FR2995351A1 - Procede de gestion de la purge d'un piege a oxydes d'azote - Google Patents

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Abstract

La gestion d'une purge d'un piège (2) à oxydes d'azote émis par un moteur (1) à combustion interne de véhicule automobile, comporte une étape (E2) de détermination d'une valeur (Qi) de dégagement d'énergie d'une combustion réalisée par le moteur et une étape de modification (E5, E6) d'au moins un paramètre associé aux gaz d'admission admis dans le moteur en fonction de la valeur de dégagement d'énergie déterminée.

Description

Procédé de gestion de la purge d'un piège à oxydes d'azote Domaine technique de l'invention L'invention concerne un procédé de gestion de la purge d'un piège à oxydes d'azote d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile. Elle concerne aussi un support d'enregistrement de données lisible par un calculateur, une unité de contrôle électronique, un groupe motopropulseur et un véhicule automobile mettant en oeuvre un tel procédé de gestion de la purge d'un piège à oxydes d'azote. L'invention est adaptée aux véhicules automobiles munis de boîte de vitesses automatique ou mécanique, particulièrement à ceux équipés d'un moteur Diesel mais également à ceux équipés d'un moteur essence.
Elle convient notamment aux moteurs à combustion interne pourvus d'un circuit de recirculation de gaz d'échappement. Ainsi, le domaine technique auquel se rapporte l'invention est le contrôle d'un moteur à combustion interne, c'est-à-dire la technique de gestion 25 d'un moteur à combustion interne en phase de richesse supérieure ou égale à 1. État de la technique 30 Les moteurs à combustion interne, particulièrement ceux à cycle Diesel, engendrent des émissions polluantes, notamment des oxydes d'azote NOx, pendant leur fonctionnement. Des normes de réduction des émissions polluantes ont été instaurées et sont de plus en plus strictes. Ainsi des dispositifs de post traitement des gaz d'échappement sont disposés dans la ligne d'échappement des moteurs à combustion interne.
Ces dispositifs, de plus en plus complexes, permettent non seulement de réduire les émissions de particules et d'oxydes d'azote, mais également celles de monoxyde de carbone CO et d'hydrocarbures non brûlés HC. Concernant les oxydes d'azote, un dispositif de post traitement appelé piège à oxydes d'azote, « NOx trap » en terminologie anglosaxonne, consiste, comme son nom l'indique, à piéger les oxydes d'azote contenus dans les gaz d'échappement que génère le moteur à combustion interne et à les stocker. Compte tenu du stockage ou chargement des oxydes d'azote dans le piège à oxydes d'azote, il devient nécessaire de régénérer périodiquement ce piège à oxydes d'azote, c'est-à-dire de le décharger des oxydes d'azote. Cette régénération sous forme de traitement séquentiel consiste en une opération dite de purge au cours de laquelle les oxydes d'azote sont réduits.
Cette purge s'effectue en commandant temporairement une augmentation de la richesse du moteur afin que la richesse des gaz d'échappement en amont du piège à oxydes d'azote soit augmentée pour devenir supérieure à 1 et que la concentration en oxygène soit faible, c'est-à-dire que le moteur à combustion interne génère des réducteurs tels que des hydrocarbures et du monoxyde de carbone susceptibles de réduire les oxydes d'azote stockés sur un substrat de piège à oxydes d'azote.
Le passage en richesse supérieure ou égale à 1 s'obtient notamment par une réduction de la quantité de gaz d'admission admis dans le moteur, par exemple par le biais d'un volet d'admission de gaz frais situé en entrée du collecteur d'admission du moteur, notamment en augmentant le pourcentage de fermeture du volet d'admission.
Pour obtenir le niveau de richesse supérieur ou égal à 1, la stratégie consiste aussi à injecter une quantité de carburant additionnelle appelée « Post Injection », c'est-à-dire qu'en complément, une quantité de carburant en phase de post-injection est injectée, après le point mort haut.
