FR2919671A1 - Procede de diagnostic d'un moteur a combustion interne par analyse des gaz d'echappement et dispositif de mise en oeuvre. - Google Patents

Procede de diagnostic d'un moteur a combustion interne par analyse des gaz d'echappement et dispositif de mise en oeuvre. Download PDF

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Abstract

Le procédé de diagnostic d'un moteur Diesel destiné à déterminer si ce moteur ou au moins un organe associé à celui-ci est affecté d'un ou plusieurs dysfonctionnements influant négativement sur le degré de pollution des gaz d'échappement produits par ce moteur, comprend les étapes consistant à analyser le taux de dioxyde de carbone (CO2) ou l'évolution de ce taux dans ces gaz d'échappement, seul ou en association avec le taux ou l'évolution du taux d'un autre gaz, en fonction d'un état prédéterminé du moteur et à caractériser, à partir de ladite analyse, le ou les dysfonctionnements éventuels affectant le moteur Diesel et/ou le ou les organes associés à celui-ci.L'invention a également trait à un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé.

Description

La présente invention a trait à un procédé de diagnostic d'un moteur à
combustion interne par analyse de ses gaz d'échappement et un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé. Elle a plus particulièrement trait à l'analyse de la combustion de moteurs Diesel, notamment en vue de diagnostiquer l'efficacité du système de dépollution associé à ce type de moteur. De fait, la lutte contre la pollution, quelle qu'en soit l'origine est, aujourd'hui, au centre des débats internationaux. Tous les véhicules terrestres, dont l'automobile, en sont en partie responsables. Les gouvernements et constructeurs oeuvrent donc depuis des années pour limiter les émanations polluantes de ces véhicules. Les mesures prises vont dans le sens d'un durcissement des normes anti-pollution dans les années à venir. Si les véhicules équipés de moteur à allumage commandé (moteur à essence, GPL, GNV et E85) sont relativement faciles à dépolluer au moyen de catalyseurs, les moteurs Diesel le sont beaucoup moins. Les particules émises par ce type de moteur ne posent pas de problème particulier, dans la mesure où des filtres très efficaces sont disponibles sur le marché et équipent un nombre croissant de véhicules Diesel.
Par contre, la réduction des oxydes d'azote (NOX) s'avère beaucoup plus délicate, en raison du fait que les systèmes de dépollution utilisés, généralement des vannes EGR ("Exhaust Gas Recirculation", soit recirculation des gaz d'échappement), travaillent en fonction de beaucoup de variables associées qui peuvent dériver. Cette dérive, souvent difficile à diagnostiquer, génère des dysfonctionnements pervers influant notamment sur la bonne dépollution du moteur.
Plus précisément, comme on le sait, un moteur Diesel travaille en excès d'air, donc en présence de beaucoup d'oxygène, ce qui entraine chimiquement de fortes émissions d'oxydes d'azote (NOX). Par la vanne EGR des gaz d'échappement sont réinjectés dans l'admission, retardant ainsi le point d'inflammation et de ce fait, réduisant la formation de NO,. La vanne EGR est pilotée par un calculateur du ralenti à 3000 tr/mn environ et ce, en fonction de divers paramètres. La combustion d'un moteur Diesel, aussi parfaite soit-elle, génère, en plus des particules, des suies. Ces dernières vont provoquer, à des kilométrages variables, un encrassement de la vanne EGR et du collecteur d'admission. Toute modification géométrique du collecteur d'admission (rétrécissement des conduits dû à l'encrassement) va entraîner un dysfonctionnement par manque de remplissage en air. Le rendement et la puissance du moteur s'en trouveront grandement affectés.
La ligne d'échappement ainsi que le système de dépollution vont, de même, se colmater, accentuant les dysfonctionnements du moteur. Lorsque le système de dépollution devient inopérant, le calculateur commande en position fermée la vanne EGR mais réduit aussi les performances du moteur en limitant la pression de suralimentation.
Bien qu'il existe déjà de nombreux procédés permettant de déterminer que les gaz d'échappement d'un moteur ne dépassent des valeurs de pollution atmosphérique admissibles prescrites, tel que, par exemple, celui décrit dans la demande de brevet BE 84 46 22 qui propose, notamment, d'analyser les gaz d'échappement du moteur en vue de déterminer si, pour différents modes de contrôle prescrits, leurs taux ne dépassent pas les valeurs de pollution atmosphérique admissibles prescrites en monoxyde de carbone (CO) et en hydrocarbure (HG), aucun procédé ne permet actuellement de diagnostiquer avec précision et de façon simple les dysfonctionnements de nature à influer négativement sur le degré de pollution des gaz d'échappement d'un moteur Diesel. La présente invention vise à pallier ces lacunes.
A titre subsidiaire, elle a également pour but de déterminer si le moteur Diesel ou au moins un organe associé à celui-ci, est affecté d'un dysfonctionnement de nature, par exemple, à altérer les performances du moteur, entraîner une panne de celui-ci ou de déterminer si l'organe est défectueux. Elle propose, d'une manière générale, un procédé de diagnostic d'un moteur Diesel destiné à déterminer si ce moteur ou au moins un organe associé à celui-ci est affecté d'un ou plusieurs dysfonctionnements influant négativement sur le degré de pollution des gaz d'échappement produits par ce moteur. Le système de dépollution en sera, de même, affecté. Il comprend les étapes consistant à analyser le taux de dioxyde de carbone (CO2) ou l'évolution de ce taux dans ces gaz d'échappement, seul ou en association avec le taux ou l'évolution du taux d'un autre gaz, en fonction d'un état prédéterminé du moteur et à caractériser, à partir de ladite analyse, le ou les dysfonctionnements éventuels affectant le moteur Diesel et/ou le ou les organes associés à celui-ci. Les inventeurs ont en effet constaté que l'analyse du dioxyde de carbone (CO2), dans les gaz d'échappement des moteurs Diesel permettait, en particulier, de caractériser avec précision les principaux dysfonctionnements affectant le système de dépollution d'un moteur Diesel et, comme on le verra plus en détail infra, plus généralement, bon nombre de dysfonctionnements affectant le moteur Diesel ou au moins un organe associé à celui-ci et ayant notamment une influence directe sur le niveau de pollution de ce moteur. De préférence, pour un dysfonctionnement prédéterminé, on mesure le taux de CO2 dans les gaz d'échappement du moteur en fonction d'un état de fonctionnement prédéterminé de celui-ci, on compare les résultats de la mesure à un état caractéristique, représentant un fonctionnement normal ou anormal du moteur ou de l'organe associé à celui-ci, susceptible d'être affecté par le dysfonctionnement prédéterminé, et on déduit de ladite comparaison si le moteur ou l'organe associé à celui-ci est affecté ou non du dysfonctionnement prédéterminé.
