FR2950929A1

FR2950929A1 - Systeme et procede de commande de l'injection d'eau dans un filtre a particules

Info

Publication number: FR2950929A1
Application number: FR0956960A
Authority: FR
Inventors: Patrick Matos; Andres Felipe Villegas; Mouaddib Najat Moral
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2009-10-06
Filing date: 2009-10-06
Publication date: 2011-04-08
Anticipated expiration: 2029-10-06
Also published as: FR2950929B1

Abstract

Système de commande d'un injecteur d'eau (10) situé en amont d'un filtre à particules (3) de véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comprend un moyen de détection (19) d'une opération de régénération du filtre à particules, un moyen de détection (20) d'un emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules, lors de l'opération de régénération, et un moyen de commande (21) de l'injecteur d'eau tenant compte de la détection d'un emballement.

Description

B09-0996FR MSA Société par Actions Simplifiée dite : RENAULT s.a.s. Système et procédé de commande de l'injection d'eau dans un filtre à particules Invention de : MATOS Patrick VILLEGAS Andres-Felipe MORAL-MOUADDIB Najat Système et procédé de commande de l'injection d'eau dans un filtre à particules

L'invention se situe dans le domaine technique de la gestion thermique des gaz d'échappement de moteurs à combustion interne, et plus particulièrement de la gestion thermique des réactions de combustion des suies lors de la régénération des filtres à particules. Les filtres à particules sont désormais couramment utilisés afin de limiter les émissions polluantes des véhicules automobiles. Les particules présentes dans ces émissions polluantes sont notamment emmagasinées dans le filtre à particules. Des opérations périodiques visant à réduire la quantité de particules emmagasinées sont requises. Pour cela, on utilise généralement une réaction catalysée qui permet de brûler les particules afin d'en réduire la masse. Cependant, une telle réaction ne se déroule qu'à une température nettement supérieure à la température des gaz d'échappement dégagés lors d'un fonctionnement normal. Une post-injection de carburant est réalisée afin d'augmenter la température du filtre à particules sur une période de temps déterminée. Le moteur à combustion interne rentre alors dans une phase de fonctionnement de régénération forcée. La combustion des particules étant exothermique, il est possible qu'elle ne puisse plus être contrôlée, notamment lors d'un retour au ralenti (augmentation du taux d'oxygène, diminution du débit d'échappement). Elle peut alors devenir autoentretenue et/ou voir l'énergie thermique dégagée augmenter de façon incontrôlée. On dit alors que la réaction s'emballe, avec des risques de fissuration et de perte d'efficacité de la filtration. Plusieurs documents décrivent des moyens permettant de modifier la température des gaz dans le filtre à particules. La demande de brevet canadien CA 2120033 décrit un système de nettoyage des conduites du collecteur d'échappement comprenant un filtre jetable situé en aval du collecteur d'échappement. La température des gaz est abaissée par injection d'eau dans le collecteur d'échappement afin de nettoyer le collecteur d'admission et éviter l'endommagement du filtre jetable. La demande de brevet japonais JP2008-184955 décrit un système d'injection d'eau dans l'échappement, utilisé pour abaisser les températures en amont d'un catalyseur. Le brevet japonais JP58189020 décrit un système d'injection d'eau en amont d'un filtre à particules afin d'améliorer la combustion des suies. Un système de dérivation des gaz d'échappement est employé pendant l'humidification.

Comme on peut le voir, aucun des documents cités n'est adapté au contrôle de la température des gaz d'échappement lors de l'emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules. I1 existe donc un besoin pour un dispositif et un système apte à empêcher l'emballement de la combustion des suies (particules) dans un filtre à particules. Un objet de l'invention est un système de commande d'un injecteur d'eau en amont d'un filtre à particules apte à limiter l'emballement de la combustion des suies (particules) dans ledit filtre à particules.

