FR2958969A1 - METHOD FOR REGENERATING A PARTICLE FILTER - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un procédé et un système de régénération d'un filtre à particules. Selon l'invention, le procédé comporte les étapes suivantes: • identification d'un risque de régénération sévère en fonction de la quantité de suies dans le filtre à particules et de la température en amont du filtre, • lorsqu'un risque sévère est identifié, détermination des limites (25) d'une zone de fonctionnement moteur (22, 24) pour laquelle la régénération du filtre est étouffée, • déclenchement d'un mode de fonctionnement moteur permettant d'étouffer la régénération du filtre lorsque le point de fonctionnement moteur est situé dans ladite zone (22, 24), • arrêt dudit mode de fonctionnement moteur lorsque les conditions de régénération sévère ont disparues et passage en mode de régénération courant (26), • répétition des étapes précédentes jusqu'à ce que ladite zone de fonctionnement moteur (22, 24) soit très réduite.The invention relates to a method and a regeneration system of a particulate filter. According to the invention, the method comprises the following steps: • identification of a risk of severe regeneration as a function of the amount of soot in the particulate filter and the temperature upstream of the filter, • when a severe risk is identified determining the limits (25) of a motor operating zone (22, 24) for which the regeneration of the filter is suppressed, • triggering an engine operating mode for suppressing regeneration of the filter when the operating point motor is located in said zone (22, 24), • stopping said motor operating mode when the severe regeneration conditions have disappeared and switching to the current regeneration mode (26), • repeating the preceding steps until said zone motor operation (22, 24) is very small.

Description

PROCEDE DE REGENERATION D'UN FILTRE A PARTICULES [0001 La présente invention concerne un procédé et un système de régénération d'un filtre à particules placé dans une ligne de gaz 5 d'échappement d'un moteur thermique d'un véhicule. [0002] Les véhicules munis d'un moteur thermique sont de plus en plus souvent équipés de dispositifs antipollution qui peuvent comprendre un ensemble de catalyseurs transformant les constituants toxiques des gaz d'échappement (monoxyde de carbone, hydrocarbures imbrulés, oxydes 10 d'azote) en éléments moins toxiques (eau et CO2). Ces dispositifs antipollution comprennent aussi, notamment pour les moteurs Diesel, un filtre à particules qui piège les particules de carbone issues de la combustion dans les cylindres. Un filtre à particules a généralement une forme cylindrique et est réalisé en céramique. Le filtre est composé d'une multitude de canaux 15 parallèles, de petits diamètres, qui piègent les particules. Ces dernières s'accumulent dans le filtre et il est périodiquement nécessaire de régénérer le filtre en éliminant les particules piégées afin d'éviter une perte de charge trop importante dans la ligne d'échappement. Pour cela, la température du filtre est augmentée jusqu'à atteindre une température à laquelle les 20 particules de carbone brulent. Plusieurs méthodes peuvent être utilisées pour élever la température. Par exemple une résistance chauffante peut être insérée dans le filtre. Cependant la méthode la plus répandue consiste à augmenter la température des gaz d'échappement qui vont traverser le filtre. A cette fin, il est possible par exemple d'injecter une quantité supplémentaire 25 de carburant dans au moins un des cylindres sous forme de post-injection. Ce carburant s'enflamme en produisant une augmentation de température des gaz d'échappement. Une autre solution, qui peut être combinée à la post-injection, consiste à retarder l'injection principale de carburant. [0003] Le besoin de régénération du filtre peut être détecté par la mesure 30 de la perte de charge, c'est-à-dire en mesurant à l'aide d'un capteur la différence de pression entre l'entrée et la sortie du filtre. Le besoin de régénération peut aussi être estimé en fonction du nombre de kilomètres parcourus et des conditions d'utilisation du véhicule. La régénération du filtre est déclenchée automatiquement et se passe généralement à l'insu du conducteur. [0004] La combustion se propageant dans le filtre, il en résulte un gradient de température à l'intérieur du filtre qui, s'il est trop important, peut gravement endommager le filtre en provoquant des fissurations. De plus, une température globalement trop élevée (généralement au-delà de 1000°C) peut conduire à la destruction du filtre. Il est donc important de contrôler la combustion des particules piégées afin de ne pas provoquer des dommages irréversibles au filtre. [0005] Plusieurs solutions ont déjà été proposées et décrites dans des demandes de brevet. Par exemple, la demande de brevet FR 2 830 274 propose un procédé de régénération permettant d'améliorer l'efficacité de la régénération par une post-injection et/ou le décalage de l'injection principale. [0006] La demande de brevet FR 2 862 704 décrit un système comportant des moyens d'analyse des conditions de roulage du véhicule et de comparaison de celles-ci à des valeurs de seuil, pour piloter le moteur dans un premier mode de fonctionnement à mélange pauvre pour des conditions de roulage supérieures aux valeurs de seuil ou dans un second mode de fonctionnement mettant en oeuvre des séquences de fonctionnement moteur alternant des phases de fonctionnement à mélange riche et à mélange pauvre pour des conditions inférieures aux valeurs de seuil. [0007] La demande de brevet FR 2 927 362 décrit un procédé pour la régénération d'un dispositif de post-traitement de gaz d'échappement selon lequel chaque phase de régénération est divisée en une succession de périodes fractionnées dans lesquelles la température des gaz d'échappement