FR3045102A1

FR3045102A1 - Procede de controle d'un dispositif de motorisation et dispositif de motorisation associe

Info

Publication number: FR3045102A1
Application number: FR1562218A
Authority: FR
Inventors: Ali Sellami; Ronan Le-Bras; Gregory Bertrand
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Horse Powertrain Solutions SL
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2017-06-16
Anticipated expiration: 2035-12-11
Also published as: FR3045102B1

Abstract

L'invention propose un procédé de contrôle d'un dispositif de motorisation de véhicule automobile comprenant un moteur diesel et un filtre à particules, qui vise à compenser une perte d'efficacité (ϵ) du filtre et à retarder l'allumage d'un voyant OBD au tableau de bord. Lorsque l'efficacité devient inférieure à un second seuil (ϵdéfaut), qui est strictement supérieur au seuil de défaillance du véhicule, un défaut est enregistré dans un calculateur du moteur ; le réglage du moteur est modifié de telle sorte qu'il émette moins de particules de suies (PM) afin de compenser la perte d'efficacité du filtre. Ce réglage de sauvegarde est appliqué tant que l'efficacité ne devient pas inférieure à un seuil de défaillance (ϵOBD), qui nécessite alors de signaler une défaillance du véhicule, par exemple par l'allumage d'un voyant

Description

PROCEDE DE CONTROLE D’UN DISPOSITIF DE MOTORISATION ET DISPOSITIF

DE MOTORISATION ASSOCIE

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION L’invention concerne un procédé de contrôle d’un dispositif de motorisation, plus particulièrement d’un dispositif comprenant un moteur à combustion interne fonctionnant en mélange pauvre et un filtre à particules monté à l’échappement dudit moteur. Elle concerne également un dispositif de motorisation pour la mise en œuvre d’un tel procédé. Elle trouve une application avantageuse sous la forme d’un procédé de contrôle embarqué dans un véhicule automobile équipé d’un dispositif de motorisation comprenant un moteur diesel et un filtre à particules, et comprenant en outre un dispositif de réduction des oxydes d’azote.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Les moteurs diesel modernes des véhicules automobiles sont équipés à l’échappement d’un filtre à particules.

De manière connue, un tel filtre à particules fonctionne de manière séquentielle : lors du fonctionnement normal du moteur en mélange pauvre, il stocke les particules de suie (PM) émises dans les gaz de combustion du moteur sans les traiter ; puis, par exemple lorsque la masse de suies stockées atteint un seuil prédéterminé, un calculateur du moteur déclenche une phase de régénération du filtre. Pour ce faire, il élève la température du filtre au-dessus de la température minimale de combustion des suies et il amène à l’entrée du filtre des réducteurs, par exemple du carburant non brûlé dans les cylindres du moteur, grâce à une post-injection de carburant ne participant pas au cycle de combustion normal, de manière à brûler les suies accumulées au sein du filtre.

Un filtre à particules permet ainsi de diminuer les rejets dans l’atmosphère des émissions de particules de suie (PM) et de respecter les normes légales qui limitent les émissions à l’échappement d’espèces polluantes par les véhicules automobiles. Par exemple, la norme européenne dite « euro6b » limite les émissions de PM à 5 milligrammes par kilomètre parcouru, sur le cycle dit « NEDC ». D’autre part, la législation oblige les véhicules automobiles à être équipés d’un système de diagnostic embarqué, dit aussi système de contrôle OBD (acronyme en langue anglaise pour : On Board Diagnostic), apte à vérifier de manière continue que les émissions polluantes ne dépassent pas les limites légales, et à signaler le cas échéant un tel dépassement au conducteur, typiquement par l’allumage d’un voyant au tableau de bord, pour que le conducteur puisse faire procéder à la remise en état du véhicule.

Un tel système de contrôle OBD surveille en outre le bon fonctionnement des différents composants du véhicule qui contribuent au respect des niveaux d’émissions polluantes, et il provoque l’allumage d’un voyant, dit voyant OBD, au tableau de bord du véhicule en cas de dépassement de ces niveaux. Ainsi, le conducteur du véhicule est alerté que le véhicule ne respecte plus la législation et il est incité à le faire remettre en état.

Le système de contrôle OBD contrôle notamment les composants qui participent à la formation des gaz de combustion à la sortie du moteur (vanne d’admission d’air, injecteurs de carburant, etc...) et les composants qui participent à la dépollution desdits gaz de combustion dans la ligne d’échappement.