Cependant l'opération de purge pose un problème d'empoisonnement au soufre du piège à oxydes d'azote qui dégrade l'efficacité de stockage du piège à oxydes d'azote. Ce problème d'empoisonnement est résolu en recourant à une alternance de périodes riches/pauvres qui assure un milieu réducteur et qui engendre des températures suffisantes. Ce type de désulfuration apporte un moyen efficace de purge du piège à oxydes d'azote. Toutefois, l'action de procéder à des purges du piège à oxydes d'azote 20 par une augmentation de la richesse moteur présente de nombreux inconvénients. D'une part, cela crée une forte dilution du carburant dans l'huile. D'autre part les phases de richesses supérieures à 1 engendrent de fortes 25 températures au niveau du turbocompresseur. Il est également difficile de maîtriser la quantité de carburant de post-injection nécessaire pour réaliser une richesse supérieure à 1 parfaitement adaptée. Enfin, la répétition de purges concourt à diminuer la durée de vie du piège à oxydes d'azote. 30 Objet de l'invention Un objet général de l'invention est de proposer une solution de gestion de la purge d'un piège à oxydes d'azote d'un moteur à combustion interne remédiant aux inconvénients précités. L'invention vise notamment à : - maîtriser le taux de gaz d'échappement recyclés et/ou la quantité de gaz d'admission admis dans un moteur à combustion interne pendant des phases de richesse supérieure à 1 destinées à purger un piège à oxydes d'azote, par l'utilisation d'un capteur de mesure de la pression cylindre associée à au moins un cylindre du moteur, - améliorer la stabilité de combustion du moteur, - maîtriser la thermique interne du piège à oxydes d'azote, - améliorer la robustesse des efficacités du fonctionnement de dépollution du piège entre ses purges, - maîtriser l'acoustique du groupe de propulsion, - mieux réguler la fenêtre thermique de toute la ligne d'échappement pour optimiser le traitement des oxydes d'azote.
Un premier aspect de l'invention concerne un procédé de gestion d'une purge d'un piège à oxydes d'azote émis par un moteur à combustion interne de véhicule automobile, qui comporte une étape de détermination d'une valeur de dégagement d'énergie d'une combustion réalisée par le moteur et une étape de modification d'au moins un paramètre associé aux gaz d'admission admis dans le moteur en fonction de la valeur de dégagement d'énergie déterminée. Le moteur à combustion interne de véhicule automobile peut être équipé d'un circuit de recirculation de gaz d'échappement issus du moteur et l'étape de modification peut comprendre : - une étape d'ajustement d'une quantité de gaz d'échappement recyclés contenus dans les gaz d'admission, notamment par une commande d'un élément d'ajustement du débit des gaz d'échappement recyclés par ledit circuit de recirculation, - et/ou une étape d'ajustement d'une quantité de gaz frais contenus dans les gaz d'admission, notamment par une commande d'un élément d'ajustement du débit des gaz frais. L'étape de détermination d'une valeur de dégagement d'énergie peut comprendre une évaluation de la pression cylindre à l'intérieur d'au moins une chambre de combustion associée à au moins un cylindre du moteur à combustion interne et un calcul de la valeur de dégagement d'énergie de combustion à partir de la pression cylindre évaluée. L'étape de calcul peut être mise en oeuvre grâce à la formule suivante : où n est l'intervalle entre les évaluations de pression cylindre, K est un coefficient thermodynamique déterminé par des essais préalables, p est la pression cylindre, K est une constante et V est le volume de la chambre de combustion. Entre l'étape de détermination et l'étape de modification, le procédé peut 20 comprendre une étape de comparaison de la valeur de dégagement d'énergie déterminée, avec un seuil bas prédéterminé et/ou avec un seuil haut prédéterminé. Un paramètre associé aux gaz d'admission modifié à l'étape de modification peut être le taux de recyclage des gaz d'échappement correspondant au rapport entre la quantité de gaz d'échappement recyclés contenus dans les gaz d'admission et la quantité de gaz d'admission. En cas de détermination d'une valeur de dégagement d'énergie inférieure au seuil bas prédéterminé, l'étape de modification peut consister à diminuer le taux de recyclage