Stratégie de régénération d'un filtre à particules

Description

[0001] L'invention porte sur le domaine de la dépollution des gaz d'échappement issus d'un moteur à combustion, et plus précisément sur la régénération d'un filtre à particules de suies mis en jeu dans la dépollution des gaz d'échappement.

[0002] Les niveaux d'émissions polluantes des véhicules automobiles sont réglementés, et notamment le niveau d'émissions de particules. Une des solutions proposées pour atteindre les niveaux d'émissions de particules réglementaires consiste à doter les véhicules d'un filtre à particules. Ce filtre est disposé dans le circuit d'échappement des gaz issus de la combustion d'un mélange carburé dans le moteur. Ce filtre peut être constitué de divers matériaux présentant une certaine porosité, afin de permettre un piégeage efficace des particules. Dans un type de filtre largement utilisé notamment sur des applications automobiles, les particules piégées sont périodiquement éliminées par oxydation. En portant les particules au-delà d'une certaine température, elles sont oxydées et le filtre est ainsi régénéré.

[0003] L'obtention de cette température d'oxydation est une difficulté majeure dans l'utilisation d'un filtre à particule. Typiquement, la température des gaz d'échappement au ralenti d'un moteur Diesel comportant un turbocompresseur est de l'ordre de 150°C en sortie de turbine, tandis que la température d'oxydation des particules est de l'ordre de 550°C (et peut éventuellement être abaissée autour de 450°C à l'aide d'un additif approprié).

[0004] Classiquement le complément d'énergie à apporter à l'échappement lors des phases de régénération du filtre est fourni par une dégradation de la combustion et peut être secondé par utilisation de la post injection, c'est-à-dire l'injection de carburant dans la chambre de combustion à la fin du cycle de combustion, voire en fin de détente ou en début de phase d'échappement.

[0005] Il est connu lors d'une régénération d'un filtre à particules de suie de réaliser l'échauffement nécessaire à l'oxydation des suies dans le filtre en deux phases distinctes. Dans un premier temps, le catalyseur d'oxydation positionné dans la ligne d'échappement en amont du filtre à particules est chauffé. Pour cela, on dégrade la combustion dans les cylindres du moteur en sous-calant l'injection principale de carburant, et en vannant l'admission d'air dans le moteur.

[0006] Dans un second temps, on réalise des injections tardives de carburant dans les cylindres (post-injection). Le carburant injecté tardivement peut brûler totalement ou partiellement dans le moteur, générant ainsi une élévation de la température des gaz d'échappement ou entraînant une augmentation des émissions de monoxyde de carbone et d'hydrocarbures imbrûlés à l'échappement qui vont s'oxyder sur le catalyseur d'oxydation, chauffé précédemment, et créant ainsi une augmentation de chaleur.

[0007] Le carburant de la post injection, telle que réalisée dans l'art antérieur, est majoritairement brûlé dans la chambre de combustion. Le reliquat est traité par le catalyseur d'oxydation, en générant un exotherme permettant d'amener les gaz d'échappement à une température suffisante pour oxyder les suies présentes dans le filtre à particules.

[0008] La dégradation de la combustion et le recours à la post injection entraînent une augmentation de la dilution du gazole dans l'huile du circuit de lubrification du moteur. En effet, le carburant injecté tardivement et qui ne brûle pas dans la chambre de combustion peut entrainer la formation d'un film de carburant liquide sur les parois internes des cylindres du moteur. Malgré la segmentation portée par les pistons, une part de carburant peut passer sous le piston et se mélanger à l'huile de lubrification du moteur. Une telle dilution nuit aux propriétés lubrifiantes de l'huile, et peut être préjudiciable à la fiabilité du moteur, en entraînant son usure prématurée. De fait, pour éviter l'endommagement du moteur, des vidanges fréquentes du circuit de lubrification du moteur sont nécessaires.

[0009] Afin d'améliorer le compromis entre l'efficacité du chauffage des gaz d'échappement et la dilution du lubrifiant du moteur par du carburant, une stratégie a été mise au point dernièrement, consistant à utiliser massivement la post-injection particulièrement tardive dans le cycle moteur, avec un phasage typique entre 160° et 180°. Cette stratégie est employée dans la deuxième phase de la régénération, dite régénération de niveau 2, lorsque le catalyseur d'oxydation positionné en amont du filtre a particule est amorcé, c'est-à-dire suffisamment chaud pour traiter les hydrocarbures imbrûlés par le moteur, générant ainsi l'exotherme pour le réchauffement des gaz d'échappement permettant l'oxydation des suies dans le filtre à particules.

