FR3093134A1 - PROCESS FOR DIAGNOSING A STATE OF CONNECTION OF A DOWNSTREAM TIP OF A DIFFERENTIAL PRESSURE SENSOR - Google Patents
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Abstract
L’invention porte principalement sur un procédé de diagnostic d'un état de fonctionnement d'un capteur (18) de pression différentielle connecté en amont et en aval d'un filtre à particules (16) de moteur thermique (10) respectivement par l'intermédiaire d'un piquage amont (18.1) et d'un piquage aval (18.2), ledit procédé comportant: - une étape de détection de conditions d’autorisation de mise en œuvre du diagnostic, - une étape de détection de conditions de stabilité de fonctionnement du moteur thermique (10), et - une étape de diagnostic d'un état de connexion du piquage aval (18.2) du capteur (18) de pression différentielle en fonction d'un pic maximum d'un signal de mesure de pression différentielle retourné par le capteur (18) de pression différentielle. Figure 1The invention mainly relates to a method for diagnosing an operating state of a differential pressure sensor (18) connected upstream and downstream of a particulate filter (16) of a heat engine (10) respectively by the '' intermediary of an upstream tap-off (18.1) and a downstream tap-off (18.2), said method comprising: - a step of detecting authorization conditions for carrying out the diagnosis, - a step of detecting stability conditions operation of the heat engine (10), and - a diagnostic step of a connection state of the downstream tapping (18.2) of the differential pressure sensor (18) as a function of a maximum peak of a pressure measurement signal differential returned by the differential pressure sensor (18). Figure 1
Description
La présente invention se situe dans le domaine de la dépollution des gaz d'échappement d'un moteur thermique. Plus précisément, l’invention porte sur un procédé de diagnostic d'un état de connexion d’un piquage aval d’un capteur de pression différentielle aux bornes d’un filtre à particules. L’invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, avec les moteurs à combustion interne (essence, diesel ou hybride), dotés d’un filtre à particules associé à un capteur de pression différentielle à simple membrane.The present invention lies in the field of the pollution control of the exhaust gases of a heat engine. More specifically, the invention relates to a method for diagnosing a connection state of a downstream tap of a differential pressure sensor at the terminals of a particulate filter. The invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application with internal combustion engines (gasoline, diesel or hybrid), equipped with a particulate filter associated with a single diaphragm differential pressure sensor.
Lors de la combustion d'un mélange d'air et de carburant dans un moteur thermique, des particules solides ou liquides constituées essentiellement de suies à base de carbone et/ou de gouttelettes d'huile peuvent être émises. Ces particules ont typiquement une taille comprise entre quelques nanomètres et un micromètre. Pour les piéger, on peut avantageusement prévoir des filtres à particules, usuellement constitués 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.During the combustion of a mixture of air and fuel in a heat engine, solid or liquid particles consisting essentially of carbon-based soot and / or oil droplets may be emitted. These particles typically have a size between a few nanometers and one micrometer. To trap them, one can advantageously provide particle filters, usually made of a mineral matrix, of ceramic type, of honeycomb structure, defining channels arranged substantially parallel to the general direction of flow of the exhaust gases in the filter. , and alternately closed on the side of the gas inlet face of the filter and on the side of the gas outlet face of the filter, as described in document EP2426326.
La ligne d'échappement est également munie d'un capteur de mesure de pression différentielle pour mesurer la différence de pression entre un piquage amont et un piquage aval du filtre à particules à partir de laquelle il est possible de déduire une masse de suies accumulées. A cet effet, on utilise une cartographie établissant une corrélation, en fonction du débit d’air admis, entre la mesure de différence de pression et la masse de suies dans le filtre à particules.The exhaust line is also provided with a differential pressure measurement sensor for measuring the pressure difference between an upstream nozzle and a downstream nozzle of the particulate filter from which it is possible to deduce a mass of accumulated soot. To this end, a map is used which establishes a correlation, as a function of the air flow admitted, between the pressure difference measurement and the mass of soot in the particulate filter.
