FR2908456A1 - Procede et appareil de commande pour le diagnostic d'un systeme a plusieurs catalyseurs equipant un moteur a combustion interne - Google Patents

Abstract

Procédé pour évaluer la capacité de fonctionnement d'un système de catalyseurs (12, 13) d'un moteur à combustion interne (10) ayant au moins une branche (14, 15, 17) avec un catalyseur avant (FK, FK1, FK2) et un catalyseur principal (HK, HK1, HK2), l'appréciation de l'aptitude au fonctionnement se faisant selon une capacité d'accumulation d'oxygène (OSC_FK, OSC_FK1, OSC_FK2) du catalyseur avant (FK, FK1, FK2), la branche (14, 15, 17) du système de catalyseurs (12, 13) est jugée comme apte à fonctionner indépendamment d'une capacité de stockage d'oxygène (OSC_HK, OSC_HK1, OSC_HK2) du catalyseur principal (HK, HK1, HK2), si la capacité d'accumuler l'oxygène (OSC_FK, OSC_FK1, OSC_FK2) du catalyseur avant (FK, FK1, FK2) est supérieure à un premier seuil (OSCFKDMX).

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé pour

évaluer la capacité de fonctionnement d'un système de catalyseurs d'un moteur à combustion interne ayant au moins une branche avec un catalyseur avant et un catalyseur principal, l'appréciation de l'aptitude au fonctionnement se faisant selon une capacité d'accumulation d'oxygène du catalyseur avant. L'invention concerne également un appareil de commande pour évaluer ou juger l'aptitude au fonctionnement d'un système de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne. Un tel procédé et un tel appareil de commande sont déjà connus en tant que tels. Etat de la technique Le catalyseur principal présente en général un volume important et pour des raisons d'encombrement il est installé sous le plancher du véhicule. le catalyseur avant ou catalyseur frontal en général plus petit est en revanche installé plus près du moteur à combustion interne pour être chauffé très rapidement après un démarrage à froid et pour atteindre aussi rapidement que possible sa température de déclen- chement à laquelle il assure la conversion des matières polluantes. Pour des raisons de législation aux Etats-Unis et dans l'Union Européenne, il faut surveiller les composants concernés par les gaz d'échappement dans les véhicules automobiles pendant leur fonctionnement. Les composants concernés par les gaz d'échappement sont notamment les catalyseurs qui convertissent entre autres les hydrocarbures (HC) contenus dans les gaz d'échappement avec de l'oxygène pour donner de l'eau et du dioxyde de carbone. On utilise la corrélation entre la capacité de conversion des hydrocarbures HC et la capacité d'accumuler l'oxygène par le catalyseur. La capacité d'accumuler l'oxygène est déterminée par l'exploitation des signaux de capteurs de gaz d'échappement, sensibles à l'oxygène et des signaux d'autres capteurs à partir desquels on détermine un débit massique de gaz d'échappement pendant le fonctionnement du véhicule automobile. Actuellement, on effectue le diagnostic de chaque cataly- Beur pris individuellement, séparément du diagnostic de l'autre cataly- 2908456 2 seur. Pour cela, on détermine sa capacité d'accumuler l'oxygène et on compare cette capacité à un seuil prédéfini. Si la capacité d'accumuler l'oxygène est inférieure au seuil, on dépose un message de défaut correspondant dans l'appareil de commande. Après vérification statistique 5 du message de défaut par l'exécution répétée du procédé, on actionne un voyant de défaut (indicateur lumineux de mauvais fonctionnement MIL) demandant au conducteur de se rendre dans un atelier. Dans l'atelier on pourra remplacer le catalyseur jugé comme défectueux. Jusqu'à présent, on a vérifié et jugé individuellement les 10 catalyseurs des systèmes de catalyseurs comme décrits ci-dessus. Un tel contrôle individuel de tous les catalyseurs d'un système à catalyseurs multiples demande beaucoup de temps ce qui est délicat surtout dans le cadre des cycles de vérification prescrits par la réglementation (par exemple la Procédure Fédérale de Test FTP 75 aux Etats-Unis).

15 Dans de tels cycles de test on modifie fréquemment l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne de sorte que les phases avec des états de fonctionnement qui conviennent pour un diagnostic de catalyseur ne se produisent que brièvement. En outre, chaque diagnostic de catalyseur distinct se traduit par une faible consommation supplé- 20 mentaire de carburant par comparaison avec le fonctionnement sans diagnostic et de plus cela se traduit par une augmentation des émissions brutes par le moteur à combustion interne c'est-à-dire la quantité de matières polluantes évoquée. Exposé et avantages de l'invention 25 La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients de l'état de la technique et se caractérise en ce que la branche du système de catalyseurs est jugée comme apte à fonctionner indépendamment d'une capacité de stockage d'oxygène du catalyseur principal, si la capacité d'accumuler l'oxygène du catalyseur avant est 30 supérieure à un premier seuil. L'invention concerne également un appareil de commande du type défini ci-dessus caractérisé en ce que l'appareil de commande est conçu pour qu'une branche du système de catalyseurs soit jugée comme apte à fonctionner indépendamment d'une capacité 35 d'accumuler l'oxygène du catalyseur principal si la capacité 2908456 3 d'accumuler l'oxygène du catalyseur avant est supérieures à un premier seuil. Comme le système de catalyseurs est jugé apte à fonctionner indépendamment de la capacité d'accumuler l'oxygène par le 5 catalyseur principal, si une capacité d'accumuler l'oxygène de son catalyseur avant est supérieure à un premier seuil, en cas de catalyseur avant de qualité insuffisamment bonne, on renoncera au diagnostic du catalyseur principal correspondant. Ainsi, on économise le temps qui serait nécessaire à la vérification du catalyseur principal ainsi que 10 l'augmentation de la consommation de carburant entraîné par le contrôle du catalyseur principal ainsi que les émissions brutes du moteur à combustion interne. L'avantage de l'économie de temps est particulièrement important dans les systèmes de gaz d'échappement à plusieurs bran- 15 ches dont chacune a un catalyseur frontal et un catalyseur principal. De tels systèmes de gaz d'échappement possèdent en général deux branches et ainsi globalement au moins quatre catalyseurs ce qui représente pour un contrôle individuel de chaque catalyseur pris séparé-ment, un temps d'importance considérable et une augmentation 20 correspondante de la consommation de carburant et des émissions no-cives. Ainsi, la présente invention diminue à la fois le temps à mettre en oeuvre et l'augmentation non souhaitée de la consommation de carburant et des émissions. Dessins 25 La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre un moteur à combustion interne équipé d'un appareil de commande et d'un système de catalyseurs dans une bran- 30 che, - la figure 2 montre un ordinogramme comme exemple de réalisation du procédé, - la figure 3 montre l'association entre les paires de valeurs et les capacités d'accumuler l'oxygène par un catalyseur avant et un cataly- 35 Beur principal aboutissant à des résultats de diagnostic différents, 2908456 4 - la figure 4 montre un moteur à combustion interne ayant un appa- reil de commande et un système de catalyseurs à deux branches, - la figure 5 montre l'association des paires de valeurs correspondant aux capacités d'accumuler l'oxygène d'un catalyseur avant et d'un 5 catalyseur principal donnant différents résultats de diagnostic, - la figure 6 montre un ordinogramme d'un autre exemple de réalisa- tion du procédé, - la figure 7 montre une matrice de jugement pour le système de catalyseurs à deux branches.

