FR2889245A1 - Systeme antipollution pour moteur a combustion interne - Google Patents

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Abstract

Dans un système antipollution pour moteur à combustion interne (1) de véhicule, un filtre (40) à particules recueille des matières particulaires dans des gaz d'échappement du moteur à combustion interne (1). Un régénérateur (11, 12, 13, 22, 50, 51, 52, 53, 54, 70) de filtre régénère le filtre (40) à particules en brûlant les matières particulaires accumulées dans le filtre (40) à particules. Un détecteur (70) de colmatage de l'avant du filtre détermine si une partie d'extrémité avant du filtre (40) à particules est colmatée par les matières particulaires. Un dispositif de commande (70) de régénération de filtre commande le régénérateur (11, 12, 13, 22, 50, 51, 52, 53, 54, 70) de filtre pour exécuter une régénération de l'avant du filtre pour éliminer les matières particulaires accumulées dans la partie d'extrémité avant du filtre (40) à particules lorsque le détecteur (70) de colmatage de l'avant du filtre détermine que l'extrémité avant du filtre (40) à particules est colmatée.

Description

SYSTEME ANTIPOLLUTION POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE
La présente invention est relative à un système de contrôle des émissions dans les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, dit système antipollution pour moteur à combustion interne équipé d'un filtre à particules servant à éliminer des matières particulaires contenues dans des gaz d'échappement du moteur, et, plus particulièrement, à un système capable de régénérer le filtre à particules.
Dans les récents moteurs à combustion interne de type diesel montés dans 10 des véhicules, un filtre à particules est installé sur une portion d'une tubulure d'échappement pour recueillir des matières particulaires afin de réduire la quantité de matières particulaires contenues dans des gaz d'échappement.
Le filtre à particules est globalement en céramique poreuse comportant une multiplicité de passages de gaz d'échappement. Lorsque les gaz d'échappement passent à travers des cloisons filtrantes poreuses qui divisent les passages de gaz d'échappement, les matières particulaires sont adsorbées et recueillies. Si les matières particulaires recueillies dans le filtre à particules continuent à s'accumuler dans le filtre à particules, une perte de pression dans le filtre à particules risque de s'accroître et le rendement du moteur risque de diminuer. Par conséquent, le filtre à particules est régénéré suivant une périodicité appropriée en brûlant les matières particulaires.
De façon spécifique, le filtre à particules supporte intérieurement un catalyseur d'oxydation. Lors d'une régénération du filtre à particules, une post-injection de carburant est effectuée après une injection principale de carburant pour fournir des hydrocarbures (HC) imbrûlés au filtre à particules. Ensuite, la température interne du filtre à particules augmente sous l'effet d'une catalyse des HC imbrûlés de façon à brûler et éliminer les matières particulaires présentes dans le filtre à particules (par exemple, cf. US-2003-0 230 078-Al et son équivalent JP2004-019 496-A).
Dans le système antipollution précité selon US-2003-0 230 078-Al et son équivalent JP-2004-019 496-A, les HC sont brûlés par le catalyseur supporté dans le filtre à particules au cours d'une régénération normale du filtre à particules. Ainsi, comme représenté sur la Fig. 2, la température (TEMP) des gaz d'échappement est portée à une température de combustion des matières particulaires (MP) afin de brûler et d'éliminer les matières particulaires présentes dans le filtre à particules.
Cependant, comme représenté sur la Fig. 2, lors de la régénération normale du filtre à particules, la catalyse des HC imbrûlés, qui sont fournis par la post-injection, ne s'effectue pas suffisamment dans une partie d'extrémité avant du filtre à particules. Ainsi, la température des gaz d'échappement n'augmente pas suffisamment pour brûler les matières particulaires, si bien qu'une partie des matières particulaires accumulées dans la partie d'extrémité avant restent imbrûlées.
Si ce problème perdure, une insuffisance de régénération survient dans la partie d'extrémité avant du filtre à particules. De manière spécifique, comme illustré sur la Fig. 3, les matières particulaires s'accumulent dans la partie d'extrémité avant au point de colmater les passages de gaz d'échappement dans le filtre à particules. Le colmatage risque d'aggraver une perte de pression dans le filtre à particules et de réduire la puissance délivrée par le moteur.
Si une opération de régénération est effectuée sur le filtre à particules dans lequel les matières particulaires sont accumulées d'une façon dense dans la partie d'extrémité avant, les matières particulaires à accumulation dense peuvent brûler rapidement, ce qui provoque une trop forte augmentation de température aboutissant à un endommagement du filtre à particules.
La présente invention est réalisée compte tenu des problèmes décrits cidessus et vise à réaliser un système antipollution pour moteur à combustion interne capable d'éviter des défauts de fonctionnement résultant de l'accumulation de matières particulaires dans une partie d'extrémité avant d'un filtre à particules, spécifiquement à réaliser le système capable d'empêcher une diminution de la puissance délivrée par le moteur suite à une aggravation des pertes de pression dans le filtre à particules, une rupture du filtre à particules par suite d'une augmentation excessive de la température lors de la régénération du filtre à particules, etc. Le système antipollution comprend un filtre à particules, un régénérateur de filtre, un détecteur de colmatage de l'avant du filtre et un dispositif de commande de régénération de filtre. Le filtre à particules recueille des matières particulaires contenues dans les gaz d'échappement du moteur à combustion interne. Le régénérateur de filtre régénère le filtre à particules en brûlant les matières particulaires accumulées dans le filtre à particules. Le détecteur de colmatage de l'avant du filtre détermine si une partie d'extrémité avant du filtre à particules est colmatée par les matières particulaires. Le dispositif de commande de régénération de filtre commande le régénérateur de filtre pour effectuer une régénération de l'avant afin d'éliminer les matières particulaires accumulées dans la partie d'extrémité avant du filtre à particules lorsque le détecteur de colmatage de l'avant du filtre détermine que la partie d'extrémité avant du filtre à particules est colmatée.
Avantageusement, le détecteur de colmatage de l'avant du filtre calcule une quantité de matières particulaires accumulée dans la partie d'extrémité avant du filtre à particules à l'aide d'une vitesse d'augmentation de matières particulaires à laquelle les matières particulaires s'accumulent dans la partie d'extrémité avant du filtre à particules, et une vitesse de combustion de matières particulaires à laquelle sont brûlées les matières particulaires accumulées dans la partie d'extrémité avant du filtre à particules; et détermine que la partie d'extrémité avant du filtre à particules est colmatée lorsque la quantité de matières particulaires accumulée devient égale ou supérieure à une première valeur seuil.
Dans ce cas, il est plus avantageux que le détecteur de colmatage de l'avant du filtre calcule la vitesse d'augmentation de matières particulaires à l'aide d'un état d'entraînement du moteur à combustion interne et/ou d'une variation d'une différence de pression entre les pressions des gaz d'échappement de part et d'autre du filtre à particules.
En outre, le détecteur d'obturation de l'avant du filtre peut calculer la vitesse de combustion des matières particulaires à l'aide d'une température des gaz d'échappement entrant dans le filtre à particules et/ou d'une variation de différence de pression entre les pressions des gaz d'échappement de part et d'autre du filtre à particules.
