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
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Publication date
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to a method for controlling a system for treating the exhaust gases of an engine on a motor vehicle, in particular the regeneration phases of a particulate filter. It also relates to the exhaust gas treatment system implementing this method. State of the art
  • the soot is burned by fuel, which can be injected either directly to the exhaust of the engine upstream of the particulate filter, or into the engine cylinders late in the expansion phase of the combustion cycle so as not to be burned in the cylinders and to be rejected to the exhaust.
  • the high temperature, higher than 650 ° C., upstream of the particulate filter can also be obtained by degrading the efficiency of the combustion reaction in the cylinders so as to increase the heat losses, for example by injecting later into the cylinders the fuel involved in the combustion, that is to say the fuel that actually burns for the production of the engine torque.
  • the document FR 2 862 10 ⁇ - ⁇ 1 shows an example of fuel injection in the combustion chambers at the end of the cycle.
  • a first known method to prevent runaway is to limit the amount of oxygen available in the exhaust. For this, we restrict the amount of air that the motor sucks in the intake phase using a valve or a shutter. Alternatively or additionally, the fresh air admitted is replaced by exhaust gas from the engine by acting on a gas recirculation valve. However, this method has the defect of restricting the amount of oxygen necessary for combustion in the cylinder of the diesel engine, which increases the risk of instabilities or misfires.
  • a second method is to increase the engine load on these operating points so that the internal combustion consumes more oxygen. It is thus possible to control the charge of a battery, the drive of an air conditioning system or a brake.
  • Document FR 2 919 665 A1 shows an exemplary embodiment of a system that uses an electric accumulator charging system to control the temperature of the exhaust gas during a regeneration phase. This method is limited in that the absorption power is generally limited, either in its intensity or in its duration.
  • a third known method is to reduce the priming temperature of the regeneration. This method is limited in that the decrease of the thermal also decreases the regeneration efficiency on the phases not concerned by the risks of runaway.
  • a fourth method is to limit the amount of soot in the particulate filter so as to avoid reaching a mass too critical vis-à-vis a runaway. This solution requires more frequent regeneration and generally leads to overconsumption of fuel.
  • the invention aims to provide a method and an exhaust gas treatment system with a particle filter for a vehicle engine that can prevent the risk of runaway regeneration of the particulate filter. Description of the invention
  • the subject of the invention is a method for controlling a system for treating the exhaust gases of an engine on a motor vehicle, the gas treatment system comprising a particulate filter, a method according to which a regeneration of the particulate filter is controlled by controlling the temperature of the gases upstream of the particulate filter according to a first setpoint temperature to initiate a combustion of the soot accumulated in the particulate filter, characterized in that a critical zone is defined and a normal zone according to the operating point of the engine, characterized by an engine load and a speed, and the temperature of the exhaust gas is controlled according to the first setpoint temperature in the normal zone and according to a second set temperature, less than the first set temperature, in the critical zone.
  • a safety zone is further defined between the critical zone and the normal zone, and a third target temperature is controlled at the intermediate exhaust gas between the first and the second setpoint temperature. This creates an intermediate zone that strictly limits the size of the critical zone and in which the stress on the temperature is less severe.
  • the third setpoint temperature is a function of the loading rate of the particulate filter.
  • the risk of runaway is also a function of the loading rate of the particulate filter. In particular, the risk is low when the loading rate soot from the particulate filter is weak. In this case, the temperature level in the safety zone can be further increased.
  • the third setpoint temperature is a linear interpolation between the second and the first setpoint temperature, as a function of the difference in speed between the critical zone and the normal zone for the load of the operating point current regime-load of the motor.
  • the variation of the third setpoint is thus progressive as a function of the distance from the current operating point to the critical zone.
  • the second setpoint temperature is a function of an oxygen content evaluated in the exhaust gas upstream of the particulate filter.
  • the soot burning rate is higher, and therefore the risk of runaway is higher.
  • the oxygen level may change depending on the conditions outside the vehicle, such as depending on the atmospheric pressure, the altitude at which the vehicle is located or the temperature of the ambient air.