[0010] Cette nouvelle stratégie présente néanmoins un inconvénient majeur : dans certaines conditions, on constate à l'échappement des pics importants d'hydrocarbures imbrûlés essentiellement sur les décollages (démarrage du véhicule depuis l'arrêt) et les ré-attelages (accélération précédée d'une décélération) et dans une moindre mesure sur les retours du moteur vers le ralenti.

[0011] Ces pics sont la conséquence essentielle d'un manque d'oxygène dans les gaz d'échappement qui empêche la conversion complète des hydrocarbures dans le catalyseur. Le traitement des hydrocarbures imbrûlés par le catalyseur nécessite la disponibilité d'une quantité suffisante d'oxygène.

[0012] Ce manque d'oxygène est lié à un retard de la boucle d'air inhérent à la dynamique globale de celle-ci ainsi qu'à la performance des actionneurs (doseur, actionneur d'un turbocompresseur à géométrie variable, etc.). Outre le fait qu'ils impactent les émissions de polluants réglementés, ces hydrocarbures non traités dans le catalyseur représentent un « manque à gagner » vis-à-vis de la température des gaz d'échappement à l'entrée du filtre à particules, c'est-à-dire qu'ils ont été introduits en pure perte et ne participent pas dans la mesure attendue à l'échauffement des gaz d'échappement.

[0013] Les pics d'hydrocarbures observés sont donc la conséquence essentielle d'un manque d'oxygène dans les gaz d'échappement qui empêche leur conversion complète dans le catalyseur. Hors, actuellement, si la quantité d'oxygène dans les gaz d'échappement est relativement bien connue et prise en compte sur les régimes stabilisés du moteur, sa prise en compte précise n'est pas réalisée dans les phases transitoires (accélération et décélérations du moteur).

[0014] Par le réglage des paramètres de combustion du moteur, de l'admission d'air dans le moteur ou encore d'une boucle de recirculation des gaz d'échappement, on peut influer sur la quantité d'oxygène disponible pour la combustion ou le traitement des hydrocarbures présents dans les gaz d'échappement, mais le retard inhérent à l'adaptation de ces éléments ne permet pas d'apporter une réponse satisfaisante et complète à la problématique.

[0015] Dans la présente invention, la solution à ces problèmes consiste à proposer une stratégie particulière pour les post-injections tardives de carburant durant la régénération d'un filtre à particules.

[0016] Plus précisément, l'invention porte donc sur une stratégie de régénération d'un filtre à particules équipant la ligne d'échappement d'un moteur à combustion, ladite ligne comportant en outre au moins un catalyseur d'oxydation en amont du filtre à particules, ledit filtre étant régénéré périodiquement en échauffant les gaz d'échappement grâce à des post-injections tardives dans les cylindres du moteur, dans laquelle on détermine une consigne de base du volume de carburant à injecter lors d'une post-injection tardive, et caractérisée en ce que l'on détermine la quantité d'oxygène disponible à l'entrée du catalyseur d'oxydation précédant immédiatement le filtre et la quantité de carburant capable d'être brûlée avec cette quantité d'oxygène, et que l'on détermine une consigne révisée égale à la consigne de base plafonnée à la quantité de carburant capable d'être brûlée. Il est possible de choisir si la concentration d'oxygène en amont du catalyseur d'oxydation provient directement de la mesure par sonde lambda ou si elle est recalculée. Le calcul du débit de gazole maximal que le catalyseur d'oxydation peut convertir tout en respectant une consigne de pourcentage d'02 en entrée du filtre à particules peut être effectué de différentes manières.

[0017] De préférence, on plafonne en outre la consigne révisée à la quantité maximale de carburant que l'on peut injecter en fonction de la température du catalyseur de sorte que le carburant injecté n'entraine pas le dépassement d'un seuil prédéterminé de température des gaz d'échappement. Pour cela, une cartographie de débit des post-injections tardives dépendante du débit des gaz d'échappement et de la température en amont du filtre à particule garantit que l'exotherme généré par le KTA ne dépasse pas une valeur critique.

