FR3055658A1 - METHOD FOR AIDING REGENERATION OF A PARTICLE FILTER IN AN EXHAUST LINE - Google Patents
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Abstract
L'invention porte sur un procédé d'aide à une régénération d'un filtre (3) à particules d'une ligne (1) d'échappement d'un moteur (2) à combustion interne d'un. Il est défini des profils de conducteur et il est estimé leur influence plus ou moins favorable à une tenue d'une régénération et, pour les profils de conducteur étant les moins favorables à la tenue d'une régénération, le filtre (3) à particules est soumis au chauffage d'appoint tant que la température du filtre (3) à particules est inférieure ou égale à une valeur seuil de température.The invention relates to a method for assisting a regeneration of a particulate filter (3) of an exhaust line (1) of an internal combustion engine (2). Conductor profiles are defined and their influence is more or less favorable to a regeneration behavior and, for the conductor profiles being the least favorable to the holding of a regeneration, the particulate filter (3) is subjected to the auxiliary heating as long as the temperature of the particulate filter (3) is less than or equal to a temperature threshold value.
Description
Titulaire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.Holder (s): PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.
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Mandataire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.Agent (s): PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Public limited company.
54) PROCEDE D'AIDE A UNE REGENERATION D'ECHAPPEMENT.54) METHOD FOR HELPING AN EXHAUST REGENERATION.
D'UN FILTRE A PARTICULES DANS UNE LIGNEOF A PARTICLE FILTER IN A LINE
FR 3 055 658 - A1 çV) L'invention porte sur un procédé d'aide à une régénération d'un filtre (3) à particules d'une ligne (1) d'échappement d'un moteur (2) à combustion interne d'un. Il est défini des profils de conducteur et il est estimé leur influence plus ou moins favorable à une tenue d'une régénération et, pour les profils de conducteur étant les moins favorables à la tenue d'une régénération, le filtre (3) à particules est soumis au chauffage d'appoint tant que la température du filtre (3) à particules est inférieure ou égale à une valeur seuil de température.FR 3 055 658 - A1 çV) The invention relates to a method of assisting in the regeneration of a particle filter (3) of an exhaust line (1) of an internal combustion engine (2) of one. Conductor profiles are defined and their influence is more or less favorable for holding a regeneration and, for the conductor profiles being the least favorable for holding a regeneration, the particle filter (3) is subjected to additional heating as long as the temperature of the particulate filter (3) is less than or equal to a temperature threshold value.
PROCEDE D’AIDE A UNE REGENERATION D’UN FILTRE A PARTICULES DANS UNE LIGNE D’ECHAPPEMENT [0001] L’invention porte sur un procédé d’aide à une régénération d’un filtre à particules présent dans une ligne d’échappement d’un moteur à combustion interne de véhicule automobile, cette aide étant apportée par un chauffage d’appoint du filtre à particules en addition du chauffage du filtre à particules par les gaz d’échappement évacués du moteur à combustion interne par la ligne d’échappement.METHOD FOR ASSISTING A REGENERATION OF A PARTICLE FILTER IN AN EXHAUST SYSTEM The invention relates to a method for assisting in the regeneration of a particulate filter present in an exhaust line of an internal combustion engine of a motor vehicle, this aid being provided by an auxiliary heating of the particle filter in addition to the heating of the particle filter by the exhaust gases discharged from the internal combustion engine by the exhaust line.
[0002] Le filtre à particules concerné par la présente invention peut être un filtre à particules présent dans une ligne d’échappement d’un moteur à combustion interne à carburant essence de véhicule automobile mais le filtre à particules peut être aussi un filtre à particules pour un moteur Diesel.The particulate filter concerned by the present invention may be a particulate filter present in an exhaust line of an internal combustion engine fueled by motor vehicle fuel, but the particulate filter may also be a particulate filter. for a Diesel engine.
[0003] Pour un moteur à combustion interne Diesel, la réglementation impose la présence de filtre à particules dans une ligne d’échappement d’un véhicule Diesel depuis plusieurs années.For a diesel internal combustion engine, regulations impose the presence of a particulate filter in an exhaust line of a Diesel vehicle for several years.
[0004] Les normes anti-pollution à venir, notamment en Europe avec la prochaine application de la réglementation émissions Euro 6 2eme étape, durcissent fortement le seuil à respecter pour les particules émises par les motorisations à Injection Directe d’Essence ou moteurs à allumage commandé.[0004] The standards antipollution come, particularly in Europe with the upcoming regulatory Euro 6 emissions 2nd stage, harden strongly the threshold limits for particulate emissions from the engines to Direct Injection engines of petrol or controlled ignition.
[0005] Le respect d’une telle réglementation pourrait imposer d’utiliser un filtre à particules dans la ligne d’échappement de tels moteurs. Un tel filtre à particules pour des motorisations essence, aussi communément appelé GPF pour la dénomination anglaise de « Gasoline Particle Filter >>, c’est-à-dire de filtre à particules essence, est relativement similaire à ceux utilisés pour les motorisations Diesel mais ses caractéristiques sont adaptées afin de ne pas pénaliser les performances ou la consommation.Compliance with such regulations could require the use of a particle filter in the exhaust line of such engines. Such a particle filter for petrol engines, also commonly called GPF for the English name of "Gasoline Particle Filter", that is to say a petrol particle filter, is relatively similar to those used for Diesel engines but its characteristics are adapted so as not to penalize performance or consumption.
[0006] Un filtre à particules, aussi bien pour un moteur à essence ou un moteur Diesel, se remplit de particules et doit être vidé à intervalles réguliers. Il est alors procédé à une régénération du filtre à particules pendant laquelle les particules sont brûlées. Il est alors souhaité une forte augmentation de la température dans la ligne d’échappement près du filtre à particules.A particle filter, both for a gasoline engine or a diesel engine, fills with particles and must be emptied at regular intervals. A particle filter is then regenerated during which the particles are burned. A strong increase in the temperature in the exhaust line near the particulate filter is then desired.
[0007] Le chauffage se continue alors tant que la régénération n’est pas détectée comme terminée. Un filtre à particules effectue donc ses régénérations de manière passive en présence d’un fort taux d’oxygène où s’opère une auto-combustion des particules.Heating continues then until the regeneration is not detected as complete. A particle filter therefore performs its regenerations passively in the presence of a high level of oxygen where self-combustion of the particles takes place.
[0008] Ainsi, pour ne pas générer de problème de contre-pression trop importante ou de risque de casse prématurée, il est nécessaire de régénérer régulièrement le filtre à particules. Cette régénération nécessite donc la présence simultanée dans le filtre à particules, d’une part, d’une température élevée, avantageusement supérieure à 600°C et, d’autre part, d’oxygène, la proportion nécessaire d’oxygène dépendant de la température du filtre à particules et déterminant essentiellement une durée plus ou moins longue de la régénération. Or ces deux conditions sont contradictoires et ne sont pas simples à obtenir simultanément.[0008] Thus, in order not to generate a problem of excessive back pressure or of risk of premature breakage, it is necessary to regularly regenerate the particle filter. This regeneration therefore requires the simultaneous presence in the particle filter, on the one hand, of a high temperature, advantageously greater than 600 ° C. and, on the other hand, of oxygen, the necessary proportion of oxygen depending on the temperature of the particulate filter and essentially determining a more or less long duration of the regeneration. These two conditions are contradictory and are not easy to obtain simultaneously.
[0009] En effet, une augmentation de la température est souvent obtenue par des postinjections de carburant dans le moteur. A ce moment la concentration en oxygène dans la ligne d’échappement est relativement faible. Lors d’un lever de pied du conducteur de la pédale d’accélérateur, de l’oxygène est apporté dans la ligne d’échappement mais cela contribue à une baisse limitée de la température de la ligne d’échappement et du filtre à particules dans la ligne.[0009] In fact, an increase in temperature is often obtained by post-injection of fuel into the engine. At this time the oxygen concentration in the exhaust line is relatively low. When the accelerator pedal driver's foot is lifted, oxygen is supplied to the exhaust line but this contributes to a limited drop in the temperature of the exhaust line and of the particulate filter in line.