est alternativement plus chaude pour une période riche et plus froide pour une période pauvre. La durée de ces périodes est déterminée de sorte que le surplus d'énergie apporté par une période riche soit compensé par un défaut d'énergie dans une période pauvre pour que l'énergie moyenne apportée au dispositif permette à la température sortant du dispositif de post-traitement de rester proche d'une température de consigne optimale. La variation de température des gaz d'échappement est obtenue par une variation du mode de combustion du moteur, comme par la variation de la richesse en carburant. [0008] Les méthodes décrites dans ces demandes de brevet ne prennent pas en compte l'ensemble des paramètres permettant de contrôler efficacement la régénération du filtre à particules, et notamment l'emballement de la combustion lorsque le filtre contient une grande quantité de suies. [0009] La présente invention propose un procédé et un système de régénération d'un filtre à particules permettant d'éviter l'emballement de la combustion des particules de suie piégées dans le filtre. L'invention est particulièrement bien adaptée au cas où la régénération est sévère, c'est-à-dire lorsqu'il existe un risque d'emballement de la combustion des suies. The present invention relates to a method and system for regenerating a particulate filter placed in an exhaust gas line of a heat engine of a vehicle. [0002] Vehicles equipped with a heat engine are increasingly equipped with antipollution devices which may comprise a set of catalysts transforming the toxic constituents of the exhaust gases (carbon monoxide, unburned hydrocarbons, nitrogen oxides). ) in less toxic elements (water and CO2). These antipollution devices also include, particularly for diesel engines, a particulate filter that traps the carbon particles from the combustion in the cylinders. A particulate filter generally has a cylindrical shape and is made of ceramic. The filter is composed of a multitude of parallel channels, small diameters, which trap the particles. These accumulate in the filter and it is periodically necessary to regenerate the filter by eliminating the trapped particles to avoid excessive pressure drop in the exhaust line. For this, the temperature of the filter is increased to a temperature at which the carbon particles burn. Several methods can be used to raise the temperature. For example, a heating resistor can be inserted into the filter. However the most common method is to increase the temperature of the exhaust gas that will pass through the filter. For this purpose, it is possible, for example, to inject an additional quantity of fuel into at least one of the cylinders in the form of post-injection. This fuel ignites by producing an increase in the temperature of the exhaust gas. Another solution, which can be combined with post-injection, is to delay the main fuel injection. The need for regeneration of the filter can be detected by measuring the pressure drop, that is to say by measuring with a sensor the pressure difference between the inlet and the outlet. of the filter. The need for regeneration can also be estimated according to the number of kilometers traveled and the conditions of use of the vehicle. The regeneration of the filter is triggered automatically and usually happens without the driver's knowledge. The combustion propagating in the filter, it results in a temperature gradient inside the filter which, if it is too important, can seriously damage the filter causing cracking. In addition, a generally too high temperature (generally above 1000 ° C) can lead to the destruction of the filter. It is therefore important to control the combustion of the trapped particles so as not to cause irreversible damage to the filter. [0005] Several solutions have already been proposed and described in patent applications. For example, the patent application FR 2 830 274 proposes a regeneration process for improving the efficiency of the regeneration by a post-injection and / or the shift of the main injection. The patent application FR 2 862 704 describes a system comprising means for analyzing the running conditions of the vehicle and comparing them to threshold values, for controlling the engine in a first mode of operation. lean mixture for rolling conditions higher than the threshold values or in a second operating mode implementing engine operating sequences alternating lean-mix and high-mix operation phases for conditions below the threshold values. The patent application FR 2 927 362 describes a method for the regeneration of an exhaust gas post-treatment device according to which each regeneration phase is divided into a succession of fractional periods in which the temperature of the gases Exhaust is alternately warmer for a richer and colder period for a lean period. The duration of these periods is determined so that the surplus of energy brought by a rich period is compensated by a defect of energy in a poor period so that the average energy brought to the device allows the temperature leaving the post device. -treatment to stay close to an optimal setpoint temperature. The variation of the temperature of the exhaust gas is obtained by a variation of the mode of combustion of the engine, as by the variation of the richness in fuel. The methods described in these patent applications do not take into account all the parameters to effectively control the regeneration of the particulate filter, including the runaway combustion when the filter contains a large amount of soot. The present invention provides a method and a regeneration system of a particulate filter to prevent the runaway combustion of soot particles trapped in the filter. The invention is particularly well suited to the case where the regeneration is severe, that is to say when there is a risk of runaway combustion of soot.

