FR2931513A1 - Procede de controle de la plausibilite d'un capteur de temperature - Google Patents

Abstract

Procédé de contrôle de la plausibilité du signal d'un capteur de température (140) installé dans un réservoir d'agent réducteur (100), notamment dans un réservoir HWL. On saisit le niveau du réservoir ou niveau de remplissage à l'aide d'un capteur de niveau (120) installé dans une position de niveau de remplissage sensiblement identique à celle du capteur de température (140), on compare le signal du capteur de niveau au signal de capteur de température, et si les valeurs de signal de capteur de niveau, prédéfinies sont en corrélation avec des valeurs de signal de température prédéfinies dans des limites prédéfinies, on conclut que le capteur de température (140) est apte à fonctionner et/ou que le capteur de niveau (120) est apte à fonctionner.

Description

10 1 Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de contrôle de la plausibilité du signal d'un capteur de température installé dans un réservoir d'agent réducteur, notamment dans un réservoir HWL. L'invention concerne également un programme d'ordinateur ainsi qu'un produit programme d'ordinateur comportant un code programme enregistré sur un support lisible par une machine pour la mise en oeuvre du procédé. Etat de la technique Les gaz d'échappement des moteurs à combustion interne fonctionnant avec un coefficient d'air Lambda = 1, c'est-à-dire des moteurs à combustion interne à essence sont nettoyés efficacement à l'aide de catalyseurs dits à trois voies. Cela permet d'éliminer notamment les oxydes d'azote, les hydrocarbures et le monoxyde d'azote 15 contenu dans les gaz d'échappement. Les gaz d'échappement de moteurs à combustion interne fonctionnant avec un excédent d'air Lambda > 1, c'est-à-dire par exemple les moteurs Diesel ou les moteurs à essence travaillant en mode maigre, ne peuvent être nettoyés que partiellement avec de tels catalyseurs. En effet, seuls les hydrocarbures 20 et le monoxyde de carbone sont décomposés alors que la teneur en oxygène, augmentée dans les gaz d'échappement diminue de manière moins significative les oxydes d'azote. Pour permettre de nettoyer également les oxydes d'azote contenus dans les gaz d'échappement de tels moteurs à combustion 25 interne, on connaît la réaction catalytique sélective (procédé de réduction catalytique sélective ou procédé SCR). Comme agent réducteur, ce procédé utilise souvent de l'ammoniac. Selon le procédé SCR, on génère l'ammoniac par hydrolyse d'urée. La solution aqueuse transportée sert de vecteur d'ammoniac et elle est convertie à l'aide d'un 30 système de dosage par un catalyseur d'hydrolyse pour donner de l'ammoniac. L'ammoniac est ensuite réduit en azote dans le catalyseur SCR. La solution aqueuse d'urée désignée ci-après en abrégé agent réducteur est stockée dans un réservoir, nommé ensuite également réservoir HWL.

2 Le document DE 10 2004 021 372 Al décrit par exemple un procédé et un dispositif de dosage d'un agent réactif ou réducteur correspondant pour nettoyer les gaz d'échappement de moteurs à combustion interne.

La solution aqueuse d'urée et d'eau, qui est stockée dans le réservoir HWL gèle à partir d'une température de -11°C. Dans ce cas, le démarrage du système et ainsi la réduction NOx sera retardée en fonction de la température précise du réservoir selon le temps de chauffage maximum fixé par les autorités gérant l'environnement, pour décongeler pendant ce temps une quantité minimale de HWL. Pour mesurer la température dans le réservoir HWL, il est prévu un capteur de température installé dans le réservoir HWL. Ce capteur de température doit surveiller les composants caractéristiques des gaz d'échappement et les prescriptions du diagnostic embarqué II (OBD II).

Le diagnostic OBD II exige que d'autres composants caractéristiques des gaz d'échappement répondent aux conditions suivantes : contrôle de la plage du signal SCR : par la surveillance électrique continue à partir du composant caractéristique ; erreur de logique : par la fonction de contrôle de plausibilité afin de reconnaître si une valeur de capteur à enregistrer se situe dans une plage plausible et si ce capteur a un comportement plausible ; reconnaissance de manipulation : une simple manipulation des composants caractéristiques des gaz d'échappement doit pouvoir être détectée. Pour évaluer ces fonctions avec un capteur de température installé dans un réservoir HWL, c'est-à-dire pour assurer un contrôle fiable de la plausibilité d'un capteur de température, il faut prévoir par exemple un second capteur de température qui contrôle le premier. Mais l'installation d'un second capteur de température est une opération coûteuse. But de l'invention La présente invention a ainsi pour but de développer un procédé de contrôle de plausibilité du signal d'un capteur de température installé dans un réservoir HWL, sans la nécessité d'un

