FR2870296A1 - Dispositif d'epuration des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne - Google Patents

Dispositif d'epuration des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne Download PDF

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Abstract

Dispositif équipant un moteur à combustion interne (1) dans lequel, lorsqu'il est déterminé qu'un catalyseur retenu sur un filtre particulaire (41) n'est pas dans un état actif, une unité de commande électronique (ECU) exécute une injection de carburant en vue d'obtenir, principalement, une puissance du moteur proche d'un point mort haut d'un vilebrequin. L'ECU (61) exécute ensuite une injection de carburant ultérieure après expiration d'un intervalle d'injection suffisant, ne provoquant pas de ratés d'allumage, en vue d'accroître la température des gaz d'échappement rejetés par le moteur (1). La température du filtre (41) s'en trouve ainsi rapidement augmentée.

Description

DISPOSITIF D'EPURATION DES GAZ D'ECHAPPEMENT D'UV MOTEUR A
COMBUSTION INTERNE
La présente invention se rapporte à un dispositif d'épuration des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, équipé d'un filtre particulaire.
Les substances particulaires rejetées contenues dans les gaz d'échappement d'un moteur Diesel sont considérées comme des rejets hautement nuisibles à l'environnement, et il a été proposé d'installer un filtre de particules Diesel pour collecter lesdites substances dans ledit moteur. Le filtre est périodiquement régénéré par combustion et élimination des substances particulaires collectées, afin de restaurer son aptitude fonctionnelle à collecter lesdites substances. La combustion desdites substances exige normalement une température suffisamment élevée du filtre. Dans certains cas, néanmoins, la combustion des substances est effectuée en tirant parti de la chaleur de réaction d'oxydation générée par le catalyseur à oxydation. Un des systèmes à filtre connu (désigné ci- après par "système du type à catalyseur en amont") comprend un catalyseur d'cxydation qui est implanté du côté amont du filtre. Un autre système à filtre (ci-après désigné par "système à filtre") est uniquement muni du filtre et le catalyseur est retenu sur ledit filtre par un substrat de filtration.
En vue d'accroître la température du filtre de particules Diesel, la température des gaz d'échappement rejetés par le moteur peut être augmentée en étranglant l'admission d'air, en retardant l'injection de carburant ou on accroissant la recirculation des gaz d'échappement (EGR). En variante, les composants imbrûlés (également désignés, ci-après, par "hydrocarbures imbrûlés"), qui sont contenus dans les gaz d'échappement expulsés du moteur, peuvent être délibérément accrus, par exemple par une post-injection de carburant, de manière à engendrer la chaleur de réaction catalytique (voir la demande de brevet japonais n 2003-172185, non examinée). Dans chacun des cas susmentionnés, l'énergie non convertie en puissance moteur est gaspillée, ce qui affecte négativement la consommaticn de carburant. Lorsque la température du filtre de particules Diesel est suffisamment élevée, la vitesse de combustion est augmentée. Ainsi, le temps nécessaire à la régénération du filtre est raccourci, ce qui réduit avantageusement la consommatic n de carburant.
Néanmoins, lorsque la température du filtre est rapidement augmentée, ledit filtre peut être détérioré. C'est pourquoi il conviendrait que la température appropriée à la régénération soit utilisée en tant que température de consigne, afin d'entretenir la température du filtre.
Concernant toutefois les deux procédés précités, conçus pour accroître la température du filtre de particules Diesel, conformément à l'un desdits procédés, on augmente la température des gaz d'échappement et on délivre lesdits gaz au filtre, ce qui se traduit par une déperdition d'énergie qui est dissipée par l'intermédiaire du moteur ou du tuyau d'échappement. Ainsi, l'autre procédé, conformément auquel on augmente la quantité des hydrocarbures imbrûlés, est plus avantageu que le premier procédé en termes de consommation de carburant. De surcroît, le système à filtre 1 o unique est plus avantageux que le système du type à catalyseur en amont étant donné que ledit système unique peut être constitué seulement du filtre, autorisant ainsi de faibles coûts de fabrication et un poids léger.
Dans le système à filtre unique, cependant, lorsqu'on applique le procédé consistant à augmenter les hydrocarbures imbrûlés, l'on constate les inconvénients exposés ci-après. Plus précisément, dans le système du type à catalyseur en amont, les gaz d'échappement, dont la température est accrue suite à la chaleur de réaction catalytique, sont délivrés au filtre de particules Diesel. En revanche, dans le système à filtre unique, la réaction catalytique des hydrocarbures imbrûlés st rvient lors de la pénétration desdits hydrocarbures dans le filtre. La figure 16 des dessins annexés montre la relation existant entre la température du filtre et la viii sse de réaction d'oxydation des hydrocarbures. Lorsque la température du filtre est accrue, le niveau d'activation du catalyseur est augmenté en vue d'accroître la vitesse de réaction. Néanmoins, lorsque la température du filtre se situe en deçà d'une température prédéterminée, le catalyseur n'est pas activé efficacement, si bien que les hydrocarbures ne peuvent pas être suffisamment brûlés. Pour obtenir la combustion opérante stable des substances particulaires, il est nécessaire que la température du filtre soit égale ou supérieure à 600 C. Lorsque la grande quantité d'hydrocarbures imbrûlés est expulsée du moteur à la faible température des gaz d'échappement, les hydrocarbures non entrés en réaction peuvent adhérer au catalyseur, provoquant ainsi une intoxication de ce dernier. Dans le cas du système unique, par conséquent, l'accroissement de température résultant de la réaction catalytique des hydrocarbures imbrûlés ne s'opère pas notablement sur la surface extrême frontal e du filtre ou à proximité de cette surface, laquelle représente l'extrémité amont dudit filtre. Par conséquent, l'on se trouve en présence du gradient thermique où la t mpérature croît depuis l'extrémité amont du filtre vers l'extrémité aval de celui-ci.
Comme illustré sur la figure 17, dans le cas où la température des gaz d'échappement est égale ou inférieure, lors de la pénétration dms le filtre de particules Diesel, à la température prédéterminée (ci-après désignée par "température de régénération") au-delà de laquelle la quantité de substances particulaires brûlées excède la quantité de substances particulaires expulsées du moteur, et le gradient de température étant maintenu stable, la température régnant à l'extrémité amont du filtre ne deviendra pas égale ou supérieure à la température de régénération. De ce fait, les substances particulaires collectées à l'extrémité amont du filtre ne peuvent pas être suffisamment brûlées et suffisamment éliminées. Il en résulte que l'extrémité amont du filtre peut être obstruée par lesdites substances. Comme l'atteste une observation de la figure 18, à laquelle il convient de se référer, la situation susmentionnée peut se présenter dans la plage de faible charge du moteur, que l'on rencontre lorsque ledit moteur est au ralenti ou lorsque le véhicule se déplace à faible vitesse, la température des gaz d'échappement ne pouvant pas être accrue jusqu'à la température de régénération.
De la sorte, dans cette plage fonctionnelle du moteur, la température des gaz d'échappement expulsés par le moteur doit être optimalement accrue pour faire en sorte que cette température soit égale ou supérieure à la température de régénération, à l'entrée du filtre de particules Diesel, en vue d'éviter une obstruction du filtre et/ou l'intoxication du catalyseur dudit filtre. Néanmoins, le procédé d'accroissement de la température des gaz d'échappement en recourant, par exemple, à un étranglement de l'admission d'air, est cantonné à une plage ne provoquant pas de ratés d'allumage. Ainsi, l'accroissement de température est limité au niveau insatisfaisant.
La présente invention vise à pallier les inconvénients susmentionnés. Ainsi, l'objet de la présente invention consiste à fournir un dispositif d'épuration des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne qui puisse ré générer un filtre particulaire, de manière efficace, tout en procurant une consommation de carburant relativement faible.
Pour atteindre l'objet recherché par la présente invention, conformément à l'invention, le dispositif comprend: un filtre particulaire comprenant un substrat de filtration retenant un catalyseur, en vue de la combustion et de l'élimination de substances particulaires grâce à l'utilisation d'une chaleur de réaction d'oxydation dudii catalyseur, de manière à régénérer le filtre particulaire lors du piégeage des substances particulaires des gaz d'échappement expulsés par le moteur à combustion interne; un moyen capteur de niveaux d'activation du catalyseur, four détecter un niveau d'activation dudit catalyseur; et un moyen sélecteur de profils d'injection pour sélectionner l'un, parmi des premier à troisième profils d'injection, dans lequel dispositif le premier profil d'injection est conçu pour l'exécution d'une injection de carburant unique pour chaque cycle thermique du moteur à combustion interne, et principalement pour engendrer une puissance de sortie du moteur à combustion interne; le deuxième profil d'injection est conçu pour l'exécuticn respective de multiples injections de carburant en de multiples étapes d'injection, pour chaque cycle thermique du moteur à combustion interne; une première injection, parmi les multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection, est pour l'essentiel identique à l'injection de carburant du premier profil d'injection; les multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection comprennent en outre au moins une injection de carburant ultérieure qui est exécutée avec retard par rapport à la première, parmi les multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection, et présente un taux de chaleur perdue plus élevé comparativement à celui de la première desdites multiples injections de carburant, de sorte que la température des gaz d'échappement rejetés par le moteur à combustion interne est accrue, et qu'une puissance de sortie souhaitée dudit mcteur est générée avec le deuxième profil d'injection; le troisième profil d'injection est conçu pour l'exécution respective de multiples injections de carburant en de multiples étapes d'injection, pour chaque cycle thermique du moteur à combustion interne; une première, parmi les multiples injections de carburant du troisième profil d'injection, est pour l'essentiel identique à l'injection de carburant du premier profil d'injection; les multiples injections de carburant du troisième profil d'injection comprennent, en outre, au moins une injection de carburant ultérieure qui est exécutée avec retard par rapport à la première des multiples injections de carburant du troisième profil d'injection; l'intervalle d'injection entre un instant d'achèvement de la première des multiples injections de carburant du troisième profil d'injection, et yin instant initial d'une des au moins une injection de carburant ultérieure du:roisième profil d'injection est plus grand que celui du deuxième profil d'injection, de sorte que le taux de composants de carburant imbrûlés des gaz d'échappement, générés lors de la combustion de carburant de l'injection de carburant ultérieure, parmi l'au moins une injection de carburant ultérieure, dans le troisième profil d'injection, devient supérieur à celui du deuxième profil d'injection, et les composants de carburant imbrûlés ainsi générés sont délivrés au filtre particulaire, et la puissance de sortie souhaitée du moteur à combustion interne est générée avec le troisième profil d'injection; le moyen sélecteur de profils d'injection sélectionne l'un les deuxième et troisième profils d'injection lors de la réception d'une demande de régénération du filtre particulaire; et ledit moyen sélecteur de profils d'injection sélectionne le deuxième profil d'injection lorsque le niveau d'activation du catalyseur, détecté par le moyen détecteur de niveaux d'activation du catalyseur, est relativement faible et est, de ce fait, égal ou inférieur à une valeur de seuil.
