FR3115597A1 - Calculateur pour diagnostic d’encrassement d’une sonde pour véhicule - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un calculateur (50) pour véhicule (1), ledit véhicule comprenant un moteur thermique (10), un système de dépollution (20) configuré pour dépolluer les gaz d’échappement issus du moteur thermique, une première sonde (30) placée entre la sortie du moteur thermique et l’entrée du système de dépollution et configurée pour mesurer un premier paramètre relatif au taux d’oxygène dans les gaz d’échappement en sortie du moteur thermique, une deuxième sonde (40) placée à la sortie du système de dépollution et configurée pour mesurer un deuxième paramètre relatif au taux d’oxygène dans les gaz d’échappement en sortie du système de dépollution, ledit calculateur étant configuré pour recevoir les valeurs mesurées par la première sonde et par la deuxième sonde sur un intervalle de temps de mesure prédéfini et diagnostiquer l’encrassement de la première sonde. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Calculateur pour diagnostic d’encrassement d’une sonde pour véhicule
L’invention concerne le domaine des véhicules à moteur thermique, et plus précisément d’un calculateur pour diagnostic d’encrassement d’une sonde configurée pour mesurer la quantité d’oxygène en sortie du moteur thermique d’un véhicule.
De manière connue, le moteur thermique d’un véhicule est relié à une ligne d’échappement, permettant notamment d’évacuer, via un pot d’échappement, les gaz d’échappement émis lors de la phase de combustion du moteur thermique. De plus, la ligne d’échappement comprend un système de dépollution permettant de diminuer la pollution les gaz d’échappement émis par le moteur thermique, avant de les évacuer.
De plus, une sonde est montée entre la sortie du moteur thermique et l’entrée du système de dépollution et est notamment apte à mesurer le taux d’oxygène dans les gaz d’échappement.
De manière connue également, le véhicule comprend une unité de contrôle du moteur, apte à commander les différents actionneurs du moteur thermique, notamment les injecteurs, les volets d’admission d’air, etc. L’unité de contrôle détermine, à partir du taux d’oxygène mesuré par la sonde, la quantité de carburant à injecter dans le moteur thermique, afin que la proportion entre la quantité de carburant et la quantité d’air soit optimale lors de la phase de combustion du moteur thermique, pour assurer un rendement maximal du moteur thermique.
Par ailleurs, la sonde permet également de donner des informations à l’unité de contrôle du moteur quant au niveau de polluants compris dans les gaz d’échappement.
Cependant, lors de la combustion d’un mélange d’air et de carburant par le moteur, lorsque ce mélange comprend plus de carburant que nécessaire, il peut arriver que de la suie se dépose sur la sonde, et donc que la sonde à oxygène s’encrasse, autrement dit, qu’elle se salisse.
Lorsque la sonde est encrassée, elle peut réaliser des mesures erronées, auquel cas, l’unité de contrôle du moteur pourrait déterminer une quantité de carburant à injecter fausse.
De plus, lorsque la sonde est encrassée, il est également possible qu’elle ne soit plus apte à réaliser de mesures.
L’unité de contrôle du moteur est apte à détecter un mauvais fonctionnement de la sonde et à conseiller à l’utilisateur du véhicule de remplacer la sonde à oxygène. Cependant l’encrassement de la sonde est par nature temporaire. En effet, la sonde peut se désencrasser en quelques dizaines de minutes, notamment lorsque le moteur thermique fonctionne en haut régime, autrement dit, lorsque le débit d’air dans le moteur thermique et la température sont élevés.
Ainsi, si l’utilisateur du véhicule suit les conseils émis par l’unité de contrôle du moteur et décide de changer ou faire changer la sonde, cela engendrera des frais, notamment le coût d’une nouvelle sonde ou encore le montage de la nouvelle sonde, qui auraient pu être évités.
Il existe donc le besoin d’une solution permettant de résoudre, au moins en partie, ces inconvénients.
L’invention concerne un calculateur pour véhicule, ledit véhicule comprenant :
- un moteur thermique,
- un système de dépollution relié fluidiquement au moteur et configuré pour dépolluer les gaz d’échappement issus dudit moteur,
- une première sonde placée entre la sortie du moteur et l’entrée du système de dépollution et configurée pour mesurer un premier paramètre relatif au taux d’oxygène dans les gaz d’échappement en sortie du moteur,
- une deuxième sonde placée à la sortie du système de dépollution et configurée pour mesurer un deuxième paramètre relatif au taux d’oxygène dans les gaz d’échappement en sortie du système de dépollution,
ledit calculateur étant configuré pour communiquer avec la première sonde et la deuxième sonde, ledit calculateur comprenant une zone mémoire dans laquelle une valeur prédéterminée d’un compteur est enregistrée, ledit calculateur étant configuré pour :
  • recevoir les valeurs mesurées par la première sonde et par la deuxième sonde sur un intervalle de temps de mesure prédéfini,
  • déterminer la variation d’un premier coefficient d’air à partir des valeurs reçues de la première sonde et la variation d’un deuxième coefficient d’air à partir des valeurs reçues de la deuxième sonde sur l’intervalle de temps de mesure prédéfini, le premier coefficient et le deuxième coefficient d’air étant définis par le rapport entre la masse d'air admise dans le moteur thermique et le besoin théorique en masse d’air pour la combustion totale d’une quantité prédéfinie de carburant injectée dans le moteur thermique,
  • calculer l’intégrale entre la variation du premier coefficient et la variation du deuxième coefficient sur un intervalle de temps de calcul compris dans l’intervalle de temps de mesure prédéfini,
  • déterminer que l’intégrale calculée est comprise dans un intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini ou hors dudit intervalle de valeurs moyennes de référence prédéfini,
  • décrémenter le compteur lorsque l’intégrale calculée est comprise dans l’intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini,
  • incrémenter le compteur lorsque l’intégrale calculée est hors de l’intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini,
  • diagnostiquer l’encrassement de la première sonde lorsque la valeur du compteur est égale à un seuil de compteur prédéfini.