[0018] De préférence, on plafonne en outre la consigne révisée à la quantité maximale admissible en fonction du point de fonctionnement du moteur de sorte que la dilution du lubrifiant du moteur par du carburant soit contenue à une valeur maximale prédéfinie. Ainsi, on s'assure que la mise en place de a stratégie selon l'invention ne sera pas préjudiciable à la fiabilité du moteur, qui peut être remise en cause par le phénomène de dilution.

[0019] De préférence, on porte en outre la consigne révisée à zéro si la quantité de carburant à injecter est inférieure à la quantité minimale que peuvent doser les moyens d'injection avec la précision souhaitée. En effet, si suite aux diverses limitations effectuées sur la consigne de base, la consigne révisée est tellement faible qu'elle ne pourrait être précisément dosée, cela pourrait conduire à l'injection d'une petite quantité de carburant qui ne pourrait être traitée par le catalyseur du fait du manque d'oxygène ou qui conduirait à un phénomène redouté, tel que la surchauffe de la ligne ou une dilution du lubrifiant excessive. Pour éviter cela, mieux vaut ne pas injecter de carburant.

[0020] De préférence, on met en mémoire de la différence entre la consigne de base et la consigne révisée. Cette mise en mémoire peut se faire au travers d'une architecture électronique classique, ou directement dans le système de contrôle moteur équipant le moteur auquel on va appliquer la stratégie. Cette mise en mémoire va permettre l'utilisation ultérieure de la quantité non injectée de carburant par rapport à la consigne de base. Cette différence peut résulter d'un manque d'oxygène dans les gaz d'échappement, de conditions thermiques défavorables, ou encore d'une incapacité à doser une consigne devenue trop petite.

[0021] De préférence, lors de la post-injection tardive suivante, la consigne de base est modifiée en lui ajoutant la différence mise en mémoire. Ainsi, le carburant qui n'a pu être injecté lors de la post-injection tardive précédente peut alors être injecté, si les conditions sont favorables, c'est-à-dire si les conditions qui seront évaluées en application de la stratégie selon l'invention seront remplies, à savoir la présence de suffisamment d'oxygène dans les gaz d'échappement, des conditions thermiques adéquates, et le fait de ne pas engendrer de problème de dilution du lubrifiant par du carburant.

[0022] Dans une variante de l'invention, la différence mise en mémoire est limitée à une valeur maximale prédéfinie. Cette limitation permet de ne pas cumuler en mémoire une quantité de carburant trop importante, qui serait longue à déstocker par la suite, et viendrait bouleverser la calibration des stratégies de régénération prédéfinies.

[0023] Dans une variante de l'invention, la différence mise en mémoire est remise à zéro dès la sortie d'une phase de régénération mettant en jeu des post-injections tardives de carburant. En effet, la stratégie vise à optimiser les phases de régénération du filtre en améliorant l'emploi fait du carburant injecté tardivement lors d'une régénération, ou même d'une phase particulière d'une régénération lors de laquelle on emploie des post-injections particulièrement tardives. Il n'y a pas de raison de reporter la quantité de carburant n'ayant pu être injectée lors d'une régénération sur la suivante.

[0024] La stratégie proposée est donc composée de deux fonctions principales :

• L'adaptation de la quantité d'HC injectée par la post-injection tardive en fonction de la quantité d'oxygène disponible dans les gaz d'échappement ;
• Le stockage en mémoire et réinjection ultérieure, quand les conditions redeviennent favorables, du débit non injecté pour compenser la perte thermique en amont du filtre à particules.

[0025] La post-injection du débit accumulé est réalisée en plus du débit de base :

• lorsque la température en amont du filtre à particules et l'exotherme généré dans le catalyseur ne risquent pas de dépasser les critères maximums prédéfinis ;
• sur plusieurs injections dont le débit dans chacune d'elles est limitée à une augmentation maximale par rapport à la consigne de base en fonction du point de fonctionnement moteur de manière à maîtriser la dilution.

[0026] L'invention porte également sur l'application d'une stratégie de régénération d'un filtre à particules telle que précédemment décrite à un dispositif de contrôle moteur, ledit contrôle moteur étant en outre doté de moyens d'application d'une stratégie de protection thermique d'une ligne d'échappement et/ou de protection contre la dilution de l'huile de lubrification du moteur, caractérisé en ce que la stratégie de protection thermique et/ou la stratégie de protection contre la dilution de l'huile de lubrification du moteur est prioritaire sur la stratégie de régénération telle que précédemment décrite. Ainsi, et afin de conserver une structure de contrôle moteur compatible de l'existant dans l'état de la technique, les fonctions de protection thermique de la ligne d'échappement ainsi que la fonction de protection contre la dilution du lubrifiant restent prioritaires. Leur activation inhibe la stratégie de régénération selon l'invention.