Suivant d'autres dispositions préférées, de préférence prises en combinaison : - l'autre gaz est l'oxygène (02) ; - le procédé comprend les étapes consistant à analyser les taux et évolutions des taux des gaz du groupe comprenant le dioxyde de carbone (CO2), le monoxyde de carbone (CO) l'oxygène (02), les oxydes d'azote (NOX) et les hydrocarbures imbrûlés (HG), en fonction de plusieurs états prédéterminés du moteur, et à caractériser, à partir de ladite analyse, l'ensemble des dysfonctionnements éventuels affectant le moteur Diesel et/ou les organes associés à celui-ci ; - le procédé comprend les étapes consistant à analyser l'évolution du taux de dioxyde de carbone dans les gaz d'échappement en fonction d'un état de fonctionnement du moteur entraînant l'ouverture d'une vanne de recyclage des gaz d'échappement (EGR) associée au moteur, au moyen d'un calculateur commandant l'ouverture et la fermeture de cette vanne, et à déduire d'une absence d'augmentation du taux de dioxyde de carbone dans les gaz d'échappement après ouverture théorique de la vanne de recyclage des gaz d'échappement que celle-ci n'est pas commandée par le calculateur ou bloquée en position fermée ; -l'analyse du taux de dioxyde de carbone est effectuée sur une phase de fonctionnement au ralenti du moteur et, de préférence, répétée sur une seconde phase de fonctionnement au ralenti de ce moteur, séparée de la première par une montée en régime du moteur ; - le procédé comprend les étapes consistant à analyser l'évolution du taux de dioxyde de carbone dans les gaz d'échappement en fonction d'un état de fonctionnement du moteur entraînant la fermeture d'une vanne de recyclage des gaz d'échappement (EGR) associée au moteur au moyen d'un calculateur commandant l'ouverture et la fermeture de cette vanne, et à déduire d'une absence de baisse, de préférence pour un régime moteur compris entre 3000 et 3500 tr/mn, du taux de dioxyde de carbone dans les gaz d'échappement après fermeture théorique de la vanne de recyclage de gaz d'échappement, que celle-ci est bloquée en position ouverte ; - le procédé comprend les étapes consistant à analyser l'évolution du taux de dioxyde de carbone dans les gaz d'échappement, d'un fonctionnement du moteur à un régime inférieur à 2700 tr/mn à un régime compris entre 3000 et 3500 tr/mn, et à déduire d'un taux de dioxyde de carbone pour ce dernier régime égal ou supérieur à la valeur mesurée pour un régime inférieur à 2700 tr/mn que la vanne EGR manque d'étanchéité ; - une première mesure est prise pour un fonctionnement du moteur au ralenti ou à environ 1200 tr/mn ; - le procédé comprend les étapes consistant à analyser le taux en dioxyde de carbone et en oxygène dans les gaz d'échappement, moteur coupé, et à déduire, si le taux de dioxyde de carbone ne tend pas rapidement vers zéro et la concentration volumique en oxygène n'atteint pas rapidement 20 %, que la ligne d'échappement associée au moteur est colmatée ; - la ligne d'échappement est considérée colmatée si, au bout d'environ 40 secondes, le taux de dioxyde de carbone n'a pas chuté à une valeur inférieure à environ 1 % et le taux d'oxygène n'est pas égal ou supérieur à environ 20 % ; - le procédé comprend les étapes consistant à analyser les taux de dioxyde de carbone et d'oxygène dans les gaz d'échappement, pour un fonctionnement du moteur en pleine charge, et à déduire d'un taux total en dioxyde de carbone et en oxygène inférieur à environ 19 %, que le moteur présente une insuffisance de remplissage en air ; - le procédé comprend les étapes consistant à analyser le taux de dioxyde de carbone dans les gaz d'échappement pour un fonctionnement du moteur en pleine charge, et à déduire d'une baisse du taux de dioxyde de carbone dans les gaz d'échappement, pendant le fonctionnement en pleine charge, qu'un système d'injecteurs à rampe commune associé au moteur Diesel est affecté d'une fuite interne ; - la fuite interne est constatée à partir d'un taux de dioxyde de carbone en chute d'environ 1 % à environ 5 % entre le début et la fin d'une phase de pleine charge d'une durée d'environ 15 secondes ; -le procédé comporte les étapes consistant à analyser, en outre, l'évolution du taux de monoxyde de carbone dans les gaz d'échappement pour un fonctionnement au ralenti du moteur Diesel et à un régime supérieur, de préférence supérieur ou égal à environ 1200 tr/mn, et à déduire d'une augmentation du taux de monoxyde de carbone par rapport à la phase de ralenti qu'un système d'injecteurs à rampe commune associé au moteur Diesel présente une fuite interne ; - le procédé comporte les étapes consistant à analyser le taux de dioxyde de carbone pour un fonctionnement du moteur en pleine charge, et à déduire d'une augmentation du taux de dioxyde de carbone lors du fonctionnement en pleine charge, que le régulateur de débit associé à une pompe haute pression d'un système d'injection à rampe commune équipant le moteur Diesel est défectueux ; le régulateur de débit est considéré défectueux pour une 15 augmentation de taux supérieure ou égale à environ 8 % pour une phase de pleine charge durant environ 15 secondes ; - le procédé comporte les étapes consistant à analyser, soit l'évolution du taux de dioxyde de carbone dans les gaz d'échappement du démarrage du moteur jusqu'à un régime de ralenti stabilisé de ce moteur, sans 20 recyclage des gaz d'échappement, soit le taux de dioxyde de carbone dans ces gaz d'échappement pour un fonctionnement en pleine charge du moteur, et à déduire d'une montée en taux du dioxyde de carbone n'excédant pas environ 4 secondes et ne dépassant pas environ 1,6 % ou n'excédant pas 2,5 %, respectivement, que la pompe haute pression ou la pompe distributrice du 25 système d'injection de carburant équipant le moteur Diesel concerné est défectueux ; - le procédé comprend les étapes consistant à analyser les taux de dioxyde de carbone et d'oxygène dans les gaz d'échappement pour un fonctionnement du moteur en pleine charge, et à déduire d'un taux total de 30 dioxyde de carbone et d'oxygène inférieur à environ 19 %, avec un taux de dioxyde de carbone supérieur à environ 8 % et un taux d'oxygène inférieur à environ 10 %, que le turbocompresseur équipant le moteur concerné est défectueux ; - le procédé comporte les étapes consistant à analyser, en outre, le taux de monoxyde de carbone et le taux d'hydrocarbures imbrûlés dans les gaz d'échappement du moteur Diesel, et à déduire d'un taux de monoxyde de carbone supérieur à environ 0,05 % et d'un taux d'hydrocarbures supérieur à environ 10 ppm qu'une mauvaise pulvérisation des injecteurs affecte le moteur Diesel concerné ; - le procédé comporte les étapes consistant à analyser, en outre, le taux d'oxydes d'azote des gaz d'échappement, soit pour un fonctionnement au ralenti du moteur Diesel, avec recyclage des gaz d'échappement, soit pour un fonctionnement en pleine charge, et à déduire d'un taux d'oxydes d'azote supérieur à environ 120 ppm au ralenti ou supérieur à environ 250 ppm en pleine charge pour un moteur Diesel à injection indirecte, ou à environ 300 ppm en pleine charge pour un moteur Diesel à injection directe, qu'une mauvaise pulvérisation des injecteurs affecte le moteur Diesel concerné ; - le procédé comporte, en outre, les étapes consistant à analyser l'évolution de la concentration en hydrocarbures imbrûlés dans les gaz d'échappement du moteur Diesel pour une montée en régime ou un retour au ralenti de celui-ci, et à déduire d'une augmentation du taux d'hydrocarbures pour la montée en régime et d'une concentration supérieure à environ 40 ppm après retour au ralenti, que le turbocompresseur équipant le moteur concerné présente une fuite d'huile sur au moins l'un de ses paliers ; - l'analyse est effectuée pour une montée en régime du ralenti ou d'un régime moteur d'environ 1200 tr/mn à un régime d'environ 3000 tr/mn, ou une montée en régime d'environ 3000 tr/mn à un fonctionnement en pleine charge, ou d'un retour au ralenti à partir d'un fonctionnement en pleine charge ; - le procédé comporte les étapes consistant à analyser, en outre, les taux de monoxyde de carbone et d'oxydes d'azote des gaz d'échappement du moteur Diesel fonctionnant, au ralenti ou à un régime d'environ 3000 tr/mn, et à déduire : a) d'un taux de monoxyde de carbone inférieur à 0,005 % et d'un taux d'oxydes d'azote supérieur à environ 140 ppm pour un moteur à injection directe fonctionnant au ralenti avec recyclage des gaz d'échappement, que celui-ci présente un excès d'avance à l'injection ; ou b) d'un taux de monoxyde de carbone inférieur à environ 0,005 % et d'un taux d'oxydes d'azote supérieur à environ 90 ppm pour un moteur à injection indirecte fonctionnant au ralenti, avec recyclage des gaz d'échappement, que ce moteur présente un excès d'avance à l'injection ; ou c) d'un taux de monoxyde de carbone supérieur à 0,02 % et d'un taux d'oxydes d'azote inférieur à 90 ppm pour un moteur à injection directe fonctionnant au ralenti, que ce dernier présente un manque d'avance à l'injection ; ou d) d'un taux de monoxyde de carbone supérieure à 0,02 % et d'un taux d'oxydes d'azote supérieur à 100 ppm pour un moteur à injection directe fonctionnant à un régime d'environ 3000 tr/mn, que ce dernier présente un manque d'avance à l'injection ; ou e) d'un taux de monoxyde de carbone supérieur à 0,02 % et d'un taux d'oxydes d'azote inférieur à 60 ppm pour un moteur à injection indirecte fonctionnant au ralenti, que ce dernier présente un manque d'avance à l'injection ; ou f) d'un taux de monoxyde de carbone supérieur à 0,02 % et d'un taux d'oxydes d'azote supérieur à 60 ppm pour un moteur à injection indirecte fonctionnant à environ 3000 tr/mn, que ce dernier présente un manque d'avance à l'injection - le procédé comporte les étapes consistant à analyser, en outre, l'évolution des taux de monoxyde de carbone et d'oxydes d'azote dans les gaz d'échappement sur une montée en régime du moteur Diesel, du ralenti à environ 1200 tr/mn, et à déduire d'une baisse du taux d'oxydes d'azote sans variation du taux de monoxyde de carbone, que le circuit d'admission équipant le moteur Diesel concerné présente une prise d'air ; - le procédé est effectué moteur chaud ; - le procédé comporte l'étape d'introduction d'une canne équipée d'au moins un détecteur de gaz dans la ligne d'échappement du moteur Diesel. Chacune de ces dispositions préférées peut, bien entendu, être mise en oeuvre de façon autonome ou associée à une ou plusieurs de ces dispositions préférées. - le procédé comporte les étages consistant à analyser en outre le taux d'hydrocarbures imbrûlés (HC) pour un fonctionnement du moteur au ralenti, et à déduire d'un taux supérieur à 100 ppm que le circuit d'injection du moteur est affecté d'un grippage des injecteurs.
