FR3088957A1 - Dispositif et procédé de commande de la régénération d'un filtre à particules d'une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne - Google Patents

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Abstract

Dispositif et procédé de commande de la régénération d'un filtre à particules d'une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne Procédé de commande de la régénération d’un filtre à particules d’une ligne d’échappement dans un moteur à combustion interne à allumage commandé de véhicule automobile comprenant : au moins trois cylindres, dont au moins un cylindre est doté d’un système de levée variable de soupapes ; des moyens de détermination d’une valeur représentative de la température (Tav_FAP) du filtre à particules ; des moyens de détermination du débit (D) des gaz d’échappement du moteur traversant le filtre à particules ; et, un capteur de pression différentielle (Pdiff) disposé aux bornes dudit filtre à particules, dans lequel : - on détermine un besoin de régénération du filtre à particules en fonction de la pression différentielle (Pdiff) et du débit (D), - on déconnecte au moins un cylindre équipé du système de levée variable de soupapes, afin de couper l’injection de carburant et arrêter l’allumage par la bougie de ce cylindre, et - parallèlement à la déconnexion du cylindre, on régule le taux d’oxygène et de carburant dans les autres cylindres, de manière que la totalité du couple moteur requis soit fourni par les cylindres restant connectés. Figure pour l’abrégé : Fig 3

Description

Description
Titre de l'invention : Dispositif et procédé de commande de la régénération d'un filtre à particules d'une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne [0001] La présente invention concerne le domaine des moteurs à combustion interne, notamment des moteurs à allumage commandé du type fonctionnant à l’essence.
[0002] Plus particulièrement, la présente invention concerne le domaine de la dépollution des moteurs à combustion interne, et notamment la régénération des filtres à particules montés à l’échappement de tels moteurs.
[0003] Contrairement aux catalyseurs d’oxydation ou aux catalyseurs trois voies, qui appliquent un traitement continu aux gaz d’échappement, les filtres à particules des moteurs à combustion interne, d’acronyme « FAP », fonctionnement de manière séquentielle. Pendant le fonctionnement normal du moteur, le filtre à particules piège les particules polluantes, telles que les particules de suies émises dans les gaz de combustion du moteur. Périodiquement, lors de phases de régénération du filtre à particules, par exemple quand la masse de suies atteint un seuil, ces particules stockées sont brûlées, par la production d’un exotherme contrôlé dans la ligne d’échappement. Pour être régénéré, le filtre à particules nécessite des modes de combustion spécifiques, requérant des niveaux de thermique et/ou de richesse déterminés pour brûler les particules.
[0004] Les opérations de régénération des filtres à particules nécessitent un apport de chaleur et d’oxygène pour générer la combustion des particules de suies.
[0005] La régénération des filtres à particules essence avec ou sans dépôt de métaux précieux connus sous le nom de « Gasoline Particulate Filter », d’acronyme « GPFc » en termes anglo-saxons, nécessite, de manière similaire que pour les moteurs Diesel, un apport en oxygène à l’échappement afin de réaliser la combustion des particules de suies stockées.
[0006] Toutefois, contrairement aux moteurs Diesel qui fonctionnent avec un mélange pauvre et fournissent donc naturellement une quantité importante d’oxygène à l’échappement, lors d’une combustion classique d’un moteur à allumage commandé du type fonctionnant à l’essence, à richesse égale à 1 ou riche, le taux d’oxygène à l’échappement est au contraire faible et donc insuffisant pour réaliser une régénération.
[0007] La vitesse de combustion des particules de suies est ainsi principalement déterminée par le niveau de température obtenu en appliquant des stratégies particulières dans le contrôle moteur.
[0008] La concentration en oxygène des gaz d’échappement est un paramètre dont le contrôle est nécessaire pour maîtriser la régénération du filtre à particules. S’il n’y a pas assez d’oxygène à l’échappement, la combustion des particules de suies est inefficace, voire inexistante, et s’il y a trop d’oxygène à l’échappement, notamment avec une température des gaz d’échappement élevée et en présence d’une masse importante de particules de suies dans le filtre à particule, la combustion des particules de suies n’est plus maîtrisée et peut aboutir à l’emballement de la régénération. Il faut en effet éviter l’emballement de la régénération, c’est-à-dire une combustion incontrôlée des particules de suies, dont la conséquence est la destruction du filtre à particules, qui peut entraîner un incendie du véhicule. Il est donc nécessaire de contrôler la température et le taux d’oxygène des gaz d’échappement pendant les phases de régénération du filtre à particules.