Conformément à l'invention, le dispositif présente en outre les caractéristiques suivantes: le moyen détecteur de niveaux d'activation du catalyseur comprend un moyen capteur de température des gaz d'échappement pour détecter la température des gaz d'échappement; et lorsque la température des gaz d'échappement, détectée par ledit moyen capteur de température des gaz d'échappement est égale ou inférieure à une température de référence des gaz d'échappement, on détermine que le niveau d'activation du catalyseur est relativement faible, de sorte que le moyen sélecteur de profils d'injection sélectionne le deuxième profil d'injection.
Selon un autre aspect conforme à l'invention, le dispositif présente en outre les caractéristiques suivantes: l'au moins une injection de carburant ultérieure du deuxième profil d'injection, comprend de multiples injections ultérieures de carburant; et les intervalles d'injection des multiples injections ultérieures de carburant du deuxième profil d'injection sont accrus, l'un après l'autre, jusqu'à la dernière parmi les multiples injections ultérieures de carburant dudit deuxième profil d'injection.
Selon un autre aspect conforme à l'invention, les quantités de carburant à injecter des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection sont augmentées, l'une après l'autre, jusqu'à la dernière des multiples injections de carburant dudit deuxième profil d'injection.
Selon un autre aspect conforme à l'invention, le dispositif présente en outre les caractéristiques suivantes: un moyen capteur de puissance moteur pour détecter la puissance de sortie du moteur à combustion interne; et un moyen de réglage de la quantité de carburant à injecter on fonction de la puissance moteur, pour régler la quantité de carburant à injecter lors de chacune des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection, sans chuter en deçà d'une quantité de seuil minimale assignée à chacune des multipl s injections de carburant du deuxième profil d'injection, d'une manière faisant coïnc: der la puissance de sortie détectée du moteur à combustion interne avec une puissance de sortie de consigne dudit moteur à combustion interne dans le cas où le deuxième profil d'injection est sélectionné par le moyen sélecteur, de profils d'injection, dans lequel dispositif le moyen de réglage de la quantité de carburant à injecter en fonction de la puissance moteur règle séquentiellement la quantité de carburant à injecter, lors de chacune des multiples injections de carburant du deuxième profi d'injection, en allant de la première des multiples injections de carburant à la dernière des multiples injections de carburant.
Selon un autre aspect conforme à l'invention, le moyen de réglage de la quantité de carburant à injecter en fonction de la puissance du moteur comprend un moyen correcteur pour régler une quantité correctrice, pour corriger la quantité de carburant à injecter lors de chacune des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection, sur la base d'un écart entre la puissance de sortie détectée du moteur à combustion interne, et la puissance de sortie de consigne du moteur à combustion interne.
Selon un autre aspect conforme à l'invention, le dispositif présente en outre les caractéristiques suivantes: un moyen capteur de la température des gaz d'échappement pour détecter la température des gaz d'échappement; et un moyen de réglage de la quantité de carburant à injecter en fonction de la température des gaz d'échappement, pour régler la quantité de carburant à injecter lors de chacune des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection, sans chuter en deçà d'une quantité de seuil minimale assignée à chacune des multiples injections de carburant dudit deuxième profil d'injection, de manière à faire coïncider la température détectée des gaz d'échappement avec une température de consigne des gaz d'échappement dans le cas où le deuxième profil d'injection est sélectionné par le moyen sélecteur de profils d'injection, dans lequel dispositif ledit moyen de réglage de la quantité de carburant à injecter en fonction de la température des gaz d'échappement règle séquentiellement la quantité de carburant à injecter, lors de chacune des multiples injections de carburant du deuxième prof.1 d'injection, en allant de la première des injections multiples de carburant à la dernière des injections multiples de carburant; Selon un autre aspect conforme à l'invention, le moyen de réglage de la quantité de carburant à injecter en fonction de la température des gai. d'échappement comprend un moyen correcteur pour régler une quantité correctrice, pour corriger la quantité de carburant à injecter lors de chacune des multiples injections de carburant fo du deuxième profil d'injection, sur la base d'un écart entre la température détectée des gaz d'échappement et la température de consigne des gaz d'échappement.
Selon un autre aspect conforme à l'invention, le dispositif présente en outre les caractéristiques suivantes: un moyen capteur de la quantité de composants d'échappement imbrûlés pour détecter la quantité de composants imbrûlés expulsés par le moteur à combustion interne; et un moyen de réglage d'un nombre total d'étapes d'injection pour régler le nombre total d'étapes d'injection du deuxième profil d'injection, sir la base de la quantité détectée de composants imbrûlés lorsque le deuxième profil d'injection est sélectionné par le moyen sélecteur de profils d'injection.
Selon un autre aspect conforme à l'invention, le dispositif présente en outre les caractéristiques suivantes: un moyen capteur de puissance moteur pour détecter la puissance de sortie du moteur à combustion interne; et un moyen correcteur de quantité de carburant à injecter pour corriger, de manière croissante, la quantité de carburant à injecter lors de chacu:ie des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection, sans excéder une quantité de seuil maximale assignée à l'injection de carburant considérée du deuxième profil d'injection dans le cas où ledit deuxième profil d'injection est sélectionné par le moyen sélecteur de profils d'injection lorsque la puissance de sortie détectée du moteur à combustion interne est inférieure à une puissance de sortie de consigne du moteur à combustion interne, dans lequel dispositif ledit moye 1 correcteur de quantité de carburant à injecter règle une quantité correctrice; pour corriger séquentiellement la quantité de carburant à injecter, lors de chacune des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection, en allant de la dernière des multiples injections de carburant à la première des multiples injections de carburant.
Selon un autre aspect conforme à l'invention, le dispositif présente en outre les caractéristiques suivantes: un moyen capteur de puissance moteur pour détecter la puissance de sortie du moteur à combustion interne; et un moyen correcteur de quantité de carburant à injecter pour corriger, de manière décroissante, la quantité de carburant à injecter lors de chacune des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection, sans chute: en deçà d'une quantité de seuil minimale assignée à l'injection de carburant considérée du deuxième profil d'injection, dans le cas où le deuxième profil d'injection est sélectionné par le fo moyen sélecteur de profils d'injection lorsque la puissance de sortie détectée du moteur à combustion interne est supérieure à une puissance de sortie de consigne du moteur à combustion interne, dans lequel dispositif le moyen correcteur de quantité de carburant à injecter règle une quantité correctrice pour corriger sécuentiellement la quantité de carburant à injecter, lors de chacune des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection en allant de la première des multiples injections de carburant à la dernière des multiples injections de carburant.
Selon un autre aspect conforme à l'invention, le moyen correcteur de quantité de carburant à injecter règle la quantité correctrice pour corriger la quantité de carburant à injecter lors de chacune des multiples injections pie carburant du deuxième profil d'injection, sur la base d'un écart entre la puissance de sortie détectée du moteur à combustion interne et la puissance de sortie de consigne du moteur à combustion interne.
Selon un autre aspect conforme à l'invention, le dispositif présente en outre les caractéristiques suivantes: un moyen capteur de rapports, pour détecter le rapport e Titre la partie du carburant injecté, qui est injectée dans un cylindre du moteur à combustion interne et est convertie en chaleur d'échappement pour accroître la température des gaz d'échappement, et la partie de carburant injecté, qui est injectée dans le cylindre du moteur à combustion interne et sort du moteur à combustion interne sous forme de composants imbrûlés, dans le cas où l'un des deuxième et troisième profils d'injection est sélectionné par le moyen sélecteur de profils d'injection; et un moyen correcteur pour régler une quantité correctrice de l'intervalle d'injection de l'au moins une injection de carburant ultérieures, le moyen correcteur étant appliqué alors que l'un parmi les deuxième et troisième profil s d'injection est sélectionné, de telle sorte que la quantité correctrice de l'intervalle d'injection de l'au moins une injection ultérieure coïncide avec une quantité prédéterminée, qui est réglée pour le profil sélectionné parmi les deuxième et troisième profils d'injection. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma illustrant la structure d'un dispcsitif d'épuration des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, selon une forme de réalisation de la présente invention; la figure 2 est un tableau chronologique montrant des profils d'injection exécutés par le dispositif d'épuration conforme à l'invention; la figure 3 est un graphique représentant un fonctionnement du dispositif d'épuration conforme à l'invention; la figure 4 est un autre graphique illustrant un fonctionnement dudit dispositif; la figure 5 est un autre graphique montrant un fonctionnement dudit dispositif; la figure 6A est un tableau chronologique descriptif d'un fonctionnement du dispositif conforme à l'invention; la figure 6B est un graphique illustrant un fonctionnement dudit dispositif; la figure 7 est un tableau chronologique descriptif d'un fonctionnement dudit dispositif; la figure 8 est un organigramme d'une opération de commande exécutée dans une unité de commande électronique du dispositif conforme à 1' invention; la figure 9 est un organigramme d'une opération de commande exécutée dans l'unité de commande électronique dudit dispositif; la figure 10A est un tableau chronologique descriptif d'un fonctionnement du dispositif conforme à l'invention; la figure 10B est un graphique descriptif d'un fonctionnement dudit dispositif; la figure 11A est un tableau chronologique descriptif d'un fonctionnement dudit dispositif; la figure 11B est un graphique descriptif d'un fonctionnement dudit dispositif; la figure 11C est un autre graphique descriptif d'un fonctionnement dudit dispositif; la figure 12A est un tableau chronologique descriptif d'un fonctionnement dudit dispositif; la figure 12B est un graphique descriptif d'un fonctionnement dudit dispositif; la figure 12C est un autre graphique descriptif d'un fonctionnement dudit dispositif; la figure 13 est un tableau chronologique descriptif d'un fonctionnement du dispositif conforme à l'invention; la figure 14 est un organigramme d'une opération de commande exécutée dans l'unité de commande électronique du dispositif conforme à l'in\ ention; la figure 15 est un graphique mettant en lumière une relation existant entre la pression dans un cylindre et l'angle de vilebrequin du moteur à combustion interne; la figure 16 est un graphique mettant en évidence une relation existant entre une vitesse d'entrée en réaction des hydrocarbures, et la température régnant dans un catalyseur d'oxydation; la figure 17 est un graphique descriptif d'un dispositif d'épuration des gaz d'échappement proposé, par l'art antérieur, pour équiper un moteur à combustion interne; et la figure 18 est un tableau chronologique descriptif du dispositif d'épuration conforme à l'art antérieur.
