FR2942501A1

FR2942501A1 - Dispositif et procede de pilotage d'une montee en temperature d'un filtre a particules de vehicule automobile.

Info

Publication number: FR2942501A1
Application number: FR0951106A
Authority: FR
Inventors: Stephane Sadai; Eric Dufay; Dupont Alban Martin
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2009-02-20
Filing date: 2009-02-20
Publication date: 2010-08-27
Anticipated expiration: 2029-02-20
Also published as: FR2942501B1

Abstract

Un dispositif de régulation d'une quantité de carburant à injecter pour amener à sa température de régénération un filtre à particules (8) monté dans la ligne d'échappement (6) d'un véhicule automobile, comprend une unité de commande (9) apte à déterminer une quantité de carburant à injecter pour amener la température d'entrée du filtre à particules (8) à une température de consigne donnée. L'unité de commande (9) comprend des moyens d'évaluation d'une valeur moyennée de la température d'entrée du filtre à particules ainsi que des moyens d'évaluation de la température de sortie du filtre à particules. L'unité de commande (9) est configurée pour effectuer, au début d'une phase de régénération du filtre, des augmentations successives de la température de consigne en entrée du filtre, et pour n'effectuer chaque augmentation de la température de consigne qu'après avoir vérifié que la différence entre la température moyennée en entrée du filtre et la température de sortie du filtre, est inférieure à un gradient seuil.

Description

B08-3288FR -AxC/JK

Société par Actions Simplifiée dite : RENAULT s.a.s.

Dispositif et procédé de pilotage d'une montée en température d'un filtre à particules de véhicule automobile

Invention de : SADAI Stéphane DUFAY Eric MARTIN DUPONT Alban Dispositif et procédé de pilotage d'une montée en température d'un filtre à particules de véhicule automobile La présente invention se situe dans le domaine du traitement des gaz d'échappement des moteurs à combustion interne pour véhicule automobile, et plus particulièrement aux véhicules automobiles du type diesel. L'invention se rapporte plus particulièrement à la régulation de la quantité de carburant à utiliser pour permettre une élévation de température des gaz arrivant à un filtre à particules au travers d'un catalyseur d'oxydation, et pour procéder à la régénération de ce filtre par combustion des particules qui s'y trouvent piégées. Pour satisfaire à la baisse des seuils admis pour les émissions de gaz polluants des véhicules automobiles, on prévoit généralement des systèmes de post- traitement des gaz d'échappement disposés dans la ligne d'échappement des moteurs. Ces systèmes de post-traitement permettent de réduire notamment les émissions de particules et d'oxydes d'azote ainsi que le monoxyde de carbone et les hydrocarbures imbrûlés. Ces systèmes de post-traitement fonctionnent de manière discontinue pendant des périodes déterminées. En fonctionnement normal, les systèmes piègent les polluants mais ne les traitent que lors des phases dites de régénération. Pour être régénéré, un système de post traitement comportant un filtre à particules nécessite un mode de combustion spécifique du moteur à combustion interne permettant de garantir un niveau de température et/ou de richesse convenables. Les moteurs à combustion du type diesel, en raison de leur fonctionnement spécifique, émettent dans leurs gaz d'échappement des quantités plus importantes de suies polluantes que l'on nomme généralement particules. Afin de limiter les émissions de ces particules dans l'atmosphère, on dispose un filtre dans la ligne d'échappement du moteur à combustion, en aval des chambres de combustion du moteur. Ce filtre retient les particules de suie qui s'accumulent en son sein au fur et à mesure de l'utilisation du moteur. Les moteurs à combustion interne émettent également des polluants réducteurs tels que HC, CO, etc... En présence d'oxygène et de matériaux catalytiques tel que par exemple du platine, et à température élevée, ces polluants réducteurs peuvent être oxydés. Pour obtenir cette oxydation, on dispose généralement dans la ligne d'échappement un dispositif catalyseur d'oxydation en amont du filtre à particules. I1 est également possible de concevoir un filtre à particules dit catalytique qui comprend en son sein un matériau catalytique réalisant cette oxydation. L'accumulation des particules de suie dans le filtre finit par obturer celui-ci créant une forte contre pression à l'échappement du moteur, ce qui diminue considérablement ses performances. Afin de retrouver les performances normales du moteur, on procède périodiquement à une régénération du filtre à particules. Cette régénération est mise en oeuvre en augmentant la température des gaz arrivant au filtre à particules, ce qui entraîne l'initialisation et le maintien de la combustion des particules piégées dans le filtre. Pour obtenir une telle élévation de température, on procède par exemple à une injection retardée de carburant dans les chambres de combustion du moteur. On injecte ainsi du carburant après le point mort haut lors de la phase de détente ce qui a pour effet d'augmenter la température des gaz d'échappement. Le carburant ainsi injecté ne brûle pas dans la chambre de combustion, mais s'oxyde ultérieurement dans la ligne d'échappement ou au niveau du catalyseur. Ce procédé présente cependant l'inconvénient de s'accompagner d'une dilution d'une partie du carburant dans l'huile du moteur. On peut également injecter le carburant directement dans la ligne d'échappement pour enrichir les gaz d'échappement en produits réducteurs, issus d'un premier fractionnement du carburant injecté sous l'effet de la chaleur. L'oxydation, soit dans la ligne d'échappement, soit dans le catalyseur, des produits réducteurs contenus dans les gaz d'échappement tels que HC et CO, augmente la température des gaz arrivant au filtre à particules.