[0009] Il est donc connu de commander le moteur en mélange pauvre afin d’apporter l’oxygène nécessaire à la régénération du filtre à particules.
[0010] Toutefois, un tel procédé a pour inconvénient de produire des oxydes d’azote (NOX) lors du passage en mélange pauvre. Un tel procédé n’est pas applicable lors des phases d’enrichissement pour la protection thermique du moteur, c’est-à-dire les points de fonctionnement du moteur lors desquels les températures des gaz approchent des valeurs de seuils de température de tenue thermomécanique des composants du moteur, notamment certaines pièces de l’échappement, et où, en général il est préférable d’enrichir le mélange pour faire chuter la température des gaz.
[0011] On connaît le document US 2012/0117946 - Al qui prévoit de régénérer un filtre à particules chargé de suies en injectant, via une pompe à air, en amont du filtre à particules, dans le circuit d’échappement du moteur, une quantité d’air. L’air peut en outre être réchauffé préalablement à son introduction dans le filtre à particules. Toutefois, un tel procédé de régénération nécessite l’implantation dans le véhicule automobile de composants spécifiquement dédiés à la régénération, tels qu’une pompe à air, qui peuvent être coûteux.
[0012] On connaît également le document US 2006/0010855 - Al qui divulgue un procédé de régénération d’un filtre à particules dans les moteurs comprenant des moyens de décalage des arbres à cames. Pour régénérer le filtre à particules, les soupapes d’échappement sont ouvertes au voisinage du point mort haut de combustion, par exemple à 40° vlb par rapport audit point mort haut, c’est-à-dire plus tôt qu’en fonctionnement normal. Ce procédé prévoit également la possibilité de déconnecter un des cylindres, c’est-à-dire que le cylindre fonctionne sans combustion. La température à l’échappement se trouve ainsi augmentée.
[0013] Toutefois, un tel procédé ne permet pas de maîtriser la température de régénération et la tenue thermomécanique du filtre à particules sous l’action de la combustion de suies.
[0014] Sur les moteurs à combustion interne, les filtres à particules ont besoin d’air afin de se régénérer. Ceci peut avoir lieu ponctuellement quand le post traitement le nécessite, par exemple lors de cycles de régénération, ou régulièrement afin de s’auto-régénérer.
[0015] La présente invention a pour objectif de résoudre les problèmes des procédés de régénération connus de l’état de la technique en proposant un procédé de régénération de filtre à particules pour moteur à essence capable d’être utilisé dès qu’un besoin de régénération est identifié, et ce quelle que soit la requête de couple du conducteur pour l’entraînement du véhicule.
[0016] La présente invention vise également à permettre la maîtrise de la température de régénération du filtre à particules afin d’éviter les dépassements de température et les endommagements du filtre, tout en évitant l’ajout de dispositifs extérieurs au moteur qui seraient uniquement prévus pour la régénération du filtre à particules [0017] L’invention a pour objet un procédé de commande de la régénération d’un filtre à particules d’une ligne d’échappement dans un moteur à combustion interne à allumage commandé de véhicule automobile comprenant : au moins trois cylindres, dont au moins un cylindre est doté d’un système de levée variable de soupapes ; des moyens de détermination d’une valeur représentative de la température du filtre à particules ; des moyens de détermination du débit des gaz d’échappement du moteur traversant le filtre à particules ; et, un capteur de pression différentielle disposé aux bornes dudit filtre à particules.
[0018] On détermine un besoin de régénération du filtre à particules en fonction de la pression différentielle et de la valeur du débit des gaz traversant le filtre, on déconnecte au moins un cylindre équipé du système de levée variable de soupapes, afin de couper l’injection de carburant et arrêter l’allumage par la bougie de ce cylindre, et, parallèlement à la déconnexion du cylindre, on régule le taux d’oxygène et de carburant dans les autres cylindres, de manière que la totalité du couple moteur requis soit fourni par les cylindres restants connectés.