[0010] Il est important d’avoir à la fois le combustible, c’est-à-dire les particules retenues dans le filtre à particules, et le comburant, c’est-à-dire l’oxygène, en quantités suffisantes. Si l’un des deux parmi le combustible ou le comburant est absent ou présent en quantité limitée, alors la combustion ne se fera pas ou se fera de façon insatisfaisante.It is important to have both the fuel, that is to say the particles retained in the particulate filter, and the oxidizer, that is to say oxygen, in sufficient quantities. If one of the fuel or oxidizer is absent or present in a limited quantity, then combustion will not take place or will take place in an unsatisfactory manner.
[0011] Le document FR-A- 2 806 125 décrit un dispositif et un procédé de régénération d’un filtre à particules d’un moteur à combustion interne. Lors de la phase de régénération du filtre à particules déterminée par le système électronique de commande grâce au niveau de chargement du filtre à particules ainsi que le point de fonctionnement du moteur, le filtre à particules est chauffé grâce à des moyens électriques de chauffage alimentés par la décharge d’un condensateur et une batterie ou un alternateur.Document FR-A- 2 806 125 describes a device and a method for regenerating a particle filter of an internal combustion engine. During the regeneration phase of the particulate filter determined by the electronic control system thanks to the level of loading of the particulate filter as well as the operating point of the engine, the particulate filter is heated by means of electric heating means supplied by the discharge of a capacitor and a battery or alternator.
[0012] Ce document enseigne qu’il est possible d’utiliser un chauffage d’appoint d’un filtre à particules autre que par les gaz d’échappement. Le filtre à particules, chauffé électriquement, est relié à un système électronique de commande lui permettant de déterminer grâce au niveau de chargement du filtre à particules et le point de fonctionnement du moteur si une régénération est nécessaire.This document teaches that it is possible to use an auxiliary heating of a particulate filter other than by the exhaust gases. The electrically heated particulate filter is connected to an electronic control system allowing it to determine, thanks to the level of loading of the particulate filter and the engine operating point, whether regeneration is necessary.
[0013] Par contre, les régénérations d’un filtre à particules sont dépendantes du mode de roulage, par exemple le type de trajets, le style de conduite et de divers paramètres comme la température extérieure et/ou la température du moteur. Par exemple, si le véhicule est fréquemment utilisé pour uniquement des trajets courts, les régénérations ne seront pas lancées de façon optimales et risquent d’être interrompues premièrement parce que sur un trajet court, le filtre à particules peut difficilement atteindre la température requise pour lancer une régénération, ceci après une longue durée de chauffe pendant laquelle aucune régénération n’est possible et que secondement, le véhicule sera arrêté avant que la régénération soit finie.On the other hand, the regenerations of a particulate filter are dependent on the driving mode, for example the type of journeys, the driving style and various parameters such as the outside temperature and / or the engine temperature. For example, if the vehicle is used frequently for only short journeys, the regenerations will not be launched in an optimal way and may be interrupted firstly because on a short journey, the particle filter can hardly reach the temperature required to launch. a regeneration, this after a long period of heating during which no regeneration is possible and that secondly, the vehicle will be stopped before the regeneration is finished.
[0014] Par conséquent, le problème à la base de la présente invention est de mettre en œuvre un chauffage d’appoint sur un filtre à particules dans une ligne d’échappement de véhicule automobile qui soit adapté au mode de roulage du véhicule afin que les régénérations du filtre à particules soient optimisées.Therefore, the problem underlying the present invention is to implement a backup heater on a particulate filter in a motor vehicle exhaust line which is adapted to the vehicle driving mode so that regeneration of the particulate filter is optimized.
[0015] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention un procédé d’aide à une régénération d’un filtre à particules d’une ligne d’échappement d’un moteur à combustion interne d’un véhicule automobile, le filtre à particules devant subir régulièrement des régénérations (afin de brûler les particules qu’il retient et de le vider), (le filtre pouvant notamment être séquentiellement soumis à un chauffage d’appoint en plus du chauffage effectué par les gaz d’échappement s’écoulant par la ligne d’échappement lors des régénérations), le procédé définissant des profils de conducteur et estimant leur influence plus ou moins favorable à une tenue d’une régénération : pour les profils de conducteur étant les moins favorables à la tenue d’une régénération, le filtre à particules est soumis au chauffage d’appoint tant que la température du filtre à particules est inférieure ou égale à une valeur seuil de température.To achieve this objective, there is provided according to the invention a method of assisting in the regeneration of a particulate filter of an exhaust line of an internal combustion engine of a motor vehicle, the particulate filter which must undergo regular regeneration (in order to burn the particles which it retains and to empty it), (the filter being able in particular to be sequentially subjected to an additional heating in addition to the heating effected by the exhaust gases s 'flowing through the exhaust line during regenerations), the process defining conductor profiles and estimating their influence more or less favorable to the holding of a regeneration: for the driver profiles being the least favorable to the holding of regeneration, the particulate filter is subjected to additional heating as long as the temperature of the particulate filter is less than or equal to a temperature threshold value cross out.
[0016] L’effet technique est d’obtenir un chauffage d’appoint individualisé à un profil spécifique de conducteur historiquement suivi par le conducteur du véhicule. Pour des profils de conducteur les moins favorables à la mise en œuvre d’une régénération, par exemple pour un filtre à particules n’étant pas à une température suffisamment élevée ou pour un parcours du véhicule risquant d’être court compte tenu de l’historique des parcours généralement suivis par le véhicule, il convient de hâter le déroulement d’une régénération, le chauffage d’appoint permettant d’apporter une solution pour ces profils de conducteur les moins favorables.The technical effect is to obtain additional heating individualized to a specific driver profile historically followed by the driver of the vehicle. For driver profiles least favorable to the implementation of a regeneration, for example for a particulate filter not being at a sufficiently high temperature or for a journey of the vehicle likely to be short taking into account the history of the routes generally followed by the vehicle, it is necessary to hasten the progress of a regeneration, the auxiliary heating making it possible to provide a solution for these less favorable driver profiles.
[0017] Si l’état de la technique le plus proche avait proposé d’utiliser un chauffage d’appoint, ceci n’avait pas été fait pour se conformer à la situation de roulage spécifique du véhicule, situation de roulage que la présente invention entend anticiper par un historique de profils de conducteur qui sont chacun spécifiques à un véhicule automobile donné.If the closest prior art had proposed to use a backup heater, this had not been done to comply with the specific driving situation of the vehicle, driving situation as the present invention intends to anticipate through a history of driver profiles which are each specific to a given motor vehicle.
[0018] L’invention consiste à utiliser un filtre à particules pouvant être chauffé de façon à le monter en température sans impact sur le reste du fonctionnement du moteur du fait du chauffage d’appoint autre qu’un chauffage du filtre à particules par les gaz d’échappement. Il est ainsi créé les conditions d’une régénération plus rapidement. Cette régénération peut être immédiate en Diesel ou dès que le conducteur lève le pied de l’accélérateur pour un moteur à essence. Le chauffage d’appoint peut être conservé lors de la régénération pour diminuer la durée de régénération.The invention consists in using a particle filter which can be heated so as to raise it to temperature without impacting the rest of the operation of the engine due to the auxiliary heating other than heating the particle filter by exhaust gas. This creates the conditions for faster regeneration. This regeneration can be immediate in Diesel or as soon as the driver takes his foot off the accelerator for a petrol engine. The backup heater can be kept during regeneration to reduce the regeneration time.
