FR2962167A1 - Method for regenerating particle filter of e.g. exhaust gas line of diesel engine of vehicle, involves injecting quantity of hydrocarbon in form of series of microinjections whose phasage is determined by evaporation time of hydrocarbon - Google Patents

Method for regenerating particle filter of e.g. exhaust gas line of diesel engine of vehicle, involves injecting quantity of hydrocarbon in form of series of microinjections whose phasage is determined by evaporation time of hydrocarbon Download PDF

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Abstract

The method involves determining quantity of hydrocarbon i.e. hydrocarbon vapor, to be post-injected based on engine speed and engine torque, so as to attain regeneration temperature of a particle filter, where the quantity of hydrocarbon is injected by a temporal injection window (53). The quantity of hydrocarbon is injected in a form of a series of microinjections (50-52) whose phasage is determined by considering evaporation time (59) of the quantity of hydrocarbon contained in the microinjections. An independent claim is also included for a particle filter regenerating system comprising a controller.

Description

PROCEDE DE REGENERATION D'UN FILTRE A PARTICULES D'UN MOTEUR THERMIQUE [0001 La présente invention concerne un procédé de régénération d'un filtre à particules d'un moteur thermique. [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 d'azote) en éléments non 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 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 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 provoquer une modification des conditions de combustion du moteur à l'aide d'une commande spécifique, généralement émise automatiquement par le contrôleur de fonctionnement du moteur. Il en résulte une augmentation de la température des gaz d'échappement qui vont traverser le filtre. A cette fin, une quantité supplémentaire de carburant liquide est injectée dans au moins un des cylindres, après le passage du cylindre au point mort haut. Cette quantité supplémentaire est injectée en une ou plusieurs injections après que le piston ait dépassé le point mort haut, ces injections étant alors appelées des post-injections. Ce carburant post-injecté se vaporise et est l'objet d'une réaction exothermique dans le catalyseur, ce qui élève la température des gaz d'échappement et donc la température du filtre à particules traversé par ces gaz. [0003] Le basculement sur ce réglage spécifique du moteur est souvent possible mais son recours doit être limité car il peut être pénalisant pour l'utilisateur (surconsommation de carburant par exemple). Il peut aussi présenter certains risques pour la durée de vie du moteur (dilution de carburant dans l'huile du moteur par exemple). [0004 On cherche donc, lors de ces phases de régénérations à maîtriser la combustion pour, d'une part, élever la température du filtre à une température juste suffisante pour que la régénération se produise mais pas au-delà pour ne pas endommager le filtre (risque de fissures par exemple) et, d'autre part, à limiter le plus possible l'introduction de gasoil dans l'huile. [0005] Les réglages d'injection appliqués pour augmenter la température dans la ligne des gaz d'échappement et brûler les suies piégées dans le filtre à particules ont pour but d'augmenter la richesse du mélange et d'étaler la combustion dans le cycle moteur. Ainsi, les différentes injections utilisées (injection principale située vers le point mort haut et les injections suivantes, appelées post-injections) sont réalisées très tardivement dans le cycle, voire même dans la phase de redescente du piston, proches du point mort bas. Ces post-injections provoquent un risque d'impact du jet de gasoil sur les parois du cylindre recouvertes d'huile. Cette dernière, contenant du gasoil, retourne dans le bac à huile. On peut donc avoir une quantité de gasoil non négligeable dans l'huile moteur. L'accumulation de gasoil dans le bac à huile est le phénomène de dilution préjudiciable pour la durée de vie du moteur. [0006] Une solution pour combattre ce phénomène est proposé dans la demande de brevet US 2009/0266055/Al , qui décrit une stratégie d'injection de carburant pour obtenir un niveau de dilution de carburant dans l'huile inférieur à un seuil prédéterminé. Cette stratégie consiste principalement en une injection principale suivie d'une première et d'une deuxième post-injection. Cependant cette méthode n'est pas satisfaisante car elle ne tient pas compte de paramètres importants intervenant dans le phénomène de dilution, tels que par exemple l'évaporation du carburant. [000n La présente invention propose un procédé de régénération du filtre à particules permettant de mieux contrôler l'élévation de température du filtre à particules et de diminuer, voire même de supprimer, la présence d'hydrocarbure dans le bac à huile. [000si De façon plus précise, l'invention concerne un procédé de régénération d'un filtre à particules destiné à équiper une ligne des gaz d'échappement d'un moteur thermique, selon lequel la régénération du filtre est réalisée par augmentation de la température du filtre en effectuant des post-injections d'hydrocarbure dans au moins un cylindre du moteur. [0009] Selon ce procédé : - la quantité d'hydrocarbure à post-injecter est déterminée de façon à atteindre la température de régénération du filtre, - une fenêtre temporelle d'injection de ladite quantité d'hydrocarbure est déterminée, et - ladite quantité d'hydrocarbure est injectée sous la forme d'une série de micro-injections dont le phasage est déterminé en tenant compte du temps d'évaporation des quantités d'hydrocarbure contenues dans lesdites micro-injections. - Ladite quantité d'hydrocarbure