FR3073428B1 - Procede d’adaptation de l’additivation aux emissions pour aide a la regeneration d’un filtre a particules - Google Patents

Procede d’adaptation de l’additivation aux emissions pour aide a la regeneration d’un filtre a particules Download PDF

Info

Publication number
FR3073428B1
FR3073428B1 FR1760564A FR1760564A FR3073428B1 FR 3073428 B1 FR3073428 B1 FR 3073428B1 FR 1760564 A FR1760564 A FR 1760564A FR 1760564 A FR1760564 A FR 1760564A FR 3073428 B1 FR3073428 B1 FR 3073428B1
Authority
FR
France
Prior art keywords
fuel
additive
particulate filter
ratio
amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
FR1760564A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3073428A1 (fr
Inventor
Lamia Ben Hamouda
Cyril Bykoff
Stephane Guichard
Sebastien LAURENT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stellantis Auto Sas Fr
Original Assignee
PSA Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PSA Automobiles SA filed Critical PSA Automobiles SA
Priority to FR1760564A priority Critical patent/FR3073428B1/fr
Publication of FR3073428A1 publication Critical patent/FR3073428A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3073428B1 publication Critical patent/FR3073428B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/12—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with non-fuel substances or with anti-knock agents, e.g. with anti-knock fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/029—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a particulate filter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • F01N2430/04—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by adding non-fuel substances to combustion air or fuel, e.g. additives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1606—Particle filter loading or soot amount
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0611—Fuel type, fuel composition or fuel quality
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0812—Particle filter loading
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1448—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an exhaust gas pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2487—Methods for rewriting
    • F02D41/2493—Resetting of data to a predefined set of values
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé d'adaptation de l'additivation aux émissions pour aide à la régénération d'un filtre à particules dans une ligne d'échappement de moteur thermique d'un véhicule automobile. Une consigne de quantité d'additif à injecter dans le carburant après chaque remplissage en carburant étant estimée proportionnellement à une quantité de carburant ajoutée en prenant en compte un premier ratio calibrable d'une quantité d'additif à ajouter sur une quantité de carburant ajoutée lors du remplissage. Afin d'adapter l'aditivation aux émissions, il est pris en compte un deuxième ratio (T ad inj) fonction des régénérations effectuées pour le filtre à particules et d'une masse de suies présente dans le filtre à particules. Le ratio final adopté est le maximum entre les premier et deuxième ratios (T ad inj).