Un autre objet de l'invention est un procédé de commande d'un injecteur d'eau en amont d'un filtre à particules apte à limiter l'emballement de la combustion des suies (particules) dans ledit filtre à particules. Selon un mode de réalisation, un système de commande d'un injecteur d'eau situé en amont d'un filtre à particules de véhicule automobile comprend un moyen de détection d'une opération de régénération du filtre à particules, un moyen de détection d'un emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules, lors de l'opération de régénération, et un moyen de commande de l'injecteur d'eau tenant compte de la détection d'un emballement. Le moyen de détection d'une opération de régénération peut comprendre des moyens de comparaison de paramètres de fonctionnement du moteur avec des valeurs de seuil mémorisées, ces paramètres sont choisis parmi la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, la charge du moteur à combustion interne, et la post-injection de carburant en amont du filtre à particules. Le système de commande peut comprendre des moyens de détermination aptes à déterminer la température dans le filtre à particules, le débit des gaz d'échappement et le taux d'oxygène des gaz d'échappement, dans lequel le moyen de détection d'un emballement comprend des moyens de comparaison du débit des gaz d'échappement et du taux d'oxygène des gaz d'échappement avec des valeurs mémorisées, un premier moyen de comparaison de la variation en fonction du temps de la température à l'intérieur du filtre à particules au seuil de la variation de température en fonction du temps, et un moyen de comparaison de la température à l'intérieur du filtre à particules à un seuil. Les moyens de détermination peuvent être aptes à déterminer au moins deux températures à l'intérieur du filtre à particules. Les moyens de détermination peuvent être aptes à estimer la au moins une température à l'intérieur du filtre à particules en fonction de la température en amont du filtre à particules, de la température en aval du filtre à particule et de la masse de suies dans le filtre à particules. Le moyen de commande de l'injecteur d'eau peut comprendre un moyen de calcul de paramètres de l'injection d'eau, des moyens de comparaison à des seuils mémorisés de la variation en fonction du temps de la température à l'intérieur du filtre à particules et d'au moins une température à l'intérieur du filtre à particules. Selon un autre aspect, un procédé de commande d'un injecteur d'eau situé en amont d'un filtre à particules monté dans la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile comprend des étapes au cours desquelles : on détecte une opération de régénération du filtre à particules, on détecte l'existence d'un emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules, on détermine des paramètres d'injection d'eau afin de réduire l'emballement des réactions exothermiques; si on détecte la fin d'un emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules, on interrompt l'injection d'eau. On peut déterminer qu'une opération de régénération du filtre à particules a lieu si simultanément la vitesse de rotation du moteur à combustion interne est supérieure à un seuil, la charge du moteur à combustion interne est supérieure à un seuil, et la valeur de post-injection de carburant en amont du filtre à particules est supérieure à un seuil.

On peut déterminer qu'un emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules a lieu si le débit des gaz d'échappement est inférieur à une valeur mémorisée et si le taux d'oxygène des gaz d'échappement est supérieur à une valeur mémorisée et s'il est vérifié une comparaison d'au moins un paramètre à une valeur de seuil mémorisée, le au moins un paramètre étant choisi parmi la variation en fonction du temps d'une température à l'intérieur du filtre à particules et au moins une température à l'intérieur du filtre à particules. On peut déterminer qu'un emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules a lieu si la température en aval du filtre à particules est supérieure à un seuil. On peut déterminer que l'emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules est terminé si la variation en fonction du temps de la température à l'intérieur du filtre à particules est inférieure à un seuil et si la température interne du filtre à particules est inférieure à un seuil. Le seuil de variation de température en fonction du temps peut être estimé par un modèle dépendant notamment de la température en amont du filtre, de la masse de suies et de la structure du filtre à particules. Le seuil de la variation de température en fonction du temps peut être compris entre 10°C/s et 30°C/s.