On peut ainsi obtenir l'élévation de température nécessaire à l'amorçage de la réaction de régénération du filtre à particules. L'opération de régénération du filtre à particules s'effectue périodiquement dès que l'on détecte une quantité de particules dans le filtre trop importante. Cette détection peut être obtenue par exemple par une mesure de pression différentielle en amont et en aval du filtre à particules ou par tout autre moyen approprié. L'opération de régénération s'effectue lorsque le moteur du véhicule fonctionne et ne doit pas être discernable par le conducteur et les passagers du véhicule. Cependant, si la température devient trop importante, les matériaux céramiques qui sont généralement utilisés pour supporter les matériaux catalytiques peuvent s'effondrer, créant alors des fissures dans le catalyseur. En outre, en raison des capacités limitées des matériaux céramiques à conduire la chaleur, et à s'allonger sans rupture, il est essentiel de limiter les gradients thermiques internes afin d'éviter tout risque de fissuration, pouvant conduire à une capacité de filtration insuffisante en regard des normes de pollution automobile.

En début de régénération, le risque est élevé d'avoir un important gradient de température dans le filtre, en particulier avec les filtres à particules à faible inertie, et à faible coefficient de conduction thermique. Durant cette phase, l'amorçage de la régénération se fait localement en un ou plusieurs points d'allumage.

Les gaz en entrée filtre étant plus chauds que le matériau lui-même, la régénération débutera en priorité sur la première partie du filtre. Dans certaines conditions, ce début de régénération sera très vif. L'important dégagement d'énergie lié à la combustion rapide des suies conduit à des températures importantes dans les régions du filtre où les particules brûlent déjà. Ces régions deviennent alors nettement plus chaudes que les régions adjacentes où la réaction de combustion n'est pas encore amorcée, ce qui crée des contraintes thermiques particulièrement dommageables.