Une forme de réalisation de la présente invention va à pré sent être décrite en faisant renvoi aux dessins annexés. La figure 1 illustre la structure d'ensemble d'un système à moteur Diesel (moteur à combustion interne) équipé d'un dispositif d'épuration des gaz d'échappement selon la forme de réalisation de la présente invention. Ledit moteur 1, équipé dudit dispositif d'épuration, est du type à remise en circulation (à recirculation) des gaz d'échappement (EGR). Dans [e moteur 1, un passage EGR 23 de remise en circulation des gaz d'échappement est interposé entre un passage 21 d'admission d'air et un passage 22 parcouru par les gaz d'échappement afin de renvoyer, audit passage d'admission 21, unc partie des gaz parcourant ledit passage 22. La quantité de gaz d'échappement remise en circulation est réglée par une vanne 23 de commande de la remise en circulation, logée dans ledit passage 23.
Un débitmètre d'air 51 (capteur du flux d'air admis) est installé dans le passage 21 d'admission d'air en vue de mesurer la quantité d'air admis délivrée au moteur 1. Le débitmètre 51 est d'un type généralement connu indiquant, sous la forme d'un débit massique, la quantité mesurée d'air admis. Une vanne (papillon) 31 d'étranglement de l'admission d'air se trouve dans le passage 21. Un réglage du degré d'ouverture de ladite vanne d'étranglement 31 permet de modifier la quantité d'air admis délivrée au moteur 1.
Un filtre 41 de particules Diesel (DPF) est installé dans le passage 22 des gaz d'échappement du moteur 1. Ledit filtre 41 renferme, en tant que substrat de filtration, une structure en nid d'abeilles en une céramique réfractaire (en cordiérite, par exemple). Des alvéoles de la structure en nid d'abeilles, qui matérialisent un passage de circulation des gaz, sont fermés en alternance de façon telle que des entrées et des sorties desdits alvéoles soient agencées selon une disposition alternée. Un catalyseur d'oxydation (un catalyseur au platine, par exemple) est par ailleurs déposé sur des surfaces des parois des alvéoles. Les gaz d'échappement déchargés par le moteur 1 circulent vers le bas en traversant les cloisons séparatrices poreuses du filtre 41, puis les substances particulaires (PM) sont piégées par lesdites cloisons, sur lesquelles elles s'accumulent.
Le passage 22 parcouru par les gaz d'échappement renferme un capteur 52 de rapports air-carburant (ci-après désigné par "capteur A/F") conçu pour mesurer un rapport air-carburant, et des capteurs 53, 54 de températures des gai; d'échappement qui sont destinés à mesurer la température desdits gaz. Le capteur thermique 53 situé en amont, remplissant la fonction d'un moyen détecteur de niveaux d'activation du catalyseur et d'un moyen détecteur de températures des gaz d'échappement, est implanté du côté amont du filtre 41 de particules Diesel, afin de mesurer la température des gaz d'échappement délivrés audit filtre 41.
Un capteur 55 de pressions différentielles, conçu po Ir détecter une différence de pression entre le côté amont et le côté aval du filtre 41 de particules Diesel, est prévu pour déterminer la quantité de substances particulaires (PM) accumulées, qui sont capturées et regroupées sur ledit filtre 41. Le. capteur 55 est interposé entre une tubulure 241 de guidage de pression et une tubulure 242 de guidage de pression. La tubulure 241 est en communication avec le passage 22 parcouru par les gaz d'échappement, du côté amont du filtre 41, et la tubulure 242 est en communication avec ledit passage 22 du côté aval dudit filtre 41. Un capteur 56 de vitesses angulaires, remplissant la fonction d'un moyen
détecteur de la puissance du moteur 1, est prévu dans ledit moteur pour mesurer une vitesse de rotation de ce moteur 1, ce qui sert de paramètre indicatif de la puissance de sortie dudit moteur.
Une unité de commande électronique (ECU) 61 reçoit des signaux de sortie provenant des capteurs 51-56 précités, ainsi que de capteurs Ion représentés.
L'ECU 61 calcule la quantité optimale de carburant à injecter, le moment d'injection optimal et la pression d'injection optimale qui représentent les valeurs optimales pour l'état fonctionnel instantané des parties respectives, en vue d'exécuter une opération de commande de réinjection du moteur 1.
A partir de divers profils d'injection se fondant sur l'état du moteur 1 ou du filtre 41 de particules Diesel, l'ECU 61 peut sélectionner un profil d'injection correspondant qui coïncide avec un cycle thermique simple dud t moteur 1. La figure 2 montre des profils d'injection pouvant être sélectionnés. Ces profils englobent un profil d'injection A (premier profil d'injection) ; des profils d'injection B-1, B-2, B-3 (deuxième profil d'injection) ; et un profil d'injection C (troisième profil d'injection). Les profils B-1 à B-3 seront associativement désignés par "profil d'injection B".
Le profil d'injection A est un profil visant principalement à atteindre une puissance souhaitée du moteur. Du carburant est injecté, une seule:ois, à proximité d'un point mort haut de compression (TDC de compression). L'énergie générée par la combustion du carburant injecté est convertie, avec haute efficacité, en puissance du moteur.
Le profil d'injection B est un profil visant à fournir une énergie thermique suffisante aux gaz d'échappement, tout en obtenant la puissance souhaitée du moteur. Le carburant est injecté en de multiples étapes d'injection, sensiblement à partir du point mort haut (TDC) de compression, du côté retardé (après le point mort haut). Comme illustré sur la figure 3, dans le cas où la quantité de carburait est maintenue inchangée, un rapport, entre l'énergie thermique convertie en puissance du moteur, et l'énergie thermique totale générée par la combustion du carburant, est réduit lorsque l'instant d'allumage (ici plus précisément auto-allumage ou inflammation) est tardive (après le point mort haut). Dans le même temps toutefois, c'e:,t-à-dire lorsque l'instant d'allumage est tardif, la quantité de chaleur perdue subit un accroissement propre à provoquer une augmentation de la température des gaz d'échappement. En outre, comme représenté sur la figure 4, dans le cas où la quantité de carburant à injecter est réglée pour entretenir la même puissance du moteur, la température des gaz d'échappement peut être accrue en retardant la combustion du carburant. L'éventualité de ratés d'allumage devient néanmoins très élevée lorsque la synchronisation de l'injection est simplement retardée. Le profil d'injection B diffère du simple retard du moment de la synchronisation de l'injection. Dans ledit profil B plus spécifiquement, l'injection de carburant qui, pour l'essentiel, est identique à l'unique injection de carburant suivant le profil A, est effectuée à proximité du TDC de compression; après quoi l'injection de carburant s'opère du cc té retardé dudit TDC de compression. L'injection de carburant effectuée durant l'c- tape d'injection précédente ne provoque absolument pas de ratés d'allumage du carburant injecté au cours de cette étape, autorisant ainsi une inflammation du carburant même lorsque l'instant d'allumage est suffisamment retardé, étant donné que le carburant injecté durant l'étape antérieure est brûlé de façon normale. En conséquence, la limite des ratés d'allumage est notablement décalée vers le côté retardé. De la sorte, le taux de chaleur perdue peut être augmenté alors même que l'instant d'allumage est suffisamment retardé. Cela représente la caractéristique du profil d'injection B. La figure 5 montre deux profils de combustion qui so Zt obtenus avec différents instants de début d'injection de carburant [al(ATDC) < a2(ATDC)]. A l'instant de début d'injection [a2(ATDC)] qui est retardé par rappc,rt à l'instant de début d'injection [al(ATDC)], la combustion est prolongée bien qu'une crête du taux de dégagement de chaleur soit ramenée à une valeur plus faible. En d'autres termes, la combustion est adoucie et l'instant de fin de combustion est retardé. Ainsi, dans le cas des profils d'injection B-2, B3, l'intervalle de temps (intervdle d'injection), entre la fin de l'injection de carburant précédente et le début de l'injection de carburant présente, est progressivement et séquentiellement augmenté durant la troisième étape d'injection, et la combustion est prolongée. Au cours de l'étape d'injection finale, la combustion est effectuée au point le plus retardé, de manière à accroître davantage encore la température des gaz d'échappement. Autrement dit, lorsque le nombre des étapes d'injection est augmenté, la combustion peut être exécutée au point plus fortement retardé, de manière à accroître efficacement la température des gaz d'échappement. Les profils B-1 à B-3 diffèrent l'un de l'autre quant au nombre d'étapes d'injection.
Dans le profil d'injection B, la quantité de carburant à injecter est accrue, lors de l'étape d'injection précédente, comparativement à l'élape d'injection antérieure. La figure 6A montre deux profils d'injection, c'est-à-dire un profil 1 et un profil 2, dont chacun comprend quatre étapes d'injection. La figure 6B met en lumière une relation existant entre la quantité totale de carburant injecté et la température des gaz d'échappement. Le profil d'injection 1 correspond au profil d'injection B. Dans le cas dudit profil 1, lorsque la quantité de carburant injecté est exprimée par Qn lors d'une nième étape d'injection (faisant également référence à un nombre n d'étapes d'injection), il conviendrait que la relation suivante soit instaurée: Q1 5 Q2 Q3 Q4. Dans le cas du profil 2, il doit être optimalemenr satisfait à Q3 > Q4 ou Q2 > Q4 ou Ql > Q4. Dans le cas de la figure 6A, il est cati;>fait à Q3 > Q4.
Dans les deux profils d'injection 1, 2, dans le cas où la quantité de carburant injecté et la puissance de sortie sont maintenues identiques, lorsque la quantité totale d'injection de carburant est accrue pour chaque cycle thermique, la température des gaz d'échappement est augmentée. Cependant, la température des ga.: d'échappement du profil 1 est plus élevée que la température des gaz d'échappement du profil 2. En d'autres termes, dans le cas du profil d'injection B, la quantité de carburant injecté est séquentiellement accrue, depuis l'étape d'injection initiale jusqu'à la dernière étape d'injection, de manière à accroître efficacement la température des gaz d'échappement.
Ainsi, le profil d'injection B est sélectionné lorsqu'il s';ivère nécessaire d'augmenter la température des gaz d'échappement au stade de la régénération du filtre 41 de particules Diesel. De surcroît, l'un correspondant, parmi les profils d'injection B-1 à B-3, est sélectionné pour obtenir l'injection appropriée qui correspond à l'état fonctionnel présent du moteur.
Le profil d'injection C est conçu pour délivrer du carburant imbrûlé au filtre 41 de particules Diesel. Qui plus est, ledit profil C doit être optimalement sélectionné lorsqu'il s'avère nécessaire d'accroître la température en délivrant les hydrocarbures imbrûlés à l'instant de la régénération.