[0019] Avantageusement, les profils de conducteur étant les moins favorables sont, pris unitairement ou en combinaison, des profils de conducteur effectuant des trajets courts ne permettant pas une complétion d’une régénération pendant un trajet court, des profils de conducteur roulant majoritairement en ville et des profils de conducteur démarrant sous des conditions climatiques froides en dessous de 10°C.Advantageously, the conductor profiles being the least favorable are, taken individually or in combination, conductor profiles performing short journeys which do not allow completion of a regeneration during a short journey, conductor profiles mainly driving city and driver profiles starting under cold weather conditions below 10 ° C.
[0020] On comprend par trajet « court » un trajet d’au plus 10 km, notamment d’au plus 5 km. On comprend par conditions climatiques « froides » une température extérieure d’au plus 10°C.By "short" journey is understood a journey of at most 10 km, in particular at most 5 km. "Cold" climatic conditions include an outside temperature of at most 10 ° C.
[0021] Les profils de trajets courts ne permettent pas, d’une part, d’atteindre une température de début de régénération du fait du peu de roulage du véhicule automobile. De plus, même quand cette température de début de régénération, avantageusement vers les 650°C est atteinte, survient le problème d’un arêt du véhicule du fait d’un trajet court, ceci ne permettant pas de finir la régénération. Les températures très froides vont augmenter la durée d’atteinte de la température de début de régénération et sont aussi défavorables. Un roulage en ville ne procure pas une stabilité des paramètres de fonctionnement du moteur et gêne le bon déroulement d’une régénération.Short path profiles do not allow, on the one hand, to reach a start of regeneration temperature due to the lack of rolling of the motor vehicle. In addition, even when this regeneration start temperature, advantageously around 650 ° C. is reached, the problem arises of stopping the vehicle due to a short journey, this not making it possible to finish the regeneration. Very cold temperatures will increase the time it takes to reach the start of regeneration temperature and are also unfavorable. Driving in the city does not provide stable engine operating parameters and hinders the smooth running of a regeneration.
[0022] Avantageusement, un apprentissage des profils de conducteur se fait selon au moins un des paramètres suivants, pris unitairement ou en combinaison : un nombre prédéterminé de jours écoulés, une distance totale parcourue, une vitesse moyenne de roulage pendant le nombre prédéterminé de jours écoulés ou la distance parcourue, une association d’un nombre de distances parcourues entre deux démarrages inférieures à un premier seuil inférieur de kilométrage et d’un nombre de distances parcourues entre deux démarrages supérieures à un deuxième seuil supérieur de kilométrage, une température extérieure et une température du moteur à combustion interne au démarrage estimée selon une température du liquide de refroidissement du moteur.Advantageously, learning of the driver profiles is done according to at least one of the following parameters, taken individually or in combination: a predetermined number of days passed, a total distance traveled, an average driving speed during the predetermined number of days elapsed or the distance traveled, an association of a number of distances traveled between two starts less than a first lower mileage threshold and a number of distances traveled between two starts greater than a second upper mileage threshold, an outside temperature and an internal combustion engine temperature at start-up estimated according to a temperature of the engine coolant.
[0023] Parmi ces paramètres qui peuvent être pris en combinaison, le fait de compter, d’une part, les trajets courts ne permettant pas de régénération et, d’autre part, les trajets longs pouvant les permettre, donnera une modulation d’un profil de conducteur défavorable aux régénérations. Pour un profil de conducteur comprenant principalement de courts trajets, la présence d’un long trajet intercalé entre ces courts trajets peut rendre moins défavorable ce profil, étant donné qu’une régénération sera alors possible pendant le long trajet. Cette caractéristique permet de tenir compte de l’insertion d’un trajet long dans une série de trajets courts et de diminuer le caractère défavorable du profil conducteur associé.Among these parameters which can be taken in combination, the fact of counting, on the one hand, the short paths not allowing regeneration and, on the other hand, the long paths which may allow them, will give a modulation of a driver profile unfavorable to regeneration. For a driver profile mainly comprising short journeys, the presence of a long journey interspersed between these short journeys can make this profile less unfavorable, since regeneration will then be possible during the long journey. This characteristic makes it possible to take account of the insertion of a long journey into a series of short journeys and to reduce the unfavorable nature of the associated driver profile.
[0024] Avantageusement, il est aussi pris en compte les conditions actuelles de roulage et/ou la quantité de particules retenue dans le filtre à particules. Ainsi, le procédé est réactualisé en temps réel pendant le roulage. La quantité de particules retenue dans le filtre à particules donne une indication quant à lancer une régénération en considérant le profil de conducteur. Pour un profil de conducteur très défavorable, des régénérations seront lancées même si le filtre à particules n’est pas complètement rempli pour avoir des régénérations de durée relativement courte au lieu d’avoir une régénération longue vidant un filtre à particules complètement rempli.Advantageously, it is also taken into account the current driving conditions and / or the amount of particles retained in the particle filter. Thus, the process is updated in real time during taxiing. The quantity of particles retained in the particle filter gives an indication as to initiating a regeneration by considering the conductor profile. For a very unfavorable conductor profile, regenerations will be launched even if the particle filter is not completely filled to have regenerations of relatively short duration instead of having a long regeneration emptying a completely filled particle filter.
[0025] Avantageusement, pour un filtre à particules retenant une quantité de particules proche d’une limite maximale prédéterminée retenue dans le filtre à particules, pour des conducteurs démarrant sous des conditions climatiques froides ou pour des conducteurs effectuant majoritairement des trajets courts ne permettant pas une complétion d’une régénération pendant un trajet court avec, dans ces deux derniers cas, une valeur calibrable de quantité de particules dans le filtre à particules au moins supérieure à un dixième de la limite maximale prédéterminée retenue dans le filtre à particules, cette valeur calibrable dépendant d’un trajet moyen accompli entre deux démarrages selon le profil de conducteur associé, le chauffage d’appoint du filtre à particules est activé dès le démarrage.Advantageously, for a particle filter retaining an amount of particles close to a predetermined maximum limit retained in the particle filter, for conductors starting under cold climatic conditions or for conductors making predominantly short journeys not allowing completion of a regeneration during a short journey with, in the latter two cases, a calibrable value of the quantity of particles in the particle filter at least greater than one tenth of the predetermined maximum limit retained in the particle filter, this value adjustable depending on the average distance between two starts according to the associated conductor profile, the auxiliary heating of the particulate filter is activated from the start.
[0026] Cette valeur calibrable peut être adaptée selon le profil de conducteur. Par exemple pour un profil de conducteur très défavorable, cette valeur sera relativement basse alors que pour un profil de conducteur moins défavorable, cette valeur peut être plus haute.This calibratable value can be adapted according to the driver profile. For example, for a very unfavorable conductor profile, this value will be relatively low, while for a less unfavorable conductor profile, this value may be higher.
[0027] Avantageusement, le chauffage d’appoint est un chauffage électrique. Un tel chauffage d’appoint est le plus rapide et le moins encombrant, des sources d’alimentation électrique telles qu’une batterie, un générateur d’électricité ou un alternateur étant présentes dans le véhicule.Advantageously, the backup heater is an electric heater. Such a backup heater is the fastest and the least bulky, with electric power sources such as a battery, an electric generator or an alternator being present in the vehicle.
