FR3046814A1

FR3046814A1 - Procede et installation de post-traitement des gaz d'echappement pour determiner la charge d'un composant de filtre de particules

Info

Publication number: FR3046814A1
Application number: FR1750406A
Authority: FR
Inventors: Athanasios Dallios; David Lejsek
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-01-20
Filing date: 2017-01-19
Publication date: 2017-07-21
Anticipated expiration: 2037-01-19
Also published as: FR3046814B1; CN106988844A; CN106988844B; DE102016200720A1

Abstract

Procédé pour déterminer la charge d'un composant de filtre de particules d'une installation de post-traitement des gaz d'échappement (40) associée à un véhicule automobile équipé d'un moteur à combustion interne (10). Le procédé utilise la vitesse de rotation du moteur à combustion interne (10), et on détermine l'état de charge en se fondant sur un paramètre déduit de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne (10).

Description

Domaine de l’invention

La présente invention se rapporte à un procédé pour déterminer la charge d’un composant de filtre de particules d’une installation de post-traitement des gaz d’échappement associée à un véhicule automobile équipé d’un moteur à combustion interne, dont le procédé utilise la vitesse de rotation du moteur à combustion interne. L’invention se rapporte également à une installation de post-traitement des gaz d’échappement d’un moteur à combustion interne dans un véhicule, notamment pour la mise en œuvre du procédé et comportant un composant de filtre de particules et une installation de commande pour déterminer la charge du composant de filtre de particules en tenant compte de la vitesse de rotation détectée du moteur à combustion interne.

Etat de la technique

Le post-traitement des gaz d’échappement de moteur diesel équipant des véhicules utilise depuis un certain temps des filtres à particules pour respecter les limites concernant les émissions de particules. Comme la réglementation devient de plus en plus stricte, il sera, à l’avenir, nécessaire d’équiper d’un filtre à particules également le système de post-traitement des gaz d’échappement de moteur à essence. En effet, notamment dans le cas de moteurs à essence à injection directe, c’est-à-dire à formation interne du mélange, les moyens de construction et également les applications trouvent leurs limites. Du point de vue du système, l’utilisation d’un filtre à particules (comme composant distinct ou aussi comme composant intégré dans un catalyseur à trois voies, c’est-à-dire un catalyseur dit « à quatre voies ») dans le traitement des gaz d’échappement pour le respect des futures limites d’émission de particules correspond souvent à une option intéressante.

Pendant le fonctionnement, les particules de noir de fumée (particules de suie) encombrent le filtre et lorsqu’on atteint un certain degré d’encombrement, il faut dégager le filtre en brûlant. Cela se fait, par exemple, en intervenant sur le procédé de combustion du moteur ; à titre d’exemple, on introduit, un supplément de carburant, (ce qui est connu dans le cas des moteurs diesel) ou en décalant l’allumage dans le sens du retard pour relever la température des gaz d’échappement et brûler ainsi les particules.

Pour détecter la charge limite, on utilise en général la pression dans la conduite des gaz d’échappement, par exemple, la différence de pression de part et d’autre du filtre à particules ; on utilise également en partie, d’autres paramètres. C’est ainsi, que par exemple, selon le document DE 43 03 11 B4 on connaît un procédé de régénération des systèmes de filtres à particules de gaz d’échappement de moteur diesel. Selon ce procédé on détermine la charge du filtre à particules au moins en fonction de la vitesse de rotation saisie du moteur diesel et d’une pression saisie dans le système de filtre à particules et dont on fait la moyenne en fonction du temps. Le degré de charge peut se calculer directement à partir des grandeurs de mesure saisies (vitesse de rotation, pression, couple, point de fonctionnement du moteur diesel ainsi que d’autres paramètres) mais pour cela, on utilise toujours la pression comme grandeur principale.

On a toutefois constaté qu’il était difficile de déterminer avec précision l’état de charge d’un filtre à particules d’un moteur à essence.