10 Description de modes de réalisation de l'invention De façon détaillée la figure 1 montre un moteur à combustion interne 10 équipé d'un système de catalyseurs 12 ayant au moins une branche 14, un appareil de commande 16 ainsi que différents capteurs et actionneurs. L'appareil de commande 16 est conçu et 15 notamment programmé pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention ou réaliser son développement et notamment commander les opérations du procédé. Si l'appareil de commande constate une capacité de fonctionnement insuffisante du système de catalyseurs, selon une réalisation, il commande une lampe témoin de défaut MIL et/ou mémo- 20 rise un message de défaut correspondant. Selon une réalisation de la figure 1, l'appareil de commande 16 traite notamment le signal d'un débitmètre massique d'air 18 mesurant le débit massique d'air mL traversant le moteur à combustion interne 10, le signal d'un capteur de vitesse de rotation 20 qui mesure 25 la vitesse de rotation (n) du moteur à combustion interne 10, le signal FW d'un capteur de demande du conducteur 22 qui saisit la demande de couple émise par le conducteur du véhicule ainsi que les signaux L1, L2, L3 des capteurs de gaz d'échappement S1, S2, S3 installés en différents endroits de la branche 14. En fonction de ces signaux, l'appareil 30 de commande 16 génère des signaux d'actionnement pour commander les actionneurs du moteur à combustion interne 10 par lesquels on commande le mode de fonctionnement du moteur à combustion interne 10. Le comportement est notamment caractérisé par le couple du moteur à combustion interne 10 qui dépend entre autres de la charge des 35 chambres de combustion par le mélange carburant/air, le coefficient 2908456 5 d'air L ou le coefficient Lambda du mélange carburant/air ainsi que le déroulement dans le temps de la combustion des charges des chambres de combustion. Le coefficient d'air L ou coefficient Lambda représente comme cela est connu, le rapport de deux masses d'air, le dénomina- 5 teur correspondant à la masse d'air de la combustion stoechiométrique d'une certaine masse de carburant lorsque la masse d'air au dénominateur indique la masse d'air ayant effectivement participée à la combustion. Les coefficients Lambda L > 1 correspondent ainsi un excédent d'air et les coefficients d'air Lambda L < 1 correspondent à un manque 1 o d'air. Dans la réalisation de la figure 1, on commande la charge des chambres de combustion à l'aide d'un organe de réglage de masse d'air 24 installé dans le système d'admission 26 à l'aide d'un signal d'actionnement S_mL. Le carburant est dosé par l'installation 15 d'injecteurs 28 à l'aide de signaux d'actionnement S_K. L'installation d'actionneurs 28 peut comporter des injecteurs individuels par cylindre pour une injection directe de carburant dans les chambres de combustion du moteur à combustion interne 10 ou par un plusieurs injecteurs pour injecter du carburant dans le système d'admission 26 du moteur 20 10. Dans le cas d'un moteur à combustion interne 10 à essence, un dispositif d'allumage 32 commandé par des signaux d'actionnement SZW commande l'allumage des charges des chambres de combustion. Mais l'invention n'est pas limitée à une application à des moteurs à essence et peut également s'appliquer à des moteurs Diesel dans lesquels 25 la combustion est déclenchée par l'injection. Des exemples d'organes de réglage de masses d'air 24 sont des volets d'étranglement (papillons), des clapets de recyclage des gaz d'échappement ou des organes d'actionnement avec des commandes de soupape variables. Les gaz d'échappement résultant de la corn- 30 bustion sont nettoyés par le système de catalyseurs 12 ; ce système se compose d'au moins un catalyseur avant ou catalyseur frontal FK et d'un catalyseur principal HK. Le catalyseur avant FK est installé en amont du catalyseur principal HK dans la branche 14 entre un premier capteur de gaz d'échappement S1 et un second capteur de gaz 35 d'échappement S2. Le catalyseur principal HK est installé entre le se-2908456 6 cond capteur de gaz d'échappement S2 et le troisième capteur de gaz d'échappement S3. Les capteurs de gaz d'échappement S1, S2, S3 sont de préférence des sondes Lambda du commerce, sensibles à l'oxygène telles que par exemple celles décrites dans le mémento de technique au- 5 tomobile 25ème Edition, ISBN 3-528-23876-3, pages 133 et 134 de l'édition en langue allemande. Un premier mode de réalisation d'un procédé selon l'invention sera décrit ci-après en référence aux figures 2 et 3. L'étape 36 de la figure 2 représente un programme principal de commande du 10 moteur à combustion interne 10 par lequel l'appareil de commande 16 traite les signaux des capteurs de la figure 1 et en déduit des signaux d'actionnement à l'aide desquels il commande les organes d'actionnement selon la figure 1. Dans l'étape 38, on vérifie de manière répétée si un diagnostic du système de catalyseurs 12 a été fait. Un dia- 15 gnostic sera effectué par exemple au démarrage du moteur à combustion interne 10 lorsque les catalyseurs FK, HK auront atteint leur température de déclenchement pour laquelle les conditions de fonctionnement sont suffisamment stationnaires et que le diagnostic dans le cycle de fonctionnement actuel n'a pas encore été exécuté en totalité.