[0028] L’invention concerne un ensemble d’un filtre à particules dans une ligne d’échappement d’un moteur à combustion interne d’un véhicule automobile et de son superviseur gérant les régénérations, caractérisé en ce qu’il met en oeuvre un tel procédé d’aide à la régénération, le superviseur comprenant ou coopérant avec des moyens de mémorisation et de détermination de profils de conducteur, des moyens de qualification d’un profil de conducteur comme étant critique pour la régénération d’un filtre à particules et des moyens d’actionnement d’au moins un élément de chauffage d’appoint du filtre à particules quand un profil de conducteur est qualifié de profil critique pour une régénération.The invention relates to a set of a particulate filter in an exhaust line of an internal combustion engine of a motor vehicle and its supervisor managing regeneration, characterized in that it implements such a regeneration aid method, the supervisor comprising or cooperating with means for memorizing and determining conductor profiles, means for qualifying a conductor profile as being critical for the regeneration of a particulate filter and means for actuating at least one auxiliary heating element of the particle filter when a conductor profile is qualified as a critical profile for regeneration.
[0029] Les superviseurs conformes à l’état de la technique ne pouvaient pas prendre en compte toutes les situations de vie du véhicule. Avec une mémorisation de profils de conducteur spécifique au véhicule, il peut être extrapolé les conditions de roulage à venir ou tout au moins il peut être estimé ces conditions de roulage. Un superviseur selon la présente invention peut prendre en compte la quantité de particules stockées dans le filtre et les conditions courantes de roulage voire les conditions supposées à court terme.Supervisors conforming to the state of the art could not take into account all the life situations of the vehicle. With a memorization of driver profiles specific to the vehicle, it can be extrapolated the upcoming driving conditions or at least it can be estimated these driving conditions. A supervisor according to the present invention can take into account the quantity of particles stored in the filter and the current driving conditions or even the supposed short-term conditions.
[0030] La présente invention présente une influence sur les occurrences de régénération en augmentant ces occurrences. La mise en oeuvre de la présente invention évite d’appliquer des modes dégradés voire d’envoyer un véhicule au service après-vente.The present invention has an influence on the occurrences of regeneration by increasing these occurrences. The implementation of the present invention avoids applying degraded modes or even sending a vehicle to after-sales service.
[0031] Pendant les régénérations, selon l’invention, il est obtenu une suppression des impacts sur l’agrément et une limitation des impacts sur la consommation. Un impact positif sur les émissions peut aussi être envisagé.During the regenerations, according to the invention, it is obtained a suppression of the impacts on the approval and a limitation of the impacts on the consumption. A positive impact on emissions can also be envisaged.
[0032] Avantageusement, ledit au moins un élément de chauffage est un élément de chauffage électrique chauffant un contour en céramique du filtre à particules ou chauffant un intérieur de la céramique du filtre à particules.Advantageously, said at least one heating element is an electric heating element heating a ceramic contour of the particle filter or heating an interior of the ceramic of the particle filter.
[0033] . La montée en température se faisant électriquement n’engendre aucune modification du point de fonctionnement moteur et n’a donc aucun impact sur l’agrément.. The temperature rise being electrically does not cause any modification of the engine operating point and therefore has no impact on the approval.
[0034] L’invention concerne un véhicule automobile muni d’un moteur à combustion interne équipé d’une ligne d’échappement comportant un filtre à particules, le moteur étant piloté par une unité de contrôle commande, le filtre à particules étant associé avec un superviseur en formant un ensemble, caractérisé en ce que l’ensemble est tel que précédemment décrit, le superviseur coopérant avec l’unité de contrôle commande pour gérer les régénérations du filtre à particules.The invention relates to a motor vehicle provided with an internal combustion engine equipped with an exhaust line comprising a particle filter, the engine being controlled by a control unit, the particle filter being associated with a supervisor by forming an assembly, characterized in that the assembly is as previously described, the supervisor cooperating with the control unit command to manage the regenerations of the particle filter.
[0035] Avantageusement, ledit au moins un élément de chauffage d’appoint est électrique et est alimenté directement par un alternateur entraîné par un vilebrequin du moteur à combustion interne ou par une batterie rechargeable par l’alternateur.Advantageously, said at least one auxiliary heating element is electric and is supplied directly by an alternator driven by a crankshaft of the internal combustion engine or by a battery rechargeable by the alternator.
[0036] L’impact sur la consommation existe car la puissance électrique nécessaire devra être compensée. Mais si on utilise directement la puissance provenant de l’alternateur, le choix du point de fonctionnement sur lequel cette stratégie est activée permet de limiter les pertes et donc de réduire l’impact sur la consommation. Si on utilise une batterie rechargeable, cela peut être associé à une recharge de la batterie qui peut se faire dans des conditions optimales et pouvant garantir jusqu’à un impact sur la consommation nul.The impact on consumption exists because the necessary electric power will have to be compensated. But if we directly use the power coming from the alternator, the choice of the operating point on which this strategy is activated makes it possible to limit losses and therefore reduce the impact on consumption. If a rechargeable battery is used, this can be combined with recharging the battery, which can be done under optimal conditions and can guarantee up to an impact on zero consumption.
[0037] D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard du dessin annexé donné à titre d’exemple non limitatif et sur lequel :Other characteristics, objects and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description which follows and with regard to the attached drawing given by way of non-limiting example and in which:
- la figure 1 est une représentation schématique d’un ensemble moteur à combustion interne muni d’une ligne d’échappement avec une unité de contrôlecommande, cet ensemble pouvant mettre en œuvre un procédé de régénération d’un filtre à particules selon la présente invention, la régénération étant pilotée par un superviseur.- Figure 1 is a schematic representation of an internal combustion engine assembly provided with an exhaust line with a control-command unit, this assembly can implement a regeneration process of a particulate filter according to the present invention , the regeneration being controlled by a supervisor.
[0038] Il est à garder à l’esprit que la figure est donnée à titre d'exemple et n’est pas limitative de l’invention. Elle constitue une représentation schématique de principe destinée à faciliter la compréhension de l’invention et n’est pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité.It should be borne in mind that the figure is given by way of example and is not limitative of the invention. It constitutes a schematic representation of principle intended to facilitate the understanding of the invention and is not necessarily on the scale of practical applications. In particular, the dimensions of the various elements illustrated are not representative of reality.
[0039] Par exemple, le catalyseur d’oxydation ou catalyseur trois voies et le filtre à particules sont montrés intégrés dans une même brique à la figure 1, ce qui n’est pas forcément le cas, ces deux éléments pouvant être séparés l’un de l’autre, le catalyseur (d’oxydation ou trois voies) étant en amont par rapport au filtre à particules en se référant au parcours des gaz dans la ligne d’échappement.For example, the oxidation catalyst or three-way catalyst and the particle filter are shown integrated in the same brick in Figure 1, which is not necessarily the case, these two elements can be separated the one from the other, the catalyst (oxidation or three-way) being upstream with respect to the particle filter by referring to the path of the gases in the exhaust line.
[0040] Il va tout d’abord être détaillé en regard de la figure 1 un ensemble comprenant un moteur muni d’une ligne 1 d’échappement et d’une unité de contrôle commande 6. La ligne 1 d’échappement comprend un filtre 3 à particules et avantageusement un catalyseur 4, fréquemment un catalyseur d’oxydation ou un catalyseur trois voies. Le filtre 3 à particules peut être ou non imprégné d’un catalyseur pour une réduction catalytique sélective ou pour une fonction trois voies.It will first be detailed with reference to Figure 1 an assembly comprising an engine with an exhaust line 1 and a control unit 6. The exhaust line 1 includes a filter 3 with particles and advantageously a catalyst 4, frequently an oxidation catalyst or a three-way catalyst. The particulate filter 3 may or may not be impregnated with a catalyst for selective catalytic reduction or for a three-way function.
[0041] Un tel filtre 3 à particules se remplit de particules et doit être vidé à intervalles réguliers. Il est alors procédé à une régénération du filtre 3 à particules pendant laquelle les particules sont brûlées. Il est alors souhaité une forte augmentation de la température dans la ligne 1 d’échappement près du filtre 3 à particules. Le chauffage se continue alors tant que la régénération n’est pas détectée comme terminée.Such a particle filter 3 fills with particles and must be emptied at regular intervals. There is then a regeneration of the particle filter 3 during which the particles are burned. A strong increase in temperature is therefore desired in the exhaust line 1 near the particulate filter 3. Heating then continues until regeneration is not detected as complete.