La régénération du filtre à particules est pilotée lorsque ce dernier est suffisamment chargé en particules. A cet effet, on augmente la température dans la ligne d’échappement, ce qui entraîne la combustion des suies dans le filtre à particules. A l’issue de la régénération, le filtre à particules est débarrassé des suies qu’il contenait et un nouveau cycle de chargement commence.The regeneration of the particle filter is controlled when the latter is sufficiently loaded with particles. For this purpose, the temperature in the exhaust line is increased, which causes the combustion of soot in the particulate filter. After regeneration, the particulate filter is freed of the soot it contained and a new charging cycle begins.
On connaît notamment deux types de capteurs de pression différentielle pour filtre à particules, à savoir les capteurs de pression différentielle classiques à simple membrane ainsi que les capteurs de pression différentielle de dernière génération à double membrane. Les capteurs à double membrane présentent l’avantage de pouvoir répondre à une réglementation de type CARB (pour "California Air Resources Board" en anglais) ou équivalente imposant de pouvoir détecter un débranchement d’un piquage aval du capteur. Le capteur à double membrane est toutefois plus cher que le capteur à simple membrane.Two types of differential pressure sensors are known in particular for particle filters, namely conventional single-membrane differential pressure sensors as well as the latest generation double-membrane differential pressure sensors. Double membrane sensors have the advantage of being able to meet CARB (for "California Air Resources Board") or equivalent regulations requiring the ability to detect a disconnection of a downstream tapping of the sensor. The double membrane sensor is however more expensive than the single membrane sensor.
Il existe donc le besoin de pouvoir détecter le défaut de connexion du piquage aval avec un capteur classique à simple membrane afin de répondre aux nouvelles réglementations.There is therefore a need to be able to detect the connection fault of the downstream branch with a conventional single membrane sensor in order to meet the new regulations.
L'invention vise à combler efficacement ce besoin en proposant un procédé de diagnostic d'un état de fonctionnement d'un capteur de pression différentielle connecté en amont et en aval d'un filtre à particules de moteur thermique respectivement par l'intermédiaire d'un piquage amont et d'un piquage aval, ledit procédé comportant:
- une étape de détection de conditions d’autorisation de mise en œuvre du diagnostic,
- une étape de détection de conditions de stabilité de fonctionnement du moteur thermique, et
- une étape de diagnostic d'un état de connexion du piquage aval du capteur de pression différentielle en fonction d'un pic maximum d'un signal de mesure de pression différentielle retourné par le capteur de pression différentielle.The invention aims to effectively meet this need by proposing a method for diagnosing an operating state of a differential pressure sensor connected upstream and downstream of a diesel engine particulate filter respectively by means of an upstream branch and a downstream branch, said method comprising:
- a step of detecting authorization conditions for carrying out the diagnosis,
- a step of detecting conditions of stability of operation of the heat engine, and
- A diagnostic step of a connection state of the downstream branch of the differential pressure sensor as a function of a maximum peak of a differential pressure measurement signal returned by the differential pressure sensor.
Selon une mise en œuvre, les conditions d'autorisation de mise en œuvre du diagnostic sont remplies lorsque le moteur thermique fonctionne à faible charge, que le mode de combustion est nominal, et qu'une température extérieure et/ou une pression extérieure sont compris dans une plage de valeurs correspondante calibrable.According to one implementation, the authorization conditions for carrying out the diagnostic are met when the heat engine is operating at low load, the combustion mode is nominal, and an outside temperature and / or outside pressure are included. within a corresponding calibratable range of values.
Selon une mise en œuvre, les conditions de stabilité de fonctionnement du moteur thermique sont détectées lorsque le régime du moteur thermique et le remplissage du moteur thermique se situent dans une plage prédéterminée calibrée autour de leur valeur courante au minimum pendant une durée prédéterminée.According to one implementation, the conditions of stability of operation of the heat engine are detected when the speed of the heat engine and the filling of the heat engine are within a predetermined range calibrated around their current value at least for a predetermined period.
Selon une mise en œuvre, le pic maximum mesuré retenu pour effectuer le diagnostic est la valeur du signal de mesure de pression différentielle pour laquelle une dérivée du signal de mesure franchit une valeur 0 en passant d’une valeur positive à une valeur négative, la valeur du signal de mesure devant en outre être supérieure à un seuil minimum.According to one implementation, the maximum measured peak used to carry out the diagnosis is the value of the differential pressure measurement signal for which a derivative of the measurement signal crosses a value 0 while passing from a positive value to a negative value, the value of the measurement signal must also be greater than a minimum threshold.