Dans le cas d’un moteur diesel équipé d’un filtre à particules, le système de contrôle OBD surveille plus particulièrement l’efficacité du filtre, c’est-à-dire le rapport de la quantité de suies effectivement retenues dans le filtre, divisée par la quantité de suies émise dans les gaz de combustion du moteur et entrant dans ledit filtre, pendant le fonctionnement normal du moteur en mélange pauvre.

Pour cela, le système de contrôle OBD détermine la valeur d’un paramètre représentatif de l’efficacité du filtre, puis, lorsque ladite valeur est supérieure à un seuil, dit seuil OBD, qui correspond au dépassement par le véhicule des émissions autorisées, il enregistre un défaut dans une mémoire d’un calculateur du moteur et il provoque l’allumage d’un voyant au tableau de bord du véhicule. L’allumage de ce voyant OBD indique au conducteur que le véhicule n’est plus conforme à la législation et l’incite à le faire remettre en état. La remise en état comprend toutes les opérations de maintenance ou de réparation nécessaires au rétablissement de l’efficacité du filtre, puis l’effacement du défaut de la mémoire du calculateur.

La remise en état du véhicule pouvant être coûteuse, en particulier quand il est nécessaire de remplacer le filtre, il y a un intérêt à retarder l’apparition du défaut et de l’allumage du voyant OBD au tableau de bord du véhicule, bien entendu en assurant que les rejets de polluants dans l’atmosphère restent dans les limites légales.

On connaît de l’état de la technique plusieurs procédés qui visent à compenser dans une certaine mesure la perte d’efficacité d’un filtre à particules. Par exemple, la publication EP-B1-0 921 285 divulgue un dispositif et un procédé de compensation à froid du manque d’efficacité d’un filtre à particules. Il divulgue un moteur diesel dans lequel la quantité de suies produite augmente progressivement et passe ensuite par un maximum quand la quantité de gaz inerte dans la chambre de combustion augmente et dans lequel une nouvelle augmentation de la quantité de gaz inerte dans la chambre de combustion a pour conséquence que la température du carburant et du gaz environnant dans la chambre de combustion au moment de la combustion devient inférieure à la température de production de la suie et qu’il n’y a donc presque plus de production de suie.

Le moteur comprend : un catalyseur disposé dans une tubulure d’échappement et ayant une fonction d’oxydation, et un moyen de commutation destiné à passer de façon sélective d’une première combustion dans laquelle la quantité de gaz inerte dans la chambre de combustion est supérieure à la quantité de gaz inerte pour laquelle la quantité de suie produite passe par un maximum et dans laquelle presque pas de suie n’est produite, à une deuxième combustion dans laquelle la quantité de gaz inerte dans la chambre de combustion est inférieure à la quantité de gaz inerte pour laquelle la quantité de suie produite passe par un maximum, ledit moyen de commutation exécutant d’abord la deuxième combustion et passant ensuite à la première combustion quand le moteur est démarré.

Un tel procédé, qui prévoit un réglage alternatif du moteur par rapport à son réglage normal qui est la première combustion, vise à compenser de façon temporaire, à savoir uniquement à froid, la perte d’efficacité de stockage des suies d’un filtre à particules, afin de ne pas augmenter les émissions polluantes du véhicule qui sont dues à cette dégradation de l’efficacité à froid du filtre. Il prévoit d’augmenter considérablement le taux de recirculation des gaz, notamment à plus de 55%, de façon que le moteur n’émette pratiquement plus de suie, mais cela n’est possible que quand la température du carburant et du gaz environnant est basse.

Ce procédé n’est donc pas applicable pour compenser une perte d’efficacité d’un filtre à particules en général, par exemple une perte d’efficacité due au vieillissement, qui est apparente dans toutes les conditions de fonctionnement du véhicule et notamment dans toutes les conditions de température, et il ne permet pas de retarder l’apparition d’une non-conformité des émissions polluantes du véhicule.

Il existe donc un besoin de disposer d’un mode de compensation des émissions de suies du véhicule qui soit apte à retarder l’apparition du défaut et de l’allumage du voyant OBD au tableau de bord, tout en assurant que les émissions de suies restent conformes à la législation.