[0019] En début de régénération, la position du système de levée variable de soupapes peut être positionnée sur une valeur de levée maximale, de sorte que le débit d’air, donc d’oxygène, fourni par ledit cylindre à l’échappement soit maximale.
[0020] Avantageusement, on régule la position du système de levée de soupape du cylindre déconnecté en fonction d’un écart de température entre la valeur représentative de la température du filtre à particules et une première valeur de seuil.
[0021] Lorsque la valeur représentative de la température du filtre à particules est inférieure à une deuxième valeur de seuil, par exemple suffisamment éloignée d’une première valeur de seuil, on peut déconnecter deux cylindres sur les au moins trois cylindres que compte le moteur.
[0022] Lorsque la valeur représentative de la température du filtre à particules est supérieure à la deuxième valeur de seuil et inférieure à la première valeur de seuil, on peut re4 connecter un cylindre afin de n’avoir qu’un seul cylindre déconnecté.
[0023] La valeur de seuil est, par exemple, comprise entre une température minimale de combustion des suies et une température maximale de tenue thermomécanique du filtre.
[0024] La consigne de couple à fournir par le moteur pour l’entrainement du véhicule est déterminée en fonction du régime moteur et d’une valeur d’enfoncement de la pédale d’accélération par le conducteur du véhicule.
[0025] Par exemple, le débit d’air peut être ajusté grâce à un boîtier papillon et le débit de carburant peut être réglé en boucle fermée grâce à une sonde à oxygène associée à un catalyseur en amont du filtre à particules.
[0026] Lors de la détermination d’un besoin de régénération du filtre à particules, on peut comparer l’écart de pression mesurée avec une valeur d’écart de référence pour la valeur de débit qui a été déterminée, ladite référence correspondant à un filtre à particules chargés en suies, lorsque la valeur mesurée de pression différentielle est supérieure ou égale à la valeur d’écart de référence un besoin en régénération est identifié.
[0027] Selon un second aspect, l’invention concerne un dispositif de commande de la régénération d’un filtre à particules d’une ligne d’échappement dans un moteur à combustion interne à allumage commandé de véhicule automobile comprenant : au moins trois cylindres, dont au moins un cylindre est doté d’un système de levée variable de soupapes ; des moyens de détermination d’une valeur représentative de la température du filtre à particules ; des moyens de détermination du débit des gaz d’échappement du moteur traversant le filtre à particules ; et, un capteur de pression différentielle disposé aux bornes dudit filtre à particules. Le dispositif comprend un module de détermination d’un besoin de régénération du filtre à particules en fonction de la pression différentielle et du débit des gaz traversant le filtre, un module de déconnexion d’au moins un cylindre équipé du système de levée variable de soupapes, afin de couper l’injection de carburant et arrêter l’allumage par la bougie de ce cylindre, et un module de régulation du taux d’oxygène et de carburant dans les autres cylindres, de manière que la totalité du couple moteur requis soit fourni par les cylindres restant connectés.
[0028] En début de régénération, la position du système de levée variable de soupapes peut être positionnée sur une valeur de levée maximale, de sorte que le débit d’air, donc d’oxygène, fourni par ledit cylindre à l’échappement soit maximal.
[0029] Avantageusement, le dispositif comprend un module de régulation de la position du système de levée de soupape du cylindre déconnecté en fonction d’un écart de température entre la valeur représentative de la température du filtre à particules et une première valeur de seuil.
[0030] Selon un autre aspect, l’invention concerne un moteur à combustion interne à allumage commandé de véhicule automobile comprenant : au moins trois cylindres, dont au moins un cylindre est doté d’un système de levée variable de soupapes ; un filtre à particules monté sur une ligne d’échappement ; des moyens de détermination d’une valeur représentative de la température du filtre à particules ; des moyens de détermination du débit des gaz d’échappement du moteur traversant le filtre à particules ; et, un capteur de pression différentielle disposé aux bornes dudit filtre à particules, et un dispositif de commande de la régénération du filtre à particules tel que décrit précédemment.