But de l’invention

La présente invention a pour but de développer un procédé et une installation de post-traitement des gaz d’échappement du type défini ci-dessus, permettant de déterminer la charge d’un composant de filtre à particules même dans le cas d’un moteur à essence, de façon fiable, et avec une grande précision.

Exposé et avantages de l’invention A cet effet, l’invention a pour objet un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu’on détermine l’état de charge en se fondant sur un paramètre déduit de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne. L’invention a également pour objet une installation de post-traitement des gaz d’échappement caractérisée en ce qu’après la régénération des composants du filtre à particules, on détermine le paramètre de fonctionnement pour la vitesse de rotation définie à l’état non chargé des composants du filtre à particules et on compare avec le paramètre de fonctionnement à l’état non chargé, enregistré dans le champ de caractéristiques à la vitesse de rotation correspondante.

Le procédé prévoit de déterminer l’état de charge en se fondant sur un paramètre déduit de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne. L’installation de post-traitement des gaz d’échappement prévoit de former l’installation de commande pour déterminer l’état de charge en se fondant sur un paramètre déduit de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne.

Les caractéristiques du procédé de l’installation de posttraitement des gaz d’échappement reposent sur le fait selon l’inventeur que dans les moteurs à essence, on ne peut déterminer avec une précision suffisante, les pressions mesurées dans la conduite des gaz d’échappement pour détecter, de manière fiable, la charge limite pour dégager, par combustion, car contrairement à un moteur diesel, dans lequel la différence de pression au niveau du filtre à particules est beaucoup plus faible. Cela provient en particulier du fait que dans le cas des moteurs à essence qui fonctionnent pour un coefficient λ = 1, le flux massique de gaz d’échappement est significativement plus petit que dans le cas du moteur diesel si bien que la perte de charge est beaucoup plus faible et il en est ainsi de la différence de pression sur le filtre à particules. Dans le cas des moteurs à essence, les émissions de particules sont significativement plus réduites et les températures des gaz d’échappement plus élevées (à cause du fonctionnement voisin de λ = 1, par comparaison à un moteur diesel fonctionnant usuellement en mode maigre) ce qui favorise la post-oxydation des particules déjà pendant le fonctionnement normal. C’est ainsi que, par exemple, la différence de pression d’un catalyseur à quatre voies, chargé, par rapport à l’état non chargé, jusqu’à la charge maximale d’aspiration (par exemple pour chaque élément pme~10 bar, sera inférieur à 10 mbar, et pour des charges plus faibles, cette différence sera encore plus faible. En particulier, pour le mode de charge partielle, fréquent, par exemple, au démarrage, l’état de charge ne peut se détecter suffisamment à temps par la différence de pression.

Pour déduire le paramètre, on peut, par exemple, le calculer à partir de la vitesse de rotation et/ou l’exploiter en s’appuyant sur un modèle en utilisant également d’autres paramètres. Comme vitesse de rotation, on utilise par exemple une valeur de mesure fournie par le capteur de vitesse de rotation (capteur de régime). Comme composant de filtre de particules, il y a par exemple un catalyseur à quatre voies ou un catalyseur à trois voies s’utilisant tout particulièrement comme filtre à particules.

Selon une variante de développement particulièrement préférentielle, l’état de charge se détermine sans tenir compte de la pression, notamment de la différence de pression ou du gradient de pression dans l’installation de post-traitement des gaz d’échappement. De cette manière on renonce à utiliser une pression mesurée et/ou calculée ou modélisée, par exemple une différence de pression ou une contre-pression de gaz d’échappement, ce qui permet d’atteindre une précision élevée dans le procédé qui convient tout particulièrement pour une installation de post-traitement des gaz d’échappement d’un moteur à essence. On peut également envisager son application à un moteur diesel.