[0042] Un filtre 3 à particules effectue donc ses régénérations de manière passive en présence d’un fort taux d’oxygène où s’opère une auto-combustion des particules. Un superviseur 7 de régénération associé au filtre 3 à particules est en charge du pilotage des régénérations.A particle filter 3 therefore performs its regenerations passively in the presence of a high level of oxygen where self-combustion of the particles takes place. A regeneration supervisor 7 associated with the particle filter 3 is in charge of piloting the regenerations.
[0043] Le catalyseur 4 peut être un catalyseur d’oxydation Diesel aussi connu sous l’acronyme de DOC pour la dénomination anglo-saxonne de Diesel Oxydation Catalyst ou un catalyseur trois voies pour un moteur à essence. D’autres éléments de dépollution peuvent cependant être présents dans cette ligne 1, par exemple mais pas uniquement des éléments de réduction catalytique sélective. A la figure 1, le catalyseur 4 et le filtre 3 à particules essence sont regroupés dans un même système, ce qui n’est pas obligatoire.Catalyst 4 can be a Diesel oxidation catalyst also known by the acronym DOC for the Anglo-Saxon name of Diesel Oxidation Catalyst or a three-way catalyst for a gasoline engine. Other elements of depollution can however be present in this line 1, for example but not only elements of selective catalytic reduction. In FIG. 1, the catalyst 4 and the gasoline particle filter 3 are grouped together in the same system, which is not compulsory.
[0044] Le filtre 3 à particules essence est avantageusement sous la forme d’un système poreux composé de cordiérite, mullite ou carbure de silicium ou autre où les canaux sont bouchés alternativement à chaque extrémité. Il est caractérisé par un volume, une quantité de canaux, une épaisseur de paroi et une porosité. Le filtre 3 à particules est avantageusement positionné en aval du catalyseur 4. Ce filtre 3 à particules peut être imprégné d’un catalyseur pour effectuer une réduction catalytique sélective ou une fonction trois voies (oxydation CO et HC et réduction NOx) mais ceci n’est pas obligatoire.The gasoline particulate filter 3 is advantageously in the form of a porous system composed of cordierite, mullite or silicon carbide or the like where the channels are plugged alternately at each end. It is characterized by a volume, a quantity of channels, a wall thickness and a porosity. The particulate filter 3 is advantageously positioned downstream of the catalyst 4. This particulate filter 3 can be impregnated with a catalyst to perform a selective catalytic reduction or a three-way function (CO and HC oxidation and NOx reduction) but this doesn’t is not mandatory.
[0045] De manière classique, il peut être prévu au moins une sonde à oxygène ou sonde lambda, à la figure 1 deux sondes à oxygène 5, 5a. Une 5a de ces deux sondes 5, 5a lambda peut être placée dans la ligne 1 d’échappement entre un collecteur d’échappement du moteur 2 et le catalyseur 4. Ses mesures peuvent être transmises à un calculateur d’injection prévu dans un contrôle-commande 6 du moteur 2 afin de procurer la possibilité de détermination de la proportion du mélange air-carburant pour laquelle l'efficacité du moteur 2 est optimale. Ces caractéristiques ne sont pas essentielles pour la mise en oeuvre de la présente invention.Conventionally, there may be provided at least one oxygen probe or lambda probe, in Figure 1 two oxygen probes 5, 5a. A 5a of these two lambda probes 5, 5a can be placed in the exhaust line 1 between an exhaust manifold of the engine 2 and the catalyst 4. Its measurements can be transmitted to an injection computer provided in a control- control 6 of engine 2 in order to provide the possibility of determining the proportion of the air-fuel mixture for which the efficiency of engine 2 is optimal. These characteristics are not essential for the implementation of the present invention.
[0046] L’autre sonde à oxygène 5 peut être prévue en aval du catalyseur 4 et du filtre 3 à particules dans la ligne 1 d’échappement. La fonction principale de cette sonde à oxygène 5 en aval du filtre 3 à particules est, en plus de la sonde à oxygène 5a disposée en amont du filtre 3 à particules, de permettre d'évaluer l'efficacité du filtre 3 à particules et du catalyseur 4 en permanence. Chaque sonde à oxygène 5, 5a délivre une information de richesse par le biais d’une différence de potentiel fournie par l’élément sensible qui la compose.The other oxygen sensor 5 can be provided downstream of the catalyst 4 and of the particle filter 3 in the exhaust line 1. The main function of this oxygen sensor 5 downstream of the particle filter 3 is, in addition to the oxygen sensor 5a disposed upstream of the particle filter 3, to make it possible to evaluate the effectiveness of the particle filter 3 and of the catalyst 4 permanently. Each oxygen sensor 5, 5a delivers richness information by means of a potential difference provided by the sensitive element which composes it.
[0047] D’autres capteurs de mesure, par exemple des capteurs de température et/ou des capteurs de pression peuvent aussi être présents sur la ligne 1 d’échappement. Toutes ces mesures sont envoyées à l’unité de contrôle commande 6 responsable du fonctionnement optimal du moteur à combustion interne et de la dépollution dans la ligne 1 d’échappement et certaines de ces mesures sont envoyées directement au superviseur 7 de régénérations associé au filtre 3 à parties ou indirectement par l’intermédiaire de l’unité de contrôle commande 6 du moteur.Other measurement sensors, for example temperature sensors and / or pressure sensors may also be present on the exhaust line 1. All these measurements are sent to the control unit 6 responsible for the optimal functioning of the internal combustion engine and the depollution in the exhaust line 1 and some of these measurements are sent directly to the regeneration supervisor 7 associated with the filter 3 to parts or indirectly through the engine control unit 6.
[0048] Comme précédemment mentionné, le filtre 3 à particules subit des régénérations fréquentes pour être vidé des particules de suies contenues dans le filtre 3 à particules.As previously mentioned, the particle filter 3 undergoes frequent regenerations to be emptied of soot particles contained in the particle filter 3.
[0049] En Diesel, la présence d’oxygène dans la ligne 1 d’échappement est permanente lorsque le moteur fonctionne. Il faut donc chauffer le filtre 3 à particules sur les points de fonctionnement pour lesquels cette montée en température est la moins coûteuse énergétiquement. En cas de dépassement d’un niveau donné de suies stockées, ce chauffage pourra être appliqué quel que soit le point de fonctionnement afin d’éviter un passage en mode dégradé du fait d’un encrassement et/ou d’une surcharge du filtre 3 à particules.In Diesel, the presence of oxygen in the exhaust line 1 is permanent when the engine is running. It is therefore necessary to heat the particle filter 3 at the operating points for which this temperature rise is the least costly in terms of energy. If a given level of stored soot is exceeded, this heating can be applied whatever the operating point in order to avoid switching to degraded mode due to fouling and / or overloading of the filter 3 with particles.
[0050] En essence, la nécessité de chauffer concerne principalement les profils conducteurs roulant peu ou sur des parcours très urbains et n’ayant pas le temps ou les conditions pour atteindre la température requise. Pour ces profils identifiés comme critiques, le chauffage du filtre 3 à particules peut être activé dès le démarrage afin de profiter de chaque occurrence de lever de pied de l’accélérateur du conducteur et donc de présence d’oxygène pour régénérer.In essence, the need to heat mainly concerns conductive profiles driving little or on very urban routes and not having the time or the conditions to reach the required temperature. For these profiles identified as critical, the heating of the particulate filter 3 can be activated from start-up in order to take advantage of each occurrence of the driver's accelerator kick-off and therefore the presence of oxygen to regenerate.