à post-injecter peut être déterminée au 25 banc d'essais en fonction du régime moteur et du couple moteur. Cette quantité d'hydrocarbure à post-injecter peut être une quantité de vapeur d'hydrocarbure, laquelle peut être convertie en une quantité d'hydrocarbure liquide. [0010] Selon un mode préféré de mise en oeuvre de l'invention: - ladite fenêtre temporelle peut être déterminée en fonction du temps d'évaporation des quantités d'hydrocarbure contenues dans lesdites micro-injections et/ou en fonction de la vitesse maximale d'expulsion des gaz d'échappement. - la première desdites micro-injections est réalisée au moment où la vitesse d'expulsion des gaz d'échappement est maximale, diminué du temps nécessaire à la vaporisation de la quantité d'hydrocarbure contenue dans ladite première micro-injection; - l'intervalle de temps séparant deux micro-injections successives est au minimum égal à la période de temps nécessaire pour vaporiser la quantité d'hydrocarbure contenu dans la première desdites micro- injections successives; - ledit intervalle de temps est au maximum égal au temps nécessaire pour que le carburant injecté dans un cylindre atteigne l'une des parois dudit cylindre; - la quantité d'hydrocarbure contenu dans chaque micro-injection est comprise entre une quantité minimale qui dépend de l'architecture des injecteurs de carburant et une quantité maximale qui est limitée par un seuil prédéterminé de dilution d'hydrocarbure dans l'huile du moteur. [0011] L'invention concerne également un système 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. Selon l'invention, le système comporte un contrôleur adapté à mettre en oeuvre le procédé de régénération tel que défini précédemment. [0012] 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 : - les figures 1 à 6 illustrent les étapes du procédé, - la figure 7 illustre la recherche du temps de séparation optimal pour la dilution d'hydrocarbure dans l'huile, - la figure 8 montre la séparation optimale entre deux micro-injections successives n-1 et n en fonction du débit de la micro-injection n-1, et - les figures 9 et 10 illustrent l'impact de la séparation entre deux micro- injections sur la dilution. [0013] Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. [0014] Le mode de mise en oeuvre décrit ci-après concernant la régénération du filtre à particules d'un moteur Diesel, le carburant est donc du gasoil. On utilisera donc indifféremment le terme "hydrocarbure" ou "carburant" ou "gasoil". [0015] La présente invention propose de piloter la quantité d'hydrocarbure dans la ligne des gaz d'échappement, par une répartition spécifique de la quantité d'hydrocarbure présente dans chaque micro-injection et de répartir dans le temps (le "phasage") ces micro-injections en tenant compte du temps d'évaporation de l'hydrocarbure. L'objectif est de limiter le plus possible la pénétration du jet de gasoil dans la chambre de combustion afin d'éviter que le jet n'atteigne les parois de la chambre, mais également de laisser le temps au gasoil de s'évaporer entre les différentes injections. L'évaporation se produit principalement dans les parties du moteur les plus chaudes et donc principalement dans la chambre de combustion. L'objectif final est de réduire la dilution pour une température d'échappement donnée. On rappelle que la dilution se définit comme la quantité d'hydrocarbure introduite dans le film d'huile recouvrant les parois de la chambre de combustion, diminuée de la quantité d'hydrocarbure évaporée dans le bac à huile. [0016] Suite à la réalisation d'essais, les inventeurs se sont aperçus que la dilution est très sensible à la vaporisation du jet d'hydrocarbure et que, plus la quantité d'hydrocarbure injectée augmente, plus la dilution augmente. D'autre part, plus la température à atteindre pour brûler les suies piégées dans le filtre est élevée, plus la quantité de gasoil à injecter est importante et plus on doit injecter tardivement pour éviter la combustion du gasoil qui engendrerait du couple moteur non maîtrisé et des problèmes d'à-coups indésirables pour le conducteur. [0017] Sur la figure 1 qui illustre la première étape du procédé, des essais sont réalisés au banc afin d'obtenir, en fonction du régime moteur et du couple moteur, au moins une cartographie de la quantité d'hydrocarbure nécessaire pour atteindre la température de régénération du filtre. Le banc d'essais comporte un moteur 10 avec une chambre de combustion 11 délimitée par les parois 12, 13 et par le dessus 14 du piston 15. Une ligne d'échappement des gaz brûlés 16 comporte au moins un catalyseur 17 et un filtre à particules 18. Le catalyseur peut être du type catalyseur d'oxydation Diesel ("Diesel Oxydation Catalyst" désigné souvent par l'appellation DOC). Les quantités d'hydrocarbure sont généralement exprimées sur les cartographies en parties par million (ppm). [ool8] Les cartographies réalisées à la première étape du procédé concernent généralement des quantités de vapeur de gasoil à injecter dans le ou les cylindre(s). La deuxième étape du procédé (figure 2) consiste alors à convertir les quantités de vapeur gasoil 20 en quantités de gasoil liquide 21. [0019] La troisième étape illustrée sur la figure 3 concerne la détermination d'une fenêtre temporelle optimum pour réaliser les post-injections de gasoil. Sue cette figure, l'axe horizontal représente le temps t. Le point mort haut PMH et le point mort bas PMB du piston sont représentés sur cette échelle de temps. [0020] De façon connue, avant le passage du piston au point mort haut PMH, on réalise des injections pilotes 30 et 31. Après le passage du piston au point mort haut PMH, une injection principale 32 de carburant est réalisée, suivie par une injection 33 appelée "split injection". Les