Ainsi, le calculateur permet de détecter rapidement l’encrassement de la première sonde. De plus, le calculateur permet ainsi de faire la distinction entre un dysfonctionnement définitif de la première sonde, notamment dû au vieillissement de la première sonde, et l’encrassage, temporaire, de la première sonde.
De préférence, le calculateur est configuré pour déclencher une opération de décrassage de la première sonde lorsque ledit calculateur a diagnostiqué l’encrassement de la première sonde.
Ainsi, le calculateur permet de détecter le décrassage et de mettre en œuvre une solution remédiant à l’encrassage de la première sonde.
De préférence, le calculateur est configuré pour calculer la moyenne entre la valeur de l’intégrale calculée et une valeur moyenne prédéterminée lorsque l’intégrale calculée est comprise dans l’intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini.
Ainsi, le calculateur permet de mettre à jour la valeur de la moyenne à partir de la valeur de l’intégrale calculée.
De préférence encore, le calculateur est configuré pour enregistrer dans sa zone mémoire la valeur de la moyenne calculée.
La dernière valeur de la moyenne calculée est ainsi conservée pour être réutilisée par le calculateur, notamment après le prochain calcul d’intégrale.
De préférence encore, le calculateur est configuré pour, lorsqu’il a diagnostiqué l’encrassement de la première sonde, réinitialiser la valeur du compteur.
De manière avantageuse, le calculateur est configuré pour appliquer un premier facteur de correction à chaque valeur reçue par le calculateur et mesurée par la première sonde, et un deuxième facteur de correction à chaque valeur reçue par le calculateur et mesurée par la deuxième sonde, avant de déterminer la variation du premier coefficient d’air et la variation du deuxième coefficient d’air.
Le premier facteur de correction et le deuxième facteur de correction permettent notamment de corriger d’éventuelles erreurs de mesures.
De préférence encore, le calculateur est configuré pour, lorsque l’intégrale calculée est comprise dans l’intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini, enregistrer le premier facteur de correction appliqué et le deuxième facteur de correction appliqué.
Le premier facteur de correction et le deuxième facteur de correction sont donc conservés lorsque la première sonde fonctionne correctement, ce qui permet de réutiliser ces valeurs ultérieurement.
De préférence, l’intervalle de temps de mesure est défini entre un premier instant, défini par l’arrêt d’injection de carburant dans le moteur thermique, et un deuxième instant, défini par l’instant où la première sonde et la deuxième sonde ont mesuré au moins une valeur égale à un seuil de valeur maximale prédéfini.
De préférence encore, l’intervalle de temps de calcul est défini entre un premier instant, défini par l’arrêt d’injection de carburant dans le moteur thermique, et un troisième instant, défini par l’instant à partir duquel les valeurs mesurées par l’au moins une deuxième sonde sont supérieures ou égales aux valeurs mesurées par la première sonde.
L’invention concerne également un véhicule, comprenant :
  • un moteur thermique,
  • un système de dépollution relié fluidiquement au moteur et configuré pour dépolluer les gaz d’échappement issus dudit moteur,
  • une première sonde placée entre la sortie du moteur et l’entrée du système de dépollution et configurée pour mesurer un premier paramètre relatif au taux d’oxygène dans les gaz d’échappement en sortie du moteur,
  • une deuxième sonde placée à la sortie du système de dépollution et configurée pour mesurer un deuxième paramètre relatif au taux d’oxygène dans les gaz d’échappement en sortie du système de dépollution,
  • un calculateur tel que présenté précédemment.
L’invention concerne également un procédé de diagnostic de l’encrassement d’une première sonde d’un véhicule selon l’invention, comprenant les étapes de :
  • mesure d’un premier paramètre, par la première sonde, et d’un deuxième paramètre, par la deuxième sonde, sur un intervalle de temps de mesure prédéfini,
  • détermination de la variation d’un premier coefficient d’air à partir des valeurs reçues de la première sonde et la variation d’un deuxième coefficient d’air à partir des valeurs reçues de la deuxième sonde sur l’intervalle de temps de mesure prédéfini, le premier coefficient et le deuxième coefficient d’air étant définis par le rapport entre la masse d'air admise dans le moteur thermique et le besoin théorique en masse d’air pour la combustion totale d’une quantité prédéfinie de carburant injectée dans le moteur thermique,
  • calcul de l’intégrale entre la variation du premier coefficient et la variation du deuxième coefficient sur un intervalle de temps de calcul compris dans l’intervalle de temps de mesure prédéfini,
  • décrémentation du compteur lorsque l’intégrale calculée est comprise dans un intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini,
  • incrémentation du compteur lorsque l’intégrale calculée est hors de l’intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini,
  • diagnostic l’encrassement de la première sonde lorsque la valeur du compteur est égale à un seuil de compteur prédéfini.
L’invention concerne également un produit programme d’ordinateur remarquable en ce qu’il comporte un ensemble d’instructions de code de programme qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ou plusieurs processeurs, configurent le ou les processeurs pour mettre en œuvre un procédé tel que décrit précédemment.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
Lafigure 1illustre de manière schématique une forme de réalisation du véhicule selon l’invention ;
Lafigure 2représente un premier exemple de valeurs mesurées du premier paramètre, par la première sonde, et de valeurs mesurées du deuxième paramètre, par la deuxième sonde, en fonction du temps, lorsque la première sonde fonctionne correctement ;
Lafigure 3représente un deuxième exemple de valeurs mesurées du premier paramètre, par la première sonde, et de valeurs mesurées du deuxième paramètre, par la deuxième sonde, en fonction du temps, lorsque la première sonde est encrassée ;
Lafigure 4illustre un exemple de mode de réalisation du procédé selon l’invention.