Description

PROCEDE D’ADAPTATION DE L’ADDITIVATION AUX EMISSIONS POUR AIDE A LA REGENERATION D’UN FILTRE A PARTICULES
[0001] La présente invention concerne un procédé d’adaptation de l’additivation aux émissions pour aide à la régénération d’un filtre à particules dans une ligne d’échappement de moteur thermique d’un véhicule automobile. La présente invention concerne aussi un dispositif d’injection d’un additif d’aide à la régénération d’un filtre à particules dans un carburant contenu dans un véhicule automobile pour la mise en oeuvre du procédé et un véhicule automobile équipé d’un tel dispositif d’injection.
[0002] La présente invention concerne principalement les motorisations à allumage par compression, notamment des moteurs Diesel ou fonctionnant au gazole. Cependant, comme l’utilisation de filtres à particules se généralise pour toutes sortes de motorisation, la présente invention peut trouver une application pour des moteurs thermiques à allumage commandé, notamment un moteur à carburant essence ou à mélange contenant de l’essence, des filtres à particules spécialement conçus pour des motorisations à essence étant de plus en plus utilisés.
[0003] L’additif peut être un composé d’un liquide à base de cérium, appelé aussi cérine, à base d’un mélange de cérium et de fer ou à base uniquement de fer, mais ceci n’est pas limitatif.
[0004] L’additif est introduit par un dispositif d’injection d’additif dans le carburant. L’additif, sous forme d’oxydes ferriques ou Fe2O3 et/ou d’oxydes de Cérium ou CeO2, est apporté directement à l’intérieur des agglomérats de carbone et d’hydrocarbures imbrûlés qui forment les suies au moment de la combustion dans le moteur. L’additif, jouant le rôle de catalyseur lors de la régénération, est ainsi disposé de manière uniforme dans les suies.
[0005] Le dispositif d’injection d’additif d’aide à la régénération d’un filtre à particules dans le carburant comprend un réservoir d’additif, une pompe d’injection de l’additif dans le carburant pilotée par une unité de contrôle commande imposant une consigne de quantité d’additif à injecter dans le carburant après chaque remplissage en carburant à la pompe d’injection. La pompe d’injection de l’additif peut être de type filaire ou multiplexée.
[0006] Il est connu de transmettre à la pompe d’injection de l’additif une consigne de quantité d’additif à injecter proportionnelle aux ajouts de carburant détectés par un boîtier de service intelligent ou à des requêtes en usine terminale ou en après vente sous réserve qu’une autorisation d’injection d’additif soit présente.
[0007] L’injection d’additif n’est autorisée que sous des critères de vitesse du véhicule pour des raisons de ressenti par les passagers du véhicule. Il n’est pas nécessaire de procéder à cette injection d’additif immédiatement après la détection d’un ajout de carburant.
[0008] Selon l’état de la technique, la quantité d’additif injectée est proportionnelle à la quantité de carburant ajoutée, mais cette quantité d’additif injectée ne dépend pas des émissions et ne prend pas en considération l’état d’encrassement du filtre à particules. Il s’ensuit que selon l’état de la technique, il n’est pas possible d’adapter une consigne d’injection d’additif en considérant un ratio masse d’additif sur masse de suies contenue dans le filtre à particules selon le taux d'encrassement du filtre à particules.
[0009] Pour information, afin de déterminer le chargement optimal du filtre à particules, une estimation de son état de vieillissement est réalisée. Le vieillissement considéré prend en compte, d’une part, l’encrassement des canaux d’entrée en résidus de cendres, provenant du lubrifiant ou de l’additif ou d’autres sources et, d’autre part, la fissuration de la céramique due au déroulement des régénérations précédentes.
[0010] Or, l’oxydation de l’élément actif de l’additif est comptée parmi l’une des sources de pollution qui produit des résidus permanents dans le filtre à particules et le colmate.
[0011] Le volume de filtre à particules encrassé en cendres d'additif, de carburant et d'huile doit être estimé pour calculer le volume libre du filtre à particules. A partir de la masse de résidus et à partir des dimensions géométriques du média filtrant, le volume d’encrassement est déterminé.
[0012] La figure 1 montre une architecture fonctionnelle d’injection d’additif selon l’état de la technique présente dans une unité de contrôle commande du dispositif d’injection d’additif qui est intégrée dans un contrôle commande du moteur CMM en charge du fonctionnement du moteur thermique.
[0013] Le boîtier de service intelligent BSI donne les paramètres nécessaires pour la validation de l’apport carburant Val c par détection de l’apport de carburant Ap c par le boîtier de service intelligent et la prise en compte du premier démarrage du contrôle moteur Dem CMM.
[0014] L’autorisation d’injection d’additif Aut a en mode nominal, en usine terminale ou en après-vente Nom UT APV est gérée par l’unité de contrôle commande du dispositif d’injection d’additif. Les conditions d’autorisation Niv a sont un moteur tournant, une vitesse dépassant un seuil minimal et un niveau d’additif critique non atteint.
[0015] La communication COM permet le calcul du volume d’additif restant Vol a et le calcul de la masse cumulée M FAP dans le filtre à particules. Cette communication est basée sur les informations provenant de la chaîne de traitement et du superviseur filtre à particules.