Selon l'invention, ce risque existe lorsqu'une grande quantité de suies est présente dans le filtre et lorsque la température des gaz d'échappement est suffisamment élevée pour entrainer la combustion des suies dans le filtre. Par grande quantité de suies, on entend une quantité inférieure à la quantité qui boucherait complètement le filtre mais suffisamment importante pour que la combustion des suies présente un risque d'emballement. En d'autres termes, la perte de charge mesurée entre l'entrée et la sortie du filtre se situe entre un seuil supérieur, correspondant à un filtre bouché, et un seuil inférieur correspondant à un filtre encrassé. [0010 De façon plus précise, l'invention concerne un procédé de régénération d'un filtre à particules placé dans la ligne des gaz d'échappement d'un moteur thermique d'un véhicule, comportant les étapes suivantes: • identification d'un risque de régénération sévère en fonction de la quantité de suies dans le filtre à particules et de la température en amont du filtre, • lorsqu'un risque sévère est identifié, détermination des limites d'une zone de fonctionnement moteur pour laquelle la régénération du filtre est étouffée, • déclenchement d'un mode de fonctionnement moteur permettant 5 d'étouffer la régénération du filtre lorsque le point de fonctionnement moteur est situé dans ladite zone, • arrêt dudit mode de fonctionnement moteur lorsque les conditions de régénération sévère ont disparues et passage en mode de régénération courant, 10 • répétition des étapes précédentes jusqu'à ce que ladite zone de fonctionnement moteur soit réduite à une telle extrémité qu'elle n'existe pratiquement plus. [0011] Selon l'invention: ledit risque de régénération sévère est identifié lorsque: 15 • la quantité de suies dans ledit filtre est supérieure à un seuil prédéterminé, et • la température des gaz d'échappement à l'entrée du filtre est suffisante pour entrainer la combustion desdites suies. [0012] Selon un mode de mise en oeuvre, la quantité de suies dans le filtre 20 est déterminée par une mesure de différence de pressions entre l'entrée et la sortie du filtre. [0013] Selon un autre mode de mise en oeuvre, la quantité de suies dans le filtre est estimée. [0014] Selon l'invention: 25 • ladite zone de fonctionnement moteur se caractérise par le couple moteur en fonction du régime moteur et la limite supérieure de ladite zone est fonction de la quantité de suies dans le filtre et des conditions de roulage du véhicule; • ledit mode de fonctionnement moteur permettant d'étouffer la régénération du filtre dépend de la valeur du couple moteur. [0015] Avantageusement, lorsque ledit couple moteur est négatif, ledit mode de fonctionnement moteur permettant d'étouffer la régénération du filtre est un mode zéro débit d'air et, lorsque le véhicule est muni d'une vanne doseur et d'une vanne EGR, ledit mode de fonctionnement comprend la fermeture de la vanne doseur et l'ouverture de la vanne EGR. [0016] Lorsque le couple moteur est positif, ledit mode de fonctionnement moteur permettant d'étouffer la régénération du filtre est avantageusement un mode riche selon lequel les gaz pénétrant dans le filtre ont une teneur pauvre en oxygène, laquelle peut être proche de 0% ou même égale à 0%. [0017] Lorsqu'un catalyseur à oxydation est présent dans la ligne d'échappement en amont du filtre à particules, la teneur pauvre en oxygène peut être obtenue grâce à des conditions sensiblement stoechiométriques de carburant et d'oxygène à l'entrée du catalyseur d'oxydation. Lesdites conditions stoechiométriques peuvent être obtenues en ajoutant de la post combustion tardive dans le cycle de fonctionnement du moteur. [0018] L'invention concerne également un système de contrôle de la régénération d'un filtre à particule destiné à être placé dans une ligne d'échappement des gaz de combustion d'un moteur thermique, le dispositif comportant un contrôleur adapté à mettre en oeuvre le procédé de régénération tel que défini précédemment. [0019] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés et sur lesquels : • la figure 1 montre schématiquement une architecture de ligne de gaz d'échappement; • la figure 2 illustre le principe du procédé de l'invention; • la figure 3 illustre une façon d'étouffer la régénération du filtre à particules; • les figures 4 et 5 sont des schémas de principe illustrant le mode de fonctionnement d'un lever de pied respectivement "normal" et avec 5 "zéro débit d'air". [0020] Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. [0021] De préférence et de façon résumée, la stratégie de l'invention peut être appliquée lorsque: 10 • la quantité de suies dans le filtre est supérieure à un seuil correspondant à un risque établi de régénération sévère et inférieure à un seuil prédéterminé qui peut correspondre au déclenchement d'une alarme indiquant que le filtre est colmaté; et • la température en amont du filtre est supérieure à un seuil 15 correspondant à un risque d'initiation de la combustion des suies. [0022] La quantité de suies dans le filtre et les conditions de roulages permettent de définir une « zone riche » initiale. [0023] Au cours du roulage, le véhicule passera successivement par des points de fonctionnement moteur situés dans la « zone riche » où la 20 régénération est étouffée et dans une « zone mode courant » où la régénération est activée. [0024] Ainsi la masse de suies dans le filtre va progressivement diminuer. Une « zone riche » plus petite sera alors déterminée et le processus précédent recommencera. 