Dynamique et contrôle de la régénération d'un filtre à particules diesel

• Auteur / Autrice : Louiza Achour
• Direction : Pierre Rouchon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques et automatique
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Paris, ENMP

Mots clés

Mots clés contrôlés

Filtres

Automobiles -- Moteurs -- Gaz d'échappement

Moteurs diesel

Automobiles -- Moteurs -- Échappement

Résumé

Les particules diesel indesirables a l'echappement des moteurs diesel peuvent etre eliminees par l'utilisation de filtres a particules diesel places dans la ligne d'echappement. Ils permettent, lors de la phase de chargement, de collecter les particules diesel par passage des gaz a travers une paroi poreuse. Puis, lors de la phase de regeneration, les suies retenues sont eliminees par combustion. Le pilotage d'un tel systeme necessite une surveillance permanente de l'etat du filtre et du fonctionnement moteur ainsi que le deploiement de strategie de controle par le biais de la modelisation. Ainsi, l'objectif de la these est de developper un modele de regeneration de filtre a particules, possedant a la fois un degre d'acuite suffisant pour decrire les phenomenes physico-chimiques et une certaine simplicite pour elaborer et tester des lois de commande. Le but poursuivi est la modelisation et le controle des transitoires thermiques en mode de regeneration. En effet, des temperatures trop fortes en cours de regeneration peuvent endommager voire casser le filtre. Nous montrons ici comment limiter les pics de temperature en jouant sur le flux partiel d'oxygene en entree du filtre. Pour cela, nous proposons plusieurs modeles dynamiques originaux (0d et 2d). Ils permettent, a partir des caracteristiques des gaz d'echappement et du niveau de chargement de predire l'evolution thermique du filtre durant la regeneration. Ces modeles sont valides experimentalement a partir d'essais sur banc moteur realises en boucle ouverte (bo) et en boucle fermee (bf) pour verifier et valider l'efficacite de notre loi de commande de type proportionnelle avec saturation. Ensuite, une analyse theorique s'appuyant sur les methodes developpees en dynamique et controle des systemes prouve la robustesse de la loi de commande. En particulier, nous montrons qu'il est impossible d'avoir des phenomenes oscillants (absence d'orbites periodiques en bf).