  • the oxygen content in the exhaust gas is a good indication of these parameters.
  • the third setpoint temperature is a function of an estimated oxygen level in the exhaust gas upstream of the particulate filter.
  • the set temperature in the safety zone can be adjusted while ensuring the absence of risk of runaway.
  • the subject of the invention is also a system for treating the exhaust gases of an engine on a motor vehicle, the system comprising a particulate filter, thermal means for controlling the temperature of the exhaust gases upstream of the filter. particles and a control unit of the thermal means, the control unit being arranged to drive the thermal means so as to control a regeneration of the particulate filter by controlling the temperature of the exhaust gas upstream of the particulate filter to a first target temperature, characterized in that the control unit is arranged to define a critical zone and a normal zone according to the operating point of the engine, characterized by an engine load and a speed, and to control the temperature of the exhaust gases according to the first set temperature in the normal zone and according to a second set temperature, lower than the first set temperature, in the critical zone.
  • FIG. 1 represents an exhaust gas treatment system according to the invention
  • FIG. 2 is a diagram showing the different operating areas of the motor defined in accordance with the invention.
  • FIG. 1 shows a motorization system 1 comprising an internal combustion engine 12 and a system 10 for processing the exhaust gases of the engine 12.
  • the engine is for example a diesel engine.
  • An exhaust line 14 permits the evacuation of the gases G from the engine 12 to the atmosphere.
  • the treatment system 10 is implanted in the exhaust line 14 and comprises an oxidation catalyst 20 upstream of a particulate filter 16.
  • the motorization system further comprises an intake manifold 22 to distribute the intake air A to the different cylinders of the engine 12.
  • the exhaust gases G produced by the engine 12 are discharged into the exhaust line 14. As they pass through the catalyst 20, the unburnt gases contained in the exhaust gas G, such as hydrocarbons and carbon monoxide, are oxidized in an exothermic reaction. Then, during their passage in the particulate filter 16, the soot particles contained in the exhaust gas are retained by the filter, in the normal operating mode of the engine (that is to say: out of phase of the engine). regeneration of the filter 16).
  • the processing system 10 further comprises a control unit 18 which receives a temperature information measured in the exhaust line 14 by the sensor 19 upstream of the particulate filter 16.
  • the control unit 18 also makes it possible to control the motor 12 for controlling the temperature of the exhaust gas G upstream of the particulate filter 16 under certain circumstances.
  • the particles thus trapped in the particulate filter 16 are burned during a regeneration phase. This regeneration requires to occur that the filter reaches a temperature greater than or equal to the combustion temperature of the particles.
  • the particulate filter 16 is heated by the exhaust G.
  • control unit 18 modifies, for example, the injection conditions to degrade the efficiency of combustion in the cylinders, and thus increase the temperature of the exhaust gases G It is then sought to obtain a target temperature of the exhaust gases G upstream of the particulate filter 16.
  • degradation of the combustion efficiency can be achieved by delaying fuel injection into the engine cylinders during the cycle.
  • FIG. 2 shows operating zones of the engine 12 on a plane having on the abscissa the speed of the engine 12 and on the ordinate the torque delivered by the engine 12 on the crankshaft.
  • a limit curve 30 represents the maximum torque delivered by the motor 12 as a function of the speed. Below the limit curve 30 are represented three zones: a normal zone 31, on the maximum regime side, a critical zone 32, on the lower speed side and a safety zone 33 intermediate between the normal zone 31 and the zone. criticism 32.
  • the temperature of the gases is controlled upstream of the particulate filter 16 according to a first setpoint temperature T1 in the normal zone 31, according to a second setpoint temperature T2, lower than the first temperature, in the critical zone. 32, and according to a third setpoint temperature T3, intermediate between the first and the second setpoint temperature T2 in the safety zone 33.
  • the first setpoint temperature T1 is for example 650 ° C.
  • the second setpoint temperature T2 can be predetermined in a fixed manner, after the performance of tests to verify that the risk of runaway is not incurred.