[0027] L'invention est décrite plus en détail ci-après et en référence aux figures représentant schématiquement l'effet de la stratégie développée sur un exemple particulier de cycle de fonctionnement du moteur.

[0028] La figure 1 représente sur un graphique temporel la température en amont du filtre et les émissions d'hydrocarbures imbrûlés, avec et sans la stratégie développée.

[0029] La figure 2 représente sur un graphique temporel les quantités de carburant injecté lors des post-injections tardives, dans différentes configurations.

[0030] La figure 3 présente sous la forme d'un logigramme une stratégie selon l'invention, dans un mode de réalisation particulier.

[0031] Sur la figure 1 est présenté en abscisse le temps en seconde s'écoulant lors du cycle étudié. En ordonnée figurent deux échelles distinctes, à gauche la concentration en hydrocarbures imbrûlés dans les gaz d'échappement en ppm et à droite la température à l'entrée du filtre à particules en °C. La courbe A représente la température en entrée du filtre à particule au cours du temps, lorsque qu'une stratégie conforme à l'invention est mise en jeu. La courbe B représente la température en entrée du filtre à particule au cours du temps, sur le même cycle de roulage, en l'absence d'une stratégie conforme à l'invention. La courbe C présente la concentration en hydrocarbures imbrûlés dans les gaz d'échappement lorsque qu'une stratégie conforme à l'invention est mise en jeu. La courbe D présente la concentration en hydrocarbures imbrûlés dans les gaz d'échappement en l'absence d'une stratégie conforme à l'invention.

[0032] Le cycle observé est un cycle essentiellement urbain, parcouru par un véhicule du segment M1 et équipé d'un moteur Diesel de 1,6L de cylindrée.

[0033] L'application de la stratégie permet de limiter nettement l'amplitude des pics d'hydrocarbures imbrûlés dans les gaz d'échappement. Ainsi, la courbe C présente-t-elle un extremum ponctuel de 2500ppm environ, tandis qu'il est de 7800 ppm environ pour la courbe D. En outre, la courbe D dépasse à 16 reprises dans ce cycle l'extremum de 2500 ppm atteint par la courbe D. Ces pics important d'hydrocarbures sont particulièrement difficile à traiter. En outre, on considère fréquemment que tout pic de plus de 500ppm pendant plus de 6 secondes pose problème lors de son traitement par les moyens contenus dans la ligne d'échappement. Sur le cycle considéré, et pour l'application considérée, la stratégie développée permet d'éviter 12 dépassements du seuil de 500ppm.

[0034] En outre, on constate par l'analyse des courbes A et B, que dans le cas de figure considéré, non seulement la température obtenue avec la stratégie ne pâtit pas de la stratégie appliquée, mais est même sensiblement supérieure en moyenne sur le cycle. Ceci est permis par le fait que les volumes de carburant non injectés afin de ne pas provoquer de pic d'hydrocarbures, qui n'auraient en outre pas participé à l'élévation de la température dans la ligne d'échappement, sont injectés dans des conditions propices, et participent donc à l'élévation de la température dans la ligne d'échappement.

[0035] En synthèse de la figure 1, on obtient donc les résultats suivants :

	Sans stratégie	Avec stratégie
Température moyenne à l'entrée du filtre, entre 200 et 700 secondes	513 °C	523°C
Emissions moyenne d'hydrocarbures, entre 200 et 700 secondes	215 ppm	142 ppm
Température moyenne à l'entrée du filtre, entre 700 secondes et la fin du cycle	488 °C	488 °C
Emissions moyenne d'hydrocarbures entre 700 secondes et la fin du cycle	433 ppm	137 ppm
Emissions globales d'hydrocarbures	0.453 g/km	0.207 g/km

[0036] La température moyenne n'est donc pas altérée, et même légèrement augmentée par l'application de la stratégie, tandis que les émissions d'hydrocarbures imbrûlés sont fortement réduits, et sont notamment plus que divisés par 2 dans ce cas de figure particulier.