La présente invention a également trait à un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de diagnostic tel que défini supra et comportant des moyens d'analyse du taux ou l'évolution du taux de dioxyde de carbone (CO2) et, éventuellement, d'au moins l'un des gaz compris dans le groupe comprenant le monoxyde de carbone (CO), l'oxygène (02), les oxydes d'azote (NOx) et les hydrocarbures imbrûlés (HC), dans ces gaz d'échappement, en fonction d'un ou plusieurs états prédéterminés du moteur, et des moyens de traitement permettant de caractériser, à partir de ladite analyse, le ou les dysfonctionnements éventuels affectant le moteur Diesel et/ou le ou les organes associés à celui-ci, conformément au procédé de diagnostic décrit supra. On va maintenant décrire, à l'appui de la figure unique, un mode de réalisation préféré de la présente invention. Le moteur Diesel, pour lequel un diagnostic est établi au moyen du dispositif de diagnostic conforme à la présente invention, est représenté de façon très schématique sur cette figure unique. Il s'agit, de façon connue en soi, d'un moteur Diesel à combustion interne 1, ici à injection directe, qui comporte, côté admission, un circuit d'alimentation en air de suralimentation 2 et, côté échappement, une conduite de gaz d'échappement 3. En variante, ce moteur Diesel pourrait bien entendu être du genre à injection indirecte.
Les gaz d'échappement dans la conduite des gaz d'échappement 3 entraînent, ici, un turbocompresseur à suralimentation 4 pourvu d'une entrée d'air atmosphérique 5. Ces gaz d'échappement peuvent être traités via un catalyseur et un filtre à particules, non représentés sur cette figure unique, puis rejetés dans l'environnement. Il est, en outre, prévu un dispositif de recirculation des gaz d'échappement comportant une ligne de prélèvement de gaz d'échappement sur la conduite de gaz d'échappement 3 et une vanne EGR 7 commandant l'entrée de ces gaz d'échappement prélevés par la ligne 6 dans le circuit d'admission, c'est-à-dire ici le circuit d'alimentation en air de suralimentation 2. Ce moteur Diesel est, par ailleurs, alimenté en carburant (gasoil) par des injecteurs 8, eux-mêmes alimentés, ici, par une rampe commune 9 (Common Rail) raccordée à une pompe d'injection à haute pression 10.
En variante, le moteur Diesel à combustion interne pourrait, bien entendu, ne pas comporter de turbocompresseur. En outre, la rampe commune 9 et la pompe d'injection haute pression 10 pourraient être remplacées par une pompe distributrice. Une centrale de commande électronique 11 est également prévue pour piloter, notamment, la vanne EGR 7 et la pompe d'injection haute pression 10. Le dispositif de diagnostic 20, conforme à la présente invention, comporte un analyseur multi-gaz 21 protégé par un système de filtration. Il s'agit, en pratique, d'un analyseur cinq gaz équipé de plusieurs détecteurs de gaz se présentant sous la forme d'un banc optique détectant les hydrocarbures (HC) ainsi que le monoxyde de carbone (CO) et le dioxyde de carbone (CO2), ainsi que de cellules de détection d'oxygène et d'oxydes d'azote, du genre de celles commercialisées par la société City Technology, capables de mesurer les taux de gaz.
Plus précisément, les gaz détectés par ces cellules et banc sont le dioxyde de carbone (CO2), le monoxyde de carbone (CO), l'oxygène (02), les oxydes d'azote (NOx) et les hydrocarbures imbrûlés (comme par exemple l'hexane et le propane). La canne de prélèvement 22 de l'analyseur est introduite dans la ligne d'échappement mais, en variante, l'analyse peut être effectuée à la sortie de la ligne. Il est également possible de mettre en oeuvre un système comportant des détecteurs couplés à des moyens d'analyse de signaux émis par des détecteurs de gaz, en vue de calculer les taux de gaz respectifs. Ce détecteur multi-gaz 21 est relié fonctionnellement par la canne de mesure 22 à des moyens 23 d'interprétation des diverses valeurs mesurées.
Ces moyens 23 comportent, en pratique, une électronique de traitement de signaux permettant notamment un phasage des valeurs, et un microordinateur classique, comportant notamment une unité centrale de traitement, des mémoires vive (RAM) et morte (ROM) et des unités d'entrée/sortie interconnectées par des bus ainsi qu'une alimentation.
Des moyens d'affichage des résultats du diagnostic équipent, ici, également le dispositif 20. Le microordinateur est ici le microordinateur d'un appareil de diagnostic spécialement dédié à la mise en oeuvre du procédé de diagnostic conforme à la présente invention. En variante, il peut s'agir d'un microordinateur d'un appareil de diagnostic pour moteur à combustion interne d'usage plus général ou encore le microordinateur d'un ordinateur individuel (PC). Des moyens d'impression peuvent bien entendu être associés à l'appareil pour imprimer le ou les états associés au diagnostic ainsi que, avantageusement, des fiches de maintenance indiquant les contrôles et réparations à effectuer. Les algorithmes (défauts modélisés) utilisés pour la mise en oeuvre du procédé du diagnostic conformes à la présente invention se présentent ainsi en pratique sous la forme d'au moins un programme transféré dans le microordinateur pour effectuer l'interprétation des diverses valeurs mesurées.
Ce procédé de diagnostic se présente, selon un mode de réalisation préféré, sous la forme du protocole qui va maintenant être décrit plus en détail en complément du tableau 1, qui permet notamment de diagnostiquer l'efficacité du système de dépollution associé au moteur Diesel décrit à l'appui de la figure unique. Comme on le verra plus en détail ci-après, ce protocole permet de balayer le fonctionnement du moteur sur toute sa plage du fonctionnement en contrôlant toutes les étapes de la combustion avec leur transformation chimique associée. Il permet en particulier de diagnostiquer très exactement les dysfonctionnements du moteur ou d'organes associés à celui-ci qui sont les causes du dysfonctionnement du système de dépollution de ce moteur.
Avant de lancer le processus de prise de mesure et de diagnostic, le protocole demande à l'utilisateur de préciser le type de moteur Diesel sur lequel est effectué le diagnostic (mode d'injection, turbocompresseur présent ou non
En pratique, la prise de mesure s'effectue de préférence toutes les 15 500 ms. Le dispositif de diagnostic 20 conforme à la présente invention permettant de mettre en oeuvre le procédé de diagnostic décrit plus en détail infra, se présente ainsi, en pratique, sous la forme d'un appareil autonome et embarquable, dans le but d'effectuer des mesures en charge. 20 Il convient de relever à cet égard que les taux de gaz sont exprimés, dans le cadre de la présente invention, soit en pourcentage, soit en ppm (mg/I). Le procédé de diagnostic dynamique conforme à l'invention est mis en oeuvre avec ce dispositif suivant le protocole qui va maintenant être décrit en complément du tableau 1 ci-dessous. Il est de préférence mis en oeuvre sur un 25 moteur Diesel chaud.
