FR3077133A1 - Procede de controle de conformite au montage d'un capteur de pression d'un filtre a particules de moteur thermique - Google Patents
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Abstract
L'invention porte principalement sur un procédé de contrôle de conformité au montage d'un capteur de pression différentielle (17) comportant un piquage de pression (18) en amont et un piquage de pression (19) en aval d'un filtre à particules (16) de moteur thermique (10), caractérisé en ce que ledit procédé comporte: - une étape de réalisation d'au moins une première mesure par le capteur de pression différentielle (17) lors d'une première phase de fonctionnement du moteur thermique (10), - une étape de réalisation d'au moins une deuxième mesure par le capteur de pression différentielle (17) lors d'une deuxième phase de fonctionnement du moteur thermique, et - une étape de validation ou non du montage du capteur de pression différentielle (17) en fonction des mesures réalisées.
Description
[0001] La présente invention porte sur un procédé de contrôle de conformité au montage d'un capteur de pression de filtre à particules de moteur thermique. L'invention se situe dans le domaine de la dépollution des gaz d'échappement d'un moteur thermique, notamment de véhicule automobile. L'invention trouve une application avec les moteurs thermiques de type essence ainsi qu'avec les moteurs thermiques de type diesel.
[0002] Lors de la combustion d'un mélange d'air et de carburant dans un moteur thermique, des polluants peuvent être émis dans la ligne d'échappement du moteur. Ces polluants sont principalement des hydrocarbures imbrûlés (HC), des oxydes d'azote (monoxyde d'azote NO et dioxyde d'azote NO2) et des oxydes de carbone (dont le monoxyde de carbone CO).
[0003] Les normes environnementales en matière de dépollution des gaz d'échappement imposent l'installation de systèmes de post-traitement des gaz d'échappement dans la ligne d'échappement des moteurs. La ligne d'échappement d'un moteur est donc généralement au moins munie d'un catalyseur, par exemple un catalyseur à trois voies, permettant la réduction des oxydes d'azote en azote et en dioxyde de carbone, l'oxydation des monoxydes de carbone en dioxyde de carbone, et l'oxydation des hydrocarbures imbrûlés en dioxyde de carbone et en eau.
[0004] Des particules solides ou liquides constituées essentiellement de suies à base de carbone peuvent également être émises. Pour les piéger, on prévoit généralement un filtre à particules constitué d'une matrice minérale, de type céramique, de structure alvéolaire, définissant des canaux disposés sensiblement parallèlement à la direction générale d'écoulement des gaz d'échappement dans le filtre, et alternativement obturés du côté de la face d'entrée des gaz du filtre et du côté de la face de sortie des gaz du filtre, comme cela est décrit dans le document EP2426326.
[0005] Le filtre à particules nécessite des régénérations régulières pour ne pas être surchargé. Ces régénérations ont lieu en présence de thermique et d’oxygène. Pour un moteur à essence par exemple, une zone importante de fonctionnement moteur permet d’apporter la thermique nécessaire et l’oxygène peut être apporté par des coupures d’injection lors de relâchements de la pédale d'accélération ou lors de changements de rapport de vitesse.
[0006] Afin de mesurer le chargement en suies du filtre à particules, un capteur de mesure de pression différentielle comprend un piquage de pression en amont et un piquage de pression en aval du filtre à particules. Le capteur permet ainsi de mesurer une différence de pression entre l'entrée et la sortie du filtre à particules, dite différence de pression aux bornes du filtre à particules, à partir de laquelle il est possible, dans certaines conditions de fonctionnement du moteur thermique, de déduire une quantité de particules accumulées. Lorsque cette quantité dépasse un seuil, une régénération du filtre est lancée.
[0007] Certains diagnostics électriques sont présents sur le véhicule pour détecter des défaillances sur des faisceaux ou sur des connecteurs, ainsi que sur le capteur de pression différentielle. Toutefois, les conditions d'activation de ces diagnostics ne sont pas réunies en usine. En conséquence, en cas de mauvais montage du capteur de pression différentielle lié par exemple à une mauvaise mise en place d'un piquage de pression, le dysfonctionnement sera révélé en service après-vente, ce qui implique des coûts de garantie non négligeable.
[0008] L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un procédé de contrôle de conformité au montage d'un capteur de pression différentielle comportant un piquage de pression en amont et un piquage de pression en aval d'un filtre à particules de moteur thermique, caractérisé en ce que ledit procédé comporte:
- une étape de réalisation d'au moins une première mesure par le capteur de pression différentielle lors d'une première phase de fonctionnement du moteur thermique,
- une étape de réalisation d'au moins une deuxième mesure par le capteur de pression différentielle lors d'une deuxième phase de fonctionnement du moteur thermique, et
- une étape de validation ou non du montage du capteur de pression différentielle en fonction des mesures réalisées.
[0009] L’invention permet ainsi de réaliser la vérification du montage et du fonctionnement d’un capteur de pression différentielle lors d’essais réalisés sur le véhicule en usine terminale lorsque le montage du véhicule complet est fini ou quasi fini. L'invention permet ainsi de gagner en temps de recherche de pannes et de remédier à la défaillance en usine. On améliore ainsi la qualité de fabrication afin d'éviter des retours en service après-vente de véhicules neufs.