des gaz d'échappement, notamment en diminuant la quantité de gaz d'échappement recyclés et/ou en augmentant la quantité de gaz frais. En cas de détermination d'une valeur de dégagement d'énergie supérieure au seuil haut prédéterminé, l'étape de modification peut consister à augmenter le taux de recyclage des gaz d'échappement, notamment en augmentant la quantité de gaz d'échappement recyclés et/ou en diminuant la quantité de gaz frais. Un deuxième aspect de l'invention concerne une unité de contrôle électronique d'un moteur à combustion interne équipé d'un piège à oxydes d'azote comprenant des éléments logiciels et/ou matériels de mise en oeuvre du procédé de gestion. Un troisième aspect de l'invention concerne un groupe motopropulseur ou moteur à combustion interne notamment pour véhicule, comprenant un piège à oxydes d'azote. Le groupe ou le moteur comprend une unité de contrôle électronique et un élément d'évaluation de la pression cylindre à l'intérieur d'au moins une chambre de combustion associée à au moins un cylindre du moteur à combustion interne, relié à l'unité de commande.25 Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente un principe de régulation de la richesse d'un moteur à combustion interne au cours d'une purge d'un piège à oxydes d'azote, - la figure 2 représente un groupe motopropulseur permettant la mise en oeuvre du procédé de gestion selon l'invention, - la figure 3 représente des courbes Cl, C2 illustrant respectivement, en fonction du taux EGR de recirculation de gaz d'échappement, l'évolution du dégagement d'énergie cumulé de combustion et l'évolution de la température interne au piège à oxydes d'azote, - la figure 4 représente des courbes C3, C4 illustrant, en fonction de l'angle du vilebrequin, l'évolution de la pression cylindre respectivement en phase de richesse inférieure à 1 et en phase de richesse supérieure ou égale à 1, - la figure 5 représente l'évolution, en fonction du taux EGR de recirculation de gaz d'échappement, de la température interne au piège à oxydes d'azote, de la température avant la turbine du turbo, et du bruit de combustion, - et la figure 6 est l'organigramme des étapes El à E6 d'un exemple de procédé de gestion selon l'invention. Description de modes préférentiels de l'invention Le procédé de gestion selon l'invention et décrit ci-après concerne la gestion d'une purge d'un piège à oxydes d'azote placé sur la ligne d'échappement dans laquelle circulent les gaz d'échappement émis par un moteur à combustion interne. De manière connue, le procédé de gestion comprend à cet effet une étape El d'alimentation du moteur selon un mode riche, réalisée de sorte à placer le moteur à combustion interne dans des conditions de richesse supérieure ou égale à 1 concernant le mélange entre les gaz d'admission et le carburant injecté. Les étapes décrites plus loin, en particulier les étapes E2 à E6 en référence à la figure 6, sont toutes réalisées durant cette étape El d'alimentation à richesse supérieure ou égale à 1.
Comme indiqué précédemment, le procédé de gestion selon l'invention concerne une purge d'un piège à oxydes d'azote émis par un moteur à combustion interne de véhicule automobile. Selon une caractéristique importante, le procédé de gestion comporte : - une étape E2 de détermination d'une valeur Qi de dégagement d'énergie d'une combustion réalisée par le moteur, - et une étape (non représentée en tant que telle sur la figure 6) de modification d'au moins un paramètre associé aux gaz d'admission admis dans le moteur en fonction de la valeur de dégagement d'énergie déterminée à l'étape E2. La figure 1 représente une possibilité connue de mise en oeuvre de l'étape El. Plus précisément, la figure 1 comporte trois graphiques et un schéma bloc.
Le graphique la illustre une évolution temporelle de la richesse d'alimentation d'un moteur à combustion interne. Il représente une consigne et une mesure de richesse R d'un moteur à combustion interne suivant l'axe des ordonnées en fonction du temps suivant l'axe des abscisses. La consigne de richesse demande de passer d'une richesse inférieure à 1 à une richesse supérieure à 1 par un créneau d'une durée composée d'une phase 1 suivie d'une phase 2. La mesure de richesse atteint la consigne au terme de la phase 1 et est maintenue durant la phase 2.