[0031] D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
[0032] [fig.l] [0033] illustre, de manière schématique, la structure d’un moteur à combustion interne d’un moteur de véhicule automobile équipé d’une ligne d’échappement pourvue d’un filtre à particules associé à un module de commande de la régénération dudit filtre selon l’invention ;
[0034] [fig.2] [0035] illustre, de manière schématique, le moteur de la figure dans lequel un cylindre est déconnecté ; et [0036] [fig.3] [0037] représente un mode de mise en œuvre d’un procédé commande de la régénération d’un filtre à particules selon l’invention.
[0038] Sur la figure 1, on a représenté, de manière schématique et à titre d’exemple, la structure générale d’un moteur à combustion interne 1 d’un véhicule automobile. Cette architecture est donnée à titre d’exemple et ne limite par l’invention à la seule configuration à laquelle peut s’appliquer la commande de la régénération selon l’invention.
[0039] Dans l’exemple illustré, le moteur à combustion interne 1 est du type suralimenté. Il comprend, de manière non limitative, quatre cylindres 2 en ligne, un collecteur d’admission d’air frais 3, un collecteur d’échappement 4 et un système de turbo compression 5.
[0040] Les cylindres 2 sont alimentés en air par l’intermédiaire du collecteur d’admission 3, ou répartiteur d’admission 3, lui-même alimenté par une conduite 6 pourvue d’un filtre à air 7 et du turbocompresseur 5 de suralimentation du moteur 1 en air.
[0041] Le turbocompresseur 5 comporte essentiellement une turbine 8 entraînée par les gaz d’échappement et un compresseur 9 monté sur le même axe que la turbine 8 et assurant une compression de l’air distribué par le filtre à air 7, dans le but d’augmenter la quantité d’air admise dans les cylindres 2 du moteur 1.
[0042] Tel qu’illustré, la conduite d’alimentation d’air 10, reliant le compresseur 9 au collecteur d’admission 3, comprend un boîtier papillon 10a afin de réguler le débit du flux d’air entrant dans le collecteur d’admission 3.
[0043] En ce qui concerne le collecteur d’échappement 4, celui-ci récupère les gaz d’échappement issus de la combustion et évacue ces derniers vers l’extérieur, par l’intermédiaire d’un conduit d’échappement des gaz 11 débouchant sur la turbine 8 du turbocompresseur 5 et par une ligne d’échappement 12 en aval de ladite turbine 8.
[0044] En variante, ce conduit d’échappement des gaz 11 pourrait comporter une conduite de contournement de la turbine (non représentée) équipée d’une soupape de décharge (non représentée), de manière à moduler la puissance fournie par les gaz d’échappement à la turbine 8.
[0045] La ligne d’échappement 12 illustrée sur la figure 1 comporte un filtre à particules 13 ainsi qu’un convertisseur catalytique 14, par exemple un catalyseur trois voies, disposé en amont du filtre à particules 13 et assurant notamment une oxydation des molécules réductrices constituées par le monoxyde de carbone (CO) et les hydrocarbures imbrûlés (HC). Ce convertisseur catalytique 14 est connu de l’homme du métier et ne sera pas davantage décrit.
[0046] Un circuit de recirculation 15 des gaz d’échappement à basse pression, comprenant une partie du circuit d’alimentation 10 du moteur 1 et une partie du circuit d’échappement 11, récupère une partie des gaz d’échappement et les réinjecte dans le collecteur d’admission d’air 3, afin de limiter la quantité d’oxydes d’azote produits par la combustion tout en évitant la formation de fumée dans les gaz d’échappement. Tel qu’illustré, le circuit de recirculation 15 comporte essentiellement un échangeur thermique 16.
[0047] On pourrait également prévoir un deuxième circuit de recirculation des gaz d’échappement (non représenté), capable de récupérer une partie des gaz d’échappement en aval du filtre à particules 13 et de les réinjecter dans le système de turbo compression 5. Un tel deuxième circuit de recirculation pourrait comporter, de manière non limitative, un filtre, un refroidisseur et une soupape de réglage du flux de gaz d’échappement recirculés refroidis. Les gaz d’échappement recirculés refroidis sont ensuite mélangés à l’air frais admis dans la conduite dans un mélangeur (non représenté).