Le procédé s’applique avantageusement à des moteurs à essence si le paramètre est déterminé avec une précision supérieure à 2%, de préférence supérieure à 1,5%, par exemple de l’ordre de 1% (il s’agit de l’écart entre le paramètre et une valeur optimale déterminée dans des conditions standard et qui est inférieure à ces indications en pourcentage). Selon l’invention on a trouvé qu’une telle précision pouvait s’obtenir en utilisant un procédé selon lequel le paramètre se détermine par une exploitation du signal de vitesse de rotation fondé sur un modèle. En particulier, des étapes déterminées d’un procédé décrit dans le document DE 10 2012 203 669 Al se sont avérées comme particulièrement intéressantes. Si à partir des variantes indiquées dans le document DE 10 2012 203 669 Al, par exemple on utilise une caractéristique de travail mécanique fondée sur l’exploitation du signal de vitesse de rotation pour déterminer le paramètre, à la place de la pression de la chambre de combustion, on pourra renoncer aux valeurs fournies par le détecteur de pression dans la chambre de combustion et obtenir une plus grande précision.

Le procédé arrive ainsi à une précision élevée en déterminant par exemple comme paramètre, le couple appliqué au vilebrequin, tel que le couple maximum atteint par le moteur à combustion interne et/ou une grandeur liée au couple. Des paramètres appropriés peuvent se déterminer comme décrit dans le document DE 10 2012 203 669 Al. Comme paramètre approprié, il y a par exemple l’amplitude maximale du couple pour une certaine plage angulaire de la position du vilebrequin (par exemple -180°KW et 0°KW, ou une plage inférieure à celle-ci) dans un cycle, et qui représente le couple maximum ou un couple moyen (intégré) dans la plage angulaire. En outre, on peut utiliser les vitesses angulaires obtenues avantageusement à partir du temps de parcours des dents, et qui se déterminent par exemple dans un certain angle et/ou au début et à la fin d’une certaine plage angulaire (par exemple -180°KW et 0°KW du cycle et que l’on compare pour former par exemple une différence. On pourrait également envisager d’utiliser l’accélération angulaire déterminée par exemple sur un certain angle et/ou au début et à la fin d’une certaine plage angulaire pour avoir un paramètre, vis-à-vis des grandeurs décrites dans le document DE 10 2012 203 669 Al, telles que par exemple la contrepression des gaz d’échappement, les paramètres évoqués ont, l’avantage de pouvoir se déterminer avec la précision élevée, requise. Pour déterminer les autres grandeurs, on fait en général intervenir d’autres éléments / facteurs / modèles, qui introduisent une plus grande insécurité dans cette détermination. Les paramètres, en revanche, ne sont habituellement pas influencés par d’autres facteurs (côté de la charge des composants du filtre de particules) de sorte que la précision requise ne sera pas altérée. Les effets de vieillissement des composants de filtres de particules et/ou du moteur à combustion interne ou de moyens analogues qui pourraient influencer, sont très largement éliminés par le procédé de l’invention. Cela permet également une plus grande précision que, par exemple, dans le cas de la mesure du couple et/ou par le modèle de couple connu selon l’état de la technique et qui, en général, correspond à une précision de l’ordre de 5%.

Il faut également remarquer que le procédé décrit dans le document DE 10 2012 203 669 Al est destiné à des moteurs à un ou deux cylindres. Mais on a constaté que, par exemple, dans le cas de moteurs à quatre ou six cylindres, on pouvait atteindre la précision requise, au moins pour les paramètres indiqués. Il est avantageux dans ce cas que la plage angulaire du vilebrequin utilisée pour déterminer le paramètre, varie dans le cycle de manière à arriver à une superposition minimale des plages angulaires des cylindres et ainsi l’influence réciproque est aussi réduite que possible.