En variante, le détecteur de colmatage de l'avant du filtre peut calculer une première quantité estimée de l'augmentation de matières particulaires dans tout l'ensemble du filtre à particules à l'aide d'une variation de différence de pression entre des pressions des gaz d'échappement de part et d'autre du filtre à particules en l'absence de régénération du filtre à particules par le régénérateur, et d'après une deuxième quantité estimée de l'augmentation de matières particulaires dans tout l'ensemble du filtre à particules en utilisant un état d'entraînement du moteur à combustion interne en l'absence de régénération du filtre à particules par le régénérateur de filtre et/ou une température interne du filtre à particules pendant que le filtre à particules n'est pas régénéré par le régénérateur de filtre; et détermine que la partie d'extrémité avant du filtre à particules est colmatée lorsque la première quantité estimée d'augmentation de matières particulaires est supérieure à la deuxième quantité estimée de valeur d'augmentation de matières particulaires.
Selon une autre variante, le dispositif de commande de régénération du filtre commande le régénérateur de filtre pour exécuter une régénération complète afin d'éliminer les matières particulaires accumulées dans tout l'ensemble du filtre à particules au moment où une quantité totale d'accumulation de matières particulaires dans tout l'ensemble du filtre à particules devient égale ou supérieure à une deuxième valeur seuil; et le détecteur de colmatage de l'avant du filtre calcule une première quantité estimée de diminution de matières particulaires dans tout l'ensemble du filtre à particules à l'aide d'une variation d'une différence de pression entre les pressions des gaz d'échappement de part et d'autre du filtre à particules pendant que le régénérateur de filtre effectue la régénération complète, et une deuxième quantité estimée de diminution de matières particulaires dans tout l'ensemble du filtre à particules à l'aide d'un état d'entraînement du moteur à combustion interne pendant que le régénérateur de filtre effectue la régénération complète et/ou une température interne du filtre à particules pendant que le régénérateur de filtre effectue la régénération complète; et détermine que la partie d'extrémité avant du filtre à particules est colmatée lorsque la première quantité estimée de diminution de matières particulaires est inférieure à la deuxième quantité estimée de diminution de matières particulaires.
Selon encore une autre variante, le régénérateur de filtre comprend un dispositif d'injection de carburant qui injecte un carburant dans un cylindre du moteur à combustion interne; et le dispositif de commande de régénération de filtre commande le dispositif d'injection de carburant pour effectuer au moins une post-injection de carburant après une injection principale de carburant pour réaliser une régénération complète afin d'éliminer les matières particulaires accumulées dans tout l'ensemble du filtre à particules au moment où une quantité totale de matières particulaires dans tout l'ensemble du filtre à particules devient égale ou supérieure à une deuxième valeur seuil, et commande le dispositif d'injection de carburant pour effectuer les post-injections de carburant un plus grand nombre de fois que lors de la régénération complète en effectuant la régénération de l'avant du filtre pour supprimer les matières particulaires accumulées dans la partie d'extrémité avant du filtre à particules lorsque le détecteur de colmatage de l'avant du filtre détermine que la partie d'extrémité avant du filtre à particules est colmatée.
En outre, le régénérateur de filtre peut comprendre un dispositif de recirculation de gaz d'échappement qui provoque la recirculation d'au moins une 35 partie des gaz d'échappement vers un système d'admission du moteur à combustion interne, le dispositif de recirculation de gaz d'échappement ayant un refroidisseur de RGE pour refroidir les gaz d'échappement amenés à recirculer vers le système d'admission et un passage de dérivation de refroidisseur de RGE qui fait recirculer les gaz d'échappement vers le système d'admission en contournant le refroidisseur de RGE; et le dispositif de commande de régénération de filtre commande le dispositif de recirculation de gaz d'échappement pour provoquer une recirculation des gaz d'échappement vers le système d'admission afin de contourner le refroidisseur de RGE lorsque le détecteur de colmatage de l'avant du filtre détermine que la partie d'extrémité avant du filtre à particules est colmatée.
En variante encore, le dispositif de commande de régénération de filtre commande le régénérateur de filtre pour effectuer une régénération complète afin d'éliminer les matières particulaires accumulées dans tout l'ensemble du filtre à particules lorsqu'une quantité totale de matières particulaires accumulée dans tout l'ensemble du filtre à particules devient égale ou supérieure à une deuxième valeur seuil; le régénérateur de filtre comprend un papillon d'admission qui ouvre et ferme un passage d'admission du moteur à combustion interne, et/ou un surcompresseur qui met à une pression de surcompression un gaz d'admission fourni au moteur à combustion interne, et/ou une soupape de RGE qui ouvre et ferme un passage de RGE pour faire recirculer les gaz d'échappement vers un système d'admission du moteur à combustion interne; et le dispositif de commande de régénération de filtre exécute une commande pour décaler un angle d'ouverture du papillon d'admission vers son côté fermeture plus que pendant la régénération complète, et/ou une commande pour réduire la pression de surcompression du surcompresseur davantage que pendant la régénération complète, et/ou une commande pour décaler un angle d'ouverture de la soupape de RGE vers son côté fermeture plus que pendant la régénération complète, lorsque le détecteur de colmatage de l'avant du filtre détermine que la partie d'extrémité avant du filtre à particules est colmatée.
Enfin, le régénérateur de filtre peut comprendre un dispositif de commande de la vitesse de rotation du moteur, qui commande une vitesse de rotation du moteur à combustion interne au ralenti pour obtenir une vitesse de rotation au ralenti prédéterminée et/ou un générateur qui génère de l'électricité en étant entraîné par le moteur à combustion interne; et le dispositif de commande de régénération de filtre exécute une commande pour accroître la vitesse de rotation au ralenti et/ou une commande pour accroître une production d'électricité par le générateur, lorsque le détecteur de colmatage de l'avant du filtre détermine que la partie d'extrémité avant du filtre à particules est colmatée.
L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de 5 modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels: La Fig. 1 est une vue schématique représentant l'ensemble de la structure d'un moteur à combustion interne comprenant un système antipollution selon une première forme de réalisation de la présente invention; La Fig. 2 est un diagramme illustrant une caractéristique de distribution de température de gaz d'échappement dans une direction axiale d'un filtre à particules du système antipollution selon la première forme de réalisation; La Fig. 3 est une vue agrandie représentant un état d'accumulation de matières particulaires dans une partie d'extrémité avant du filtre à particules du 15 système antipollution selon la première forme de réalisation; La Fig. 4A est un diagramme représentant un mode d'injection de carburant au cours d'une régénération normale par le système antipollution selon la première forme de réalisation; La Fig. 4B est un diagramme illustrant un mode d'injection de carburant au 20 cours d'une régénération d'une partie d'extrémité avant par le système antipollution selon la première forme de réalisation; La Fig. 5 est un organigramme représentant un procédé de commande de régénération d'une partie d'extrémité avant par le système antipollution selon la première forme de réalisation; La Fig. 6 est un chronogramme illustrant un seuil pour déterminer un colmatage par matières particulaires dans la partie d'extrémité avant du filtre à particules du système antipollution selon la première forme de réalisation; La Fig. 7 est un organigramme illustrant un procédé de calcul de vitesse d'accumulation de matières particulaires par le système antipollution selon la première forme de réalisation; La Fig. 8 est un diagramme illustrant une valeur caractéristique d'accumulation de matières particulaires dans la partie d'extrémité avant du système antipollution par rapport à une valeur d'accumulation de matières particulaires dans la partie d'extrémité avant du système antipollution selon la première forme de réalisation; La Fig. 9 est un diagramme illustrant une vitesse de combustion de matières particulaires dans la partie d'extrémité avant du filtre à particules par rapport à une température de gaz d'entrée dans le système antipollution selon la première forme de réalisation; La Fig. 10 est un diagramme illustrant une estimation de l'amplitude d'augmentation (d'accumulation) de matières particulaires au cours d'une période sans régénération, par un système antipollution selon une deuxième forme de réalisation de la présente invention; et La Fig. 11 est un diagramme illustrant une estimation de l'amplitude de la 10 diminution de matières particulaires au cours d'une période de régénération normale par un système antipollution selon une troisième forme de réalisation de la présente invention.