Selon une mise en œuvre, le seuil minimum est calculé en fonction d'une valeur moyenne du signal de différence de pression et d'un écart type calculés pour un régime stabilisé courant.According to one implementation, the minimum threshold is calculated as a function of an average value of the pressure difference signal and of a standard deviation calculated for a current stabilized regime.
Selon une mise en œuvre, l'étape de diagnostic de connexion du piquage aval du capteur de pression consiste à effectuer une comparaison entre le pic maximum mesuré et un seuil de pic maximum calibrable et à considérer qu'il existe un défaut de connexion dans le cas où le pic maximum mesuré est supérieur au seuil de pic maximum calibrable.According to one implementation, the diagnostic step of connecting the downstream tap-off of the pressure sensor consists in performing a comparison between the maximum peak measured and a maximum calibratable peak threshold and in considering that there is a connection fault in the case where the maximum peak measured is greater than the maximum calibratable peak threshold.
Selon une mise en œuvre, le seuil de pic maximum calibrable dépend d'un point de fonctionnement du moteur thermique.According to one implementation, the maximum calibratable peak threshold depends on an operating point of the heat engine.
Selon une mise en œuvre, le diagnostic est basé sur l'exploitation d'une matrice mémoire à deux dimensions comportant une pluralité de cases, chaque case de la matrice correspondant à un pic maximum de pression différentielle qui a été mesuré pour un point de fonctionnement du moteur thermique correspondant défini par un régime et un couple du moteur thermique.According to one implementation, the diagnosis is based on the use of a two-dimensional memory matrix comprising a plurality of boxes, each box of the matrix corresponding to a maximum peak of differential pressure which has been measured for an operating point. of the corresponding heat engine defined by a speed and a torque of the heat engine.
Selon une mise en œuvre, dans le cas où, pour une case courante de la matrice pour laquelle le pic maximum de pression différentielle est mesuré, cela est la première fois que cette case est renseignée, alors le diagnostic de connexion du piquage aval du capteur de pression différentielle n’est pas enclenché.According to one implementation, in the case where, for a current box of the matrix for which the maximum peak of differential pressure is measured, this is the first time that this box is filled in, then the connection diagnostic of the downstream tapping of the sensor differential pressure is not engaged.
Selon une mise en œuvre, si, pour une case courante de la matrice, il existe un ancien apprentissage du pic maximum de pression différentielle qui a été effectué auparavant, alors ledit procédé comporte:
- une étape de calcul d'un ratio entre un nouvel apprentissage du pic maximum de pression différentielle divisé par l'ancien apprentissage de pic maximum, et
- si ce ratio dépasse un seuil maximum, alors on considère qu'il existe un défaut de connexion du piquage aval du capteur de pression différentielle.According to one implementation, if, for a current cell of the matrix, there is an old learning of the maximum peak of differential pressure which was carried out previously, then said method comprises:
- a step of calculating a ratio between a new learning of the maximum differential pressure peak divided by the old learning of the maximum peak, and
- if this ratio exceeds a maximum threshold, then it is considered that there is a connection fault on the downstream branch of the differential pressure sensor.
L'invention a également pour objet un calculateur comportant une mémoire stockant des instructions logicielles pour la mise en œuvre du procédé de diagnostic d'un état de fonctionnement d'un capteur de pression différentielle tel que précédemment défini.The subject of the invention is also a computer comprising a memory storing software instructions for implementing the method for diagnosing an operating state of a differential pressure sensor as defined above.
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.The invention will be better understood from reading the following description and examining the accompanying figures. These figures are given only by way of illustration but in no way limit the invention.
La figure 1 représente un moteur thermique 10 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.FIG. 1 represents a heat engine 10 particularly intended to equip a motor vehicle. The heat engine 10 is connected to an exhaust line 12 for the evacuation of the burnt gases produced by the operation of the heat engine 10.
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.The exhaust line 12 comprises a member 14 for depolluting gaseous pollutants, for example an oxidation catalyst or a three-way catalyst. The three-way catalyst 14 makes it possible in particular to reduce the oxides of nitrogen to nitrogen and to carbon dioxide, to oxidize the carbon monoxides to carbon dioxide, and the unburnt hydrocarbons to carbon dioxide and water.