Le seuil de température peut être estimé par un modèle dépendant notamment de la température en amont du filtre, de la masse de suies et du matériau du filtre. Le seuil de température peut être compris entre 750°C et 1100°C. D'autres buts, caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée uniquement en tant qu'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre les principaux éléments reliés à un système de commande d'un injecteur d'eau ; - la figure 2 illustre les principaux éléments compris dans le système de commande ; - la figure 3 illustre les principaux éléments compris dans le moyen de détection 19 d'une opération de régénération du filtre à particules ; - la figure 4 illustre les principaux éléments compris dans le moyen de détection 20 d'un emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules ; - la figure 5 illustre les principaux éléments compris dans le moyen de commande 21 de l'injecteur d'eau ; et - la figure 6 illustre les principales étapes d'un procédé de commande d'un injecteur d'eau. Sur la figure 1, on peut voir un moteur à combustion interne 1, un système de commande 2 et un filtre à particules 3. Le moteur à combustion interne 1 est relié en amont à un conduite 5 d'admission d'air par l'intermédiaire d'un collecteur 4 d'admission. Le moteur à combustion interne 1 est relié en aval à une conduite d'échappement 8 par l'intermédiaire d'un collecteur d'échappement 6 et d'un coude 7. Le filtre à particules 3 est relié en entrée à la conduite d'échappement 8 et en sortie à un échappement 9. En amont du filtre à particules 3, sur la conduite 8 d'échappement se situe un injecteur d'eau 10. Entre l'injecteur d'eau 10 et le filtre à particules 3 se situe une première sonde de température 11 des gaz d'échappement. En sortie du filtre à particules se situe une deuxième sonde de température 12 des gaz d'échappement. Le filtre à particules 3 comprend une deuxième sonde interne 16a et une première sonde interne 16b. Le système de commande 2 est relié au moteur à combustion interne 1 par les connexions 13 et 14, à l'injecteur d'eau 10 par la connexion 15, à la première sonde de température 11 par la connexion 30 et à la deuxième sonde de température 12 par la connexion 17, à la première sonde interne 16b par une connexion 32 et à la deuxième sonde interne 16a par la connexion 31. I1 est à noter que l'injecteur d'eau 10 est relié à un système d'alimentation en eau, non représenté sur la figure 1. Sur la figure 2, on peut voir des moyens de détermination 18, un moyen de détection 19 d'une opération de régénération du filtre à particules, un moyen de détection 20 d'un emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules, et un moyen de commande 21 de l'injecteur d'eau. Les moyens de détermination 18 peuvent comprendre des capteurs physiques ou des moyen de calculs aptes à déterminer les grandeurs requises à partir d'un modèle et de données fournies par d'autres capteurs. Le moyen de détection 19 d'une opération de régénération est relié en entrée par la connexion 22 à un capteur de vitesse de rotation du moteur à combustion interne, par la connexion 23 à un capteur de la charge du moteur, et par la connexion 24 portant un signal de débit de post-injection à un capteur de débit de la post-injection, ou à un moyen d'estimation du débit de la post-injection. Le moyen de détection 19 d'une opération de régénération est relié en sortie au moyen de détection 20 d'un emballement par la connexion 25. Le moyen de détection 20 d'un emballement est relié en entrée par une dérivation 26 de la connexion 22 à un capteur de vitesse de rotation du moteur à combustion interne, par une dérivation 27 de la connexion 23 à un capteur de la charge du moteur, et par une dérivation 28 de la connexion 24 portant un signal de débit de post-injection à un capteur de débit de la post-injection ou à un moyen d'estimation du débit de la post-injection. Le moyen de détection 20 d'un emballement est également relié en entrée par la connexion 29 portant un signal de masse de suies à l'intérieur du filtre à particules, à un capteur de suies ou à un moyen d'estimation de la masse de suies. Le moyen de détection 20 d'un emballement est également relié en entrée par la connexion 30 à la première sonde de température 11, par la connexion 31 à la deuxième sonde interne de température 16a et par la connexion 32 à la première sonde interne de température 16b. Le moyen de détection 20 d'un emballement est relié en sortie par la connexion 33 à la borne de commande du moyen de commande 21 de l'injecteur d'eau, et par les connexions 34, 35 et 36 dont le rôle sera explicité lors de la description de la figure 4. Le moyen de commande 21 de l'injecteur d'eau est relié en entrée par une dérivation 37 de la connexion 31 à la deuxième sonde interne de température 16a et par une dérivation 38 de la connexion 32 à la première sonde interne de température 16b. Le moyen de commande 21 de l'injecteur d'eau est relié en sortie par la connexion 15 au moyen d'injection d'eau 10. La première sonde interne de température 16b et la deuxième sonde interne de température 16a peuvent être remplacées