  • the third setpoint temperature T3 can also be predetermined at a fixed value, intermediate between the first and the second setpoint temperature T2.
  • the control unit 18 determines in which zone the motor 12 operates and applies the corresponding target temperature by regulating this temperature with the aid of the temperature probe 19 upstream of the particulate filter. 16, for example by realizing a regulator of the PID type.
  • the control unit 18 also receives a loading information from the particulate filter 16, that is to say soot mass stored in the filter 16. This information comes for example from a pressure difference measurement between the upstream and the downstream of the particulate filter 16, in a manner known per se.
  • the control unit 18 adapts the third setpoint temperature T3 according to the loading rate of the particulate filter 16, that is to say as a function of the loading of the filter 16 divided by its maximum storage capacity.
  • the third set temperature T3 is equal to the first set temperature T1 when the loading rate of the filter at particle 16 is almost zero, and equal to the second setpoint temperature T2 when the loading rate of the particle filter 16 is at the limit allowed.
  • the third setpoint temperature T3 is interpolated between these two values T1, T2 as a function of the loading rate of the particulate filter 16.
  • the system comprises means for evaluating the oxygen content in the exhaust gas G.
  • These means may be an oxygen sensor directly measuring the oxygen level, or control unit 18 arranged to calculate this oxygen content as a function of the environmental and operating parameters of the engine 12 measured or controlled.
  • the control unit 18 determines the second setpoint temperature T2 as a function of the oxygen content evaluated in the exhaust gas G upstream of the particulate filter 16.
  • the second setpoint temperature T2 is determined as follows:
  • the second setpoint temperature T2 if the oxygen level is greater than a first predetermined threshold, the second setpoint temperature T2 is set at a low limit T2min; if the oxygen content is lower than a second predetermined threshold, lower than the first threshold, the second setpoint temperature T2 is set at a high limit T2max;
  • the second setpoint temperature T2 is calculated by linear interpolation between the low limit T2min and the high limit T2max as a function of the variation of the oxygen level between the first and the second threshold.
  • the third setpoint temperature T3 is a function of the oxygen content evaluated in the exhaust gas G upstream of the particulate filter 16.
  • the second setpoint temperature T2 calculated as previously stated as a function of the oxygen level is taken into consideration.
  • the third setpoint temperature T3 is a linear interpolation between the second T2 and the first setpoint temperature T1, as a function of the difference in speed between the critical zone 32 and the normal zone 31 for the load. of the running point of the motor 12.
  • a horizontal line 34 from the current operating point 35 in the safety zone 33 intersects the boundaries of the critical zone 32 and the normal zone 31 at the abscissas. respectively N 2 and Ni.
  • the third setpoint temperature T3 is calculated by linear interpolation between the second and the third temperature nsign T2, T3 according to the formula:
  • the invention is not limited to the embodiments which have just been described by way of example.
  • the temperature upstream of the particulate filter 16 can be evaluated according to other measurements and with mathematical models implemented by the control unit 18 or by other computers on board the vehicle.
  • the control unit 18 is presented as being independent, but its functions can be realized by a computer that also performs other functions, such as the control of the motor 12.

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Abstract

Dans un système de traitement des gaz d'échappement (G) d'un moteur (12) sur un véhicule automobile comportant un filtre à particules (16), on commande une régénération du filtre à particules (16) en pilotant la température des gaz en amont du filtre à particules (16) selon une première température de consigne (T1) pour amorcer une combustion des suies accumulées dans le filtre à particules (16), on définit une zone critique (32) et une zone normale (31) en fonction du point de fonctionnement du moteur (12), caractérisé par une charge du moteur (12) et un régime, et on pilote la température des gaz d'échappement (G) selon la première température de consigne (T1) dans la zone normale (31) et selon une deuxième température de consigne (T2), inférieure à la première température de consigne (T1), dans la zone critique (32).

