WO2010063972A1 - Procede et dispositif de diagnostic de l'etat de fonctionnement d'un filtre a particules - Google Patents

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Nicolas Thouvenel
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Renault SA
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    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to the field of the treatment of the exhaust gases of an internal combustion engine, for example a motor vehicle.
  • the invention relates more particularly to a method and a device for diagnosing the operating state of a particulate filter mounted in the exhaust line of such an internal combustion engine.
  • particulate filter which can store the particles present in the exhaust gas.
  • the decrease in storage capacity inherent in this phase of loading the filter, results in a decrease in the efficiency of the filter.
  • This purge can be carried out in particular by means of regeneration which make it possible to periodically burn the particles trapped in the particulate filter, so as to avoid clogging of the latter.
  • storage and purge cycles can result in premature wear or aging of the particulate filter, which then has a lower efficiency.
  • the filters are generally associated with diagnostic devices for detecting any malfunctions in the treatment of particles.
  • the document FR 2 886 347 describes a device for detecting the presence of a gaseous effluent treatment element.
  • the device uses temperature sensors to determine the presence or absence of the treatment element.
  • the document WO 2006/097646 describes a device for diagnosing the operation of a particle filter, in which the behavior of the filter is analyzed during deceleration periods. of the motor.
  • the method can be implemented only during deceleration periods of the engine.
  • the regulations require devices with a rate of occurrence of diagnosis increasingly high.
  • Document WO 2006/111675 describes a device for diagnosing a particle filter, in which the parameters of said filter are compared with those of an efficient and non-charged particle filter.
  • the diagnosis can be implemented only when the filter is considered as not loaded by the device, that is to say after purging the trapped particles. Moreover, this also implies that the purge phases of the filter are all effective and lead to an unfilled filter, which is rarely completely the case.
  • a device for diagnosing the operating state of a particle filter mounted in an exhaust line of an internal combustion engine comprises:
  • a central unit provided with means for evaluating a diagnostic parameter from the pressure difference between the inlet and the outlet of the particulate filter.
  • the device also comprises means for determining the loading state of the particle filter, and the central unit comprises storage means in which is stored a set of pressure difference values between the input and the output of a particulate filter in normal operation, depending on its state of loading and the flow rate of the exhaust gas, for the calculation of the diagnostic parameter from the pressure difference between the inlet and the outlet of the particulate filter and a corresponding value of pressure difference extracted from the storage means.
  • the central unit may also comprise means for processing the evaluated diagnostic parameter for detecting a malfunction of the particulate filter.
  • the processing means compare the diagnostic parameter with a threshold value that varies, for example, which increases, as a function of the charge state of the particulate filter. Thus, it takes into account in particular the evolution of the behavior of the particulate filter, depending on its state of loading.
  • the means for determining the charge state of the particulate filter comprise means for determining the quantity of particles emitted by the internal combustion engine. These means for determining the state of loading of the particulate filter may comprise a particle sensor mounted upstream of the particulate filter or a model of the particle emissions by the internal combustion engine.
  • the means for determining the pressure difference between the inlet and the outlet of the particulate filter comprise a pressure sensor mounted upstream of the particulate filter and optionally a pressure sensor mounted downstream of the particulate filter.
  • the means for determining the pressure difference comprise only a pressure sensor mounted upstream of the particulate filter, a single tapping on the exhaust line of the internal combustion engine is necessary to obtain a differential pressure measurement.
  • a diagnostic parameter is evaluated from the determined value of pressure difference between the inlet and the outlet of the particulate filter
  • the state of loading of the particulate filter is determined; a set of stored values of pressure difference between the inlet and the outlet of a particle filter in normal operation is extracted as a function of its state of loading and the flow rate of the exhaust gas, a corresponding value of pressure difference and - the diagnostic parameter is calculated from the pressure difference between the inlet and the outlet of the particulate filter and the value extracted.
  • the evaluated diagnostic parameter is compared with a threshold depending on the state of loading of the particulate filter, for detecting a malfunction of the particulate filter.
  • the diagnostic parameter is calculated for different values of exhaust gas volume flow rate, and the evaluated diagnostic parameters are compared with thresholds depending on the state of loading of the particulate filter, for detecting a malfunction of the particulate filter.