[0016] Après validation de l’apport carburant, la consigne d’additif C a est déterminée. Une fois les conditions d’autorisation de l’additivation sont réunies, l’injection de l’additif Ginj dans le réservoir carburant est réalisée. Si la pompe d’additivation est de type multiplexé il y a un retour pompe Maj P de la CdT.
[0017] Il est effectué une gestion des demandes en mode usine terminale et en monde après-vente G UT APV qui prend en compte et maintient les demandes en usine terminale et en après-vente Maj UT APV.
[0018] Par contre, selon cet état de la technique, il n’est pris en considération aucun paramètre relatif aux régénérations et à la masse de suies contenue dans le filtre à particules.
[0019] Par conséquent, le problème à la base de la présente invention, dans un véhicule automobile comportant un moteur thermique avec une ligne d’échappement logeant un filtre à particules, un additif d’aide à la régénération du filtre à particules étant ajouté au carburant de véhicule, est de déterminer une quantité d’additif à injecter dans le carburant en tenant compte de l’état du filtre à particules.
[0020] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention un procédé d’adaptation de l’additivation aux émissions pour aide à la régénération d’un filtre à particules dans une ligne d’échappement de moteur thermique d’un véhicule automobile, une consigne de quantité d’additif à injecter dans le carburant après chaque remplissage en carburant étant estimée proportionnellement à une quantité de carburant ajoutée en prenant en compte un premier ratio calibrable d’une quantité d’additif à ajouter sur une quantité de carburant ajoutée lors du remplissage, caractérisé en ce qu’il est pris en compte un deuxième ratio fonction des régénérations effectuées pour le filtre à particules et d’une masse de suies présente dans le filtre à particules, le ratio final adopté étant le maximum entre les premier et deuxième ratios.
[0021 ] L’effet technique est de faire évoluer la fonction d’injection d’additif pour permettre une injection d’une quantité d’additif adaptée au réel besoin d’un filtre à particules pour une régénération optimale. Cette injection d’additif dépend du volume de carburant injecté et des émissions.
[0022] Le ratio en ppm permettant le calcul du volume d’additif à injecter selon l’état de la technique est fixe. L’invention vise, dans certaines conditions, à le rendre dépendant des émissions à partir des nouvelles informations fournies par un superviseur de filtre à particules [0023] Le calcul du volume d’additif à injecter dépend dorénavant du volume de carburant ajouté et de l’état du filtre à particules. Un nouveau ratio en ppm en tant que deuxième ratio est déterminé en fonction de la régénération du filtre à particules et de la masse de suies, avec avantageusement une valeur entre 5 et 12 ppm. Le nouveau fonctionnel permet de choisir le maximum des deux ratios entre le premier ratio fixe par exemple à 5 ppm par calibration et le deuxième ratio qui est nouveau et variable pour le calcul du volume d’additif à ajouter.
[0024] Un tel procédé a surtout pour but d’éviter une activation d’alerte représentative d’un filtre à particules surchargé sur un voyant spécifique s'affichant au tableau de bord dans l’habitacle du véhicule automobile lorsque le diagnostic de filtre à particules surchargé est remonté.
[0025] La qualité du carburant est différente selon les pays et aussi le comportement des conducteurs influent significativement sur la durabilité du filtre à particules. Lorsque la régénération du filtre à particules est interrompue ou s'effectue dans de mauvaises conditions, alors les particules brûlent mal et le filtre à particules est surchargé. Le premier ratio selon l’état de la technique qui est fixe n’est pas suffisant dans ces cas de vie et la solution était de procéder à une injection supplémentaire d’additif.
[0026] L’intérêt technique et économique de la présente invention est d’adapter l’injection d’additif pour une régénération du filtre à particules plus optimale.
[0027] Il est effectué un premier comptage du nombre de régénérations réalisées, un deuxième comptage de régénérations activées sur conditions sévères de roulage, comme un roulage urbain exclusif, des durées de roulage court de moins de 20 kilomètres à vitesse inférieure à 50 kilomètres/heure, un roulage long en montagne et des conditions d’activation des précédentes régénérations non atteintes ou interrompues en cours de régénération et un troisième comptage de régénérations en masse de suies s’incrémentant lorsque la masse de suies détectée dans le filtre à particules est supérieure à un seuil de masse de suies toléré.
[0028] Il est ainsi déterminé les trois comptages caractérisant la charge du filtre à particules. Le premier comptage s’effectue sur les régénérations et le deuxième comptage est représentatif des conditions de roulage qui peuvent être propres au conducteur. Le troisième comptage concerne l’estimation de la masse de suies dans le filtre à particules, donc son niveau d’encrassement en vigueur.
[0029] Le procédé selon l’invention permet d’adapter l’injection d’additif en fonction de l’utilisation du véhicule et de déterminer les cas de vie où il y a une grande production de suies dues à des régénérations activées sur conditions sévères de roulage. Le deuxième comptage montre si le mode de roulage influe sur la production de suies, tandis que le troisième comptage détermine si la charge en suies dans le filtre à particules est élevée ou non. Le premier comptage permet de suivre le nombre total des régénérations donc de voir si ces régénérations sont fréquentes ou non.