(Première forme de réalisation) On va maintenant décrire un système antipollution selon une première forme de réalisation de la présente invention. La Fig. 1 représente l'ensemble de la structure d'un moteur à combustion interne (ci-après appelé simplement moteur) 1 qui est pourvu du système antipollution selon la première forme de réalisation.
Le moteur 1 est un moteur diesel à combustion interne à refroidissement par eau qui est monté dans un véhicule pour entraîner le véhicule. Le moteur 1 comprend une rampe commune 11 dans laquelle s'accumule un carburant à haute pression, et une pluralité de soupapes d'injection 12 de carburant qui sont reliées à la rampe commune 11 et injectent le carburant à haute pression dans les cylindres du moteur 1. Le moteur 1 entraîne une pompe (non représentée) pour mettre sous pression un carburant, ce qui donne le carburant à haute pression, et envoyer sous pression dans la rampe commune 11 le carburant à haute pression. La rampe commune 11 et la soupape d'injection 12 de carburant constituent un dispositif d'injection de carburant qui sert à injecter le carburant dans les cylindres du moteur 1. Le dispositif d'injection de carburant correspond à un régénérateur de filtre selon la présente invention.
Une tubulure d'admission 21 du moteur 1 est reliée à un conduit d'admission 20. Un papillon d'admission 22 est intercalé entre le conduit d'admission 20 et la tubulure d'admission 21. Le papillon d'admission 22 règle une section de passage d'admission comme pour réguler un débit d'admission.
Une tubulure d'échappement 31 du moteur 1 est reliée au pot d'échappement 30. Un filtre 40 à particules est installé sur un tronçon du pot d'échappement 30 de manière à recueillir des matières particulaires contenues dans les gaz d'échappement du moteur 1. Le filtre 40 à particules supporte intérieurement un catalyseur d'oxydation. Le filtre 40 à particules est en céramique réfractaire telle que de la cordiérite et se présente sous la forme d'une structure alvéolaire. La structure alvéolaire comporte une matrice composée d'un grand nombre d'alvéoles 401 de passage de gaz d'échappement qui sont disposées côte à côte et sont séparées par des cloisons filtrantes poreuses. Une extrémité côté entrée ou une extrémité côté to sortie de chaque alvéole est obturée en alternance. Lorsque les gaz d'échappement refoulés par le moteur 1 traversent les cloisons filtrantes poreuses pour passer d'un alvéole de passage de gaz d'échappement 401 à un autre, les matières particulaires sont retenues par les cloisons filtrantes poreuses.
Une turbine 14 d'un surcompresseur centrifuge 13 est située en amont du filtre 40 à particules dans le pot d'échappement 30. Un compresseur 15 est situé dans le conduit d'admission 20. La turbine 14 est reliée au compresseur 15 par un arbre de turbine. De ce fait, l'énergie thermique des gaz d'échappement entraîne la turbine 14, et le compresseur 15 par l'intermédiaire de l'arbre de turbine, pour comprimer de l'air d'admission, qui est introduit dans le conduit d'admission 20, dans le compresseur 15. Une pression de surcompression du surcompresseur centrifuge 13 se règle en modifiant l'angle d'un injecteur (non représenté) disposé d'un côté du compresseur 15.
Un refroidisseur 23 d'air de suralimentation est situé dans le conduit d'admission 20, en aval du compresseur 15 et en amont du papillon d'admission 22.
L'air d'admission, qui est chauffé au moment de sa compression dans le compresseur 15, est refroidi par le refroidisseur 23 d'air de suralimentation.
La tubulure ou collecteur d'échappement 31 est reliée à la tubulure ou collecteur d'admission 21 via le passage 50 de recirculation des gaz d'échappement (RGE) de façon à faire recirculer une partie des gaz d'échappement vers un système d'admission du moteur 1 via le passage 50 de RGE. Une soupape 51 de RGE est disposée à un raccordement entre le passage 50 de RGE et la tubulure d'admission 21. La soupape 51 de RGE règle une section de passage du passage 50 de RGE de manière à réguler une valeur quantitative de recirculation de gaz d'échappement (valeur de RGE) à faire recirculer dans le circuit d'admission du moteur 1.
Sur un tronçon du passage 50 de RGE sont situés un refroidisseur 52 de RGE qui sert à refroidir les gaz d'échappement remis en circulation et un passage de dérivation 53 de RGE qui fait recirculer les gaz d'échappement pour contourner le refroidisseur 52 de RGE. Une soupape de dérivation 54 de RGE est située en un point de confluence du refroidisseur 52 de RGE et du passage de dérivation 53 de RGE de manière à changer l'écoulement des gaz d'échappement en recirculation. Ainsi, la soupape de dérivation 54 de RGE fait alterner la circulation des gaz d'échappement en recirculation entre un écoulement dans le refroidisseur 52 de RGE et un écoulement dans le passage de dérivation 53 de RGE.
Un détecteur 61 de différence de pression est situé dans le pot d'échappement 30. Le détecteur 61 de différence de pression mesure une différence entre une pression dans une partie amont du filtre 40 à particules et une pression dans une partie aval du filtre 40 à particules. Une première extrémité du détecteur 61 de différence de pression est reliée au pot d'échappement 30 en amont du filtre 40 à particules. L'autre extrémité du détecteur 61 de différence de pression est reliée au pot d'échappement 30 en aval du filtre 40 à particules. Le détecteur 61 de différence de pression délivre un signal électrique correspondant à la différence de pression entre l'amont et l'aval du filtre 40 à particules.
En amont du filtre 40 à particules dans le pot d'échappement 30 est installé un premier détecteur 62 de température de gaz d'échappement qui délivre un signal électrique correspondant à une température des gaz d'échappement entrant dans le filtre 40 à particules. En aval du filtre 40 à particules dans le pot d'échappement 30 est installé un second détecteur 63 de température de gaz d'échappement qui délivre un signal électrique correspondant à une température des gaz d'échappement ayant traversé le filtre 40 à particules.