Description

Système de traitement des gaz d'échappement d'un moteur sur un véhicule automobile et son procédé de commande
Domaine technique
La présente invention se rapporte à un procédé de commande d'un système de traitement des gaz d'échappement d'un moteur sur un véhicule automobile, notamment des phases de régénération d'un filtre à particules. Elle concerne également le système de traitement des gaz d'échappement mettant en œuvre ce procédé. Etat de la technique
Pour régénérer un filtre à particules de moteur à combustion interne, c'est-à-dire pour le purger des suies issues des gaz d'échappement du moteur et accumulées dans le filtre pendant le mode de fonctionnement normal du moteur, on procède à des réactions d'oxydation des suies en présence d'oxygène et sous conditions d'apport d'énergie thermique. Sur un moteur Diesel de véhicule automobile, aujourd'hui, la température en amont du filtre à particules pour amorcer sa régénération est de l'ordre de 650°C.
Les suies sont brûlées par du carburant, qui peut être injecté soit directement à l'échappement du moteur en amont du filtre à particules, soit dans les cylindres du moteur tardivement dans la phase de détente du cycle de combustion de manière à ne pas être brûlé dans les cylindres et à être rejeté à l'échappement.
La température élevée, supérieure à 650°C, en amont du filtre à particules peut également être obtenue en dégradant le rendement de la réaction de combustion dans les cylindres de manière à en augmenter les pertes thermiques, par exemple en injectant plus tardivement dans les cylindres le carburant participant à la combustion, c'est-à-dire le carburant qui brûle réellement pour la production du couple moteur. Le document FR 2 862 10Ό-Α1 montre un exemple d'injection de carburant dans les chambres de combustion en fin de cycle. Ces techniques permettent de compléter l'augmentation de température des gaz d'échappement à la sortie du moteur, quelles que soient les conditions de roulage et/ou de fonctionnement du moteur, de façon à garantir une bonne efficacité de régénération.
Un moteur Diesel fonctionnant généralement en excès d'oxygène, la présence d'oxygène est assurée. Il est à noter que plus il y a d'oxygène dans les gaz d'échappement, plus la combustion des suies est rapide. Les réactions d'oxydation des suies sont exothermiques, ce qui permet d'entretenir les réactions d'oxydation pendant la régénération. Dans un milieu où la quantité d'oxygène est forte, cela peut entraîner une forme de réaction en chaîne dite emballement. La combustion des suies s'entretient d'elle-même, la température dans le filtre à particules augmente très rapidement jusqu'à des températures pouvant entraîner la dégradation de celui-ci, par exemple des températures dépassant 1000°C.
Il existe des points de fonctionnement régime-charge particuliers du moteur où on est proche des conditions d'emballement. Lorsque le moteur est à faible charge, la quantité d'oxygène consommée par la combustion dans le cylindre est faible, laissant ainsi une grande quantité d'oxygène disponible pour la combustion des suies. Typiquement, lorsque le moteur n'entraîne pas le véhicule, on est proche des conditions d'emballement. Un autre cas critique se présente lors d'un relâchement de la pédale d'accélérateur, alors que le véhicule est lancé et entraîne le moteur.
Une première méthode connue pour éviter l'emballement consiste à limiter la quantité d'oxygène disponible dans les gaz d'échappement. Pour cela, on restreint la quantité d'air que le moteur aspire dans la phase d'admission à l'aide d'une vanne ou d'un volet. Alternativement ou en complément, on substitue à l'air frais admis des gaz d'échappement provenant du moteur en agissant sur une vanne de recirculation des gaz. Cependant, cette méthode a le défaut de restreindre la quantité d'oxygène nécessaire à la combustion dans le cylindre du moteur Diesel, ce qui augmente le risque d'instabilités ou de ratés de combustion.
Une deuxième méthode consiste à augmenter la charge du moteur sur ces points de fonctionnement pour que la combustion interne consomme plus d'oxygène. On peut ainsi commander la charge d'une batterie, l'entraînement d'un système de climatisation ou d'un frein. Le document FR 2 919 665 A1 montre un exemple de réalisation d'un système qui utilise un système de charge d'accumulateurs électriques pour contrôler la température des gaz d'échappement pendant une phase de régénération. Cette méthode est limitée en ce que la puissance d'absorption est en général limitée, soit dans son intensité, soit dans sa durée.