De façon préférentielle, on détermine le paramètre pour au moins une vitesse de rotation définie à l’état non chargé et au moins à l’état chargé des composants de filtre de particules, notamment sur un banc d’essai. Cela permet d’établir la relation définie entre le paramètre et l’état de charge. On arrive à une très grande fiabilité du procédé si le paramètre est obtenu pour au moins deux vitesses de rotation différentes. On pourrait également envisager de le déterminer pour seulement une vitesse de rotation appropriée, fixée. De façon avantageuse, les vitesses de rotation se fixent comme point de calibrage. Les vitesses de rotation appropriées dépendent entre autre du moteur et du système de gaz d’échappement. En particulier, les vitesses de rotation élevées sont avantageuses car on aura ainsi une plus grande différence des paramètres (par exemple du couple) entre l’état chargé et l’état non chargé, ce qui augmente à sont tour la précision du procédé de l’invention. C’est ainsi qu’à titre d’exemple, conviennent les vitesses de rotation qui sont égales ou supérieures à celle à partir de laquelle le couple maximum fourni par le moteur, chute, notamment également la vitesse de rotation nominale.

Si la détermination se fait à plein régime, on obtient avantageusement une différence suffisamment grande des paramètres qui augmente la précision du procédé. On peut également déterminer une charge partielle des différences, suffisamment grande des paramètres. De façon préférentielle, le point de charge est également défini en ce que le paramètre dépend de la charge. L’état de charge défini, englobe avantageusement au moins la charge limite, en particules dans les composants de filtres à particules permettant d’envisager l’extrapolation d’une courbe caractéristique à la charge limite. Si de plus on détermine également d’autres états de charge, par exemple inférieurs à la charge limite, lors du fonctionnement ultérieur on pourra trouver plus simplement le développement chronologique de la charge du filtre à particules.

De façon préférentielle, le paramètre à l’état non chargé et/ou à l’état chargé est enregistré dans le champ de caractéristiques en fonction de la vitesse de rotation. Au lieu de cela ou en plus, on peut également enregistrer une grandeur de comparaison déduite des paramètres à l’état chargé et à l’état non chargé, en fonction de la vitesse de rotation dans le champ de caractéristiques. Le paramètre à l’état non chargé peut servir de grandeur de référence. Une grandeur de comparaison déduite des paramètres à l’état chargé et à l’état non chargé peut être une différence et/ou un coefficient ou un moyen analogue. Les grandeurs enregistrées dans le champ de caractéristiques peuvent être associées à la charge définie de sorte qu’ensuite on pourra obtenir l’état de charge des composants du filtre à particules (sous la forme absolue et/ou relative).

Selon une variante préférentielle du procédé, en mode de circulation pour la ou les vitesses de rotation définies et de préférence pour un point de charge défini, notamment pour la charge maximale (régime maximum) on détermine les paramètres et on les compare, ou encore des grandeurs de comparaison déterminées, avec le paramètre enregistré dans le champ de caractéristiques pour la vitesse de rotation correspondante et/ou des grandeurs de comparaison.

Lorsqu’on atteint le paramètre ou la grandeur de comparaison caractéristique de la charge limite du composant de filtre à particules, on lance de préférence la régénération du composant du filtre de particules.

Suivant une autre caractéristique avantageuse, après la régénération du composant de filtre à particules, on détermine le paramètre de fonctionnement pour la vitesse de rotation définie, à l’état non chargé du composant de filtre à particules et on compare avec le paramètre enregistré dans le champ de caractéristiques pour la vitesse de rotation correspondante pour l’état non chargé. Si le paramètre nouvel lement déterminé, pour l’état non chargé dépassait une certaine plage de tolérance, on pourra enregistrer ce nouveau paramètre dans le champ de caractéristiques et l’utiliser le cas échant comme nouvelle base. Cela permet d’éliminer les variations lentes, notamment celles liées aux effets de vieillissement. Un tel recalibrage constant du procédé permet de détecter correctement l’état de charge pendant toute la durée de vie. De plus, on peut comparer le paramètre à l’état non chargé également avec des paramètres d’une ou plusieurs opérations de régénération précédentes. Cela permet d’établir par exemple, la chronologie de la variation du paramètre à l’état non chargé. Un tel profil permet de vérifier la plausibilité de la variation du paramètre à l’état non sollicité en fonction du temps et qui peut, par exemple, provenir d’un effet de vieillissement du composant du filtre à particules. Comme l’effet de vieillissement est une variation relativement lente du paramètre pendant la durée de vie du composant de filtre à particules, cela permet de plausi-biliser cet effet en fonction de la variation chronologique.