par une estimation des températures correspondantes en fonction de la température en amont du filtre à particules déterminée par la première sonde de température 11, de la température en aval du filtre à particules déterminée par la deuxième sonde de température 12 et de la masse de suie présente dans le filtre à particules. Sur la figure 3, on peut voir les principaux éléments compris dans le moyen de détection 19 d'une opération de régénération. Le moyen de détection 19 d'une opération de régénération comprend un moyen de comparaison 41 de la vitesse de rotation relié par la connexion 40 à une mémoire 39 et à la connexion 22, un moyen de comparaison 44 de la charge relié par la connexion 43 à une mémoire 42 et à la connexion 23 et un moyen de comparaison 46 de la post-injection relié par la connexion 45a à une mémoire 45 et à la connexion 24. Un opérateur logique 50 de type ET est relié en entrée au moyen de comparaison 41 de la vitesse de rotation par la connexion 47, au moyen de comparaison 44 de la charge par la connexion 48, et au moyen de comparaison 46 de la post-injection par la connexion 49. L'opérateur logique 50 de type ET est relié en sortie à la borne de commande d'un commutateur commandé 55 par une connexion 51. Une mémoire 52 est reliée par la connexion 53 à une borne du commutateur 55 et la mémoire 54 est reliée par la connexion 54a à l'autre borne du commutateur 55. Le commutateur 55 est relié en sortie à la connexion 25. Le moyen de comparaison 41 de la vitesse de rotation compare la valeur de la vitesse de rotation reçue par la connexion 22 à une valeur mémorisée. Une valeur logique « vrai » est émise si la valeur reçue de la connexion 22 est supérieure à la valeur mémorisée. Le moyen de comparaison 44 de la charge compare la valeur de la charge reçue par la connexion 23 à une valeur mémorisée. Une valeur logique « vrai » est émise si la valeur reçue de la connexion 23 est supérieure à la valeur mémorisée. Le moyen de comparaison 46 de la post-injection compare la valeur de la valeur de post-injection reçue par la connexion 24 à une valeur mémorisée. Une valeur logique « vrai » est émise si la valeur reçue de la connexion 24 est supérieure à la valeur mémorisée. L'opérateur logique 50 de type ET émet une valeur logique « vrai » par la connexion 51 si les comparaisons réalisées par le moyen de comparaison 41 de la vitesse de rotation, le moyen de comparaison 44 de la charge et le moyen de comparaison 46 de la post-injection renvoient toutes une valeur logique « vrai ». Si la valeur logique portée par la connexion 51 est « vrai », le commutateur commandé 55 transmet par la connexion 25 le signal mémorisé dans la mémoire 52, sinon le signal mémorisé dans la mémoire 54 est émis. En d'autres termes, le moyen de détection 19 d'une opération de régénération détermine si la vitesse de rotation, la charge et la post-injection du moteur à combustion interne sont supérieures à des valeurs mémorisées caractéristiques d'une opération de régénération d'un filtre à particules. Le signal émis en sortie par la connexion 25 reflète cette détection. La post-injection correspond à l'injection de carburant ne participant pas au cycle moteur. Le carburant injecté de la sorte se retrouve dans les gaz d'échappement. Lorsque le carburant passe à travers le catalyseur d'oxydation (en amont du filtre à particules), une réaction exothermique a lieu permettant d'augmenter la température des gaz d'échappement en amont du filtre à particules afin de réaliser la combustion des suies. On peut remplacer de telles post-injections par une injection d'hydrocarbures par un injecteur d'échappement. I1 est également possible d'injecter des additifs réduisant la température de combustion des suies. Sur la figure 4, on peut voir les principaux éléments compris dans le moyen de détection 20 d'un emballement. Un moyen de calcul 56 du débit des gaz d'échappement est relié en entrée aux dérivations 26, 27 et 28 et est relié en sortie à un moyen de comparaison 63 du débit des gaz d'échappement par la connexion 61. La connexion 34 est reliée en dérivation sur la connexion 61. Une mémoire 62 est reliée par la connexion 62a au moyen de comparaison 63 du débit des gaz d'échappement Un moyen de calcul 57 du taux d'oxygène est relié en entrée aux dérivations 26, 27 et 28 par des dérivations 58, 59, et 60 et est relié en sortie à un moyen de comparaison 67 du taux d'oxygène par la connexion 64. Une mémoire 65 est reliée par la connexion 66 au moyen de comparaison 67 du taux d'oxygène. Un moyen de calcul 68 de la variation de température en fonction du temps est relié en entré à la connexion 32 et à la connexion 31 et est relié en sortie à un premier moyen de comparaison 72 de la variation de température en fonction du temps par la connexion 70. Une connexion 36 est reliée en dérivation à la connexion 70. Un moyen de calcul 69 du seuil de variation de température en fonction du temps est relié en entré à la connexion 29 et à la connexion 30 et est relié en sortie à un premier moyen de comparaison 72 de la variation de température en fonction du temps par la connexion 71. Une connexion 35 est reliée