La ligne d’échappement 12 comprend en outre un filtre à particules 16 pour 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.The exhaust line 12 further comprises a particulate filter 16 for filtering soot particles in the exhaust gases of the heat engine 10. The particulate filter 16 is suitable for filtering soot particles originating from the combustion of the engine. fuel.
Dans le filtre à particules 16, les gaz d'échappement traversent la matière composant le filtre à particules. 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 du filtre à particules 16 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 14 de dépollution et le filtre à particules 16 pourront être implantés à l'intérieur d'une même enveloppe 17.In the particulate filter 16, the exhaust gases pass through the material making up the particulate filter. Thus, when the particulate filter 16 is formed of channels, each of these channels has a plugged end, so that the exhaust gases flowing in the particulate filter 16 pass from channels to channels, passing through the walls of the channels. different channels of the particle filter 16 to exit the particle filter 16. The particle filter 16 may be based on a porous ceramic matrix, for example cordierite, mullite, aluminum titanate or silicon carbide. If necessary, the depollution unit 14 and the particulate filter 16 may be located inside the same envelope 17.
La ligne d'échappement 12 est également munie d'un capteur 18 de mesure de pression différentielle entre l'amont et l'aval du filtre à particules 16 à partir de laquelle il est possible de déduire une masse de suies accumulées. A cet effet, le capteur 18 est connecté en amont et en aval du filtre à particules 16 respectivement par l'intermédiaire d'un piquage amont 18.1 et d'un piquage aval 18.2. En outre, une cartographie permet d'établir une corrélation, en fonction du débit d’air admis, entre la mesure de pression différentielle et la masse de suies dans le filtre à particules 16.The exhaust line 12 is also provided with a sensor 18 for measuring the differential pressure between the upstream and downstream side of the particulate filter 16 from which it is possible to deduce a mass of accumulated soot. For this purpose, the sensor 18 is connected upstream and downstream of the particulate filter 16 respectively by means of an upstream tapping 18.1 and a downstream tapping 18.2. In addition, a map makes it possible to establish a correlation, depending on the intake air flow, between the differential pressure measurement and the mass of soot in the particulate filter 16.
Un calculateur 20, par exemple le calculateur moteur ou un calculateur dédié, permet de réaliser un diagnostic de fonctionnement du capteur 18 de pression différentielle. A cet effet, le calculateur 20 reçoit un flux d’information en entrée de la fonction diagnostic, en particulier le signal de mesure de pression différentielle Dp retourné par le capteur 18. Le calculateur 20 exploite de préférence le signal brut du capteur 18, sans aucun filtrage ou traitement.A computer 20, for example the engine computer or a dedicated computer, makes it possible to carry out an operating diagnosis of the differential pressure sensor 18. To this end, the computer 20 receives an information flow at the input of the diagnostic function, in particular the differential pressure measurement signal Dp returned by the sensor 18. The computer 20 preferably uses the raw signal from the sensor 18, without no filtering or processing.
Le calculateur 20 reçoit également en entrée le régime W_mth du moteur thermique, le couple C_mth du moteur thermique, le mode de combustion M_comb du moteur thermique, le remplissage R_mth du moteur thermique, la température extérieure T_ext, et la pression extérieure P_ext.The computer 20 also receives as input the speed W_mth of the heat engine, the torque C_mth of the heat engine, the combustion mode M_comb of the heat engine, the filling R_mth of the heat engine, the outside temperature T_ext, and the outside pressure P_ext.
La fonction de diagnostic du calculateur 20 moteur pourra générer un flux d’information en sortie contenant notamment des variables d'état F1, F2 de détection de défaut de connexion du piquage en aval du capteur 18, comme cela est expliqué plus en détails ci-après.The diagnostic function of the engine computer 20 may generate an output information flow containing in particular state variables F1, F2 for detecting a connection fault in the branching downstream of the sensor 18, as is explained in more detail below. after.
La fréquence d’appel du calcul est d'au minimum 1kHz (pour une période d'échantillonnage égale ou inférieure à 1 ms).The calculation call frequency is at least 1kHz (for a sampling period equal to or less than 1 ms).
On décrit ci-après, en référence avec la figure 3, le principe de diagnostic de fonctionnement du capteur 18 de pression différentielle du filtre à particules 16.The following describes, with reference to FIG. 3, the operating diagnostic principle of the differential pressure sensor 18 of the particulate filter 16.