[0010] Selon une mise en oeuvre, ledit procédé comporte:
- une étape de réalisation d'une première mesure par le capteur de pression différentielle lors d'une phase de fonctionnement du moteur thermique au ralenti,
- une étape de réalisation d'une seconde mesure par le capteur de pression différentielle lors d'une phase de fonctionnement du moteur thermique à pleine charge,
- une étape de comparaison de la première mesure avec un seuil minimal et de comparaison de la seconde mesure par rapport à la première mesure, et
- une étape de validation du montage du capteur si la première mesure est supérieure au seuil minimal et si la seconde mesure est strictement supérieure à la première mesure.
[0011] Selon une mise en oeuvre, le seuil minimal est compris strictement entre 0 et 5 mbar.
[0012] Selon une mise en oeuvre, la vitesse de rotation du moteur thermique est comprise entre 700 et 950 tours par minute lors de la phase de fonctionnement au ralenti.
[0013] Selon une mise en oeuvre, la vitesse de rotation du moteur thermique est comprise entre 3000 et 5000 tours par minute lors de la phase de fonctionnement à pleine charge.
[0014] Selon une mise en oeuvre, les étapes de réalisation des mesures sont effectuées lors d'un cycle de test sur un banc moteur à rouleaux.
[0015] Selon une mise en œuvre, les mesures sont réalisées au moyen d'un outil de diagnostic connecté à un calculateur du moteur thermique pendant le cycle de test.
[0016] Selon une mise en œuvre, les mesures sont effectuées par lecture de paramètres dédiés à une pression dans le filtre à particules.
[0017] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention.
[0018] La figure 1 est une représentation schématique d'un moteur thermique avec lequel est mis en œuvre le procédé selon l'invention de contrôle de conformité au montage d'un capteur de pression différentielle d'un filtre à particules de moteur thermique;
[0019] La figure 2 est une représentation graphique illustrant un cycle de test dynamique au cours duquel sont réalisées les mesures de pression selon l'invention pour valider ou non le montage du capteur de pression différentielle.
[0020] La figure 1 représente un moteur thermique 10, par exemple un moteur à essence, notamment destiné à équiper un véhicule automobile. Le moteur thermique 10 est relié à une ligne d’échappement 12 pour l’évacuation des gaz brûlés produits par le fonctionnement du moteur thermique 10. En variante, le moteur thermique 10 pourra être un moteur de type diesel.
[0021] La ligne d’échappement 12 comprend un organe 14 de dépollution de polluant gazeux, par exemple un catalyseur d’oxydation, ou un catalyseur trois-voies. Le catalyseur trois voies 14 permet notamment de réduire les oxydes d'azote en azote et en dioxyde de carbone, d'oxyder les monoxydes de carbone en dioxyde de carbone, et les hydrocarbures imbrûlés en dioxyde de carbone et en eau.
[0022] En outre, un filtre à particules 16 permet de filtrer des particules de suies dans les gaz d'échappement du moteur thermique 10. Le filtre à particules 16 est adapté à la filtration de particules de suies provenant de la combustion du carburant.
[0023] Les gaz d'échappement traversent la matière composant le filtre à particules 16. Ainsi, lorsque le filtre à particules 16 est formé de canaux, chacun de ces canaux comprend une extrémité bouchée, de sorte que les gaz d'échappement s'écoulant dans le filtre à particules 16 passent de canaux en canaux, en traversant les parois des différents canaux pour sortir du filtre à particules 16. Le filtre à particules 16 pourra être à base d'une matrice céramique poreuse, par exemple en cordiérite, mullite, titanate d'aluminium ou carbure de silicium. S'il y a lieu, l'organe de dépollution 14 et le filtre à particules 16 pourront être intégrés à l'intérieur d'une même enveloppe.
[0024] La ligne d'échappement 12 est également munie d'un capteur de pression différentielle 17 comprenant un piquage de pression 18 en amont du filtre à particules 16 et un piquage de pression 19 en aval du filtre à particules 16. Les piquages 18, 19 sont constitués chacun par un tuyau de faible diamètre relié d'une part au capteur 17 et d'autre part à une zone correspondante située en amont ou en aval du filtre à particules.
[0025] Le capteur 17 permet ainsi de mesurer une différence de pression dP entre l'entrée et la sortie du filtre à particules 16, dite différence de pression aux bornes du filtre à particules, à partir de laquelle il est possible, dans certaines conditions de fonctionnement du moteur thermique, de déduire une quantité de particules accumulées, c’est-à-dire un chargement en suies du filtre à particules 16. Une régénération du filtre à particules pourra être enclenchée lorsque cette quantité dépasse un seuil.
[0026] On décrit ci-après, en référence avec la figure 2, le procédé de contrôle de conformité au montage du capteur de pression différentielle 17. Ce procédé est mis en œuvre en usine terminale lors d'un cycle de test dynamique sur banc moteur à rouleaux. Le graphique de la figure 2 montre l'évolution de la vitesse du véhicule Vveh en fonction du temps t lors du cycle de test.