RESUME DE L’INVENTION L’invention propose de remédier aux défauts des procédés connus de compensation de la perte d’efficacité d’un filtre à particules.

Elle propose pour cela un procédé de contrôle d’un dispositif de motorisation de véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne du type diesel et un filtre à particules monté dans le circuit d’échappement du moteur, ledit procédé comportant au moins :

Une étape de réglage nominal du moteur, dans laquelle les émissions de particules de suies du moteur sont réglées à une valeur de concentration nominale ;

Une étape de détermination de l’efficacité du filtre et de comparaison de ladite efficacité avec un seuil de défaillance du véhicule, dit seuil OBD ;

Une étape dans laquelle, lorsque l’efficacité du filtre devient inférieure audit seuil OBD, un calculateur du moteur enregistre en mémoire un défaut de fonctionnement du filtre et alerte le conducteur du véhicule d’une défaillance du véhicule.

Ledit procédé est caractérisé en ce qu’il comprend en outre :

Une étape dans laquelle on comparer l’efficacité du filtre avec un second seuil strictement supérieur au seuil OBD ;

Une étape dans laquelle, lorsque l’efficacité du filtre devient inférieure audit second seuil, le calculateur enregistre en mémoire un défaut de fonctionnement du filtre ; et,

Lorsque l’efficacité du filtre devient inférieure audit second seuil, une étape de réglage de sauvegarde du moteur dans laquelle les émissions de particules de suies du moteur sont réglées à une valeur inférieure à la valeur de concentration nominale, ledit réglage étant maintenu au moins tant que l’efficacité du filtre ne devient pas inférieure au seuil OBD.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture d’un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 représente un exemple de dispositif de motorisation apte à la mise en œuvre du procédé selon l’invention ; et, la figure 2 est un logigramme des étapes d’un procédé de contrôle du dispositif de motorisation conforme à l’invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES

Sur la figure 1, on a représenté un dispositif de motorisation apte à la mise en œuvre du procédé selon l’invention. Il comprend un moteur 1 à combustion interne de véhicule automobile, du type diesel (à allumage par compression), qui se présente ici de manière non limitative sous la forme d’un moteur à quatre cylindres en ligne suralimenté. Le moteur 1 est alimenté en air par un circuit d’admission d’air 2, et en carburant, par exemple du gazole, par une pluralité d’injecteurs 3 montés sur une rampe commune 4 d’alimentation en carburant.

Le circuit d’admission d’air 2 comporte d’amont en aval, c’est-à-dire dans le sens de circulation de l’air, une conduite d’admission d’air 5, un compresseur 6 d’un turbocompresseur 7 du moteur 1, une conduite de liaison compresseur - collecteur d’admission 8 sur laquelle est montée un débitmètre 9 et un collecteur d’admission 10. Bien entendu, le circuit d’admission 2 peut comporter d’autres composants non représentés ici, par exemple un filtre à air, un refroidisseur d’air suralimenté, une vanne de réglage du débit admis dans le collecteur d’admission 9, un débitmètre, etc.

Le moteur 1 est aussi équipé d’un circuit d’échappement 11 des gaz d’échappement, comprenant d’amont en aval, c’est-à-dire dans le sens de circulation des gaz, un collecteur d’échappement 12, une turbine 13 du turbocompresseur 7, une conduite de liaison turbine - catalyseur d’oxydation 14, un catalyseur d’oxydation 15, une conduite de liaison catalyseur d’oxydation - filtre à particules 16, un filtre à particules 17, une conduite de liaison filtre à particules - piège à oxydes d’azote 18, un piège à oxydes d’azote 19, dit aussi NOx-trap 19, et une conduite d’échappement 20.

En variante, et de manière connue en soi, au moins deux des dispositifs de traitement des émissions polluantes parmi le catalyseur d’oxydation 15, le filtre à particules 17 et le piège à oxydes d’azote 19 peuvent être associés dans une seule et même enveloppe (ou « canning »), principalement pour des raisons thermiques.

En variante non représentée également, le piège à oxydes d’azote 19 peut être remplacé par un autre dispositif de réduction des oxydes d’azote 19, plus précisément par un catalyseur de réduction sélective des oxydes d’azote 19, dit aussi catalyseur SCR.