Le calculateur 20 vérifie, dans une étape 100, que des conditions d’autorisation de mise en œuvre du diagnostic sont remplies. En particulier, le régime W_mth et le remplissage R_mth du moteur thermique doivent se trouver dans une plage de valeurs calibrable. Suivant un exemple de mise en œuvre, la plage de régime W_mth est comprise entre 1500 et 3000 tours/min et la plage de remplissage R_mth est comprise entre 0.1 et 0.5, car le diagnostic est plus robuste à faible charge. Le mode de combustion M_comb est de préférence nominal, dans la mesure où les modes spécifiques peuvent fausser la mesure du capteur 18.The computer 20 checks, in a step 100, that the diagnostic implementation authorization conditions are met. In particular, the speed W_mth and the filling R_mth of the heat engine must be within a range of calibratable values. According to an example of implementation, the W_mth speed range is between 1500 and 3000 revolutions / min and the R_mth filling range is between 0.1 and 0.5, because the diagnosis is more robust at low load. The combustion mode M_comb is preferably nominal, insofar as the specific modes can distort the measurement of the sensor 18.
La température extérieure T_ext et/ou la pression extérieure P_ext doivent être comprises dans des plages de valeurs prédéterminées calibrables. Par exemple, on évite d’effectuer le diagnostic en conditions très froides car du gel est susceptible de se former dans les piquages 18.1, 18.2 du capteur 18, ce qui peut fausser la mesure de différence de pression. Suivant un exemple de mise en œuvre, la température extérieure T_ext doit au minimum être supérieure à -7 °C, tandis que la pression atmosphérique doit être au minimum de l'ordre de 750 mbar.The outside temperature T_ext and / or the outside pressure P_ext must be within ranges of predetermined values that can be calibrated. For example, we avoid performing the diagnosis in very cold conditions because frost is likely to form in the nozzles 18.1, 18.2 of the sensor 18, which can distort the pressure difference measurement. According to an example of implementation, the outside temperature T_ext must at least be greater than -7 ° C, while the atmospheric pressure must be at least of the order of 750 mbar.
Le calculateur 20 détecte dans une étape 101 que des conditions de stabilité en termes de régime W_mth et de charge du moteur thermique sont remplies. Dans ces conditions, la contre-pression du filtre 16 se stabilise aussi, ce qui permet d’établir de façon robuste un diagnostic sur sa mesure.The computer 20 detects in a step 101 that conditions of stability in terms of speed W_mth and load of the heat engine are met. Under these conditions, the back pressure of the filter 16 also stabilizes, which makes it possible to establish a robust diagnostic on its own.
Ainsi, on définit une plage de valeurs calibrable autour d'une valeur du régime W_mth courant. Si le régime W_mth reste dans cette plage pendant au moins une durée calibrable de plusieurs secondes, alors le régime W_mth est considéré comme étant stable. La plage de valeurs de régime W_mth est par exemple définie par plus ou moins 300 tours/min par rapport au régime W_mth courant.Thus, a range of values that can be calibrated around a value of the current W_mth speed is defined. If the W_mth speed remains in this range for at least a calibratable period of several seconds, then the W_mth speed is considered to be stable. The range of W_mth speed values is for example defined by plus or minus 300 revolutions / min with respect to the current W_mth speed.
De façon analogue, on définit une plage de valeurs calibrable autour d'une valeur du couple C_mth ou d'une valeur de remplissage R_mth courant. Si le remplissage R_mth du moteur thermique 10 reste dans cette plage de valeurs pendant au moins une durée calibrable de plusieurs secondes, alors le remplissage R_mth est considéré comme étant stable. La plage de valeurs de remplissage R_mth est par exemple définie par plus ou moins 0.15 par rapport au remplissage R_mth courant.Similarly, a range of values that can be calibrated is defined around a value of the torque C_mth or a current filling value R_mth. If the filling R_mth of the heat engine 10 remains in this range of values for at least a calibratable period of several seconds, then the filling R_mth is considered to be stable. The range of R_mth padding values is for example defined by plus or minus 0.15 with respect to the current R_mth padding.