[0030] Ceci permet de réguler l’injection d’additif en l’adaptant aux conditions de roulage du véhicule automobile en pouvant appliquer une sur-injection d’additif suite à une détection de surproduction de suies. Dans les cas de vie où il y a une surproduction de suies ou une accumulation de la masse de suies dans le filtre à particules intolérable, il convient d’augmenter la quantité d’additif injectée.
[0031] Le calcul du volume d’additif à ajouter dépend du deuxième ratio adapté au roulage du véhicule. Le calcul du volume d’additif à ajouter dépend dorénavant du volume de carburant ajouté et de l’état du filtre à particules. Cette stratégie doit permettre d’augmenter le taux d’injection d’additif pour les roulages fortement émissifs afin de préserver un ratio additif/suies compatible avec une bonne efficacité de régénération.
[0032] Avantageusement, le deuxième ratio est calculé soit par une première cartographie prenant en compte les premier et deuxième comptages, soit par une deuxième cartographie prenant en compte les premier et troisième comptages ou soit en prenant comme deuxième ratio le ratio maximal entre le ratio de la première cartographie et le ratio de la deuxième cartographie.
[0033] La masse de suies dans le filtre à particules est détectée par un modèle ou par analyse d’un différentiel de pression aux bornes du filtre à particules.
[0034] Le modèle est basé sur des émissions de gaz dans une ligne d’échappement estimées en sortie du moteur thermique donnant les masses de suies retenues dans le filtre à particules en fonction d’un régime moteur et d’un couple du moteur pendant des durées successives et les cumulant.
[0035] Les régénérations présentant une durée de régénération inférieure à une durée de régénération minimale ne sont pas comptabilisées dans le premier et/ou le deuxième comptage. Cette durée minimale peut être fixée à trois minutes, ce qui correspond à une régénération effectuée de manière très incomplète.
[0036] Les premier, deuxième et troisième comptages sont remis à zéro : - un quatrième comptage étant effectué concernant les ajouts de carburant, quand un nombre d’ajouts de carburant comptés par ce quatrième comptage dépasse un seuil d’ajout prédéterminé, - lors d’une requête en après-vente relative à un changement d’au moins un paramètre du filtre à particules influant sur la charge du filtre à particules, comme un changement de filtre à particules ou un décolmatage du filtre à particules, - par remise forcée à zéro.
[0037] Avantageusement, les premier et deuxième ratios sont fixés en particules par million, le premier ratio étant établi à 5 particules par million avec une fourchette de variation de 20% autour de ce chiffre et le deuxième ratio étant établi entre des chiffres minimal et maximal de 5.
[0038] L’invention concerne un dispositif d’injection d’un additif d’aide à la régénération d’un filtre à particules dans un carburant contenu dans un véhicule automobile, le dispositif d’injection comprenant un réservoir d’additif, une pompe d’injection de l’additif dans le carburant pilotée par une unité de contrôle commande imposant une consigne de quantité d’additif à injecter dans le carburant après chaque remplissage en carburant à la pompe d’injection, caractérisé en ce que l’unité de contrôle commande comprend des moyens de détermination d’une quantité d’additif à injecter pour une mise en oeuvre d’un tel procédé de détermination.
[0039] L’invention concerne enfin un véhicule automobile comportant un moteur thermique avec une ligne d’échappement en sortie du moteur thermique comprenant un filtre à particules et un réservoir de carburant, caractérisé en ce qu’il comprend un tel dispositif d’injection, la pompe d’injection injectant la quantité d’additif dans le réservoir de carburant, le réservoir de carburant étant associé à des moyens de détermination d’un ajout de carburant et d’une valeur de quantité de carburant ajoutée dans le réservoir de carburant et des moyens de communication de la valeur de quantité de carburant ajoutée à l’unité de contrôle commande du dispositif d’injection.
[0040] Le procédé selon l’invention a un impact sur la longévité du filtre à particules. Le conducteur du véhicule automobile sera sollicité beaucoup plus tard pour changer son filtre à particules. La solution proposée par la présente invention vise directement une régénération du filtre à particules plus optimale avec un respect de la durabilité du filtre à particules.
[0041] D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 montre une architecture fonctionnelle d’injection d’additif présente dans une unité de contrôle commande du dispositif d’injection qui est intégrée dans une unité de contrôle commande du moteur en charge du fonctionnement du moteur thermique, cette architecture étant selon l’état de la technique, - la figure 2 montre une architecture fonctionnelle d’injection d’additif présente dans une unité de contrôle commande du dispositif d’injection qui est intégrée dans une unité de contrôle commande du moteur en charge du fonctionnement du moteur thermique, cette architecture étant selon la présente invention, - la figure 3 montre un logigramme d’une forme de réalisation du procédé selon la présente invention, - la figure 4 montre une remise à zéro des quatre compteurs suite à un apport de carburant dépassant un seuil d’ajout prédéterminé selon une mise en oeuvre d’un mode de réalisation du procédé de détermination selon l’invention, - la figure 5 montre une évolution du calcul d’un ratio de quantité d’additif à injecter sur quantité de carburant en fonction d’un comptage de masse de suies cumulées dans le filtre à particules et le nombre de fois où il y a eu des régénérations du filtre à particules.