La flèche représentée sur la turbine 13 signale qu’il s’agit d’une turbine dont les ailettes sont inclinables. En d’autres termes le turbocompresseur 7 se présente ici sous la forme d’un turbocompresseur 7 à géométrie variable. Bien entendu, dans une variante non représentée, le turbocompresseur 7 peut être un turbocompresseur à géométrie fixe.

Le filtre à particules 17 est ici associé à deux capteurs de pression 21,22 : un premier capteur de pression 21, dit capteur de pression amont 21, monté à l’entrée du filtre à particules 17 sur la conduite de liaison catalyseur d’oxydation - filtre à particules 16, et un second capteur de pression 22, dit capteur de pression aval 22, monté à la sortie du filtre à particules 17 sur la conduite de liaison filtre à particules -piège à oxydes d’azote 18.

De manière classique, ces capteurs de pression 21,22 peuvent servir à déclencher les étapes de régénérations du filtre à particules 17.

Plus précisément, à partir d’un mode de fonctionnement normal du moteur en mélange pauvre dans lequel les particules de suie des gaz de combustion du moteur s’accumulent dans le filtre 17 sans être traitées, des moyens de contrôle (non représentés) du dispositif de motorisation 1, par exemple un calculateur du moteur, déclenchent, lorsque l’écart entre la pression mesurée par le capteur de pression aval 22 et la pression mesurée par le capteur de pression amont 21 dépasse un seuil prédéterminé, une séquence d’augmentation de la température des gaz d’échappement du moteur et d’apport de carburant dans le piège à particules 17, de manière à y brûler les suies accumulées. D’autre part, en association avec le débitmètre 9, cas capteurs de pression 21,22 permettent de déterminer une valeur de l’efficacité ε du filtre, comme il sera décrit plus loin.

Le piège à oxydes d’azote 19 est ici associé à au moins un capteur d’oxydes d’azote 23, plus précisément un capteur d’oxyde d’azote aval 23, qui est monté à la sortie du piège à oxydes d’azote 19 sur la conduite d’échappement 20, et qui est apte à mesurer la concentration en oxydes d’azote [NOx]out sortant du piège 19.

De manière classique, ce capteur d’oxydes d’azote aval 23 peut servir, en association avec un capteur d’oxydes d’azote amont ou avec un modèle apte à déterminer la concentration en oxydes d’azote [NOx]m entrant dans le piège 19, à déclencher les étapes de régénérations du piège 19.

Plus précisément, à partir d’un mode de fonctionnement normal du moteur en mélange pauvre dans lequel les particules de NOx des gaz de combustion du moteur s’accumulent dans le piège 19 sans être traitées, les moyens de contrôle (non représentés) du dispositif de motorisation 1 sont aptes à calculer l’efficacité de stockage Eff du piège 19 selon l’équation : (Equ. 1 ) Eff = ( [NOx]in - [NOx]out) / [NOx]in ,

Lorsque la valeur d’efficacité courante du piège Eff devient inférieure à un seuil prédéterminé, les moyens de contrôle déclenchent une séquence de fonctionnement du moteur en mélange riche, apte à réduire les NOx stockés dans le piège en molécules inoffensives.

Le circuit d’échappement 11 comprend par ailleurs un circuit de recirculation partielle des gaz d’échappement à l’admission. Il se présente ici sous la forme d’un circuit de recirculation partielle à basse pression 24, dit aussi circuit EGR BP 24 (de l’acronyme en langue anglaise pour : Exhaust Gas Recycling). Il prend naissance en un point du circuit d’échappement 11 situé en aval de la turbine 13, ici sur la conduite de liaison catalyseur d’oxydation - filtre à particules 16. Son autre extrémité débouche en un point du circuit d’admission 2 situé en amont du compresseur 6, ici sur la conduite d’admission d’air 5. Il est équipé d’une vanne de recirculation partielle des gaz d’échappement à basse pression 25, dite aussi vanne EGR BP 25, dont le réglage permet d’ajuster la proportion de gaz recyclés à l’admission. D’autres variantes de réalisation du dispositif de motorisation sont possibles sans nuire à la généralité de l’invention. Par exemple, le circuit d’échappement peut comporter un circuit de recirculation partielle des gaz d’échappement à l’admission à haute pression (circuit EGR HP, non représenté), ou encore un circuit EGR BP 24 et un circuit EGR HP.