1. Premier ralenti Durant cette phase, on mesure le taux d'hydrocarbures imbrûlés (HC). 30 En effet, un taux d'hydrocarbures (HC) supérieur à 100 ppm au ralenti est le signe d'un problème important au niveau du circuit d'injection correspondant à un grippage des injecteurs.
Dans ce cas là, le protocole ne pourra pas se poursuivre et le dispositif de diagnostic affichera l'anomalie constatée. Il sera alors nécessaire de contrôler les injecteurs et le circuit de gasoil.
Le test d'introduction de la canne permet de savoir si celle-ci a bien été introduite dans la ligne d'échappement.
2. Coupure du moteur La durée de cette phase est variable en fonction du taux de dioxyde de carbone (CO2) : initialement prévue pour durer 50 secondes, elle pourra se prolonger 60 secondes de plus si la valeur de ce gaz est trop haute pour détecter et analyser la montée du dioxyde de carbone (CO2) lors du démarrage du moteur, à l'étape suivante. 3. Démarraqe du moteur avec maintien au ralenti : Durant cette phase, on analyse le bon fonctionnement de la vanne EGR mais aussi de la pompe et des injecteurs. On va ainsi contrôler : - le fonctionnement du pilotage de la vanne EGR (commande en position fermée) par le calculateur ; - le fonctionnement de la vanne EGR via la valeur de dioxyde de carbone (CO2) dont le taux doit augmenter avec son ouverture. - Le fonctionnement de la vanne EGR via la valeur d'oxydes d'azote (NOx), dont le taux doit chuter consécutivement à son ouverture.; - le taux de gaz recyclé via la valeur de dioxyde de carbone (CO2) ; - la montée en pression du circuit de gasoil par le temps de montée de la valeur de dioxyde de carbone (CO2) (montée en pression de la pompe) ; - la pulvérisation des injecteurs via les valeurs de monoxyde de carbone (CO), hydrocarbures (HO) et oxydes d'azote (NOx) ; - le point d'injection via les valeurs de monoxyde de carbone (CO) et d'oxydes d'azote (NOx) ; - la compression du moteur (état général de la mécanique) via les valeurs d'hydrocarbures (HC) et de monoxyde de carbone (CO) ; - le coefficient de remplissage en air du moteur via la combinaison des valeurs de dioxyde de carbone (CO2) et d'oxygène (02).
Le taux de dioxyde de carbone (CO2), après le démarrage du moteur, doit rapidement atteindre 1,7% à 2,7%, ce qui signifie que la quantité de gasoil injectée est correcte. Puis, celle-ci doit augmenter proportionnellement à l'ouverture de la vanne EGR sans dépasser une valeur de 5,6%. 4. Moteur à 1200 tr/mn A ce régime, il y a équilibrage de la pression collecteur avec la pression atmosphérique. Cela permet la détection d'une éventuelle prise d'air sur le circuit d'admission. Pour mettre en valeur ce dysfonctionnement, on prend en compte les taux d'oxydes d'azote (NOx) et de monoxyde de carbone (CO) : la valeur d'oxydes d'azote (NOx) doit chuter de façon significative et la valeur de monoxyde de carbone (CO) rester identique, et ce, par rapport au régime de ralenti.
5. Moteur à un réqime moteur compris entre 3000 et 3500 tr/mn - sur cette plage de régimes, la vanne EGR doit être fermée ; Lors de cette phase, on va donc contrôler : - la fermeture de la vanne EGR via la diminution de la valeur de dioxyde de carbone (CO2) ; - l'étanchéité de la vanne EGR via le taux de dioxyde de carbone (CO2) ; - l'étanchéité des paliers de turbocompresseur via la valeur 30 d'hydrocarbures (HC) - le coefficient de remplissage vanne EGR fermée via la combinaison des taux de dioxyde de carbone (CO2) et d'oxygène (02) ; - l'avance à l'injection via les valeurs de monoxyde de carbone (CO) et d'oxydes d'azote (NOx).
6. Moteur en pleine charqe Ce test s'effectue accélérateur plein ouvert au régime maximum de régulation. Lors de cette phase, on contrôle : - les fuites internes des injecteurs via la valeur de dioxyde de carbone (CO2) ; - le régulateur de débit sur les systèmes à rampe commune (Common Rail) via le taux de dioxyde de carbone (CO2) ; - le fonctionnement duturbocompresseur via la valeur de dioxyde de carbone (CO2) ; -l'insuffisance de remplissage du moteur en oxygène, par exemple en raison d'un colmatage du collecteur d'admission, par la prise en compte de la combinaison d'oxygène (02) et de dioxyde de carbone (CO2) ; - le débit de la pompe haute pression via la valeur de dioxyde de carbone (CO2) ; - la pulvérisation des injecteurs via le taux d'oxydes d'azote (NOx). 20 7. Retour au ralenti Cette phase permet de confirmer le bon ou mauvais fonctionnement de la vanne EGR ainsi que son pilotage. On va aussi pouvoir contrôler l'étanchéité des paliers de 25 turbocompresseur.
8. Coupure moteur Lors de cette phase, on va mettre en évidence un éventuel colmatage de la ligne d'échappement par les valeurs de dioxyde de carbone 30 (CO2) et d'oxygène (02) (le taux d'O2 doit rapidement atteindre 20% et celui de dioxyde de carbone (CO2) tendre vers 0).
Dans le cas d'un colmatage de la ligne d'échappement, le taux de recyclage des gaz d'échappement sera trop élevé et conduira à un dysfonctionnement du circuit de dépollution. Démarrage moteur TABLEAU 1 Ralenti Coupure Démarrage Ralenti Environ 1200 Entre 3000 et pleine charge Ralenti Coupure moteur moteur tr/mn 3500 tr/mn 30 secondes s0econde0s 40 secondes 30 secondes 40 secondes 15 secondes 30 secondes 90 secondes Test grippage injecteurs Test sur taux de COz Test d'introduction de la canne Colmatage ligne d'échappement Mauvaise pulvérisation des injecteurs Fuites internes sur injecteurs Vanne EGR défectueuse Vanne EGR Vanne EGR mal mal commandée commandée ou neutralisée ou neutralisée Fuites sur Fuites sur paliers de paliers de turbo- turbo- compresseur compresseur Turbo- compresseur défectueux Pompe HP Pompe HP défectueuse défectueuse Régulateur de débit défectueux Problème remplissage moteur Prise d'air sur le circuit d'admission Problème de Problème de Problème de débit débit débit Manque Manque d'avance d'avance Trop d'avance Trop d'avance Le test est ainsi décrit par une personne aux commandes du véhicule qui obéit aux instructions fournies par le logiciel lors de l'exécution du protocole. Les divers dysfonctionnements pouvant ainsi être détectés et caractérisés grâce à la présente invention sont décrits plus en détail ci-après.
1. Vanne EGR non commandée ou neutralisée Comme indiqué supra, la vanne EGR permet le recyclage d'une partie des gaz d'échappement dans l'admission de façon à limiter la présence 10 des oxydes d'azote (NOx). La méthode de contrôle est basée sur la valeur de dioxyde de carbone (CO2) qui doit croître lorsque le calculateur commande l'ouverture de la vanne EGR. La valeur de dioxyde de carbone (CO2), vanne EGR fermée, au 15 ralenti, est normalement comprise entre 1,6 % et 2,7 %. En admettant, par exemple, qu'on recycle 100% de ces valeurs, alors le taux de dioxyde de carbone (CO2) devra se trouver dans une fourchette comprise en 3,2 % et 5,4 %. Si ces valeurs sont comprises entre 1,6 % et 2,7 %, sur les deux 20 phases de ralenti du protocole, la vanne EGR n'est pas commandée par le calculateur, par exemple en raison d'un débitmètre d'air défectueux, ou neutralisée (bloquée en position fermée).
2. Vanne EGR défectueuse ou non étanche 25 La vanne EGR est commandée par le calculateur sur des plages de régimes prises en compte par le protocole : (vers 3000 tr/mn, en pratique entre 2700 tr/mn et 3000 tr/mn, le calculateur ferme la vanne EGR et donc le recyclage des gaz d'échappement dans l'admission, ce qui génère normalement une chute du taux de dioxyde de carbone. 30 Par ailleurs, si la vanne EGR manque d'étanchéité du fait d'un encrassement, la valeur de dioxyde de carbone (CO2) sera égale voire supérieure aux taux mesurés lors des phases de ralenti et 1200 tr/mn (au ralenti, lors de l'ouverture de la vanne EGR, la valeur de dioxyde de carbone (CO2) recyclé ne doit pas dépasser la valeur de 5,8 % et même, de préférence 5,6 %). On notera à cet égard qu'un colmatage important de la ligne 5 d'échappement peut être à l'origine du l'encrassement de la vanne EGR.