Véhicule
En référence à la , il va maintenant être présenté une forme de réalisation d’un véhicule 1 selon l’invention.
De manière connue, le véhicule 1 comprend un moteur thermique 10 un système de dépollution 20, une première sonde 30, au moins une deuxième sonde 40 et un calculateur 50.
De manière connue, le moteur thermique 10 permet d’assurer le déplacement du véhicule 1. Pour cela, le moteur thermique 10 produit de l’énergie mécanique à partir d’un mélange de carburant et d’air, et plus précisément à partir de la combustion du mélange de carburant et d’air. Cette combustion produit également des gaz d’échappement, comprenant notamment du dioxyde de carbone, de l’eau, du dioxygène, de l’azote, du monoxyde de carbone, des hydrocarbures et des oxydes d’azote.
Le système de dépollution 20 est relié fluidiquement au moteur thermique 10. Plus précisément, le système de dépollution 20 est relié au moteur thermique 10 via un conduit, notamment tubulaire, permettant aux gaz d’échappement émis par le moteur thermique 10 de se déplacer dans le système de dépollution 20.
Le système de dépollution 20 est configuré pour dépolluer les gaz d’échappements émis par le moteur thermique 10, autrement dit pour convertir les gaz polluants, notamment le monoxyde de carbone, les hydrocarbures ou les oxydes d’azote compris dans les gaz d’échappement, en gaz inoffensifs pour l’environnement.
Pour cela, le système de dépollution 20 peut notamment comprendre un filtre à particules. Le filtre à particules permet, comme son nom l’indique, de filtrer les particules émises dans le gaz d’échappement, afin que ces particules ne soient par émises dans l’environnement du véhicule 1.
Le système de dépollution 20 peut également comprendre d’autres systèmes tels qu’un module dit RCS pour « réduction catalytique sélective » et un catalyseur d’oxydation.
Le module RCS, connu de l’homme du métier, permet notamment de réduire la quantité d’oxyde d’azote compris dans les gaz d’échappement. Le catalyseur d’oxydation, quant à lui, permet de transformer le monoxyde de carbone et les hydrocarbures, présents dans les gaz d’échappement, en substances inoffensives pour l’environnement du véhicule 1, grâce à un procédé d’oxydation.
La première sonde 30 est placée entre la sortie du moteur thermique 10 et l’entrée du système de dépollution 20. Plus précisément, la première sonde 30 est placée sur le conduit tubulaire reliant le moteur thermique 10 et le système de dépollution 20.
Plus précisément encore, la première sonde 30 est placée entre la sortie du moteur thermique 10 et l’entrée du filtre à particules du système de dépollution 20.
La première sonde 30 peut par exemple être une sonde connue de l’homme du métier par l’appellation « sonde à oxygène » ou « sonde lambda » ou encore « sonde amont ».
La première sonde 30 peut également être une sonde connue de l’homme du métier par l’appellation « sonde NOX ».
Plus précisément, la première sonde 30 comprend une cellule de pompage. C’est via ladite cellule de pompage que la première sonde 30 est reliée fluidiquement au conduit reliant le moteur thermique 10 et le système de dépollution 20. Autrement dit, les gaz d’échappement se déplaçant entre le moteur thermique 10 et le système de dépollution 20 circulent également dans la cellule de pompage de la première sonde 30.
La première sonde 30 est configurée pour mesurer un premier paramètre relatif au taux d’oxygène dans les gaz d’échappement en sortie du moteur thermique 10 et notamment, dans les gaz d’échappements circulant du moteur thermique 10 vers le système de dépollution 20, via le conduit. Le taux d’oxygène dans les gaz d’échappement permet également de déterminer la concentration d’oxygène dans les gaz d’échappement.
Le premier paramètre correspond notamment à un courant dit « de pompage ». Le courant de pompage désigne le courant alimentant la cellule de pompage lorsque des gaz d’échappement circulent dans la cellule de pompage. Plus précisément, le courant de pompage est dû au déplacement de l’oxygène, et plus précisément des ions d’oxygène, des gaz d’échappement dans la cellule de pompage.
Le courant de pompage représente notamment la différence entre le taux d’oxygène dans les gaz d’échappement et un taux d’oxygène de référence, émis dans les gaz d’échappement par le moteur thermique 10 suite à la combustion d’un mélange d’air et de carburant, dans lequel la quantité d’air est la quantité nécessaire et suffisante pour permettre la combustion complète du carburant.
La première sonde 30 est également configurée pour envoyer l’au moins une valeur mesurée du premier paramètre relatif au taux d’oxygène au calculateur 50, sur un premier lien de communication. Le premier lien de communication est notamment un bus de données CAN, pour « Controller Area Network » en langue anglaise.
De plus, la première sonde 30 est configurée pour envoyer au calculateur 50 un identifiant, associé à chaque valeur mesurée envoyée, afin que le calculateur 50 détermine que les valeurs mesurées ont été envoyées depuis ladite première sonde 30.
La deuxième sonde 40 est placée à la sortie du système de dépollution 20. Plus précisément, la deuxième sonde 40 est placée sur un deuxième conduit, notamment tubulaire, permettant l’évacuation des gaz d’échappement dépollués par le système de dépollution 20, vers l’extérieur du système de dépollution 20. Plus précisément encore, la deuxième sonde 40 est placée sur le deuxième conduit à la sortie du filtre à particules du système de dépollution 20.
La deuxième sonde 40 peut par exemple être une sonde connue de l’homme du métier par l’appellation « sonde à oxygène » ou « sonde lambda » ou encore « sonde amont ».
La deuxième sonde 40 peut également être une sonde connue de l’homme du métier par l’appellation « sonde NOX ».
Plus précisément, la deuxième sonde 40 comprend une deuxième cellule de pompage. C’est via ladite deuxième cellule de pompage que la deuxième sonde 40 est reliée fluidiquement au deuxième conduit. Autrement dit, les gaz d’échappement dépollués sortant du système de dépollution 20 circulent également dans la deuxième cellule de pompage de la deuxième sonde 40.