20 En cas de réponse négative à l'interrogation de l'étape 38, le programme revient au programme principal HP dans lequel la commande du moteur à combustion interne 10 se poursuit sans diagnostic des catalyseurs. Si l'interrogation de l'étape 38 reçoit une réponse positive, on poursuit par l'étape 40 consistant à mesurer la capacité d'accumulation 25 d'oxygène OSC_FK du catalyseur avant FK. La mesure de la capacité d'accumuler l'oxygène est fondée sur la comparaison des signaux L1 et L2 des deux capteurs de gaz d'échappement S1, S2. Un, premier procédé est de nature passive. Ce procédé utilise une oscillation qui s'établit dans la concentration en 30 oxygène en amont du catalyseur avant FK1 lors de la régulation du coefficient d'air Lambda ou L1 par l'appareil de commande 16. Cette oscillation se traduit de manière significative dans le signal L1 fourni par le capteur de gaz d'échappement S1. Du fait de cet effet d'accumulation d'oxygène, le catalyseur avant FK1 apte à fonctionner 35 travaille comme un filtre passe-bas pour la concentration en oxygène de 2908456 7 sorte que l'oscillation se répercute dans le signal S1 du second capteur de gaz d'échappement S2 seulement sous une forme amortie. A mesure du vieillissement et ainsi de la diminution de la capacité d'accumuler l'oxygène par le catalyseur avant 1, l'oscillation apparaît de manière 5 plus prononcée dans le signal L2 et prend une forme analogue à celle du signal L1. L'amplitude du signal L2 permet de déterminer la capacité d'accumulation d'oxygène OSC_FK par des opérations de filtrage appropriées. Dans un second procédé en variante du premier procédé, 10 la mesure de la capacité d'accumuler l'oxygène OSC_FK du catalyseur avant FK consiste à tout d'abord générer une atmosphère réductrice des gaz d'échappement en amont du catalyseur avant FK. Pour cela, on fait fonctionner le moteur à combustion interne 10 avec un mélange carburant/air dont le coefficient d'air L1 < 1 par exemple avec un coefficient 15 d'air L1 = 0,97. Les hydrocarbures imbrûlés sont alors introduits avec le débit massique de gaz d'échappement dans le catalyseur avant FK pour y réagir avec l'oxygène accumulé. L'atmosphère réductrice des gaz d'échappement est conservée selon un développement jusqu'à ce que soit tout l'oxygène du catalyseur soit consommé soit que le catalyseur a 20 été conditionné préalablement de manière reproductible par l'atmosphère réductrice des gaz d'échappement. Un préconditionnement reproductible résulte selon un développement par l'introduction d'une quantité définie de gaz d'échappement riches après avoir atteint un certain niveau de signal pour le second capteur de gaz d'échappement S2. 25 dans la réalisation de la figure 1, on constate la consommation de tout l'oxygène par le comportement du signal fourni par le second capteur de gaz d'échappement S2. Pour un moteur à combustion interne 10 fonctionnant normalement, on régule le rapport carburant/ air du moteur à combustion interne 10 en se fondant sur le signal du capteur avant des gaz d'échappement S1. On génère ainsi l'oscillation périodique déjà évoquée de la concentration en oxygène en amont du catalyseur avant FK. En aval du catalyseur avant FK, l'autorisation n'apparaît que sous une forme fortement amortie dans des conditions de fonctionnement réguliè- 35 res de sorte que dans ces conditions, le capteur arrière de gaz 2908456 8 d'échappement S2 n'indique qu'une concentration moyenne en oxygène. Si alors l'atmosphère réductrice des gaz d'échappement a consommé tout l'oxygène du catalyseur avant FK, le second capteur de gaz d'échappement S2 indique un manque d'oxygène. Le catalyseur avant 5 FK est ainsi définitivement vidé. L'appareil de commande 16 constate cette situation à partir du signal L2 fourni par le second capteur de gaz d'échappement S2 et génère ensuite une atmosphère oxydante des gaz d'échappement en amont du catalyseur avant FK en diminuant par exemple les doses de carburant injectées. L'atmosphère oxydante des 10 gaz d'échappement est maintenue suffisamment longtemps selon un développement jusqu'à ce que le second capteur de gaz d'échappement S1 enregistre également un excédent d'oxygène. En intégrant le produit du débit massique de gaz d'échappement par la teneur excédentaire en oxygène pendant 15 l'atmosphère oxydante des gaz d'échappement (différence entre le coefficient d'air L1 mesuré actuellement et le coefficient Lambda stoechiométrique égal à 1.0) l'appareil de commande 16 détermine la capacité d'accumulation d'oxygène comme valeur de l'intégrale ; l'intégration se poursuit jusqu'à ce que l'on rencontre un excédent d'oxygène au niveau 20 du second capteur de gaz d'échappement S2. La valeur de l'intégrale correspond alors à la capacité recherchée d'accumulation en oxygène OS FK. Une mesure du débit massique de gaz d'échappement est connue dans l'appareil de commande 16 à partir de la masse d'air mesurée mL et de la masse de carburant dosée. Ce second procédé sera 25 également appelé dans la suite procédé actif car il nécessite une intervention active dans la formation du mélange carburant/ air alimentant le moteur 10. Ensuite, on compare la capacité mesurée d'accumulation d'oxygène OSC_FK dans l'étape 42 au premier seuil OSCFKDMX (maxi- 30 mum du diagnostic du catalyseur avant pour la capacité d'accumulation d'oxygène). Si la capacité d'accumulation d'oxygène OSC_FK est supérieure à ce seuil, le programme dérive dans l'étape 44 dans la branche complète 14 comme correspondant à une aptitude au fonctionnement (i.O. = en ordre). Ensuite, on retourne au programme 35 principal dans l'étape 36. Le premier seuil OSCFKDMX est prédéfini de 2908456 9 préférence pour ne pas dépasser la valeur limite d'émission de matières polluantes même si l'on enlevait le catalyseur principal HK. Dans cette vérification et appréciation d'un système de catalyseurs, il faut constater les défauts et les identifier lorsqu'ils 5 conduisent à un dépassement d'une certaine valeur limite pour les émissions de matière polluante. La valeur limite se situe par exemple à 1,5 fois les quantités autorisées de matières polluantes pour une nouvelle autorisation donnée à un véhicule automobile équipé d'un moteur à combustion interne. Un catalyseur dont la capacité d'accumuler 10 l'oxygène marque la limite entre une capacité d'accumulation d'oxygène encore juste suffisante et une capacité d'accumulation d'oxygène qui n'est juste plus suffisante sera appelé catalyseur limite. Les catalyseurs vieillissent pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne et leur capacité de conversion diminue progressivement de sorte que les 15 catalyseurs sont dimensionnés pour qu'à l'état neuf, leur capacité d'accumuler l'oxygène est beaucoup plus grande que la capacité d'accumuler l'oxygène du catalyseur limite (environ une puissance de dix). La capacité excédentaire d'accumulation d'oxygène sera 20 appelée ci-après bonus. Contrairement à cela, une capacité d'accumulation d'oxygène qui pour un catalyseur vieilli fera défaut par comparaison à un catalyseur limite sera appelée malus. La réalisation présentée repose sur la considération qu'un bonus insuffisant du catalyseur avant peut compenser de façon excessive le cas échéant le malus 25 du catalyseur principal de sorte que l'ensemble de la branche possède encore globalement une capacité suffisante de conversion des produits polluants. Cela ne repose pas sur la somme des capacités d'accumulation d'oxygène du catalyseur avant et du catalyseur principal de la branche mais également de la répartition spatiale des capacités d'accumulation d'oxygène. En particulier un bonus du catalyseur principal ne peut compenser que de façon limitée un malus du catalyseur avant. Cela provient de ce que le catalyseur avant à une influence décisive sur les émissions après un démarrage à froid à cause de sa po- 35 sition rapprochée du moteur à combustion interne 10.