[0051 ] Le filtre 3 à particules est associé à un superviseur 7. A la figure 1, le superviseur 7 est montré avec des moyens d’actionnement d’un chauffage d’appoint, sous la forme d’au moins un élément électrique de chauffage 8 d’appoint. Ceci peut cependant être fait par l’unité de contrôle commande 6 responsable du fonctionnement optimal du moteur 2 à combustion interne et de la dépollution dans la ligne 1 d’échappement. De même, le superviseur 7 peut être intégré ou non dans l’unité de contrôle commande 6.The particle filter 3 is associated with a supervisor 7. In FIG. 1, the supervisor 7 is shown with means for actuating an auxiliary heating, in the form of at least one electrical element of 8 additional heating. This can however be done by the control unit 6 responsible for the optimal functioning of the internal combustion engine 2 and the depollution in the exhaust line 1. Similarly, the supervisor 7 may or may not be integrated into the control unit 6.
[0052] Selon l’invention, il est prévu un procédé d’aide à une régénération d’un filtre 3 à particules d’une ligne 1 d’échappement d’un moteur 2 à combustion interne d’un véhicule automobile. Un tel filtre 3 à particules doit subir régulièrement des régénérations afin de brûler les particules qu’il retient et de le vider.According to the invention, there is provided a method of assisting in the regeneration of a particle filter 3 of an exhaust line 1 of an internal combustion engine 2 of a motor vehicle. Such a particle filter 3 must regularly undergo regeneration in order to burn the particles which it retains and to empty it.
[0053] Comme décrit dans l’état de la technique le plus proche, le filtre 3 est séquentiellement soumis à un chauffage d’appoint en plus du chauffage effectué par les gaz d’échappement s’écoulant par la ligne 1 d’échappement. Ce chauffage sert à obtenir pour le filtre 3 à particules une température suffisante pour assurer une régénération, par exemple une température supérieure à 600°C, notammait une température de 650°C ou plus.As described in the closest state of the art, the filter 3 is sequentially subjected to additional heating in addition to the heating effected by the exhaust gases flowing through the exhaust line 1. This heating is used to obtain for the particle filter 3 a temperature sufficient to ensure regeneration, for example a temperature above 600 ° C, in particular a temperature of 650 ° C or more.
[0054] Selon l’invention, il est défini des profils de conducteur et il est estimé leur influence plus ou moins favorable à une tenue d’une régénération. Pour les profils de conducteur étant les moins favorables à la tenue d’une régénération, le filtre 3 à particules est soumis au chauffage d’appoint tant que la température du filtre 3 à particules est inférieure à une valeur seuil de température.According to the invention, conductor profiles are defined and their influence is estimated to be more or less favorable for carrying out regeneration. For the conductor profiles being the least favorable for holding a regeneration, the particle filter 3 is subjected to additional heating as long as the temperature of the particle filter 3 is below a threshold temperature value.
[0055] Cette valeur seuil de température peut être la température de début de régénération qu’a préalablement mémorisée un superviseur 7 du filtre 3 à particules ou une unité de contrôle-commande du moteur 2 à combustion interne étant aussi responsable de la surveillance de la dépollution dans la ligne 1 d’échappement. Cette valeur peut être de 650°C mais ceci n’est pas limibtif.This temperature threshold value can be the start of regeneration temperature that has previously been stored by a supervisor 7 of the particle filter 3 or a control-command unit of the internal combustion engine 2 being also responsible for monitoring the depollution in line 1 of exhaust. This value can be 650 ° C but this is not limiting.
[0056] Il y a en effet des profils de conducteur et des températures extérieures ou de lignes 1 d’échappement qui sont moins favorables à la tenue de régénérations que d’autres. Par exemple sans être limitatif, les profils de conducteur étant les moins favorables peuvent être associés à des conducteurs effectuant des trajets courts. Ces trajets courts, par exemple inférieurs à 10 kilomètres ou même 5 kilomètres, ne permettent pas en effet une complétion d’une régénération car trop courts pour que le moteur 2 ne chauffe et aussi trop courts en durée pour qu’une régénération soit menée de bout en bout. C’est le cas aussi des conducteurs roulant majoritairement en ville.There are indeed conductor profiles and outside temperatures or exhaust lines 1 which are less favorable to the holding of regenerations than others. For example without being limiting, the driver profiles being the least favorable can be associated with drivers making short journeys. These short journeys, for example less than 10 kilometers or even 5 kilometers, do not in fact allow a completion of a regeneration because they are too short for the engine 2 to heat up and also too short in duration for a regeneration to be carried out. end to end. This is also the case for drivers driving mainly in the city.
[0057] Un deuxième groupe particulièrement défavorable pour la tenue de régénérations du filtre 3 à particules est associé à des conducteurs démarrant sous des conditions climatiques froides, par exemple en dessous de 10°G Plus la température descend et plus il est difficile de lancer une régénération. En effet, il faut plus de temps pour que le moteur 2 commence à chauffer et tous les éléments de la ligne 1 d’échappement et notamment le filtre 3 à particules sont froids. Cette température du filtre peut par exemple être la température extérieure, ceci juste après un démarrage se faisant après une durée d’arrêt pendant laquelle le moteur 2 a eu le temps de refroidir, une telle durée d’arrêt pouvant être supérieure à 90 minutes pour ordre d’idée, mais ceci n’est pas limitatif.A second group which is particularly unfavorable for carrying out regeneration of the particulate filter 3 is associated with conductors starting under cold climatic conditions, for example below 10 ° G The lower the temperature, the more difficult it is to start a regeneration. Indeed, it takes longer for the engine 2 to start to heat up and all the elements of the exhaust line 1 and in particular the particle filter 3 are cold. This temperature of the filter can for example be the outside temperature, this just after a start-up takes place after a stop time during which the engine 2 has had time to cool, such a stop time being able to be greater than 90 minutes order of idea, but this is not limiting.
[0058] Par ailleurs, plus la température descend, plus les émissions de particules augmentent au démarrage et le filtre se remplit rapidement.Furthermore, the lower the temperature, the more the particle emissions increase at startup and the filter fills quickly.
[0059] On comprend qu’un conducteur faisant des trajets très courts par des températures extérieures très froides est le cas le plus problématique pour lancer des régénérations. Dans ce cas, le chauffage d’appoint sert à faire monter en température le filtre 3 à particules, ce qui n’est possible seulement que par les gaz d’échappement qu’après une trop longue période. Dans certains cas limites, pour éviter que, pendant une régénération, la température ne redescende en dessous de la température minimale de régénération, le chauffage d’appoint peut aussi être maintenu pendant toute la durée de la régénération.It is understood that a driver making very short journeys by very cold outside temperatures is the most problematic case for initiating regenerations. In this case, the backup heater is used to raise the temperature of the particulate filter 3, which is only possible by the exhaust gases after a too long period. In certain borderline cases, to prevent the temperature from falling below the minimum regeneration temperature during a regeneration, the auxiliary heating can also be maintained for the duration of the regeneration.
[0060] Un apprentissage des profils de conducteur peut se faire selon au moins un des paramètres suivants pouvant être utilisés seuls ou en association entre eux. Un des paramètres peut être un nombre prédéterminé de jours écoulés, par exemple 10 jours, un mois ou tout intervalle représentatif pour un tel apprentissage de profils de conducteur ou une distance totale parcourue suffisante pour connaître les habitudes du conducteur.Learning of the driver profiles can be done according to at least one of the following parameters which can be used alone or in combination with one another. One of the parameters can be a predetermined number of days passed, for example 10 days, a month or any representative interval for such learning of driver profiles or a total distance traveled sufficient to know the habits of the driver.