  • FIG. 1 is a schematic view of a combustion engine internal equipped with an exhaust line provided with a particulate filter associated with a diagnostic device according to the invention
  • FIG. 2 diagrammatically illustrates the different operating steps of the diagnostic device of FIG. 1.
  • FIG. 1 schematically shows the general structure of an internal combustion engine designated by the general reference numeral. 1.
  • the engine 1 is provided with four cylinders 2 in line.
  • the cylinders 2 are supplied with air via an intake distributor 3, which is fed by a pipe 4 provided with an air filter (not shown) and a turbo supercharger.
  • the turbocharger 5 is connected to the intake manifold 3 via a pipe 6.
  • the cylinders 2 are also connected to an exhaust manifold 7 recovering the exhaust gases from the combustion and discharging the latter through a pipe 8 to the compressor 5, said gases then being discharged to the outside by an exhaust line 9 connected to the compressor 5 and comprising a particle filter 10 and optionally a catalyst mounted upstream of the particle filter 10 for example.
  • the particulate filter 10 may comprise any type of medium capable of filtering the particles emitted by the internal combustion engine, such as, for example, cordierite, silicon carbide or a catalytic filter. Furthermore, the particulate filter may be placed at any point in the exhaust line 9, either near the exhaust manifold 7 or near the free end of the exhaust line.
  • the engine 1 is associated with a central unit 1 1 ensuring the engine operation control, including the adjustment of its operating parameters, as well as the control of operation of the particulate filter 10, and the diagnosis of its operating state.
  • a flow sensor 12 mounted on the supply line 4, upstream of the turbocharger 5.
  • the sensor 12 is connected to the central unit 1 1, by via a referenced connection 13, and schematically illustrated in dashed lines.
  • the exhaust line 9 is provided with a first pressure sensor 14 capable of measuring the pressure upstream of the particulate filter 10.
  • the first pressure sensor 14 is mounted here immediately upstream of the particulate filter 10.
  • a second pressure and temperature sensor (not shown) is intended for measuring the atmospheric pressure, in particular for making a differential pressure measurement between the pressure detected upstream of the particle filter 10 by the first sensor 14, and that detected by said second sensor.
  • the second sensor may, for example, be mounted at the supply line 4. However, alternatively, it may also be used instead of the first and second sensors, a differential pressure sensor mounted between the inlet and the output of the particulate filter.
  • the first sensor 14 is connected to the central unit 11 via a connection 15.
  • the second sensor is connected to the central unit 11.
  • the exhaust line 9 may also comprise a third sensor 16.
  • the third sensor 16 is mounted upstream of the particulate filter 10, and makes it possible to measure the quantity of particles (or soot) entering the particle filter 10, and therefore theoretically stored in it if its operating condition is correct.
  • the third sensor 16 thus makes it possible to estimate the state of loading of the particulate filter 10. It can also be replaced for example by a model of the particle emissions by the internal combustion engine, according to operating parameters of the engine.
  • the third sensor 16 is connected to the central unit 1 1 via a connection 17.
  • Said central unit 11 includes, stored in memory, all the material and logistic means for controlling the operation of the particle filter 10, in particular from the differential pressure between the pressure prevailing upstream of the particle filter and the atmospheric pressure, respectively detected by the first sensor 14 and the second sensor, by calculating, from this differential pressure value and stored values, the value of a diagnostic parameter and treating the value of this parameter to detect any malfunction that may occur, as will be described later.
  • the central unit 1 1 comprises means 18 for evaluating the diagnostic parameter, storage means 19 in which are stored a set of pressure difference values between the input and the output of a filter. particles in normal operation, and means for treatment.
  • the pressure difference between the inlet and the outlet of the particulate filter 10 is determined, as is the volume flow rate of the exhaust gas and the quantity of particles contained in the particulate filter.
  • These quantities can be determined by the central unit from the operating mode of the engine, and / or by sensors positioned in the vehicle, such as the sensors 12, 14 and 16. It is considered in the following description that the central unit
  • the central unit 1 1 determines, from the pressure P abs upstream of the particle filter 10 and from the atmospheric pressure P a tm " the pressure difference ⁇ P between the inlet and the outlet of the particulate filter 10.