25 [0025] La stratégie de l'invention est désactivée lorsque : • La quantité de suies dans le filtre est inférieure à un seuil correspondant à un risque établi de régénération sévère, ou • La température en amont du filtre reste inférieure à un seuil correspondant à un risque d'initiation de la combustion des suies pendant une durée suffisante. [0026] La mise en oeuvre du procédé de l'invention peut s'appuyer sur une architecture de ligne d'échappement illustrée sur la figure 1. Sur cette figure, la ligne d'échappement 10 comporte, successivement et dans le sens du flux des gaz d'échappement, une turbine 11 d'un turbocompresseur, une sonde 12 de température et d'oxygène, un catalyseur d'oxydation Diesel 13 (habituellement désigné par l'abréviation DOC pour Diesel Oxydation Catalyst), une sonde de température 14, un filtre à particules 15 et une sonde d'oxygène 16. Les sondes 12, 14 et 16 sont reliées à un dispositif de relever de données 17 lequel communique avec un contrôleur 18 qui peut être le contrôleur de fonctionnement du moteur ou un contrôleur dédié à la régénération du filtre à particules. Le contrôleur 18 comprend dans une mémoire les différentes étapes pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. [0027] Le procédé de l'invention repose sur le principe d'activation et d'étouffement de la combustion des particules de suies piégées dans le filtre. L'étouffement intervient en fonction des conditions de roulage lorsque ces conditions ne permettent pas l'évacuation de la chaleur dégagée par la combustion et le contrôle de la température du filtre. Par exemple, en roulant sur autoroute à vitesse élevée, le débit d'air dans la ligne d'échappement est généralement suffisant pour évacuer les calories dégagées par la combustion des suies. Par contre, la situation est probablement différente en roulant en ville à faible vitesse. Dans ce cas, il peut se produire un emballement de la combustion dans le filtre et une augmentation de la température global du filtre et/ou des gradients de température trop importants qui peuvent conduire à fissurer le filtre. Il est alors nécessaire d'étouffer la combustion des suies, par exemple en diminuant le taux d'oxygène en entrée du filtre. A cette fin, on peut par exemple couper le débit de gaz en lever de pied ou piloter le moteur en mode riche. [0028] A la figure 2, on a représenté les différentes zone de fonctionnement du moteur selon le régime moteur (en tours par minute) et le couple effectif en Nm Cette figure illustre la façon de procéder. On commence par déterminer le couple maximal admissible que l'on peut atteindre pour chaque point de régime moteur. L'ensemble des couples maximaux admissibles est représenté par la courbe 21 sur la figure 2 qui montre la pression moyenne effective ou PME (en bars) en fonction du régime moteur R (de 0 à 5000 tours/minute). La pression PME est une valeur proportionnelle au couple moteur. Les différentes valeurs possibles du couple moteur sont situées à l'intérieur d'un espace 20 délimitée par la courbe 21, par les valeurs minimale (environ 800 t/min) et maximale (environ 4500 t/min) du régime moteur R et par la valeur minimale PMEmin de PME (cette valeur est négative, égale à environ -30 bars, sachant que le couple peut être négatif par exemple pendant un lever de pied pendant une phase de décélération, le moteur étant alors entrainé par le véhicule). A l'intérieur de l'espace 20, on définit une zone 22 correspondant aux valeurs de couple négatives (zone délimitée par l'axe 23, par la valeur minimale de PME , PMEmin, et par les valeurs minimale (environ 800 t/min) et maximale (environ 4500 t/min) du régime moteur. Pour tous les points de fonctionnement moteur situés à l'intérieur de la zone 22, on fait fonctionner le moteur à "zéro débit d'air" (figure 5) de façon à étouffer la combustion des suies dans le filtre à particules. [0029] A l'intérieur de l'espace 20, on définit également une zone 24 de couple positif, dite "zone riche", délimitée par une courbe 25, par les valeurs minimale et maximale du régime moteur et par l'axe 23. Pour tous les points de fonctionnement moteur situés à l'intérieur de la zone riche 24, la combustion des suies est étouffée en faisant fonctionner le moteur en mode riche. Le mode riche consiste à augmenter la quantité de carburant injectée dans les cylindres de façon à obtenir une concentration en entrée du filtre voisine de zéro %, et si possible 0%. On étouffe ainsi la combustion dans le filtre par manque de comburant. La taille de la zone riche 24 dépend de la charge en suies du filtre et des conditions de roulage. Plus la quantité de suies est importante, plus la taille de la zone riche 24 est grande. La taille de la zone riche 24 diminue donc au fur et à mesure que les suies sont brûlées dans le filtre. La forme et la position de la courbe 25 sont adaptées en fonction des conditions de roulage du véhicule et de la quantité de suies restantes dans le filtre. [0030] A l'intérieur de l'espace 20, on définit également une zone 26 dite de "mode courant" et délimitée par les courbes 21 et 25. Pour les points de fonctionnement moteur situés dans cette zone 26, on laisse la combustion se déroulée selon le processus normal de régénération. [0031] Au cours d'un parcours automobile, le véhicule va rencontrer alternativement des fonctionnements correspondant aux zones "zéro débit d'air" 22, riche 24 et mode courant 26. On aura donc une succession de combustion des suies selon le mode courant et d'étouffement des suies. La quantité de suies présentes dans le filtre va donc diminuer au fur et à mesure: il en résulte une diminution progressive de la taille de la zone riche 24 et de la zone "zéro débit d'air" 22. Le procédé de régénération se poursuit tant qu'il reste des suies dans le filtre et donc tant que les tailles des zones 22 et 24 ne sont pas réduites à pratiquement zéro. [0032] La stratégie d'étouffement de la combustion nécessite la calibration du moteur selon un mode riche sur une zone de charge moteur (c'est-à-dire une zone de couple demandé par le conducteur) très étendue du champ moteur. Pour cela on peut définir des cartographies spécifiques des grandeurs suivantes: • Avance Injection Pilote 2. • Quantité Injection Pilote 2. • Avance Injection Pilote 1. • Quantité Injection Pilote 1. • Avance Injection Principale. • Avance Post Injection 1. • Quantité Post Injection 1. • Avance Post Injection 2. • Quantité Post Injection 2. • Pression Rail. • Position Volet Doseur d'Air. • Position Vanne EGR. [0033] Les chiffres 1 ou 2 pour, par exemple pilote 1 ou injection 2, représentent la position des injections ou l'ordre des injections par rapport au point mort haut. Ces paramètres sont ceux qui permettent de faire fonctionner le moteur en mode riche (méthode bien connue des motoristes). [0034] Lorsque la ligne d'échappement comporte un catalyseur à oxygène (comme le catalyseur 13 de la figure 1), on peut ajouter de la postcombustion tardive dans au moins un cylindre de façon à atteindre à l'entrée du catalyseur des conditions stoechiométriques entre le carburant à bruler et l'oxygène qui reste après la combustion dans les cylindres. On prive ainsi le filtre d'oxygène