Dessins

La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée, à l’aide d’un exemple de procédé de détermination de la charge d’un filtre à particules d’une installation de post-traitement des gaz d’échappement représenté dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est un schéma du système d’alimentation en air et d’évacuation des gaz d’échappement d’un véhicule équipé d’un moteur à combustion interne appliquant le procédé de l’invention, la figure 2 montre un diagramme charge du moteur / contre-pression des gaz d’échappement pour différentes courbes de la contre-pression des gaz d’échappement en fonction de la charge du moteur dans le cas d’un moteur à injection directe d’essence, la figure 3 montre un diagramme vitesse de rotation / couple pour différentes courbes du couple de charge maximum relatif en fonction de la vitesse de rotation d’un moteur à essence à injection directe, et la figure 4 montre un exemple d’ordinogramme du procédé de l’invention.

Description de modes de réalisation

La figure 1 montre, à titre d’exemple, un schéma simplifié d’un système d’alimentation en air et d’évacuation des gaz d’échappement de l’environnement d’un véhicule automobile équipé d’un moteur à combustion interne 10 appliquant le procédé de l’invention. Un canal d’alimentation en air 20 est traversé par une veine d’air d’alimentation 21 passant tout d’abord sur un débitmètre massique d’air 22 avant d’arriver dans l’étage de compression 24 d’un turbocompresseur 23 et sur le volet d’étranglement 25 du moteur à combustion interne 10. Le moteur à combustion interne 10 transforme l’air avec le carburant (non représenté ici), par une transformation exothermique. Les gaz d’échappement dégagés sont réintroduits en partie par un retour de gaz d’échappement 26 dans la veine d’air d’alimentation 21. La veine des gaz d’échappement 32 qui reste est conduite dans un canal de gaz d’échappement 30 passant tout d’abord sur la turbine des gaz d’échappement 31 du turbocompresseur 23 pour arriver ensuite dans une installation de post-traitement des gaz d’échappement 40. L’installation de post-traitement des gaz d’échappement 40 est équipée d’un catalyseur à quatre voies 41 qui fonctionnent à la fois comme catalyseur à trois voies et comme filtre à particules. En variante, on peut également avoir un catalyseur trois voies avec un filtre à particules comme deux composants séparés et/ou d’autres composants. Les capteurs associés à l’installation de posttraitement des gaz d’échappement 40, telle(s) que, par exemple, une ou des sondes lambda et/ou un ou des capteur(s) de température ou d’autres sondes ou composants telle qu’une installation de commande ne sont pas représentées.

La figure 2 montre un diagramme 50 donnant la charge du moteur en fonction de la contrepression des gaz d’échappement en représentant la contrepression des gaz d’échappement 51 en [mbar] en fonction de la charge 52 du moteur représentée en [bar]. On a représenté les courbes 53, 54, 55 détaillées avec le catalyseur trois voies installé dans l’installation de post-traitement des gaz d’échappement 40 (le catalyseur est représenté sans les composants de filtre à particules correspondant à la courbe 53 ; un catalyseur à quatre voies à l’état non chargé est représenté par la courbe 54 et à l’état chargé par la courbe 55. On a également présenté, une courbe de différence de pression 56 de la contrepression des gaz d’échappement entre le catalyseur à quatre voies à l’état non chargé et à l’état chargé. On remarque que la contre-pression des gaz d’échappement qui s’établit, dépend de l’état de charge du moteur et augmente avec la charge. Dans le cas présent, la courbe de la différence de pression 56 peut se régler jusqu’à la charge maximale d’aspiration (à partir de laquelle s’établit le couple effectif maximum possible en mode d’aspiration (qui est ici de l’ordre de 10 bars de charge moteur) qui aura moins de 10 mbar. Pour des charges plus élevées, non seulement la contrepression absolue des gaz d’échappement augmente, mais également la différence de pression 56. Elle reste néanmoins toujours relativement faible et c’est pourquoi il est difficile d’utiliser la différence de pression 56 pour conclure de façon fiable à l’état de charge du composant à filtre à particules (catalyseur à quatre voies ou filtre à particules séparé). De plus, dans le procédé selon l’invention pour déterminer l’état de charge des composants de filtre à particules, on n’utilise avantageusement pas la contrepression des gaz d’échappement ou une autre valeur de pression de l’installation de posttraitement des gaz d’échappement 40, mais une grandeur de fonctionnement (paramètres de fonctionnement) que l’on déduit de la vitesse de rotation (régime) du moteur à combustion interne 10. Comme grandeur de fonctionnement appropriée on a notamment le couple appliqué au vilebrequin et aussi une grandeur liée au couple telle que la vitesse angulaire ou l’accélération angulaire à partir de certaines positions angulaires du vilebrequin du moteur à combustion interne 10.