en dérivation à la connexion 71. Un moyen de comparaison 76 de la température de la deuxième sonde interne est relié en entrée à la connexion 31 par la dérivation 73 et à une mémoire 74 par la connexion 75. Un premier moyen de comparaison 80 de la température de la première sonde interne 16b est relié en entrée à la connexion 32 par la dérivation 77 et à une mémoire 78 par la connexion 79. Un opérateur logique 83 de type OU est relié en entrée par la connexion 81 au moyen de comparaison 76 de la température de la deuxième sonde interne et par la connexion 82 au premier moyen de comparaison 80 de la température de la première sonde interne. Un opérateur logique 85 de type OU est relié en entrée par la connexion 84 à l'opérateur logique 83 de type OU et par la connexion 72a au premier moyen de comparaison 72 de la variation de température en fonction du temps. Un opérateur logique 89 de type ET est relié en entrée par la connexion 86 à l'opérateur logique 85 de type OU, par la connexion 88 au moyen de comparaison 67 du taux d'oxygène et par la connexion 87 au moyen de comparaison 63 du débit des gaz d'échappement. Un commutateur commandé 95 est relié par sa borne de commande par la connexion 90 à l'opérateur logique 89 de type ET, par une connexion 94 à une mémoire 93 et par la connexion 92 à une mémoire 91. Le commutateur commandé 95 est relié en sortie à la connexion 33. Le moyen de calcul 56 du débit des gaz d'échappement détermine la valeur du débit des gaz d'échappement en fonction de la vitesse de rotation, de la charge et de la post-injection du moteur à combustion interne. La valeur déterminée est comparée à une valeur mémorisée dans la mémoire 62 par le moyen de comparaison 63 du débit des gaz d'échappement. Si la valeur déterminée est inférieure à la valeur mémorisée, une valeur logique « vrai » est émise. Le moyen de calcul 57 du taux d'oxygène détermine la teneur en oxygène en fonction de la vitesse de rotation, de la charge et de la post-injection du moteur à combustion interne. La valeur déterminée est comparée à une valeur mémorisée dans la mémoire 65 par le moyen de comparaison 67 du taux d'oxygène. Si la valeur déterminée est supérieure à la valeur mémorisée, une valeur logique « vrai » est émise. Le moyen de calcul 68 de la variation de température en fonction du temps détermine la variation de température en fonction du temps en fonction de la température de la deuxième sonde interne de température 16a et en fonction de la température de la première sonde interne de température 16b. Le moyen de calcul 69 du seuil de variation de température en fonction du temps détermine le seuil de variation de température en fonction du temps en fonction de la masse de suies et de la température de la première sonde de température 11 en amont du filtre à particules. Le premier moyen de comparaison 72 de la variation de température en fonction du temps compare la variation de température en fonction du temps au seuil de variation de température en fonction du temps. Si la variation de température en fonction du temps est supérieur au seuil de variation de température en fonction du temps, une valeur logique « vrai » est émise, sinon une valeur logique « faux » est émise. Le moyen de comparaison 76 de la température de la deuxième sonde interne de température 16a détermine si la valeur de la température de la deuxième sonde interne de température 16a est supérieure à la valeur mémorisée dans la mémoire 74. Si oui, la valeur logique « vrai » est émise, sinon la valeur logique « faux » est émise. Le premier moyen de comparaison 80 de la température de la première sonde interne 16b détermine si la valeur de la température de la première sonde interne de température 16b est supérieure à la valeur mémorisée dans la mémoire 78. Si oui, la valeur logique « vrai » est émise, sinon la valeur logique « faux » est émise. Les opérateurs logiques 83, 85 et 89 suivent les règles de logique précédemment décrites et connues en soi par l'homme du métier. Le commutateur commandé 95 émet la valeur mémorisée dans la mémoire 93 si le signal reçu sur sa borne de commande par la connexion 90 est « vrai », sinon la valeur mémorisée dans la mémoire 91 est émise. La mémoire 91 comprend un signal caractéristique d'aucune action. La mémoire 93 comprend un signal caractéristique d'une détection d'emballement. En d'autres termes, le moyen de détection 20 d'un emballement détermine les valeurs de débit des gaz d'échappement, de taux d'oxygène, de variation de température en fonction du temps et de seuil de variation de température en fonction du temps. Par ailleurs, un signal de détection d'emballement est émis si le débit des gaz d'échappement est inférieur à une valeur mémorisée et si le taux d'oxygène est supérieur à une valeur mémorisée et si il est vérifié une condition parmi la comparaison de la variation de température en fonction du temps par rapport au seuil de la variation de température en fonction du temps, ou la température de la deuxième sonde interne de température 16a par rapport à un seuil ou la température de la première sonde interne de température 16b par rapport à un seuil.