Le graphique lb illustre une réduction d'un débit d'air envoyé à l'admission pour passer à une richesse supérieure à 1. Il représente une consigne et une mesure d'un pourcentage de fermeture d'un volet d'admission suivant l'axe des ordonnées en fonction du temps suivant l'axe des abscisses. La consigne de pourcentage de fermeture d'un volet d'admission demande de passer d'un pourcentage X de fermeture d'un volet d'admission à un pourcentage Y, supérieur à X, de fermeture du volet d'admission par un créneau d'une durée comportant la phase 1 suivie de la phase 2. La mesure du pourcentage de fermeture du volet d'admission atteint la consigne au terme de la phase 1 et est maintenue durant la phase 2. Le graphique 1 c illustre une régulation sur consigne de richesse par « Post Injection », i.e. en injectant une quantité de carburant après le point mort haut du cylindre. Il représente une consigne d'une quantité de post-injection suivant l'axe des ordonnées en fonction du temps suivant l'axe des abscisses. La consigne de quantité de post-injection demande à augmenter la quantité de post-injection par un créneau pendant la durée de la phase 2.
La figure 2 représente schématiquement un groupe motopropulseur avec un moteur à combustion interne 1 et un piège 2 à oxydes d'azote placé sur la ligne d'échappement. Il comporte deux circuits de recirculation de gaz d'échappement (EGR) issus du moteur 1, un circuit EGR Haute Pression (EGR HP) repéré 10b reliant le collecteur d'échappement 9 au collecteur d'admission 8 et un circuit EGR Basse Pression (EGR BP) repéré 10a reliant la sortie du piège à Nox 2 à l'entrée du 2 995 3 5 1 10 turbocompresseur 19. Les gaz d'admission circulant dans le collecteur 8 se composent donc de gaz d'échappement recyclés par ledit circuit de recirculation 10b ou par ledit circuit de recirculation 10a et de gaz frais qu'un volet 3 d'admission laisse circuler en direction du collecteur 8. Le 5 circuit EGR Basse Pression 10a est muni d'une vanne 12 à l'échappement et d'une vanne EGR BP repérée 11 située en amont de l'entrée du turbocompresseur 19. Le volet 3 d'admission permet de modifier la quantité de gaz frais envoyée dans le collecteur d'admission 8. Le circuit EGR Haute Pression 10b de recirculation de gaz 10 d'échappement permet de prélever une partie des gaz d'échappement depuis la sortie du collecteur d'échappement 9 par le biais de la vanne EGR HP repérée 18 à l'échappement et de les recycler en les envoyant par le biais de la vanne 11 dans le collecteur d'admission 8. Les vannes 11 et 18 assurent donc un taux de recyclage EGR (pour «Exhaust Gas 15 Recirculation» en terminologie anglo-saxonne) des gaz d'échappement qui est variable, ce taux se définissant comme le rapport instantané entre la quantité de gaz d'échappement recyclés par le circuit 10b (ou par le circuit 10a) contenus dans les gaz d'admission et la quantité de gaz à l'échappement. Les vannes 11 et 18 permettent de modifier la quantité 20 de gaz d'échappement recyclés envoyée dans le collecteur d'admission 8. Les gaz d'échappement non prélevés par la vanne 18 à l'échappement arrivent dans le piège 2 à oxydes d'azote. Au moins un élément 4 d'évaluation de la pression cylindre à l'intérieur d'au moins une chambre de combustion associée à au moins un cylindre du moteur 1 à 25 combustion interne est prévu à un emplacement adapté du bloc moteur 5. Le groupe motopropulseur comprend une unité 6 de contrôle électronique (ou calculateur) représentée sur la figure 2, assurant le 30 contrôle électronique du moteur 1 à combustion interne et plus généralement du groupe motopropulseur équipé du piège 2 à oxydes d'azote. L'unité 6 est composée d'éléments matériels (hardware) et/ou logiciels (software) de mise en oeuvre du procédé de gestion et se présente généralement sous la forme d'un ordinateur de bord. L'ensemble des lois de commande (stratégies logicielles) et des paramètres de caractérisation (calibrations) du moteur à combustion interne 1 sont contenues dans cette unité 6 qui reçoit des données de différents capteurs, tel que l'élément 4 de détermination de pression cylindre, une sonde 14 apte à mesurer la quantité d'oxygène dans les gaz d'échappement et/ou encore un ou plusieurs capteurs de température pour mesurer des températures à différents endroits de la ligne d'échappement. Pour revenir au procédé de gestion objet de l'invention, un paramètre essentiel associé aux gaz d'admission et modifié à l'étape de modification est le taux de recyclage de gaz d'échappement par le circuit 10a ou 10b. Toutefois, un paramètre associé aux gaz d'admission et modifié à l'étape de modification peut aussi être la quantité (débit) de gaz d'admission admis dans le moteur 1.