Pour expliciter comment la charge des composants de filtre à particule se répercute sur le couple, la figure 3 montre, à titre d’exemple, un diagramme vitesse de rotation (régime) / couple 60. Les courbes obtenues sont spécifiques au véhicule et dépendent notamment du moteur à combustion interne et du système des gaz d’échappement. Le diagramme 60 montre le couple pour la charge maximale 61 en [%] par rapport au couple maximum possible lorsqu’on utilise un catalyseur trois voies sans composant filtrant les particules, en fonction de la vitesse de rotation 62 en [ 1 /min] et cela pour une installation de post traitement des gaz d’échappement 40 équipée d’un catalyseur trois voies (sans le composant de filtre à particules) selon la courbe 63 ; dans le cas d’un catalyseur quatre voies à l’état non chargé (courbe 64) et à l’état chargé (courbe 65). Pour la courbe 63 on a le couple maximum pour la charge maximale de (100%) pour des vitesses de rotation comprises entre 2000 et 4000 1/min. Pour les vitesses de rotation plus faibles, allant jusqu’à environ 2000 1/min, le couple maximum est atteint pratiquement avec un catalyseur à quatre voies. Pour des vitesses de rotation plus grandes, pour une différence croissante avec la vitesse de rotation 62, on atteindra le couple maximum. Pour déterminer l’état de charge, l’élément décisif est la différence entre la courbe pour le catalyseur quatre voies 64 à l’état non chargé et le catalyseur à quatre voies 65, à l’état chargé et qui augmente également avec l’augmentation de la vitesse de rotation 62. La différence est relativement importante pour des vitesses de rotation 62 égales ou supérieures à celle à partir de laquelle on aura une chute du couple maximum du moteur. Si l’on détermine l’état de charge à l’aide des composants de filtre à particules par le couple ou par rapport à des grandeurs existantes comme paramètre de fonctionnement, il est alors intéressant d’utiliser la différence d’une grandeur correspondante dans cette plage de vitesse de rotation pour arriver à une précision aussi élevée que possible du procédé. De façon préférentielle, au moins une vitesse de rotation 62 ou aussi plusieurs vitesses de rotation 62 sont définies comme point de calibrage. En outre, à pleine charge, la plus grande différence entre le couple (ou la grandeur liée à celui-ci) s’établit à pleine charge si bien que les grandeurs de fonctionnement se déterminent de préférence à pleine charge. Toutefois, pour des différences importantes, suffisantes, autour de la précision nécessaire qui est supérieure à 2%, on fera des déterminations même en mode de charge partielle.