2908456 10 Si l'on reporte les capacités possibles d'accumulation d'oxygène OSCFFK du catalyseur avant FK en abscisses et les capacités possibles d'accumulation d'oxygène du catalyseur principal HK en or-données dans un système de coordonnées cartésiennes, on obtient se- 5 lon un développement de l'invention, les plages représentées à la figure 3. En constatant le premier seuil OSCFKDMX indiqué et un dépasse-ment de ce seuil par la capacité mesurée d'accumulation d'oxygène OSCFFK du catalyseur avant FK, ce catalyseur avant FK suffit à lui seul pour respecter les valeurs d'émission limites de produits polluants. La 10 capacité d'accumulation d'oxygène du catalyseur principal HK n'intervient pas. Les valeurs de la capacité d'accumulation d'oxygène du catalyseur avant supérieures au premier seuil OSCFKDMX seront appelées ci-après très bonnes valeurs . Dans un développement de l'invention, on associe la capacité mesurée d'accumulation d'oxygène 15 OSCFFK du catalyseur avant FK soit à la plage F1 des très bonnes va-leurs, à une plage F2 de bonnes valeurs, à une plage F3 de valeurs cri-tiques et à une plage F4 de mauvaises valeurs. Pour F2, on a la relation suivante : OSCFKD < OSCFFK < OSCFKDMX, pour F3 on a la relation suivante : OSCFKDMN < QSC_FK < OSCFKD, dans ce cas MN repré- 20 sente dans le minimum, et pour F4 on a la relation : OSC FK < OSCFKDMN. Pour les valeurs de la capacité d'accumulation d'oxygène OSCFFK du catalyseur avant FK dans la plage F4, la branche doit toujours être considérée comme apte à fonctionner car les émissions de 25 démarrage à froid ne peuvent pas être respectées même avec un catalyseur principal HK, neuf. Pour les bonnes valeurs ou les valeurs critiques des capacités d'accumulation d'oxygène OSCFFK du catalyseur avant FK dans les plages F2, F3, la capacité d'accumulation d'oxygène du catalyseur principal HK importe.