La figure 7 est un tableau chronologique établissant une cc mparaison entre le profil d'injection C et le profil d'injection B. Dans le profil C, l'injection de carburant durant la seconde étape d'injection est effectuée après expiration d'un intervalle de temps suffisant depuis l'injection s'opérant durant la première étape, qui est exécutée au voisinage direct du TDC de compression. Suite à cet intervalle d'injection, la majeure partie du carburant qui est injecté durant la seconde étape est déchargée, du cylindre, sous la forme d'hydrocarbures imbrûlés.
La figure 8 représente un programme de commande exécuté par un microordinateur de l'ECU 61. Ce programme est effectué périodiquement par l'ECU 61, à intervalles prédéterminés. Tout d'abord, à une étape S100, il est procédé au calcul d'une quantité MPM de substances particulaires (PM) accumulée Ce calcul est effectué sur la base de la différence de pression mesurée par 1E capteur 55 de pressions différentielles entre le côté amont et le côté aval du filtre 41 de particules Diesel; et de la quantité d'air admis qui est mesurée par le débitmctre d'air 51. En variante, la quantité de PM déchargées par unité de temps peut être calculée sur la base de l'état fonctionnel du moteur 1, et la quantité MPM de PM accumulées peut être estimée sur la base d'une valeur cumulative obtenue par cumulation des quantités de PM déchargées par unité de temps.
A une étape S200, il est déterminé si la quantité morne atanée MPM de substances particulaires (PM) accumulées excède une grandeur de seuil initiale MPMH de PM accumulées, qui constitue une valeur de seuil p,)ur démarrer la régénération du filtre 41 de particules Diesel. Lorsque la quantité de PM accumulées dans ledit filtre 41 est relativement modeste, comme dans le cas o l'on utilise un filtre 41 flambant neuf ou lorsque la régénération dudit filtre 41 vient tout juste de s'achever, il est répondu par la négative à l'étape S200. Lorsque l'étape S200 se solde par une réponse négative, la commande passe à une étape 5400. A l'étape S400, il est déterminé si un indicateur XRGN de régénération du filtre est mis en fonction, c'est-à-dire enclenché. Ledit indicateur XRGN est maintenu en fonction depuis le début jusqu'à la fin de la régénération du filtre 41. Lorsqu'il est répondu négativement à l'étape S400, la commande passe à une étape S800. A l'étape S800, le profil d'injection A est réglé et la commande retourne à l'étape S100.
En cas de progression de l'accumulation des substances particulaires (PM) dans le filtre 41 de particules Diesel, et lorsque la quantité instantanée MPM de PM accumulées excède la grandeur de seuil initiale MPMH de PM accumulées, l'étape S200 se solde par une réponse affirmative. Il est ainsi déterminé que la régénération du filtre 41 est nécessaire, puis la commande passe à une étape S300. A l'étape S300, l'indicateur XRGN de régénération du filtre est mis en fonction et la commande passe à une étape S500. A l'étape S500, il est procédé à la détermination d'un profil d'injection périodique d'accroissement de température qui est un profil d'injection conçu pour augmenter la température du filtre 41, puis l'injection le carburant est exécutée à l'aide du profil d'injection déterminé.
A une étape S600, il est déterminé si la quantité instantanée MPM de substances particulaires (PM) accumulées est inférieure à une grandeur de seuil finale MPML de PM accumulées, qui est une valeur de seuil pour mettre un terme à la régénération du filtre 41 de particules Diesel. Ladite grandeur de set il finale MPML de PM accumulées est réglée pour être inférieure à la grandeur le seuil initiale MPMH de PM accumulées. Il est répondu négativement, à l'étape S600, pendant un laps de temps succédant à l'amorce de la régénération du filtre 41. Lorsque l'étape S600 se solde par une réponse négative, la commande passe à l'étape S100.
En cas de réponse négative à l'étape S200, qui est exécutée après l'exécution de l'étape S100 lors d'une réponse négative à l'étape S6CO, la commande passe à l'étape S400. Dans ce cas, l'indicateur XRGN de régénération du filtre de particules Diesel a été réglé pour être mis en fonction de telle sorte chue l'étape S400 se solde par une réponse affirmative, puis la commande passe à l'étape S500, durant laquelle est déterminé le profil d'injection périodique d'accroissement de température.
Ensuite, lorsque la quantité instantanée MPM de substances particulaires (PM) accumulées devient inférieure à la grandeur de seuil finale MPML de PM accumulées (c'est-à-dire lorsqu'il est répondu affirmativement à l'ét. ipe S600), il est déterminé qu'il convient de mettre un terme à la régénération du filtre 41 de particules Diesel. La commande passe par conséquent à une étape 13700, à laquelle l'indicateur XRGN de régénération du filtre est mis hors fonction. Dc la sorte, l'étape S400 se solde par une réponse négative. En conséquence, le profil d'injection A est sélectionné à une étape S800, sans impliquer le profil d'injection périodique d'accroissement de température.
Il convient de décrire ci-après, en faisant renvoi à la figure 9, le processus se déroulant à l'étape S500 pour déterminer le profil d'injection périodique d'accroissement de température. Tout d'abord, l'on fera observer que des étapes S501 à S509 remplissent, selon la présente invention, la fonction d'un moyen sélecteur de profils d'injection. Une température THIN des gaz d'échappement est lue, c'est-à-dire obtenue à une étape S501. Lors d'une étape S502 successive, il est déterminé si ladite température THIN, détectée par le capteur thermique 53 situé en amont, est égale ou inférieure à une première valeur prédétermi zée qui sert de température de référence des gaz d'échappement. La première valet r prédéterminée est réglée pour être proche de la température de régénération du filtre 41 de particules Diesel (température autorisant la régénération dudit filtre 41). Lorsqu'il est déterminé que la température THIN est inférieure à la première valeur prédéterrinée, et lorsque l'étape S502 se solde ainsi par une réponse affirmative, l'un des profils d'injection B- 1 à B-3 est sélectionné par des étapes S504 à S509. Cela vise à délivrer les gaz d'échappement à température accrue, au filtre 41, afin d'augmente- la température dudit filtre 41 tout en évitant l'intoxication du catalyseur dudit filtre 41. S'il est déterminé que la température TH1N est égale ou supérieure à la première valeur prédéterminée, et donc qu'il est répondu négativement à l'étape S 502, il n'existe aucune éventualité d'intoxication du catalyseur. La commande passe par conséquent à une étape S503 à laquelle le profil d'injection C est sélectionné, pris la commande passe à une étape S510. Comme exposé ci-avant, ledit profil C délivre les hydrocarbures imbrûlés au filtre 41 par l'injection de carburant au cours de l'étape d'injection précédente, selon l'angle suffisamment décalé ne prcvoquant pas la combustion du carburant injecté.
A ce stade, l'on fera observer que les étapes S504 à S:>09 remplissent, selon la présente invention, la fonction d'un moyen de réglage du nombre total d'étapes d'injection. Le profil d'injection B-2 est tout d'abord sélectionné à l'étape S504. Ensuite, à une étape S505, une quantité MHC d'hydrocarbures expulsés, qui représente la quantité de composants imbrûlés (quantité Je composants d'échappement imbrûlés) rejetés par le moteur 1, est calculée sur la base du signal de sortie du capteur A/F 52, et du signal de sortie du débitmètre d'air 51. Ledit capteur 52 et ledit débitmètre 51 remplissent, selon la présente invention, la fonction d'un moyen capteur de quantités de composants d'échappement imbrûlés.
fo A une étape S506, il est déterminé si la quantité MHC d'hydrocarbures imbrûlés excède une deuxième valeur prédéterminée. Lorsqu'il ost répondu par l'affirmative à l'étape S506, il est déterminé que les hydrocarbures imbrûlés sont en quantité excessive, si bien que la commande passe à une étape S507. A l'étape S507, il est procédé à la sélection du profil d'injection B-3 qui comprend une étape d'injection additionnelle comparativement au profil d'injection B-:. La commande passe ensuite à une étape S510. Le profil B-3 renferme le nombre maximal d'étapes d'injection et exécute l'injection de carburant selon l'angle le plus retardé, de sorte que la température des gaz d'échappement peut être accrue le plus efficacement possible.
La figure 10A montre des profils d'injection en trois étapes, qui diffèrent mutuellement quant à l'intervalle d'injection de la dernière étape d'injection. La figure 10B représente une relation existant entre l'intervalle d'injection et la quantité d'hydrocarbures rejetés, ainsi qu'une relation entre ledit intervalle d'injection et la température des gaz d'échappement. Lorsque l'intervalle d'injection est augmenté, l'injection de carburant lors de la dernière étape est retardée, ce qui implique une augmentation de la température des gaz d'échappement. Néanmoins, lorsque l'injection de carburant est retardée, l'éventualité de ratés d'allumage s'en trouve accrue. En conséquence, lorsque l'injection de carburant durant la dernière étape est excessivement retardée, le carburant injecté au cours de la dernièrc étape n'est pas brûlé, occasionnant ainsi un accroissement des hydrocarbures imbrûlés rejetés. De surcroît, du fait que le carburant n'est pas brûlé, la température des gaz d'échappement est réduite.
En conséquence, lorsque la quantité MHC des hydrocarbures expulsés excède la deuxième valeur prédéterminée, il est déterminé que la limite d'accroissement effectif de la température des gaz d'échappement a été dépassée.
Ainsi, l'étape d'injection additionnelle est prévue pour repousser la limite des ratés d'allumage vers le côté plus fortement temporisé, et donc pour limiter le rejet des hydrocarbures imbrûlés.
Lorsque l'étape S506 de la figure 9 rencontre une réponse négative, la commande passe à une étape S508. A l'étape S508, il est déterminé si la quantité de carburant injecté, lors de la dernière étape d'injection située selor. l'angle le plus décalé, est inférieure à une troisième valeur prédéterminée. Lorsqu'il est répondu par l'affirmative à l'étape S508, le profil d'injection B-1 est sélectionné. Ledit profil B-1 présente un nombre plus petit d'étapes d'injection qui est inférieur, d'une étape, à celui du profil d'injection B-2. Lorsque l'étape S508 se solde par une réponse négative, le profil B-2 ayant été sélectionné à l'étape S504 est conservé, puis la commande passe à l'étape S510.
Comme exposé ci-avant, la deuxième valeur prédéterminée est conçue comme la quantité de référence des hydrocarbures expulsés, de façon à minimiser le nombre d'étapes d'injection tout en limitant la quantité MHC d'hydrocarbures expulsés. Le nombre adéquat d'étapes d'injection s'en trouve sélectionné de la sorte.