injections pilotes 30 et 31 servent à préparer le mélange et à limiter le bruit de claquement spécifique au moteur diesel. L'injection principale 32 alimente le cylindre pour que le moteur atteigne le couple demandé par le conducteur. La split injection 33 sert, par sa combustion, à augmenter la température de la chambre de combustion. [0021] Les post-injections (que l'on appellera "micro-injections") qui suivent la "split injection" 33 ne brûlent pas, mais le carburant injecté se vaporise dans la chambre de combustion, et éventuellement dans la ligne d'échappement, pour être transformé en température par réaction exothermique dans le catalyseur. [0022] Sur la figure 3, la courbe 34 représente la vitesse d'expulsion des gaz d'échappement. Cette courbe est obtenue par des mesures effectuées au banc d'essais (par exemple à l'aide d'un capteur de pression situé dans la ligne des gaz d'échappement le plus près possible du cylindre). Selon la troisième étape du procédé on détermine une fenêtre temporelle 35 pendant laquelle seront réalisées les micro-injections. Cette fenêtre 35 est liée à la vitesse 34 d'expulsion des gaz au niveau de la soupape d'échappement. Le pic 36 d'expulsion des gaz est cartographié dans un plan régime / couple moteur et fait suite à des essais sur banc ou à des modélisations. La position du pic de vitesse 36 se déplace vers la droite sur la figure 3 lorsque le régime moteur augmente. Le début 37 de la fenêtre 35, qui correspond généralement avec le début de la première micro-injection, est défini par rapport au pic de vitesse 36 mais aussi par rapport au temps de vaporisation 38 de la quantité d'hydrocarbure à injecter pour la première micro-injection. Cette dernière peut donc être effectuée à un temps correspondant au pic de vitesse 36, diminué du temps de vaporisation 38. Ce dernier est lié à la physique de vaporisation du gasoil, à la quantité de gasoil à vaporiser et à la pression d'injection. La longueur ou durée de la fenêtre 35 est déterminée en fonction de la quantité de gasoil à injecter pour atteindre l'exotherme souhaité, du nombre de micro-injections à réaliser et de la séparation temporelle entre deux micro-injections successives. Connaissant la durée de séparation entre deux micro-injections successives et le nombre de micro-injections, on peut déterminer la largeur de la fenêtre 35. [0023] L'étape suivante du procédé consiste à fractionner le volume total de gasoil à injecter (illustré sur la figure 2) en une série de post-injections (appelées "micro-injections"). Le volume total à injecter (40 sur la figure 4) est segmenté en une série 41 de micro-injections 42, 43, 44 et 45. Chacune des micro-injections comporte une quantité intermédiaire de carburant comprise entre une quantité maximale définie par la quantité au-delà de laquelle le phénomène de dilution se produirait ou dépasserait un seuil de dilution prédéterminé et une quantité minimale qui est limitée par l'architecture des injecteurs. Les micro-injections peuvent comporter des quantités de gasoil identiques, mais pas nécessairement. Par exemple, si le volume total à injecter 40 est de 19 mm3/cycle, il peut être fractionné en quatre micro-injections de 4 mm3/cycle chacune et d'une micro-injection de 25 trois mm3/cycle. [0024] Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la quantité de carburant à injecter par micro-injection est choisie à une valeur maximale tout en ne dépassant pas une quantité qui conduirait à une dilution du gasoil dans l'huile ou à un taux de dilution dépassant un seuil prédéterminé. Pour 30 un taux de dilution pratiquement nul, le jet de gasoil injecté dans la chambre de combustion ne doit pas atteindre les parois du cylindre et pour cela il doit s'être évaporé avant d'atteindre une paroi de la chambre. [0025] La figure 5 montre une série de trois micro-injections 50, 51 et 52 qui sont réalisées dans la fenêtre temporelle 53 telle que définie précédemment. The present invention relates to a method for regenerating a particulate filter of a heat engine. BACKGROUND OF THE INVENTION Vehicles equipped with a heat engine are increasingly equipped with antipollution devices that may include a set of catalysts transforming the toxic constituents of the exhaust gas (carbon monoxide, unburned hydrocarbons, nitrogen oxides) in non-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 until 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 cause a change in the combustion conditions of the engine using a specific command, usually issued automatically by the engine operating controller. This results in an increase in the temperature of the exhaust gas that will pass through the filter. To this end, an additional amount of liquid fuel is injected into at least one of the cylinders after the cylinder has passed through the top dead center. This additional amount is injected into one or more injections after the piston has passed the top dead center, these injections then being called post-injections. This post-injected fuel vaporizes and is subject to an exothermic reaction in the catalyst, which raises the temperature of the exhaust gas and therefore the temperature of the particulate filter traversed by these gases. The switch to this specific engine setting is often possible but its use must be limited because it can be detrimental to the user (overconsumption of fuel for example). It can also present certain risks for the life of the engine (dilution of fuel in the engine oil for example). So we seek, during these regeneration phases to control the combustion to, firstly, raise the temperature of the filter to a temperature just sufficient for the regeneration to occur but not beyond to not damage the filter (risk of cracks for example) and, on the other hand, to limit