L'unité électronique de commande (ECU) 70 comprend un micro-ordinateur classique constitué par une unité centrale, une mémoire morte, une mémoire vive, etc. (non représentées) afin d'effectuer des opérations de calcul conformément à un programme stocké dans le micro-ordinateur. L'ECU 70 reçoit des signaux émis par le détecteur 61 de différence de pression, le premier détecteur 62 de température de gaz d'échappement et le second détecteur 63 de température de gaz d'échappement. L'ECU 70 reçoit des signaux émis par des détecteurs respectifs (non représentés) qui détectent un degré d'ouverture de la soupape d'admission 22, un degré d'ouverture de la soupape 51 de RGE, une vitesse de rotation du moteur 1, une vitesse du véhicule, un degré d'ouverture d'un accélérateur, une température d'eau de refroidissement, une position de vilebrequin, une pression de carburant, etc. L'ECU 70 commande la soupape d'injection 12 de carburant, le surcompresseur centrifuge 13, le papillon d'admission 22, la soupape 51 de RGE, la soupape de dérivation 54 de RGE, etc. en fonction de son résultat de calculs.
On va maintenant décrire une action du système antipollution selon la première forme de réalisation.
Lorsqu'une quantité totale de MP (matières particulaires) recueillie dans toute une partie du filtre 40 à particules devient égale ou supérieure à une valeur seuil prédéterminée, laquelle correspond à la seconde valeur seuil selon la présente invention, le système antipollution procède à une régénération normale du filtre 40 à particules, de la manière faite par le système antipollution selon la technique antérieure. La Fig. 4A représente un mode d'injection de carburant pendant la régénération normale du filtre 40 à particules, lequel mode comprend: une injection principale qui est effectuée lorsque la position (l'angle) du vilebrequin se trouve approximativement à un point mort haut, et deux post-injections qui sont effectuées lorsque la position du vilebrequin est à un angle d'environ 20 et 100 .
Le carburant injecté au moment où la position du vilebrequin est à peu près à 20 est brûlé dans le cylindre de façon à augmenter la température des gaz d'échappement à une valeur supérieure à une température d'activation du catalyseur qui est supporté dans le filtre 40 à particules.
Le carburant qui est injecté lorsque la position du vilebrequin est à peu près à 100 n'est brûlé dans le cylindre et pénètre sous la forme de HC imbrûlés dans le filtre 40 à particules. Les HC imbrûlés sont brûlés par le catalyseur supporté dans le filtre 40 à particules, de façon que la température des gaz d'échappement augmente suffisamment pour brûler les matières particulaires. Ainsi, les matières particulaires présentes dans le filtre 40 à particules sont brûlées afin d'être évacuées, pour retrouver un niveau de performance d'interception de MP du filtre 40 à particules.
Cependant, lorsque la régénération normale du filtre 40 à particules est effectuée avec les post-injections comme décrit plus haut, les HC imbrûlés ne réagissent pas suffisamment dans une partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules et la température des gaz d'échappement ne s'élève pas suffisamment dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules. De ce fait, une régénération insuffisante a lieu dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules, ce qui aboutit à l'accumulation des matières particulaires dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules, comme représenté sur la Fig. 3, et à un colmatage du passage 401 de gaz d'échappement du filtre 40 à particules. Le système antipollution selon la première forme de réalisation est conçu pour effectuer la régénération de la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules d'une façon sûre lorsque la partie d'extrémité avant est colmatée. On va maintenant décrire en détail le déroulement de la régénération de la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules.
A cet égard, la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules selon la présente invention correspond à une surface d'extrémité amont 402 du filtre 40 à particules et à une distance L d'environ 10 mm ou moins, par exemple, dans le passage 401 de gaz d'échappement du filtre 40 à particules s'étendant depuis la surface d'extrémité amont 402, comme représenté sur la Fig. 3.
La Fig. 5 est un organigramme illustrant un procédé de commande de régénération par l'ECU 70 pour régénérer la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules. Pour commencer, lors d'une étape S101, l'ECU 70 détermine si, oui ou non, la partie d'extrémité avant du filtre 40 àparticules est colmatée par les matières particulaires accumulées. D'une façon spécifique, l'ECU 70 détermine que la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules est colmatée lorsqu'une quantité (g/L) de MP (matières particulaires) accumulée au même moment dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules devient égale ou supérieure à une valeur seuil de détermination de colmatage d'extrémité avant à l'instant f de la Fig. 6. La valeur seuil de détermination de colmatage d'extrémité avant correspond à la première valeur seuil selon la présente invention. La quantité de MP accumulée dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules est appelée ci-après quantité de MP accumulée à l'extrémité avant. Si l'ECU 70 détermine, lors de l'étape S101, que la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules n'est pas colmatée, l'ECU 70 répète la détermination de l'étape S101. Le déroulement de l'étape S101 sous le contrôle de l'ECU 70 correspond au moyen de détermination de colmatage selon la présente invention.
La quantité de MP accumulée à l'extrémité avant se calcule de la manière suivante. La Fig. 7 est un organigramme illustrant un procédé de calcul de quantité de MP accumulée à l'extrémité avant par l'ECU 70. Pour commencer, lors d'une étape 5201, l'ECU 70 calcule une vitesse d'arrivée (gis) de MP, à savoir une quantité de MP qui entre par unité de temps, dans le filtre 40 à particules.
La vitesse d'arrivée de MP est déterminée de la manière suivante. Par exemple, une corrélation de la vitesse d'arrivée ou d'entrée de MP et de la vitesse de 35 rotation et de la quantité de carburant injectée dans le moteur 1 est préalablement étudiée par des essais au banc et autres, et on stocke dans l'ECU 70 une mappe de la corrélation. Ensuite, l'ECU 70 détermine la vitesse d'arrivée de MP d'après la vitesse de rotation instantanée et la quantité de carburant injectée dans le moteur à combustion interne 1, en se reportant à la mappe.
La vitesse d'arrivée de MP peut également être déterminée à l'aide d'une différence de pression entre la pression dans la partie en amont du filtre 40 à particules et la pression dans la partie en aval du filtre 40 à particules, laquelle est détectée par le détecteur 61 de différence de pression, et d'une valeur de débit de gaz d'échappement. Ainsi, la différence de pression augmente en fonction d'une augmentation de la quantité de MP collectée à un certain débit des gaz d'échappement. L'accroissement de la quantité de MP collectée est à peu près proportionnel à la vitesse d'arrivée des MP. La vitesse d'arrivée des MP peut également être déterminée à l'aide de cette corrélation.
Ensuite, lors d'une étape S202, l'ECU 70 calcule une valeur caractéristique d'interception de MP à l'extrémité avant, laquelle est un rapport des MP accumulées dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules à une quantité totale de matières particulaires entrées dans le filtre 40 à particules.
La valeur caractéristique d'interception de MP à l'extrémité avant est calculée conformément à la quantité de MP accumulée à l'extrémité avant, d'après une caractéristique d'accumulation de MP dans la partie d'extrémité avant qui est illustrée sur la Fig. 8 et est préalablement stockée dans l'ECU 70. La quantité de MP accumulée à l'extrémité avant, employée lors du calcul de l'étape S202, est une dernière valeur calculée de la quantité de MP accumulée à l'extrémité avant, qui est calculée pour la dernière fois lors d'une étape S205.