Les conditions de stabilité sont détectées si le régime W_mth et le remplissage R_mth du moteur thermique sont considérés comme étant stables.The stability conditions are detected if the speed W_mth and the filling R_mth of the heat engine are considered to be stable.
Le calculateur 20 moteur effectue ensuite, dans une étape 102, le diagnostic de fonctionnement du capteur 18 de pression différentielle. Le critère de diagnostic est basé sur l'analyse de l'évolution de l’amplitude du signal de pression différentielle Dp. Ce paramètre se voit modifié lorsqu’on débranche le piquage aval 18.2 du capteur 18. Cette variation est notamment visible à faible charge.The engine computer 20 then performs, in a step 102, the operating diagnosis of the differential pressure sensor 18. The diagnostic criterion is based on the analysis of the evolution of the amplitude of the differential pressure signal Dp. This parameter is modified when the downstream connection 18.2 of the sensor 18 is disconnected. This variation is particularly visible at low load.
Ainsi, la figure 2a met en évidence que les mesures de l’amplitude du signal de pression différentielle obtenues en fonction du remplissage du moteur R_mth avec un capteur 18 débranché en aval (représentées par les croix sur la figure) sont supérieures à celles obtenues pour un capteur 18 correctement branché en aval du filtre à particules 16 (représentées par les ronds sur la figure).Thus, FIG. 2a shows that the measurements of the amplitude of the differential pressure signal obtained as a function of the filling of the engine R_mth with a sensor 18 disconnected downstream (represented by the crosses in the figure) are greater than those obtained for a sensor 18 correctly connected downstream of the particulate filter 16 (represented by the circles in the figure).
La figure 2b montre que les mesures de l’amplitude Dp_max du signal de pression différentielle obtenues en fonction du régime moteur W_mth avec un capteur 18 débranché en aval (représentées par les croix sur la figure) sont supérieures à celles obtenues pour un capteur 18 correctement branché en aval du filtre à particules 16 (représentées par les ronds sur la figure).Figure 2b shows that the measurements of the amplitude Dp_max of the differential pressure signal obtained as a function of the engine speed W_mth with a sensor 18 disconnected downstream (represented by the crosses in the figure) are greater than those obtained for a sensor 18 correctly connected downstream of the particulate filter 16 (represented by the circles in the figure).
La première phase pour effectuer le diagnostic consiste à mesurer le pic maximum Dp_max du signal de mesure de pression différentielle Dp. Pour ce faire, deux critères sont établis:
- Le premier critère est basé sur le fait que la dérivée du signal de pression différentielle Dp franchit la valeur 0 en passant d’une valeur positive à une valeur négative.
- Le deuxième critère est basé sur le fait que la valeur du signal de pression différentielle Dp au moment de la détection du critère ci-dessus de la "dérivée" doit être supérieure à un seuil minimum.The first phase to carry out the diagnosis consists in measuring the maximum peak Dp_max of the differential pressure measurement signal Dp. To do this, two criteria are established:
- The first criterion is based on the fact that the derivative of the differential pressure signal Dp crosses the value 0 while passing from a positive value to a negative value.
- The second criterion is based on the fact that the value of the differential pressure signal Dp at the time of the detection of the above criterion of the "derivative" must be greater than a minimum threshold.
Ce seuil minimum est par exemple égal à la somme de la moyenne du signal de pression différentielle et du double de l'écart-type. La valeur moyenne du signal ainsi que l'écart-type sont calculés dans le régime W_mth stabilisé courant pendant une durée calibrable. Cette durée calibrable est par exemple comprise entre 2s et 5s.This minimum threshold is for example equal to the sum of the average of the differential pressure signal and of double the standard deviation. The mean value of the signal as well as the standard deviation are calculated in the current stabilized W_mth regime for a calibratable period. This calibratable duration is for example between 2s and 5s.
Si les deux critères précités sont vérifiés, la valeur du pic maximum Dp_max est retenue pour effectuer le diagnostic.If the two aforementioned criteria are verified, the value of the maximum peak Dp_max is retained to carry out the diagnosis.