[0027] Au cours d'une phase P1 de fonctionnement au ralenti du moteur thermique, la marche arrière et le frein de parking sont testés sur la période T1 qui dure par exemple une vingtaine de secondes. Au cours d'une période T2 qui dure entre 20 et 30 secondes, le système de contrôle de la trajectoire du véhicule ainsi le système d'anti-blocage des roues (ABS) sont testés à basse vitesse. Une première mesure M1 effectuée par le capteur de pression différentielle 17 est également réalisée. Au cours de la phase P1, la vitesse de rotation du moteur est comprise entre 700 et 950 tours par minute.
[0028] Au cours d'une phase P2, le moteur monte en régime. Au cours de la phase P3 de fonctionnement du moteur thermique à pleine charge, on teste le compteur de vitesse ainsi que le régulateur de vitesse. Une seconde mesure M2 par le capteur de pression différentielle 17 est également réalisée. Dans cette phase P3, la vitesse de rotation du moteur est comprise entre 3000 et 5000 tours par minute.
[0029] La phase P4 correspond à une phase de freinage, tandis que la phase P5 correspond à une phase de test dynamique du système de contrôle de la trajectoire du véhicule ainsi que du système d'anti-blocage des roues. Lors d'une phase P6, il est possible d'exploiter les résultats et les mesures M1, M2 acquises lors du cycle. La durée totale Ttot du cycle de test est de l'ordre de 3.5 minutes.
[0030] Les mesures M1, M2 sont réalisées au moyen d'un outil de diagnostic connecté à un calculateur du moteur pendant le cycle de test. Les mesures M1, M2 sont effectuées par lecture de paramètres dédiés à la pression dans le filtre à particules, tels que des paramètres DID (acronyme pour Data IDentifier en anglais).
[0031] La première mesure M1 est comparée avec un seuil minimal. Le seuil minimal est compris strictement entre 0 et 5 mbar, c’est-à-dire que les bornes extrêmes de 0 et 5mbar sont exclues. Dans le cas où cette première mesure M1 est supérieure au seuil minimal, cela confirme la présence du capteur 17 qui renvoie alors une valeur de pression.
[0032] En outre, la seconde mesure M2 est comparée à la première mesure M1. Dans le cas où la seconde mesure M2 est strictement supérieure à la première mesure M1, cela confirme que le capteur 17 est correctement connecté, de sorte que la pression évolue de façon cohérente. On écart ainsi le risque d’inversion des connexions au montage.
[0033] Le montage du capteur de pression différentielle 17 est ainsi validé si les deux conditions précédentes sont vérifiées (première mesure M1 supérieure au seuil minimal et 5 seconde mesure M2 strictement supérieure à la première mesure M1). Dans le cas contraire, le montage du capteur 17 n'est pas validé.
Claims (8)
1. Procédé de contrôle de conformité au montage d'un capteur de pression différentielle (17) comportant un piquage de pression (18) en amont et un piquage de pression (19) en aval d'un filtre à particules (16) de moteur thermique (10), caractérisé en ce que ledit procédé comporte:
- une étape de réalisation d'au moins une première mesure (M1) par le capteur de pression différentielle (17) lors d'une première phase de fonctionnement du moteur thermique (10),
- une étape de réalisation d'au moins une deuxième mesure (M2) par le capteur de pression différentielle (17) lors d'une deuxième phase de fonctionnement du moteur thermique (10), et
- une étape de validation ou non du montage du capteur de pression différentielle (17) en fonction des mesures (M1, M2) réalisées.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte:
- une étape de réalisation d'une première mesure (M1) par le capteur de pression différentielle (17) lors d'une phase de fonctionnement du moteur thermique (10) au ralenti,
- une étape de réalisation d'une seconde mesure (M2) par le capteur de pression différentielle (17) lors d'une phase de fonctionnement du moteur thermique (10) à pleine charge,
- une étape de comparaison de la première mesure (M1) avec un seuil minimal et de comparaison de la seconde mesure (M2) par rapport à la première mesure (M1), et
- une étape de validation du montage du capteur (17) si la première mesure (M1) est supérieure au seuil minimal et si la seconde mesure (M2) est strictement supérieure à la première mesure (M1).
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le seuil minimal est compris strictement entre 0 et 5 mbar.
4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la vitesse de rotation du moteur thermique (10) est comprise entre 700 et 950 tours par minute lors de la phase de fonctionnement au ralenti.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la vitesse de rotation du moteur thermique (10) est comprise entre 3000 et 5000 tours par minute lors de la phase de fonctionnement à pleine charge.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les étapes de réalisation des mesures (M1, M2) sont effectuées lors d'un cycle de test sur un banc moteur à rouleaux.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les mesures (M1, M2) sont 5 réalisées au moyen d'un outil de diagnostic connecté à un calculateur du moteur thermique (10) pendant le cycle de test.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les mesures (M1, M2) sont effectuées par lecture de paramètres dédiés à une pression dans le filtre à particules.
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