Le seuil de gradient de température peut être compris entre 10°C/s et 30°C/s. Les seuils de température peuvent être compris entre 750°C et 1100°C. I1 est à noter que la température en aval du filtre à particules peut être prise en compte. Sur la figure 5, on peut voir les principaux éléments compris dans le moyen de commande 21 de l'injecteur d'eau. Un moyen de calcul 96 des paramètres d'injection d'eau est relié en entrée aux connexions 34, 35, 36, 32 et 31. Le moyen de calcul 96 des paramètres d'injection d'eau est relié en sortie à un moyen de comparaison 102 du débit d'injection d'eau par la connexion 99.

Le moyen de calcul 96 des paramètres d'injection d'eau est également relié en sortie à un moyen de commande 105 par les connexions 97, 98 et 103. Le moyen de comparaison 102 du débit d'injection d'eau est relié par la connexion 101 à une mémoire 100. Un commutateur commandé 109 est relié par sa borne de commande au moyen de comparaison 102 du débit d'injection d'eau par la connexion 104, au moyen de commande 105 par la connexion 106 et à une mémoire 107 par la connexion 108. Le deuxième moyen de comparaison 112 de la variation de température en fonction du temps est relié en entrée à la connexion 36 par la dérivation 110 et à la connexion 35 par la dérivation 111. Le deuxième moyen de comparaison 116 de la température de la première sonde interne est relié à la connexion 32 par la dérivation 113 et à une mémoire 114 par la connexion 115. L'opérateur logique 119 de type ET est relié en entrée par la connexion 117 au deuxième moyen de comparaison 116 de la température de la première sonde interne et par la connexion 118 au deuxième moyen de comparaison 112 de la variation de température en fonction du temps. Le commutateur commandé 122 est relié en entrée au commutateur commandé 109 par la connexion 121, à l'opérateur logique 119 de type ET par la connexion 120 et à une mémoire 123 par la connexion 124. Le commutateur commandé 122 est relié en sortie à l'injecteur d'eau 10 par la connexion 15. Le moyen de calcul 96 des paramètres d'injection d'eau détermine les paramètres d'injection d'eau en fonction de la température de la deuxième sonde interne, la température de la première sonde interne, d'une variation de température en fonction du temps, d'un seuil de variation de température en fonction du temps, et d'un débit des gaz d'échappement.