  • the central unit 1 1 determines, from the volume flow rate Q vo i of exhaust gas and the quantity Q by t representative of the state theoretical loading of the particulate filter 10, the theoretical pressure difference ⁇ P th to be established between the inlet and the outlet of a particle filter in normal operation, having the theoretical loading state determined and traversed by a flow rate
  • the pressure difference ⁇ P t h is determined from a set of values stored in the means 19.
  • the diagnostic parameter PDD makes it possible to evaluate the difference between the operation of the particulate filter 10 and that of a particulate filter in normal operation.
  • the PDD parameter is close to zero, it means that the pressure difference ⁇ P is equivalent to the pressure difference ⁇ P th , and therefore the particle filter 10 has a correct operating state.
  • the difference between the pressure difference ⁇ P th and the pressure difference ⁇ P is large, that is to say if the PDD parameter is high, then the particulate filter 10 can be considered as degraded.
  • the diagnostic parameter DP is transmitted to means 20 for processing which also receive the quantity Q pa rt of particles entering the particulate filter 10.
  • the processing means 20 determines in a step 24, the value of a threshold S (Q unit) particle filter malfunction detection 10. in particular, the greater the amount of particles entering the particulate filter 10 is high, that is to say over the filter state of loading of particles 10 is high, the greater the value of the threshold S (Q by t) will be large.
  • a test is then performed by comparing the value of PDD diagnostic parameters with the particle filter malfunction detection threshold S (Q by t) during step 25.
  • the comparison is carried out for pressure difference values and .DELTA.P .DELTA.P th corresponding to the same volumetric flow rate Q of exhaust gas flight.
  • a test can be made by comparing the value of the diagnostic parameter with a second particle filter malfunction detection threshold to determine whether the particulate filter can be regenerated or not. it can continue to function without regeneration.
  • the device makes it possible to take into account the state of loading of the particulate filter to diagnose its operating state. In particular, it is no longer necessary to wait for a purge of the particulate filter to perform its diagnosis, or other driving conditions for example.

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Abstract

Le dispositif de diagnostic de l'état de fonctionnement d'un filtre à particules (10) monté dans une ligne d'échappement (9) de moteur à combustion interne (1), comprend : - des moyens (14) de détermination de la différence de pression entre l'entrée et la sortie du filtre à particules, - des moyens (16) de détermination de l'état de chargement du filtre à particules, et - une unité centrale (11) pourvue de moyens (18) d'évaluation d'un paramètre de diagnostic à partir de la différence de pression entre l'entrée et la sortie du filtre à particules (10), et des moyens (19) de mémorisation dans lesquels est stocké un ensemble de valeurs de différence de pression entre l'entrée et la sortie d'un filtre à particules en fonctionnement normal, en fonction de son état de chargement et du débit volumique de gaz d'échappement, pour le calcul du paramètre de diagnostic à partir de la différence de pression entre l'entrée et la sortie du filtre à particules (10) et d'une valeur correspondante de différence de pression extraite des moyens de mémorisation.

Description

Procédé et dispositif de diagnostic de l'état de fonctionnement d'un filtre à particules
La présente invention concerne le domaine du traitement des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, par exemple de véhicule automobile.
L'invention concerne plus particulièrement un procédé et un dispositif de diagnostic de l'état de fonctionnement d'un filtre à particules monté dans la ligne d'échappement d'un tel moteur à combustion interne.
On cherche à l'heure actuelle à diminuer au maximum les émissions polluantes de moteurs à combustion interne utilisés dans les véhicules automobiles, et en particulier à réduire ou à éliminer l'émission de particules de suie par les moteurs Diesel afin de satisfaire aux normes anti-pollution.