3 second capteur de température, et réalisable techniquement de manière plus simple et plus économique. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, la présente invention concerne un procédé de contrôle du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on saisit le niveau du réservoir ou niveau de remplissage à l'aide d'un capteur de niveau positionné à un niveau de remplissage sensiblement identique au niveau du capteur de température, on compare le signal du capteur de niveau au signal du capteur de température, et si les valeurs de signal de capteur de niveau, prédéfinies sont en corrélation avec des valeurs de signal de température prédéfinies dans des limites prédéfinies, on en conclut que le capteur de température est apte à fonctionner et/ou que le capteur de niveau est apte à fonctionner. L'idée de base de l'invention est d'utiliser le capteur de niveau, utilisé jusqu'alors uniquement pour déterminer le niveau de remplissage du réservoir, pour surveiller également le capteur de température. L'utilisation du capteur de niveau pour contrôler la plausibilité du signal fourni par le capteur de température ne nécessite ni circuit supplémentaire ni un autre capteur de température redondant, ni aucun circuit supplémentaire ou autres. Le niveau de remplissage du réservoir est saisi à l'aide d'un capteur de niveau positionné au même niveau de remplissage que le capteur de température existant. Le signal de capteur de niveau sera alors comparé au signal du capteur de température et si les valeurs du signal du capteur de niveau, prédéfinies, sont en corrélation avec les valeurs du signal du capteur de température, prédéfinies à l'intérieur de limites données, on en conclut que le capteur de température et/ou le capteur de niveau sont aptes à fonctionner. L'expression dans des limites prédéfinies signifie par exemple, dans le cas du capteur de température, qu'il s'agit de limites de température prédéfinies dans ce but pour le capteur de niveau à l'intérieur de limites prédéfinies du niveau de remplissage. L'expression corrélation signifie dans le sens le plus large concordance ou compatibilité ou encore en relation

4 de plausibilité . Le grand avantage de ce procédé est qu'à l'aide des deux capteurs équipant le réservoir, on peut effectuer un contrôle de plausibilité réciproque entre les signaux des capteurs. Ainsi, dans un développement avantageux du procédé, quand les valeurs fournies par le capteur de température correspondent à des valeurs de température inférieures au point de congélation de l'agent réducteur, on conclura que le capteur de température et/ ou le capteur de niveau sont aptes à fonctionner si le capteur de niveau constate l'absence de liquide. En effet, si les valeurs de température sont inférieures au point de congélation de l'agent réducteur, et si le capteur de température reconnaît ce fait, alors le capteur de niveau ne peut déceler aucun liquide car celui-ci est gelé. Le capteur de niveau fonctionnant en correspondance ne fournit dans ce cas aucun signal de niveau de remplissage. En conclusion, on suppose que les capteurs de niveau et de température sont aptes à fonctionner. Si le capteur de température émet des valeurs de température supérieures au point de congélation de l'agent réducteur, le contrôle de plausibilité du capteur de température consiste à comparer les signaux du capteur de température et ceux du capteur de niveau. Dans ce cas, cela consiste à vérifier si le capteur de niveau émet des valeurs permettant de conclure à la présence du liquide. Si cela est le cas, on peut supposer que chacun des deux capteurs fonctionnent en correspondance, dans tous les cas on ne peut constater de défaillance de l'un des deux capteurs.