[0048] Le moteur 1 est associé à des moyens 20 de détermination d’une valeur représentative de la température du filtre à particules, et à des moyens 21 de détermination du débit des gaz d’échappement du moteur traversant le filtre.
[0049] Dans le mode de réalisation illustré par la figure 1, lesdits moyens 20 de détermination d’une valeur représentative de la température du filtre se présentent sous la forme d’un capteur 20 de température Tav_FAp amont du filtre à particules 13, qui est disposé à l’entrée du filtre à particules 13. En variante non représentée, il peut aussi s’agir d’un capteur de température aval du filtre à particules, qui est disposé à la sortie du filtre à particules. Dans une autre variante non représentée, il peut s’agir d’un ensemble de deux capteurs de température amont et aval et de moyens de calcul d’une valeur moyenne des deux valeurs de température correspondantes.
[0050] Dans le mode de réalisation illustré par la figure 1, les moyens 21 de détermination du débit des gaz d’échappement traversant le moteur se présentent sous la forme d’un débitmètre 21, qui est disposé avant le filtre à particules 13. En variante non représentée, ce débitmètre 21 peut être disposé après le filtre. Dans une autre variante non représentée, il peut s’agir d’un débitmètre monté à l’admission du moteur et de moyens de calcul du débit des gaz d’échappement comme égale à la somme du débit mesuré à l’admission et du débit de carburant injecté, par un principe de conservation de masse.
[0051] Le moteur est encore associé à un capteur 22 de pression différentielle Pdiff qui est disposé aux bornes du filtre à particules 13. Le débit des gaz traversant le filtre et la pression différentielle permettent de déterminer la masse M de particules de suies dans le filtre à particules 13.
[0052] Les signaux de sortie du capteur 20 de température Tav_FAp, du débitmètre 21 (ou de tout autre moyen 20 de détermination de la valeur représentative de la température du filtre) et du capteur de pression différentielle 21 sont mis en forme dans une unité de commande électronique 25, « UCE », ou calculateur embarqué.
[0053] L’unité de commande 25 assure essentiellement le contrôle du fonctionnement du moteur 1, notamment la commande de la régénération du filtre à particules 13.
[0054] Au moins un des cylindres 2 du moteur 1 est pourvu d’un système de levée variable de soupapes, connu sous le nom « variable valve lift » en termes anglo-saxons. Un tel système permet la levée variable de soupape d’admission ou d’échappement configuré pour ajuster la hauteur de la levée de manière continue entre une valeur minimale, qui peut être nulle, et une valeur maximale. Un tel système permet d’ajuster le débit gazeux dans le cylindre. Un tel système est connu en soi et ne sera pas davantage décrit.
[0055] L’unité de commande électronique 25 comprend un système 30 de commande de la régénération du filtre à particules 13 comprenant un module 31 d’acquisition des signaux de pression différentielle Pdiff aux bornes du filtre à particules 13 et de débit D de gaz d’échappement trans versant ledit filtre à particules 13, transmis respectivement par le capteur 22 de pression différentielle Pdiff et, par exemple, par le débitmètre 21.
[0056] L’unité électronique de commande 25 comprend un module 32 de détermination de l’état de chargement en suies du filtre à particules 13 en fonction de la pression diffé8 rentielle Pdiff et du débit D.
[0057] Par exemple, le module 32 de détermination de l’état de chargement en suies comparer l’écart de pression mesurée Pdiff avec une valeur d’écart de référence Pdiff_ref pour le débit D déterminé, ladite référence correspondant à un filtre à particules chargés en suies. Lorsque la valeur mesurée de pression différentielle Pdiff est supérieure ou égale à la valeur d’écart de référence Pdiff_ref, un besoin en régénération est identifié.