[0037] La figure 2 permet de bien comprendre l'apport de la mémorisation des quantités de carburant non injectées dans la stratégie développée. Le temps en seconde s'écoulant lors du cycle étudié est présenté en abscisse. En ordonnée figurent deux échelles distinctes. L'échelle de gauche correspond à la masse cumulée, en grammes, de carburant injecté lors de post-injections tardives au cours du cycle considéré. A droite, l'échelle correspond à la vitesse en kilomètres par heure du véhicule considéré parcourant le cycle. Notons que ce cycle est identique à celui représenté sur la figure 1, c'est-à-dire un cycle essentiellement urbain. La vitesse tout au long du cycle est figurée par la courbe H.

[0038] La courbe E représente la masse cumulée de carburant injecté dans le cadre de post-injections tardives au cours du cycle, en l'absence d'une stratégie spécifique telle que décrite dans l'invention. La courbe F représente la masse cumulée de carburant injecté dans le cadre de post-injections tardives au cours du cycle, lorsqu'on met en jeu une stratégie selon l'invention. La courbe G représente la masse cumulée de carburant injecté dans le cadre de post-injections tardives au cours du cycle, lorsqu'on met en jeu une stratégie de limitation de la quantité de carburant injecté selon l'oxygène disponible dans la ligne d'échappement en amont du dernier catalyseur précédant le filtre à particules, mais sans mémorisation de la quantité de carburant non injectée du fait de la limitation.

[0039] D'une part, la quantité de carburant introduite dans le cadre de la stratégie développée (courbe F) est sensiblement équivalente à celle qui le serait sans la stratégie (courbe E). Ceci indique qu'il n'y a pas un manque important dans la quantité de carburant injectée, qui pourrait se traduire par une chauffe moins importante des gaz d'échappement. Comme nous l'avons par ailleurs vu à la figure 1, le carburant injecté lorsqu'on applique la stratégie l'étant d'une manière optimale, en cela que tout le carburant injecté va effectivement participer au réchauffement des gaz d'échappement, la température obtenue est équivalente voire légèrement supérieure avec l'application d'une stratégie selon l'invention.

[0040] On voit que les post-injections tardives de carburant peuvent être temporellement décalées par la stratégie (décalage temporel entre les variations de la courbe E et de la courbe F). La différence de masse injectée au final peut être liée à plusieurs phénomènes, selon la variante de l'invention appliquée. Notamment, à un ou plusieurs moments, la quantité de carburant non-injecté stockée en mémoire peut avoir atteint un maximum prédéfini, selon l'une des variantes de l'invention. Une fois ce maximum atteint, de nouvelles quantités de carburant non injecté ne peuvent être cumulées en mémoire. D'autre part, il est possible que le véhicule soit sorti, à une ou plusieurs reprises pendant le cycle, des phases de régénération du filtre mettant en jeu des post-injections tardives, voire qu'il soit sorti totalement d'une phase de régénération du filtre. Dans de tels cas, et selon la variante de l'invention appliquée, la quantité de carburant non injecté stockée en mémoire peut être remise à zéro.

[0041] D'autre part la courbe G permet de comprendre l'importance de mémoriser les quantités non injectées du fait d'une quantité d'oxygène insuffisante dans les gaz d'échappement. Selon l'invention, la consigne d'injection tardive est limitée quand les conditions de roulage ne permettent pas au catalyseur de convertir la totalité des hydrocarbures imbrûlés. La quantité de gazole non injectée est stockée puis réinjectée quand les conditions sont meilleures, tout en respectant les critères de dilution et de thermique dans la ligne d'échappement. Si l'on se contentait de limiter l'injection sans injecter ultérieurement le carburant non injecté du fait de la limitation, on pourrait aboutir dans certaines conditions à la quantité de carburant injectée lors des post-injections tardives représentée par la courbe G. Dans ce cas précis, le manque cumulé de carburant injecté est important, et se traduirait par une faiblesse de l'augmentation de température des gaz d'échappement. En effet, dans le cas de la courbe F et dans celui de la courbe G, du fait de l'adoption d'une stratégie de limitation des quantités injectées, tout le carburant injecté tardivement participe à l'échauffement des gaz d'échappement. La différence de quantité injectée se traduit donc directement sur le réchauffement des gaz d'échappement. Les régénérations du filtre seraient alors plus longues, ou incomplètes, voire inexistantes dans le cas de figure représenté par la courbe G.

[0042] La figure 3 présente sous la forme d'un logigramme le déroulement d'une stratégie selon l'invention, dans un mode de réalisation particulier dans lequel, outre le volume de carburant maximum injectable en fonction de l'oxygène disponible à l'échappement, on tient compte du volume minimal pouvant être dosé par le système d'injection, de la température du catalyseur, et du phénomène de dilution du lubrifiant du moteur par du carburant.