La deuxième sonde 40 est configurée pour mesurer un deuxième paramètre relatif au taux d’oxygène dans les gaz d’échappement en sortie du système de dépollution 20, et notamment, dans les gaz d’échappements s’évacuant du système de dépollution 20, via le deuxième conduit.
Le deuxième paramètre correspond notamment à un deuxième courant dit « de pompage ». Le deuxième courant de pompage désigne le courant alimentant la deuxième cellule de pompage lorsque des gaz d’échappement circulent dans la deuxième cellule de pompage. Plus précisément, le deuxième courant de pompage est dû au déplacement de l’oxygène et plus précisément des ions d’oxygène, des gaz d’échappement dans la deuxième cellule de pompage.
Le deuxième courant de pompage représente également la différence entre le taux d’oxygène dans les gaz d’échappement et le taux d’oxygène de référence.
La deuxième sonde 40 est également configurée pour envoyer l’au moins une valeur mesurée du deuxième paramètre relatif au taux d’oxygène au calculateur 50, sur un deuxième lien de communication. Le deuxième lien de communication est notamment un bus de données CAN, pour « Controller Area Network » en langue anglaise ».
De plus, la deuxième sonde 40 est configurée pour envoyer au calculateur 50 un identifiant, associé à chaque valeur mesurée envoyée, afin que le calculateur 50 détermine que les valeurs mesurées ont été envoyées depuis ladite deuxième sonde 40.
En référence à la , il est représenté un premier exemple de la variation des valeurs mesurées du premier paramètre P1 et du deuxième paramètre P2 en fonction du temps t, lorsque la première sonde 30 fonctionne normalement, autrement dit correctement. En référence à la , il est représenté un deuxième exemple de la variation des valeurs mesurées du premier paramètre P1 et du deuxième paramètre P2 en fonction du temps t, lorsque la première sonde 30 présente un problème d’encrassement.
Le calculateur 50 est configuré pour communiquer avec la première sonde 30 via le premier lien de communication et avec la deuxième sonde 40 via le deuxième lien de communication.
Le calculateur 50 comprend une zone mémoire dans laquelle une valeur prédéterminée d’un compteur et une valeur moyenne prédéterminée sont enregistrées.
Le calculateur 50 est configuré pour recevoir, notamment en continu, les valeurs mesurées par la première sonde 30, respectivement par la deuxième sonde 40, et l’identifiant associé à chaque valeur mesurée via ledit premier lien de communication, respectivement via ledit deuxième lien de communication.
Plus précisément, en référence aux figures 2 et 3, le calculateur 50 est notamment configuré pour sélectionner, parmi les valeurs reçues, les valeurs mesurées par la première sonde 30 et la deuxième sonde 40 sur un intervalle de temps de mesure, défini entre un premier instant t1et un deuxième instant t2.
Le premier instant t1est défini par l’arrêt d’injection de carburant dans le moteur thermique 10, notamment lorsque l’accélérateur du véhicule 1 n’est pas actionné par le conducteur. Par exemple, si l’accélérateur est une la pédale d’accélération, l’arrêt d’injection signifie que le conducteur n’effectue pas de pression sur la pédale d’accélération.
Le deuxième instant t2est défini par l’instant, après le premier instant t1, à partir duquel la première sonde 30 et la deuxième sonde 40 ont mesuré au moins une valeur égale à un seuil de valeur maximale prédéfini. Le seuil de valeur maximale est notamment défini par le constructeur et est égal à la valeur du deuxième paramètre P2, ou du premier paramètre P1, correspondant à une quantité d’oxygène proche de la quantité d’oxygène comprise dans l’air pur.
Notamment, le calculateur 50 est configuré pour déterminer le premier instant t1et le deuxième instant t2, afin de définir l’intervalle de temps de mesure à considérer.
Pour déterminer le premier instant t1, le calculateur 50 peut être connecté au calculateur du moteur thermique 10, le calculateur étant apte à commander les différents actionneurs du moteur thermique 10, notamment les injecteurs, les volets d’admission d’air, etc. Selon cet exemple, le calculateur 50 détermine le premier instant t1, en recevant une information émise par le calculateur du moteur, indiquant que l’injection est arrêtée.
Selon un autre exemple, le calculateur 50 est connecté à l’accélérateur et est configuré pour détecter quand l’accélérateur n’est pas activé.
Pour déterminer le deuxième instant t2, le calculateur 50 compare les valeurs mesurées par la première sonde 30 et par la deuxième sonde 40 avec le seuil de valeur maximale prédéfini et détecte le deuxième instant t2lorsque la première sonde 30 et la deuxième sonde 40 ont mesuré au moins une valeur égale au seuil de valeur maximale prédéfini.
De plus, à partir de l’identifiant associé à chaque valeur mesurée par la première sonde 30, respectivement par la deuxième sonde 40, le calculateur 50 est configuré pour identifier que les valeurs mesurées ont été émises par la première sonde 30, respectivement par la deuxième sonde 40.
Le calculateur 50 est également configuré pour appliquer un premier facteur de correction prédéfini à chaque valeur reçue mesurée par la première sonde 30 et configuré pour appliquer un deuxième facteur de correction prédéfini à chaque valeur reçue mesurée par la deuxième sonde 40. Pour cela, le calculateur 50 ajoute, à chaque valeur reçue mesurée par la première sonde 30, la valeur du premier facteur de correction, et le calculateur 50 ajoute, à chaque valeur reçue mesurée par la deuxième sonde 40, la valeur du deuxième facteur de correction.
Le premier facteur de correction et le deuxième facteur de correction sont notamment prédéfinis par le calculateur 50 lui-même, afin de rectifier des erreurs potentielles de mesure effectuées par la première sonde 30 et/ou la deuxième sonde 40, en fonction de l’environnement. Par exemple, le premier facteur de correction, respectivement le deuxième facteur de correction, permet de recentrer les valeurs reçues mesurées par la première sonde 30, respectivement par la deuxième sonde 40, sur la valeur nominale correspondant à ladite première sonde 30, respectivement ladite deuxième sonde 40.