En ce qui concerne la caractéristique d'accumulation de MP à l'extrémité avant, la valeur de la caractéristique de MP recueillie à l'extrémité avant est définie sous la forme A/(A+B), où A désigne une quantité de MP accumulée sur une distance a, à savoir une distance de la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules, et B désigne une quantité de MP accumulée sur une distance (3, à savoir une distance excluant la distance a dans le filtre 40 à particules. A un premier stade de la Fig. 8 auquel la quantité de MP accumulée à l'extrémité avant est relativement faible, les matières particulaires s'accumulent de façon à peu près uniforme sur toute la longueur du filtre à particules 40, de la distance a jusqu'à la distance 13. Ainsi, la valeur caractéristique d'interception de MP à l'extrémité avant est approximativement égale à une valeur initiale de la valeur caractéristique d'interception de MP à l'extrémité avant lorsqu'il ne s'accumule pas de matières particulaires dans le filtre 40 à particules. A cet égard, la valeur initiale de la caractéristique d'interception de MP à l'extrémité avant est approximativement égale à un rapport de la surface de filtration sur la distance a à une surface totale de filtration sur la distance a et la distance (3 du filtre 40 à particules. A un deuxième stade ou un troisième stade sur la Fig. 8, auquel la quantité de MP accumulée à l'extrémité avant est relativement grande, les MP accumulées en grande partie sur la distance a gênent le passage d'un nouvel afflux de matières particulaires. Ainsi, la valeur de la caractéristique d'interception de MP à l'extrémité avant devient élevée.
Ensuite, lors d'une étape S203, l'ECU 70 calcule une vitesse (gis) d'augmentation des MP dans la partie d'extrémité avant, à savoir une quantité de MP accumulée dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules par unité de temps, à l'aide d'une multiplication de la vitesse d'arrivée de MP, laquelle est déterminée lors de l'étape S201, et de la valeur de la caractéristique d'interception de MP à l'extrémité avant, laquelle est déterminée lors de l'étape S202.
Ensuite, lors d'une étape S204, l'ECU 70 calcule une vitesse de combustion de MP dans la partie d'extrémité avant, à partir d'une température de gaz d'arrivée et de la dernière valeur de la quantité de MP accumulée à l'extrémité avant. Sur ce point, la température des gaz d'arrivée est une température des gaz d'échappement entrant dans le filtre 40 à particules et détectée par le premier détecteur 62 de température de gaz d'échappement. En outre, la vitesse de combustion de MP dans la partie d'extrémité avant est une quantité (g/s) de MP accumulée dans la partie d'extrémité avant du filtre à particules et brûlée, par unité de temps.
Comme représenté sur la Fig. 9, la vitesse de combustion de MP dans la partie d'extrémité avant augmente à mesure que s'élève la température des gaz d'arrivée, et à mesure que s'accroît la quantité de MP accumulée à l'extrémité avant. L'ECU 70 contient un diagramme de caractéristique illustré sur la Fig. 9 et calcule la vitesse de combustion de MP dans la partie d'extrémité avant d'après la température des gaz d'arrivée et la dernière valeur de la quantité de MP accumulée à l'extrémité avant.
Ensuite, lors de l'étape S205, l'ECU 70 calcule la quantité de MP accumulée à l'extrémité avant d'après la vitesse d'augmentation de MP dans la partie d'extrémité avant, laquelle est déterminée lors de l'étape S203, et d'après la vitesse de combustion de MP dans la partie d'extrémité avant, laquelle est déterminée lors de l'étape S204.
De manière spécifique, une quantité totale de MP accumulée à l'extrémité avant, à savoir une quantité totale de MP accumulée dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules après la dernière régénération de la partie d'extrémité avant, est calculée par intégration de la vitesse d'augmentation des MP à l'extrémité avant.
Une quantité totale de MP brûlée à l'extrémité avant, à savoir une quantité totale de MP qui est brûlée dans la partie d'extrémité avant après la dernière régénération de la partie d'extrémité avant, est calculée en soustrayant la quantité totale de MP brûlée à l'extrémité avant de la quantité totale de MP accumulée à l'extrémité avant après le calcul, par l'intégration, de la vitesse de combustion de MP dans la partie d'extrémité avant.
Lors de l'étape S101 de la Fig. 5, si l'ECU 70 détermine que la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules est colmatée, le procédé passe à une étape S102. Lors de l'étape S102, l'ECU 70 commande le régénérateur de filtre pour effectuer une opération permettant d'éliminer les matières particulaires accumulées dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules, de manière à supprimer le colmatage de la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules, c'est-à-dire à régénérer la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules. Le procédé effectué par l'ECU 70 lors de l'étape S102 correspond au moyen de suppression de colmatage selon la présente invention.
La Fig. 4B représente un mode d'injection de carburant pendant la régénération de la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules. Lors de l'étape S102, l'ECU 70 commande le fonctionnement de la soupape d'injection 12 de carburant pour exécuter le mode d'injection de carburant représenté sur la Fig. 4B.
Au moment de la régénération de la partie d'extrémité avant, après l'injection principale au cours de laquelle le vilebrequin est à proximité du point mort haut, trois post-injections sont effectuées lorsque le vilebrequin est à proximité de 20 , 50 et 100 . Ainsi, le mode d'injection de carburant au moment de la régénération de la partie d'extrémité avant comprend une post-injection lorsque le vilebrequin est à proximité de 50 en plus du mode d'injection de carburant au moment de la régénération normale.
En poursuivant la combustion dans le cylindre lorsque le vilebrequin est à proximité de 50 , le carburant pour la post-injection au moment où le vilebrequin est à proximité de 100 peut s'enflammer et brûler dans le cylindre. Ainsi, la post-injection lorsque le vilebrequin est à proximité de 50 sert à accroître la température des gaz d'échappement. De la sorte, comme représenté sur la Fig. 2, lorsque les gaz d'échappement entrent dans le filtre 40 à particules, la température des gaz d'arrivée est supérieure à la température de combustion des MP. Ainsi, les matières particulaires dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules sont brûlées et éliminées, pour supprimer le colmatage dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules.
On va maintenant décrire un procédé permettant de déterminer que la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules est colmatée, à partir d'un exemple illustré sur la Fig. 6. La température des gaz d'arrivée est inférieure à une température de combustion de MP entre un instant a et un instant b, entre un instant c et un instant d et après un instant e sur la Fig. 6. Ainsi, les matières particulaires dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules ne sont pas brûlées, si bien que la quantité de MP accumulée à l'extrémité avant augmente. Entre l'instant b et l'instant c, et entre l'instant d et l'instant e, la température des gaz d'arrivée est supérieure à la température de combustion des MP. Ainsi, les matières particulaires dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules sont brûlées, ce qui fait diminuer la quantité de MP accumulée à l'extrémité avant. Lorsque la quantité de MP accumulée à l'extrémité avant devient égale ou supérieure à la valeur seuil de détermination de colmatage de l'extrémité avant (première valeur seuil) à l'instant f, l'ECU 70 détermine que la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules est colmatée.
(Deuxième forme de réalisation) Dans la première forme de réalisation, l'ECU 70 détermine que la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules est colmatée, lors de l'étape S101 de la Fig. 5, lorsque la quantité de MP accumulée à l'extrémité avant devient égale ou supérieure à la valeur seuil de détermination de colmatage de l'extrémité avant. Dans la deuxième forme de réalisation, l'ECU 70 détermine autrement que la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules est colmatée.