3. Liqne d'échappement colmatée Le rôle de la ligne d'échappement est primordial : la réduction des décibels du moteur et l'évacuation des gaz brûlés. 10 Sur les véhicules dépollués, celle-ci est équipée d'un pot à oxydation ou d'un filtre à particules. Ces éléments doivent présenter un minimum de perte de charge pour bien fonctionner. Un problème moteur, entraînant un rejet de gaz imbrûlés et des 15 suies et particules en trop grosse quantité, va colmater la ligne d'échappement. De plus, cela va provoquer un excès de gaz d'échappement recyclé dans l'admission via l'EGR, augmentant de ce fait le dysfonctionnement initial et entraînant un rejet de gaz polluants en plus grande quantité. Cela a des conséquences importantes sur le fonctionnement du 20 moteur et sur son système de dépollution. Dans des cas extrêmes, il peut empêcher le démarrage du moteur. C'est lors de la dernière phase du protocole, moteur coupé, que la ligne d'échappement est contrôlée. Lorsque l'on stoppe le moteur, les valeurs de dioxyde de carbone 25 (CO2) doivent rapidement chuter à une valeur inférieure à 1% et la valeur d'oxygène 02 doit, de même, dépasser les 20%. Si ces taux ne sont pas atteints au bout de 40 secondes, la ligne d'échappement est considérée colmatée.
30 4. Problème de remplissaqe Le remplissage est la capacité physique du moteur à admettre de l'air.
Sur un moteur Diesel, la compression de l'air permet l'inflammation du gasoil par l'élévation de la température dans le cylindre. Une quantité d'air déficiente admise dans un moteur provoque les dysfonctionnements suivants : - un délai d'inflammation trop long avec, pour conséquences, une formation de suie et particules ; - une augmentation de la consommation avec perte de puissance constatée sur route ; - des fumées à l'échappement lors d'une accélération ; Les causes possibles d'un problème de remplissage sont : un colmatage de la ligne d'échappement ; un colmatage du conduit d'admission ; une vanne EGR non étanche ; une électrovanne de turbocompresseur défectueuse ; un turbocompresseur défectueux ; un jeu aux soupapes incorrect ; une usure du moteur. Ainsi qu'on le sait, l'atmosphère est composée d'environ 20.9% d'oxygène (02) par volume d'air.
En tenant compte de la combustion des hydrocarbures (HO) lors de la combustion en phase de détente, l'addition des taux d'oxygène (02) et de dioxyde de carbone (CO2) doit être au moins égale à 19% lors de la phase de pleine charge. Dans le cas contraire, le moteur présente une insuffisance de remplissage.
5. Fuite interne des injecteurs à rampe commune (Common Rail) Les injecteurs à rampe commune sont généralement de type électrohydraulique.
Sur le plan hydraulique, ils sont équipés de deux chambres (haute et basse) dans lesquelles l'équilibre ou le déséquilibre de pression permet de maintenir l'aiguille de l'injecteur soit en position fermée, soit en position ouverte.
Un circuit interne permet de relier ces deux chambres et d'assurer le retour de gasoil. Lorsqu'il y a une fuite interne sur le retour d'injecteur, la quantité de carburant (baisse de pression) et le moment de passage en position d'ouverture de l'aiguille de l'injecteur sont modifiées. Cela entraîne un manque de performance (correction du point d'injection et manque de débit). Dans le cas d'une fuite importante, ce dysfonctionnement peut même empêcher le démarrage du moteur. La mise en évidence de fuites internes sur les injecteurs s'effectue : - à 1200 et 3000 tr/mn via une montée du monoxyde de carbone (CO) par rapport à la phase de ralenti ; ou - en pleine charge, de par un taux de dioxyde de carbone (CO2) en chute de 1 à 5 % entre le début et la fin de la phase. Les deux analyses peuvent bien entendu être effectuées l'une en complément de l'autre.
6. Contrôle du régulateur de débit des pompes haute pression (HP) sur les systèmes à rampe commune (Common Rail) Les systèmes à rampe commune sont équipés d'une pompe HP dont le rôle est de générer une pression en fonction de la charge et du régime. La quantité de gasoil injecté dans la chambre de combustion, par cycle, est fonction de cette pression. Le régulateur de débit a pour rôle l'injection de la quantité nécessaire et suffisante de gasoil, ce qui a pour effet de limiter grandement la température du carburant au niveau du circuit de retour dans le réservoir. Lorsque celui-ci est défectueux, la quantité de gasoil optimale ne sera pas injectée dans les cylindres, ce qui va avoir pour effet de diminuer les performances du moteur. La mise en évidence du dysfonctionnement d'un régulateur de débit 30 s'effectue en pleine charge, lorsque la pompe fourni une pression maximale sur ses deux premiers pistons.
Lorsque le régulateur de débit est défectueux hydrauliquement, la pression maximale n'est pas atteinte immédiatement donc le débit n'est pas constant. Cela qui va se traduire par un taux de dioxyde de carbone (CO2), associé à la quantité de gasoil injecté et brûlé, présentant un accroissement de ses valeurs entre le début et la fin de la phase de pleine charge. Cette augmentation de concentration volumique (CO2) devra être supérieure à 8% pour valider le dysfonctionnement. 7. Pompe haute pression défectueuse La pompe haute pression permet de générer une pression de gasoil en fonction du régime moteur et de la charge (en pratique jusqu'à 1800 bars ; 1 bar = 105Pa). Cette pression est variable suivant les types de pompe et les systèmes utilisés.
On visualise la montée en pression de la pompe par la pente de dioxyde de carbone (CO2) au démarrage du moteur mais aussi à sa valeur maximale au ralenti (vanne EGR fermée). La phase de montée du dioxyde de carbone (CO2) jusqu'au ralenti stabilisé ne doit pas excéder 4 secondes et sa valeur doit dépasser 1,6 % et même 1,7 %, en pratique.
Lors de la phase de pleine charge la pompe doit délivrer à plein débit sur ses deux premiers pistons. Si celle-ci est défectueuse, la valeur de dioxyde de carbone (CO2) n'excèdera pas 2,5 %. Sur les pompes distributrices, bien que leur principe de fonctionnement soit différent, les valeurs seront identiques.
8. Mauvaise pulvérisation des injecteurs La qualité de la pulvérisation des injecteurs est primordiale pour assurer une combustion optimale de tout le gasoil injecté dans la chambre de 30 combustion.
Dans le cas contraire, la post combustion va se prolonger et générer une élévation de la température avec formation importante d'oxydes d'azote (NOx). Il y aura, en plus, des imbrûlés sous forme d'hydrocarbures (HO) et 5 de monoxyde de carbone (CO) résiduel (taux de (HO) supérieur à 10 ppm et valeur de CO supérieure à 0,05 %, quel que soit le régime. Lors d'une mauvaise pulvérisation des injecteurs, le taux des oxydes d'azote (NOx) sera fonction du type d'injection : - injection directe : Taux supérieur à 120 ppm au ralenti (vanne 10 EGR ouverte) et valeur supérieure à 300 ppm en pleine charge ; - injection indirecte : Taux supérieur à 120 ppm au ralenti (vanne EGR ouverte) et valeur supérieure à 250 ppm en pleine charge.