La deuxième phase du diagnostic consiste à effectuer une comparaison entre le pic maximum Dp_max de pression différentielle Dp retenu par rapport à un seuil de pic maximum S_Dp calibrable. Ce seuil de pic maximum S_Dp dépend du point de fonctionnement du moteur thermique défini par le régime moteur W_mth et le couple moteur C_mth.The second phase of the diagnosis consists in carrying out a comparison between the maximum peak Dp_max of differential pressure Dp retained with respect to a calibratable maximum peak threshold S_Dp. This maximum peak threshold S_Dp depends on the operating point of the heat engine defined by the engine speed W_mth and the engine torque C_mth.
Dans le cas où le pic maximum Dp_max retenu est supérieure au seuil S_Dp, alors un diagnostic de défaut de connexion du piquage aval 18.2 du capteur 18 de pression différentielle est établi dans une étape 103.In the case where the maximum peak Dp_max retained is greater than the threshold S_Dp, then a fault diagnosis of the connection of the downstream tap-off 18.2 of the differential pressure sensor 18 is established in a step 103.
Afin de rendre plus robuste le diagnostic vis-à-vis des dispersions du moteur thermique 10 et du capteur 18 de pression différentielle, une méthode alternative se base sur le même principe de mesure d’amplitude du signal de pression différentielle Dp.In order to make the diagnosis more robust with respect to the dispersions of the heat engine 10 and of the differential pressure sensor 18, an alternative method is based on the same principle of measuring the amplitude of the differential pressure signal Dp.
Dans ce cas, au fur et à mesure de la vie du véhicule, à chaque fois qu’un pic maximum Dp_max de pression différentielle est mesuré, celui-ci est enregistré dans une matrice mémoire Mat_2D à deux dimensions (régime W_mth et couple C_mth du moteur thermique) dans une étape 104. Chaque case de la matrice Mat_2D correspond à un pic de pression différentielle Dp qui a été mesuré pour un point de fonctionnement (régime W_mth; couple C_mth) correspondant.In this case, over the life of the vehicle, each time a maximum differential pressure peak Dp_max is measured, it is recorded in a two-dimensional Mat_2D memory matrix (speed W_mth and torque C_mth of the heat engine) in a step 104. Each box of the Mat_2D matrix corresponds to a differential pressure peak Dp which was measured for a corresponding operating point (W_mth speed; C_mth torque).
Le diagnostic est réalisé de la façon suivante: pour la case courante (régime W_mth; couple C_mth) pour laquelle le pic maximum Dp_max de pression différentielle Dp est mesuré, si c’est la première fois que cette case est remplie, le diagnostic n’est pas effectué.The diagnosis is carried out as follows: for the current box (W_mth speed; C_mth torque) for which the maximum peak Dp_max of differential pressure Dp is measured, if this is the first time that this box is filled, the diagnosis n ' is not carried out.
Si pour la case courante (régime W_mth; couple C_mth), il existe déjà un ancien apprentissage du pic maximum Dp_max_a de pression différentielle qui a été effectué auparavant, le ratio entre le nouvel apprentissage de pic maximum Dp_max_n divisé par l'ancien apprentissage de pic maximum Dp_max_a est calculé dans une étape 105.If for the current box (speed W_mth; torque C_mth), there is already an old learning of the maximum peak Dp_max_a of differential pressure which was carried out previously, the ratio between the new learning of maximum peak Dp_max_n divided by the old learning of peak maximum Dp_max_a is calculated in a step 105.
Si ce ratio dépasse un seuil maximum qui est fonction du point de fonctionnement (régime W_mth; couple C_mth), alors un diagnostic de défaut de connexion du piquage aval 18.2 du capteur 18 de pression différentielle est établi dans une étape 106.If this ratio exceeds a maximum threshold which is a function of the operating point (speed W_mth; torque C_mth), then a fault diagnosis of the connection of the downstream tap-off 18.2 of the differential pressure sensor 18 is established in a step 106.
On pourra également vérifier que l'ancien apprentissage de Dp_max_a a été effectué dans un nombre prédéterminé de derniers kilomètres parcourus. Ce nombre pourra par exemple être compris entre 50km et 15000km.It will also be possible to verify that the old learning of Dp_max_a was carried out in a predetermined number of last kilometers traveled. This number could for example be between 50km and 15000km.