Si toutefois les valeurs de signal de niveau ne sont pas en corrélation dans des limites prédéfinies avec les valeurs de signal de température, par exemple si l'on ne reconnaît pas de niveau de remplissage, bien que la température mesurée de l'agent réducteur se situe au-dessus de son point de congélation, il est prévu de créer une pression dans le système de réservoir en actionnant une pompe et, selon qu'une montée en pression est ou non possible, on aura une information concernant l'aptitude au fonctionnement du capteur de température et/ou du capteur de niveau. C'est ainsi qu'il est prévu avantageusement que s'il n'est pas possible de contrôler la plausibilité des valeurs de signaux émis par chacun des deux capteurs, on cherchera à établir une pression dans le système de conduite de pression qui correspond à un dispositif de dosage connu. Si dans ce cas, l'un des capteurs émet un signal permettant de conclure à la présence de liquide dans le réservoir, par exemple si le capteur de 5 température émet un signal pour une température supérieure à la température du point de congélation de l'agent réducteur, ou si le capteur de niveau émet un signal pour un niveau de remplissage et que l'autre capteur respectif émet un signal permettant de conclure qu'il n'y a pas de liquide dans le réservoir, par exemple si le capteur de niveau émet un signal permettant de conclure que le réservoir est vide ou si le capteur de température émet un signal qui permet de conclure à une température inférieure au point de congélation, c'est-à-dire à la présence d'un agent réducteur congelé, alors, à l'aide de cet effet consistant à établir une pression, on pourra reconnaître et localiser un éventuel défaut en procédant comme suit. Si une montée en pression est possible ce qui n'est le cas que si la pompe peut débiter de l'agent réducteur, c'est-à-dire si l'agent réducteur existe à l'état liquide, alors, on peut conclure que le capteur qui détecte l'absence de liquide est défectueux. Mais si une montée en pression est impossible, parce que le réservoir est vide ou parce que l'agent réducteur est gelé, on peut en conclure que le capteur qui détecte le liquide est défectueux. Cela permet dans une certaine mesure de réaliser un procédé d'exclusion. Un autre développement du procédé prévoit un test de décalage. Dans ce cas il est prévu que si la valeur du capteur de température correspond à une valeur inférieure au point de congélation de l'agent réducteur, il faut chauffer le liquide dans le réservoir HWL et comparer la valeur fournie par le capteur de température à la valeur fournie par le capteur de niveau au cours de l'opération de chauffage et, à l'instant où la valeur fournie par le capteur de niveau correspond à une valeur caractérisant la présence d'agent réducteur liquide, on compare la valeur du capteur de température à la valeur de la température caractérisant le point de congélation de l'agent réducteur ; en cas de non-concordance, on effectue une comparaison, c'est-à-dire

6 un calibrage de la valeur du capteur de température. Cet équilibrage peut se faire par exemple en formant un décalage. Dessins 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 schématiquement un système de réservoir HWL mettant en oeuvre le procédé de l'invention, - la figure 2 montre un ordinogramme du procédé de l'invention, et - la figure 3 montre un ordinogramme d'un développement du procédé de l'invention pour calibrer le capteur de température. Description de modes de réalisation de l'invention Un exemple d'un système de réservoir d'agent réducteur par exemple d'un système de réservoir HWL est représenté schématiquement figure 1. Le réservoir 100 est rempli d'un agent réducteur par exemple d'une solution aqueuse d'urée 110. Le réservoir 100 communique avec une pompe 150 qui transfert l'agent réducteur de façon connue en soi à un système de conduite sous pression aboutissant à une vanne de dosage (non représentée). Le réservoir 100 est équipé d'un capteur de niveau 120 et d'un capteur de température 140 correspondant sensiblement à la même position de remplissage c'est-à-dire à la même hauteur de remplissage. Les signaux fournis par ces deux capteurs sont appliqués à un appareil de commande 200 qui exécute les étapes de procédé décrites ensuite. Le procédé peut être implémenté sous la forme d'un programme d'ordinateur dans l'appareil de commande 200. Le code source peut être enregistré sur un produit programme d'ordinateur que l'appareil de commande 200 peut lire. Cela permet même un équipement en seconde ligne d'un système de réservoir connu, équipé déjà d'un capteur de température 140 et d'un capteur de niveau de remplissage ou de niveau 120. Le procédé selon l'invention sera décrit ci-après en liaison avec la figure 2. Au cours d'une première étape 210, on vérifie par exemple à l'aide du capteur de température 140, si la valeur de température saisie par le capteur de température 140 est inférieure à la température de congélation TG. En même temps, à l'aide du capteur de

7 niveau 120, on saisit le niveau de remplissage. Si le niveau de remplissage n'est pas disponible en phase liquide, ce qui est vérifié dans l'étape 215, alors dans le cas F ?, le contrôle de la présence de phase liquide permet de supposer que les deux capteurs fonctionnent correctement (étape 217, TSo. k., LS o. k.). mais si le niveau de remplissage se situe dans des limites prédéfinies c'est-à-dire si l'agent réducteur est disponible en phase liquide, alors on suppose dans l'étape 218 que le capteur de température TS ou le capteur de niveau de remplissage LS ne fonctionne pas correctement ( LS n.o.k. ? TS n.o.k. ? ). Car s'il n'y a pas d'agent réducteur liquide dans le réservoir, alors la température de l'agent réducteur n'est pas inférieure à la température de congélation. Sur le strict plan des principes, on peut toutefois rencontrer également le cas selon lequel le capteur de niveau de remplissage LS ne fonctionne pas correctement et qu'en réalité, il n'y a pas d'agent réducteur liquide. Pour déterminer lequel des deux capteurs ne fonctionne pas correctement, on établit une pression dans l'étape 230. Cette montée en pression permet du reste de vérifier également le fonctionnement correct des deux capteurs ce qui a été fait dans l'étape 217.