A cet effet, on Utilise généralement un filtre à particules qui permet de stocker les particules présentes dans les gaz d'échappement. La diminution de la capacité de stockage, inhérente à cette phase de chargement du filtre, entraîne une diminution de l'efficacité du filtre. Afin de maintenir des efficacités de stockage élevées, il est donc nécessaire de purger périodiquement le filtre à particules. Cette purge peut être effectuée notamment par des moyens de régénération qui permettent de brûler périodiquement les particules piégées dans le filtre à particules, de manière à éviter le colmatage de ce dernier. Cependant, les cycles de stockage et de purge peuvent entraîner une usure ou un vieillissement prématuré du filtre à particules qui présente alors une efficacité plus faible.
Ainsi, les filtres sont généralement associés à des dispositifs de diagnostic permettant de détecter les éventuels dysfonctionnements dans le traitement des particules.
Le document FR 2 886 347 décrit un dispositif de détection de présence d'un élément de traitement d'effluents gazeux. En particulier, le dispositif utilise des capteurs de température pour déterminer la présence ou non de l'élément de traitement. Le document WO 2006/097646 décrit un dispositif de diagnostic du fonctionnement d'un filtre à particules, dans lequel le comportement du filtre est analysé durant les périodes de décélération du moteur. Cependant, le procédé ne peut être mis en œuvre que lors de périodes de décélération du moteur. Or, les réglementations nécessitent des dispositifs présentant un taux d'occurrence de diagnostic de plus en plus élevé. Le document WO 2006/111675 décrit un dispositif de diagnostic d'un filtre à particules, dans lequel les paramètres dudit filtre sont comparés à ceux d'un filtre à particules efficace et non- chargé. Ici encore, le diagnostic ne peut être mis en œuvre que lorsque le filtre est considéré comme non-chargé par le dispositif, c'est-à-dire après une purge des particules piégées. Par ailleurs, cela sous-entend également que les phases de purge du filtre sont toutes efficaces et conduisent à un filtre non-chargé, ce qui est rarement complètement le cas.
La présente invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients et de fournir un procédé et un dispositif de diagnostic aptes à détecter des dysfonctionnements d'un filtre à particules d'une ligne d'échappement du moteur à combustion interne, et ce, de manière fréquente et à tout moment, notamment lorsque le filtre à particules est partiellement chargé. A cet effet, dans un mode de réalisation, un dispositif de diagnostic de l'état de fonctionnement d'un filtre à particules monté dans une ligne d'échappement de moteur à combustion interne, comprend :
- des moyens de détermination de la différence de pression entre l'entrée et la sortie du filtre à particules, et
- une unité centrale pourvue de moyens d'évaluation d'un paramètre de diagnostic à partir de la différence de pression entre l'entrée et la sortie du filtre à particules.
Le dispositif comprend également des moyens de détermination de l'état de chargement du filtre à particules, et l'unité centrale comprend des moyens de mémorisation dans lesquels est stocké un ensemble de valeurs de différence de pression entre l'entrée et la sortie d'un filtre à particules en fonctionnement normal, en fonction de son état de chargement et du débit volumique de gaz d'échappement, pour le calcul du paramètre de diagnostic à partir de la différence de pression entre l'entrée et la sortie du filtre à particules et d'une valeur correspondante de différence de pression extraite des moyens de mémorisation.
Ainsi, le diagnostic peut être effectué pour différents états de chargement du filtre à particules, et il n'est plus nécessaire d'attendre un état de chargement particulier ou encore un régime moteur particulier pour déclencher une procédure de diagnostic. Il est alors notamment possible d'augmenter la fréquence des diagnostics, c'est-à- dire qu'il est possible d'obtenir un diagnostic régulièrement et avec un résultat plus précis. L'unité centrale peut comprendre également des moyens de traitement du paramètre de diagnostic évalué pour la détection d'un dysfonctionnement du filtre à particules. Préférentiellement, les moyens de traitement comparent le paramètre de diagnostic à une valeur seuil qui varie, par exemple qui augmente, en fonction de l'état de chargement du filtre à particules. Ainsi, on tient compte notamment de l'évolution du comportement du filtre à particules, en fonction de son état de chargement.