La valeur du premier facteur de correction et la valeur du deuxième facteur de correction sont notamment enregistrées dans la zone mémoire du calculateur 50. Le premier facteur de correction et le deuxième facteur de correction peuvent correspondre à la même valeur.
De plus, une table de correspondance prédéfinie est enregistrée dans la zone mémoire du calculateur 50. La table de correspondance comprend, pour chaque valeur du premier paramètre P1, autrement dit du premier courant de pompage, la valeur d’un premier coefficient d’air associée. De plus, la table de correspondance comprend, pour chaque valeur du deuxième paramètre P2, autrement dit du deuxième courant de pompage, la valeur d’un deuxième coefficient d’air associée.
Le premier coefficient et le deuxième coefficient d’air sont définis par le rapport entre la masse d'air admise dans le moteur thermique 10 et le besoin théorique en masse d’air pour la combustion totale d’une quantité prédéfinie de carburant injectée dans le moteur thermique 10.
Par ailleurs, le calculateur 50 est également configuré pour déterminer la variation du premier coefficient d’air, sur l’intervalle de temps de mesure prédéfini, à partir des valeurs reçues mesurées par la première sonde 30, auxquelles le calculateur 50 a appliqué le premier facteur de correction, et à partir de la table de correspondance. De même, le calculateur 50 est configuré pour déterminer la variation du deuxième coefficient d’air, sur l’intervalle de temps de mesure prédéfini, à partir des valeurs reçues mesurées par la deuxième sonde 40 auxquelles le calculateur 50 a appliqué le deuxième facteur de correction, et à partir de la table de correspondance.
Par exemple, lorsque le premier courant de pompage est positif, ou que sa valeur est relativement élevée, alors la valeur du premier coefficient est supérieure à 1. Cela signifie que le mélange d’air et de carburant injecté dans le moteur thermique 10 avant combustion du mélange, comprend une masse d’air plus élevée que le besoin théorique en masse d’air pour la combustion totale de la quantité de carburant injectée dans le moteur thermique 10. On dit alors que le mélange d’air et de carburant préalablement injecté dans le moteur thermique 10 est pauvre.
A l’inverse, lorsque le premier courant de pompage est négatif, ou que sa valeur est relativement faible, alors la valeur du premier coefficient est inférieure à 1. Cela signifie que le mélange d’air et de carburant injecté dans le moteur thermique 10 avant combustion du mélange, comprend une masse d’air plus faible que le besoin théorique en masse d’air pour la combustion totale de la quantité de carburant injectée dans le moteur thermique 10. On dit alors que le mélange d’air et de carburant préalablement injecté dans le moteur thermique 10 est riche.
Le calculateur 50 est également configuré pour calculer l’intégrale entre la variation du premier coefficient et la variation du deuxième coefficient sur un intervalle de temps de calcul compris dans l’intervalle de temps de mesure prédéfini.
En référence à la et à la , l’intervalle de temps de calcul est défini entre le premier instant t1 et un troisième instant t3, défini par l’instant à partir duquel chaque valeur du deuxième paramètre P2 mesurée par la deuxième sonde 40 est supérieure ou égale aux valeurs du premier paramètre P1 mesurées par la première sonde 30.
Dans le premier exemple représenté à la , le troisième instant t3 est confondu avec le deuxième instant t2. Dans le deuxième exemple représenté à la , le troisième instant t3 est différent du deuxième instant t2 et notamment inférieur au deuxième instant t2. Ainsi, l’intégrale calculée par le calculateur 50 à partir des valeurs du premier paramètre P1 et du deuxième paramètre P2 représentées à la est plus faible que l’intégrale calculée par le calculateur 50 à partir des valeurs du premier paramètre P1 et du deuxième paramètre P2 représentées à la .
Le calculateur 50 est également configuré pour déterminer que l’intégrale calculée est comprise dans un intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini ou hors dudit intervalle de valeurs moyennes de référence prédéfini.
L’intervalle de valeurs de moyenne de référence est notamment prédéfini par le calculateur 50, par exemple au début du fonctionnement du véhicule 1. L’intervalle de valeurs de moyenne de référence peut également correspondre à une norme.
L’intervalle de valeurs de moyenne de référence peut être défini en fonction de la valeur moyenne prédéterminée enregistrée dans la zone mémoire. Par exemple, la valeur maximale de l’intervalle de valeurs de moyenne de référence correspond à la valeur moyenne enregistrée à laquelle on ajoute la valeur d’un premier seuil prédéfini. Par exemple encore, la valeur minimale de l’intervalle de valeurs de moyenne de référence correspond à la valeur moyenne enregistrée à laquelle on soustrait la valeur d’un deuxième seuil prédéfini. Le premier seuil est le deuxième seuil peuvent correspondre à la même valeur.
Notamment, l’intégrale calculée correspondant au premier exemple représenté à la , est comprise dans l’intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini. A l’inverse, l’intégrale calculée relative au deuxième exemple représenté à la , est hors de l’intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini, notamment parce que la valeur de l’intégrale calculée relative au deuxième exemple est faible et inférieure à la valeur minimale de l’intervalle de valeurs de moyenne de référence.
Le calculateur 50 est également configuré pour calculer la moyenne entre la valeur de l’intégrale calculée et la valeur moyenne prédéterminée lorsque l’intégrale calculée est comprise dans l’intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini.
De plus, le calculateur 50 est également configuré pour enregistrer la moyenne calculée dans la zone mémoire, en remplacement de la valeur moyenne prédéterminée.