de façon à étouffer la combustion des suies. C'est ce qui est illustré sur la figure 3 qui représente schématiquement un catalyseur d'oxydation Diesel (DOC) 30 suivi par un filtre à particules 31. De l'air 32 et du carburant 33 imbrulé dans les cylindres pénètrent à l'entrée 34 du catalyseur. En jouant sur les temps d'injection et les quantités de carburant injecté dans les cylindres, on peut obtenir des conditions stoechiométriques carburant/oxygène contenu dans l'air à l'entrée 34 du filtre 31. Il en résulte que la concentration en oxygène dans les gaz d'échappement à la sortie 35 du catalyseur est très faible, proche de 0% ou même égale à 0%.Cette façon de procéder permet de priver d'oxygène le filtre à particules 31 et donc d'étouffer la combustion des suies. [0035] Les figures 4 et 5 illustrent le principe du mode de fonctionnement "zéro débit d'air", la figure 4 concernant un lever de pied "normal" du conducteur (lever du pied de la pédale d'accélérateur: c'est donc une phase de décélération), alors que la figure 5 concerne un lever de pied du type "zéro débit d'air". 10 [0036] Sur les figures 4 et 5, le véhicule est muni d'un compresseur 40 et d'une turbine 41 d'un turbocompresseur, le compresseur est suivi d'un échangeur thermique 42 et d'une vanne "doseur" 43. L'air comprimé et refroidi est injecté dans les cylindres du moteur 44. Le véhicule comporte également une boucle de recirculation des gaz d'échappement (boucle EGR) qui comporte une vanne EGR 45 suivie par un échangeur thermique 46. Les gaz d'échappement issus des cylindres passent dans la turbine 41, puis dans des catalyseurs 47 et 48 et dans un filtre à particules 49. [0037] Pour un lever de pied normal (figure 4), la vanne doseur 43 est ouverte et la vanne EGR 45 est fermée. L'air d'admission circule alors comme indiqué par les flèches 50, 51 et 52 et les gaz d'échappement circulent alors directement vers la ligne d'échappement (flèche 53) et traversent les catalyseurs 47 et 48 et le filtre 49 (flèche 54). Pour un lever de pied de type zéro débit d'air (figure 5), la vanne doseur 43 est fermée et la vanne EGR 45 ouverte. Le moteur tourne alors sur la boucle EGR: en sortant du moteur 44, les gaz d'échappement passent par la vanne EGR 45 et l'échangeur 46, comme indiqué par les flèches 55, 56 et 57. Le filtre à particules 49 est ainsi privé de gaz et la combustion des suies dans le filtre peut ainsi être étouffée. [0038] L'adaptation de la zone riche 24 aux conditions de roulage et à la quantité de suies restantes dans le filtre permet le contrôle de la régénération du filtre pour des chargements en suies devant pouvoir atteindre le seuil entraînant une alarme indiquant que le filtre est colmaté. Ceci doit permettre de : • contenir les fissurations du filtre et donc d'assurer le respect des normes émissives en masse et en nombre, et d'éviter les risques d'échauffement aggravés du filtre; • dimensionner au plus juste le substrat filtrant et • de choisir des substrats filtrants moins chers puisque moins contraints 30 aux niveaux thermiques élevés. [0039] D'autres modes de réalisation que ceux décrits et représentés peuvent être conçus par l'homme du métier sans sortir du cadre de la présente invention. According to the invention, this risk exists when a large amount of soot is present in the filter and when the temperature of the exhaust gas is high enough to cause the combustion of soot in the filter. By large amount of soot means less than the amount that would completely clog the filter but large enough so that the combustion of soot is a risk of runaway. In other words, the pressure loss measured between the inlet and the outlet of the filter is between an upper threshold, corresponding to a clogged filter, and a lower threshold corresponding to a dirty filter. More specifically, the invention relates to a method for regenerating a particulate filter placed in the line of the exhaust gas of a heat engine of a vehicle, comprising the following steps: identification of a risk of severe regeneration depending on the amount of soot in the particulate filter and the temperature upstream of the filter, • when a serious risk is identified, determination of the limits of an engine operating zone for which the regeneration of the filter is quenched, • triggering an engine operating mode to quench the regeneration of the filter when the engine operating point is in said zone, • stopping said engine operating mode when the severe regeneration conditions have disappeared and passage in the current regeneration mode, repeating the preceding steps until said engine operating zone is it is reduced to such an end that it hardly exists anymore. According to the invention: said risk of severe regeneration is identified when: • the quantity of soot in said filter is greater than a predetermined threshold, and • the temperature of the exhaust gas at the inlet of the filter is sufficient to cause the combustion of said soot. According to one embodiment, the amount of soot in the filter 20 is determined by a measurement of pressure difference between the inlet and the outlet of the filter. According to another embodiment, the amount of soot in the filter is estimated. According to the invention: • said engine operating zone is characterized by the engine torque as a function of the engine speed and the upper limit of said zone is a function of the quantity of soot in the filter and of the vehicle running conditions ; • said engine operating mode to quench the regeneration of the filter depends on the value of the engine torque. Advantageously, when said engine torque is negative, said engine operating mode to quench the regeneration of the filter is a zero air flow mode and, when the vehicle is equipped with a metering valve and a valve EGR, said operating mode comprises closing the metering valve and opening the EGR valve. When the engine torque is positive, said engine operating mode for quenching the filter regeneration is advantageously a rich mode according to which the gases entering the filter have a low oxygen content, which may be close to 0%. or even 0%. When an oxidation catalyst is present in the exhaust line upstream of the particulate filter, the low oxygen content can be obtained through substantially stoichiometric conditions of fuel and oxygen at the catalyst inlet oxidation. Said stoichiometric