La Fig. 10 représente une estimation de quantité de MP accumulée dans le filtre 40 à particules au cours d'une période sans régénération, au cours de laquelle ni la régénération normale ni la régénération de la partie d'extrémité avant ne sont effectuées. Sur le dessin, un trait plein indique une première estimation de quantité de MP accumulée, à savoir la quantité de MP accumulée dans le filtre 40 à particules, qui est estimée d'après la différence de pression détectée par le détecteur 61 de différence de pression entre la partie avant et la partie arrière du filtre 40 à particules.
Un trait discontinu indique une deuxième estimation de quantité de MP accumulée, à savoir la quantité de MP accumulée dans le filtre 40 à particules, laquelle est estimée d'après l'état d'entraînement du moteur à combustion interne 1 et la température dans le filtre 40 à particules.
La deuxième estimation de quantité de MP accumulée est déterminée de la manière ci-après. Pour commencer, une corrélation entre la vitesse d'augmentation de MP dans tout le filtre 40 à particules et la vitesse de rotation et la quantité de carburant injectée dans le moteur 1 est préalablement étudiée par des essais au banc et autres, et une mappe de la corrélation est stockée dans l'ECU 70. Ensuite, l'ECU 70 détermine, en référence à la mappe, la vitesse d'augmentation des MP dans tout le filtre 40 à particules d'après la vitesse instantanée de rotation et la quantité de carburant injectée dans le moteur à combustion interne 1.
Plus la température interne du filtre 40 à particules est élevée, plus la vitesse de combustion des MP dans tout l'ensemble du filtre 40 à particules est grande. L'ECU 70 mémorise également une courbe caractéristique de cette corrélation entre la température interne du filtre 40 à particules et la vitesse de combustion des MP dans tout l'ensemble du filtre 40 à particules, et détermine la vitesse de combustion des MP dans tout l'ensemble du filtre 40 à particules d'après la température interne du filtre 40 à particules, en référence à la courbe caractéristique. La température interne du filtre 40 à particules est estimée à l'aide de la température des gaz d'échappement qui est détectée par le premier détecteur 62 de température de gaz d'échappement avant l'entrée des gaz d'échappement dans le filtre 40 à particules, et d'après la température des gaz d'échappement qui est détectée par le deuxième détecteur 63 de température de gaz d'échappement après le passage des gaz d'échappement à travers le filtre 40 à particules.
La quantité totale de MP accumulée, qui est accumulée dans le filtre 40 à particules après la dernière régénération du filtre 40 à particules, est calculée en intégrant la vitesse d'augmentation des MP dans tout l'ensemble du filtre 40 à particules. La quantité totale de MP brûlée, à savoir une quantité totale de MP brûlée dans le filtre 40 à particules après la dernière régénération du filtre 40 à particules, est calculée en intégrant la vitesse de combustion de MP dans tout l'ensemble du filtre 40 à particules. Ensuite, la seconde estimation de quantité de MP accumulée est déterminée en soustrayant la quantité totale de MP brûlée de la quantité totale de MP accumulée.
Comme représenté sur la Fig. 10, d'un point de vue macroscopique, 35 l'estimation de la quantité de MP augmente en fonction d'une augmentation d'une distance parcourue par le véhicule. Cependant, si la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules est colmatée, les matières particulaires s'accumulent de façon concentrée dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules. Ainsi, une perte de pression augmente partiellement dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules, à tel point que la perte de pression dans tout l'ensemble du filtre 40 à particules augmente fortement par rapport à la quantité de MP d'arrivée. De la sorte, lorsque la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules est colmatée, la première estimation de quantité de MP accumulée est plus grande que la seconde estimation de quantité de MP accumulée.
Ainsi, lorsqu'une valeur Al d'augmentation de MP, qui est calculée à l'aide de la première estimation de quantité de MP accumulée, est supérieure à un nombre de fois al (al > 1) à une valeur A2 d'augmentation de MP qui est calculée à l'aide de la deuxième estimation de quantité de MP accumulée, c'est-à-dire lorsque Al A2 x al, l'ECU 70 détermine que la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules est colmatée. Après que l'ECU 70 a déterminé que la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules est colmatée, le processus passe à l'étape S102 de la Fig. 5 comme dans la première forme de réalisation, pour réaliser la commande de génération de la partie d'extrémité avant.
(Troisième forme de réalisation) Dans la deuxième forme de réalisation, l'ECU 70 détermine que la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules est colmatée d'après la première estimation de quantité de MP accumulée durant la période sans régénération et d'après la deuxième estimation de quantité de MP accumulée. Dans la troisième forme de réalisation, l'ECU 70 détermine si, oui ou non, la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules est colmatée d'après la première estimation de quantité de MP accumulée durant la période de régénération normale et d'après la deuxième estimation de quantité de MP accumulée.
La Fig. 11 illustre une estimation de quantité de MP accumulée, qui s'accumule dans le filtre 40 à particules pendant la période de régénération normale. 30 Sur le dessin, un trait plein indique la première estimation de quantité de MP accumulée, et un trait discontinu indique la deuxième estimation de quantité de MP accumulée.
Pendant la période de régénération normale du filtre 40 à particules, la température des gaz d'échappement est relativement basse dans la partie d'extrémité 35 avant du filtre 40 à particules. Ainsi, même si les matières particulaires colmatent dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules, les matières particulaires dans la partie d'extrémité avant ne sont pas brûlées de façon homogène, ce qui ne résout pas le problème de la perte de pression due aux matières particulaires imbrûlées restant dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules.
Ainsi, lorsqu'une valeur B1 de diminution de MP, qui est calculée à l'aide de la première estimation de quantité de MP accumulée, est inférieure à un nombre de fois prédéterminé a2 (o2 < 1) d'une valeur B2 de diminution de PM qui est calculée à l'aide de la deuxième estimation de quantité de MP accumulée, c'est-à-dire lorsque B1 <_B2 x a2, l'ECU 70 détermine que la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules est colmatée. Après que l'ECU 70 a déterminé que la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules est colmatée, le procédé passe à l'étape S102 de la Fig. 5 comme dans la première forme de réalisation, afin d'effectuer la commande de régénération de la partie d'extrémité avant.
(Variantes de formes de réalisation) Dans chacune des formes de réalisation décrites plus haut, le système antipollution selon la présente invention est employé dans le moteur à combustion interne 1 dans lequel un catalyseur d'oxydation et/ou un catalyseur d'élimination de NOx, qui provoquent des réactions thermiques avec un agent réducteur (HC) ne sont pas disposés en amont du filtre 40 à particules. Le système antipollution selon la présente invention peut également être employé dans des moteurs à combustion interne dans lesquels le catalyseur d'oxydation et/ou le catalyseur d'élimination de NOx qui provoquent des réactions thermiques avec l'agent réducteur (HC) se trouvent en amont du filtre 40 à particules.
Dans les formes de réalisation décrites plus haut, les matières particulaires qui colmatent la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules sont éliminées par une augmentation du nombre des postinjections au cours de la période de régénération de la partie d'extrémité avant par rapport au nombre des post-injections durant la période de régénération normale. Selon une autre possibilité, les matières particulaires colmatées dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules peuvent être éliminées par les procédés (1) à (3) ci-après. Il est également possible de combiner le procédé pour accroître le nombre des post-injections répétées à l'aide des procédés (1) à (3) de manière à éliminer de la façon exigée les matières particulaires colmatées dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules.