[0058] L’unité de commande électronique 25 comprend en outre un module 33 d’acquisition des signaux Tav_FAF de la valeur représentative de la température du filtre à particules 13, transmis par les moyens 20 de détermination de la valeur représentative de la température du filtre, et d’acquisition d’une consigne de couple à fournir par le moteur pour l’entrainement du véhicule. Par exemple, la température TavFAFest mesurée par le capteur 20 et la consigne de couple est déterminée en fonction du régime moteur et d’une valeur d’enfoncement de la pédale d’accélération par le conducteur du véhicule.
[0059] L’unité de commande électronique 25 comprend un module 34 de déconnexion d’un cylindre 2 équipé du système de levée variable de soupapes, configuré pour couper l’injection de carburant et arrêter l’allumage par la bougie de ce cylindre. En début de régénération, la position du système de levée variable de soupapes peut être positionnée sur une valeur de levée maximale, de sorte que le débit d’air, donc d’oxygène, fourni par ledit cylindre à l’échappement soit maximal.
[0060] L’unité de commande électronique 25 comprend également un module 35 de régulation du taux d’oxygène et de carburant dans les autres cylindres, de manière que la totalité du couple moteur requis soit fourni par les cylindres restants connectés. Par exemple, le débit d’air peut être ajusté grâce au boîtier papillon 10a et le débit de carburant peut être réglé en boucle fermée grâce à une sonde à oxygène (non représentée) associée au catalyseur 14.
[0061] L’unité de commande électronique 25 comprend également un module 36 de régulation de la position du système de levée de soupape du cylindre déconnecté en fonction d’un écart de température entre la valeur représentative de la température du filtre à particules 13 qui a été déterminée grâce aux moyens 20 associés, et une valeur de seuil SI. La valeur de seuil SI est, par exemple, comprise entre une température minimale de combustion des suies et une température maximale de tenue thermomécanique du filtre 13.
[0062] On notera que l’invention n’est pas limitée à un moteur ayant quatre cylindres et peut se généraliser à un moteur ayant au moins trois cylindres.
[0063] De plus, le module de déconnexion 34 est également configuré pour déconnecter au moins un cylindre, ou deux cylindres dans le cas d’un moteur à quatre cylindres, dès lors qu’ils sont équipés du système de levée de soupape.
[0064] Par exemple, lorsque le besoin de régénération est identifié par le module 32, et lorsque la valeur représentative de la température du filtre à particules 13 est inférieure à une deuxième valeur de seuil S2, suffisamment éloignée de la première valeur de seuil SI, on peut déconnecter deux cylindres. Puis, lorsque la valeur représentative de la température du filtre à particules 13 est supérieure à la deuxième valeur de seuil S2 et inférieure à la première valeur de seuil SI, on reconnecte un cylindre afin de n’avoir qu’un seul cylindre déconnecté.
[0065] La figure 2 illustré le moteur 1 de la figure 1 dans lequel un des cylindres 2 est déconnecté. Le cylindre déconnecté agit comme une pompe à air configurée pour faire traverser l’air provenant de l’admission vers l’échappement sans transformation chimique (i.e. sans combustion). Ainsi, en laissant un ou plusieurs cylindres se remplir d’air et en expulsant l’air vers l’échappement sans ajouter de carburant, on transvase l’air vers l’échappement, soupapes ouvertes sur les cylindres déconnectés.
[0066] La figure 3 représente un organigramme de mise en œuvre d’un procédé 40 de commande de la régénération du filtre à particules 13 configuré pour déconnecter au moins un cylindre 2 équipé d’un système de levée variable de soupapes en fonction d’un besoin en régénération du filtre à particules 13.
[0067] Lors d’une première étape 41, on récupère les signaux de pression différentielle Pdiff aux bornes du filtre à particules 13 et de débit D de gaz d’échappement traversant ledit filtre à particules 13, transmis respectivement par le capteur 22 de pression différentielle Pdiff et le débitmètre 21.
[0068] On détermine, à l’étape 42, l’état de chargement en suies du filtre à particules 13 en fonction de la pression différentielle Pdiff et du débit D.
[0069] Par exemple, on compare l’écart de pression mesurée Pdiff avec une valeur d’écart de référence Pdiff_ref pour le débit D déterminé, ladite référence correspondant à un filtre à particules chargés en suies. Lorsque la valeur mesurée de pression différentielle Pdiff est supérieure ou égale à la valeur d’écart de référence Pdiff_ref, un besoin en régénération est identifié.