Pour piloter la phase de régénération, on procède généralement à une régulation de la quantité de carburant injectée de manière à maintenir la température d'entrée du filtre autour d'une température de consigne définie comme une constante, ou sous forme de palier. La valeur maximale du palier est dictée par la température maximale acceptable en entrée du filtre, la longueur du palier est celle nécessaire pour brûler les particules accumulées. Une première approche pour limiter les températures maximales et les gradients locaux de température est d'effectuer des phases de régénérations fréquentes, déclenchée à plus faible masse de suies. Sur la durée de vie du véhicule, la quantité totale d'énergie utilisée pour brûler les suies est alors plus importante, du fait d'une moindre efficacité thermique de chaque cycle de régénération. Cette approche conduit donc à une surconsommation de carburant, à une augmentation des émissions de CO2, et à une dilution accrue de carburant dans l'huile. Elle n'est pas recommandable. Pour limiter les gradients de température créés lors des phases transitoires, le brevet américain US 7 412 822 propose des profils linéaires de montée et de descente en température, les durées des deux profils étant proportionnels à la durée du plateau de température correspondant à la phase de régénération proprement dite. Ce document ne propose aucune vérification des gradients thermiques effectivement engendrés dans le filtre. Le brevet américain US 6 959 541 propose d'augmenter graduellement les quantités de carburant injectées en vue de la régénération, en vérifiant que la température du filtre est suffisante pour ne pas dégager de fumées avant d'injecter la quantité de carburant critique permettant d'amorcer le catalyseur. Cette méthode de pilotage en température ne se préoccupe pas du risque de fissuration lié au gradient de température. La demande de brevet français n°2 873 160 au nom de la Demanderesse, propose de surveiller, pendant toutes les phases de la régénération du filtre, le gradient de température, calculé ou mesuré, entre l'entrée et la sortie du filtre à particules. Si ce gradient dépasse un seuil de dangerosité, le document propose de réduire temporairement la quantité de carburant injectée en vue de la régénération du filtre. Ce document n'appréhende pas le risque de fissurer le filtre en provoquant un amorçage localisé de la régénération. I1 n'appréhende pas non plus les effets d'inertie thermique du filtre, qui peuvent causer un dépassement effectif des gradients de température admissibles alors que le seuil de dangerosité a été détecté et que l'injection de carburant a déjà été réduite. Aucun de ces procédés de régulation ne permet de prendre en compte de manière satisfaisante l'inertie thermique du filtre à particules, ni les risques d'amorçage localisés de la régénération. La présente invention a pour but d'améliorer les performances de régulation de la quantité de carburant injectée pour la régénération du filtre à particules de manière à limiter les gradients de température effectifs à l'intérieur du filtre à particules, et à limiter les risques de dépassement de gradients critiques du fait de l'inertie thermique du système. La solution retenue va aider le filtre à particules à monter en température de la manière la plus homogène possible, et ainsi prévenir le risque de créer des gradients internes importants durant la phase de montée en température en début de régénération. L'invention a pour objet un dispositif de régulation d'une quantité de carburant à injecter pour amener à sa température de régénération un filtre à particules monté dans la ligne d'échappement d'un véhicule automobile. Le dispositif comprend une unité de commande apte à déterminer une quantité de carburant à injecter pour amener la température d'entrée du filtre à particules à une température de consigne donnée, ladite unité de commande comprenant des moyens d'évaluation d'une valeur moyennée de la température d'entrée du filtre à particules ainsi que des moyens d'évaluation de la température de sortie du filtre à particules. L'unité de commande est configurée pour effectuer, au début d'une phase de régénération du filtre, des augmentations successives de la température de consigne en entrée du filtre. L'unité de commande n'effectue chaque augmentation de la température de consigne qu'après avoir vérifié que la différence entre la température moyennée en entrée du filtre et la température de sortie du filtre, est inférieure à un gradient seuil. De manière préférentielle, l'unité de commande est configurée pour utiliser la température de consigne qu'elle impose en entrée du filtre, comme valeur moyennée de la température d'entrée du filtre à particules. Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif comprend un capteur de température en sortie du filtre à particules. Dans un autre mode de réalisation préféré qui peut se combiner au précédent, le dispositif comprend un capteur de température en entrée du filtre à particules. Avantageusement, le dispositif comprend un capteur de température en entrée du filtre à particules, et des moyens d'estimer la température de sortie du filtre à particules à partir de la température mesurée par le capteur en entrée du filtre à particules. Selon un autre aspect, un procédé de régulation d'une quantité de carburant à injecter pour amener à sa température de régénération un filtre à particules monté dans la ligne d'échappement d'un véhicule automobile, consiste à évaluer une valeur moyennée de la température d'entrée du filtre à particules, à évaluer la température de sortie du filtre à particules, et à adapter une quantité de carburant injectée pour obtenir des augmentations successives de la température d'entrée du filtre, en vérifiant, avant chaque augmentation de la température de consigne en entrée du filtre, que la différence entre la température moyennée en entrée du filtre, et la température de sortie du filtre, est inférieure à un gradient seuil. Avantageusement, on réitère les augmentations successives de la température d'entrée du filtre, en vérifiant, avant chaque augmentation de la température de consigne en entrée du filtre, que la différence entre la température moyennée en entrée du filtre, et la température de sortie du filtre, est inférieure à un gradient seuil, jusqu'à atteindre la température cible de régénération du filtre.