conditions can be obtained by adding late post combustion into the engine operating cycle. The invention also relates to a control system for the regeneration of a particle filter intended to be placed in an exhaust line of the combustion gases of a heat engine, the device comprising a controller adapted to be used. the regeneration process as defined above. Other advantages and features of the invention will become apparent from the following description of an embodiment of the invention, given by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings and in which: • Figure 1 shows schematically an architecture of exhaust gas line; FIG. 2 illustrates the principle of the method of the invention; • Figure 3 illustrates a way to quench the regeneration of the particulate filter; • Figures 4 and 5 are block diagrams illustrating the operating mode of a leg lift respectively "normal" and with 5 "zero air flow". The accompanying drawings may not only serve to complete the invention, but also contribute to its definition, if any. [0021] Preferably and in a summarized manner, the strategy of the invention can be applied when: • the quantity of soot in the filter is greater than a threshold corresponding to an established risk of severe regeneration and below a predetermined threshold which may correspond to the triggering of an alarm indicating that the filter is clogged; and the temperature upstream of the filter is greater than a threshold corresponding to a risk of initiation of soot combustion. The amount of soot in the filter and the rolling conditions used to define an initial "rich zone". During taxiing, the vehicle will successively pass through engine operating points located in the "rich zone" where the regeneration is quenched and in a "current mode zone" where the regeneration is activated. Thus the mass of soot in the filter will gradually decrease. A smaller "rich area" will then be determined and the previous process will begin again. The strategy of the invention is deactivated when: the quantity of soot in the filter is below a threshold corresponding to an established risk of severe regeneration, or the temperature upstream of the filter remains below a corresponding threshold at a risk of initiation of the combustion of soot for a sufficient duration. The implementation of the method of the invention can be based on an exhaust line architecture illustrated in FIG. 1. In this figure, the exhaust line 10 comprises, successively and in the flow direction exhaust gases, a turbocharger turbine 11, a temperature and oxygen probe 12, a diesel oxidation catalyst 13 (usually designated by the abbreviation DOC for Diesel Oxidation Catalyst), a temperature sensor 14 , a particulate filter 15 and an oxygen sensor 16. The probes 12, 14 and 16 are connected to a data collection device 17 which communicates with a controller 18 which may be the engine operating controller or a dedicated controller the regeneration of the particulate filter. The controller 18 comprises in a memory the different steps for implementing the method of the invention. The method of the invention is based on the principle of activation and smothering of the combustion of soot particles trapped in the filter. Choking occurs depending on the driving conditions when these conditions do not allow the evacuation of the heat released by the combustion and the control of the temperature of the filter. For example, when driving on a highway at high speed, the air flow in the exhaust line is generally sufficient to remove the calories released by the combustion of soot. On the other hand, the situation is probably different when driving in the city at low speed. In this case, it may occur a runaway combustion in the filter and an increase in the overall temperature of the filter and / or too large temperature gradients that can lead to crack the filter. It is then necessary to quench the soot combustion, for example by reducing the oxygen level at the inlet of the filter. For this purpose, it is possible, for example, to cut the gas flow by raising the foot or to drive the engine in rich mode. In Figure 2, there is shown the different operating zone of the engine according to the engine speed (revolutions per minute) and the effective torque in Nm This figure illustrates how to proceed. We begin by determining the maximum allowable torque that can be achieved for each engine speed point. The set of maximum allowable torques is represented by the curve 21 in FIG. 2 which shows the effective average pressure or MSY (in bar) as a function of the engine speed R (from 0 to 5000 revolutions / minute). The PME pressure is a value proportional to the engine torque. The different possible values of the engine torque are located inside a space 20 delimited by the curve 21, by the minimum (around 800 rpm) and maximum (around 4500 rpm) values of the engine speed R and by the minimum value PMEmin of PME (this value is negative, equal to about -30 bars, knowing that the torque may be negative for example during a foot lift during a deceleration phase, the engine then being driven by the vehicle). Within the space 20, a zone 22 corresponding to the negative torque values (zone delimited by the axis 23, the minimum value of PME, PMEmin, and the minimum values (approximately 800 rpm) are defined ) and maximum (about 4500 rpm) of the engine speed For all engine operating points within zone 22, the engine is operated at "zero airflow" (Figure 5) so that In the space 20, a zone 24 of positive torque, called the "rich zone" delimited by a curve 25, is also defined by the values of the soot combustion in the particulate filter. the engine speed and the axis 23. For all engine operating points located inside the rich zone 24, the combustion of the soot is suppressed by operating the engine in rich mode. to increase the amount of fuel injected into the cylinders so as to obtain get a filter input concentration close to zero, and if possible 0%. This stifles the combustion in the filter due to lack of oxidant. The size of the rich zone 24 depends on the soot load of the filter and the driving conditions. The greater the amount of soot, the larger the size of the rich zone 24. The size of the rich zone 24 therefore decreases as the soot is burned in the filter. The shape and position of the curve 25 are adapted