Le calculateur 50 est également configuré pour décrémenter le compteur, enregistré dans la zone mémoire, lorsque l’intégrale calculée est comprise dans l’intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini. Par exemple, le calculateur 50 enlève 1 à la valeur du compteur enregistrée dans la zone mémoire.
De plus, lorsque l’intégrale calculée est comprise dans l’intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini, le calculateur 50 est également configuré pour enregistrer, dans sa zone mémoire, le premier facteur de correction, appliqué précédemment à l’au moins une valeur mesurée du premier paramètre P1. De même, le calculateur 50 est également configuré pour enregistrer, dans sa zone mémoire, le deuxième facteur de correction, appliqué précédemment à l’au moins une valeur mesurée du deuxième paramètre P2. Les valeurs du premier facteur et du deuxième facteur enregistrées peuvent ainsi être réutilisées ultérieurement, lorsque de prochaines mesures, effectuées par la première sonde 30 et la deuxième sonde 40, seront reçues par le calculateur 50.
Le calculateur 50 conserve ainsi la valeur du premier facteur de correction et du deuxième facteur de correction, lorsque la première sonde 30 et la deuxième sonde 40 fonctionnent correctement.
Par ailleurs, le calculateur 50 est également configuré pour incrémenter le compteur, enregistré en zone mémoire, lorsque l’intégrale calculée est hors de l’intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini. Par exemple, le calculateur 50 ajoute 1 à la valeur du compteur enregistrée dans la zone mémoire.
De plus, le calculateur 50 est configuré pour diagnostiquer l’encrassement de la première sonde 30 lorsque la valeur du compteur est égale à un seuil de compteur prédéfini. Plus précisément, dans le cas présent, le compteur a déjà été incrémenté.
Le seuil de compteur est notamment défini préalablement, par exemple par le constructeur, et sa valeur est également enregistrée dans la zone mémoire du calculateur 50. La valeur du seuil de compteur est notamment inférieure à 20, de préférence, inférieure ou égale à 10.
Par ailleurs, lorsque le calculateur 50 a diagnostiqué l’encrassement de la première sonde 30, le calculateur 50 est configuré pour arrêter, sur un intervalle de temps de décrassage prédéfini, l’enregistrement des valeurs du premier facteur de correction et du deuxième facteur de correction.
De plus, lorsque le calculateur 50 a diagnostiqué l’encrassement de la première sonde 30, le calculateur 50 est également configuré pour réinitialiser la valeur du compteur, notamment à 0, et pour déclencher une opération de décrassage de la première sonde 30.
L’intervalle de temps de décrassage prédéfini, correspond notamment au temps nécessaire au décrassage de la première sonde 30. Par exemple, l’intervalle de temps de décrassage prédéfini est égal à une valeur entre 10 min et 2 heures, de préférence le plus court possible.
Lors de l’opération de décrassage, le moteur thermique 10 fonctionne selon un haut régime, dans lequel le débit d’air et la température dans le moteur thermique 10 sont élevés. Dans ces conditions, la suie qui s’est précédemment déposée sur la première sonde 30 et qui a encrassée la première sonde 30 est brulée, grâce à la température élevée, et évacuée, car le débit d’air est important.
De plus, lors de l’opération de décrassage, le calculateur 50 peut également être configuré pour couper la vanne EGR, pour « Exhaust Gaz Recirculation » en langue anglaise, du moteur thermique 10. La vanne EGR permet notamment de rediriger les gaz d’échappement émis par le moteur thermique 10 vers l’injecteur du moteur thermique 10 afin que les gaz d’échappement y soient brûlés une seconde fois. Ce qui augmente la quantité de suie émise dans les gaz d’échappement par le moteur thermique 10. Lorsque la vanne EGR est coupée, cela permet notamment de limiter l’émission de suie dans les gaz d’échappement, limitant ainsi également l’encrassement de la première sonde 30.
Pour cela, le calculateur 50 est configuré pour envoyer un signal de commande à la vanne EGR du moteur thermique 10, le signal de commande comprenant des instructions de fonctionnement indiquant l’arrêt de ladite vanne EGR.
Le signal de commande peut être envoyé directement à la vanne EGR, ou via d’autres calculateurs montés dans le véhicule 1.
Le calculateur 50 comprend un processeur apte à mettre en œuvre un ensemble d’instructions permettant de réaliser les fonctions décrites précédemment.
Le calculateur 50 permet ainsi de diagnostiquer l’encrassement de la première sonde 30, et le cas échéant, de déclencher le décrassage de ladite première sonde 30.
Procédé
En référence à la , il va maintenant être décrit un mode de réalisation du procédé.
Le procédé comprend une étape de mesure E1 d’un premier paramètre P1 et d’un deuxième paramètre P2, sur un intervalle de temps de mesure. Dans l’étape de mesure E1, la première sonde 30 mesure les valeurs du premier paramètre P1 relatif au taux d’oxygène dans les gaz d’échappement en sortie du moteur thermique 10. De plus, la deuxième sonde 40 mesure les valeurs du deuxième paramètre P2 relatif au taux d’oxygène dans les gaz d’échappement en sortie du système de dépollution 20.
Le procédé comprend une étape d’envoi E2 des valeurs mesurées par la première sonde 30 et par la deuxième sonde 40 au calculateur 50. De plus, les valeurs mesurées par la première sonde 30, respectivement par la deuxième sonde 40, sont associées à un identifiant de la première sonde 30, respectivement de la deuxième sonde 40.
Le procédé comprend également une étape de réception E3, par le calculateur 50, des valeurs mesurées envoyées par la première sonde 30 et des valeurs mesurées envoyées par la deuxième sonde 40. De plus, lors de cette étape, le calculateur 50 identifie, à partir de l’identifiant associé à chaque valeur mesurée du premier paramètre P1, respectivement du deuxième paramètre P2, que lesdites valeurs ont été envoyées par la première sonde 30, respectivement la deuxième sonde 40.