L'expression montée en pression signifie que la pompe 150 débite de façon connue en soi l'agent réducteur par l'intermédiaire du système de conduite de pression à la vanne de dosage (non représentée). La montée en pression est alors synonyme de possibilités pour la pompe 150 de débiter du liquide. Cela est vérifié dans l'étape 240 en ce que P ? signifie le contrôle pour déterminer si une montée en pression est possible. Si cela n'est pas le cas, on peut en conclure que le capteur qui reconnaît l'absence de liquide est défectueux. Si par exemple dans ce cas, le capteur de niveau de remplissage 120 saisit un niveau de remplissage et si le capteur de température 140 saisit une valeur inférieure au point de congélation, il faut en conclure que le capteur de température 140 est défectueux. Si en revanche, le capteur de température 140 ne fournit aucune valeur supérieure à la température de congélation et si le capteur de niveau de remplissage 120 ne saisit aucun niveau, il faut supposer que le capteur de température de niveau est défectueux. Cela se constate dans le sous-

8 programme 241 et l'information est le cas échéant émise sous la forme d'un message. Si en revanche, aucune montée en pression n'est possible, c'est-à-dire s'il n'y a aucun agent réducteur dans le réservoir 100, cela signifie que le capteur qui reconnaît la présence d'agent réducteur liquide est défectueux. Si en revanche, aucune montée en pression n'est possible et si le capteur de température 140 saisit une valeur inférieure à la température de congélation, et si le capteur du niveau de remplissage 120 ne fournit aucune valeur caractérisant la présence d'agent réducteur liquide, il faut conclure à un capteur de niveau de remplissage 120 défectueux. Si inversement, le capteur de niveau de remplissage 120 fournit une valeur qui permet de conclure à l'absence de liquide et si le capteur de température 140 saisit une valeur supérieure à la température de congélation, il faut conclure à un défaut du capteur de température 140. Cela se fait dans le sous-programme 242 et l'information est le cas échéant émise par un télémessage. La montée en pression permet dans une certaine mesure d'exécuter un procédé de sélection pour limiter la source d'erreur.

Si en revanche, la température T est supérieure à la température de congélation TG, l'interrogation dans l'étape 210 recevra une réponse négative et on vérifiera de nouveau (étape 220) si on est en présence d'un agent réducteur liquide. Si cela est le cas, et si en fonction de cela le capteur de niveau de remplissage 120 saisit un niveau de liquide, et si également la température mesurée à l'aide du capteur de température 140 correspond à une valeur à l'intérieur de limites prédéfinies, valeur supérieure à la température de congélation TG de l'agent réducteur, alors on conclut dans l'étape 222 que le capteur de température 140 et le capteur de niveau de remplissage 120 fonctionnent correctement. Cela est notamment le cas si les étapes de procédé 220, 222, décrites ci-dessus, ont été exécutées après décongélation de l'agent réducteur dans le réservoir par effet de chauffage. Si l'interrogation dans l'étape 220 reçoit une réponse 35 négative, c'est-à-dire si aucun agent réducteur liquide n'est saisi, et si

9 la température est supérieure à la température de congélation TG de l'agent réducteur, il faut dans l'étape 228 émettre pour que le capteur de température 140 fonctionne correctement et/ ou que le capteur de niveau de remplissage 120 ne fonctionne pas correctement. Dans ce cas, on aura de nouveau une montée en pression (étape 250) et on vérifie dans l'étape 260 si une montée en pression est possible. Si une montée en pression est possible, c'est que le capteur qui reconnaît l'absence de liquide est défectueux par exemple le capteur de niveau de remplissage 120 dans la mesure où aucun niveau de remplissage n'a été reconnu ou bien le capteur de température 140 qui émet une température inférieure à la température de congélation. Cela se constate dans le sous-programme 261 et le cas échéant, un message d'erreur correspondant sera émis. Mais si une montée en pression n'est pas possible, on peut supposer que le capteur de température 140 qui saisit une température en dessous de la température de congélation, fonctionne correctement, alors que le capteur de niveau de remplissage 120 qui reconnaît l'absence de liquide, ne fonctionne pas correctement. Cela se constate dans le sous-programme 262 et sera le cas échéant émis par un message approprié. Si également dans ce cas, il est possible de limiter l'erreur c'est-à-dire la détermination du capteur défectueux par des procédés d'exploitation, on remarque que le fonctionnement correct des capteurs (étape 222) a été vérifié de manière correspondante. Un autre développement du procédé permet de déterminer le décalage et ainsi d'assurer le calibrage du capteur de température 140. Ce procédé sera décrit ci-après en liaison avec la figure 3. Tout d'abord, dans l'étape 310, on vérifie si la température de l'agent réducteur est inférieure à sa température de congélation T < TG. Si cela n'est pas le cas, on revient avant l'étape 310. Si cela est le cas, c'est-à-dire si l'agent réducteur est congelé, alors dans l'étape 320, on chauffe l'agent réducteur du réservoir et dans l'étape 330, on vérifie à l'aide du capteur de pression 120, pour déterminer la présence d'agent réducteur. Ces étapes seront parcourues aussi longtemps que nécessaire jusqu'au point où l'agent réducteur est présent sous forme liquide dans le capteur de réseau liquide. Sinon, on revient devant