Avantageusement, les moyens de détermination de l'état de chargement du filtre à particules comprennent des moyens de détermination de la quantité de particules émises par le moteur à combustion interne. Ces moyens de détermination de l'état de chargement du filtre à particules peuvent comprendre un capteur de particules monté en amont du filtre à particules ou un modèle des émissions de particules par le moteur à combustion interne. Avantageusement, les moyens de détermination de la différence de pression entre l'entrée et la sortie du filtre à particules comprennent un capteur de pression monté en amont du filtre à particules et éventuellement un capteur de pression monté en aval du filtre à particules. En particulier, lorsque les moyens de détermination de la différence de pression comprennent uniquement un capteur de pression monté en amont du filtre à particules, un seul piquage sur la ligne d'échappement du moteur à combustion interne est nécessaire pour obtenir une mesure de pression différentielle, ce qui non seulement diminue les coûts de fabrication du moteur ainsi que les coûts d'installation d'un dispositif associé, mais augmente également la fiabilité de fonctionnement de la ligne d'échappement. Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de diagnostic de l'état de fonctionnement d'un filtre à particules monté dans une ligne d'échappement de moteur à combustion interne, dans lequel :
- on détermine la différence de pression entre l'entrée et la sortie du filtre à particules,
- on évalue un paramètre de diagnostic à partir de la valeur déterminée de différence de pression entre l'entrée et la sortie du filtre à particules,
- on détermine l'état de chargement du filtre à particules, - on extrait, à partir d'un ensemble de valeurs mémorisées de différence de pression entre l'entrée et la sortie d'un filtre à particules en fonctionnement normal, en fonction de son état de chargement et du débit volumique de gaz d'échappement, une valeur correspondante de différence de pression et - on calcule le paramètre de diagnostic à partir de la différence de pression entre l'entrée et la sortie du filtre à particules et la valeur extraite.
Préférentiellement, le paramètre de diagnostic évalué est comparé à un seuil dépendant de l'état de chargement du filtre à particules, pour la détection d'un dysfonctionnement du filtre à particules.
Selon un mode de mise en œuvre, on calcule le paramètre de diagnostic pour différentes valeurs de débit volumique de gaz d'échappement, et on compare les paramètres de diagnostic évalués à des seuils dépendant de l'état de chargement du filtre à particules, pour la détection d'un dysfonctionnement du filtre à particules.
L'invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation particulier, pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels : -la figure 1 est une vue schématique d'un moteur à combustion interne équipé d'une ligne d'échappement pourvue d'un filtre à particules associé à un dispositif de diagnostic selon l'invention ; et
-la figure 2 illustre schématiquement les différentes étapes de fonctionnement du dispositif de diagnostic de la figure 1. Sur la figure 1 , on a représenté, de manière schématique, la structure générale d'un moteur à combustion interne, désignée par la référence numérique générale 1. Dans l'exemple considéré, le moteur 1 est pourvu de quatre cylindres 2 en ligne. Bien entendu, il est également envisageable de prévoir un moteur 1 présentant un nombre différent de cylindres 2. Les cylindres 2 sont alimentés en air par l'intermédiaire d'un répartiteur d'admission 3 , qui est alimenté par une conduite 4 pourvue d'un filtre à air (non représenté) et d'un turbocompresseur 5 de suralimentation en air. Le turbocompresseur 5 est relié au collecteur d'admission 3 par l'intermédiaire d'une conduite 6.
Les cylindres 2 sont également reliés à un collecteur d'échappement 7 récupérant les gaz d'échappement issus de la combustion et évacuant ces derniers par l'intermédiaire d'une conduite 8 jusqu'au compresseur 5, lesdits gaz étant ensuite évacués vers l'extérieur par une ligne d'échappement 9 reliée au compresseur 5 et comprenant un filtre à particules 10 et éventuellement un catalyseur monté en amont du filtre à particules 10 par exemple.
Le filtre à particules 10 peut comprendre tout type de milieu capable de filtrer les particules émises par le moteur à combustion interne, tel que par exemple la cordiérite, le carbure de silicium ou un filtre catalytique. Par ailleurs, le filtre à particules pourra être placé à tout endroit dans la ligne d'échappement 9, soit à proximité du collecteur d'échappement 7, soit à proximité de l'extrémité libre de la ligne d'échappement.