30 Pour distinguer entre des branches 14 encore aptes à fonctionner et des branches 14 qui ne sont plus aptes à fonctionner, on associe également la capacité d'accumulation d'oxygène OSC_HK à une plage H 1 pour de très bonnes valeurs correspondant à la relation OSC_HK > OSCHKDMX, une plage H2 de bonnes valeurs répondant à la 2908456 11 relation OSCHKD < OSCHHK < OSCHKDMX ou une première plage H3 de mauvaises valeurs répondant à la relation OSCHHK < OSCHKD. Avec une telle répartition on obtient les régions en sur-face 1, 2a, 2b, 3a, 3b et 4 représentées à la figure 3. Pour les valeurs 5 des zones hachurées 2b, 3b et 4, la branche sera considérée comme n'étant plus apte à fonctionner alors que pour des paires de valeurs des zones non hachurées 1, 2a, 3a elle sera jugée comme apte à fonctionner. La détermination et l'association résultent d'une réalisation de l'ordinogramme de la figure 2. L'association à la plage 1 est celle d'une réponse positive à la requête de l'étape 42 comme déjà décrit ci-dessus. Si en revanche, cette question reçoit une réponse négative, on poursuit par une autre interrogation dans l'étape 46 par laquelle on compare la capacité d'accumulation d'oxygène OSC_FK du catalyseur 15 avant FK au seuil OSCFKDMN. Si la capacité d'accumulation d'oxygène OSC_FK est trop petite, l'interrogation de l'étape 46 reçoit une réponse négative de sorte que la capacité d'accumulation d'oxygène OSC_FK du catalyseur avant FK sera classée dans la plage F4 des mauvaises va-leurs. Dans ce cas, la branche de l'étape 48 sera jugée comme non apte 20 à fonctionner (n.i.O. = non en ordre) et dans l'étape 50, on active le voyant de défaut MIL le cas échéant après un contrôle statistique par plusieurs appels du procédé. Si l'interrogation de l'étape 46 reçoit une réponse positive, le jugement de l'aptitude au fonctionnement de la branche 14 dépendra 25 également de la capacité d'accumuler l'oxygène OSCHHK par le catalyseur principal HK. C'est pourquoi, dans l'étape 52 on mesure la capacité d'accumulation d'oxygène OSCHHK ; cette mesure est faite de préférence selon le procédé actif évoqué précédemment. La capacité d'accumulation d'oxygène sera déterminée en formant l'intégrale décrite 30 ci-dessus fondée sur la différence entre le coefficient d'air L2 et le coefficient Lambda stoechiométrique égal à 1.0 comme cela se détermine à l'aide du second capteur de gaz d'échappement S2. Dans l'étape 54, on vérifie si la capacité saisie d'accumulation d'oxygène OSCHHK est supérieure au seuil OSCHKDMX. Si l'interrogation dans l'étape 54 reçoit une 2908456 12 réponse positive, la branche 14 sera considérée comme apte à fonctionner dans l'étape 56 (i.O = en ordre). Si en revanche l'interrogation de l'étape 54 reçoit une réponse négative, on passe à une autre interrogation dans l'étape 58 dans 5 laquelle on vérifie si la capacité d'accumulation d'oxygène OSCHHK du catalyseur principal HK est supérieure au seuil OSCHKD et si en même temps la capacité d'accumulation d'oxygène OSCFFK du catalyseur avant FK est supérieure au seuil OSCFKD. Si l'interrogation de l'étape 58 reçoit une réponse positive, la paire de valeurs des deux capacités 10 d'accumulation d'oxygène OSCFFK et OSCHHK se situent dans la plage 2a et la branche 14 sera jugée comme apte à fonctionner dans l'étape 60. Si en revanche la question de l'étape 58 reçoit une réponse négative, la plage des valeurs se situe soit dans la plage 3b soit dans la plage 2b et dans l'étape 52 on jugera que la branche n'est pas apte à fonctionner 15 (n.i.O = non en ordre). En conséquence, dans l'étape 64 on actionne la lampe témoin de défaut MIL si ce résultat est confirmé par une sécurité statistique consistant à parcourir de façon répétée le procédé. Cette réalisation permet de juger de façon commune les catalyseurs FK et HK ; un bonus d'un catalyseur peut compenser un 20 malus d'un autre catalyseur. Au cours d'un diagnostic effectué séparé-ment sur les différents catalyseurs FK et HK le catalyseur principal se-rait jugé comme mauvais pour des valeurs de sa capacité d'accumulation d'oxygène répondant à la relation OSCHHK < OSCHKD ; l'ensemble de la branche 14 serait alors jugé comme non suffisamment 25 apte à fonctionner même pour des paires de valeurs de la plage la. La même remarque s'applique à la plage 3a dans laquelle la capacité d'accumulation d'oxygène OSCFFK du catalyseur avant FK considéré isolément aboutirait également à évaluer le catalyseur avant FK et ainsi la branche 14 comme n'étant pas suffisamment apte à fonctionner.

30 Comme résultat, la branche 14 sera non seulement considérée comme apte à fonctionner si la capacité d'accumulation d'oxygène OSCFFK du catalyseur avant FK se situe dans la plage F2 des bonnes valeurs et la capacité d'accumulation d'oxygène OSCHHK du catalyseur principal HK se situe au moins dans un plage de bonnes valeurs. La branche 14 sera 35 également jugée comme apte à fonctionner si la capacité d'accumulation 2908456 13 d'oxygène OSC_FK du catalyseur avant FK se situe dans la plage F3 des valeurs critiques, si la capacité d'accumulation d'oxygène OSC_HK du catalyseur principal HK se situe en même temps dans la plage Hl des très bonnes valeurs.

5 La figure 4 montre un moteur à combustion interne 10 équipé d'un système de catalyseurs 13 ayant une première branche 15 et une seconde branche 17. La première branche 15 est parcourue par les gaz d'échappement d'au moins une chambre de combustion 19 et/ ou 21 du moteur 10 et comprend un premier catalyseur avant FK 1 10 et un premier catalyseur principale HK1. La seconde branche 17 est traversée par les gaz d'échappement d'au moins une seconde chambre de combustion 23 et/ou 25 du moteur 10 et comporte un second catalyseuravant FK2 et un second catalyseur principal HK2. La première branche 15 est équipée d'un premier capteur de gaz d'échappement 15 S1 _ 1, d'un second capteur de gaz d'échappement S2_ 1 et d'un troisième capteur de gaz d'échappement S3_1. De façon analogue, la seconde branche 17 est équipée d'un premier capteur de gaz d'échappement S1_2, d'un second capteur de gaz d'échappement S2_2 et d'un troisième capteur de gaz d'échappement S3_2.