Une troisième méthode connue consiste à diminuer la température d'amorçage de la régénération. Cette méthode est limitée en ce que la baisse de la thermique diminue aussi l'efficacité de régénération sur les phases non concernées par les risques d'emballement.
Une quatrième méthode consiste à limiter la quantité de suies dans le filtre à particules de manière à éviter d'atteindre une masse trop critique vis-à-vis d'un emballement. Cette solution impose des régénérations plus fréquentes et entraîne globalement une surconsommation de carburant.
L'invention vise à proposer un procédé et un système de traitement des gaz d'échappement avec un filtre à particules pour un moteur de véhicule qui puisse prévenir les risques d'emballement de la régénération du filtre à particules. Description de l'invention
L'invention vise à remédier aux différents défauts des procédés de commandes connus. Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un procédé de commande d'un système de traitement des gaz d'échappement d'un moteur sur un véhicule automobile, le système de traitement des gaz comportant un filtre à particules, procédé selon lequel on commande une régénération du filtre à particules en pilotant la température des gaz en amont du filtre à particules selon une première température de consigne pour amorcer une combustion des suies accumulées dans le filtre à particules, caractérisé en ce qu'on définit une zone critique et une zone normale en fonction du point de fonctionnement du moteur, caractérisé par une charge du moteur et un régime, et on pilote la température des gaz d'échappement selon la première température de consigne dans la zone normale et selon une deuxième température de consigne, inférieure à la première température de consigne, dans la zone critique.
L'étude des conditions de fonctionnement du moteur et du système de traitement des gaz d'échappement permet de déterminer dans quelles conditions se présentent les risques d'emballement. On constate que les paramètres prépondérants sont le régime moteur, c'est-à-dire la vitesse de rotation du vilebrequin, et la charge du moteur, c'est-à-dire le couple fourni. En fonction de ces paramètres, on peut délimiter la zone critique, qui se situe aux faibles charges et faibles régimes, et appliquer dans cette zone une consigne de température en entrée du filtre à particules plus faible, de manière à écarter les risques d'emballement. En dehors de la zone critique, l'efficacité de la régénération est préservée à son niveau maximal.
Selon un perfectionnement, on définit en outre une zone de sûreté entre la zone critique et la zone normale, et on pilote une troisième température de consigne aux gaz d'échappement intermédiaire entre la première et la deuxième température de consigne. On crée ainsi une zone intermédiaire qui permet de limiter strictement la taille de la zone critique et dans laquelle la contrainte sur la température est moins sévère.
De manière complémentaire, la troisième température de consigne est fonction du taux de chargement du filtre à particules. Le risque d'emballement est également fonction du taux de chargement du filtre à particules. En particulier, le risque est faible lorsque le taux de chargement en suie du filtre à particules est faible. Dans ce cas, on peut se permettre de relever encore le niveau de température dans la zone de sûreté.
De manière alternative, la troisième température de consigne est une interpolation linéaire entre la deuxième et la première température de consigne, en fonction de l'écart de régime entre la zone critique et la zone normale pour la charge du point de fonctionnement courant régime-charge du moteur. La variation de la troisième consigne est ainsi progressive en fonction de la distance du point de fonctionnement courant à la zone critique.
Selon un autre perfectionnement, la deuxième température de consigne est fonction d'un taux d'oxygène évalué dans les gaz d'échappement en amont du filtre à particules. Lorsque le taux d'oxygène est plus élevé, la vitesse de combustion des suies est plus importante, et donc le risque d'emballement est plus élevé. En prenant en compte le taux d'oxygène et en ajustant la température d'entrée des gaz en conséquence, on écarte plus justement le risque d'emballement dans la zone critique. Le taux d'oxygène peut évoluer en fonction des conditions extérieures au véhicule, comme par exemple en fonction de la pression atmosphérique, de l'altitude à laquelle se trouve le véhicule ou de la température de l'air ambiant. Le taux d'oxygène dans les gaz d'échappement est une bonne indication de ces paramètres.