[0070] On récupère, à l’étape 43, la valeur Tav_FAF représentative de la température du filtre à particules 13 transmis par exemple par le capteur 20 de température, et la valeur d’une consigne de couple à fournir par le moteur pour l’entraînement du véhicule. Par exemple, la température TavFAFest mesurée par le capteur 20 et la consigne de couple est déterminée en fonction du régime moteur et d’une valeur d’enfoncement de la pédale d’accélération par le conducteur du véhicule.
[0071] On déconnecte, à l’étape 44, au moins un cylindre 2 équipé du système de levée variable de soupapes, afin de couper l’injection de carburant et arrêter l’allumage par la bougie de ce cylindre. En début de régénération, la position du système de levée variable de soupapes peut être positionnée sur une valeur de levée maximale, de sorte que le débit d’air, donc d’oxygène, fourni par ledit cylindre à l’échappement soit maximal.
[0072] Parallèlement à la déconnexion du cylindre, on régule, à l’étape 45, le taux d’oxygène et de carburant dans les autres cylindres, de manière que la totalité du couple moteur requis soit fourni par les cylindres restants connectés. Par exemple, le débit d’air peut être ajusté grâce au boîtier papillon 10a et le débit de carburant peut être réglé en boucle fermée grâce à une sonde à oxygène (non représentée) associée au catalyseur 14.
[0073] On régule également, à l’étape 46, la position du système de levée de soupape du cylindre déconnecté en fonction d’un écart de température entre la valeur mesurée de température avant du filtre à particules 13 et une valeur de seuil SI. La valeur de seuil S1 est, par exemple, comprise entre une température minimale de combustion des suies et une température maximale de tenue thermomécanique du filtre 13.
[0074] On notera que l’invention n’est pas limitée à un moteur ayant quatre cylindres et peut se généraliser à un moteur ayant au moins trois cylindres.
[0075] De plus, lors de l’étape 44 de déconnexion, on peut déconnecter au moins un cylindre, ou deux cylindres dans le cas d’un moteur à quatre cylindres, dès lors qu’ils sont équipés du système de levée de soupape.
[0076] Par exemple, lorsque le besoin de régénération est identifié à l’étape 42, et lorsque la température avant du filtre à particules 13 est inférieure à une deuxième valeur de seuil S2, suffisamment éloignée de la première valeur de seuil SI, on peut déconnecter deux cylindres. Puis, lorsque la température avant du filtre à particules 13 est supérieure à la deuxième valeur de seuil S2 et inférieure à la première valeur de seuil SI, on reconnecte un cylindre afin de n’avoir qu’un seul cylindre déconnecté.
[0077] Grace à l’invention, on évite le passage en mélange pauvre et ainsi on réduit la production des oxydes d’azote (NOX).
[0078] De plus, le fait d’activer un nombre réduit de cylindres permet d’avoir des thermiques de combustion plus élevées, et d’obtenir de l’oxygène via les cylindres déconnectés agissant comme une pompe à air.
[0079] Enfin, la mise en place d’un tel procédé ne nécessite pas l’ajout d’organes supplémentaires.