as much as possible the introduction of gas oil into the oil. The injection settings applied to increase the temperature in the exhaust line and burn the soot trapped in the particulate filter are intended to increase the richness of the mixture and to spread the combustion in the cycle engine. Thus, the different injections used (main injection located towards the top dead center and the subsequent injections, called post-injections) are performed very late in the cycle, or even in the piston down phase, close to the bottom dead center. These post-injections cause a risk of impact of the jet of fuel oil on the cylinder walls covered with oil. The latter, containing diesel, returns to the oil tank. We can therefore have a significant amount of diesel oil in the engine oil. The accumulation of diesel fuel in the oil tank is the detrimental dilution phenomenon for the service life of the engine. A solution to combat this phenomenon is proposed in US patent application 2009/0266055 / A1, which describes a fuel injection strategy for obtaining a fuel dilution level in the oil below a predetermined threshold. This strategy consists mainly of a main injection followed by a first and a second post-injection. However, this method is not satisfactory because it does not take into account important parameters involved in the dilution phenomenon, such as for example the evaporation of the fuel. The present invention provides a particle filter regeneration method to better control the temperature rise of the particulate filter and to reduce, or even eliminate, the presence of hydrocarbon in the oil tank. [0005] More precisely, the invention relates to a method of regenerating a particulate filter intended to equip a line of the exhaust gases of a heat engine, according to which the regeneration of the filter is carried out by increasing the temperature filter by performing hydrocarbon post-injections in at least one cylinder of the engine. According to this process: the amount of hydrocarbon to be post-injected is determined so as to reach the regeneration temperature of the filter, a time window of injection of said amount of hydrocarbon is determined, and said quantity hydrocarbon is injected in the form of a series of micro-injections whose phasing is determined by taking into account the evaporation time of the hydrocarbon amounts contained in said micro-injections. Said amount of hydrocarbon to be injected can be determined at the test bench according to the engine speed and the engine torque. This amount of hydrocarbon to be injected can be a quantity of hydrocarbon vapor, which can be converted into a quantity of hydrocarbon liquid. According to a preferred embodiment of the invention: said time window can be determined as a function of the evaporation time of the hydrocarbon amounts contained in said micro-injections and / or as a function of the maximum speed. exhaust gas expulsion. the first of said microinjections is carried out at the moment when the expulsion speed of the exhaust gas is maximum, less the time necessary for the vaporization of the quantity of hydrocarbon contained in said first microinjection; the interval of time separating two successive micro-injections is at least equal to the period of time necessary for vaporizing the quantity of hydrocarbon contained in the first of said successive micro-injections; said time interval is at most equal to the time required for the fuel injected into a cylinder to reach one of the walls of said cylinder; the amount of hydrocarbon contained in each microinjection is between a minimum amount which depends on the architecture of the fuel injectors and a maximum quantity which is limited by a predetermined threshold of hydrocarbon dilution in the engine oil . The invention also relates to a system for the regeneration of a particle filter intended to be placed in an exhaust line of the combustion gases of a heat engine. According to the invention, the system comprises a controller adapted to implement the regeneration method 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: FIGS. 1 to 6 illustrate the steps of the process, FIG. 7 illustrates the search for the optimal separation time for the hydrocarbon dilution in the oil, FIG. 8 shows the optimal separation between two successive microinjections. -1 and n as a function of the flow rate of the microinjection n-1, and - Figures 9 and 10 illustrate the impact of the separation between two microinjections on the dilution. The accompanying drawings may not only serve to complete the invention, but also contribute to its definition, if any. The mode of implementation described below concerning the regeneration of the particulate filter of a diesel engine, the fuel is therefore diesel. We will therefore use indifferently the term "hydrocarbon" or "fuel" or "diesel". The present invention proposes to control the amount of hydrocarbon in the exhaust gas line, by a specific distribution of the amount of hydrocarbon present in each microinjection and to distribute over time (the "phasage" ) these micro-injections taking into account the time of evaporation of the hydrocarbon. The objective is to limit as much as possible the penetration of the fuel jet into the combustion chamber in order to prevent the jet from reaching the walls of the chamber, but also to allow time for the gas oil to evaporate between the different injections. Evaporation occurs mainly in the hottest parts of the engine and therefore mainly in the combustion chamber. The end goal is to reduce the dilution for a given exhaust temperature. It is recalled that the dilution is defined as the amount of hydrocarbon introduced into the oil film covering the walls of the combustion chamber, less the amount of hydrocarbon