La figure 4 montre un diagramme de signaux temporels obtenus lors de la mise en œuvre du procédé de diagnostic d'un état de connexion du piquage aval 18.2 du capteur 18 de pression différentielle par comparaison entre le pic maximum Dp_max du signal de mesure Dp et un seuil de pression S_Dp.Figure 4 shows a diagram of temporal signals obtained during the implementation of the diagnostic method of a connection state of the downstream tap 18.2 of the differential pressure sensor 18 by comparison between the maximum peak Dp_max of the measurement signal Dp and a pressure threshold S_Dp.
Les conditions d'autorisation ainsi que les conditions de stabilité étant remplies avec un régime moteur W_mth sensiblement constant et un remplissage R_mth sensiblement constant, il est possible de mettre en œuvre le procédé.The authorization conditions as well as the stability conditions being fulfilled with a substantially constant engine speed W_mth and a substantially constant filling R_mth, it is possible to implement the method.
Entre les instants t0 et t1, le pic maximum Dp_max du signal est inférieur au seuil S_Dp, de sorte que l'on considère qu'il n'y a pas de défaut de connexion du piquage aval 18.2 du capteur 18.Between times t0 and t1, the maximum peak Dp_max of the signal is lower than the threshold S_Dp, so that it is considered that there is no connection fault of the downstream tap 18.2 of the sensor 18.
A l'instant t1, le pic maximum Dp_max du signal devient supérieur au seuil S_Dp, de sorte que l'on considère qu'il existe un défaut de connexion du piquage aval 18.2 du capteur 18. Une variable d'état correspondante ("flag" en anglais) F1 passe alors à 1.At time t1, the maximum peak Dp_max of the signal becomes greater than the threshold S_Dp, so that it is considered that there is a connection fault of the downstream tap 18.2 of the sensor 18. A corresponding state variable ("flag "in English) F1 then changes to 1.
Après une durée de confirmation Tc du défaut entre les instants t1 et t2 pendant laquelle le pic maximum Dp_max reste supérieur au seuil S_Dp, une variable d'état correspondante F2 de confirmation de défaut passe à l'état 1.After a confirmation period Tc of the fault between times t1 and t2 during which the maximum peak Dp_max remains greater than the threshold S_Dp, a corresponding fault confirmation state variable F2 goes to state 1.
Claims (10)
- une étape (100) de détection de conditions d’autorisation de mise en œuvre du diagnostic,
- une étape (101) de détection de conditions de stabilité de fonctionnement du moteur thermique (10), et
- une étape (102) de diagnostic d'un état de connexion du piquage aval (18.2) du capteur (18) de pression différentielle en fonction d'un pic maximum (Dp_max) d'un signal de mesure de pression différentielle (Dp) retourné par le capteur (18) de pression différentielle.Method for diagnosing an operating state of a differential pressure sensor (18) connected upstream and downstream of a particulate filter (16) of a heat engine (10) respectively via an upstream tapping (18.1) and a downstream tapping (18.2), characterized in that said method comprises:
- a step (100) of detecting authorization conditions for implementing the diagnostic,
- a step (101) of detecting conditions of operating stability of the heat engine (10), and
- a step (102) for diagnosing a connection state of the downstream tapping (18.2) of the differential pressure sensor (18) as a function of a maximum peak (Dp_max) of a differential pressure measurement signal (Dp) returned by the differential pressure sensor (18).
- une étape de calcul d'un ratio entre un nouvel apprentissage du pic maximum (Dp_max_n) de pression différentielle divisé par l'ancien apprentissage de pic maximum (Dp_max_a), et
- si ce ratio dépasse un seuil maximum, alors on considère qu'il existe un défaut de connexion du piquage aval (18.2) du capteur (18) de pression différentielle.Method according to claim 8 or 9, characterized in that if, for a current cell of the matrix (Mat_2D), there is an old learning of the maximum peak (Dp_max_a) of differential pressure which was carried out previously, then said method comprises:
- a step of calculating a ratio between a new learning of the maximum peak (Dp_max_n) of differential pressure divided by the old learning of the maximum peak (Dp_max_a), and
- if this ratio exceeds a maximum threshold, then it is considered that there is a connection fault in the downstream tap-off (18.2) of the differential pressure sensor (18).
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FR1901793A Withdrawn FR3093134A1 (en) | 2019-02-22 | 2019-02-22 | PROCESS FOR DIAGNOSING A STATE OF CONNECTION OF A DOWNSTREAM TIP OF A DIFFERENTIAL PRESSURE SENSOR |
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