De manière similaire, la troisième température de consigne est fonction d'un taux d'oxygène évalué dans les gaz d'échappement en amont du filtre à particules. Comme précédemment, la température de consigne dans la zone de sûreté peut être ajustée tout en garantissant l'absence de risque d'emballement.
L'invention a aussi pour objet un système de traitement des gaz d'échappement d'un moteur sur un véhicule automobile, le système comportant un filtre à particules, des moyens thermiques pour piloter la température des gaz d'échappement en amont du filtre à particules et une unité de commande des moyens thermiques, l'unité de commande étant agencée pour piloter les moyens thermiques de manière à commander une régénération du filtre à particules en pilotant la température des gaz d'échappement en amont du filtre à particules à une première température de consigne, caractérisé en ce que l'unité de commande est agencée pour définir une zone critique et une zone normale en fonction du point de fonctionnement du moteur, caractérisé par une charge du moteur et un régime, et pour piloter la température des gaz d'échappement selon la première température de consigne dans la zone normale et selon une deuxième température de consigne, inférieure à la première température de consigne, dans la zone critique.
Brève description des figures
L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels :
- la figure 1 représente un système de traitement des gaz d'échappement conforme à l'invention ;
- la figure 2 est un diagramme représentant les différentes zones de fonctionnement du moteur délimitées conformément à l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE On a représenté sur la figure 1 un système de motorisation 1 comprenant d'un moteur 12 à combustion interne et un système de traitement 10 des gaz d'échappement du moteur 12. Le moteur est par exemple un moteur Diesel. Une ligne d'échappement 14 permet l'évacuation des gaz G du moteur 12 vers l'atmosphère. Le système de traitement 10 est implanté dans la ligne d'échappement 14 et comporte un catalyseur d'oxydation 20 en amont d'un filtre à particules 16. Le système de motorisation comporte en outre une tubulure d'admission 22 pour répartir de l'air d'admission A vers les différents cylindres du moteur 12.
Les gaz d'échappement G produits par le moteur 12 sont évacués dans la ligne d'échappement 14. Lors de leur passage dans le catalyseur d'oxydation 20, les gaz imbrûlés contenus dans les gaz d'échappement G, tels que des hydrocarbures et du monoxyde de carbone, sont oxydés dans une réaction exothermique. Puis, lors de leur passage dans le filtre à particules 16, les particules de suies contenues dans les gaz d'échappement sont retenues par le filtre, dans le mode de fonctionnement normal du moteur (c'est-à-dire : hors phase de régénération du filtre 16).
Le système de traitement 10 comporte en outre une unité de commande 18 qui reçoit une information de température mesurée dans la ligne d'échappement 14 par le capteur 19 en amont du filtre à particules 16. L'unité de commande 18 permet également de piloter le moteur 12 pour piloter la température des gaz d'échappement G en amont du filtre à particules 16 dans certaines circonstances.
Périodiquement, les particules ainsi piégées dans le filtre à particules 16 sont brûlées au cours d'une phase de régénération. Cette régénération nécessite pour se produire que le filtre atteigne une température supérieure ou égale à la température de combustion des particules. Le filtre à particules 16 est chauffé par les gaz d'échappement G.
Lorsque l'on souhaite obtenir la régénération du filtre à particules 16, l'unité de commande 18 modifie par exemple les conditions d'injection pour dégrader le rendement de la combustion dans les cylindres, et ainsi augmenter la température des gaz d'échappement G. On cherche alors à obtenir une température de consigne des gaz d'échappement G en amont du filtre à particules 16.
Par exemple, la dégradation du rendement de combustion peut être obtenue en retardant l'injection du carburant dans les cylindres du moteur pendant le cycle.