Dans un mode de mise en oeuvre préféré du procédé, on utilise la valeur de la température de consigne en entrée du filtre comme estimation de la valeur moyennée de la température d'entrée du filtre. Dans une variante préférentielle de mise en oeuvre du procédé les augmentations de température de consigne, à partir de la deuxième, sont de même amplitude. Avantageusement, on attend au moins un temps minimal entre deux augmentations successives de température de consigne. Avantageusement, on attend au plus un temps maximal entre deux augmentations successives de température de consigne. L'invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif illustré par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 montre schématiquement la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne ; - la figure 2 illustre les principaux éléments d'une unité de commande utilisée dans la régulation selon l'invention ; - la figure 3 montre un exemple de réalisation du générateur de température de consigne de la figure 2.

Tel que représenté sur la figure 1, le moteur à combustion interne 1, représenté très schématiquement, est un moteur diesel à quatre cylindres. Les chambres de combustion -ou cylindres- du moteur représentées schématiquement et référencées 2 sont alimentées en air comprimé par un conduit d'admission 3. Les gaz d'échappement sortent des cylindres en rejoignant un collecteur 4 puis sont véhiculés par une ligne d'échappement 6 qui comprend un dispositif catalyseur 7 suivi d'un filtre à particules (FAP) 8. Bien que, dans cet exemple, le catalyseur ait été représenté sous la forme d'un dispositif séparé du filtre à particules, on comprendra que les deux dispositifs pourraient être juxtaposés, voire que les matériaux catalytiques puissent être disposés à l'intérieur même du filtre à particules sans modification majeure de la présente invention. Une unité de commande électronique UCE, référencée 9, assure la commande du fonctionnement du moteur 1 et permet également la commande de la régénération du filtre à particules 8. A cet effet, l'unité électronique de commande 9, qui reçoit diverses informations de paramètres de fonctionnement du moteur par un groupe de connexions 10, et reçoit également par une connexion 11 la valeur de débit d'air entrant dans le moteur mesurée par un débitmètre 5. L'UCE est capable d'émettre un signal de commande par une connexion 12 en vue de l'injection dans la ligne d'échappement, par un injecteur spécifique 19 dit "cinquième injecteur", d'une certaine quantité de carburant, de façon à augmenter la quantité de carburant imbrûlé et la température des gaz d'échappement pour une phase de régénération du filtre à particules. L'UCE est également capable de commander par des connexions 100 la reliant au moteur, un motif de post injection tardive de carburant contribuant lui aussi à augmenter la quantité de carburant imbrûlé et la température des gaz d'échappement pour une phase de régénération du filtre à particules. Sur la figure 1, se trouvent également représentés différents capteurs, et en particulier un capteur de pression différentielle 14 et un capteur de température des gaz d'échappement 16, reliés à PUCE par des connexions 15 et 13 respectivement. Le capteur de pression différentielle 14 mesure la différence de pression des gaz entre l'entrée et la sortie du filtre à particules 8, à l'aide d'un piquage de pression 20 situé en amont du filtre à particules 8 et d'un piquage de pression 21 situé en aval du filtre à particules 8. Une telle mesure de pression différentielle permet de détecter le moment où le filtre à particules est chargé en particules de suie d'une façon telle qu'une phase de régénération doit être initiée. Le capteur de température des gaz d'échappement 16 détermine la température des gaz d'échappement à la sortie du catalyseur 7 où il est implanté, la température à la sortie du catalyseur 7 étant également la température d'entrée TeFAP du filtre à particules, c'est-à-dire la température des gaz d'échappement entrant dans le filtre à particules 8. L'UCE 9 est reliée par une ou plusieurs connexions 18 à une ou plusieurs cartographies 17, dans lesquelles on peut lire des seuils d'écarts de température en fonction d'une température filtrée à l'entrée du filtre à particules 8.