[0061] Il peut être pris en compte une vitesse moyenne de roulage pendant le nombre prédéterminé de jours écoulés ou la distance parcourue. Les profils de conducteur les plus critiques sont ceux qui vont démarrer moteur froid voire très froid et faire très peu de kilomètres avec leur véhicule. La détection de ces profils de conducteur peut se faire de plusieurs façons mais le plus simple semble être de prendre en considération une période passée donnée de par exemple 10 jours ou un mois et/ou sur une distance parcourue.It can be taken into account an average driving speed during the predetermined number of days passed or the distance traveled. The most critical driver profiles are those who will start the engine cold or even very cold and drive very few kilometers with their vehicle. The detection of these driver profiles can be done in several ways but the simplest seems to be to take into consideration a given past period of for example 10 days or a month and / or over a distance traveled.
[0062] Il peut être considéré une température extérieure et une température du moteur 2 à combustion interne au démarrage, la température du moteur 2 étant avantageusement estimée selon une température du liquide de refroidissement du moteur 2. La température extérieure aura un impact en début de démarrage sur la montée en température du moteur 2, un moteur 2, la ligne 1 d’échappement et le filtre 3 à particules mettant plus de temps à monter en température plus la température extérieure est froide.An outside temperature and a temperature of the internal combustion engine 2 at start-up can be considered, the temperature of the engine 2 being advantageously estimated according to a temperature of the engine coolant 2. The outside temperature will have an impact at the start of starting on the rise in temperature of engine 2, an engine 2, the exhaust line 1 and the particle filter 3 taking longer to warm up the colder the outside temperature.
[0063] Un paramètre particulièrement intéressant est une association d’un nombre de distances parcourues entre deux démarrages inférieures à un premier seuil inférieur de kilométrage et d’un nombre de distances parcourues entre deux démarrages supérieures à un deuxième seuil supérieur de kilométrage.A particularly interesting parameter is a combination of a number of distances traveled between two starts less than a first lower mileage threshold and a number of distances traveled between two starts greater than a second upper mileage threshold.
[0064] Par exemple si un conducteur ne fait que des petits parcours d’environ 5 km sans long parcours, il définit un profil conducteur très défavorable à la tenue de régénérations du filtre 3 à particules. Si des longues distances sont intercalées entre des petits parcours, par exemple une distance de 50 km ou plus, le profil conducteur est moins défavorable pour la tenue de régénérations, une régénération pouvant avoir lieu pendant le roulage de la longue distance. Pour ordre d’idée, le premier seuil inférieur de kilométrage peut être de moins de 10 kilomètres et le deuxième seuil supérieur de kilométrage peut être de plus de 20 kilomètres, ce qui n’est pas limitatif.For example, if a driver only makes short journeys of around 5 km without long journeys, he defines a conductive profile which is very unfavorable to the performance of regeneration of the particle filter 3. If long distances are interspersed between short journeys, for example a distance of 50 km or more, the driver profile is less unfavorable for carrying out regenerations, regeneration being able to take place during the driving of the long distance. As an idea, the first lower mileage threshold may be less than 10 kilometers and the second upper mileage threshold may be more than 20 kilometers, which is not limiting.
[0065] Il peut être envisagé de prendre en considération un rapport entre un nombre de distances parcoures entre deux démarrages inférieures à un premier seuil inférieur et d’un nombre de distances parcourues entre deux démarrages supérieures à un deuxième seuil supérieur en adaptant un coefficient ou poids relatif au kilométrage parcouru pendant chaque trajet. Plus ce rapport sera élevé et plus le profil de conducteur sera critique.It can be envisaged to take into account a ratio between a number of distances traveled between two starts less than a first lower threshold and a number of distances traveled between two starts greater than a second upper threshold by adapting a coefficient or weight relative to the mileage traveled during each journey. The higher this ratio, the more critical the driver profile.
[0066] Il est possible de déterminer un nombre de distances parcourues entre deux démarrages supérieures à un deuxième seuil supérieur qui rend le profil de conducteur moins critique. En effet, plus il y a de longues distances parcourues et moins le profil de conducteur est défavorable pour la tenue de régénérations.It is possible to determine a number of distances traveled between two starts greater than a second upper threshold which makes the driver profile less critical. In fact, the more long distances traveled, the less the driver profile is unfavorable for carrying out regenerations.
[0067] Il est aussi pris en compte les conditions actuelles de roulage et/ou la quantité de particules retenue dans le filtre 3 à particules. Selon un mode de réalisation préférentiel de l’invention, quand une régénération complète du filtre 3 à particules est problématique à lancer pour des profils de conducteur, des régénérations prématurées peuvent être lancées préventivement afin que le filtre 3 à particules ne soit pas trop rempli de particules et que les régénérations ainsi lancées durent moins longtemps.It is also taken into account the current driving conditions and / or the quantity of particles retained in the particle filter 3. According to a preferred embodiment of the invention, when a complete regeneration of the particle filter 3 is problematic to launch for conductor profiles, premature regenerations can be launched preventively so that the particle filter 3 is not too full of particles and that the regenerations thus launched take less time.
[0068] Pour un filtre 3 à particules retenant une quantité de particules proche d’une limite maximale prédéterminée retenue dans le filtre 3 à particules, un chauffage d’appoint du filtre 3 à particules est activé dès le démarrage. Il ne faut en effet pas perdre de temps pour lancer la régénération et donc monter au plus vite la température du filtre 3 à particules, ce que fait le chauffage d’appoint.For a particle filter 3 retaining an amount of particles close to a predetermined maximum limit retained in the particle filter 3, a backup heater of the particle filter 3 is activated from the start. You should not waste time to start regeneration and therefore raise the temperature of the particulate filter 3 as quickly as possible, which the auxiliary heating does.
[0069] Une activation du chauffage d’appoint du filtre 3 à particules dès le démarrage peut être aussi valable pour un profil de conducteur démarrant sous des conditions climatiques froides ou un profil de conducteur effectuant majoritairement des trajets courts ne permettant pas une complétion d’une régénération pendant un trajet court avec. Dans ces deux derniers cas, il peut être défini une valeur calibrable de quantité de particules dans le filtre 3 à particules au-dessus de laquelle une régénération peut être lancée.Activation of the auxiliary heating of the particle filter 3 from start-up can also be valid for a driver profile starting under cold climatic conditions or a driver profile mainly carrying out short journeys which do not allow completion of regeneration during a short trip with. In the latter two cases, a calibrable value of the quantity of particles can be defined in the particle filter 3 above which regeneration can be initiated.
[0070] Cette valeur calibrable peut dépendre du profil de conducteur et notamment d’un trajet moyen accompli entre deux démarrages, selon le profil de conducteur associé, et est notoirement inférieure à la valeur maximale de quantité de particules dans le filtre 3 à particules, pour laquelle une régénération doit être lancée.This calibratable value may depend on the conductor profile and in particular on an average journey accomplished between two starts, according to the associated conductor profile, and is known to be less than the maximum value of quantity of particles in the particle filter 3, for which a regeneration must be started.
[0071] Par exemple, cette valeur calibrable peut être au moins supérieure à un dixième de la limite maximale prédéterminée retenue dans le filtre 3 à particules mais peut être calibrable pour être justement adaptée au mieux au type de filtre 3 à particules et au profil de conducteur. Par exemple, pour un conducteur faisant des trajets courts de 2 kilomètres sans long trajet, cette valeur calibrable sera choisie moins élevée que pour un conducteur faisant des trajets de 8 kilomètres ou plus et ainsi de suite.For example, this calibrable value can be at least greater than one tenth of the predetermined maximum limit retained in the particle filter 3 but can be calibrated to be precisely adapted to the type of particle filter 3 and the profile of driver. For example, for a driver making short journeys of 2 kilometers without long journey, this calibratable value will be chosen lower than for a driver making journeys of 8 kilometers or more and so on.