evaporated in the oil tank. Following the completion of tests, the inventors have realized that the dilution is very sensitive to the vaporization of the hydrocarbon jet and that the more the amount of hydrocarbon injected increases, the more the dilution increases. On the other hand, the higher the temperature to be attained for burning the soot trapped in the filter, the greater the quantity of diesel to be injected and the more it is necessary to inject late to avoid the combustion of diesel which would generate uncontrolled engine torque and unwanted jerk problems for the driver. In Figure 1 which illustrates the first step of the method, tests are performed on the bench to obtain, as a function of engine speed and engine torque, at least a mapping of the amount of hydrocarbon required to reach the regeneration temperature of the filter. The test bench comprises a motor 10 with a combustion chamber 11 delimited by the walls 12, 13 and the top 14 of the piston 15. A exhaust line of the flue gases 16 comprises at least one catalyst 17 and a filter. The catalyst may be of the Diesel Oxidation Catalyst type (often referred to as DOC). Hydrocarbon amounts are generally expressed on parts per million (ppm) maps. [ool8] The mappings made in the first step of the process generally relate to quantities of diesel fuel to be injected into the cylinder (s). The second step of the process (FIG. 2) then consists in converting the amounts of gas oil vapor 20 in amounts of liquid gas oil 21. [0019] The third step illustrated in FIG. 3 concerns the determination of an optimum time window for carrying out the post -injections of diesel. Sue this figure, the horizontal axis represents the time t. The top dead center PMH and the bottom dead center PMB of the piston are represented on this time scale. In known manner, before the passage of the piston at the top dead center PMH, pilot injections 30 and 31 are made. After the passage of the piston at the top dead center TDC, a main injection 32 of fuel is produced, followed by a injection 33 called "split injection". The pilot injections 30 and 31 serve to prepare the mixture and to limit the specific clanging noise of the diesel engine. The main injection 32 supplies the cylinder so that the engine reaches the torque demanded by the driver. The split injection 33 serves, by combustion, to increase the temperature of the combustion chamber. The post-injections (which we will call "micro-injections") that follow the "split injection" 33 do not burn, but the fuel injected vaporizes in the combustion chamber, and possibly in the line of exhaust, to be converted into temperature by exothermic reaction in the catalyst. In Figure 3, the curve 34 represents the expulsion speed of the exhaust gas. This curve is obtained by measurements carried out on the test bench (for example using a pressure sensor situated in the line of the exhaust gases as close as possible to the cylinder). According to the third step of the method, a time window 35 during which microinjections will be performed is determined. This window 35 is related to the speed 34 of gas expulsion at the exhaust valve. The gas expulsion peak 36 is mapped in a speed / engine torque plane and follows bench tests or modelings. The position of the peak speed 36 moves to the right in FIG. 3 as the engine speed increases. The beginning 37 of the window 35, which corresponds generally with the start of the first microinjection, is defined with respect to the peak speed 36 but also with respect to the vaporization time 38 of the amount of hydrocarbon to be injected for the first time. microinjection. The latter can therefore be performed at a time corresponding to the peak speed 36, less the vaporization time 38. The latter is related to the physics of vaporization of the gas oil, the amount of gas oil to vaporize and the injection pressure. The length or duration of the window 35 is determined as a function of the quantity of gas oil to be injected to reach the desired exotherm, the number of microinjections to be made and the temporal separation between two successive microinjections. Knowing the separation time between two successive micro-injections and the number of micro-injections, it is possible to determine the width of the window 35. The next step of the process consists in splitting the total volume of gasoil to be injected (illustrated in Figure 2) in a series of post-injections (called "micro-injections"). The total volume to be injected (40 in FIG. 4) is segmented into a series 41 of microinjections 42, 43, 44 and 45. Each of the microinjections comprises an intermediate quantity of fuel comprised between a maximum quantity defined by the quantity beyond which the dilution phenomenon would occur or exceed a predetermined dilution threshold and a minimum amount which is limited by the architecture of the injectors. Microinjections may include identical quantities of gas oil, but not necessarily. For example, if the total volume to be injected 40 is 19 mm3 / cycle, it can be divided into four microinjections of 4 mm3 / cycle each and a microinjection of three mm3 / cycle. According to an advantageous characteristic of the invention, the quantity of fuel to be injected by microinjection is chosen at a maximum value while not exceeding an amount which would lead to a dilution of the gas oil in the oil or at a rate dilution exceeding a predetermined threshold. For a virtually zero dilution ratio, the jet of gas oil injected into the combustion chamber must not reach the walls of the cylinder and for this it must have evaporated before reaching a wall of the chamber. Figure 5 shows a series of three micro-injections 50, 51 and 52 which are performed in the time window 53 as defined above.