Le diagramme de la figure 2 représente des zones de fonctionnement du moteur 12 sur un plan ayant en abscisse le régime du moteur 12 et en ordonnée le couple délivré par le moteur 12 sur le vilebrequin. Une courbe de limite 30 représente le couple maximal délivré par le moteur 12 en fonction du régime. En dessous de la courbe de limite 30 sont représentées trois zones : une zone normale 31 , du côté du régime maximal, une zone critique 32, du côté des plus faibles régimes et une zone de sûreté 33 intermédiaire entre la zone normale 31 et la zone critique 32.
Conformément à l'invention, on pilote la température des gaz en amont du filtre à particules 16 selon une première température de consigne T1 dans la zone normale 31 , selon une deuxième température de consigne T2, inférieure à la première température, dans la zone critique 32, et selon une troisième température de consigne T3, intermédiaire entre la première et la deuxième température de consigne T2 dans la zone de sûreté 33. La première température de consigne T1 est par exemple de 650 °C. La deuxième température de consigne T2 peut être prédéterminée de manière fixe, après la réalisation d'essais pour vérifier que le risque d'emballement n'est pas encouru. La troisième température de consigne T3 peut également être prédéterminée à une valeur fixe, intermédiaire entre la première et la deuxième température de consigne T2. Pendant la phase de régénération, l'unité de commande 18 détermine dans quelle zone le moteur 12 fonctionne et applique la température de consigne correspondante en réalisant une régulation de cette température à l'aide de la sonde de température 19 en amont du filtre à particules 16, par exemple en réalisant un régulateur du type PID.
Dans un mode de réalisation particulier, l'unité de commande 18 reçoit en outre une information de chargement du filtre à particules 16, c'est-à-dire de masse de suies stockée dans le filtre 16. Cette information provient par exemple d'une mesure de différence de pression entre l'amont et l'aval du filtre à particules 16, d'une manière connue en soi. L'unité de commande 18 adapte la troisième température de consigne T3 en fonction du taux de chargement du filtre à particules 16, c'est-à-dire en fonction du chargement du filtre 16 divisé par sa capacité maximale de stockage. Ainsi, la troisième température de consigne T3 est égale à la première température de consigne T1 lorsque le taux de chargement du filtre à particules 16 est nul ou presque, et égal à la deuxième température de consigne T2 lorsque le taux de chargement du filtre à particules 16 est à la limite admise. La troisième température de consigne T3 est interpolée entre ces deux valeurs T1 , T2 en fonction du taux de chargement du filtre à particules 16.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le système comporte des moyens d'évaluation du taux d'oxygène dans les gaz d'échappement G. Ces moyens peuvent être une sonde à oxygène mesurant directement le taux d'oxygène, ou l'unité de commande 18 agencée pour calculer ce taux d'oxygène en fonction des paramètres environnementaux et de fonctionnement du moteur 12 mesurés ou commandés. Dans ce mode de réalisation, l'unité de commande 18 détermine la deuxième température de consigne T2 en fonction du taux d'oxygène évalué dans les gaz d'échappement G en amont du filtre à particules 16.
A titre d'exemple, la deuxième température de consigne T2 est déterminée comme suit :
- si le taux d'oxygène est supérieur à un premier seuil prédéterminé, la deuxième température de consigne T2 est fixée à une limite basse T2min ; - si le taux d'oxygène est inférieur à un deuxième seuil prédéterminé, inférieur au premier seuil, la deuxième température de consigne T2 est fixée à une limite haute T2max ;
- si le taux d'oxygène est compris entre le premier T2min et le deuxième seuil T2max, la deuxième température de consigne T2 est calculée par interpolation linéaire entre la limite basse T2min et la limite hauteT2max en fonction de la variation du taux d'oxygène entre le premier et le deuxième seuil.
De la même manière, mis en œuvre en même temps que pour la deuxième température de consigne T2, la troisième température de consigne T3 est fonction du taux d'oxygène évalué dans les gaz d'échappement G en amont du filtre à particules 16. Par exemple, dans le calcul de la troisième température de consigne T3 en fonction du taux de chargement du filtre à particules 16, on prend en considération la deuxième température de consigne T2 calculée telle qu'exposé précédemment en fonction du taux d'oxygène.