[0042] Il est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité.
[0043] Dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées.
[0044] La figure 1 a été déjà décrite dans la partie introductive de la présente demande.
[0045] La figure 2 reprend essentiellement tous les éléments d’une architecture de l’état de la technique avec l’ajout à la place d’un module de commande CdT d’une adaptation de la consigne d’additif Maj a, ce qui représente l’apport du procédé selon l’invention à l’état de la technique, le procédé étant désigné par Strag a pour un dispositif d’injection dénommé AddGO.
[0046] A la figure 2, l’apport de l’invention se traduit par une prise en compte de l’état d’encrassement du filtre à particules et du nombre de régénérations, ce qui est référencé Reg FAP. Il est aussi calculé un deuxième ratio basé au moins sur la masse de suies, ce qui est référencé Reg M. Les autres références restent inchangées par rapport à la figure 1.
[0047] En se référant à toutes les figures, la présente invention concerne donc un procédé d’adaptation de l’additivation aux émissions pour aide à la régénération d’un filtre à particules dans une ligne d’échappement de moteur thermique d’un véhicule automobile. Une consigne de quantité d’additif C a à injecter dans le carburant après chaque remplissage en carburant est estimée proportionnellement à une quantité de carburant ajoutée en prenant en compte un premier ratio calibrable d’une quantité d’additif à ajouter sur une quantité de carburant ajoutée lors du remplissage.
[0048] Selon l’invention, il est pris en compte un deuxième ratio T ad inj fonction des régénérations effectuées pour le filtre à particules et d’une masse de suies présente dans le filtre à particules, ce qui est référencé Reg FAP, la régulation par le deuxième ratio T ad inj étant référencé Reg M pour régulation par la masse. Le ratio final adopté est le maximum entre le premier ratio déterminé selon l’état de la technique et le deuxième ratio T ad inj, déterminé spécifiquement par la présente invention.
[0049] En se référant à la figure 3, Il peut être effectué un premier comptage Nb RG Tôt du nombre de régénérations réalisées sous la condition Cond suivante : si le nombre d’ajout de carburant est supérieur à un seuil par exemple 10, le premier comptage ainsi que les deuxième Nb RG BF et troisième comptages Nb RG sm qui vont être décrits sont remis à zéro.
[0050] En effet, il peut aussi être effectué un deuxième comptage Nb RG BF de régénérations activées sur conditions sévères de roulage, comme un roulage urbain exclusif, des durées de roulage court de moins de 20 kilomètres à vitesse inférieure à 50 kilomètres/heure, un roulage long en montagne et des conditions d’activation des précédentes régénérations non atteintes ou interrompues en cours de régénération.
[0051] De plus, il peut être effectué un troisième comptage Nb RG sm de régénérations en masse de suie s’incrémentant lorsque la masse de suies détectée dans le filtre à particules est supérieure à un seuil de remplissage prédéterminé.
[0052] Selon une forme de réalisation préférentielle de la présente invention, le deuxième ratio T ad inj est calculé soit par une première cartographie Ta prenant en compte les premier Nb RG tôt et troisième comptages Nb RG sm, soit par une deuxième cartographie Ta prenant en compte les premier Nb RG tôt et deuxième comptage Nb RG BF ou soit en prenant comme deuxième ratio T ad inj le ratio maximal entre le ratio de la première cartographie Ta et le ratio de la deuxième cartographie Ta.
[0053] A la figure 3, il est montré une unique cartographie Ta qui peut faire office de l’une ou l’autre des cartographies. Le deuxième ratio T ad inj est calculé par la cartographie Ta.
[0054] La masse de suies dans le filtre à particules peut être détectée par un modèle ou par analyse d’un différentiel de pression aux bornes du filtre à particules. Le différentiel de pression peut se faire en boucle fermée en se basant sur une contre-pression relevée par un capteur de pression connecté aux bornes du filtre à particules.
[0055] Le modèle peut être basé sur des émissions de gaz dans une ligne d’échappement estimées en sortie du moteur thermique donnant les masses de suies retenues dans le filtre à particules en fonction d’un régime moteur et d’un couple du moteur pendant des durées successives et les cumulant, ceci pendant des durées successives.
[0056] Les masses de suies peuvent être multipliées par un facteur multiplicatif de sécurité supérieur à un et intégrées pour donner une masse totale critique de suies dans le filtre à particules.
[0057] Il est possible de combiner modèle avec estimations selon les émissions de gaz qui se font en boucle ouverte et estimations des masses de suies obtenues par mesures de contre-pression faites en boucle fermée. Il est associé ainsi les avantages des deux types de boucle.