(1) Pendant la période de régénération de la partie d'extrémité avant, la soupape de dérivation 54 de RGE est commandée pour faire passer les gaz d'échappement en recirculation par le passage de dérivation 53 de RGE, c'est-à-dire pour contourner le refroidisseur 52 de RGE afin que les gaz d'échappement reviennent au système d'admission de façon à rester à haute température. De la sorte, en provoquant une recirculation des gaz d'échappement chauds vers le système d'admission, la température des gaz d'admission augmente, de façon à accroître la température des gaz dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules pour brûler et éliminer efficacement les matières particulaires dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules.
Lorsque la post-injection est effectuée au moment de la régénération de la partie d'extrémité avant, la température des gaz d'admission est accrue par la recirculation des gaz d'échappement chauds vers le système d'admission. Ainsi, le carburant injecté par la post-injection peut être enflammé et brûlé d'une manière plus sûre dans le cylindre.
A cet égard, il est souhaitable de faire recirculer les gaz d'échappement chauds vers le système d'admission pour contourner le refroidisseur 52 de RGE uniquement pendant la période de régénération de la partie d'extrémité avant. Cela vise à prendre en compte la résistance thermique de la soupape 51 de RGE et à éviter que n'adhèrent à la soupape 51 de RGE les HC rejetés en grande quantité par la post-injection pendant la période de régénération normale.
Dans ce procédé (1), le passage 50 de RGE, la soupape 51 de RGE, le refroidisseur 52 de RGE, le passage de dérivation 53 de RGE et la soupape de dérivation 54 de RGE constituent le recirculateur de gaz d'échappement qui fait recirculer les gaz d'échappement vers le système d'admission, lequel correspond au régénérateur de filtre selon la présente invention.
(2) Durant la période de régénération de la partie d'extrémité avant, la quantité de gaz d'admission fournie au cylindre du moteur à combustion interne 1 est réduite à une valeur inférieure à celle de la période de régénération normale. En particulier, le papillon d'amission 22 vient du côté de sa fermeture plus que pendant la période de régénération normale, la pression de surcompression du surcompresseur centrifuge 13 devient inférieure à celle de la période de régénération normale et/ou la soupape 51 de RGE vient du côté de sa fermeture plus que durant la période de régénération normale.
Ainsi, la capacité thermique des gaz diminue. Il est donc possible de provoquer une augmentation de la température par rapport à une quantité de chaleur 35 apportée. De la sorte, il est possible d'accroître la température des gaz dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules de manière à brûler et éliminer efficacement les matières particulaires dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules.
Ce procédé peut provoquer une baisse de la puissance délivrée par le moteur 1, surtout en période de forte charge, ce qui aboutit à un défaut de fonctionnement tel qu'une diminution des performances d'accélération, etc. Ainsi, il est souhaitable de ne mettre ce procédé en oeuvre que pendant la période de régénération de la partie d'extrémité avant.
Dans ce procédé (2), le papillon d'admission 22, le surcompresseur 10 centrifuge 13 et la soupape 51 de RGE correspondent respectivement au régénérateur de filtre selon la présente invention.
(3) En période d'entraînement à faible charge, la quantité de carburant injectée diminue, ce qui rend difficile l'augmentation de la température des gaz dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules. Ainsi, pendant la période de régénération de la partie d'extrémité avant, la charge du moteur à combustion interne 1 est accrue, ce qui provoque une augmentation de la quantité de carburant injectée. De manière spécifique, la vitesse de rotation du moteur 1 au ralenti devient plus grande que la vitesse de rotation du moteur 1 pendant la période sans régénération. Selon une autre possibilité, une charge d'un générateur (non représenté) qui est entraîné par le moteur à combustion interne 1 est accrue par application d'une charge électrique à l'aide d'une bougie de préchauffage (non représentée), par exemple. De la sorte, la quantité de carburant injectée augmente, ce qui provoque une augmentation de la température des gaz dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules, de façon à brûler et éliminer efficacement les matières particulaires dans la partie d'extrémité avant du filtre 40 à particules.
Cependant, ce procédé ne doit être mis en oeuvre que durant la période de régénération de la partie d'extrémité avant afin qu'une charge supplémentaire ne fasse pas baisser les performances de consommation de carburant.
Dans ce procédé (3), l'ECU 70, la rampe commune 11 et la soupape 12 d'injection de carburant forment un dispositif de commande de vitesse de rotation du moteur pour commander la vitesse de rotation du moteur 1 à une vitesse de rotation au ralenti préétablie. Le dispositif de commande de vitesse de rotation du moteur correspond au régénérateur de filtre selon la présente invention. Le générateur correspond au régénérateur de filtre selon la présente invention.

Claims (10)

Revendications
1. Système antipollution pour moteur à combustion interne (1), caractérisé en ce qu'il comprend: un filtre (40) à particules qui recueille des matières particulaires dans des gaz d'échappement du moteur à combustion interne (1) ; un régénérateur (11, 12, 13, 22, 50, 51, 52, 53, 54, 70) de filtre qui régénère le filtre (40) à particules en brûlant les matières particulaires accumulées dans le filtre (40) à particules; un détecteur de colmatage (70) de l'avant du filtre qui détermine si une partie d'extrémité avant du filtre (40) à particules est colmatée par les matières particulaires; et un dispositif de commande (70) de régénération de filtre qui commande le régénérateur (11, 12, 13, 22, 50, 51, 52, 53, 54, 70) de filtre afin d'effectuer une régénération de l'avant pour éliminer les matières particulaires accumulées dans la partie d'extrémité avant du filtre (40) à particules lorsque le détecteur (70) de colmatage de l'avant du filtre détermine que la partie d'extrémité avant du filtre (40) à particules est colmatée.
2. Système antipollution selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur (70) de colmatage de l'avant du filtre calcule une quantité de matières particulaires accumulée dans la partie d'extrémité avant du filtre (40) à particules à l'aide d'une vitesse d'augmentation de matières particulaires à laquelle les matières particulaires s'accumulent dans la partie d'extrémité avant du filtre à particules (40), et une vitesse de combustion de matières particulaires à laquelle sont brûlées les matières particulaires accumulées dans la partie d'extrémité avant du filtre (40) à particules; et détermine que la partie d'extrémité avant du filtre (40) à particules est colmatée lorsque la quantité de matières particulaires accumulée devient égale ou supérieure à une première valeur seuil.
3. Système antipollution selon la revendication 2, caractérisé en ce que le détecteur (70) de colmatage de l'avant du filtre calcule la vitesse d'augmentation de matières particulaires à l'aide d'un état d'entraînement du moteur à combustion interne (1) et/ou d'une variation d'une différence de pression entre les pressions des gaz d'échappement de part et d'autre du filtre (40) à particules.
4. Système antipollution selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que 35 le détecteur (70) d'obturation de l'avant du filtre calcule la vitesse de combustion des matières particulaires à l'aide d'une température des gaz d'échappement entrant dans le filtre (40) à particules et/ou d'une variation de différence de pression entre les pressions des gaz d'échappement de part et d'autre du filtre (40) à particules.