La figure 2 illustre quelques éléments de l'unité de commande 9 de la figure 1. On retrouve des éléments communs à la figure 1, les mêmes éléments portant alors les mêmes références. La connexion 13 amène la valeur Tentr mesurée à l'entrée du filtre à particules, à un estimateur de température de sortie 23, à un générateur de température de consigne 25, et à un déclencheur de régénération 24. La connexion 11 amène la valeur Q de débit d'air frais entrant dans le moteur, au même estimateur de température de sortie 23, ainsi qu'au déclencheur de régénération 24.

L'estimateur de température de sortie 23, envoie par une connexion 27 une valeur Ts d'estimation de la température des gaz sortant du filtre à particules. La connexion 14 amène au déclencheur de régénération 24 la valeur AP de pression différentielle aux bornes du filtre à particules.

Le déclencheur de régénération 24 envoie au générateur de température de consigne 25, respectivement par les connexions 28, 29 et 30 : une valeur initiale de température de consigne Taons ,,,,, - une température objectif de régénération Tob_jreg, - un moment de départ de la régénération toreg. Le générateur de température de consigne 25 est relié par une ou plusieurs connexions 18 à une ou plusieurs cartographies 17, qui donnent en fonction de la température de consigne courante, une valeur maximale de gradient de température acceptable entre l'entrée et la sortie du filtre à particules, et/ou qui donnent un incrément de température préconisé. Le générateur de température de consigne 25 envoie par une connexion 31 à un régulateur de température de consigne 26, une valeur de température de consigne Tcons. Une connexion 10 amène au régulateur de température de consigne 26 les valeurs N, C de paramètres de fonctionnement du moteur (N régime du moteur, C demande ou mesure de couple du moteur). Cette connexion 10 amène également ces paramètres de fonctionnement du moteur au déclencheur de régénération 24. Le régulateur de température de consigne 26 délivre par une connexion 100 une valeur I1 de quantité de carburant à injecter tardivement dans le moteur. Le régulateur de température de consigne 26 délivre également par une connexion 12 une quantité de carburant I2 à injecter dans la ligne d'échappement 6 par le cinquième injecteur 19. L'injection des quantités des carburants I1 et I2 telles que calculées par le régulateur de température de consigne 26, permet d'obtenir une température de gaz à l'entrée du filtre à particules rejoignant la température de consigne Tcons délivrée par le générateur de température de consigne 25. L'estimateur de température de sortie 23 calcule la température des gaz Ts en sortie du filtre à particules par des calculs thermiques classiques, faisant intervenir la quantité de gaz traversant le filtre à particules, calculée à partir de la quantité Q d'air frais admise dans le moteur, la température des gaz à l'entrée du filtre à particules, le refroidissement du filtre à particules par l'air circulant sous le véhicule, et la température estimée à la sortie du filtre à particules à l'instant précédent. On suppose à chaque pas de calcul que l'équilibre thermique est établi instantanément entre les gaz sortants et les matériaux de la section de sortie du filtre à particules, c'est-à-dire que Ts représente également la température des matériaux du filtre à sa sortie. Dans une variante de réalisation, la valeur Ts délivrée par cet estimateur de température de sortie peut représenter la température des matériaux du filtre à particules en un point proche du lieu de sortie des gaz, mais davantage refroidi que la section de passage des gaz. Le gradient de température ainsi estimé entre les matériaux situés à l'entrée et à la sortie du filtre sera plus proche de sa valeur physique maximale réelle. A partir de la pression différentielle AP aux bornes du filtre à particules, et du débit de gaz traversant le filtre, le déclencheur de régénération 24 estime la quantité de particules de suies accumulée dans le filtre, par des méthodes connues décrites par exemple dans la demande de