Sur cette figure sont également représentés les points mort haut PMH et bas PMB, les injections pilotes 54, l'injection principale 55, la "split injection" 56, la courbe 57 de vitesse d'expulsion des gaz d'échappement avec son pic 58 et le temps d'évaporation 59 de la quantité de carburant comprise dans la première micro-injection 50. [0026] A l'étape suivante du procédé, illustrée sur la figure 5, on tient compte du temps d'évaporation de la quantité de gasoil contenue dans chaque micro-injection. Plus précisément, pour une série de n micro-injections successives, on tient compte du temps d'évaporation de la quantité de gasoil contenue dans la micro-injection n-1 afin de déterminer le temps de séparation minimal entre les micro-injections n-1 et n. En d'autres termes, on tient compte du temps d'évaporation entre la fin d'une micro-injection et le début de la suivante. Ainsi sur la figure 6, la micro-injection 60 est distante de la micro-injection suivante 61 d'un intervalle de temps 62. De même, la micro-injection 61 est distante de la micro-injection suivante 63 d'un intervalle de temps 64. Ces intervalles de temps 62 et 64 dépendent des quantités de gasoil contenues dans les micro-injections 60 et 61 et doivent être suffisamment longues pour que le gasoil liquide contenu dans les micro-injections 60 et 61 ait eu le temps de se transformer en vapeur qui sera acheminée vers le catalyseur de la ligne d'échappement. Cet intervalle de temps (temps de vaporisation) doit être inférieur au temps nécessaire à la phase liquide du jet de gasoil pour atteindre l'une des parois de la chambre de combustion. Si cet intervalle de temps était mal adapté à la quantité injectée, il existerait un risque de recouvrement d'au moins l'une des parois de la chambre de combustion par du gasoil liquide et l'on aurait donc de la dilution du gasoil dans l'huile moteur. Les intervalles de temps 62 et 64 séparant des micro-injections successives sont alors choisis de façon à ne pas dépasser un seuil de dilution prédéterminé, lequel peut être pratiquement nul. On remarquera que si les quantités de gasoil des micro-injections sont identiques, les temps de séparation entre deux micro- injections peuvent être égaux. Cependant de façon générale, ces temps sont ajustables pour tenir compte des temps d'évaporation. [0027] L'intervalle de temps 65 qui sépare le point mort haut PMH du début de la première micro-injection 60 est au minimum égal au temps qui sépare le point mort haut PMH du début 66 de la fenêtre temporelle 67. Le début 66 de cette fenêtre est déterminé, comme expliqué en regard de la figure 3, par rapport au pic de vitesse et par rapport au temps de vaporisation de la quantité d'hydrocarbure à injecter pour la première micro-injection. [0028] La figure 7 illustre la recherche du temps de séparation optimal pour la dilution (pour un débit de micro-injection fixé). La courbe 70 représente la dilution en fonction du temps de séparation ts entre deux micro-injections successives et la courbe 71 représente l'évaporation en fonction dudit temps de séparation ts. La dilution et l'évaporation sont exprimées en g/heure. La courbe d'évaporation 71 atteint un plateau 72 et l'optimum de séparation tOpT correspond au temps ts pour lequel on atteint ce plateau. De plus, lorsque les courbes 70 et 71 se coupent (ce qui n'est pas toujours le cas) en un point 73, la séparation optimale correspond au point de rencontre 73 ( et tOpT sur la figure 7) des courbes 70 et 71. [0029] La courbe 80 de la figure 8 représente la séparation temporelle optimale tOpT en fonction de la quantité de gasoil Q de la micro-injection de rang n-1. On remarque que plus la quantité injectée augmente, plus il est nécessaire d'éloigner temporellement les micro-injections. [0030] Les figures 9 et 10 représentent chacune une courbe expérimentale représentant la dilution Dil. (en g/h) en fonction du temps de séparation ts entre deux micro-injections successives. Les courbes 90 et 100 des figures respectivement 9 et 10 sont des exemples de résultats d'essais pris sur un point de fonctionnement donné du champ moteur (le point de fonctionnement de la courbe 90 étant différent de celui de la courbe 100). [0031] La courbe 90 correspond à un essai réalisé avec deux micro-injections de 5 mg/cp chacune sur un point de fonctionnement à faible charge. La courbe 100 correspond à un essai réalisé avec deux micro-injections de 7 mg/cp chacune. On remarque que la dilution Dil diminue lorsque la séparation ts entre deux micro-injections augmente. [0032] La séparation entre deux micro-injections est exprimée en degrés, la référence étant prise par rapport à la position angulaire du vilebrequin. [0033] La présente invention concerne également un système de régénération d'un filtre à particule destiné à être placé dans une ligne d'échappement des gaz de combustion d'un moteur thermique. Ledit système comporte un contrôleur adapté à mettre en oeuvre le procédé de régénération défini précédemment. Ce contrôleur, qui peut être avantageusement le contrôleur dédié à la gestion de fonctionnement du moteur, comporte une mémoire dans laquelle un logiciel a été chargé. Ce logiciel comporte une suite d'instructions permettant de piloter le fonctionnement du moteur selon le procédé de l'invention, notamment les phases de micro-injections. Lesdites instructions reproduisent les différentes étapes du procédé définies précédemment. [0034] L'invention permet d'atteindre les niveaux de température exigés pour la régénération des filtres à particules, température généralement comprise entre 800 et 1000°C, sans dégrader la qualité de l'huile moteur, la dilution du carburant dans l'huile étant maintenue à niveau acceptable. Cet avantage permet d'espacer les vidanges de l'huile moteur, de limiter les risques de casse du moteur et du turbocompresseur et les risques d'emballement du moteur par excès de carburant dans l'huile et de mauvaise combustion des suies dans le filtre à particules. [0035] D'autres modes de réalisation que celui décrit et représenté peuvent être conçus par