A l'étape S510, il est déterminé si le moteur 1 fonctionne au ralenti. Lorsqu'il est répondu affirmativement à l'étape S510, la commande passe à des étapes S511 à S523 durant lesquelles s'opère une opération de commande de la vitesse de ralenti (ISC), de manière à régler la quantité de carburant à injecter au cours des étapes d'injection respectives. Lorsqu'il est déterminé que le moteur 1 ne fonctionne pas au ralenti, la commande passe en revue les étapes S:11 à S523, puis se réinitialise.
Selon la présente invention, les étapes S511 à S515 remplissent alors la fonction d'un moyen de réglage de quantités d'injection en fonction de la puissance du moteur. La vitesse de rotation NE (tr/min) du moteur est lue à l'étape S511. Ensuite, à une étape S512, il est procédé au calcul d'un écart ERRNE (= NENETRG) entre la vitesse de rotation mesurée NE du moteur, et une vitesse de rotation de consigne NETRG qui représente une puissance de consigne du moteur. A une étape S513, il est ensuite déterminé si l'écart ERRNE est négatif. S'il est répondu par la négative à l'étape S513, c'est-à-dire si la vitesse de rotation NE du moteur excède la vitesse de rotation de consigne NETRG, la commande passe à une étape S514. A l'étape S514, la quantité de carburant à injecter lors ce l'étape ou des étapes d'injection antérieure(s) est réduite, c'est-à-dire diminuée afin de réduire la puissance du moteur, puis la commande passe à une étape S516. La réduction de la quantité de carburant à injecter est réglée sur la base de l'écart ERRIFE, de telle sorte que la réduction augmente lorsqu'une valeur absolue dudit écart ERRNE est augmentée. Dans ce cas, une quantité minimale de carburant à injecter, représentant une grandeur de seuil minimale, est réglée pour chaque étape d'injection. Au stade successif, la quantité minimale de carburant à injecter à la nième étape est exprimée en tant que quantité minimale n de carburant à injecter. Ainsi, à partir de la première étape d'injection, la quantité de carburant à injecter durant l'étape ou les étapes antérieure(s) est réduite sans chuter au-dessous de la quantité minimale. Plus spécifiquement, lorsque la quantité de carburant à injecter est égale ou supérieure à la quantité minimale 1 durant la première étape, la quantité de carburant à injecter de ladite première étape est réduite. Lorsque la quantité de carburant à injecter devient la valeur minimale 1 durant la première étape, la quantité de carburant à injecter au cours de la deuxième étape est successivement réduite sans chuter en deçà de la quantité minimale 2 d'injection de carburant. Comme décrit ci-avant, la quantité de carburant à injecter est réduite depuis la première étape d'injection jusqu'à la ou aux étape(s) d'injection suivante(s) ultérieures (s).
Au stade de la diminution de la quantité de carburant à injecter, la quantité de carburant à injecter au cours de chaque étape est limitée de manière à être égale ou supérieure à la quantité minimale de carburant à injecter assigne à cette étape particulière. De la sorte, la quantité de carburant à injecter est toujours maintenue égale ou supérieure à la quantité minimale de carburant à injecter correspondante.
Lorsqu'il est répondu par l'affirmative à l'étape S513 de h figure 9, c'est-à-dire lorsque la vitesse de rotation NE du moteur est inférieure à la vitesse de rotation de consigne NETRG, la quantité de carburant à injecter est augmentée durant l'étape ou les étapes d'injection antérieure(s), à une étape S515, en vue d'accroître la puissance du moteur. La commande passe ensuite à une étape S516. L'augmentation de la quantité de carburant à injecter est réglée sur la base de l'écart ERRNE, de façon telle que l'accroissement augmente lorsqu'une valeur absolue dudit écart ERRNE est augmentée. Dans ce cas, une quantité maximale de carburant à injecter, représentant une limite supérieure de la quantité de carburant à injecter, est réglée pour chaque étape. Dans ce qui suit, la quantité maximale de carburant à injecter à la nième étape est exprimée comme la quantité maximale n de carburant à injecter. Ainsi, à partir de la première étape d'injection, la quantité de carburant à injecter durant l'étape ou les étapes antérieure(s) est accrue sans excéder la quantité maximale. Plus spécifiquement, lorsque la quantité de carburant à injecter durant la première étape est égale ou inférieure à la quantité maximale 1 de carburant à injecter, la quantité de carburant à injecter durant la première étape est augmentée.
Lorsque la quantité de carburant à injecter durant la première Étape devient la quantité maximale 1 de carburant à injecter, la quantité de carburant à injecter au cours de la deuxième étape est accrue sans excéder la quantité maximale 2 de carburant à injecter. Comme décrit ci- avant, la quantité de carburant à injecter est accrue depuis la première étape d'injection jusqu'à l'étape ou aux é-apes d'injection ultérieure(s).
A ce stade, l'on fera observer que des étapes S516 à 5:519 remplissent, selon la présente invention, la fonction d'un moyen de réglage de la quantité de carburant à injecter en fonction de la température des gaz d'échappement. A l'étape S516, il est procédé au calcul d'un écart ERRTH (= THIN-TIITRG) entre la température THIN des gaz d'échappement et une température de consigne THTRG desdits gaz d'échappement. A une étape S517, il est ensuite déterminé si l'écart ERRTH est négatif. Lorsqu'il est répondu négativement à l'étape S517, c'est-à-dire lorsque la température THIN est supérieure à la température de consigne THTRG, la commande passe à une étape S518. A l'étape S518, la quantité de carburant à injecter lors de l'étape ou des étapes ultérieure(s) est réduite, c'est-à-dire diminuée. La commande passe ensuite à une étape S520. La réduction de la quantité de carburant à injecter est réglée sur la base de l'écart ERRTH, de telle sorte cue la réduction s'accroît lorsque la valeur absolue dudit écart ERRTH est augmentée. Dans ce cas, d'une manière analogue à l'étape S514, une quantité minimale de carburant à injecter, représentant une valeur de seuil inférieure de la quantité de carburant à injecter, est réglée pour chaque étape. Ainsi, à partir de la dernière étape, la quantité de carburant à injecter durant l'étape ou les étapes successive(s) est réduite sans chuter en deçà de la quantité minimale d'injection. Dans un premier temps plus spécifiquement, lorsque la quantité de carburant à injecter durant 11 dernière étape (n0ième étape) est égale ou supérieure à la valeur minimale prédfiterminée nO de carburant à injecter de carburant, la quantité de carburant à injecter est réduite. Ensuite, lorsque la quantité de carburant à injecter durant la dernière étape devient la quantité minimale nO, la quantité de carburant à injecter durant l'Étape précédente (nO 1 ième) est successivement réduite sans chuter au-dessous de la quantité minimale (nO-1) de carburant à injecter lors de cette étape particulière. Comme décrit ci-avant, la quantité de carburant à injecter est réduite depuis la dernière étape jusqu'à l'étape ou aux étapes antérieure(s).
Lorsque l'étape S517 de la figure 9 rencontre une réponse affirmative, c'est-à-dire lorsque la température THIN des gaz d'échappement est inférieure à la température de consigne THTRG desdits gaz d'échappement, la quantité de carburant à injecter est augmentée durant l'étape ou les étapes d'injection ultérieure(s), à une étape S515, afin d'accroître la température des gaz d'échappement. La commande passe ensuite à l'étape S516. L'augmentation de la quantité de carburant à injecter est réglée sur la base de l'écart ERRTH, de telle manière que l'accroissement augmente lorsqu'une valeur absolue dudit écart ERRTH est augmentée. Dans ce cas, une quantité maximale de carburant à injecter, représentant une valeur limite supérieure de la quantité de carburant à injecter, est réglée pour chaque étape d'injection. A partir de la dernière étape d'injection, la quantité de carburant à injecter durant l'étape ou les étapes précédente(s) est augmentée sans excéder la quantité maximale de carburant à injecter. Dans un premier temps, plus particulièrement, lorsque la quantité de carburant à injecter durant la dernière étape (nOième étape) est égale ou inférieure à la quantité maximale prédéterminée nO de carburant à inj ecter, la quantité de carburant à injecter est accrue au cours de la dernière étape. Ensuite, lorsque la quantité de carburant à injecter durant la dernière étape devient la valeur maximale nO, la quantité de carburant à injecter lors de l'étape d'injection précédente (n0- lième) est successivement augmentée sans excéder la quantité maximale (nO- 1) durant cette étape particulière. Comme décrit ci-avant, laquantité de carburant à injecter est accrue depuis la dernière étape jusqu'à l'étape ou aux étapes antérieure(s).
A l'instant de la diminution de la quantité de carburant à injecter, la quantité de carburant à injecter durant chaque étape d'injection est limitée de manière à être égale ou supérieure à la quantité minimale de carburant à injecter assignée à cette étape particulière. De ce fait, la quantité de carburant à injecter est toujours maintenue égale ou supérieure à la quantité minimale de carburant à injecter correspondante.
Il convient à présent de décrire, à l'appui des figures 1A à 12C, des différences existant entre les étapes S513 à S515 de la figure 9, qui règlent la quantité de carburant à injecter en fonction de la puissance du moteur depuis la première étape d'injection, en direction de l'étape ou des étapes d'injection ulté-ieure(s) ; et les étapes 5517 à S519 qui règlent la quantité de carburant à injecter en fonction de la température des gaz d'échappement à partir de la dernière étape d'injection, en direction de l'étape ou des étapes d'injection antérieure(s). Les figures 11A à 1lC montrent le cas dans lequel la quantité de carburant à injecter est augmentée ou diminuée, dans le profil d'injection B, lors de la première étape d'injection (l'étape d'injection la plus en avance). Plus spécifiquement, la figure 11A illustre une variation intervenant dans le profil d'injection à l'instant de l'augmentation ou de la diminution de la quantité de carburant à injecter au cours de 1' étape antérieure (l'étape d'injection en avance ou la première étape d'injection). La figure 11B représente une variation intervenant dans la température des gaz d'échappement à l'instant de l'augmentation ou de la diminution de la quantité de carburant à injecter lors de l'étape antérieure. La figure 11C montre une variation intervenant dans la puissance du moteur à l'instant de l'augmentation ou de la diminution de la quantité de carburant à injecter lors de l'étape antérieure. Les figures 12A à 12C illustrent le cas dans lequel la quantité de carburant à injecter est augmentée ou diminuée, dans le profil d'injection B, lors de la dernière étape (l'étape d'injection la plus retardée). Plus spécifiquement, la figure 12A représente une variation intervenant dans le profil d'injection à l'instant de l'augmentation ou de la diminution de la quantité de carburant à injecter lors de la dernière étape précédente. La figure 12B illustre une variation intervenant dans la température des gaz d'échappement à l'instant de l'augmentation ou de la diminution de la quantité de carburant à injecter durant la dernière étape. La figure 12C montre une variation intervenant dans la puissance du moteur à l'instant de l'augmentation ou de la diminution de la quanti:é du carburant à injecter durant la dernière étape d'injection.