[0043] Une consigne de base Q0 de la quantité à injecter lors d'une post-injection tardive participant à la régénération d'un filtre à particule est établie, selon une méthode de calcul ou une cartographie prédéfinie. On modifie la consigne de base selon des modalités qui seront évoquées par la suite pour obtenir une consigne de base modifiées Q1. Lors du la première post-injection tardive menée lors d'une régénération du filtre à particules, Q1 est égale à Q0.

[0044] Dans une première phase E1, on calcule le volume de carburant maximum Qmax 02 pouvant être introduit à l'échappement lors des post-injections tardives en fonction de la quantité d'oxygène disponible à l'échappement, notamment pour que les hydrocarbures imbrûlés ainsi introduits puissent être brûlés ou traités par un catalyseur d'oxydation présent dans la ligne d'échappement en amont du filtre à particules. On compare le volume de consigne de base 01 au volume Qmax 02. On définit un volume de consigne révisé Q2, égal à Q1 si Q1 est inférieur à Qmax 02, et égal à Qmax 02 si Q1 est supérieur à Qmax 02. Dans ce dernier cas, la différence entre Q1 et Qmax 02 est ajoutée dans la mémoire d'un accumulateur A.

[0045] Dans une seconde phase E2, on calcule le volume de carburant minimum Qinj min pouvant être introduit à l'échappement lors des post-injections tardives en fonction de la précision de dosage du moyen d'injection du carburant dans le moteur. On compare le volume Q2 au volume Qinj min. Afin de plafonner le volume de consigne révisé dans le cas ou l'on ne pourrait injecter précisément la quantité de carburant souhaitée, on définit un troisième volume Q3, égal à Q2 si Q2 est supérieur à Qinj min, et égal à zéro si Q2 est inférieur à Qinj min. Dans ce dernier cas, Q2 est ajouté dans la mémoire de l'accumulateur A.

[0046] Dans une troisième phase E3, on calcule le volume de carburant maximum Qmax Kta pouvant être introduit à l'échappement lors des post-injections tardives en fonction de la température du catalyseur positionné en amont du filtre à particules, et de l'influence qu'aura cette injection sur la température du catalyseur. On compare le volume Q3 au volume Qmax Kta. Afin de plafonner le volume de consigne révisé dans le cas il entrainerait une surchauffe dans la ligne d'échappement, on définit un quatrième volume Q4, égal à Q3 si Q3 est inférieur à Qmax Kta, et égal à Qmax Kta si Q3 est supérieur à Qmax Kta. Dans ce dernier cas, la différence entre Q3 et Qmax Kata est ajoutée dans la mémoire de l'accumulateur A. Ainsi, on évite le dépassement par les gaz d'échappement d'un seuil de température prédéterminé, qui serait dommageable au bon fonctionnement du catalyseur ou de tout autre moyen de traitement des gaz d'échappement présent dans la ligne d'échappement.

[0047] Dans une quatrième phase E4, on calcule le volume de carburant maximum Qmax Dil pouvant être introduit à l'échappement lors des post-injections tardives en fonction de la dilution du lubrifiant du moteur par le carburant qui serait induite par les post-injections tardives. On compare le volume Q4 au volume Qmax Dil. Afin de plafonner le volume de consigne révisé dans le cas ou il entrainerait une dilution jugée trop importante du lubrifiant du moteur par du carburant, on définit un second volume Q5, égal à Q4 si Q4 est inférieur à Qmax Dil, et égal à Qmax Dil si Q4 est supérieur à Qmax Dil. Dans ce dernier cas, la différence entre Q4 et Qmax Dil est ajoutée dans la mémoire de l'accumulateur A.

[0048] Les différentes limitations sont ici présentées successivement dans un ordre définit par une variante particulière de l'invention. Elles peuvent être menées dans un ordre différent, voire simultanément, selon la variante de l'invention appliquée.

[0049] Le volume de consigne révisé et plafonné en tenant compte des facteurs mentionnés précédemment Q5 est alors injectée dans une étape d'injection INJ. Lors de la post-injection tardive suivante, éventuellement sur un autre cylindre, la quantité de carburant mise en mémoire, correspondant à la différence entre dans l'accumulateur A est ajoutée au volume de consigne.