Les moyens de contrôle, par exemple un calculateur, sont d’une manière générale aptes à régler les paramètres de fonctionnement du dispositif de motorisation, notamment du moteur 1, en fonction d’une consigne de couple C correspondant à un enfoncement de la pédale d’accélérateur par le conducteur du véhicule et à un régime N donné. De manière connue en soi, le calculateur règle l’admission d’air et les quantités de gaz d’échappement recyclés à l’admission, l’injection de carburant dans le moteur, le déclenchement (sur seuil) des régénérations du filtre à particules 17 et du piège à oxydes d’azote 19.

En fonctionnement normal, c’est-à-dire en l’absence de défaillance du filtre à particules 17, le réglage du moteur est un réglage nominal. Par exemple, pour un point de fonctionnement régime - couple donné, et au moins pour une température représentative du fonctionnement du moteur donnée, par exemple une température du liquide de refroidissement, une température des gaz d’échappement ou une température du filtre à particules, la concentration de particules de suies [ΡΜ],η émis dans les gaz d’échappement, et entrant ensuite dans le filtre 17, peut être ajustée en choisissant un phasage particulier du motif d’injection de carburant, et en choisissant un taux particulier de recirculation de gaz d’échappement à l’admission.

Par l’expression « motif d’injection », on entend l’ensemble des séquences d’injection de carburant au cours d’un cycle de combustion dans le moteur, qui peut comprendre : une injection pilote (pré-injection) ; une injection principale ; et, une ou plusieurs injections tardives. Chacune de ces séquences individuelles est caractérisée par la quantité de carburant injectée, qui peut être quantifiée en degrés d’angle de vilebrequin du moteur, et par le moment où cette quantité est injectée, qui peut être quantifiée par l’angle de vilebrequin par rapport à un point mort haut du moteur au moment où la séquence d’injection débute. Par l’expression « phasage d’une injection», on entend le moment où une séquence d’injection débute.

Il est connu que le choix du phasage d’un motif d’injection, c’est-à-dire des moments où chaque séquence individuelle d’injections composant le motif débute, est le résultat d’un compromis visant à limiter l’émission de différents types d’émissions polluantes du moteur : HC, CO, NOx et particules de suies PM.

En d’autres termes, dans le réglage nominal, le motif d’injection du moteur n’est pas réglé de manière à minimiser la formation des particules PM dans les gaz de combustion du moteur, mais sur une concentration nominale de particules de suies [PM]in,NOM supérieure à la valeur de concentration minimale de particules [PM]m,MiN atteignable, de manière à limiter la formation des autres molécules polluantes : CO, HC et NOx dans les gaz de combustion du moteur.

De la même manière, il est aussi connu que la recirculation des gaz d’échappement à l’admission est utilisée pour diminuer les émissions de NOx , mais cette diminution s’opère au détriment des émissions de particules de suies, qui ont tendance à augmenter quand on augmente le taux de recirculation des gaz d’échappement à l’admission. Le choix du taux de recirculation, dit taux d’EGR, lors du réglage nominal d’un moteur, résulte donc d’un compromis entre les NOx et les particules PM.

On comprend que pour un même point de fonctionnement régime -couple, et pour une même température représentative du fonctionnement du moteur, un réglage de sauvegarde, diminuant la concentration de particules [ΡΜ],η par rapport à la concentration nominale, est possible en modifiant l’un ou l’autre des compromis.

Pour cela, le calculateur peut par exemple procéder au déphasage d’au moins une séquence d’injection du motif. Il peut notamment régler le phasage de toutes les séquences d’injection composant le motif, de manière à atteindre la concentration minimale d’hydrocarbures imbrûlés [PM]m,MiN . Ce réglage peut être obtenu par des essais préalables sur banc moteur.

En variante ou en combinaison, le calculateur peut par exemple diminuer le taux de recirculation des gaz d’échappement à l’admission par rapport au taux du réglage nominal.

Le calculateur est apte à faire basculer le fonctionnement du moteur de son mode de réglage nominal vers son mode de réglage de sauvegarde quand le filtre 17 perd son efficacité ε de traitement des particules PM. Ainsi, la perte d’efficacité du filtre est compensée par une moindre émission de PM à la source, c’est-à-dire dans les gaz de combustion du moteur.