brevet FR 2 864 146 au nom de la demanderesse. A partir des paramètres N, C de fonctionnement du moteur, le déclencheur de régénération détermine ensuite s'il est opportun ou non de lancer une phase de régénération du filtre. Quand il détermine à un instant to reg qu'une régénération du filtre doit être lancée, il détermine une température objectif de régénération T°bi_reg à laquelle doit être effectuée la combustion des particules, pour obtenir cette combustion dans un temps raisonnable sans cependant surchauffer le filtre, par exemple 600°C. Le déclencheur de régénération calcule également une température initiale de consigne Tcons ,,,,, qui sera la première consigne de température imposée à l'entrée du filtre lorsque sera lancée la phase de préchauffage du filtre. Cette température initiale de consigne est choisie de manière de manière à ce que dans toutes les situations de fonctionnement, la régénération reste suffisamment lente pour ne pas risquer de créer des gradients thermiques internes importants. On choisira par exemple Tcons ,,,,=520°C. Une fois que le déclencheur de régénération 24 a déterminé un instant to reg de début de régénération, le générateur de température de consigne 25 délivre une valeur de température de consigne Tcons qui augmente progressivement à partir de la valeur TCOns jusqu'à la valeur T°bi reg. La vitesse à laquelle est effectuée la montée en température de la température de consigne dépend en particulier de la température Ts en sortie du filtre à particules, que le générateur de température de consigne 25 reçoit par la connexion 27. La température de consigne est envoyée au régulateur de température de consigne 26, qui calcule, suivant des stratégies connues décrites par exemple dans la demande de brevet français au nom de la Demanderesse FR 06 54 519, les quantités de carburant I1 et/ou I2 à injecter pour obtenir la température de consigne commandée en entrée des filtres à particules. La figure 3 illustre le fonctionnement du générateur de température de consigne 25 de la figure 2. Le bloc 39 représente un état du système entre deux phases de régénération. La température de consigne Tcons peut alors soit rester indéfinie, soit être prise égale par exemple à la valeur Tentr de la température en entrée du filtre à particules. A l'instant t=t° reg repéré par l'indice 40, un début de préchauffage du filtre à particules en vue de sa régénération est décidé. Comme représenté au bloc 41, la valeur de la température de consigne Tconsä est alors initialisée à la valeur Teons ,,,,, le repère temporel t,,, ici t1, de début de palier est initialisé à la valeur to reg, le compteur d'incrémentation n est initialisé à 1. On évalue alors au bloc 42 l'écart de température (Tmoy-Ts) entre l'entrée et la sortie du filtre à particules. La température en sortie du filtre à particules Ts est celle calculée par l'estimateur de température de sortie 23. La température Tmoy, prise comme valeur de température à l'entrée du filtre, est une valeur filtrée de température obtenue soit par une moyenne temporelle dans le temps de la valeur mesurée en entrée du filtre à particules, soit par un autre mode d'estimation. On peut avantageusement utiliser comme valeur moyennée de température en entrée du filtre à particules, la valeur Tconsä de température de consigne actuelle. Toujours au bloc 42, on vérifie ensuite si, en augmentant le gradient de température (Tmoy-Ts) d'une valeur 8T, on reste inférieur à un gradient seuil A de température. Les valeurs 8T et A peuvent être des valeurs constantes, ou peuvent être des fonctions de la température de consigne Tconsä à cet instant. Dans les modes de réalisation où, soit ST, soit A, sont des fonctions de la température de consigne, elles sont tabulées dans la ou les cartographies 17 des figures 1 et 2.

Si la réponse du test précédent du bloc 42 est oui, on incrémente au bloc 43 la température de consigne de la valeur ST. Simultanément, on actualise l'indice de début de palier suivant tä+1 à la valeur t de l'instant actuel, on incrémente le compteur d'incrémentation n d'une unité.