l'homme du métier sans sortir du cadre de la présente invention. Le mode de mise en oeuvre décrit concerne le gasoil comme carburant, mais l'invention peut être appliquée à un autre type de carburant. In this figure are also represented the high dead points PMH and low PMB, the pilot injections 54, the main injection 55, the "split injection" 56, the curve 57 exhaust gas expulsion speed with its peak 58 and the evaporation time 59 of the amount of fuel included in the first microinjection 50. [0026] In the next step of the process, illustrated in FIG. 5, the evaporation time of the amount of fuel is taken into account. gas oil contained in each microinjection. More precisely, for a series of n successive micro-injections, the evaporation time of the quantity of gas oil contained in microinjection n-1 is taken into account in order to determine the minimum separation time between micro-injections n- 1 and n. In other words, the evaporation time between the end of one microinjection and the beginning of the next is taken into account. Thus, in FIG. 6, the microinjection 60 is distant from the next microinjection 61 by a time interval 62. Likewise, the microinjection 61 is distant from the next microinjection 63 by an interval of time 64. These time intervals 62 and 64 depend on the quantities of gas oil contained in the microinjections 60 and 61 and must be long enough for the liquid gasoil contained in the microinjections 60 and 61 has had time to transform steam that will be conveyed to the catalyst of the exhaust line. This time interval (vaporization time) must be less than the time required for the liquid phase of the gas jet to reach one of the walls of the combustion chamber. If this time interval was poorly adapted to the quantity injected, there would be a risk of recovery of at least one of the walls of the combustion chamber with liquid gas oil and it would therefore be the dilution of the gas oil in the engine oil. The time intervals 62 and 64 separating successive micro-injections are then chosen so as not to exceed a predetermined dilution threshold, which can be practically zero. It will be noted that if the amounts of gas oil micro-injections are identical, the separation times between two micro-injections can be equal. However, in general, these times are adjustable to take into account the evaporation times. The time interval 65 which separates the top dead center PMH from the beginning of the first microinjection 60 is at least equal to the time which separates the top dead center PMH from the beginning 66 of the time window 67. The beginning 66 of this window is determined, as explained with reference to FIG. 3, with respect to the peak speed and with respect to the vaporization time of the quantity of hydrocarbon to be injected for the first microinjection. FIG. 7 illustrates the search for the optimal separation time for the dilution (for a fixed microinjection flow rate). The curve 70 represents the dilution as a function of the separation time ts between two successive micro-injections and the curve 71 represents the evaporation as a function of said separation time ts. Dilution and evaporation are expressed in g / hour. The evaporation curve 71 reaches a plateau 72 and the separation optimum tOpT corresponds to the time ts for which this plateau is reached. In addition, when the curves 70 and 71 intersect (which is not always the case) at a point 73, the optimal separation corresponds to the meeting point 73 (and tOpT in FIG. 7) of the curves 70 and 71. The curve 80 of FIG. 8 represents the optimal time separation tOpT as a function of the quantity of gas oil Q of the microinjection of rank n-1. It is noted that the more the injected quantity increases, the more it is necessary to distance microinjections temporally. Figures 9 and 10 each represent an experimental curve representing the dilution Dil. (in g / h) as a function of the separation time ts between two successive micro-injections. The curves 90 and 100 of FIGS. 9 and 10 respectively are examples of test results taken on a given operating point of the motor field (the operating point of the curve 90 being different from that of the curve 100). The curve 90 corresponds to a test carried out with two micro-injections of 5 mg / cp each on a point of operation at low load. Curve 100 corresponds to a test carried out with two microinjections of 7 mg / cp each. It is noted that the dilution Dil decreases when the separation ts between two micro-injections increases. The separation between two micro-injections is expressed in degrees, the reference being taken with respect to the angular position of the crankshaft. The present invention also relates to a regeneration system of a particle filter intended to be placed in an exhaust line of the combustion gases of a heat engine. Said system comprises a controller adapted to implement the regeneration method defined above. This controller, which may advantageously be the controller dedicated to the management of the engine operation, comprises a memory in which software has been loaded. This software comprises a sequence of instructions for controlling the operation of the engine according to the method of the invention, in particular the micro-injection phases. Said instructions reproduce the different steps of the method defined above. The invention achieves the temperature levels required for the regeneration of particulate filters, temperature generally between 800 and 1000 ° C, without degrading the quality of the engine oil, the dilution of fuel in the oil being kept at acceptable level. This advantage makes it possible to space the engine oil changes, to reduce the risk of engine and turbocharger breakdown and the risk of engine runaway by excessive fuel in the oil and poor combustion of the soot in the filter. with particles. Other embodiments than that described and shown may be designed by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. The embodiment described relates to diesel fuel, but the invention can be applied to another type of fuel.