Un tel basculement peut être prévu pour tout ou partie des points de fonctionnement régime-charge du moteur et pour tout ou partie des températures représentatives du fonctionnement du moteur. En particulier, la plage de température pour laquelle le réglage de sauvegarde est applique n’est pas nécessairement limitée au fonctionnement à froid, c’est-à-dire aux températures pour lesquelles le filtre n’est pas encore amorcé. Il y a au contraire un intérêt à appliquer le réglage de sauvegarde à chaud, c’est-à-dire aux températures de fonctionnement habituelles (hors démarrage) du moteur, pour lesquelles on peut aussi constater une perte d’efficacité d’un filtre lorsqu’il est amorcé.

La diminution des PM étant contrebalancée par une augmentation des autres polluants, le mode de réglage de sauvegarde a notamment pour conséquence une augmentation plus rapide du stockage des NOx dans le piège à oxydes d’azote 19, conduisant à une augmentation de la fréquence des régénérations de celui-ci.

On décrit maintenant un mode de réalisation non limitatif permettant de déterminer l’efficacité ε de traitement des particules de suies PM du catalyseur d’oxydation 14, ou de la valeur d’un paramètre représentatif de ladite efficacité. On se référera pour une description détaillée à la publication FR-A1-2 939 474.

Le calculateur est raccordé aux capteurs de pression 21 et aval 22 associés au filtre à particules 17 et au débitmètre 9. Il détermine une valeur des pressions amont Pam et aval Pav , dont il déduit la pression différentielle ΔΡ aux bornes du filtre 17. Il détermine une valeur du débit des gaz d’échappement QeCh , par exemple en ajoutant à la mesure du débit des gaz d’admission Qadm issue du débitmètre 9 une valeur du débit de carburant Qcarb. Il détermine la quantité de particules Qpart entrant dans le filtre 17, et donc théoriquement stockée dans celui-ci si son état de fonctionnement est correct, à partir du débit des gaz d’échappement QeCh et d’un modèle de concentration en suies [ΡΜ],η dans les gaz de combustion qui est une fonction du point de fonctionnement du moteur. Il détermine, à partir du débit volumique QeCh de gaz d’échappement et de la quantité Qpart de particules représentative de l’état de chargement théorique du filtre, la pression différentielle théorique APth devant s’établir aux bornes du filtre en fonctionnement normal, présentant l’état de chargement théorique déterminé et traversé par un débit égal au débit des gaz d’échappement Qech . Les valeurs de pressions différentielles réelle ΔΡ et théorique APth permettent de déduire un paramètre PPD qui est calculé selon l’équation : (Equ.2) PPD = APth - ΔΡ

Ce paramètre PPD permet d’évaluer l’écart entre le fonctionnement d’un filtre à particules 17 et celui d’un filtre à particules en bon état. Plus l’écart entre la pression différentielle théorique et la pression réelle est grand, plus le filtre est dégradé. Le paramètre PPD est donc un paramètre qui est représentatif de l’efficacité du filtre 17. A partir de ce procédé, qui fournit une quantification indirecte de l’efficacité du filtre 17, on peut déduire la valeur de l’efficacité ε de la manière suivante :

On prépare une série de filtres présentant différentes valeurs d’efficacité ε connues. Pour cela, on vieillit artificiellement une série de filtres neufs avec des durées différentes. Chaque filtre est ensuite monté sur un banc moteur pourvu d’une baie d’analyse apte à mesurer les concentrations de particules PM directement dans les gaz de combustion du moteur [ΡΜ],η et sortant du filtre [PM]out , l’efficacité ε étant calculée selon l’équation suivante : (Equ.2) ε = ( [PM]in - [PM]out) / [PM]in

Ensuite, pour chacun des filtres 17 dont on connaît l’efficacité, on détermine pression différentielle ΔΡ selon la méthode qui a été décrite plus haut. Pour un filtre neuf en parfait état la pression différentielle mesurée est égale à la pression différentielle théorique APth . On établit ainsi une table de correspondance entre la pression différentielle ΔΡ et l’efficacité ε, et ainsi entre le paramètre PPD et l’efficacité. Cette table de correspondance, issue d’essais préalables, est stockée dans une mémoire du calculateur et permet inversement de déduire l’efficacité d’un filtre 17 à partir d’une valeur de pression différentielle ΔΡ.