Si la réponse du test précédent du bloc 42 est non, après une temporisation de longueur Et au bloc 44, on réeffectue le test du bloc 42 avec une valeur actualisée de gradient de température Tmoy-Ts. La temporisation du bloc 44 peut éventuellement être réduite à une durée nulle et le test du bloc 42 peut être répété aussi souvent que l'acquisition des données le permet, jusqu'à ce que la condition : (Tmoy - Ts) + 8T(Tconsä) < A(Tconsä) soit satisfaite. Afin de pallier à certains dysfonctionnements imprévus, et éviter de bloquer inutilement la phase de montée en température, on peut décider de passer arbitrairement à l'étape 43, si la durée écoulée t-tn depuis le début du palier de température de consigne en cours, dépasse un temps maximal tmax. C'est le second test "ou t-tä>tmax" inscrit au bloc 42, qui peut être implanté ou non dans l'algorithme. Après avoir incrémenté la température de consigne au bloc 43, on vérifie au bloc 45 si la température de consigne Tconsä obtenue atteint ou dépasse la température objective de régénération Tob_j_reg. Si tel est le cas, on ajuste au bloc 46 la valeur de la température de consigne à la valeur exacte de la température objective de régénération. On passe ensuite, au point 47, à un nouveau mode de pilotage en température, spécifique de la phase de régénération proprement dite. Si, au bloc 45, la température de consigne n'a pas encore atteint la température objective de régénération, on retourne au bloc 42 pour attendre l'autorisation d'effectuer une nouvelle incrémentation de la température de consigne suivant le bloc 43.

Grâce à l'algorithme de la figure 3, on effectue une montée en température aussi rapide que le permet le respect du gradient seuil de sécurité A. De plus, comme la température réelle en entrée du filtre à particules est sujette à de nombreuses et rapides fluctuations, si on utilise une valeur moyennée de la température d'entrée pour effectuer le test du bloc 42 (par exemple, si on choisit Tmoy=Tconsä ), on évite de donner accidentellement une autorisation d'incrémenter la température de consigne alors qu'un risque de dépasser le gradient seuil existe. L'utilisation de la température de consigne comme valeur moyennée de température en entrée du filtre à particules est à ce titre particulièrement avantageuse puisque c'est une grandeur qui croît de manière monotone. L'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation décrit et peut faire l'objet de nombreuses variantes. Elle peut notamment être appliquée à la montée en température de tout organe de dépollution de la ligne d'échappement contenant des constituants à base céramique sensibles aux gradients de température, dans un véhicule de type diesel ou dans un véhicule avec un moteur à combustion interne quelconque. On applique alors l'algorithme de la figure 3 pour atteindre, non pas une température de régénération du filtre, mais une température de fonctionnement de l'organe de dépollution. L'invention est particulièrement avantageuse dans le cas d'un filtre à particules, catalysé ou non catalysé, car la température de régénération est plus élevée que les températures de fonctionnement des organes catalytiques autres que des filtres à particules. En outre, la dimension des fissures tolérable dans un filtre à particules est de plusieurs ordres de grandeurs inférieure à celle de fissures acceptables dans des organes catalytiques où les gaz d'échappement traversent des canaux ménagés dans la matière au lieu de traverser la matière céramique elle- même. La température de sortie du filtre à particules peut être mesurée au lieu d'être estimée à partir de la température d'entrée du filtre. Un capteur de température peut être placé par exemple de 1 à 4 cm après la face de sortie du filtre à particules. On peut imaginer des variantes de réalisation avec un capteur placé directement à l'intérieur du filtre. La réalisation de l'invention sous forme de blocs logiques ou sous forme de blocs de calculs, peut se faire à partir de composants électroniques ou de calculateurs physiquement indépendants agencés comme décrit plus haut. L'invention peut également être réalisée en programmant tous les blocs logiques et les blocs de calculs décrits sous forme logicielle. Le programme correspondant, ainsi que ses sous programmes, peuvent être implantés dans un ou plusieurs calculateurs, intégrés ou non à une unité de commande électronique centrale.