Ainsi l'invention vise à moduler et à optimiser des consignes de quantité de recirculation de gaz d'échappement et/ou de quantité de gaz d'admission admis dans le moteur 1, pour obtenir une richesse supérieure ou égale à 1 nécessaire à la purge du piège 2 à oxydes d'azote et à la désulfuration de ce dernier, par le biais de mesures de l'élément 4 de détermination de pression cylindre. En particulier, une augmentation de Y% du taux de recyclage EGR est prévue si la valeur Qi est supérieure à un seuil haut prédéterminé Qmax tandis qu'à l'inverse, une réduction de X% du taux de recyclage EGR est prévue si la valeur Qi est inférieure à un seuil bas prédéterminé Qmin. Enfin, aucune modification n'est apportée par rapport à la consigne nominale de taux EGR (elle-même fonction du point de fonctionnement moteur) enregistrée dans l'unité 6 si la valeur Qi est comprise entre Qmin et Qmax. L'étape de modification comprend à cet effet : - une étape d'ajustement par l'unité 6 de la quantité de gaz d'échappement recyclés par le circuit 10a ou par le circuit 10b et contenus dans les gaz d'admission qui circulent dans le collecteur 8, notamment par une commande d'un élément d'ajustement du débit des gaz d'échappement recyclés par le circuit de recirculation 10a ou 10b, - et/ou une étape d'ajustement par l'unité 6 de la quantité de gaz frais contenus dans les gaz d'admission qui circulent dans le collecteur 8, notamment par une commande d'un élément d'ajustement du débit des gaz frais.
Dans le paragraphe précédent, l'élément d'ajustement du débit des gaz frais contenus dans les gaz d'admission est constitué par le volet 3 d'admission tandis que l'élément d'ajustement du débit des gaz d'échappement recyclés contenus dans les gaz d'admission est constitué par au moins l'une des vannes 11 et 12.
L'étape E2 de détermination de la valeur Qi de dégagement d'énergie comprend une étape d'évaluation, par le biais de l'élément 4, de la pression cylindre à l'intérieur d'au moins une chambre de combustion associée à au moins un cylindre du moteur 1 à combustion interne et une étape de calcul par l'unité 6 de la valeur Qi à partir de la pression cylindre évaluée par l'élément 4. Les éléments logiciels et/ou matériels de l'unité 6 comprennent ainsi : - un élément (non représenté) de détermination de la valeur Qi de dégagement d'énergie d'une combustion réalisée par le moteur 1, notamment à partir de l'information reçue par l'unité de commande 6 depuis l'élément 4, - et un élément 7 de calcul de modification d'au moins un paramètre associé aux gaz d'admission admis dans le moteur 1 et à modifier. L'étape de calcul est mise en oeuvre par l'élément 7 par tout moyen connu et fiable, avantageusement grâce à la formule suivante : où n est l'intervalle angulaire entre les évaluations de pression cylindre, K est un coefficient thermodynamique déterminé par des essais préalables, p est la pression cylindre, K est une constante et V est le volume de la chambre de combustion. K est un coefficient polytropique qui varie entre 1 pour une transformation 15 à température constante et gamma pour une transformation adiabatique. Sur un cycle moteur en régime établi, la température est constante. Une valeur unitaire du coefficient polytropique annule alors le dénominateur. Entre l'étape E2 de détermination et l'étape de modification, le procédé 20 comprend une étape de comparaison de la valeur Qi de dégagement d'énergie déterminée, avec un seuil bas prédéterminé Qmin et/ou avec un seuil haut prédéterminé Qmax. Pour la mise en oeuvre de cette étape de comparaison, la figure 6 représente le fait que l'unité de contrôle 6 réalise une étape E3 dans laquelle elle vérifie si la valeur Qi est comprise 25 ou non dans une plage comprise entre le seuil bas prédéterminé Qmin et le