Le moyen de comparaison 102 du débit d'injection d'eau compare le débit d'injection d'eau reçu du moyen de calcul 96 des paramètres d'injection d'eau à une valeur mémorisée dans la mémoire 100. Si la valeur reçue du moyen de calcul 96 des paramètres d'injection d'eau est supérieure à la valeur mémorisée, le signal de sortie porte la valeur logique « vrai ». Le moyen de commande 105 reçoit du moyen de calcul 96 des paramètres d'injection d'eau la durée de l'injection d'eau par la connexion 97, la fréquence d'injection d'eau par la connexion 98 et le débit de l'injection par la dérivation 103 de la connexion 99. Le moyen de commande 105 émet en sortie un signal logique issu d'une modulation en largeur d'impulsion en fonction des paramètres d'entrée. Le commutateur commandé 109 reçoit le signal issu du moyen de comparaison 102 du débit d'injection d'eau sur sa borne de commande. Si ce signal porte une valeur logique « vrai », le signal issu du moyen de commande 105 est transmis, sinon le signal mémorisé dans la mémoire 107 est émis. La mémoire 107 comprend un signal correspondant à une inaction. Le deuxième moyen de comparaison 112 de la variation de température en fonction du temps compare la variation de température en fonction du temps à la valeur de seuil. Si la variation de température en fonction du temps est inférieur à la valeur de seuil, une valeur logique « vrai » est émise, sinon la valeur logique « faux » est émise. De même, le deuxième moyen de comparaison 116 de la température de la première sonde interne compare la température de la première sonde interne à une valeur mémorisée. Si la température de la première sonde interne est inférieure à la valeur mémorisée, une valeur logique « vrai » est émise, sinon une valeur logique « faux » est émise. Une valeur logique « vrai » est émise en sortie de l'opérateur logique 119 de type ET si les valeurs logiques reçues du deuxième moyen de comparaison 112 de la variation de température en fonction du temps et du deuxième moyen de comparaison 116 de la température de la première sonde interne sont égales à « vrai », sinon, la valeur logique « faux » est émise. Le commutateur commandé 122 reçoit le signal issu du moyen de comparaison 119, qui détecte la fin de l'emballement, sur sa borne de commande. Si ce signal porte une valeur logique « faux », le signal issu du commutateur commandé 109 est transmis, sinon le signal mémorisé dans la mémoire 123 est émis. La mémoire 123 comprend un signal correspondant à une inhibition, donc à l'arrêt de l'injection d'eau. En d'autres termes, le moyen de calcul 96 des paramètres d'injection d'eau détermine les paramètres d'injection d'eau qui sont traduit par le moyen de commande 105 en un signal d'activation ou de désactivation par une méthode de modulation en largeur d'impulsion. Ce signal est transmis vers l'injecteur d'eau 10 si le débit d'eau déterminé est supérieur à un seuil par le moyen de comparaison 102 du débit d'injection d'eau. Le deuxième moyen de comparaison 112 de la variation de température en fonction du temps détermine si le gradient de température est passé en dessous d'un seuil caractéristique de l'emballement. De même, le deuxième moyen de comparaison 116 de la température de la première sonde interne détermine si la température de la première sonde interne de température est en dessous d'une température caractéristique d'un emballement. Si ces deux conditions sont réalisées, l'injection d'eau est stoppée car on estime que l'emballement est terminé. Sur la figure 6, on peut voir les principales étapes d'un procédé de commande mettant en oeuvre le système décrit ci-dessus. A l'étape 130, on détecte une opération de régénération. A l'étape 131, on vérifie si le résultat de la détection d'une opération de régénération est « vrai », si oui, le procédé se poursuit à l'étape 132, sinon, le procédé se poursuit à l'étape 131. A l'étape 132, on détecte un emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules. A l'étape 133, on vérifie si le résultat de la détection de l'emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules est « vrai », si oui, le procédé se poursuit à l'étape 134, sinon, le procédé se poursuit à l'étape 133. A l'étape 134, on détecte une fin de l'emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules. A l'étape 135, on vérifie si le résultat de la détection de fin de l'emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules est « vrai », si oui, le procédé se poursuit à l'étape 131, sinon, le procédé se poursuit à l'étape 134. Le système de commande permet de détecter le déclenchement d'une opération de régénération, et dans le cas de la détection d'un emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules, permet de déclencher et de commander une injection d'eau afin de contrôler l'emballement et de réduire la température des gaz d'échappement dans le filtre à particules. Le système et le procédé de commande permettent de protéger le filtre à particules d'un endommagement thermique lors de l'emballement de la combustion des suies pendant une régénération forcée.