10 l'étape 320 et l'agent réducteur continue de chauffer. Mais, dès que l'agent réducteur est à l'état liquide, alors dans l'étape 340, on vérifie si la température mesurée T correspond à la température de congélation TG. Si cela n'est pas le cas, on émet dans l'étape 342, que le capteur de température 140 fonctionne correctement. Si cela n'est pas le cas, dans l'étape 350, on équilibre le capteur de température 140 dans le sens d'un calibrage par exemple en formant un décalage. Le procédé décrit ci-dessus peut être exécuté comme indiqué sous la forme d'un programme d'ordinateur et être implémenté dans l'appareil de commande 200. Mais il peut également être stocké sur un produit programme d'ordinateur qui peut être installé en seconde monte dans des systèmes existants.15

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1 °) Procédé de contrôle de la plausibilité du signal d'un capteur de température (140) installé dans un réservoir d'agent réducteur (100), notamment dans un réservoir HWL, caractérisé en ce qu' on saisit le niveau du réservoir ou niveau de remplissage à l'aide d'un capteur de niveau (120) positionné à un niveau de remplissage sensiblement identique au niveau du capteur de température (140), on compare le signal du capteur de niveau au signal du capteur de température, et si les valeurs de signal de capteur de niveau, prédéfinies sont en corrélation avec des valeurs de signal de température prédéfinies dans des limites prédéfinies, on en conclut que le capteur de température (140) est apte à fonctionner et/ou que le capteur de niveau (120) est apte à fonctionner. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que si les valeurs fournies par le capteur de température correspondent aux valeurs de température en dessous du point de congélation (TG) de l'agent réducteur et si le capteur de niveau (120) constate l'absence de liquide, on conclut que le capteur de température (140) et/ou le capteur de niveau (120) sont aptes à fonctionner. 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que si les valeurs du capteur de température correspondent à des valeurs supérieures au point de congélation (TG) de l'agent réducteur et si les valeurs du capteur de niveau correspondent à des valeurs caractérisant la présence de liquide, on conclut que le capteur de température (140) et/ou le capteur de niveau (120) sont aptes à fonctionner. 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 12 si les valeurs de signal de capteur de niveau ne sont pas en corrélation dans des limites prédéfinies avec les valeurs du signal du capteur de température, si une pression s'établit dans le système de réservoir et si une montée en pression est possible, le capteur qui reconnaît l'absence d'agent réducteur liquide, sera considéré comme défaillant et dans le cas où aucune montée en pression n'est possible, le capteur constatant la présence d'agent réducteur liquide sera considéré comme défectueux. 5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que si la valeur du capteur de température correspond à une valeur inférieure au point de congélation (TG) de l'agent réducteur, la valeur fournie par le capteur de température sera comparée à la valeur de consigne de niveau du réservoir avec chauffage simultané du réservoir (100), la comparaison se faisant de façon continue, et au moment où la valeur du capteur de niveau correspond à une valeur caractérisant la présence d'agent réducteur liquide, la valeur du capteur de température sera équilibrée avec la valeur de température caractérisant le point de congélation (TG) de l'agent réducteur en cas de non-concordance. 6°) Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'équilibrage se fait en formant un décalage. 7°) Programme d'ordinateur qui exécute toutes les étapes d'un procédé selon les revendications 1 à 6 lorsque celui-ci est exécuté par un calculateur notamment dans l'appareil de commande (200) d'un moteur à combustion interne. 8°) Programme d'ordinateur avec code programme enregistré sur un support lisible par une machine pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 6 lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur ou un appareil de commande (200).35