Claims (1)

  1. Revendications [Revendication 1] Procédé de commande de la régénération d’un filtre à particules (13) d’une ligne d’échappement (12) dans un moteur à combustion interne (1) à allumage commandé de véhicule automobile comprenant : au moins trois cylindres (3), dont au moins un cylindre est doté d’un système de levée variable de soupapes ; des moyens (20) de détermination d’une valeur représentative de la température (Tav FAp) du filtre à particules (13) ; des moyens (21) de détermination du débit (D) des gaz d’échappement du moteur traversant le filtre à particules (13) ; et, un capteur (22) de pression différentielle (Pdiff) disposé aux bornes dudit filtre à particules (13), dans lequel : - on détermine un besoin de régénération du filtre à particules (13) en fonction de ladite pression différentielle (Pdiff) et dudit débit (D) des gaz d’échappement, - on déconnecte au moins un cylindre (2) équipé du système de levée variable de soupapes, afin de couper l’injection de carburant et arrêter l’allumage par la bougie de ce cylindre, et - parallèlement à la déconnexion du cylindre, on régule le taux d’oxygène et de carburant dans les autres cylindres, de manière que la totalité du couple moteur requis soit fourni par les cylindres restants connectés. [Revendication 2] Procédé selon la revendication 1, dans lequel on régule la position du système de levée de soupape du cylindre déconnecté en fonction d’un écart de température entre ladite valeur représentative de la température (Tav_FAp) du filtre à particules (13) et une première valeur de seuil (SI). [Revendication 3] Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel lorsque ladite valeur représentative de la température (Tav FAp) du filtre à particules (13) est inférieure à une deuxième valeur de seuil (S2), suffisamment éloignée d’une première valeur de seuil (SI), on déconnecte deux cylindres. [Revendication 4] Procédé selon la revendication 3, dans lequel lorsque ladite valeur représentative de la température (Tav FAF) du filtre à particules (13) est supérieure à la deuxième valeur de seuil (S2) et inférieure à la première valeur de seuil (SI), on reconnecte un cylindre afin de n’avoir qu’un seul cylindre déconnecté. [Revendication 5] Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel la valeur de seuil (SI) est comprise entre une température minimale de combustion des suies et une température maximale de tenue thermo-
    [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] mécanique du filtre (13).
    Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la consigne de couple à fournir par le moteur pour l’entraînement du véhicule est déterminée en fonction du régime moteur et d’une valeur d’enfoncement de la pédale d’accélération par le conducteur du véhicule.
    Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lors de la détermination d’un besoin de régénération du filtre à particules, on compare l’écart de pression mesurée (Pdiff) avec une valeur d’écart de référence (Pdiff_ref) pour la valeur de débit (D) déterminée, ladite référence correspondant à un filtre à particules chargés en suies, lorsque la valeur mesurée de pression différentielle (Pdiff) est supérieure ou égale à la valeur d’écart de référence (Pdiff_ref), un besoin en régénération est identifié.
    Dispositif de commande de la régénération d’un filtre à particules (13) d’une ligne d’échappement (12) dans un moteur à combustion interne (1) à allumage commandé de véhicule automobile comprenant : au moins trois cylindres (3), dont au moins un cylindre est doté d’un système de levée variable de soupapes ; des moyens (20) de détermination d’une valeur représentative de la température (Tav FAp) du filtre à particules (13) ; des moyens de détermination (21) du débit (D) des gaz d’échappement du moteur traversant le filtre à particules (13) ; et, un capteur (22) de pression différentielle (Pdiff) disposé aux bornes dudit filtre à particules (13), comprenant en outre :
    un module (32) de détermination d’un besoin de régénération du filtre à particules (13) en fonction de la pression différentielle (Pdiff) et du débit (D) du débitmètre (21), un module (34) de déconnexion d’au moins un cylindre (2) équipé du système de levée variable de soupapes, afin de couper l’injection de carburant et arrêter l’allumage par la bougie de ce cylindre, et un module (35) de régulation du taux d’oxygène et de carburant dans les autres cylindres, de manière que la totalité du couple moteur requis soit fourni par les cylindres restant connectés.
    Dispositif selon la revendication 8, comprenant un module (36) de régulation de la position du système de levée de soupape du cylindre déconnecté en fonction d’un écart de température entre la valeur représentative de la température (Tav FAp) du filtre à particules (13) et une première valeur de seuil (SI).
    [Revendication 10] Moteur à combustion interne à allumage commandé de véhicule automobile comprenant : au moins trois cylindres (3), dont au moins un cylindre est doté d’un système de levée variable de soupapes ; un filtre à particules (13) monté sur une ligne d’échappement (12) ; des moyens (20) de détermination d’une valeur représentative de la température (T av_FAp) du filtre à particules (13) ; des moyens (21) de détermination du débit (D) de gaz d’échappement du moteur traversant le filtre à particules (13) ; et, un capteur (22) de pression différentielle (Pdiff) disposé aux bornes dudit filtre à particules (13), et comportant en outre un dispositif de commande de la régénération du filtre à particules (13) selon la revendication 8 ou 9.
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