9. Fuites sur paliers de turbocompresseur 15 Le turbocompresseur permet d'augmenter le remplissage en air du moteur et donc son rendement. C'est une machine rotative qui utilise la pression des gaz d'échappement pour aspirer et compresser l'air extérieur qui sera admis dans le moteur. L'aubage et l'axe du turbocompresseur peuvent dépasser une 20 vitesse de rotation de 150000 tr/mn. A ce régime, tout défaut de graissage va entraîner la destruction des paliers et du turbocompresseur. Une rupture de paliers entraine une ré-aspiration de l'huile et un emballement du moteur jusqu'à sa rupture. Une fuite d'huile sur un palier de turbocompresseur est un signe 25 inquiétant d'usure. Lors de fuites sur les paliers de turbocompresseur : - au régime de 3000 tr/mn, le taux d'hydrocarbures HC vont augmenter par rapport aux valeurs mesurées au ralenti et à 1200 tr/mn ; - de manière similaire lors de la phase de pleine charge, le taux 30 d'hydrocarbures HC sera supérieur aux valeurs mesurées à 3000 tr/mn ; - sur le retour au ralenti, le taux d'hydrocarbures HC dépasse la valeur de 40 ppm. 10. Turbocompresseur défectueux Lorsque le turbocompresseur est défectueux, en raison d'un aubage grippé ou d'une coupure de la pression de suralimentation, notamment, le 5 coefficient de remplissage va chuter de façon importante. En pleine charge, l'addition des taux d'oxygène (02) et de dioxyde de carbone (CO2) sera alors inférieure à 19 % avec une valeur de dioxyde de carbone (CO2) supérieure à 8 % et un taux d'oxygène (02) inférieur à 10,5 %.
10 11. Excès d'avance à l'iniection Une injection de gasoil effectuée trop tôt provoque une montée en pression trop rapide dans le cylindre, caractérisée par des claquements moteur. Sur les véhicules équipés d'une pompe distributrice, un calage s'impose mais sur les systèmes à rampe commune, il faut agir sur l'origine du 15 dysfonctionnement car il n'y a pas d'action manuelle de calage. Un excès d'avance se caractérise par : -Valeurs en injection directe : Au ralenti, vanne EGR ouverte, les taux de monoxyde de carbone (CO) sont inférieurs à 0,005 % avec des valeurs d'oxydes d'azote (NOX) supérieures à 140 ppm. 20 - Valeurs en injection indirecte : Au ralenti, vanne EGR ouverte, les taux de monoxyde de carbone (CO) sont inférieurs à 0,005 % avec des valeurs d'oxydes d'azote (NOX) supérieures à 90 ppm.
12. Manque d'avance à l'iniection 25 Un manque d'avance est caractérisé par une déficience de performance due à une combustion toujours présente lors de la descente du piston. Le gasoil injecté ne peut donc pas brûler correctement car lorsque le piston descend, la température chute. 30 Lors d'un manque d'avance, les valeurs remarquables de gaz seront : - valeurs en injection directe : . au ralenti, les taux de monoxyde de carbone (CO) sont supérieurs à 0,02% avec des valeurs d'oxydes d'azote (NOX) inférieures à 90 ppm ; . à un régime d'environ 3000 tr/mn, les taux de monoxyde de carbone (CO) sont supérieurs à 0,02 % avec des valeurs d'oxydes d'azote (NOx) supérieures à 100 ppm. - Valeurs en injection indirecte : . au ralenti, les taux de monoxyde de carbone (CO) sont supérieurs à 0,02% avec des valeurs d'oxydes d'azote (NOX) inférieures à 60 10 ppm. . à un régime d'environ 3000 tr/mn, les taux de monoxyde de carbone (CO) sont supérieurs à 0,02% avec des valeurs d'oxydes d'azote (NOX) supérieures à 60 ppm.
15 13. Prise d'air sur le circuit d'admission Lorsque le moteur tourne à environ 1200 tr/mn, il y a équilibrage de la pression collecteur avec la pression atmosphérique. Cela permet de détecter une éventuellement prise d'air sur le circuit d'admission. Pour mettre en valeur ce dysfonctionnement, on prend en compte les 20 taux d'oxydes d'azote (NOX) de monoxyde de carbone (CO). En pratique, la valeur d'oxydes d'azote (NOX) doit chuter de façon significative et la valeur de monoxyde de carbone (CO) doit rester identique, et ce, par rapport au régime de ralenti.
25 14. Problème de débit Comme indiqué supra, le débit de gasoil est contrôlé par les valeurs de CO2 sur toute la plage de régime. Au ralenti, si la valeur de CO2 est inférieure à 1.7% et que celle-ci n'excède pas 2.5% en pleine charge, un problème sur le débit de gasoil est 30 alors avéré. La valeur de CO2 doit être supérieure à 10/0 pour poursuivre le test Ainsi, le procédé du diagnostic conforme à la présente invention met en oeuvre un suivi dynamique de la combustion du moteur Diesel, en particulier par la mesure d'au moins l'une de (i) la concentration de chacun de deux gaz différents pour un régime moteur prédéterminé, (ii) la concentration d'un même gaz à deux instants différents d'un régime moteur stabilisé ou sur chacune de deux plages de régimes moteurs différentes ou pour chacun de deux états différents d'un organe associé au moteur, en vue d'en déterminer un état issu de la somme des concentrations volumiques des deux gaz différents ou d'une variation de concentration d'un même gaz afin de constater l'existence d'un dysfonctionnement donné en cas de dérive par rapport à un état de référence. Conformément à ce procédé, on analyse au moins la concentration volumique en dioxyde de carbone, et, de préférence, également au moins l'un des gaz choisi dans le groupe comprenant, le monoxyde de carbone (CO), l'oxygène (02), les oxydes d'azote (NOX) et les hydrocarbures à brûler (HG), les cinq gaz étant très avantageusement analysés pour établir un diagnostic complet. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés. En particulier, le dispositif de diagnostic pourra se présenter, par 20 exemple, sous la forme d'un système embarqué.

Claims (31)

REVENDICATIONS
1. Procédé de diagnostic d'un moteur Diesel destiné à déterminer si ce moteur ou au moins un organe associé à celui-ci est affecté d'un ou plusieurs dysfonctionnements influant négativement sur le degré de pollution des gaz d'échappement produits par ce moteur, comprenant les étapes consistant à analyser le taux de dioxyde de carbone (CO2) ou l'évolution de ce taux dans ces gaz d'échappement, seul ou en association avec le taux ou l'évolution du taux d'un autre gaz, en fonction d'un état prédéterminé du moteur et à caractériser, à partir de ladite analyse, le ou les dysfonctionnements éventuels affectant le moteur Diesel et/ou le ou les organes associés à celui-ci.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'autre gaz est l'oxygène (02).
3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à analyser les taux et évolutions des taux des gaz du groupe comprenant le dioxyde de carbone (CO2), le monoxyde de carbone (CO) l'oxygène (02), les oxydes d'azote NON) et les hydrocarbures imbrûlés (HC), en fonction de plusieurs états prédéterminés du moteur, et à caractériser, à partir de ladite analyse, l'ensemble des dysfonctionnements éventuels affectant le moteur Diesel et/ou les organes associés à celui-ci.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, selon lequel, pour un dysfonctionnement prédéterminé, on mesure le taux de CO2 dans les gaz d'échappement du moteur en fonction d'un état de fonctionnement prédéterminé de celui-ci, on compare les résultats de la mesure à un état caractéristique, représentant un fonctionnement normal ou anormal du moteur ou de l'organe associé à celui-ci susceptible d'être affecté par le dysfonctionnement prédéterminé, et on déduit de ladite comparaison si le moteur ou l'organe associé à celui-ci est affecté ou non du dysfonctionnement prédéterminé.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant les étapes consistant à analyser l'évolution du taux de dioxyde de carbone dans les gaz d'échappement en fonction d'un état de fonctionnement du moteur entraînant l'ouverture d'une vanne de recyclage des gaz d'échappement (EGR) associée au moteur, au moyen d'un calculateur commandant l'ouverture et la fermeture de cette vanne, et à déduire d'une absence d'augmentation du taux de dioxyde de carbone dans les gaz d'échappement après ouverture théorique de la vanne de recyclage des gaz d'échappement que celle-ci n'est pas commandée par le calculateur ou bloquée en position fermée.