L'invention permet d'effectuer les montées en température d'organes de dépollution à la vitesse maximale permettant néanmoins de préserver les constituants céramiques de ceux-ci. On améliore ainsi la durée de vie de l'organe de dépollution sans accroître inutilement la surconsommation de carburant liée à l'allongement de la durée de préchauffage. En outre, le risque de surchauffe étant mieux maîtrisé, on peut se permettre de déclencher les phases de régénération à intervalles plus longs, quand une quantité de particules de suies plus importante s'est accumulée. On consomme ainsi globalement moins de carburant pour la régénération, et on dilue moins de carburant dans l'huile du moteur, ce qui permet d'espacer les vidanges.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif de régulation d'une quantité de carburant à injecter pour amener à sa température de régénération un filtre à particules (8) monté dans la ligne d'échappement (6) d'un véhicule automobile, le dispositif comprenant une unité de commande (9) apte à déterminer une quantité de carburant à injecter pour amener la température d'entrée du filtre à particules (8) à une température de consigne donnée, ladite unité de commande (9) comprenant des moyens d'évaluation (25) d'une valeur moyennée de la température d'entrée du filtre à particules ainsi que des moyens d'évaluation (23) de la température de sortie du filtre à particules, caractérisé en ce que l'unité de commande (9) est configurée pour effectuer, au début d'une phase de régénération du filtre, des augmentations successives de la température de consigne en entrée du filtre, et pour n'effectuer chaque augmentation de la température de consigne qu'après avoir vérifié que la différence entre la température moyennée en entrée du filtre et la température de sortie du filtre, est inférieure à un gradient seuil.
2. Dispositif de régulation suivant la revendication 1, dans lequel l'unité de commande (9) est configurée pour utiliser la température de consigne qu'elle impose en entrée du filtre (8), comme valeur moyennée de la température d'entrée du filtre à particules (8).
3. Dispositif de régulation suivant l'une des revendications précédentes, comprenant un capteur de température en sortie du filtre à particules (8).
4. Dispositif de régulation suivant l'une des revendications précédentes, comprenant un capteur de température (16) en entrée du filtre à particules (8).
5. Dispositif de régulation suivant la revendication 4, comprenant des moyens d'estimer la température de sortie du filtre à particules (8) à partir de la température mesurée par le capteur (16) en entrée du filtre à particules (8).
6. Procédé de régulation d'une quantité de carburant à injecter pour amener à sa température de régénération un filtre à particules (8)monté dans la ligne d'échappement (6) d'un véhicule automobile, consistant à évaluer une valeur moyennée de la température d'entrée du filtre à particules, à évaluer la température de sortie du filtre à particules, et à adapter une quantité de carburant injectée pour obtenir des augmentations successives de la température d'entrée du filtre, en vérifiant, avant chaque augmentation de la température de consigne en entrée du filtre, que la différence entre la température moyennée en entrée du filtre, et la température de sortie du filtre, est inférieure à un gradient seuil.
7. Procédé de régulation selon la revendication précédente, dans lequel on réitère les augmentations successives de la température d'entrée du filtre, en vérifiant, avant chaque augmentation de la température de consigne en entrée du filtre, que la différence entre la température moyennée en entrée du filtre, et la température de sortie du filtre, est inférieure à un gradient seuil, jusqu'à atteindre la température de régénération du filtre.
8. Procédé de régulation suivant l'une des revendications 6 à 7, dans lequel on utilise la valeur de la température de consigne en entrée du filtre comme estimation de la valeur moyennée de la température d'entrée du filtre.
9. Procédé de régulation suivant l'une des revendications 6 à 8, dans lequel les augmentations de température de consigne, à partir de la deuxième, sont de même amplitude.
10. Procédé de régulation suivant l'une des revendications 6 à 9, dans lequel on attend au moins un temps minimal entre deux augmentations successives de température de consigne.
11. Procédé de régulation suivant l'une des revendications 6 à 10, dans lequel on attend au plus un temps maximal entre deux augmentations successives de température de consigne.