Comme cela est clairement mis en évidence par les dessins, dans le cas où la quantité de carburant est augmentée ou diminuée durant la première étape d'injection, la variation intervenant dans la puissance du moteur est relativement grande bien que la variation intervenant dans la température des gai; d'échappement soit relativement faible. A l'inverse, dans le cas où la quantité de carburant à injecter est augmentée ou diminuée durant la dernière étape d'injection, la variation intervenant dans la puissance du moteur est relativement faible, bien que la variation intervenant dans la température des gaz d'échappement soit relativement grande. Cela est dû aux raisons exposées ci-après. Plus précisément, durant 1.l première étape au cours de laquelle la synchronisation de l'injection est du côté en vance, l'énergie engendrée par la combustion du carburant est efficacement convertie en puissance du moteur. En revanche, lors de la dernière étape au cours de laquelle le moment d'injection est du côté retardé, l'énergie générée par la combusti) n du carburant n'est pas efficacement convertie en puissance du moteur et est, de cc fait, libérée en tant que chaleur perdue. Comme décrit ci- avant, la température des gaz d'échappement et la puissance du moteur présentent des résultat; inverses entre l'instant de l'augmentation ou de la diminution de la quantité du carburant injecté durant la première étape d'injection et l'instant de l'augmentation ou le la diminution de ladite quantité de carburant injecté lors de la dernière étape. Ainsi, en cas de réglage de la puissance du moteur, le réglage de la quantité de carburant à injecter s'effectue à partir de la première étape, en direction de la dernière étt.pe, de sorte que la puissance du moteur peut être réglée sans influencer notablemer. t la température des gaz d'échappement. De plus, en cas de réglage de la température des gaz d'échappement, le réglage de la quantité de carburant à injectera lieu depuis la dernière étape d'injection vers la première étape d'injection, de sorte que la température des gaz d'échappement peut être réglée sans influence notable exercée sur la puissance du moteur.
Selon la présente invention, les étapes S520 à S523 de la figure 9 remplissent la fonction d'un moyen correcteur de quantité de carburant à injecter. A l'étape S520, il est procédé au calcul d'une valeur cumulative IENE des écarts ERRNE de la vitesse de rotation du moteur. Ce calcul est exécuté de la manière exposée ci-après. Plus précisément, l'écart présent ERRNE (i) est ajouté à la valeur cumulative précédente IENE (i-1) pour obtenir une valeur présente i:lstantanée IENE (i). A une étape S521, il est ensuite déterminé si la valeur cumulative IENE est négative. Lorsqu'il est répondu négativement à l'étape S521, c'est-à-dire lorsque la puissance du moteur est excessive (au-dessus de la puissance de seuil), la quantité de carburant à injecter durant l'étape ou les étapes antérieure(s) est réduite, c'est-à-dire corrigée de manière décroissante à une étape S522, puis la commande se réinitialise. La réduction de la quantité de carburant à injecter est réglée sur la base de la valeur cumulative IENE, de façon telle que la réduction devienne plus grande lorsqu'une valeur absolue de ladite valeur cumulative IENE est augmentée. Semblablement à l'étape S514, la réduction de la quantité de carburant à injecter s'opère à partir de l'étape antérieure, en direction de l'étape ultérieure (par exemple, de la première étape d'injection vers la dernière étape d'injection). Lorsque la quartité de carburant à injecter est diminuée séquentiellement à partir de l'étape antérieure, la puissance excessive du moteur, résultant par exemple de tolérances de fabrication existant dans des moteurs, peut être corrigée sans abaisser notablement la température des gaz d'échappement.
En outre, lorsqu'il est répondu affirmativement à l'étape S,521, c'est-àdire lorsque la puissance du moteur est faible, la commande passe à une étape S523. A l'étape S523, la quantité de carburant à injecter est augmentée, c'est-à-dire corrigée de manière croissante à partir de l'étape ou des étapes d'injection précédente(s), puis la commande se réinitialise. L'augmentation de la quantité de carburant à injecter est réglée sur la base de la valeur cumulative IENE, de telle sorte qu; l'augmentation devienne plus grande lorsqu'une valeur absolue de la valeur cumulative IENE est augmentée. Par similitude avec l'étape S519, l'augmentation du la quantité de carburant à injecter a lieu à partir de l'étape ultérieure, en direction de l'étape antérieure (par exemple, depuis la dernière étape d'injection jusqu'à la première étape d'injection). Lorsque la quantité de carburant à injecter est séquentiellement augmentée à partir de la dernière étape, une insuffisance de la puissance du moteur, due par exemple à des variations intervenant dans les moteurs, peut étre corrigée tout en obtenant la température élevée des gaz d'échappement.
La figure 13 est un diagramme sur lequel la présente forr.le de réalisation est comparée à la technique antérieurement proposée (technique de l'art antérieur). Dans l'état de la technique, le profil d'injection est décalé pour passer du profil d'injection normal (correspondant au profil A selon la présente forme de réalisation) à l'autre profil d'injection, en vue d'accroître la température du filtre 41 de particules Diesel en délivrant les hydrocarbures imbrûlés audit filtre 41 (en con,:.ordance avec le profil C de la présente forme de réalisation). Dans la technique antérieurement proposée, lorsque la puissance du moteur est relativement faible, la température des gaz d'échappement ne peut pas être substantiellement accrue. Dans l'art antérieur, de surcroît, même lorsque les hydrocarbures imbrûlés sont délivrés au filtre 41, la température dudit filtre 41 ne peut pas être suffisamment augmentée. Le profil d'injection B peut être sélectionné dans la présente forme de réalisation. Ainsi, la température des gaz d'échappement peut être rapidement augmentée en sélectionnant le profil B préalablement à l'exécution du profil C, procurant les hydrocarbures imbrûlés. De la sorte, la température du filtre 41 excède la température de régénération dudit filtre 41. En conséquence, il est possible de conférer l'environnement propice à la combustion des hydrocarbures imbrûlés dans le filtre 41.
Dans le cas où les profils d'injection B, C sont sélectionnes, un réglage de l'intervalle d'injection de la dernière étape d'injection permet d'optimiser le rapport existant entre la quantité partielle du carburant injecté, qui est convertie en la chaleur d'échappement, et une autre quantité partielle du carburant injecté qui devient le carburant imbrûlé. Par exemple, dans le cas du profil B, lorsque la température des gaz d'échappement est égale ou supérieure à la température prédéterminée, de manière à accélérer l'activation du catalyseur à l'extrémité frontale du filtre 41 de particules Diesel, la chaleur de combustion n'est pas convertie au-de à de la grandeur requise. L'on obtient ainsi le meilleur rapport de la part correspondante du carburant injecté, qui est convertie en la chaleur d'échappement et prodigue la meilleure quantité de chaleur d'échappement. En outre, dans le cas du profil d'injection C, il s'opère une minimisation de la déperdition d'énergie provoquée pal un dégagement de chaleur provenant du passage 22 parcouru par les gaz d'échappement; et le catalyseur, situé à l'extrémité frontale du filtre 41, peut atteindre: la température requise des gaz d'échappement qui s'avère nécessaire pour entretenir le niveau minimal de l'activation. De la sorte, dans le cas du profil C, l'on di: pose du rapport permettant d'obtenir la meilleure chaleur d'échappement. Les meilleurs rapports des profils d'injection B, C varient sur la base des états fonctionnels (comme, par exemple, la vitesse de rotation du moteur et le couple exigé). L'instcnt de l'injection de carburant est réglée en vue d'obtenir, à l'avance, le meilleur rapport. Cependant, le rapport effectif s'écarte du meilleur rapport suite aux variations (par exemple, à des tolérances de fabrication) intervenant dans les injecteurs, ou aux variations intervenant dans l'inflammabilité.
Le rapport effectif est réglé sur la base de la relation existant entre l'intervalle d'injection, la température des gaz d'échappement et la quantité d'hydrocarbures expulsés, illustrés sur la figure 10B. Dans le profil d'injection B, l'intervalle d'injection est suffisamment temporisé sans provoquer de ratés d'allumage, afin d'accroître le taux de chaleur perdue. Néanmoins, clans le cas où la chaleur de combustion souhaitée ne peut pas être obtenue du fait de la temporisation excessive de l'injection de carburant, l'intervalle d'injection est raccourci afin d'accroître le rapport de la part correspondante du carburant injecté qui est convertie en la chaleur d'échappement. Dans le profil d'injection C, l'intervalle d'injection est suffisamment prolongé pour décharger les hydrocarbures imbrilés. Toutefois, lorsque la quantité souhaitée d'hydrocarbures expulsés ne peut pas être obtenue, l'intervalle d'injection doit être optimalement prolongé davantage encore, en vue d'accroître la quantité d'hydrocarbures expulsés.
La figure 14 est un organigramme de commande du réglage de l'intervalle d'injection. Le rapport effectif peut être connu par calcul de la quantité de chaleur engendrée dans le cylindre considéré. Ainsi, un capteur de pression est prévu dans chaque cylindre du moteur 1, de manière à mesurer la pression régnant dans la chambre de combustion dudit cylindre. Un capteur d'angle de rotation du moteur est en outre installé au voisinage direct d'un vilebrequin, de manière à mesurer un angle de vilebrequin. Tout d'abord, lors d'une étape 5531, un angle de vilebrequin Dcl est mesuré à l'aide du capteur d'angle de rotation. Ensuite, lors d'une:tape S532, une pression Pcl régnant dans le cylindre d'injection est mesurée à l'aic.e du capteur de pressions. La figure 15 montre une forme d'ondes indicative d'une variation intervenant dans la pression du cylindre considéré, mesurée à l'aide du capteur associé audit cylindre. Sur la figure 15, l'axe des abscisses indique l'angle de vilebrequin. Sur la figure 15, par ailleurs, "tl" indique le point mort haut de compression (DTC). Lors de l'amorce de la course de compression, la pression du cylindre augmente suite à la compression induite par le mouvement du piston dans le cylindre, et à la combustion du carburant dans ledit cylindre.