Selon un autre mode de réalisation, la troisième température de consigne T3 est une interpolation linéaire entre la deuxième T2 et la première température de consigne T1 , en fonction de l'écart de régime entre la zone critique 32 et la zone normale 31 pour la charge du point de fonctionnement courant du moteur 12. En se référant à la figure 2, une ligne horizontale 34 issue du point de fonctionnement courant 35 dans la zone de sûreté 33 coupe les délimitations de la zone critique 32 et de la zone normale 31 aux abscisses respectivement N2 et Ni . Pour ce point de fonctionnement courant 35, la troisième température de consigne T3 est calculée par interpolation linéaire entre la deuxième et la troisième température nsigne T2, T3 selon la formule :
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits à titre d'exemple. La température en amont du filtre à particules 16 peut être évaluée en fonction d'autres mesures et avec des modèles mathématiques mis en œuvre par l'unité de commande 18 ou par d'autres calculateurs embarqués dans le véhicule. L'unité de commande 18 est présentée comme étant indépendante, mais ses fonctions peuvent être réalisées par un calculateur réalisant également d'autres fonctions, comme le contrôle du moteur 12.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de commande d'un système de traitement des gaz d'échappement (G) d'un moteur (12) sur un véhicule automobile, le système de traitement des gaz comportant un filtre à particules (16), procédé selon lequel on commande une régénération du filtre à particules (16) en pilotant la température des gaz en amont du filtre à particules (16) selon une première température de consigne (T1 ) pour amorcer une combustion des suies accumulées dans le filtre à particules (16), caractérisé en ce qu'on définit une zone critique (32) et une zone normale (31 ) en fonction du point de fonctionnement du moteur (12), caractérisé par une charge du moteur (12) et un régime, et on pilote la température des gaz d'échappement (G) selon la première température de consigne (T1 ) dans la zone normale (31 ) et selon une deuxième température de consigne (T2), inférieure à la première température de consigne (T1 ), dans la zone critique (32).
2. Procédé selon la revendication 1 , selon lequel on définit en outre une zone de sûreté (33) entre la zone critique (32) et la zone normale (31 ), et on pilote une troisième température de consigne (T3) aux gaz d'échappement (G) intermédiaire entre la première et la deuxième température de consigne (T1 , T2).
3. Procédé selon la revendication 2, selon lequel la troisième température de consigne (T3) est fonction du taux de chargement du filtre à particules (16).
4. Procédé selon la revendication 2, selon lequel la troisième température de consigne (T3) est une interpolation linéaire entre la deuxième et la première température de consigne (T2, T1 ), en fonction de l'écart de régime entre la zone critique (32) et la zone normale (31 ) pour la charge du point de fonctionnement (35) courant du moteur (12).
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, selon lequel la deuxième température de consigne (T2) est fonction d'un taux d'oxygène évalué dans les gaz d'échappement (G) en amont du filtre à particules (16).
6. Procédé selon la revendication 2, selon lequel la troisième température de consigne (T3) est fonction d'un taux d'oxygène évalué dans les gaz d'échappement (G) en amont du filtre à particules (16).
7. Système de traitement des gaz d'échappement (G) d'un moteur (12) sur un véhicule automobile, le système comportant un filtre à particules (16), des moyens thermiques pour piloter la température des gaz d'échappement (G) en amont du filtre à particules (16) et une unité de commande (18) des moyens thermiques, l'unité de commande (18) étant agencée pour piloter les moyens thermiques de manière à commander une régénération du filtre à particules (16) en pilotant la température des gaz d'échappement (G) en amont du filtre à particules (16) à une première température de consigne (T1 ), caractérisé en ce que l'unité de commande (18) est agencée pour définir une zone critique (32) et une zone normale (31 ) en fonction du point de fonctionnement (35) du moteur (12), caractérisé par une charge du moteur (12) et un régime, et pour piloter la température des gaz d'échappement (G) selon la première température de consigne (T1 ) dans la zone normale (31 ) et selon une deuxième température de consigne (T2), inférieure à la première température de consigne (T1 ) , dans la zone critique (32).
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