according to the running conditions of the vehicle and the amount of soot remaining in the filter. Inside the space 20, there is also defined a zone 26 called "current mode" and defined by the curves 21 and 25. For the engine operating points located in this zone 26, the combustion is left is conducted according to the normal regeneration process. During a car journey, the vehicle will alternately encounter operations corresponding to the zones "zero air flow" 22, rich 24 and current mode 26. So we will have a succession of combustion soot according to the current mode and smothering soot. The amount of soot present in the filter will therefore decrease as and when: this results in a gradual decrease in the size of the rich zone 24 and the zone "zero air flow" 22. The regeneration process continues as long as soot remains in the filter and so that the sizes of the zones 22 and 24 are not reduced to practically zero. The strategy of quenching the combustion requires calibration of the engine in a rich mode on a motor load zone (that is to say a torque area requested by the driver) very extensive motor field. For this purpose, specific mappings can be defined for the following quantities: • Pilot Injection Feed 2. • Pilot Injection Quantity 2. • Pilot Injection Feed 1. • Pilot Injection Quantity 1. • Main Injection Feed. • Post Injection Advance 1. • Post Injection Quantity 1. • Post Injection Advance 2. • Post Injection Quantity 2. • Rail Pressure. • Position Air Dispenser Shutter. • Position EGR valve. The numbers 1 or 2 for, for example, pilot 1 or injection 2, represent the position of the injections or the order of injections relative to the top dead center. These parameters are those that make it possible to run the engine in rich mode (a method well known to motorists). When the exhaust line comprises an oxygen catalyst (such as the catalyst 13 of FIG. 1), late afterburner can be added to at least one cylinder so as to reach stoichiometric conditions at the inlet of the catalyst. between the fuel to be burned and the oxygen that remains after combustion in the cylinders. This deprives the oxygen filter so as to quench the combustion of soot. This is illustrated in FIG. 3, which schematically represents a Diesel Oxidation Catalyst (DOC) 30 followed by a particulate filter 31. Air 32 and fuel 33 immersed in the cylinders enter the inlet. 34 of the catalyst. By varying the injection times and the quantities of fuel injected into the cylinders, it is possible to obtain stoichiometric fuel / oxygen conditions contained in the air at the inlet 34 of the filter 31. As a result, the oxygen concentration in the exhaust gas at the outlet 35 of the catalyst is very low, close to 0% or even equal to 0% .This way of proceeding makes it possible to deprive oxygen of the particulate filter 31 and thus to quench the combustion of the soot . Figures 4 and 5 illustrate the principle of the operating mode "zero air flow", Figure 4 for a "normal" foot lift of the driver (lifting the foot of the accelerator pedal: it is therefore a deceleration phase), while Figure 5 relates to a foot lift of the type "zero air flow". In FIGS. 4 and 5, the vehicle is equipped with a compressor 40 and a turbine 41 of a turbocharger, the compressor is followed by a heat exchanger 42 and a metering valve 43. The compressed and cooled air is injected into the cylinders of the engine 44. The vehicle also comprises an exhaust gas recirculation loop (EGR loop) which comprises an EGR valve 45 followed by a heat exchanger 46. Exhaust from the cylinders pass in the turbine 41, then in catalysts 47 and 48 and in a particulate filter 49. For a normal foot lift (Figure 4), the metering valve 43 is open and the EGR valve 45 is closed. The intake air then flows as indicated by the arrows 50, 51 and 52 and the exhaust gas then flows directly to the exhaust line (arrow 53) and passes through the catalysts 47 and 48 and the filter 49 (arrow 54). For a foot lift type zero airflow (Figure 5), the metering valve 43 is closed and the EGR valve 45 open. The engine then rotates on the EGR loop: when leaving the engine 44, the exhaust gases pass through the EGR valve 45 and the exchanger 46, as indicated by the arrows 55, 56 and 57. The particulate filter 49 is thus deprived of gas and the combustion of soot in the filter can thus be smothered. The adaptation of the rich zone 24 to the rolling conditions and the amount of soot remaining in the filter allows the control of the regeneration of the filter for soot loads to reach the threshold causing an alarm indicating that the filter is clogged. This should make it possible to: • contain the filter cracks and thus ensure compliance with the emission standards in mass and in number, and avoid the risk of aggravated heating of the filter; • to size more accurately the filter substrate and • to choose less expensive filter substrates since less constrained to high thermal levels. Other embodiments than those described and shown may be designed by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

Claims (13)

REVENDICATIONS1. Procédé de régénération d'un filtre à particules (15) placé dans la ligne des gaz d'échappement (10) d'un moteur thermique d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: • identification d'un risque de régénération sévère en fonction de la quantité de suies dans le filtre à particules et de la température en amont du filtre, • lorsqu'un risque sévère est identifié, détermination des limites (25) d'une zone de fonctionnement moteur (22, 24) pour laquelle la 10 régénération du filtre est étouffée, • déclenchement d'un mode de fonctionnement moteur permettant d'étouffer la régénération du filtre lorsque le point de fonctionnement moteur est situé dans ladite zone (22, 24), • arrêt dudit mode de fonctionnement moteur lorsque les conditions de 15 régénération sévère ont disparues et passage en mode de régénération courant (26), • répétition des étapes précédentes jusqu'à ce que ladite zone de fonctionnement moteur (22, 24) soit réduite à une telle extrémité qu'elle n'existe pratiquement plus. 20 REVENDICATIONS1. A method of regenerating a particulate filter (15) placed in the line of the exhaust gas (10) of a heat engine of a vehicle, characterized in that it comprises the following steps: • identification of a risk of severe regeneration depending on the amount of soot in the particulate filter and the temperature upstream of the filter, • when a serious risk is identified, determination of the limits (25) of a motor operating zone (22, 24) for which the regeneration of the filter is suppressed, • triggering an engine operating mode for suppressing the regeneration of the filter when the engine operating point is located in said zone (22, 24), • stopping said mode when the severe regeneration conditions have disappeared and transition to the current regeneration mode (26), repetition of the preceding steps until said operating zone m the operator (22, 24) is reduced to such an end that it hardly exists anymore. 