seuil haut prédéterminé Qmax. Dans l'affirmative (branche « oui »), le procédé de gestion revient à l'étape El et aucune modification n'est apportée au taux EGR de recirculation de gaz d'échappement et/ou au débit de gaz d'admission sur la base des mesures de pression cylindre, 30 correspondant alors au taux ou au débit nominaux enregistrés dans l'unité en fonction uniquement du point de fonctionnement du moteur). Par contre dans la négative (branche « non »), c'est-à-dire dans le cas où la valeur Qi est en dehors de la plage Qmax-Qmin, l'unité de contrôle 6 passe à une étape E4 dans laquelle il est observé si la valeur Qi est inférieure ou non au seuil bas prédéterminé Qmin. Dans l'affirmative (branche « oui »), c'est-à-dire en cas de détermination d'une valeur Qi de dégagement d'énergie inférieure au seuil bas prédéterminé Qmax, l'unité de contrôle 6 passe à une étape E5 qui consiste à diminuer ou réduire le taux de recyclage des gaz d'échappement d'une valeur X%, notamment en diminuant la quantité de gaz d'échappement recyclés et/ou en augmentant la quantité de gaz frais. Par contre dans la négative, (branche « non »), c'est-à-dire en cas de détermination d'une valeur Qi de dégagement d'énergie supérieure au seuil haut prédéterminé Qmax, l'unité de contrôle 6 passe à une étape E5 qui consiste à augmenter le taux de recyclage des gaz d'échappement d'une valeur Y%, notamment en augmentant la quantité de gaz d'échappement recyclés et/ou en diminuant la quantité de gaz frais. Les étapes E5 et E6 correspondent à la mise en oeuvre de l'étape de modification.
Les valeurs X% et Y% ci-dessus, ainsi que les seuils bas et haut prédéterminés Qmin, Qmax dépendent du point de fonctionnement du moteur déterminé par l'unité de contrôle 6. Ces quatre paramètres sont donc variables et cartographiés dans une mémoire de l'unité 6 en fonction en particulier du régime moteur et de la charge appliquée au moteur. La figure 3 représente des courbes Cl, C2 illustrant respectivement, en fonction du taux EGR de recirculation de gaz d'échappement, l'évolution du dégagement d'énergie cumulé de combustion et l'évolution de la température interne au piège à oxydes d'azote. Selon la courbe Cl, en richesse supérieure ou égale à 1, la quantité cumulée du dégagement d'énergie issue de la combustion du moteur évolue de manière inverse par rapport au taux de recyclage EGR. Par contre, la température interne au piège 2 augmente en même temps que le taux de recyclage de gaz d'échappement, selon la courbe C2. D'après la courbe Cl, les seuils bas et haut prédéterminés Qmin, Qmax délimitent entre eux une plage de modification admissible du taux de recyclage EGR entre un taux minimal repéré « Taux EGRMini » et un taux maximal repéré « Taux EGRMaxi ». Une fois les comparaisons effectuées aux étapes E3 et E4, l'élément 7 de l'unité de contrôle 6 calcule la modification, s'il y a lieu, du paramètre associé aux gaz d'admission suivant les valeurs de consignes X%, Y% enregistrées dans l'unité 6. Les données fournies par ledit au moins élément 4 de détermination de la pression cylindre permettent d'asservir le taux de recirculation de gaz d'échappement et/ou le débit de gaz d'admission. A partir des données et/ou de modèles mémorisés, l'unité 6 pilote des injecteurs d'un système d'injection 13 et les positions du volet 3 d'admission et/ou des vannes 12 à l'échappement et 11 à l'admission par le biais d'éléments 61, 62 et met ainsi en oeuvre un procédé de gestion de la purge du piège 2 à oxydes d'azote du moteur à combustion interne 1 et notamment la gestion de la modification du taux de recirculation de gaz d'échappement et/ou du débit de gaz d'admission suivant les valeurs de pression cylindre déterminées par l'(les) élément(s) 4 au cours d'une opération de purge.