Suite à l’étape de réception E3, le procédé comprend une étape de sélection E3’ des valeurs reçues à considérer. Lors de l’étape de sélection E3’, le calculateur 50 détermine le premier instant t1et le deuxième instant t2, pour définir l’intervalle de temps de mesure à considérer et ainsi, pour savoir quelles valeurs reçues sélectionner et considérer pour la suite.
Après l’étape de sélection E3’, le procédé comprend une étape d’application E4, par le calculateur 50, d’un premier facteur de correction à chaque valeur reçue, mesurée par la première sonde 30, et d’un deuxième facteur de correction, à chaque valeur reçue, mesurée par la deuxième sonde 40 sur l’intervalle de temps de mesure.
Le procédé comprend également une étape de détermination E5 de la variation d’un premier coefficient et d’un deuxième coefficient, par le calculateur 50.
Plus précisément, lors de l’étape de détermination E5, le calculateur 50 détermine la variation d’un premier coefficient d’air, sur l’intervalle de temps de mesure défini, à partir des valeurs reçues mesurées par la première sonde 30, auxquelles le calculateur 50 a appliqué le premier facteur de correction, et de la table de correspondance. Notamment, pour chaque valeur reçue du premier paramètre P1, le calculateur 50 sélectionne dans la table de correspondance la valeur du premier coefficient d’air correspondant.
De plus, le calculateur 50 détermine la variation d’un deuxième coefficient d’air, sur l’intervalle de temps de mesure défini, à partir des valeurs reçues mesurées par la deuxième sonde 40 auxquelles le calculateur 50 a appliqué le deuxième facteur de correction et de la table de correspondance. Notamment, pour chaque valeur reçue, le calculateur 50 sélectionne dans la table de correspondance la valeur du deuxième coefficient d’air.
Le procédé comprend ensuite une étape de calcul E6, par le calculateur 50, de l’intégrale entre la variation du premier coefficient et la variation du deuxième coefficient sur l’intervalle de temps de calcul.
Le procédé comprend ensuite une étape de calcul de la moyenne E7, par le calculateur 50, entre la valeur de l’intégrale calculée et la valeur moyenne prédéterminée, préalablement enregistrée dans la zone mémoire du calculateur 50, lorsque la valeur de l’intégrale calculée est comprise dans l’intervalle de valeurs de moyenne de référence. La nouvelle moyenne calculée et ensuite enregistrée dans la zone mémoire en remplacement de la valeur moyenne prédéterminée.
Par ailleurs, si la valeur de l’intégrale calculée est comprise dans l’intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini, le procédé comprend ensuite une étape de décrémentation E8 du compteur dont la valeur est enregistrée dans la zone mémoire, par le calculateur 50.
De plus, lorsque l’intégrale calculée est comprise dans l’intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini, le procédé comprend une étape d’enregistrement E9 du premier facteur de correction, précédemment appliqué à chaque valeur mesurée reçue du premier paramètre P1, et du deuxième facteur de correction, précédemment appliqué à chaque valeur mesurée reçue du deuxième paramètre P2. L’étape de décrémentation E8 et l’étape d’enregistrement E9 sont réalisées indifféremment l’une après l’autre, ou simultanément.
A l’inverse, si l’intégrale calculée est hors de l’intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini, le procédé comprend une étape d’incrémentation E10 du compteur dont la valeur est enregistrée dans la zone mémoire.
Lorsque la valeur du compteur ainsi incrémenté est égale au seuil de compteur prédéfini, le procédé comprend une étape de diagnostic E11 de l’encrassement de la première sonde 30. De plus, suite à l’étape de diagnostic E11, la valeur du compteur est réinitialisée à 0 par le calculateur 50.
Par ailleurs, suite à l’étape de diagnostic E11 de l’encrassement de la première sonde 30, le procédé comprend une étape de déclenchement E12 d’une opération de décrassage de la première sonde 30, sur l’intervalle de temps de décrassage prédéfini. Notamment, dans ce cas, le moteur thermique 10 fonctionne selon un haut régime, de sorte que le débit d’air et la température dans le moteur thermique 10 soient élevées afin de brûler la suie qui encrasse la première sonde 30 et d’évacuer ladite suie.
Par exemple encore, lors de l’opération de décrassage, le calculateur 50 envoie un signal de commande à la vanne EGR afin de stopper son fonctionnement pendant l’intervalle de temps de décrassage prédéfini.
Le procédé selon l’invention permet avantageusement de détecter lorsque la première sonde 30 est encrassée, et, le cas échéant, de déclencher une opération de décrassage de ladite première sonde 30. L’encrassement étant soudain, le procédé permet de détecter rapidement lorsque la première sonde 30 est encrassée. De plus, dans le cas contraire, lorsque la première sonde n’est pas encrassée et qu’elle fonctionne normalement, le procédé permet d’enregistrer les valeurs du premier facteur de correction et du deuxième facteur de correction correspondant à la première sonde 30 fonctionnant normalement.