[0072] L’invention concerne un ensemble d’un filtre 3 à particules dans une ligne 1 d’échappement d’un moteur 2 à combustion interne d’un véhicule automobile et de son superviseur 7 gérant les régénérations.The invention relates to a set of a particle filter 3 in an exhaust line 1 of an internal combustion engine 2 of a motor vehicle and of its supervisor 7 managing regeneration.
[0073] Le procédé d’aide à la régénération précédemment décrit est mis en oeuvre par un superviseur 7 de filtre 3 à particules dans la ligne 1 d’échappement. Ce superviseur 7 comprend ou coopère avec des moyens de mémorisation et de détermination de profils de conducteur, des moyens de qualification d’un profil de conducteur comme étant critique pour la régénération d’un filtre 3 à particules et des moyens d’actionnement d’au moins un élément de chauffage 8 d’appoint du filtre à particules quand un profil de conducteur est qualifié de profil critique pour une régénération.The regeneration aid method described above is implemented by a supervisor 7 of the particle filter 3 in the exhaust line 1. This supervisor 7 includes or cooperates with means for storing and determining conductor profiles, means for qualifying a conductor profile as being critical for the regeneration of a particle filter 3 and actuation means for at least one auxiliary heating element 8 of the particle filter when a conductor profile is qualified as critical profile for regeneration.
[0074] Ledit au moins un élément de chauffage 8 peut être un élément de chauffage 8 électrique chauffant un contour en céramique du filtre 3 à particules ou un intérieur de la céramique du filtre 3 à particules. Le ou les chauffages peuvent chauffer le catalyseur 4 et le filtre 3 à particules en commun mais ceci n’est en aucun cas obligatoire.Said at least one heating element 8 can be an electric heating element 8 heating a ceramic contour of the particle filter 3 or an interior of the ceramic of the particle filter 3. The heater (s) can heat the catalyst 4 and the particle filter 3 in common, but this is in no way compulsory.
[0075] L’invention concerne enfin un véhicule automobile le moteur 2 étant piloté par une unité de contrôle commande 6, le filtre 3 à particules étant associé avec un superviseur 7 en formant un ensemble tel que précédemment décrit, le superviseur 7 coopérant avec l’unité de contrôle commande 6 pour gérer les régénérations du filtre 3 à particules.The invention finally relates to a motor vehicle with the engine 2 being controlled by a control unit 6, the particle filter 3 being associated with a supervisor 7 by forming an assembly as previously described, the supervisor 7 cooperating with the control unit 6 to manage regeneration of the particulate filter 3.
[0076] Le superviseur 7 du filtre 3 à particules peut être intégré dans l’unité de contrôle commande 6 du moteur 2 responsable du fonctionnement optimal du moteur 2 et de la dépollution des gaz d’échappement. Il est possible aussi que l’unité de contrôle commande 6 du moteur comprennent au moins une partie des moyens de mémorisation et de détermination de profils de conducteur, des moyens de qualification d’un profil de conducteur et des moyens d’actionnement d’au moins un élément de chauffage 8 d’appoint en association avec le superviseur 7 du filtre à particules.The supervisor 7 of the particulate filter 3 can be integrated into the control unit 6 of the engine 2 responsible for the optimal operation of the engine 2 and the depollution of exhaust gases. It is also possible that the engine control unit 6 comprises at least part of the means for storing and determining driver profiles, means for qualifying a driver profile and means for actuating at least at least one auxiliary heating element 8 in association with the supervisor 7 of the particle filter.
[0077] Il peut y avoir un élément de chauffage 8 comme plusieurs éléments de chauffageThere may be a heating element 8 like several heating elements
8. Le ou les éléments de chauffage 8 d’appoint peuvent être électriques et être alimentés directement par un alternateur entraîné par un vilebrequin du moteur 2 à combustion interne ou par une batterie rechargeable par l’alternateur. L’alternateur peut présenter une poulie reliée par une courroie accessoire à une poulie de vilebrequin. Enfin, le ou les éléments de chauffage 8 d’appoint peuvent présenter une puissance de chauffage réglable.8. The auxiliary heating element (s) 8 may be electric and be supplied directly by an alternator driven by a crankshaft of the internal combustion engine 2 or by a battery rechargeable by the alternator. The alternator may have a pulley connected by an accessory belt to a crankshaft pulley. Finally, the auxiliary heating element or elements 8 may have an adjustable heating power.
[0078] Il existe aujourd’hui en développement des catalyseurs chauffés. Ces catalyseurs, destinés à traiter les polluants gazeux classiques du type monoxyde de carbure, hydrocarbures ou oxydes d’azote ont une structure et une composition spécifique qui permet de les monter en température électriquement en fonction de commandes de l’unité de contrôle commande 6 du moteur 2.Today there are in development heated catalysts. These catalysts, intended to treat conventional gaseous pollutants of the carbide monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides type, have a specific structure and composition which makes it possible to raise their temperature electrically according to commands from the control unit command 6 of the motor 2.
[0079] L’invention peut utiliser une structure similaire de substrat, quel que soit le matériau, en adaptant la porosité, la taille des pores, la densité de cellules et l’épaisseur des parois et en bouchant les canaux alternativement en entrée et en sortie pour en créer un filtre 3 qui aurait l’efficacité de filtration souhaitée, par exemple de 99% en Diesel ou de 70% en essence.The invention can use a similar substrate structure, whatever the material, by adapting the porosity, the pore size, the cell density and the thickness of the walls and by blocking the channels alternately at the inlet and at the bottom. output to create a filter 3 which would have the desired filtration efficiency, for example 99% in Diesel or 70% in petrol.
[0080] Le filtre 3 à particules chauffé électriquement peut être associé, d’une part, à un circuit électrique d’une part et, d’autre part, au superviseur 7 ou calculateur de contrôle moteur 2 permettant de gérer l’actionnement du chauffage.The electrically heated particle filter 3 can be associated, on the one hand, with an electrical circuit on the one hand and, on the other hand, with the supervisor 7 or engine control computer 2 making it possible to manage the actuation of the heater.
[0081] Pour les applications Diesel, on sait que les filtres 3 à particules sont tous associés à un superviseur 7 complexe qui cherche les conditions les meilleures dans lesquelles il sera possible de provoquer une régénération mais ce superviseur 7 ne prenait pas en compte les profils de conducteur. Pour un moteur 2 à essence, en plus de conditions de régénération passive, par exemple lors d’un lever de pied du conducteur de la pédale d’accélérateur, il est prévu d’associer un superviseur 7 au filtre 3 à particules.For Diesel applications, it is known that the particle filters 3 are all associated with a complex supervisor 7 which seeks the best conditions under which it will be possible to cause regeneration but this supervisor 7 did not take into account the profiles driver. For a gasoline engine 2, in addition to passive regeneration conditions, for example during a lifting of the driver's foot from the accelerator pedal, provision is made to associate a supervisor 7 with the particle filter 3.
[0082] Les superviseurs 7 peuvent ne pas prendre en compte toutes les situations de vie et pour certains profils de conducteur, des régénérations optimales sont complexes à obtenir car les profils n’y sont pas favorables. La solution que propose la présente invention est purement logicielle et n’implique pas l’ajout d’éléments dans la ligne d’échappement en utilisant des capteurs déjà présents dans le véhicule automobile ou des fonctions déjà pilotées par l’unité de contrôle commande du moteur ou le superviseur du filtre à particules.Supervisors 7 may not take into account all life situations and for certain driver profiles, optimal regeneration is complex to obtain because the profiles are not favorable to it. The solution proposed by the present invention is purely software and does not involve the addition of elements in the exhaust line using sensors already present in the motor vehicle or functions already controlled by the control unit command of the engine or the particulate filter supervisor.
[0083] L’invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n’ont été donnés qu’à titre d’exemples.The invention is in no way limited to the embodiments described and illustrated which have been given only by way of examples.
II
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