Le moteur 1 est associé à une unité centrale 1 1 assurant le contrôle de fonctionnement du moteur, notamment le réglage de ses paramètres de fonctionnement, ainsi que le contrôle de fonctionnement du filtre à particules 10, et le diagnostic de son état de fonctionnement.
Pour procéder au contrôle du fonctionnement du moteur, celui- ci est pourvu d'un capteur de débit 12 monté sur la conduite d'alimentation 4, en amont du turbocompresseur 5. Le capteur 12 est raccordé à l'unité centrale 1 1 , par l'intermédiaire d'une connexion référencée 13, et illustrée schématiquement en pointillés.
En ce qui concerne le contrôle du fonctionnement du filtre à particules 10 ou, de manière générale, de la ligne d'échappement 9, et, en particulier, le diagnostic de son état de fonctionnement, la ligne d'échappement 9 est pourvue d'un premier capteur de pression 14 apte à mesurer la pression en amont du filtre à particules 10. Le premier capteur de pression 14 est monté ici immédiatement en amont du filtre à particules 10.
En outre, un second capteur de pression et de température (non représenté) est destiné à mesurer la pression atmosphérique, notamment pour réaliser une mesure de pression différentielle entre la pression détectée en amont du filtre à particules 10 par le premier capteur 14, et celle détectée par ledit second capteur. Le second capteur peut, par exemple, être monté au niveau de la conduite d'alimentation 4. Cependant, de manière alternative, on pourra également utiliser, à la place des premier et second capteurs, un capteur de pression différentielle monté entre l'entrée et la sortie du filtre à particules.
Le premier capteur 14 est raccordé à l'unité centrale 11 par l'intermédiaire d'une connexion 15. D'une manière analogue, le second capteur est connecté à l'unité centrale 11.
La ligne d'échappement 9 peut comprendre également un troisième capteur 16. Le troisième capteur 16 est monté en amont du filtre à particules 10, et permet de mesurer la quantité de particules (ou suie) entrant dans le filtre à particules 10, et donc théoriquement stockée dans celui-ci si son état de fonctionnement est correct. Le troisième capteur 16 permet donc d'estimer l'état de chargement du filtre à particules 10. Il peut d'ailleurs être remplacé par exemple par un modèle des émissions de particules par le moteur à combustion interne, en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur.
Le troisième capteur 16 est raccordé à l'unité centrale 1 1 par l'intermédiaire d'une connexion 17.
Ladite unité centrale 1 1 comprend, stockés en mémoire, tous les moyens matériel et logistique permettant de procéder au contrôle du fonctionnement du filtre à particules 10, en particulier à partir de la pression différentielle entre la pression régnant en amont du filtre à particules et la pression atmosphérique, détectées respectivement par le premier capteur 14 et le second capteur, en calculant, à partir de cette valeur de pression différentielle et de valeurs mémorisées, la valeur d'un paramètre de .diagnostic et en traitant la valeur de ce paramètre pour détecter tout dysfonctionnement susceptible de se produire, comme cela sera décrit par la suite. En particulier, l'unité centrale 1 1 comprend des moyens 18 d'évaluation du paramètre de diagnostic, des moyens 19 de mémorisation dans lesquels sont stockés un ensemble de valeurs de différence de pression entre l'entrée et la sortie d'un filtre à particules en fonctionnement normal, et des- moyens 20 de traitement.
On va maintenant décrire, en référence à la figure 2, les principales étapes du procédé de diagnostic mises en œuvre au sein de l'unité centrale 11.
On détermine d'une part la différence de pression entre l'entrée et la sortie du filtre à particules 10, ainsi que le débit volumique de gaz d'échappement et la quantité de particules contenues dans le filtre à particules. Ces grandeurs peuvent être déterminées par l'unité centrale l i a partir du mode de fonctionnement du moteur, et/ou par des capteurs positionnés dans le véhicule, tels que les capteurs 12, 14 et 16. On considère dans la suite de la description que l'unité centrale
1 1 reçoit des signaux de capteurs mesurant la pression Pabs en amont du filtre à particules 10, la pression atmosphérique Patm> le débit volumique Qvol de gaz d'échappement et la quantité Qpart de particules entrant dans le filtre à particules 10. . Lors d'une étape 22, l'unité centrale 1 1 détermine, à partir de la pression Pabs en amont du filtre à particules 10 et de la pression atmosphérique Patm» la différence de pression ΔP entre l'entrée et la sortie du filtre à particules 10.