[0050] Il est ainsi possible, par une stratégie d'injection ne nécessitant pas la mise en place d'un dispositif spécifique, d'améliorer la régénération d'un filtre à particules équipant un moteur à combustion. Sans perdre d'un point de vue thermique, c'est-à-dire avec un échauffement des gaz du même ordre qu'en l'absence de stratégie spécifique, l'invention permet de réduire les pics d'émission d'hydrocarbures imbrûlés, et de limiter les post-injections tardives réalisées en pure perte. Ainsi, la surconsommation du moteur liée à la régénération du filtre est-elle limitée, et, le phénomène de dilution de l'huile de lubrification par du carburant est-il réduit.

Revendications

1. Stratégie de régénération d'un filtre à particules équipant la ligne d'échappement d'un moteur à combustion, ladite ligne comportant en outre au moins un catalyseur d'oxydation en amont du filtre à particules, ledit filtre étant régénéré périodiquement en échauffant les gaz d'échappement grâce à des post-injections tardives dans les cylindres du moteur, dans laquelle :

• on détermine une consigne de base (Q0, Q1) du volume de carburant à injecter lors d'une post-injection tardive ;

• on détermine la quantité d'oxygène disponible à l'entrée du catalyseur d'oxydation précédant immédiatement le filtre et la quantité de carburant (Qmax) capable d'être brûlée avec cette quantité d'oxygène ;

• on détermine une consigne révisée (Q2) égale à la consigne de base plafonnée à la quantité de carburant capable d'être brûlée ;
et caractérisée en ce que :

• on met en mémoire (A) la différence entre la consigne de base et la consigne révisée ;

• lors de la post-injection tardive suivante, on modifie la consigne de base (Q0) en lui ajoutant la différence mise en mémoire.

2. Stratégie selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'on plafonne en outre la consigne révisée, à la quantité maximale de carburant que l'on peut injecter en fonction de la température du catalyseur (Qmax Kta) de sorte que le carburant injecté n'entraine pas le dépassement d'un seuil prédéterminé de température des gaz d'échappement.

3. Stratégie selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce qu'on plafonne en outre la consigne révisée, à la quantité maximale admissible en fonction du point de fonctionnement du moteur (Qmax Dil) de sorte que la dilution du lubrifiant du moteur par du carburant soit contenue à une valeur maximale prédéfinie.

4. Stratégie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en en ce qu'on porte en outre la consigne révisée à zéro si la quantité de carburant à injecter est inférieure à la quantité minimale que peuvent doser les moyens d'injection (Qinj min) avec la précision souhaitée.

5. Stratégie selon la l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la différence mise en mémoire est limitée à une valeur maximale prédéfinie.

6. Stratégie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la différence mise en mémoire est remise à zéro dès la sortie d'une phase de régénération mettant en jeu des post-injections tardives de carburant.

7. Application d'une stratégie selon l'une quelconque des revendications précédentes à un dispositif de contrôle moteur, ledit contrôle moteur étant en outre doté de moyens d'application d'une stratégie de protection thermique d'une ligne d'échappement et/ou de protection contre la dilution de l'huile de lubrification du moteur, caractérisé en ce que la stratégie de protection thermique et/ou la stratégie de protection contre la dilution de l'huile de lubrification du moteur est prioritaire sur la stratégie selon l'une des revendications précédentes.

Claims

1. A regeneration strategy of a particle filter equipping the exhaust line of a combustion engine, the said line further comprising at least one oxidation catalyst upstream of the particle filter, the said filter being regenerated periodically by heating the exhaust gases owing to delayed post-injections in the cylinders of the engine, in which:

■ a base setpoint (Q0, Q1) is determined of the volume of fuel to be injected during a delayed post-injection;

■ the quantity of oxygen is determined which is available at the inlet of the oxidation catalyst immediately preceding the filter and the quantity of fuel (Qmax) able to be burned with this quantity of oxygen;

■ a revised setpoint (Q2) is determined, equal to the base setpoint capped at the quantity of fuel able to be burned;
and characterized in that:

■ the difference between the base setpoint and the revised setpoint is stored in the memory (A);

■ during the following delayed post-injection, the base setpoint (Q0) is modified by adding to it the stored difference.

2. The strategy according to Claim 1, characterized in that in addition the revised setpoint is capped at the maximum quantity of fuel which can be injected as a function of the temperature of the catalyst (Qmax Kta) such that the injected fuel does give rise to the exceeding of a predetermined temperature threshold of the exhaust gases.