6. Procédé selon la revendication 5, selon lequel l'analyse du taux de dioxyde de carbone est effectuée sur une phase de fonctionnement au ralenti du moteur et, de préférence, répétée sur une seconde phase de fonctionnement au ralenti de ce moteur, séparée de la première par une montée en régime du moteur.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant les étapes consistant à analyser l'évolution du taux de dioxyde de carbone dans les gaz d'échappement en fonction d'un état de fonctionnement du moteur entraînant la fermeture d'une vanne de recyclage des gaz d'échappement (EGR) associée au moteur au moyen d'un calculateur commandant l'ouverture et la fermeture de cette vanne, et à déduire d'une absence de baisse, de préférence pour un régime moteur compris entre 3000 et 3500 tr/mn, du taux de dioxyde de carbone dans les gaz d'échappement après fermeture théorique de la vanne de recyclage de gaz d'échappement, que celle-ci est bloquée en position ouverte.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant les étapes consistant à analyser l'évolution du taux de dioxyde de carbone dans les gaz d'échappement, d'un fonctionnement du moteur à un régime inférieur à 2700 tr/mn, à un régime compris entre 3000 et 3500 tr/mn, et à déduire d'un taux de dioxyde de carbone pour ce dernier régime égal ou supérieur à la valeur mesurée pour un régime inférieur à 2700 tr/mn que la vanne EGR manque d'étanchéité.
9. Procédé suivant la revendication 8, selon lequel une première mesure est prise pour un fonctionnement du moteur au ralenti ou à environ 1200 tr/mn.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant les étapes consistant à analyser le taux en dioxyde de carbone et en oxygène dans les gaz d'échappement, moteur coupé, et à déduire, si le taux de dioxyde de carbone ne tend pas rapidement vers zéro et la concentration volumique en oxygène n'atteint pas rapidement 20 %, que la ligne d'échappement associée au moteur est colmatée.
11. Procédé suivant la revendication 10, selon lequel, la ligne d'échappement est considérée colmatée si, au bout d'environ 40 secondes, le taux de dioxyde de carbone n'a pas chuté à une valeur inférieure à environ 1 0/0 et le taux d'oxygène n'est pas égal ou supérieur à environ 20 %.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, comprenant les étapes consistant à analyser les taux de dioxyde de carbone et d'oxygène dans les gaz d'échappement pour un fonctionnement du moteur en pleine charge, et à déduire d'un taux total en dioxyde de carbone et en oxygène inférieur à environ 19 %, que le moteur présente une insuffisance de remplissage en air.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, comprenant les étapes consistant à analyser le taux de dioxyde de carbone dans les gaz d'échappement pour un fonctionnement du moteur en pleine charge, et à déduire d'une baisse du taux de dioxyde de carbone dans les gaz d'échappement pendant le fonctionnement en pleine charge qu'un système d'injecteurs à rampe commune associé au moteur Diesel est affecté d'une fuite interne.
14. Procédé suivant la revendication 13, selon lequel la fuite interne est constatée à partir d'un taux de dioxyde de carbone en chute d'environ 1 % à environ 5 % entre le début et la fin d'une phase de pleine charge d'une durée d'environ 15 secondes. 10
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, comportant les étapes consistant à analyser, en outre, l'évolution du taux de monoxyde de carbone dans les gaz d'échappement pour un fonctionnement au ralenti du moteur Diesel et à un régime supérieur, de préférence supérieur ou 15 égal à environ 1200 tr/mn, et à déduire d'une augmentation du taux de monoxyde de carbone par rapport à la phase de ralenti qu'un système d'injecteurs à rampe commune associé au moteur Diesel présente une fuite interne. 20
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, comportant les étapes consistant à analyser le taux de dioxyde de carbone pour un fonctionnement du moteur en pleine charge, et à déduire d'une augmentation du taux de dioxyde de carbone lors du fonctionnement en pleine charge que le régulateur de débit associé à une pompe haute pression d'un 25 système d'injection à rampe commune équipant le moteur Diesel est défectueux.
17. Procédé suivant la revendication 16, selon lequel le régulateur de débit est considéré défectueux pour une augmentation de taux supérieure 30 ou égale à environ 8 % pour une phase de pleine charge durant environ 15 secondes.5
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, comportant les étapes consistant à analyser, soit l'évolution du taux de dioxyde de carbone dans les gaz d'échappement du démarrage du moteur jusqu'à un régime de ralenti stabilisé de ce moteur sans recyclage des gaz d'échappement, soit le taux de dioxyde de carbone dans ces gaz d'échappement pour un fonctionnement en pleine charge du moteur, et à déduire d'une montée en taux du dioxyde de carbone n'excédant pas environ 4 secondes et ne dépassant pas environ 1,6 % ou n'excédant pas 2,5 %, respectivement, que la pompe haute pression ou la pompe distributrice du système d'injection de carburant équipant le moteur Diesel concerné est défectueux.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, comprenant les étapes consistant à analyser les taux de dioxyde de carbone et d'oxygène dans les gaz d'échappement pour un fonctionnement du moteur en pleine charge, et à déduire d'un taux total de dioxyde de carbone et d'oxygène inférieur à environ 19 %, avec un taux de dioxyde de carbone supérieur à environ 8 % et un taux d'oxygène inférieur à environ 10 %, que le turbocompresseur équipant le moteur concerné est défectueux.
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, comportant les étapes consistant à analyser en outre le taux de monoxyde de carbone et le taux d'hydrocarbures imbrûlés dans les gaz d'échappement du moteur Diesel, et à déduire d'un taux de monoxyde de carbone supérieur à environ 0,05 % et d'un taux d'hydrocarbures supérieur à environ 10 ppm qu'une mauvaise pulvérisation des injecteurs affecte le moteur Diesel concerné.
21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, comportant les étapes consistant à analyser en outre le taux d'oxydes d'azote des gaz d'échappement, soit pour un fonctionnement au ralenti du moteur Diesel, avec recyclage des gaz d'échappement, soit pour un fonctionnement en pleine charge, et à déduire d'un taux d'oxydes d'azote supérieur à environ 120 ppm au ralenti ou supérieur à environ 250 ppm en pleine charge pour un moteur Diesel à injection indirecte, ou à environ 300 ppm en pleine charge pour un moteur Diesel à injection directe, qu'une mauvaise pulvérisation des injecteurs affecte le moteur Diesel concerné.
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 21, comportant en outre les étapes consistant à analyser l'évolution de la concentration en hydrocarbures imbrûlés dans les gaz d'échappement du moteur Diesel pour une montée en régime ou un retour au ralenti de celui-ci, et à déduire d'une augmentation du taux d'hydrocarbures pour la montée en régime et d'une concentration supérieure à environ 40 ppm après retour au ralenti, que le turbocompresseur équipant le moteur concerné présente une fuite d'huile sur au moins l'un de ses paliers.
23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que l'analyse est effectuée pour une montée en régime du ralenti ou d'un régime moteur d'environ 1200 tr/mn à un régime d'environ 3000 tr/mn, ou une montée en régime d'environ 3000 tr/mn à un fonctionnement en pleine charge, ou d'un retour au ralenti à partir d'un fonctionnement en pleine charge.
24. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, comportant les étapes consistant à analyser, en outre, les taux de monoxyde de carbone et d'oxydes d'azote des gaz d'échappement du moteur Diesel fonctionnant, au ralenti ou à un régime d'environ 3000 tr/mn, et à déduire : a) d'un taux de monoxyde de carbone inférieur à 0,005 % et d'un taux d'oxydes d'azote supérieur à environ 140 ppm pour un moteur à injection directe fonctionnant au ralenti avec recyclage des gaz d'échappement, que celui-ci présente un excès d'avance à l'injection ; ou b) d'un taux de monoxyde de carbone inférieur à environ 0,005 % et d'un taux d'oxydes d'azote supérieur à environ 90 ppm pour un moteur à injection indirecte fonctionnant au ralenti, avec recyclage des gaz d'échappement, que ce moteur présente un excès d'avance à l'injection ; ou c) d'un taux de monoxyde de carbone supérieur à 0,02 % et d'un taux d'oxydes d'azote inférieur à 90 ppm pour un moteur à injection directe fonctionnant au ralenti, que ce dernier présente un manque d'avance à l'injection ; ou d) d'un taux de monoxyde de carbone supérieure à 0,02 % et d'un taux d'oxydes d'azote supérieur à 100 ppm pour un moteur à injection directe fonctionnant à un régime d'environ 3000 tr/mn, que ce dernier présente un manque d'avance à l'injection ; ou e) d'un taux de monoxyde de carbone supérieur à 0,02 % et d'un taux d'oxydes d'azote inférieur à 60 ppm pour un moteur à injection indirecte fonctionnant au ralenti, que ce dernier présente un manque d'avance à l'injection ; ou f) d'un taux de monoxyde de carbone supérieur à 0,02 % et d'un taux d'oxydes d'azote supérieur à 60 ppm pour un moteur à injection indirecte 15 fonctionnant à environ 3000 tr/mn, que ce dernier présente un manque d'avance à l'injection.
25. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 24, comportant les étapes consistant à analyser, en outre, l'évolution des taux de 20 monoxyde de carbone et d'oxydes d'azote dans les gaz d'échappement sur une montée en régime du moteur Diesel, du ralenti à environ 1200 tr/mn, et à déduire d'une baisse du taux d'oxydes d'azote sans variation du taux de monoxyde de carbone que le circuit d'admission équipant le moteur Diesel concerné présente une prise d'air. 25
26. Procédé de diagnostic selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est effectué moteur chaud.
27. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, 30 comportant l'étape d'introduction d'une canne équipée d'au moins un détecteur de gaz dans la ligne d'échappement du moteur Diesel.
28. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant les étages consistant à analyser en outre le taux d'hydrocarbures imbrûlés (HC) pour un fonctionnement du moteur au ralenti, et à déduire d'un taux supérieur à 100 ppm que le circuit d'injection du moteur est affecté d'un grippage des injecteurs.
29. Dispositif de diagnostic d'un moteur Diesel destiné à déterminer si ce moteur ou au moins un organe associé à celui-ci est affecté à tout le moins d'un dysfonctionnement influant négativement sur le degré de pollution des gaz d'échappement produits par le moteur, comportant des moyens d'analyse du taux ou l'évolution du taux de dioxyde de carbone (CO2) et, éventuellement, d'au moins l'un des gaz compris dans le groupe comprenant le monoxyde de carbone (CO), l'oxygène (02), les oxydes d'azote (NOX) et les hydrocarbures imbrûlés (HG), dans ces gaz d'échappement, en fonction d'un ou plusieurs états prédéterminés du moteur, et des moyens de traitement permettant de caractériser, à partir de ladite analyse, le ou les dysfonctionnements éventuels affectant le moteur Diesel et/ou le ou les organes associés à celui-ci, conformément au procédé de diagnostic selon l'une quelconque des revendications précédentes.
30. Dispositif de diagnostic selon la revendication 29, caractérisé en ce que les moyens d'analyse comportent au moins un détecteur de gaz, se présentant de préférence sous la forme d'une cellule de mesure.
31. Dispositif de diagnostic selon la revendication 30, caractérisé en ce que le ou les détecteurs de gaz sont reliés aux moyens de traitement (23) par une canne (22).
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PCT/EP2008/060177 WO2009019231A2 (fr) 2007-08-03 2008-08-01 Procédé de diagnostic pour un moteur à combustion interne par l'analyse de ses gaz d'échappement et dispositif permettant de le mettre en œuvre
EP12175040.0A EP2514954B1 (fr) 2007-08-03 2008-08-01 Procédé de diagnostic d'un moteur à combustion interne par analyse des gaz d'échappement et dispositif de mise en oeuvre
US12/671,296 US20100256954A1 (en) 2007-08-03 2008-08-01 Diagnostic Method For An Internal Combustion Engine Through Analysis Of Its Exhaust Gases And A Device For Implementing Same
ES12175040.0T ES2538227T3 (es) 2007-08-03 2008-08-01 Método de diagnóstico para un motor de combustión interna por análisis de sus gases de escape y dispositivo para implementar el mismo

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013190365A2 (fr) 2012-06-21 2013-12-27 Air B.E. Procede de controle et de reduction des emissions polluantes de vehicules

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU91630B1 (en) * 2009-12-14 2011-06-15 Spheretech Internat Diagnostic method for diesel engine
DE102010003203A1 (de) * 2010-03-24 2011-09-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Prüfen der Funktionalität eines Abgasrückführventils einer Brennkraftmaschine
DE102011083587B4 (de) 2011-09-28 2023-08-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung wenigstens eines Teiles einer Brennkraftmaschine
DE102013222556A1 (de) * 2013-11-06 2015-05-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Erkennung von defekten Einspritzdüsen eines Verbrennungsmotors
US10055523B2 (en) 2014-04-24 2018-08-21 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Method for analyzing oxidation in an internal combustion engine
US10480474B2 (en) 2017-04-06 2019-11-19 Ge Global Sourcing Llc Method and system for determining remaining useful life for an injector of a reciprocating engine
DE102017211220A1 (de) 2017-05-24 2018-11-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Diagnose einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, sowie der mit der Brennkraftmaschine verbundenen Vorrichtungen, sowie ein System zur Durchführung des Verfahrens
US11760169B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Particulate control systems and methods for olfaction sensors
US12017506B2 (en) 2020-08-20 2024-06-25 Denso International America, Inc. Passenger cabin air control systems and methods
US11636870B2 (en) 2020-08-20 2023-04-25 Denso International America, Inc. Smoking cessation systems and methods
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods
US11760170B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Olfaction sensor preservation systems and methods
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor
US11828210B2 (en) 2020-08-20 2023-11-28 Denso International America, Inc. Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction
CN114753947A (zh) * 2022-03-28 2022-07-15 江铃汽车股份有限公司 一种egr阀积碳实时判断方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6457461B1 (en) * 2001-05-04 2002-10-01 Detroit Diesel Corporation EGR and VGT system diagnostics and control
US20020157458A1 (en) * 2001-04-27 2002-10-31 Schell Michael B. Carbon dioxide sensor for controlling exhaust gas recirculation in diesel engines
US20030191575A1 (en) * 2002-04-08 2003-10-09 Wright John F. System for estimating NOx content of exhaust gas produced by an internal combustion engine
DE102005013936A1 (de) * 2005-03-26 2006-09-28 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung der Regeneration eines Dieselpartikelfilters

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1551920A (en) * 1975-07-28 1979-09-05 Clayton Manufacturing Co Apparatus for quickly evalutaing engine exhaust gas emissions
US5239971A (en) * 1991-08-03 1993-08-31 Mitsubishi Denki K.K. Trouble diagnosis device for exhaust gas recirculation system
JP3321837B2 (ja) * 1992-08-06 2002-09-09 株式会社日立製作所 車両の診断制御方法
JP3721671B2 (ja) * 1996-11-29 2005-11-30 株式会社デンソー 車両用故障診断装置
IT1293666B1 (it) * 1997-08-01 1999-03-08 Fiat Ricerche Sensore di gas.
DE19809173A1 (de) * 1998-03-04 1999-09-09 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung
JP2001098989A (ja) * 1999-09-29 2001-04-10 Mazda Motor Corp エンジンの制御装置及びエンジンの制御装置の異常診断装置
US6694243B2 (en) * 2001-02-27 2004-02-17 General Motors Corporation Method and apparatus for determining oxygen storage capacity time of a catalytic converter
US6598396B2 (en) * 2001-11-16 2003-07-29 Caterpillar Inc Internal combustion engine EGR system utilizing stationary regenerators in a piston pumped boost cooled arrangement
DE10160704B4 (de) * 2001-12-11 2013-07-18 Volkswagen Ag Verfahren zum Betrieb von Abgasreinigungsvorrichtungen
US6666201B1 (en) * 2002-05-29 2003-12-23 Ford Global Technologies, Llc System and method for diagnosing EGR performance using NOx sensor
JP2007187149A (ja) * 2005-12-13 2007-07-26 Nissan Motor Co Ltd エンジンの燃料噴射制御方法及び燃料噴射制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020157458A1 (en) * 2001-04-27 2002-10-31 Schell Michael B. Carbon dioxide sensor for controlling exhaust gas recirculation in diesel engines
US6457461B1 (en) * 2001-05-04 2002-10-01 Detroit Diesel Corporation EGR and VGT system diagnostics and control
US20030191575A1 (en) * 2002-04-08 2003-10-09 Wright John F. System for estimating NOx content of exhaust gas produced by an internal combustion engine
DE102005013936A1 (de) * 2005-03-26 2006-09-28 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung der Regeneration eines Dieselpartikelfilters

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013190365A2 (fr) 2012-06-21 2013-12-27 Air B.E. Procede de controle et de reduction des emissions polluantes de vehicules
WO2013190365A3 (fr) * 2012-06-21 2014-03-06 Air B.E. Procede de controle et de reduction des emissions polluantes de vehicules

Also Published As

Publication number Publication date
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