[0058] Les régénérations présentant une durée de régénération inférieure à une durée de régénération minimale peuvent ne pas être comptabilisées dans le premier et/ou le troisième comptage Nb RG sm. Cette durée de régénération minimale peut être de trois minutes avec un écart de +/- 20% autour de cette valeur.
[0059] La figure 4, en se référant aussi à la figure 3, montre une remise à zéro de l’ensemble des compteurs suite à la validation du dernier ajout carburant. Le compteur d’ajout carburant a dépassé le seuil d’ajout prédéterminé (N ajouts). Ca C désigne les ajouts de carburant lors du quatrième comptage Nb GO. Nb RG FAP désigne le comptage des régénérations du filtre à particules ou premier comptage. Su Cum FAP BF désigne la masse de suies cumulées dans le filtre à particules. Le troisième comptage Su Cum FAP BF s’incrémentent lorsque la masse de suies détectée dans le filtre à particules est supérieure à un seuil de remplissage prédéterminé avec une masse de suies pouvant être estimée par contrepression en boucle fermée. INF bi est une information binaire à valider avant de calculer le volume additif la quantité de carburant ajouté.
[0060] Pour avoir une image représentative du roulage du véhicule et de son effet sur les régénérations du filtre à particules, un quatrième comptage saturé à N ajouts de carburant, par exemple 10 ajouts, ce qui est une valeur calibrable est incrémenté après validation du volume de carburant ajouté. L’adaptation de l’additif est réalisée sur ces N ajouts de carburant. Ce quatrième comptage sert à réinitialiser les premier Nb RG Tôt, deuxième comptages Nb RG BF et troisième Nb RG sm.
[0061] Les premier Nb RG Tôt, deuxième comptages Nb RG BF et troisième Nb RG sm peuvent être remis à zéro quand le quatrième comptage Nb GO concernant les ajouts de carburant indique un nombre d’ajouts de carburant comptés par ce quatrième comptage Nb GO dépassant un seuil d’ajouts prédéterminé, par exemple 10.
[0062] En alternative, les premier Nb RG Tôt, deuxième comptages Nb RG BF et troisième Nb RG sm peuvent être remis à zéro lors d’une requête en après-vente relative à un changement d’au moins un paramètre du filtre à particules influant sur la charge du filtre à particules, comme un changement de filtre à particules ou un décolmatage du filtre à particules. Le décolmatage est une opération de décrassage du filtre qui ne peut se faire qu’en atelier et qu’une régénération courante ne peut exécuter. Enfin, les premier Nb RG Tôt, deuxième comptages Nb RG BF et troisième Nb RG sm peuvent être remis à zéro par remise forcée à zéro.
[0063] La figure 5 montre une validation de l’apport carburant en fonction de comptages de régénérations et de masse de suies dans le filtre à particules selon une mise en oeuvre d’un mode de réalisation du procédé de détermination selon l’invention, ceci en fonction du temps comptabilisé en secondes. Le comptage de régénérations est fait par un compteur de la masse de suies cumulées dans le filtre à particules, avantageusement en boucle fermée, ce qui est référencé Su Cum FAP BF.
[0064] Le nombre de fois où il y a eu une régénération du filtre à particules pendant les N ajouts de carburant est référencé Nb RG FAP. Le deuxième ratio T ad inj sert à déterminer le volume d’additif à injecter Vol a et une requête de régénération du filtre à particules est référencée Req RG FAP.
[0065] Sans que cela soit limitatif, les premier et deuxième ratios T ad inj sont fixés en particules par million, le premier ratio étant établi à 5 particules par million avec une fourchette de variation de 20% autour de ce chiffre et le deuxième ratio T ad inj étant établi entre 5 et 12 avec une fourchette de variation de 20% autour des chiffres minimal et maximal.
[0066] L’invention concerne aussi un dispositif d’injection d’un additif d’aide à la régénération d’un filtre à particules dans un carburant contenu dans un véhicule automobile, le dispositif d’injection comprenant un réservoir d’additif, une pompe d’injection de l’additif dans le carburant pilotée par une unité de contrôle commande imposant une consigne de quantité d’additif C a à injecter dans le carburant après chaque remplissage en carburant à la pompe d’injection.
[0067] Selon l’invention, l’unité de contrôle commande comprend des moyens de détermination d’une quantité d’additif à injecter pour une mise en oeuvre d’un procédé de détermination tel que précédemment décrit.
[0068] L’invention concerne enfin un véhicule automobile comportant un moteur thermique avec une ligne d’échappement en sortie du moteur thermique comprenant un filtre à particules et un réservoir de carburant.
[0069] Selon l’invention, le véhicule automobile comprend un dispositif d’injection tel que décrit précédemment, la pompe d’injection injectant la quantité d’additif dans le réservoir de carburant, le réservoir de carburant étant associé à des moyens de détermination d’un ajout de carburant et d’une valeur de quantité de carburant ajoutée dans le réservoir de carburant et des moyens de communication de la valeur de quantité de carburant ajoutée à l’unité de contrôle commande du dispositif d’injection.
[0070] L’unité de contrôle commande du dispositif d’injection peut être intégrée dans une unité de contrôle commande du moteur en charge du fonctionnement du moteur thermique.