5. Système antipollution selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur (70) de colmatage de l'avant du filtre calcule une première quantité estimée de l'augmentation (Al) de matières particulaires dans tout l'ensemble du filtre (40) à particules à l'aide d'une variation de différence de pression entre des pressions des gaz d'échappement de part et d'autre du filtre (40) à particules en l'absence de régénération du filtre à particules par le régénérateur (11, 12, 13, 22, 50, 51, 52, 53, 54, 70), et d'après une deuxième quantité estimée de l'augmentation (A2) de matières particulaires dans tout l'ensemble du filtre (40) à particules en utilisant un état d'entraînement du moteur à combustion interne (1) en l'absence de régénération du filtre (40) à particules par le régénérateur (11, 12, 13, 22, 50, 51, 52, 53, 54, 70) de filtre et/ou une température interne du filtre (40) à particules pendant que le filtre (40) à particules n'est pas régénéré par le régénérateur (11, 12, 13, 22, 50, 51, 52, 53, 54, 70) de filtre; et détermine que la partie d'extrémité avant du filtre (40) à particules est colmatée lorsque la première quantité estimée (Al) d'augmentation de matières particulaires est supérieure à la deuxième quantité estimée (A2) de valeur d'augmentation de matières particulaires.
6. Système antipollution selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de commande (70) de régénération du filtre commande le régénérateur (11, 12, 13, 22, 50, 51, 52, 53, 54, 70) de filtre pour exécuter une régénération complète afin d'éliminer les matières particulaires accumulées dans tout l'ensemble du filtre (40) à particules au moment où une quantité totale d'accumulation de matières particulaires dans tout l'ensemble du filtre (40) à particules devient égale ou supérieure à une deuxième valeur seuil; et le détecteur (70) de colmatage de l'avant du filtre calcule une première quantité estimée (B 1) de diminution de matières particulaires dans tout l'ensemble du filtre (40) à particules à l'aide d'une variation d'une différence de pression entre les pressions des gaz d'échappement de part et d'autre du filtre (40) à particules pendant que le régénérateur (11, 12, 13, 22, 50, 51, 52, 53, 54, 70) de filtre effectue la régénération complète, et une deuxième quantité (B2) estimée de diminution de matières particulaires dans tout l'ensemble du filtre (40) à particules à l'aide d'un état d'entraînement du moteur à combustion interne (1) pendant que le régénérateur (11, 12, 13, 22, 50, 51, 52, 53, 54, 70) de filtre effectue la régénération complète et/ou une température interne du filtre (40) à particules pendant que le régénérateur (11, 12, 13, 22, 50, 51, 52, 53, 54, 70) de filtre effectue la régénération complète; et détermine que la partie d'extrémité avant du filtre (40) à particules est colmatée lorsque la première quantité (B 1) estimée de diminution de matières particulaires est inférieure à la deuxième quantité (B2) estimée de diminution de matières particulaires.
7. Système antipollution selon la revendication 1, caractérisé en ce que: le régénérateur de filtre comprend un dispositif d'injection (11, 12) de carburant qui injecte un carburant dans un cylindre du moteur à combustion interne (1);et le dispositif de commande (70) de régénération de filtre commande le dispositif d'injection (11, 12) de carburant pour effectuer au moins une post-injection de carburant après une injection principale de carburant pour réaliser une régénération complète afin d'éliminer les matières particulaires accumulées dans tout l'ensemble du filtre (40) à particules au moment où une quantité totale de matières particulaires dans tout l'ensemble du filtre (40) à particules devient égale ou supérieure à une deuxième valeur seuil, et commande le dispositif d'injection (1l, 12) de carburant pour effectuer les post- injections de carburant un plus grand nombre de fois que lors de la régénération complète en effectuant la régénération de l'avant du filtre pour supprimer les matières particulaires accumulées dans la partie d'extrémité avant du filtre (40) à particules lorsque le détecteur (70) de colmatage de l'avant du filtre détermine que la partie d'extrémité avant du filtre (40) à particules est colmatée.
8. Système antipollution selon la revendication 1 ou 7, caractérisé en ce que: le régénérateur de filtre comprend un dispositif de recirculation (50, 51, 52, 53, 54) de gaz d'échappement (RGE) qui provoque la recirculation d'au moins une partie des gaz d'échappement vers un système d'admission du moteur à combustion interne (1), le dispositif de recirculation (50, 51, 52, 53, 54) de gaz d'échappement ayant un refroidisseur (52) de RGE pour refroidir les gaz d'échappement amenés à recirculer vers le système d'admission et un passage de dérivation (53) de refroidisseur de RGE qui fait recirculer les gaz d'échappement vers le système d'admission en contournant le refroidisseur (52) de RGE; et le dispositif de commande (70) de régénération de filtre commande le 35 dispositif de recirculation (50, 51, 52, 53, 54) de gaz d'échappement pour provoquer une recirculation des gaz d'échappement vers le système d'admission afin de contourner le refroidisseur (52) de RGE lorsque le détecteur (70) de colmatage de l'avant du filtre détermine que la partie d'extrémité avant du filtre (40) à particules est colmatée.
9. Système antipollution selon l'une quelconque des revendications 1, 7 et 8, caractérisé en ce que: le dispositif de commande de régénération (70) de filtre commande le régénérateur (11, 12, 13, 22, 50, 51, 52, 53, 54, 70) de filtre pour effectuer une régénération complète afin d'éliminer les matières particulaires accumulées dans tout l'ensemble du filtre (40) à particules lorsqu'une quantité totale de matières particulaires accumulée dans tout l'ensemble du filtre (40) à particules devient égale ou supérieure à une deuxième valeur seuil; le régénérateur de filtre comprend un papillon d'admission (22) qui ouvre et ferme un passage d'admission du moteur à combustion interne (1), et/ou un surcompresseur (13) qui met à une pression de surcompression un gaz d'admission fourni au moteur à combustion interne (1), et/ou une soupape (50) de RGE qui ouvre et ferme un passage (50) de RGE pour faire recirculer les gaz d'échappement vers un système d'admission du moteur à combustion interne (1) ; et le dispositif de commande de régénération (70) de filtre exécute une commande pour décaler un angle d'ouverture du papillon d'admission (22) vers son côté fermeture plus que pendant la régénération complète, et/ou une commande pour réduire la pression de surcompression du surcompresseur (13) davantage que pendant la régénération complète, et/ou une commande pour décaler un angle d'ouverture de la soupape (50) de RGE vers son côté fermeture plus que pendant la régénération complète, lorsque le détecteur (70) de colmatage de l'avant du filtre détermine que la partie d'extrémité avant du filtre (40) à particules est colmatée.
10. Système antipollution selon l'une quelconque des revendications 1, 7, 8 et 9, caractérisé en ce que: le régénérateur de filtre comprend un dispositif de commande (11, 12, 70) de la vitesse de rotation du moteur, qui commande une vitesse de rotation du moteur à combustion interne (1) au ralenti pour obtenir une vitesse de rotation au ralenti prédéterminée et/ou un générateur qui génère de l'électricité en étant entraîné par le moteur à combustion interne (1) ; et le dispositif de commande (70) de régénération de filtre exécute une 35 commande pour accroître la vitesse de rotation au ralenti et/ou une commande pour accroître une production d'électricité par le générateur, lorsque le détecteur (70) de colmatage de l'avant du filtre détermine que la partie d'extrémité avant du filtre (40) à particules est colmatée.
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