20 Ainsi, en considérant les catalyseurs avant et catalyseurs principaux ainsi que les capteurs de gaz d'échappement associés, à chacune des deux branches 15 et 17 correspond une branche 14 comme celle présentée en liaison avec la figure 1 et dont le diagnostic a été expliqué à l'aide des figures 2 et 3. Selon un développement du pro- 25 cédé de l'invention, on vérifie chaque branche 15 et 17 du système de catalyseurs 13 de la figure 4 comme cela a été décrit en liaison avec les figures 1-3 pour la branche 14 de la figure 1. Cela signifie que le système de catalyseurs 13 sera jugé comme apte à fonctionner si chacune de ses deux branches 15 et 17 est 30 jugée apte à fonctionner indépendamment l'une de l'autre ; chacune des branches 15 et 17 sera ainsi jugée comme la branche 14. En d'autres termes : même pour le système de catalyseurs 13 selon la figure 4, le catalyseur avant et le catalyseur principal de chaque branche seront jugés en commun.

2908456 14 Selon un autre développement, on juge en commun les deux branches 15 et 17 dans la vérification du système de catalyseurs 13 de sorte qu'un bonus de la branche 15 peut compenser un malus de la branche 17 et réciproquement.

5 Pour comprendre l'évaluation en commun des deux branches 15 et 17 on se reportera tout d'abord à la figure 5. La figure 5 montre le système de coordonnées de la figure 3 pour la branche 15 du système de catalyseurs 13. Pour la branche 17 on a une représentation analogue. Les figures 3 et 5 diffèrent par les plages 2c et 3c.

10 Ces plages 2c et 3c supplémentaires font que les plages 2b et 3b de la figure 5 sont plus petites qu'à la figure 3. Cette différence provient entre autres de ce que la capacité déterminée d'accumulation d'oxygène OSC_HK1 de l'objet de la figure 5 correspond pour la plage Hl à de très bonnes valeurs, pour la plage H2 à de bonnes valeurs, 15 pour la plage H4 à des valeurs critiques et pour une seconde plage H5 de valeurs mauvaises répondant à la formule suivante OSC HK1 < OSCHKDMN. Pour les paires de valeurs de la capacité d'accumulation d'oxygène OSC_FK1 et OSC_HK1 qui se situent dans l'une des plages 2c 20 ou 3c, on jugera tout d'abord la branche 15 comme étant critique. Cela signifie notamment que cette branche ne sera tout d'abord jugée ni comme apte à fonctionner (plages 1, 2a, 3a) ni comme non apte à fonctionner (plages 2b, 3b, 4). Pour juger une branche 15 d'abord considérée comme 25 critique, définitivement comme encore suffisamment apte à fonctionner (bonne) ou plus apte fonctionner, on effectue cette évaluation en fonction de l'évaluation de l'aptitude au fonctionnement de l'autre branche 17. Une évaluation de l'aptitude au fonctionnement de la 30 branche 15 comme étant critique sera corrigée par une évaluation de l'autre branche 17 comme étant bonne ; cela signifie qu'elle sera transformée en évaluation bonne. Une évaluation de la branche 17 comme étant bonne signifie que la branche 17 possède encore un bonus de capacité d'accumulation d'oxygène et ainsi un bonus de capacité de 35 conversion de matières polluantes. A la vue des émissions globales en 2908456 15 aval du système de catalyseurs 13, ce bonus suffit pour compenser le malus correspondant qui était comme critique dans l'évaluation de la branche 15. Si en revanche l'autre branche 17 est également jugée comme critique ou même mauvaise, cela ne permet pas de compenser le 5 malus de la branche 15. En conséquence, dans ce cas, la branche 15 sera considérée comme n'étant plus apte à fonctionner. La figure 6 montre un ordinogramme d'un développement du procédé pour le diagnostic des systèmes de catalyseurs 13 avec une évaluation commune des deux branches 15 et 17. Ce développement 10 sera effectué et/ou commandé par l'appareil de commande 16. L'ordinogramme comporte une branche gauche à laquelle est associée la branche gauche 17 du système de catalyseurs 13. Il comporte également une branche droite qui correspond à la branche droite 15 du système de catalyseurs 13. Les étapes 66 et 68 représentent chacune une étape du procédé pour déterminer les capacités d'accumulation d'oxygène OSC_FK1 et OSC_FK2. On arrive dans ces étapes à partir du programme subordonné HP 64 de commande du moteur à combustion interne 10 pour effectuer un diagnostic. Les étapes 66 et 68 de diagnostic des catalyseurs avant FK1, FK2 sont traitées de 20 préférence à chaque appel du diagnostic des catalyseurs dans le pro-gramme principal 64. Ensuite, pour chaque branche 15, 17 on vérifie séparé-ment si des conditions nécessaires HK1-B, HK2-B pour déterminer la capacité d'accumulation d'oxygène OSC_HK1, OSC_HK2 du catalyseur 25 principal correspondant HK1 ou HK2 sont remplies. Pour la branche 15, cela se fait dans l'étape 70 ; pour la branche 17 cela se fait dans l'étape 72. La détermination active des capacités d'accumulation d'oxygène d'un catalyseur principal HK1 ou HK2 d'une branche 15 ou 17 est exécutée de manière préférentielle seulement si la capacité 30 d'accumulation d'oxygène du catalyseur avant FK1 ou FK2 ne se situe pas dans la plage des très bonnes valeurs ou dans la plage des mauvaises valeurs ou si l'aptitude au fonctionnement de l'autre branche a été jugée comme critique. Si la condition HK1-B vérifiée dans l'étape 70 est remplie, 35 alors dans l'étape 74, on déterminera la capacité d'accumulation 2908456 16 d'oxygène OSC_HK1 du catalyseur principal HK1. De façon analogue, on détermine la capacité d'accumulation d'oxygène OSC_HK2 du catalyseur principal HK2 dans la branche 17 par l'étape 76 de préférence seulement si les conditions vérifiées dans l'étape 72 sont remplies. Les 5 conditions HK1-B vérifiées dans l'étape 70 ne sont par exemple pas remplies si la capacité d'accumulation d'oxygène OSC_FK1 du catalyseur avant 1 se situe dans la plage F1 des très bonnes valeurs ou dans la plage F4 des très mauvaises valeurs. Si en revanche elle se situe dans l'une des plages F2 ou F3, la détermination suivante de la capacité 10 d'accumulation d'oxygène OSC_HK1 du catalyseur principal HK1 sert à juger l'aptitude au fonctionnement de la branche 15 correspondante. Cela s'applique de façon analogue à la condition HK2-B. On se reportera également à cet effet à la figure 3 et à la description correspondante. Si après avoir déterminer la capacité d'accumulation 15 d'oxygène OSC_HK1 du catalyseur principal HK1 dans la branche 15, on constate que les paires des valeurs des capacités d'accumulation d'oxygène OSC_FK1 du catalyseur avant FK1 ou OSC_HK1 du catalyseur principal HK1 de la branche 15 se situent dans les plages critiques 2c ou 3c de la figure 5, cette information sera injectée selon la flèche 78 20 dans la branche gauche de la figure 6. La flèche 80 sert à transmettre une information correspondante à partir de la branche gauche vers la branche droite. Le signal dans la branche 68 déclenche la détermination de la capacité d'accumulation d'oxygène OSC_HK2 du catalyseur principal HK2 de la branche 17.