[0071] L’invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n’ont été donnés qu’à titre d’exemples.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé d’adaptation de l’additivation aux émissions pour aide à la régénération d’un filtre à particules dans une ligne d’échappement de moteur thermique d’un véhicule automobile, une consigne de quantité d’additif (C a) à injecter dans le carburant après chaque remplissage en carburant étant estimée proportionnellement à une quantité de carburant ajoutée, le volume d’additif déterminé prenant en compte deux ratios, un premier ratio fixe d’une quantité d’additif à ajouter sur une quantité de carburant ajoutée lors du remplissage, un deuxième ratio (T ad inj) variable, fonction des régénérations effectuées pour le filtre à particules et d’une masse de suies présente dans le filtre à particules, le ratio final adopté étant le maximum entre les premier et deuxième ratios (T ad inj).
  2. 2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel il est effectué un premier comptage (Nb RG Tôt) du nombre de régénérations réalisées, un deuxième comptage (Nb RG BF) de régénérations activées sur conditions sévères de roulage, comme un roulage urbain exclusif, des durées de roulage court de moins de 20 kilomètres à vitesse inférieure à 50 kilomètres/heure, un roulage long en montagne et des conditions d’activation des précédentes régénérations non atteintes ou interrompues en cours de régénération, un troisième comptage (Nb RG sm), fonction de la masse de suies, s’incrémentant lorsque la masse de suies détectée dans le filtre à particules est supérieure à un seuil de remplissage prédéterminé.
  3. 3. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le deuxième ratio (T ad inj) est calculé soit par une première cartographie (Ta) prenant en compte les premier (Nb RG Tôt) et troisième comptages (Nb RG sm), soit par une deuxième cartographie (Ta) prenant en compte les premier (Nb RG Tôt) et deuxième comptages (Nb RG BF) ou soit en prenant comme deuxième ratio (T ad inj) le ratio maximal entre le ratio de la première cartographie (Ta) et le ratio de la deuxième cartographie (Ta).
  4. 4. Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 ou 3, dans lequel la masse de suies dans le filtre à particules est détectée par un modèle ou par analyse d’un différentiel de pression aux bornes du filtre à particules.
  5. 5. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le modèle est basé sur des émissions de gaz dans une ligne d’échappement estimées en sortie du moteur thermique donnant les masses de suies retenues dans le filtre à particules en fonction d’un régime moteur et d’un couple du moteur pendant des durées successives et les cumulant.
  6. 6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel les régénérations présentant une durée de régénération inférieure à une durée de régénération minimale ne sont pas comptabilisées dans le premier (Nb RG Tôt) et/ou le troisième comptage (Nb RG sm).
  7. 7. Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel les premier (Nb RG Tôt), deuxième (Nb RG BF) et troisième comptages) sont remis à zéro : - un quatrième comptage (Nb GO) étant effectué concernant les ajouts de carburant, quand un nombre d’ajouts de carburant comptés par ce quatrième comptage (Nb GO) dépasse un seuil d’ajout prédéterminé, - lors d’une requête en après-vente relative à un changement d’au moins un paramètre du filtre à particules influant sur la charge du filtre à particules, comme un changement de filtre à particules ou un décolmatage du filtre à particules, - par remise forcée à zéro.
  8. 8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les premier et deuxième ratios (T ad inj) sont fixés en particules par million, le premier ratio étant établi à 5 particules par million avec une fourchette de variation de 20% autour de ce chiffre et le deuxième ratio (T ad inj) étant établi entre des chiffres minimal et maximal de 5 et 12.
  9. 9. Dispositif d’injection d’un additif d’aide à la régénération d’un filtre à particules dans un carburant contenu dans un véhicule automobile, le dispositif d’injection comprenant un réservoir d’additif, une pompe d’injection de l’additif dans le carburant pilotée par une unité de contrôle commande imposant une consigne de quantité d’additif (C a) à injecter dans le carburant après chaque remplissage en carburant à la pompe d’injection, caractérisé en ce que l’unité de contrôle commande comprend des moyens de détermination d’une quantité d’additif à injecter pour une mise en œuvre du procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  10. 10. Véhicule automobile comportant un moteur thermique avec une ligne d’échappement en sortie du moteur thermique comprenant un filtre à particules et un réservoir de carburant, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif d’injection selon la revendication précédente, la pompe d’injection injectant la quantité d’additif dans le réservoir de carburant, le réservoir de carburant étant associé à des moyens de détermination d’un ajout de carburant et d’une valeur de quantité de carburant ajoutée dans le réservoir de carburant et des moyens de communication de la valeur de quantité de carburant ajoutée à l’unité de contrôle commande du dispositif d’injection.
FR1760564A 2017-11-10 2017-11-10 Procede d’adaptation de l’additivation aux emissions pour aide a la regeneration d’un filtre a particules Active FR3073428B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1760564A FR3073428B1 (fr) 2017-11-10 2017-11-10 Procede d’adaptation de l’additivation aux emissions pour aide a la regeneration d’un filtre a particules