L'énergie des gaz présents dans le cylindre à un instant t2 considéré, durant la période de combustion, est exprimée par le produit Pcy1V d'une pression Pcyl du cylindre et d'un volume V dudit cylindre. Ledit volume V est déterminé par l'angle de vilebrequin Dcl. Cette énergie est la somme de l'énergie engendrée par la compression, et de l'énergie générée par la combustion. Lorsque l'énergie engendrée par la combustion est exprimée en utilisant une équation d'état des gaz, la valeur thermique de la combustion peut être obtenue sur la base d'une variation intervenant dans l'énergie pour chaque angle de vilebrequin. En d'autres termes, lorsque la pression Pcyl du cylindre est mesurée pour chaque angle de manivelle Dcl, la quantité Qcyl de chaleur, engendrée dans ledit cylindre pour chaque cycle de combustion, peut être calculée, à une étape S533 de la figure 14, ;ur la base de la pression mesurée Pcyl dudit cylindre.
Conformément à la présente invention, des étapes S534 à S536 de la figure 14 remplissent la fonction d'un moyen détecteur de rapports. Il est procédé lors d'une étape S534 dans le profil d'injection B ou C sélectionné, sur la base d'une quantité totale Qtotal de carburant injecté dans le cylindre individuel, au calcul d'une quantité Qtotal_cyl de chaleur engendrée à l'instant de la combustion intégral; de ce carburant injecté. Il est ensuite procédé lors d'une étape S535, sur la base de la quantité totale QA d'injection de carburant, correspondant au profil d'injection A, au calcul d'une quantité QA_cyl de chaleur engendrée à l'instant de la combustior intégrale de ce carburant injecté. La quantité de carburant à injecter, dans le profil B ou C, est la somme de la quantité de carburant à injecter destinée à atteindre la puissance, qui est pour l'essentiel identique à celle du profil A; et de la quantité de carburant à injecter associée à une augmentation de la température des gaz d'échappement ou à une délivrance du carburant imbrûlé. De ce fait, avant de passer à une etape S536, l'on obtient la quantité de chaleur qui correspond à celle du profil d'injection A. A l'étape S536, un rapport R générateur de chaleur du prc,fil d'injection B ou C est calculé sur la base de la quantité Qcyl de chaleur engendrée dans le cylindre, qui est calculée à l'étape S533; et de la quantité Qtotal_cyl de chaleur engendrée qui est calculée à l'étape S534, ainsi que de la quantité QA_cyl de chaleur engendrée qui est calculée à l'étape S535, ledit calcul s'effectuant comme suit: R = (Qcyl - QA_cyl)/(Qtotal_cyl QA_cyl), équation dans laquelle (Qcyl QA_cyl) indique la valeur thermique Jans le cas où la quantité de carburant à injecter correspondant au profil d'injection sélectionné B ou C est intégralement brûlée; et (Qtotal_cyl QA_cyl) indique la valeur thermique de la part de cette quantité de carburant, qui est brûlée pour engendrer la chaleur d'échappement.
Des étapes S537 à S542 de la figure 14 remplissent, conformément à la présente invention, la fonction d'un moyen correcteur. A l'étape S537, il est déterminé si le profil d'injection sélectionné est le profil B. S'il est répondu par l'affirmative à l'étape S537, la commande passe à une étape S538. A l'étape S538, il est déterminé si le rapport R générateur de chaleur, calculé à l'étape S536, est inférieur à une quatrième valeur prédéterminée. Cette quatrième valeur est réglée pour obtenir la chaleur d'échappement souhaitée à l'instant de l'injection de carburant suivant le profil d'injection B. Dans le cas idéal, il conviendrait que les valeurs de tableau soient mémorisées ou stockées concernant les conditions opératoires respectives (comme, par exemple, la vitesse de rotation du moteur ou le couple requis), étant donné que la valeur optimale diffère d'une conlition opératoire à l'autre.
Si l'étape S538 se solde par une réponse affirmative, il e;t déterminé que la quantité de chaleur engendrée est plus petite que la quantité de chaleur requise, et la commande passe à une étape S539 afin d'augmenter la quantité de chaleur d'échappement. A l'étape S539, l'injection de carburant selon le prcifil d'injection B lors de la dernière étape d'injection est avancée. De la sorte, l'intervalle d'injection s'en trouve réduit et la décharge de carburant imbrûlé, résultant des ratés d'allumage, s'en trouve réduite. Cela implique, par conséquent, une augmentati)n du taux de la part correspondante du carburant injecté qui est convertie en chaleur d'échappement. A ce stade, il conviendrait que la grandeur correctrice soit réglée de façon telle que l'intervalle d'injection soit réduit au fur et à mesure de l'accroissement de l'écart entre le taux calculé et la quatrième valeur prédéterminée. Lorsqu'il est répondu par la négative à l'étape S538, il est déterminé que la quantité de chaleur engendrée est égale ou supérieure à la quantité de chaleur requise, ce qui marque l'achèvement du processus en cours.
Durant l'étape S537, lorsqu'il est déterminé que le Profil d'injection sélectionné n'est pas le profil B, la commande passe à une étape S540. A l'étape S540, il est déterminé si le profil sélectionné est le profil C. Si l'étaie S540 se solde par une réponse affirmative, la commande passe à une étape S541. A l'étape S541, il est déterminé si le rapport R générateur de chaleur, calculé à l'étape S536, est plus grand qu'une cinquième valeur prédéterminée. Cette cinquième valeur est réglée pour obtenir la quantité souhaitée d'hydrocarbures expulsés à l'instant (le l'injection de carburant suivant le profil C. Dans le cas idéal, il conviendrait que les valeurs de tableau soient mémorisées ou stockées concernant les conditions opératoires respectives (comme, par exemple, la vitesse de rotation du moteur ou le couple requis), car la valeur optimale diffère d'une condition opératoire à l'autre.
Lorsqu'une réponse affirmative est fournie à l'étape S541. il est déterminé que la quantité d'hydrocarbures expulsés est égale ou inférieure à la quantité requise, puis la commande passe à une étape S542 afin d'accroître la quantité d'hydrocarbures expulsés. A l'étape S542, l'injection de carburant suivant le profil C lors de la dernière étape d'injection est retardée. De la sorte, l'intervalle d'injection s'en trouve augmenté et la décharge de carburant imbrûlé, qui est rejeté sans combustion, s'en trouve augmentée. Cela se traduit par une diminution du taux de la part correspondante du carburant injecté qui est convertie en la chaleur d'échappement. A ce stade, il conviendrait que la grandeur correctrize soit réglée de telle sorte que l'intervalle d'injection croisse au fur et à mesure de 1' augmentation de l'écart entre le taux calculé et la cinquième valeur prédéterminée. Le processus en cours s'achève lorsqu'il est répondu par la négative à l'étape S540 ou à l'étape S541.
Grâce au présent processus, le rapport existant entre la quantité partielle de carburant injecté, convertie en la chaleur d'échappement, et l'autre quantité partielle du carburant injecté qui devient le carburant imbrûlé, est réglé en réglant l'intervalle d'injection de manière à corriger les tolérances de fabrication des injecteurs et/ou les variations intervenant dans l'aptitude desdits injecteurs à l'inflammation.
Au cours de la régénération du filtre 41 de particules Diesel selon la présente invention, le profil d'injection B ou le profil d'injection C est sélectionné. Cependant, dans certaines plages fonctionnelles du moteur (comme, par exemple, la plage fonctionnelle sous forte charge), la température des gaz d'échappement est suffisamment élevée, de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'accroître davantage encore cette température, ni de délivrer les hydrocarbures imbrûlés. Dans un tel cas, le profil d'injection A peut être sélectionné en plus des profils B et C. De surcroît, dans la forme de réalisation qui précède, l'un des trois profils d'injection B-1 à B-3 peut être sélectionné en tant que profil d injection B. La présente invention n'est néanmoins pas limitée à cette faculté. En d'autres termes, le profil B peut être sélectionné au sein d'un nombre supérieur ou inférieur à trois profils, c'est-à-dire que le nombre de profils sélectionnables, constituant le profil B, peut être supérieur ou inférieur à trois. Par exemple, le nom)re de profil(s) d'injection sélectionnable(s), constitutif(s) du profil B, peut être réglé à un.
Par ailleurs, dans la forme de réalisation ci-avant, le niveau d'activation du catalyseur du filtre 41 de particules Diesel est déterminé sur la base c.e la température des gaz d'échappement qui sont évacués du moteur 1, et est considéré comme la température dudit filtre 41. En variante, le niveau d'activation du catalyseur du filtre 41 peut également être déterminé sur la base de la température mesurée par le capteur thermique 54 situé en aval, qui mesure la température des gaz d'échappement du côté aval du filtre 41. En outre, la température du filtre 41 peut être estimée sur la base de la température des gaz d'échappement, grâce à l'utilisation d'une fonction de transfert prédéterminée.