Parallèlement, lors d'une étape 21 mise en œuvre notamment par les moyens 19, l'unité centrale 1 1 détermine, à partir du débit volumique Qvoi de gaz d'échappement et de la quantité Qpart représentative de l'état de chargement théorique du filtre à particules 10, la différence de pression théorique ΔPth devant s'établir entre l'entrée et la sortie d'un filtre à particules en fonctionnement normal, présentant l'état de chargement théorique déterminé et traversé par un débit Qvoi- En particulier, la différence de pression ΔPth est déterminée à partir d'un ensemble de valeurs mémorisées dans les moyens 19.
Les valeurs de différence de pression ΔP et de différence de pression théorique ΔPth sont transmises aux moyens 18 qui calculent, lors d'une étape 23, le paramètre de diagnostic PDD qui est égal à la différence entre ΔPth et ΔP :
PDD = ΔPth - ΔP. Le paramètre de diagnostic PDD permet d'évaluer l'écart entre le fonctionnement du filtre à particules 10 et celui d'un filtre à particules en fonctionnement normal. Lorsque le paramètre PDD est proche de zéro, cela signifie que la différence de pression ΔP est équivalente à la différence de pression ΔPth, et donc que le filtre à particules 10 présente un état de fonctionnement correct. Par contre, si l'écart entre la différence de pression ΔPth et la différence de pression ΔP est important, c'est-à-dire si le paramètre PDD est élevé, alors le filtre à particules 10 peut être considéré comme dégradé. Le paramètre de diagnostic PDD est transmis aux moyens 20 de traitement qui reçoivent également la quantité Qpart de particules entrant dans le filtre à particules 10. Les moyens de traitement 20 déterminent lors d'une étape 24, la valeur d'un seuil S(Qpart) de détection de dysfonctionnement du filtre à particules 10. En particulier, plus la quantité de particules entrant dans le filtre à particules 10 est élevée, c'est-à-dire plus l'état de chargement du filtre à particules 10 est élevé, plus la valeur du seuil S(Qpart) sera grande.
On procède alors à un test par comparaison de la valeur de paramètres de diagnostic PDD avec le seuil S(Qpart) de détection de dysfonctionnement du filtre à particules, lors de l'étape 25. En particulier, la comparaison est effectuée pour des valeurs de différence de pression ΔP et ΔPth correspondant à un même débit volumique Qvol de gaz d'échappement.
Ainsi, s 'il est détecté, lors de cette étape 25, que le paramètre de diagnostic PDD est supérieur à la valeur seuil, on décide, lors de l'étape 26 suivante, que le filtre à particules est endommagé.
Au contraire, si la valeur du paramètre de diagnostic est inférieure à cette valeur de seuil de détection de dysfonctionnement, on décide, lors de l'étape 27 suivante, que le filtre à particules a conservé son intégrité.
Si le filtre à particules est endommagé, on peut alors procéder à un test par comparaison de la valeur du paramètre de diagnostic avec un second seuil de détection de dysfonctionnement du filtre à particules, afin de déterminer si le filtre à particules peut être régénéré ou s'il peut continuer à fonctionner sans régénération.