La figure 4 montre, à titre d’exemple, un schéma 70 du procédé de l’invention. Dans une première étape 71 du procédé on détermine le paramètre (notamment le couple ou une grandeur liée au couple) pour au moins une vitesse de rotation définie à l’état non chargé et à l’état chargé des composants filtrant les particules sur un banc d’essai. On utilise pour cela de préférence les étapes selon le document DE 10 2012 203 669 Al ; on utilise, par exemple, le signal de vitesse de rotation fourni par le capteur de vitesse de rotation équipant le volant d’inertie. La/les vitesses de rotation / positions de l’exemple de réalisation de la figure 3 se situent de préférence dans une plage de vitesse de rotation supérieure à 4000 1 / min et elles se déterminent de préférence à pleine charge. A partir des paramètres obtenus à l’état chargé et à l’état non chargé, on déduit une grandeur de comparaison, par exemple, la différence ou un coefficient.

Dans la seconde étape 72 on enregistre la grandeur de comparaison et/ou le paramètre à l’état chargé ainsi que dans cet exemple, le paramètre à l’état non chargé en fonction de la vitesse de rotation et le cas échéant de la charge (dans le cas d’une détermination non standardisée à pleine charge) dans un champ de caractéristiques. La grandeur de comparaison et/ou le paramètre à l’état chargé sont associés de préférence à l’état chargée, défini des composants du filtre de particules ; l’état de charge est indiqué de façon absolue, par exemple en grammes ou de façon relative, par exemple en pourcentage.

Dans une troisième étape 73, en mode de roulage, lorsqu’on atteint un point de calibrage (c’est-à-dire une vitesse de rotation définie et le cas échéant la charge) on détermine le paramètre correspondant et on l’applique pour une comparaison avec un paramètre enregistré dans le champ de caractéristiques pour la vitesse de rotation correspondante (quatrième étape). Par la comparaison, on détermine si la charge limite des composants du filtre à particules est atteinte. La comparaison peut se faire de différentes manières, par exemple, on peut comparer le paramètre obtenu en mode de roulage à la charge limite et/ou à un autre paramètre correspondant à une autre charge. On peut également déterminer tout d’abord la différence ou un coefficient à partir du paramètre obtenu pour le mode de roulage et du paramètre à l’état non chargé (paramètre de référence) comme grandeur de comparaison pour ensuite faire la comparaison. D’autres possibilités sont envisageables. Si l’état de charge est inférieur à la charge limite on effectue l’étape 73 ultérieurement, dans des conditions appropriées.

Si l’on atteint la charge limite, on lance le procédé de régénération des composants du filtre à particules dans l’étape 75 ; la ré génération ne sera développée ici. Dans la sixième étape 76 du procédé, on peut déterminer le paramètre de fonctionnement à l’état non chargé des composants du filtre à particules. Ce paramètre est appliqué dans la septième étape 77 du procédé pour une comparaison avec le paramètre à l’état non chargé, enregistré préalablement dans le champ de caractéristiques comme point de calibrage. Si la comparaison montre un écart qui dépasse la plage de tolérance déterminée entre les paramètres à l’état non chargé, on peut enregistrer le nouveau paramètre obtenu à la place (ou en plus) du paramètre précédent dans le champ de caractéristiques. Par un tel nouveau calibrage, on compense avantageusement les effets du vieillissement sur la durée de vie du système (effet provoqué, par exemple, par les variations du moteur, l’usure, ceux provoqués par les composants du filtre à particules, etc.) ce qui permet d’avoir une détection correcte de l’état de charge pendant toute la durée de vie. On pourrait également envisager certaines possibilités de contrôle de plausibilité. C’est ainsi qu’un écart très important, brusque, entre les paramètres de fonctionnement à l’état non chargé suggère un défaut. Dans ce cas, en général, on applique également d’autres procédés de diagnostic. On peut également tenir compte d’autres influences dépendant du temps ou des variations dépendant du temps pour séparer aussi précisément que possible l’état de charge et le déterminer.

Dans le procédé selon l’invention, on détermine le paramètre avec une précision élevée, c’est-à-dire un écart inférieur à 2%, de préférence aux environs de 1%. Cela permet de prévoir de manière fiable l’état de charge des composants du filtre à particules dans le cas d’un moteur à essence et les conditions de prévision sont plus exigeantes que, par exemple, dans le cas d’un moteur diesel car, les différences de pression sont plus faibles dans l’installation de post-traitement des gaz d’échappement.

NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Moteur à combustion interne 20 Canal d’alimentation en air 21 Veine d’air d’alimentation 22 Détecteur massique d’air 23 Turbocompresseur 24 Etage de compression 25 Volet d’étranglement 26 Retour des gaz d’échappement 30 Canal des gaz d’échappement 31 Turbine des gaz d’échappement 32 Veine des gaz d’échappement résiduels 40 Installation de post-traitement des gaz d’échappement 41 Catalyseur à quatre voies 51 Contre-pression des gaz d’échappement 52 Charge du moteur 53, 54, 55 Courbes du diagramme 56 Différence de pression 60 Diagramme vitesse de rotation / couple 70 Ordinogramme du procédé 71-77 Etapes du procédé dans l’ordinogramme

Claims

REVENDICATIONS 1°) Procédé pour déterminer la charge d’un composant de filtre de particules d’une installation de post-traitement des gaz d’échappement (40) associée à un véhicule automobile équipé d’un moteur à combustion interne (10), dont le procédé utilise la vitesse de rotation, procédé caractérisé en ce qu’ on détermine l’état de charge en se fondant sur un paramètre déduit de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne (10).
2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’ on détermine l’état de charge en se fondant sur un paramètre autre que la pression, notamment la différence de pression ou le gradient de pression dans l’installation de post-traitement des gaz d’échappement (40).
3°) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’ on détermine le paramètre de fonctionnement avec une précision supérieure à 2%, de préférence supérieure à 1,5%.
4°) Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que comme paramètre, on détermine le couple appliqué au vilebrequin et/ou une grandeur liée au couple.
5°) Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’ on détermine le paramètre pour une vitesse de rotation définie à l’état non chargé et au moins à l’état chargé des composants du filtre de particules, notamment sur un banc d’essai.
6°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’ on enregistre le paramètre de fonctionnement à l’état non chargé et/ou à l’état chargé dans un champ de caractéristiques en fonction de la vitesse de rotation.
7°) Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu’ on enregistre une grandeur de comparaison déduite du ou des paramètres à l’état chargé et à l’état non chargé, dans le champ de caractéristiques en fonction de la vitesse de rotation.
8°) Procédé selon l’une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu’ en mode de circulation, pour la ou les vitesse(s) de rotation définies, on détermine le paramètre de fonctionnement et on le compare avec le ou les paramètre(s) de fonctionnement et/ou grandeurs de comparaison enregistrées dans le champ de caractéristiques à la vitesse de rotation correspondante.
9°) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’ on lance la régénération du composant de filtre à particules lorsqu’on atteint le paramètre de fonctionnement, ou le paramètre de comparaison caractéristique d’une charge limite du composant de filtre de particules.
10°) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu’ après la régénération des composants de filtre à particules, on détermine le paramètre de fonctionnement pour la vitesse de rotation définie à l’état non chargé des composants du filtre à particules et on compare avec le paramètre de fonctionnement à l’état non chargé, enregistré dans le champ de caractéristiques à la vitesse de rotation correspondante.
11°) Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu’ on enregistre le paramètre de fonctionnement nouvellement déterminé pour un écart dépassant une plage de tolérance par rapport au paramètre enregistré pour cette même vitesse de rotation dans le champ de caractéristiques, à l’état non chargé.
12°) Installation de post-traitement des gaz d’échappement (40) d’un moteur à combustion interne (10) dans un véhicule, pour la mise en œuvre du procédé selon l’une des revendications 1 à 11 comportant un composant de filtre de particules et une installation de commande pour déterminer la charge du composant de filtre de particules en tenant compte de la vitesse de rotation détectée du moteur à combustion interne (10), installation caractérisée en ce que l’installation de commande pour déterminer l’état de charge utilise sur un paramètre déduit de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne (10).