Dans la forme de réalisation qui précède, la quantité d'hydrocarbures expulsés est obtenue sur la base du signal de sortie du capteur A/F 52 (rapports air-carburant), et du signal de sortie du débitmètre d'air 51. La présente invention n'est cependant pas cantonnée à cette faculté. Par exemple, la quantité d'hydrocarbures expulsés peut être estimée sur la base de la condition opératoire du moteur (comme, par exemple, la cylindrée, la température des gaz d'échappement ou la vitesse de remise en circulation des gaz d'échappement). En variante par ailleurs, il peut être prévu un capteur de pressions des cylindres, et le taux de dégagemen: de chaleur dans chaque cylindre peut être estimé sur la base de la pression mesuré e dudit cylindre. Ensuite, la quantité d'hydrocarbures expulsés peut être estimée sur hi base du taux de dégagement de chaleur du cylindre, et de la quantité de carburant à injecter. La température qui est accrue par la chaleur de réaction catalytique des hydrocarbures imbrûlés, dans le filtre 41 de particules Diesel, peut en variante être mesurée sur la base d'une différence existant entre la température mesurée sur le capteur thermique 53 situé en amont, du côté amont dudit filtre 41; et la température mesurée sur le capteur thermique 54 situé en aval, du côté aval dudit filtre 41. La quantité d'hydrocarbures imbrûlés expulsés peut être obtenue sur la base de cette différence de température.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif d'épuration décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (13)

-REVENDICATIONS-
1. Dispositif d'épuration des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, ledit dispositif d'épuration comprenant: un filtre particulaire (41) comprenant un substrat de filin fion retenant un catalyseur, en vue de la combustion et de l'élimination de substances particulaires grâce à l'utilisation d'une chaleur de réaction d'oxydation dudit catalyseur, de manière à régénérer le filtre particulaire (41) lors du piégeage des substances particulaires des gaz d'échappement expulsés par le moteur à combustion interne; un moyen (53) capteur de niveaux d'activation du catalyseur, pour détecter un niveau d'activation dudit catalyseur; et un moyen (5501 à 5509) sélecteur de profils d'injection çour sélectionner l'un, parmi des premier à troisième profils d'injection, dans lequel di;> positif le premier profil d'injection est conçu pour l'exécution d'une injection de carburant unique pour chaque cycle thermique du moteur à combL stion interne, et principalement pour engendrer une puissance de sortie du moteur à combustion interne; le deuxième profil d'injection est conçu pour l'exécution respective de multiples injections de carburant en de multiples étapes d'injection, pour chaque cycle thermique du moteur à combustion interne; une première injection, parmi les multiples injections pie carburant du deuxième profil d'injection, est pour l'essentiel identique à l'injection. de carburant du premier profil d'injection; les multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection comprennent en outre au moins une injection de carburant ultérieure qui est exécutée avec retard par rapport à la première, parmi les multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection, et présente un taux de chaleur perdue plus élevé comparativement à celui de la première desdites multiples injections de carburant, de sorte que la température des gaz d'échappement rejetés par le moteur à combustion interne est accrue, et qu'une puissance de sortie souhaitée dudit moteur est générée avec le deuxième profil d'injection; le troisième profil d'injection est conçu pour l'exécution respective de multiples injections de carburant en de multiples étapes d'injection, pour chaque cycle thermique du moteur à combustion interne; une première, parmi les multiples injections de carburant du troisième profil d'injection, est pour l'essentiel identique à l'injection de carburant du premier profil d'injection; les multiples injections de carburant du troisième profil d'injection comprennent, en outre, au moins une injection de carburant ultérieure qui est exécutée avec retard par rapport à la première des multiples injections de carburant du troisième profil d'injection; l'intervalle d'injection entre un instant d'achèvement de la première des multiples injections de carburant du troisième profil d'injection, et un instant initial d'une des au moins une injection de carburant ultérieure du troisième profil d'injection est plus grand que celui du deuxième profil d'injection, de sorte que le taux de composants de carburant imbrûlés des gaz d'échappement, générés lors de la combustion de carburant de l'injection de carburant ultérieure, parmi l'au moins une injection de carburant ultérieure, dans le troisième profil d'injection, devient supérieur à celui du deuxième profil d'injection, et les composants de carburant imbrûlés ainsi générés sont délivrés au filtre particulaire, et la puissance de sortie souhaitée du moteur à combustion interne est générée avec le troisième profil d'injection; le moyen (S501 à S509) sélecteur de profils d'injection sélectionne l'un 20 des deuxième et troisième profils d'injection lors de la réception d'une demande de régénération du filtre particulaire (41) ; et ledit moyen (S501 à S509) sélecteur de profils d'injection sélectionne le deuxième profil d'injection lorsque le niveau d'activation du catalyseur, détecté par le moyen (53) détecteur de niveaux d'activation du catalyseur, est relativement faible et est, de ce fait, égal ou inférieur à une valeur de seuil.
2. Dispositif d'épuration selon la revendication 1, caractérisé par le fait que: le moyen (53) détecteur de niveaux d'activation du catalyseur comprend un moyen (53) capteur de température des gaz d'échappement pour détecter la 30 température des gaz d'échappement; et lorsque la température des gaz d'échappement, détectée par ledit moyen (53) capteur de température des gaz d'échappement est égale ou inférieure à une température de référence des gaz d'échappement, on détermine que le niveau d'activation du catalyseur est relativement faible, de sorte que le moyen (S501 à S509) sélecteur de profils d'injection sélectionne le deuxième profil d'injection.
3. Dispositif d'épuration selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que: l'au moins une injection de carburant ultérieure du 3euxième profil d'injection, comprend de multiples injections ultérieures de carburant; et les intervalles d'injection des multiples injections ultérieures de carburant du deuxième profil d'injection sont accnis, l'un après l'autre, jusqu'à a dernière parmi les multiples injections ultérieures de carburant dudit deuxième profil d'injection.
4. Dispositif d'épuration selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les quantités de carburant à injecter des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection sont augmentées, l'une après l'autre, jusqu'à la dernière des multiples injections de carburant dudit deuxième profil d'injection.
5. Dispositif d'épuration selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, un moyen (56) capteur de puissance moteur pour détecter la puissance de sortie du moteur à combustion interne; et un moyen (S511 à S515) de réglage de la quantité de carburant à injecter en fonction de la puissance moteur, pour régler la quantité de carbunnnt à injecter lors de chacune des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection, sans chuter en deçà d'une quantité de seuil minimale assignée à chacune des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection, d'une manière faisant coïncider la puissance de sortie détectée du moteur à combustion interne avec une puissance de sortie de consigne dudit moteur à combustion interne Jans le cas où le deuxième profil d'injection est sélectionné par le moyen sélecteur (S501 à S509), de profils d'injection, dans lequel dispositif le moyen (S511 à 5515) de réglage de la quantité de carburant à injecter en fonction de la puissance moteur règle séquentiellement la quantité de carburant à injecter, lors de chacune des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection, en allant de la première des multiples injections de carburant à la dernière des multiples injections de carburant.
6. Dispositif d'épuration selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le moyen (S511 à S515) de réglage de la quantité de carburant à injecter en fonction de la puissance du moteur comprend un moyen correcteur pour régler une quantité correctrice, pour corriger la quantité de carburant à injecter lors de chacune des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection, sur la base d'un écart entre la puissance de sortie détectée du moteur à combustion interne, et la puissance de sortie de consigne du moteur à combustion interne.
7. Dispositif d'épuration selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre: un moyen (53) capteur de la température des gaz d'échappement pour détecter la température des gaz d'échappement; et un moyen (S516 à S519) de réglage de la quantité de carburant à injecter en fonction de la température des gaz d'échappement, pour régler la quantité de carburant à injecter lors de chacune des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection, sans chuter en deçà d'une quantité de seuil minimale assignée à chacune des multiples injections de carburant dudit deuxième profil d'injection, de manière à faire coïncider la température détectée des gaz d'échappement avec une température de consigne des gaz d'échappement dans le cas où le deuxième profil d'injection est sélectionné par le moyen (S501 à S509) sélecteur de profils d'injection, dans lequel dispositif ledit moyen (3516 à S519) de réglage de la quantité de carburant à injecter en fonction de la température des gaz d'échappement règle séquentiellement la quantité de carburant à injecter, lors de chacune des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection, en allant de la première des injections multiples de carburant à la dernière des injections multiples de carburant.
8. Dispositif d'épuration selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le moyen (S516 à S519) de réglage de la quantité de carburant à injecter en fonction de la température des gaz d'échappement comprend un doyen correcteur pour régler une quantité correctrice, pour corriger la quantité de carburant à injecter lors de chacune des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection, sur la base d'un écart entre la température détectée des gaz d'échappement, et la température de consigne des gaz d'échappement.
9. Dispositif d'épuration selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre: un moyen (51, 52) capteur de la quantité de composants d'échappement imbrûlés pour détecter la quantité de composants imbrûlés expulsé, par le moteur à 30 combustion interne; et un moyen (S504 à S509) de réglage d'un nombre total d'étapes d'injection pour régler le nombre total d'étapes d'injection du deuxième profil d'injection, sur la base de la quantité détectée de composants imbrûlés lorsque le deuxième profil d'injection est sélectionné par le moyen (5501 à S509) séle:,teur de profils d'injection.
10. Dispositif d'épuration selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre: un moyen (56) capteur de puissance moteur pour détecter la puissance de sortie du moteur à combustion interne; et un moyen (S520 à S523) correcteur de quantité de carburant à injecter pour corriger, de manière croissante, la quantité de carburant à injecter lors de chacune des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection, sans excéder une quantité de seuil maximale assignée à l'injection de carburant considérée du deuxième profil d'injection dans le cas où ledit deuxième profil d'injection est Io sélectionné par le moyen (S501-S509) sélecteur de profils d'injection lorsque la puissance de sortie détectée du moteur à combustion interne est inférieure à une puissance de sortie de consigne du moteur à combustion interne, dans lequel dispositif ledit moyen correcteur (S520 à S523) de quantité de carburant à injecter règle une quantité correctrice pour corriger séquentiellement la quantité de carburant à injecter, lors de chacune des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection, en allant de la dernière des multiples injections de carburant à la première des multiples injections de carburant.
11. Dispositif d'épuration selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre: un moyen (56) capteur de puissance moteur pour détecte] la puissance de sortie du moteur à combustion interne; et un moyen (S520 à S523) correcteur de quantité de carburant à injecter pour corriger, de manière décroissante, la quantité de carburant à injecter lors de chacune des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection, sans chuter en deçà d'une quantité de seuil minimale assignée à l'injection de carburant considérée du deuxième profil d'injection, dans le cas où le deuxième prof 1 d'injection est sélectionné par le moyen (S501 à S509) sélecteur de profils d'injection lorsque la puissance de sortie détectée du moteur à combustion interne est supérieure à une puissance de sortie de consigne du moteur à combustion interne, dans lequel dispositif le moyen correcteur (S520 à S523) de quantité de carburant à injecter règle une quantité correctrice pour corriger séquentiellement la quanti-te de carburant à injecter, lors de chacune des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection en allant de la première des multiples injections de carburant à la dernière des multiples injections de carburant.
12. Dispositif d'épuration selon la revendication 10 ou 1, caractérisé par le fait que le moyen (S520 à S523) correcteur de quantité de carburant à injecter règle la quantité correctrice pour corriger la quantité de carburant à injecter lors de chacune des multiples injections de carburant du deuxième profil d'injection, sur la base d'un écart entre la puissance de sortie détectée du moteur à combustion interne et la puissance de sortie de consigne du moteur à combustion interne.
13. Dispositif d'épuration selon l'une quelconque des revendication 1 à 12, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre: un moyen capteur de rapports, pour détecter le rapport entre la partie du carburant injecté, qui est injectée dans un cylindre du moteur à comtustion interne et est convertie en chaleur d'échappement pour accroître la température des gaz d'échappement, et la partie de carburant injecté, qui est injectée dans le cylindre du moteur à combustion interne et sort du moteur à combustion interne sous forme de composants imbrûlés, dans le cas où l'un des deuxième et troisième profils d'injection est sélectionné par le moyen (S501 à S509) sélecteur de profils d'injection; et un moyen correcteur pour régler une quantité correctrice de l'intervalle d'injection de l'au moins une injection de carburant ultérieure, le moyen correcteur étant appliqué alors que l'un parmi les deuxième et troisième profi is d'injection est sélectionné, de telle sorte que la quantité correctrice de l'intervalle d'injection de l'au moins une injection ultérieure coïncide avec une quantité prédéterminée, qui est réglée pour le profil sélectionné parmi les deuxième et troisième profils d'injection.
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