Claims

REVENDICATIONS1. Système de commande d'un injecteur d'eau (10) situé en amont d'un filtre à particules (3) de véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comprend un moyen de détection (19) d'une opération de régénération du filtre à particules, un moyen de détection (20) d'un emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules, lors de l'opération de régénération, et un moyen de commande (21) de l'injecteur d'eau tenant compte de la détection d'un emballement.
2. Système de commande selon la revendication 1, dans lequel le moyen de détection (19) d'une opération de régénération comprend des moyens de comparaison de paramètres de fonctionnement du moteur avec des valeurs de seuil mémorisées, ces paramètres sont choisis parmi la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, la charge du moteur à combustion interne, et la post-injection en amont du filtre à particules (3).
3. Système de commande selon la revendication 2, comprenant des moyens de détermination (18) aptes à déterminer la température dans le filtre à particules, le débit des gaz d'échappement et le taux d'oxygène des gaz d'échappement, dans lequel le moyen de détection (20) d'un emballement comprend des moyens de comparaison du débit des gaz d'échappement et du taux d'oxygène des gaz d'échappement avec des valeurs mémorisées ; un premier moyen de comparaison (72) de la variation en fonction du temps de la température à l'intérieur du filtre à particules (3) au seuil de la variation de température en fonction du temps ; et un moyen de comparaison (76) de la température à l'intérieur du filtre à particules (3) à un seuil.
4. Système de commande selon la revendication 3, dans lequel les moyens de détermination (18) sont aptes à déterminer au moins deux températures à l'intérieur du filtre à particules.
5. Système de commande selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, dans lequel les moyens de détermination (18) sont aptes à estimer la au moins une température à l'intérieur du filtre à particules en fonction de la température en amont du filtre à particules, de la température en aval du filtre à particule et de la masse de suies dans le filtre à particules.
6. Système de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moyen de commande (21) de l'injecteur d'eau comprend un moyen de calcul (96) de paramètres de l'injection d'eau, des moyens de comparaison à des seuils mémorisés de la variation en fonction du temps de la température à l'intérieur du filtre à particules (3) et d'au moins une température à l'intérieur du filtre à particules (3).
7. Procédé de commande d'un injecteur d'eau situé en amont d'un filtre à particules monté dans la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comprend des étapes au cours desquelles : on détecte une opération de régénération du filtre à particules, on détecte l'existence d'un emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules (3), on détermine des paramètres d'injection d'eau afin de réduire l'emballement des réactions exothermiques; si on détecte la fin d'un emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules (3), on interrompt l'injection d'eau.
8. Procédé de commande selon la revendication 7, dans lequel on détermine qu'une opération de régénération du filtre à particules a lieu si simultanément la vitesse de rotation du moteur à combustion interne est supérieure à un seuil,la charge du moteur à combustion interne est supérieure à un seuil, et la valeur de post-injection en amont du filtre à particules (3) est supérieure à un seuil.
9. Procédé de commande selon la revendication 7, dans lequel on détermine qu'un emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules a lieu si le débit des gaz d'échappement est inférieur à une valeur mémorisée et si le taux d'oxygène des gaz d'échappement est supérieur à une valeur mémorisée et s'il est vérifié une comparaison d'au moins un paramètre à une valeur de seuil mémorisée, le au moins un paramètre étant choisi parmi la variation en fonction du temps d'une température à l'intérieur du filtre à particules et au moins une température à l'intérieur du filtre à particules.
10. Procédé de commande selon la revendication 7, dans lequel on détermine qu'un emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules a lieu si la température en aval du filtre à particules est supérieure à un seuil.
11. Procédé de commande selon la revendication 7, dans lequel on détermine que l'emballement des réactions exothermiques dans le filtre à particules est terminé si la variation en fonction du temps de la température à l'intérieur du filtre à particules est inférieure à un seuil et si la température interne du filtre à particules est inférieure à un seuil.
12. Procédé de commande selon la revendication 11, dans lequel le seuil de variation de température en fonction du temps est estimé par un modèle dépendant notamment de la température en amont du filtre, de la masse de suies et de la structure du filtre à particules.
13. Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, dans lequel le seuil de la variation de température en fonction du temps est compris entre 10°C/s et 30°C/s.
14. Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, dans lequel le seuil de température est estimépar un modèle dépendant notamment de la température en amont du filtre, de la masse de suies et du matériau du filtre.
15. Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, dans lequel le seuil de température est compris 5 entre 750°C et 1100°C.