3. The strategy according to Claim 1 or Claim 2, characterized in that in addition the revised setpoint is capped at the maximum admissible quantity as a function of the functioning point of the engine (Qmax Dil) such that the dilution of the lubricant of the engine by fuel is contained at a predefined maximum value.

4. The strategy according to any one of the preceding claims, characterized in that in addition the revised setpoint is brought to zero if the quantity of fuel to be injected is less than the minimum quantity which the injection means can measure out (Qinj min) with the desired precision.

5. The strategy according to any one of the preceding claims, characterized in that the stored difference is limited to a predefined maximum value.

6. The strategy according to any one of the preceding claims, characterized in that the stored difference is reset to zero from leaving a regeneration phase implementing delayed post-injections of fuel.

7. The application of a strategy according to any one of the preceding claims to an engine control device, the said engine control being in addition provided with means for application of a thermal protection strategy of an exhaust line and/or of protection against the dilution of lubricating oil of the engine, characterized in that the thermal protection strategy and/or the protection strategy against the dilution of lubricating oil of the engine has priority over the strategy according to one of the preceding claims.

Ansprüche

1. Strategie zur Aufbereitung eines Partikelfilters, das die Auspufflinie eines Verbrennungsmotors ausrüstet, wobei die Linie ferner mindestens einen Oxidationskatalysator stromaufwärts des Partikelfilters aufweist, wobei das Filter periodisch aufbereitet wird, indem die Abgase dank verzögerter Nacheinspritzungen in die Zylinder des Motors erhitzt werden, bei der:

• man einen Basissollwert (Q0, Q1) des Kraftstoffvolumens, das bei einer verzögerten Nacheinspritzung einzuspritzen ist, bestimmt,

• man die Menge an Sauerstoff bestimmt, die an dem Eingang des Oxidationskatalysators, der dem Filter unmittelbar vorausgeht, verfügbar ist, und die Kraftstoffmenge (Qmax), die mit dieser Sauerstoffmenge verbrannt werden kann,

• man einen überarbeiteten Sollwert (Q2) bestimmt, der gleich dem Basissollwert ist, der auf die Kraftstoffmenge, die verbrannt werden kann, plafoniert ist,
und dass:

• man den Unterschied zwischen dem Basissollwert und dem überarbeiteten Sollwert in einen Speicher (A) gibt,

• man bei der darauf folgenden verzögerten Nacheinspritzung den Basissollwert (Q0) modifiziert, indem man ihm den gespeicherten Unterschied hinzufügt.

2. Strategie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den überarbeiteten Sollwert ferner auf die maximale Kraftstoffmenge, die man in Abhängigkeit von der Temperatur des Katalysators (Qmax Kta) einspritzen kann, derart plafoniert, dass der eingespritzte Kraftstoff kein Überschreiten eines vorbestimmten Temperaturschwellenwerts der Abgase bewirkt.

3. Strategie nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man den überarbeiteten Sollwert ferner auf die maximal zulässige Menge in Abhängigkeit von dem Betriebspunkt des Motors (Qmax Dil) derart plafoniert, dass die Verdünnung des Schmiermittels des Motors durch den Kraftstoff auf einem vorbestimmten maximalen Wert bleibt.

4. Strategie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man ferner den überarbeiteten Sollwert auf null stellt, wenn die einzuspritzende Kraftstoffmenge geringer ist als die Mindestmenge, die die Einspritzmittel (Qinj min) mit der gewünschten Präzision dosieren können.

5. Strategie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gespeicherte Unterschied auf einen vordefinierten maximalen Wert begrenzt ist.

6. Strategie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gespeicherte Unterschied ab dem Ausgang aus einer Aufbereitungsphase, bei der verspätete Nacheinspritzungen von Kraftstoff verwendet werden, auf null gestellt wird.

7. Anwendung einer Strategie nach einem der vorhergehenden Ansprüche auf eine Motorsteuervorrichtung, wobei die Motorsteuerung ferner mit Mitteln zum Anwenden einer Wärmeschutzstrategie einer Auspufflinie und/oder Schutzstrategie gegen Verdünnen des Schmieröls des Motors versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeschutzstrategie und/oder Schutzstrategie gegen Verdünnung des Schmieröls des Motors vor der Strategie nach einem der vorhergehenden Ansprüche Vorrang hat.

Dessins