25 Cette détermination n'aura à être effectuée qu'une seule fois par la routine de diagnostic. Si après avoir vérifié le catalyseur frontal FK2, une détermination de la capacité d'accumulation d'oxygène du catalyseur principal H2 a déjà été déclenchée, on ne pourra utiliser la valeur obtenue pour la capacité d'accumulation d'oxygène OSC_HK2 du 30 catalyseur principal 2 non seulement pour une évaluation commune des deux catalyseurs FK2 et HK2 de la branche gauche 17 mais égale-ment pour une évaluation commune des deux branches 15 et 17. Toutes les branches de l'ordinogramme de la figure 6 arrivent dans une routine d'exploitation 82. Cette routine d'exploitation 35 82 reçoit ainsi les résultats de chaque branche 15, 17. Le résultat pour 2908456 17 chaque branche consiste à classer la branche soit comme bonne (g) soit comme critique (k) soit comme mauvaise (s). En se reportant à la représentation de la figure 5, on obtient la classification g pour les plages 1, 2a, 3a ; la classification k sera celle des plages 2c, 3c et la classification 5 s sera celle des plages 2b, 3b, 4. (comparer la figure 4 et la description qui s'y rapporte). Selon un développement préférentiel de la routine d'exploitation, on effectue ensuite une évaluation commune des deux branches 15 et 17. L'évaluation commune se fait de préférence selon le schéma de la figure 7.

10 La figure 7 montre les résultats individuels mauvais (s), critiques (k) et bons (g) de la branche 15 suivant l'axe des abscisses et les résultats correspondants de la branche 17 suivant l'axe des ordonnées de sorte que les plages Al-A3 ; B 1-B3 et C 1-C3 en résultent. Dans les diagnostics connus de catalyseurs, le système de catalyseurs 13 ne 15 sera jugé comme apte à fonctionner que si chacune des deux branches 15, 17 a été jugée comme apte à fonctionner par un examen individuel indépendamment du résultat concernant l'autre branche. Cela correspond à la région Al. Pour l'objet présenté, on a en revanche une évaluation commune des deux branches : le système de catalyseurs 13 sera 20 jugé en plus comme apte à fonctionner si un bonus d'une bonne branche 17 (15) est compensé par un malus d'une branche critique 15 (17). Cela correspond à la région B1 (A2). 25 30

Claims (7)

REVENDICATIONS

1 ) Procédé pour évaluer la capacité de fonctionnement d'un système de catalyseurs (12, 13) d'un moteur à combustion interne (10) ayant au moins une branche (14, 15, 17) avec un catalyseur avant (FK, FK1, FK2) et un catalyseur principal (HK, HK1, HK2), l'appréciation de l'aptitude au fonctionnement se faisant selon une capacité d'accumulation d'oxygène (OSC_FK, OSC_FK1, OSC_FK2) du catalyseur avant (FK, FK1, FK2), caractérisé en ce que la branche (14, 15, 17) du système de catalyseurs (12, 13) est jugée comme apte à fonctionner indépendamment d'une capacité de stockage d'oxygène (OSC_HK, OSC_HK1, OSC_HK2) du catalyseur principal (HK, HK1, HK2), si la capacité d'accumuler l'oxygène (OSC_FK, OSC_FK1, OSC_FK2) du catalyseur avant (FK, FK1, FK2) est supérieure à un pre- mier seuil (OSCFKDMX).

2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine la capacité d'accumulation d'oxygène (OSC_FK, OSC_FK1, OSC_FK2) du catalyseur avant (FK, FK1, FK2) et à une plage (F1) on attribue une très bonne valeur, à une plage (F2) une bonne valeur, à une plage (F3) une valeur critique et à une plage (F4) une mauvaise va-leur, la plage (F1) correspondant à la très bonne valeur étant délimitée par le premier seuil (OSCFKDMX).