20 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit risque de régénération sévère est identifié lorsque: • la quantité de suies dans ledit filtre est supérieure à un seuil prédéterminé, et • la température des gaz d'échappement à l'entrée du filtre est suffisante 25 pour entrainer la combustion desdites suies. 2. Method according to claim 1 characterized in that said risk of severe regeneration is identified when: the amount of soot in said filter is greater than a predetermined threshold, and the temperature of the exhaust gas at the inlet of the filter is sufficient to cause the combustion of said soot. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la quantité de suies dans le filtre est déterminée par une mesure de différence de pressions entre l'entrée et la sortie du filtre. 3. Method according to one of the preceding claims characterized in that the amount of soot in the filter is determined by a pressure difference measurement between the inlet and the outlet of the filter. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que 30 la quantité de suies dans le filtre est estimée. 4. Method according to one of claims 1 and 2 characterized in that the amount of soot in the filter is estimated. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite zone de fonctionnement moteur est caractérisée par un paramètre 21 caractéristique du couple moteur en fonction du régime moteur (R) et en ce que la limite supérieure (25) de ladite zone est fonction de la quantité de suies dans le filtre et des conditions de roulage du véhicule. 5. Method according to one of the preceding claims characterized in that said engine operating zone is characterized by a parameter 21 characteristic of the engine torque as a function of engine speed (R) and in that the upper limit (25) of said zone is a function of the amount of soot in the filter and the driving conditions of the vehicle. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit mode de fonctionnement moteur permettant d'étouffer la régénération du filtre dépend de la valeur d'un paramètre 21 caractéristique du couple moteur. 6. Method according to one of the preceding claims characterized in that said engine operating mode for stifling the regeneration of the filter depends on the value of a parameter 21 characteristic of the engine torque. 7. Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que, lorsque ledit couple moteur est négatif, ledit mode de fonctionnement moteur permettant d'étouffer la régénération du filtre est un mode zéro débit d'air (22). 7. The method of claim 6 characterized in that, when said engine torque is negative, said engine operating mode for quenching the regeneration of the filter is a zero air flow mode (22). 8. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que, lorsque le véhicule est muni d'une vanne doseur et d'une vanne EGR, ledit mode de fonctionnement comprend la fermeture de la vanne doseur et l'ouverture de la vanne EGR. 8. A method according to claim 7 characterized in that, when the vehicle is provided with a metering valve and an EGR valve, said operating mode comprises the closing of the metering valve and the opening of the EGR valve. 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que, lorsque le couple moteur est positif, ledit mode de fonctionnement moteur permettant d'étouffer la régénération du filtre est un mode riche (24) selon lequel les gaz pénétrant dans le filtre ont une teneur pauvre en oxygène. 9. Method according to one of the preceding claims characterized in that, when the engine torque is positive, said engine operating mode for quenching the regeneration of the filter is a rich mode (24) according to which the gases entering the filter have a low oxygen content. 10. Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce que ladite teneur est proche de 0% ou égale à 0%. 10. The method of claim 9 characterized in that said content is close to 0% or equal to 0%. 11. Procédé selon l'une des revendications 9 et 10 caractérisé en ce que, lorsqu'un catalyseur à oxydation (30) est présent dans la ligne d'échappement en amont du filtre à particules (31), la teneur pauvre en oxygène est obtenue grâce à des conditions sensiblement stoechiométriques de carburant (33) et d'oxygène (32) à l'entrée du catalyseur d'oxydation (30). 11. Method according to one of claims 9 and 10 characterized in that, when an oxidation catalyst (30) is present in the exhaust line upstream of the particulate filter (31), the low oxygen content is obtained by substantially stoichiometric conditions of fuel (33) and oxygen (32) at the inlet of the oxidation catalyst (30). 12. Procédé selon la revendication 11 caractérisé en ce que lesdites conditions stoechiométriques sont obtenues en ajoutant de la post combustion tardive dans le cycle de fonctionnement du moteur. 12. The method of claim 11 characterized in that said stoichiometric conditions are obtained by adding late post combustion in the operating cycle of the engine. 13. Système de contrôle de la régénération d'un filtre à particule destiné à être placé dans une ligne d'échappement des gaz de combustion d'un moteur thermique, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un contrôleur (18) adapté à mettre en oeuvre le procédé de régénération selon l'une des revendications précédentes. 13. System for controlling the regeneration of a particle filter intended to be placed in an exhaust line of the combustion gases of a heat engine, the device being characterized in that it comprises a controller (18) adapted to implement the regeneration method according to one of the preceding claims.
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