Claims (10)

REVENDICATIONS1. Procédé de régénération d'un filtre à particules (18) destiné à équiper une ligne des gaz d'échappement (16) d'un moteur thermique (10), selon lequel la régénération du filtre est réalisée par augmentation de la température du filtre en effectuant des post-injections d'hydrocarbure dans au moins un cylindre du moteur, ledit procédé étant caractérisé en ce que : - la quantité d'hydrocarbure (40) à post-injecter est déterminée de façon à atteindre la température de régénération du filtre, - une fenêtre temporelle (53, 67) d'injection de ladite quantité 10 d'hydrocarbure est déterminée, et - ladite quantité d'hydrocarbure est injectée sous la forme d'une série de micro-injections (60, 61, 63) dont le phasage (62, 64) est déterminé en tenant compte du temps d'évaporation (59) des quantités d'hydrocarbure contenues dans lesdites micro-injections. 15 REVENDICATIONS1. A method of regenerating a particulate filter (18) for equipping a line of the exhaust gas (16) of a heat engine (10), wherein the regeneration of the filter is carried out by increasing the temperature of the filter by performing hydrocarbon post-injections in at least one cylinder of the engine, said method being characterized in that: - the amount of hydrocarbon (40) to be post-injected is determined so as to reach the regeneration temperature of the filter, a time window (53, 67) for injecting said quantity of hydrocarbon is determined, and said quantity of hydrocarbon is injected in the form of a series of micro-injections (60, 61, 63) of which the phasing (62, 64) is determined by taking into account the evaporation time (59) of the hydrocarbon amounts contained in said microinjections. 15 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite quantité d'hydrocarbure (40) à post-injecter est déterminée au banc d'essais en fonction du régime moteur et du couple moteur. 2. Method according to claim 1 characterized in that said amount of hydrocarbon (40) to be injected is determined at the test bench according to the engine speed and engine torque. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite quantité d'hydrocarbure à post-injecter est une quantité de 20 vapeur d'hydrocarbure (20) et en ce que ladite quantité de vapeur est convertie en une quantité d'hydrocarbure liquide (21). 3. Method according to one of the preceding claims characterized in that said amount of hydrocarbon to be injected is an amount of hydrocarbon vapor (20) and in that said amount of steam is converted into a quantity of liquid hydrocarbon (21). 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite fenêtre temporelle (53) est déterminée en fonction du temps d'évaporation (59) des quantités d'hydrocarbure contenues dans lesdites 25 micro-injections (50, 51, 52). 4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that said time window (53) is determined as a function of the evaporation time (59) of the quantities of hydrocarbon contained in said micro-injections (50, 51, 52 ). 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite fenêtre temporelle (53) est déterminée en fonction de la vitesse (57) maximale (58) d'expulsion des gaz d'échappement. 5. Method according to one of the preceding claims characterized in that said time window (53) is determined according to the maximum speed (57) (58) expulsion of the exhaust gas. 6. Procédé selon les revendications 4 et 5 caractérisé en ce que la première (50) desdites micro-injections est réalisée au moment où la vitesse d'expulsion des gaz d'échappement est maximale (58), diminué du temps (59) nécessaire à la vaporisation de la quantité d'hydrocarbure contenue dans ladite première micro-injection (50). 6. Method according to claims 4 and 5 characterized in that the first (50) of said micro-injections is performed at the moment when the expulsion velocity of the exhaust gas is maximum (58), decreased time (59) required vaporizing the amount of hydrocarbon contained in said first microinjection (50). 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'intervalle de temps (62) séparant deux micro-injections successives n (61) et n-1 (60) est au minimum égal à l'intervalle de temps (62) nécessaire pour vaporiser la quantité d'hydrocarbure contenu dans ladite micro-injection n-1 (60). 7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the time interval (62) separating two successive micro-injections n (61) and n-1 (60) is at least equal to the time interval ( 62) necessary to vaporize the amount of hydrocarbon contained in said micro-injection n-1 (60). 8. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que ledit intervalle de temps (62, 64) est au maximum égal au temps nécessaire pour que le carburant injecté dans un cylindre atteigne l'une des parois (12, 13, 14) dudit cylindre. 8. Method according to claim 7 characterized in that said time interval (62, 64) is at most equal to the time required for the fuel injected into a cylinder to reach one of the walls (12, 13, 14) of said cylinder. . 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la quantité d'hydrocarbure (42, 43, 44, 45) contenu dans chaque micro-injection est comprise entre une quantité minimale qui dépend de l'architecture des injecteurs de carburant et une quantité maximale qui est limitée par un seuil prédéterminé de dilution d'hydrocarbure dans l'huile du moteur. 9. Method according to one of the preceding claims characterized in that the amount of hydrocarbon (42, 43, 44, 45) contained in each micro-injection is between a minimum amount which depends on the architecture of the fuel injectors. and a maximum amount which is limited by a predetermined threshold of hydrocarbon dilution in the engine oil. 10. Système de régénération d'un filtre à particule destiné à être placé dans une ligne d'échappement des gaz de combustion d'un moteur thermique, le système étant caractérisé en ce qu'il comporte un contrôleur adapté à mettre en oeuvre le procédé de régénération selon l'une des revendications précédentes. 10. System for regenerating a particle filter intended to be placed in an exhaust line of the combustion gases of a heat engine, the system being characterized in that it comprises a controller adapted to implement the method regeneration device according to one of the preceding claims.
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