Bien entendu, il est également envisageable de prévoir un nombre différent de comparaisons du paramètre de diagnostic avec des seuils de détection de dysfonctionnement, permettant ainsi d'utiliser un filtre à particules partiellement dégradé, mais permettant tout de même une élimination satisfaisante des particules, poussières et autres, suies, contenues dans les gaz d'échappement du moteur. De même, il est également possible de mettre en œuvre le procédé décrit à la figure 2 sur une ou sur plusieurs zones correspondant à plusieurs valeurs du débit volumique Qvoi- Ainsi, dans le cas où le procédé est mis en œuvre sur plusieurs zones correspondant à plusieurs valeurs du débit QVoi> on pourra modifier la valeur du seuil de détection de dysfonctionnement du filtre à particules 10 en fonction de la valeur de débit Qvol et considérer l'ensemble des résultats de comparaison sur les différentes zones avant de prendre une décision sur l'état de fonctionnement du filtre à particules 10. Ainsi, le dispositif permet de prendre en compte l'état de chargement du filtre à particules pour diagnostiquer son état de fonctionnement. En particulier, il n'est alors plus nécessaire d'attendre une purge du filtre à particules pour effectuer son diagnostic, ou d'autres conditions de roulage par exemple.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de diagnostic de l'état de fonctionnement d'un filtre à particules (10) monté dans une ligne d'échappement (9) de moteur à combustion interne, comprenant :
- des moyens (14) de détermination de la différence de pression entre l'entrée et la sortie du filtre à particules, et
- une unité centrale (1 1) pourvue de moyens (18) d'évaluation d'un paramètre de diagnostic à partir de la différence de pression entre. l'entrée et la sortie du filtre à particules, caractérisé en ce que :
- le dispositif comprend également des moyens (16) de détermination de l'état de chargement du filtre à particules, et
- l'unité centrale (1 1) comprend des moyens de mémorisation (19) dans lesquels est stocké un ensemble de valeurs de différence de pression entre l'entrée et la sortie d'un filtre à particules en fonctionnement normal, en fonction de son état de chargement et du débit volumique de gaz d'échappement, pour le calcul du paramètre de diagnostic à partir de la différence de pression entre l'entrée et la sortie du filtre à particules et d'une valeur correspondante de différence de pression extraite des moyens de mémorisation.
2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel l'unité centrale (11 ) comprend également des moyens (20) de traitement du paramètre de diagnostic évalué pour la détection d'un dysfonctionnement du filtre à particules.
3. Dispositif selon la revendication 2 dans lequel les moyens (20) de traitement comparent le paramètre de diagnostic à une valeur seuil qui varie, par exemple qui augmente, en fonction de l'état de chargement du filtre à particules (10).
4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel les moyens (16) de détermination de l'état de chargement du filtre à particules comprennent des moyens de détermination de la quantité de particules émises par le moteur à combustion interne.
5 5. Dispositif selon la revendication précédente dans lequel les moyens (16) de détermination de l'état de chargement du filtre à particules comprennent un capteur de particules monté en amont du filtre à particules (10) ou un modèle des émissions de particules par le moteur à combustion interne.
/ 10 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel les moyens (14) de détermination de la différence de pression entre l'entrée et la sortie du filtre à particules comprennent un capteur de pression monté en amont du filtre à particules et éventuellement un capteur de pression monté en aval du filtre à particules.
15 7. Procédé de diagnostic de l 'état de fonctionnement d'un filtre à particules monté dans une ligne d'échappement (9) de moteur à combustion interne, dans lequel :
- on détermine la différence de pression entre l'entrée et la sortie du filtre à particules (10), et
20 - on évalue un paramètre de diagnostic à partir de la valeur déterminée de différence de pression entre l'entrée et la sortie du filtre à particules (10), caractérisé en ce que :
- on détermine l 'état de chargement du filtre à particules (10),
25 - on extrait, à partir d'un ensemble de valeurs mémorisées de différence de pression entre l'entrée et la sortie d'un filtre à particules en fonctionnement normal, en fonction de son état de chargement et du débit volumique de gaz d'échappement, une valeur correspondante de différence de pression et - on calcule le paramètre de diagnostic à partir de la différence de pression entre l'entrée et la sortie du filtre à particules (10) et la valeur extraite.
8. Procédé selon la revendication 7 dans lequel le paramètre de diagnostic évalué est comparé à un seuil dépendant de l'état de chargement du filtre à particules (10), pour la détection d'un dysfonctionnement du filtre à particules (10).
9. Procédé selon la revendication 8 dans lequel on calcule le paramètre de diagnostic pour différentes valeurs de débit volumique de gaz d'échappement, et on compare les paramètres de diagnostic évalués à des seuils dépendant de l'état de chargement du filtre à particules (10), pour la détection d'un dysfonctionnement du filtre à particules (10).
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