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1760564A FR3073428B1 (fr) 2017-11-10 2017-11-10 Procede d’adaptation de l’additivation aux emissions pour aide a la regeneration d’un filtre a particules
FR1760564 2017-11-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3073428A1 FR3073428A1 (fr) 2019-05-17
FR3073428B1 true FR3073428B1 (fr) 2019-10-11

Family

ID=61027918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1760564A Active FR3073428B1 (fr) 2017-11-10 2017-11-10 Procede d’adaptation de l’additivation aux emissions pour aide a la regeneration d’un filtre a particules

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3073428B1 (fr)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2807472B1 (fr) * 2000-04-07 2002-10-25 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme d'aide a la regeneration d'un filtre a particules integre dans une ligne d'echappement d'un moteur diesel de vehicule automobile
DE10222762A1 (de) * 2002-05-23 2003-12-04 Volkswagen Ag Verfahren zum Betreiben eines Dieselmotors
FR2887302A1 (fr) * 2005-06-21 2006-12-22 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif d'introduction de moyens formant additif dans un reservoir de carburant d'alimentation d'un moteur de vehicule automobile
FR2983902B1 (fr) * 2011-12-12 2015-04-24 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede permettant d'optimiser le processus de combustion des particules polluantes emises par un moteur thermique d'un vehicule

Also Published As

Publication number Publication date
FR3073428A1 (fr) 2019-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1784561B1 (fr) Système d'evaluation de l'état de charge en suies de moyens de dépollution
EP1769153B1 (fr) Systeme de controle du fonctionnement d'un moteur diesel de vehicule automobile associe a un catalyseur d'oxydation
CN110869597B (zh) 机动车内燃机操作方法和颗粒过滤器在机动车排气设备中的布置
EP3014082A1 (fr) Système et procédé de diagnostic de la réduction catalytique sélective d'un véhicule automobile
EP1242723B1 (fr) Procede de diagnostic d'un systeme d'echappement de moteur a combustion
EP2283212A1 (fr) Procede et dispositif de reconnaissance d'une combustion dans un filtre a particules
EP2520785B1 (fr) Procedé d'estimation de la dilution du carburant dans l'huile d'un moteur à combustion interne
EP1536109B1 (fr) Procédé de commande de la régénération d'un piège intègre dans la ligne d'échappement d'un moteur a combustion interne et système pour la mise en oeuvre
FR2976321A1 (fr) Procede et dispositif de diagnostic d'un filtre a particules de moteur a combustion interne
WO2007028919A1 (fr) Systeme de determination du taux de dilution de l'huile de lubrification d'un moteur thermique de vehicule automobile par du carburant d'alimentation de celui-ci
EP2350447A1 (fr) Procédé de pilotage d'un moteur a combustion interne et moteur a combustion interne correspondant
FR3073428B1 (fr) Procede d’adaptation de l’additivation aux emissions pour aide a la regeneration d’un filtre a particules
EP2532853A1 (fr) Procédé de gestion de la régenération d'un filtre à particules
FR2930290A3 (fr) Procede de gestion de cycle de regeneration d'un systeme de moteur a combustion.
FR2970040A1 (fr) Dispositif de regeneration d'un filtre a particules equipant une ligne d'echappement d'un moteur thermique
EP2312137A2 (fr) Procédé de diagnostic d'une anomalie dans une ligne d'échappement d'un moteur a combustion équipé d'un filtre a particules
FR2916229A1 (fr) Procede de controle des emissions polluantes d'un moteur diesel
FR2987072A1 (fr) Procede de correction d'un systeme de calcul de la consommation d'huile d'un moteur equipe d'un filtre a particules
FR2953559A1 (fr) Systeme et procede d'estimation de la masse de particules stockees dans un filtre a particules de vehicule automobile
FR2998000A1 (fr) Procede d'estimation et de diagnostic du dosage des suies dans un systeme de filtre a particules additive
FR2918708A1 (fr) Evaluation du chargement d'un filtre a particules.
FR2897650A1 (fr) Procede de commande d'un moteur de vehicule pour le declenchement d'une phase de regeneration d'un filtre a particules
FR3081508A1 (fr) Procédé de gestion d’un catalyseur-accumulateur NOx
FR3085424A1 (fr) Procede d’estimation d’une masse de residus dans un filtre a particules
FR3128973A1 (fr) Procédé et système de supervision des consommateurs d’énergie électrique et de commande du régime du moteur d’un véhicule automobile

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20190517

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

CD Change of name or company name

Owner name: STELLANTIS AUTO SAS, FR

Effective date: 20240423