3 ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' on détermine la capacité d'accumuler l'oxygène (OSC_HK, OSC_HK1, OSC_HK2) du catalyseur principal (HK, HK1, HK2) si la capacité d'accumuler l'oxygène OSC_FK, OSC_FK1, OSC_FK2) du catalyseur avant (FK, FK1, FK2) correspond à la plage (F2) des bonnes valeurs ou à la plage (F3) des valeurs critiques.

4 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que 2908456 19 la capacité d'accumuler l'oxygène (OSC_HK, OSC_HK1, OSC_HK2) du catalyseur principal (HK, HK1, HK2) est associée à une plage (Hl) avec de très bonnes valeurs, une plage (H2) avec de bonnes valeurs ou à une première plage (H3) avec de mauvaises valeurs.

5 5 ) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la branche est jugée comme apte à fonctionner si la capacité d'accumuler l'oxygène du catalyseur avant se situe dans une plage de 10 bonnes valeurs et si la capacité d'accumuler l'oxygène du catalyseur principal se situe au moins dans une plage de bonnes valeurs.

6 ) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que 15 la branche (14, 15, 17) est jugée comme apte à fonctionner si la capacité d'accumuler l'oxygène (OSC_FK, OSC_FK1, OSC_FK2) du catalyseur avant (FK, FK1, FK2) se situe dans une plage (F3) de valeur critiques et si la capacité d'accumuler l'oxygène (OSC_HK, OSC_HK1, OSC_HK2) du catalyseur principal (HK, HK1, HK2) se situe dans une plage (H1) avec 20 de très bonnes valeurs.

7 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour un système de catalyseurs (13) d'un moteur à combustion interne 25 (10) ayant une première branche (15) traversée par les gaz d'échappement d'au moins une chambre de combustion (19, 21) du moteur à combustion interne (10) et un premier catalyseur avant (FK 1) et un premier catalyseur principal (HK1) et ayant une seconde branche (17) traversée par les gaz. d'échappement d'au moins une seconde 30 chambre de combustion (23, 25) du moteur à combustion interne (10) avec un second catalyseur avant (FK2) et un second catalyseur principal (HK2) et selon lequel l'évaluation de l'aptitude au fonctionnement du systèmes de catalyseurs (13) se fait en fonction des capacités d'accumuler l'oxygène (OSC_FK1, OSC_FK2) des deux catalyseurs avant 35 (FK1, FK2), 2908456 20 le système de catalyseurs (13) est jugé comme apte à fonctionner si chacune des deux branches (15, 17) est jugée apte à fonctionner de manière indépendante l'une de l'autre. 5 8 ) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la capacité à accumuler l'oxygène (OSC_HK1, OSC_HK2) du catalyseur principal (HK1, HK2) a une première plage (H1) correspondant à de très bonnes valeurs, une plage (H2) avec de bonnes valeurs et une plage (H4) 10 avec des valeurs critiques et une seconde plage (H5) avec des mauvaises valeurs. 9 ) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que 15 l'aptitude au fonctionnement de la branche (15, 17) est jugée comme critique si la capacité d'accumuler l'oxygène du catalyseur principal (HK1, HK2) se situe dans la plage (H4) des valeurs critiques et la capacité d'accumuler l'oxygène (OSC_FK1, OSC_FK2) du catalyseur avant (FK1, FK2) se situe dans une plage (F2) de bonnes valeurs ou si la ca- 20 pacité d'accumuler l'oxygène (OSC_FK1, OSC_FK2) du catalyseur avant FK1, FK2) se situe dans une plage (F3) de valeurs critiques et si la capacité d'accumuler l'oxygène (OSC_HK1, OSC_HK2) du catalyseur principal (HK1, HK2) se situe dans une plage (H2) de bonnes valeurs. 25 10 ) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'évaluation de l'aptitude au fonctionnement de la branche (15, 17) se fait en plus en fonction de l'évaluation de l'aptitude au fonctionnement de l'autre branche (17, 15), l'évaluation de l'aptitude au fonctionnement 30 d'une branche (15, 17) comme critique étant transformée en une évaluation considérée comme bonne si l'évaluation de l'autre branche (17, 15) est jugée comme bonne. 11 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, 35 caractérisé en ce que 2908456 21 la détermination de la capacité en oxygène (OSC_HK1, OSC_HK2) du catalyseur principal (HK1, HK2) d'une branche (15, 17) n'est faite que si la capacité d'accumuler l'oxygène (OSC_FK1, OSC_FK2) du catalyseur avant (FK1, FK2) de cette branche (15, 17) ne se situe pas dans la plage 5 (F1) des très bonnes valeurs ou si l'aptitude au fonctionnement de l'autre branche (17, 15) est jugée comme critique. 12 ) Appareil de commande (16) pour évaluer l'aptitude au fonctionne-ment d'un système de catalyseurs (12, 13) d'un moteur à combustion 10 interne ayant au moins une branche (14, 15, 17) avec un catalyseur avant (FK, FK1, FK2) et un catalyseur principal (HK, HK1, HK2), l'appareil de commande (16) étant conçu pour juger de l'aptitude au fonctionnement en fonction de la capacité d'accumulation d'oxygène (OSC_FK, OSC_FK1, OSC_FK2) du catalyseur avant (FK, FK1, FK2), 15 caractérisé en ce que l'appareil de commande est conçu pour qu'une branche (14, 15, 17) du système de catalyseurs (12, 13) soit jugée comme apte à fonctionner indépendamment d'une capacité d'accumuler l'oxygène (OSC_HK, OSC_HK1, OSC_HK2) du catalyseur principal (HK, HK1, HK2) si la ca- 20 pacité d'accumuler l'oxygène (OSC_FK, OSC_FK1, OSC_FK2) du catalyseur avant (FK, FK1, FK2) est supérieures à un premier seuil (OSCFKDMX). 13 ) Appareil de commande selon la revendication 12, 25 caractérisé en ce qu' il est conçu pour commander l'exécution d'un procédé selon au moins l'une quelconque des revendications 2 à 11. 30