La figure 4 représente des courbes C3, C4 illustrant, en fonction de l'angle du vilebrequin du moteur, l'évolution de la pression cylindre respectivement en phase de richesse inférieure à 1 et en phase de richesse supérieure ou égale à 1. Le passage en richesse 1 (mode riche) sur la combustion durant l'étape El se caractérise du point de vue de la pression cylindre sous la forme du passage de la courbe C3 à la courbe C4.
La figure 5 représente l'évolution, en fonction du taux EGR de recirculation de gaz d'échappement, de la température interne au piège à oxydes d'azote (les deux courbes à mi-hauteur), de la température avant la turbine du turbo (les deux courbes supérieures), et du bruit de combustion (les deux courbes inférieures). Lorsque le taux EGR dans le cylindre augmente entre X% et Y%, définissant la limite à la stabilité et correspondant aux données « Taux EGRMini » et « Taux EGRMaxi » définies ci-avant, la température à l'échappement diminue, la combustion devient plus difficile dans le moteur et la température dans le piège 2 augmente. Les courbes en traits pleins concernent la recirculation haute pression des gaz d'échappement par le circuit 10b tandis que les courbes en traits discontinus concernent la circulation basse pression des gaz d'échappement par le circuit 10a. Cette figure 5 montre ainsi la sensibilité de ces trois paramètres moteurs aux variations croissantes du taux de recyclage des gaz d'échappement. Ainsi, la maîtrise de la température interne du piège en cours de traitement des oxydes d'azote et l'efficacité de la purge du piège sont très sensibles au taux de recyclage de gaz d'échappement durant une phase de richesse supérieure ou égale à 1 nécessaire à une telle purge. A titre d'exemple illustratif, il est considéré des conditions initiales d'alimentation du moteur 1 sous une richesse supérieure ou égale à 1 dans lesquelles le véhicule automobile équipé du groupe motopropulseur circule à 70km/h avec un couple ou une charge de 50nm. A ce point de fonctionnement du moteur 1, le taux de recyclage nominal de gaz d'échappement enregistré dans l'unité 6 est de 15% et la valeur de dégagement d'énergie théorique est 1100kJ/m3 ; dans de telles conditions, Qmax est égal à 1300kJ/m3 et l'augmentation Y% à l'étape E6 est de 3% afin de commander par l'unité 6 un passage du taux de recyclage de 15% à 18% tandis que Qmin est égal à 800kJ/m3 et la diminution X% à l'étape E5 est de 4% afin de commander par l'unité 6 un passage du taux de recyclage de 15% à 11%. Si la quantité Qi issue de l'étape E2 grâce à la pression cylindre est au contraire comprise entre 800 et 1300kJ/m3 à l'étape E3, alors le taux de recyclage commandé par l'unité 6 reste à sa valeur nominale enregistrée de 15%. Après la définition à chaque instant du taux EGR à appliquer, l'unité 6 met en oeuvre toutes les étapes nécessaires pour réaliser la modification recherchée.