Claims (10)

  1. Calculateur (50) pour véhicule (1), ledit véhicule (1) comprenant :
    - un moteur thermique (10),
    - un système de dépollution (20) relié fluidiquement au moteur (10) et configuré pour dépolluer les gaz d’échappement issus dudit moteur (10),
    - une première sonde (30) placée entre la sortie du moteur (10) et l’entrée du système de dépollution (20) et configurée pour mesurer un premier paramètre (P1) relatif au taux d’oxygène dans les gaz d’échappement en sortie du moteur (10),
    - une deuxième sonde (40) placée à la sortie du système de dépollution (20) et configurée pour mesurer un deuxième paramètre (P2) relatif au taux d’oxygène dans les gaz d’échappement en sortie du système de dépollution (20),
    ledit calculateur (50) étant configuré pour communiquer avec la première sonde (30) et la deuxième sonde (40), ledit calculateur (50) comprenant une zone mémoire dans laquelle une valeur prédéterminée d’un compteur est enregistrée, ledit calculateur (50) étant configuré pour :
    1. recevoir les valeurs mesurées par la première sonde (30) et par la deuxième sonde (40) sur un intervalle de temps de mesure prédéfini,
    2. déterminer la variation d’un premier coefficient d’air à partir des valeurs reçues de la première sonde (30) et la variation d’un deuxième coefficient d’air à partir des valeurs reçues de la deuxième sonde (40) sur l’intervalle de temps de mesure prédéfini, le premier coefficient et le deuxième coefficient d’air étant définis par le rapport entre la masse d'air admise dans le moteur thermique (10) et le besoin théorique en masse d’air pour la combustion totale d’une quantité prédéfinie de carburant injectée dans le moteur thermique (10),
    3. calculer l’intégrale entre la variation du premier coefficient et la variation du deuxième coefficient sur un intervalle de temps de calcul compris dans l’intervalle de temps de mesure prédéfini,
    4. déterminer que l’intégrale calculée est comprise dans un intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini ou hors dudit intervalle de valeurs moyennes de référence prédéfini,
    5. décrémenter le compteur lorsque l’intégrale calculée est comprise dans l’intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini,
    6. incrémenter le compteur lorsque l’intégrale calculée est hors de l’intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini,
    7. diagnostiquer l’encrassement de la première sonde (30) lorsque la valeur du compteur est égale à un seuil de compteur prédéfini.
  2. Calculateur (50) selon la revendication précédente, étant configuré pour déclencher une opération de décrassage de la première sonde (30) lorsque ledit calculateur (50) a diagnostiqué l’encrassement de la première sonde (30).
  3. Calculateur (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, étant configuré pour, lorsqu’il a diagnostiqué l’encrassement de la première sonde (30), réinitialiser la valeur du compteur.
  4. Calculateur (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, étant configuré pour appliquer un premier facteur de correction à chaque valeur reçue par le calculateur (50) et mesurée par la première sonde (30), et un deuxième facteur de correction à chaque valeur reçue par le calculateur (50) et mesurée par la deuxième sonde (40), avant de déterminer la variation du premier coefficient d’air et la variation du deuxième coefficient d’air.
  5. Calculateur (50) selon la revendication précédente, étant configuré pour, lorsque l’intégrale calculée est comprise dans l’intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini, enregistrer le premier facteur de correction appliqué et le deuxième facteur de correction appliqué.
  6. Calculateur (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’intervalle de temps de mesure est défini entre un premier instant (t1), défini par l’arrêt d’injection de carburant dans le moteur thermique (10), et un deuxième instant (t2), défini par l’instant où la première sonde (30) et la deuxième sonde (40) ont mesuré au moins une valeur égale à un seuil de valeur maximale prédéfini.
  7. Calculateur (50) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l’intervalle de temps de calcul est défini entre un premier instant (t1), défini par l’arrêt d’injection de carburant dans le moteur thermique (10), et un troisième instant (t3), défini par l’instant à partir duquel les valeurs mesurées par l’au moins une deuxième sonde (40) sont supérieures ou égales aux valeurs mesurées par la première sonde (30).
  8. Véhicule (1), comprenant :
    • un moteur thermique (10),
    • un système de dépollution (20) relié fluidiquement au moteur (10) et configuré pour dépolluer les gaz d’échappement issus dudit moteur (10),
    • une première sonde (30) placée entre la sortie du moteur (10) et l’entrée du système de dépollution (20) et configurée pour mesurer un premier paramètre (P1) relatif au taux d’oxygène dans les gaz d’échappement en sortie du moteur (10),
    • une deuxième sonde (40) placée à la sortie du système de dépollution (20) et configurée pour mesurer un deuxième paramètre (P2) relatif au taux d’oxygène dans les gaz d’échappement en sortie du système de dépollution (20),
    • un calculateur selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.
  9. Procédé de diagnostic de l’encrassement d’une première sonde (30) d’un véhicule (1) selon la revendication précédente, comprenant les étapes de :
    1. mesure (E1) d’un premier paramètre (P1), par la première sonde (30), et d’un deuxième paramètre (P2), par la deuxième sonde (40), sur un intervalle de temps de mesure prédéfini,
    2. détermination (E5) de la variation d’un premier coefficient d’air à partir des valeurs reçues de la première sonde (30) et de la variation d’un deuxième coefficient d’air à partir des valeurs reçues de la deuxième sonde (40) sur l’intervalle de temps de mesure prédéfini, le premier coefficient et le deuxième coefficient d’air étant définis par le rapport entre la masse d'air admise dans le moteur thermique (10) et le besoin théorique en masse d’air pour la combustion totale d’une quantité prédéfinie de carburant injectée dans le moteur thermique (10),
    3. calcul (E6) de l’intégrale entre la variation du premier coefficient et la variation du deuxième coefficient sur un intervalle de temps de calcul compris dans l’intervalle de temps de mesure prédéfini,
    4. décrémentation (E8) du compteur lorsque l’intégrale calculée est comprise dans un intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini,
    5. incrémentation (E10) du compteur lorsque l’intégrale calculée est hors de l’intervalle de valeurs de moyenne de référence prédéfini,
    6. diagnostic (E11) l’encrassement de la première sonde (30) lorsque la valeur du compteur est égale à un seuil de compteur prédéfini.
  10. Produit programme d’ordinateur caractérisé en ce qu’il comporte un ensemble d’instructions de code de programme qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ou plusieurs processeurs, configurent le ou les processeurs pour mettre en œuvre un procédé selon la revendication précédente.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1074718A2 (fr) * 1999-08-03 2001-02-07 Volkswagen Aktiengesellschaft Méthode pour vérifier la vraisemblance de paramètres provenant du moteur et de capteurs en utilisant une sonde lambda à large bande
DE102013201734A1 (de) * 2013-02-04 2014-08-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Lambdasondenanordnung im Abgassystem einer Brennkraftmaschine

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