Le calculateur comprend des moyens de comparaison de l’efficacité ε du filtre 17 avec un second seuil Sdéfaut , dit seuil d’enregistrement de défaut du filtre, ledit second seuil étant strictement supérieur à un second seuil, dit seuil de défaillance du véhicule ou seuil OBD Sobd pour lequel une défaillance du véhicule doit légalement être signalé au conducteur, par exemple par l’allumage d’un voyant au tableau de bord.

Le calculateur comprend des moyens aptes à basculer le réglage du moteur, pour tout ou partie des points de fonctionnement régime-charge du moteur et pour tout ou partie des températures représentatives du fonctionnement du moteur, de son mode nominal vers son mode de sauvegarde lorsque l’efficacité ε du filtre devient inférieur audit second seuil Sdéfaut d’enregistrement de défaut, et des moyens aptes à inscrire un défaut de fonctionnement du filtre 17 dans une mémoire. Ce défaut servira à diagnostiquer le dispositif de motorisation lors de la maintenance du véhicule et à orienter rapidement les réparations.

Le calculateur comprend des moyens de déclenchement d’une alerte au tableau de bord du véhicule, typiquement sous la forme de l’allumage d’un voyant, dit voyant OBD, lorsque l’efficacité ε du filtre 17 devient inférieure au seuil de défaillance du véhicule, ou seuil OBD Sobd .

La figure 2 est un logigramme des étapes du procédé de contrôle du dispositif de motorisation selon un mode de réalisation de l’invention.

Le procédé débute par une étape 100 dans laquelle le dispositif de motorisation est réglé dans un mode de réglage nominal, dans lequel la concentration en particules PM dans les gaz de combustion du moteur 1 est réglée à une valeur de concentration nominale [PM]m,NOM supérieure à la valeur de concentration minimale [PM]in,MIN .

Le procédé se poursuit par une étape 200 dans laquelle le calculateur détermine une valeur de l’efficacité ε du filtre 17 selon la méthode décrite plus haut, et la compare au second seuil Sdéfaut . Ce seuil Sdéfaut est strictement supérieur au seuil OBD SoBD

Si l’efficacité est supérieure ou égale au second seuil, le procédé reprend à l’étape 100. Dans le cas contraire, le procédé est orienté vers une étape 300 dans laquelle un défaut de fonctionnement du filtre 17 est entré dans une mémoire du calculateur, toutefois à ce stade sans que le conducteur du véhicule soit alerté d’une défaillance du véhicule.

Le procédé se poursuit alors par une étape 400 dans laquelle le réglage du dispositif de motorisation est modifié par rapport au réglage nominal. Plus précisément, le calculateur bascule le dispositif de motorisation vers le réglage de sauvegarde visant à compenser la perte d’efficacité, encore modérée à ce stade, du filtre 17 par une diminution des émissions des particules de suies PM à la source.

On peut par exemple modifier le phasage d’au moins une séquence d’injection de carburant dans les cylindres du moteur. On peut notamment modifier le phasage de toutes les séquences d’injection qui composent le motif d’injection, de manière que la concentration de PM dans les gaz de combustion du moteur soit égale à la valeur de concentration minimale.

On peut, en variante ou en combinaison, diminuer le taux de recirculation des gaz d’échappement à l’admission du moteur.

Le procédé se poursuit par une nouvelle étape 500 de détermination de l’efficacité ε du filtre 17 et de comparaison avec le seuil OBD £obd .

Tant que l’efficacité reste supérieure audit seuil OBD, le procédé se poursuit par l’application du réglage de sauvegarde (étape 400), dans lequel la perte d’efficacité ε du filtre 17 est compensée par une diminution des émissions de PM à la source.

En d’autres termes, l’application de ce réglage de sauvegarde permet de faire en sorte que les émissions polluantes du véhicule restent limitées, même en présence d’une perte d’efficacité du filtre. La diminution des émissions de suies à la source étant permanente, on peut ainsi prévoir d’abaisser la valeur du seuil OBD Sobd , ou seuil de défaillance du véhicule, à partir de laquelle il est nécessaire d’alerter le conducteur du véhicule d’une défaillance du véhicule, par rapport à la valeur du seuil qu’il aurait fallu prévoir si le réglage n’avait pas été modifié. Cela permet donc de retarder l’alerte et la réparation du véhicule, sans enfreindre la législation.