Une application avantageuse de l'invention concerne un moteur à combustion interne 1 équipé d'un circuit 10a, 10b de recirculation de gaz d'échappement. L'invention comporte de nombreux avantages, tels que : - maîtriser le taux de gaz d'échappement recyclés et/ou la quantité de gaz d'admission admis dans un moteur à combustion interne 1 pendant des phases de richesse supérieure à 1 destinées à purger un piège 2 à oxydes d'azote, par l'utilisation d'un élément de détermination de la pression cylindre associée à au moins un cylindre du moteur, - améliorer la stabilité de combustion du moteur 1, - maîtriser la thermique interne du piège 2 à oxydes d'azote, - améliorer la robustesse des efficacités du fonctionnement de dépollution du piège 2 entre ses purges, - maîtriser l'acoustique du groupe de propulsion, - mieux réguler la fenêtre thermique de toute la ligne d'échappement pour optimiser le traitement des oxydes d'azote. Le procédé de gestion selon l'invention peut être mis en oeuvre dans un diagnostic d'une pièce défaillante telle que les injecteurs du système d'injection 13 et/ou le procédé peut être intégré dans un dispositif de diagnostic embarqué.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de gestion d'une purge d'un piège (2) à oxydes d'azote émis par un moteur (1) à combustion interne de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte une étape (E2) de détermination d'une valeur (Qi) de dégagement d'énergie d'une combustion réalisée par le moteur et une étape de modification (E5, E6) d'au moins un paramètre associé aux gaz d'admission admis dans le moteur en fonction de la valeur de dégagement d'énergie déterminée.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur à combustion interne de véhicule automobile est équipé d'un circuit (10a, 10b) de recirculation de gaz d'échappement issus du moteur et en ce que l'étape de modification comprend : - une étape d'ajustement d'une quantité de gaz d'échappement recyclés contenus dans les gaz d'admission, notamment par une commande d'un élément (11, 12) d'ajustement du débit des gaz d'échappement recyclés par ledit circuit de recirculation, - et/ou une étape d'ajustement d'une quantité de gaz frais contenus dans les gaz d'admission, notamment par une commande d'un élément (3) d'ajustement du débit des gaz frais.
  3. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'étape de détermination d'une valeur de dégagement d'énergie comprend une évaluation de la pression cylindre à l'intérieur d'au moins une chambre de combustion associée à au moins un cylindre du moteur à combustion interne et un calcul de la valeur de dégagement d'énergie de combustion à partir de la pression cylindre évaluée.
  4. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'étape de calcul est mise en oeuvre grâce à la formule suivante : où n est l'intervalle entre les évaluations de pression cylindre, K est un coefficient thermodynamique déterminé par des essais préalables, p est la pression cylindre, K est une constante et V est le volume de la chambre de combustion.
  5. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'entre l'étape de détermination et l'étape de modification, le procédé comprend une étape (E3, E4) de comparaison de la valeur de dégagement d'énergie déterminée, avec un seuil bas prédéterminé (Qmin) et/ou avec un seuil haut prédéterminé (Qmax).
  6. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un paramètre associé aux gaz d'admission modifié à l'étape de modification est le taux de recyclage des gaz d'échappement correspondant au rapport entre la quantité de gaz d'échappement recyclés contenus dans les gaz d'admission et la quantité de gaz d'admission.
  7. 7. Procédé selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'en cas de détermination d'une valeur (Qi) de dégagement d'énergie inférieure au seuil bas prédéterminé (Qmax), l'étape de modification consiste à diminuer (E5) le taux de recyclage des gaz d'échappement, notamment en diminuant la quantité de gaz d'échappement recyclés et/ou en augmentant la quantité de gaz frais.
  8. 8. Procédé selon les revendications 5 et 6 ou selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'en cas de détermination d'une valeur (Qi) de dégagement d'énergie supérieure au seuil haut prédéterminé (Qmax), l'étape de modification consiste à augmenter le taux de recyclage des gaz d'échappement, notamment en augmentant la quantité de gaz d'échappement recyclés et/ou en diminuant la quantité de gaz frais.
  9. 9. Unité de contrôle électronique (6) d'un moteur (1) à combustion interne équipé d'un piège (2) à oxydes d'azote comprenant des éléments logiciels et/ou matériels de mise en oeuvre du procédé de gestion selon l'une des revendications 1 à 8.
  10. 10. Groupe motopropulseur ou moteur (1) à combustion interne notamment pour véhicule, comprenant un piège (2) à oxydes d'azote, caractérisé en ce que le groupe ou le moteur comprend une unité (6) de contrôle électronique selon la revendication 9 et un élément (4) d'évaluation de la pression cylindre à l'intérieur d'au moins une chambre de combustion associée à au moins un cylindre du moteur à combustion interne, relié à l'unité de commande.20
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