Quand l’efficacité ε du filtre 17 devient inférieure au seuil OBD, Sobd , le procédé oriente vers une étape 600 au cours de laquelle on enregistre à nouveau un défaut dans la mémoire du calculateur. En d’autres termes, on confirme le défaut déjà enregistré à l’étape 600, et on alerte le conducteur du véhicule d’une défaillance du véhicule. A la suite de l’étape 600, le procédé peut enfin se poursuivre par une étape 700 au cours de laquelle le défaut est effacé de la mémoire du calculateur lorsque la réparation est effectuée (cette étape étant généralement réalisée au garage). A la suite de l’effacement du défaut, le réglage du moteur redevient le réglage nominal (étape 100).

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de contrôle d’un dispositif de motorisation de véhicule automobile comprenant un moteur (1) à combustion interne du type diesel et filtre à particules (17) monté dans le circuit d’échappement (11) du moteur, ledit procédé comportant au moins : une étape (100) de réglage nominal du moteur, dans laquelle les émissions de particules de suies du moteur sont réglées à une valeur de concentration nominale ([PM]m,NOM) ; une étape (500) de détermination de l’efficacité (ε) du filtre (17) et de comparaison de ladite efficacité (ε) avec un seuil (sobd) de défaillance du véhicule ; une étape (600) dans laquelle, lorsque l’efficacité (ε) du filtre (17) devient inférieure audit seuil (sobd) de défaillance du véhicule, un calculateur du moteur enregistre en mémoire un défaut de fonctionnement du filtre (17) et alerte le conducteur du véhicule d’une défaillance du véhicule, CARACTERISE EN CE QU’ il comprend en outre : une étape (200) dans laquelle on compare l’efficacité (ε) du filtre avec un second seuil (Sdéfaut) strictement supérieur au seuil de de défaillance du véhicule (sobd) ; une étape (300) dans laquelle, lorsque l’efficacité (ε) du filtre (17) devient inférieure audit second seuil (Sdéfaut), le calculateur enregistre en mémoire un défaut de fonctionnement du filtre ; et, lorsque l’efficacité (ε) du filtre (17) devient inférieure audit second seuil ^défaut), une étape (400) de réglage de sauvegarde du moteur, dans laquelle les émissions de particules de suies (PM) du moteur sont réglées à une valeur inférieure à la valeur de concentration nominale ([PM]m,NOM), ledit réglage de sauvegarde étant maintenu au moins tant que l’efficacité (ε) du filtre (17) ne devient pas inférieure au seuil de défaillance du véhicule (£obd).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conducteur du véhicule n’est pas alerté d’une défaillance du véhicule lorsque l’efficacité (ε) du filtre devient inférieure au second seuil (Sdéfaut).
3. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le conducteur est alerté d’une défaillance du véhicule par l’allumage d’un voyant au tableau de bord du véhicule.
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réglage de sauvegarde du moteur est obtenu à partir du réglage nominal en modifiant le phasage d’au moins une séquence d’injection de carburant dans les cylindres du moteur par rapport au phasage du réglage nominal.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le réglage de sauvegarde est obtenu par la modification du phasage des différentes séquences d’injection de carburant dans les cylindres du moteur qui rend minimale la concentration ([PM]m,MiN) de particules de suies du moteur.
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réglage de sauvegarde est obtenu à partir du réglage nominal en diminuant un taux de recirculation des gaz d’échappement du moteur à l’admission du moteur.
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réglage de sauvegarde est appliqué au moins sur une plage de température représentative du fonctionnement du moteur dans laquelle le filtre (17) est amorcé.
8. Dispositif de motorisation de véhicule automobile pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant un moteur (1) diesel et filtre à particules (17) monté dans le circuit d’échappement (10) du moteur, CARACTERISE EN CE QU’il comprend en outre : des moyens de détermination de l’efficacité (ε) du filtre (17) ; des moyens et de comparaison de ladite efficacité avec un seuil (Sdéfaut ; £obd) ; des moyens d’enregistrement d’un défaut relatif au filtre (17) lorsque l’efficacité (ε) devient inférieure à un seuil (Sdéfaut ; Cobd) ; des moyens aptes à alerter le conducteur du véhicule d’une défaillance du véhicule lorsque l’efficacité (ε) devient inférieure à un seuil (sobd) ; des moyens de basculement du moteur dans un mode de réglage de sauvegarde apte à diminuer les émissions de particules de suies (PM) par rapport au réglage nominal du moteur.