FR2958970A1 - Procede et dispositif pour effectuer le propre diagnostic d'une sonde de gaz d'echappement - Google Patents

Abstract

Procédé pour faire le diagnostic propre d'une sonde de gaz d'échappement (20) qui comporte au moins un élément chauffant (26). A l'aide d'un programme de calcul, partant de conditions aux limites pour la veine de gaz et les paramètres mesurés pour la veine de gaz, on détermine une puissance de chauffage modélisée PH OU une valeur représentant la puissance de chauffage modélisée PH pour l'élément chauffant (26), et on compare à une puissance de chauffage mesurée ou à une valeur représentant la puissance de chauffage mesurée PH, et en cas d'écart qui dépasse une limite de tolérance déterminée, on en déduit que la sonde des gaz d'échappement (20) est défectueuse ou qu'il règne un état de défaut dans la conduite des gaz d'échappement (17) équipée de la sonde des gaz d'échappement (20).

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé pour effectuer le propre diagnostic ou autodiagnostic d'une sonde de gaz d'échappement comportant au moins un élément chauffant.

L'invention se rapporte également à un dispositif pour effectuer le propre diagnostic d'une sonde de gaz d'échappement relié à la commande d'un moteur ou une unité de commande de détecteur ou de capteur, la commande de moteur et l'unité de commande de détecteur ou de capteur comportant des installations pour diagnostiquer la sonde des gaz d'échappement Etat de la technique On utilise actuellement les capteurs ou détecteurs de particules, par exemple pour surveiller l'émission de particules ou de noir de fumées de moteurs à combustion interne, ainsi que pour faire le diagnostic embarqué (diagnostic OBD), par exemple pour surveiller le bon fonctionnement des filtres à particules. On connaît ainsi des détecteurs de particules fonctionnant par résistance et assurant l'accumulation (détecteurs de masse de particules ou détecteurs PM) qui exploitent une variation des propriétés électriques d'une structure d'électrodes interdigitées, provoquée par des dépôts de particules. On peut prévoir deux ou plusieurs électrodes qui s'interpénètrent les unes dans les autres, de préférence en forme de peignes. L'augmentation du nombre de particules accumulées sur le détecteur de particules, provoque le court-circuit des électrodes, ce qui se traduit par une diminution de la résistance électrique en fonction de l'augmentation du dépôt de particules ou encore une diminution de l'impédance ou encore la variation d'une grandeur caractéristique liée à la résistance ou à l'impédance, telle que la tension et/ou une intensité. Pour l'exploitation, on fixe en général un seuil par exemple une intensité de mesure passant entre les électrodes et on utilise comme mesure de la quantité de particules stockées, le temps écoulé jusqu'à atteindre le seuil. En variante, on peut également exploiter la vitesse de variation d'un signal pendant le dépôt des particules. Si le détecteur ou capteur de particules est complètement chargé, les particules déposées seront brûlées dans

2 une phase de régénération à l'aide d'un élément chauffant intégré dans le détecteur de particules. Un tel détecteur de particules fonctionnant par résistance est décrit dans le document DE 101 33 384 Al. Le détecteur de particules se compose de deux électrodes en forme de peignes qui s'interpénètrent et qui sont couvertes au moins en partie par un manchon de réception. Lorsque les particules d'une veine de gaz se déposent sur le détecteur de particules, cela se traduit par une variation exploitable de l'impédance du détecteur de particules et à partir de cette variation, on peut déterminer la quantité de particules accumulées et ainsi la quantité de particules entraînées dans les gaz d'échappement. Le document DE 10 2005 015103 Al décrit un mode de réalisation particulier d'un tel détecteur de particules selon lequel, le détecteur de noir de fumées, proprement dit, est entouré d'un boîtier métallique pour être protégé. Ce document décrit entre autres une réalisation selon laquelle le détecteur de noir de fumées, est logé dans un tube protecteur qui l'entoure ou en variante il est logé dans un double tube protecteur comportant un ou plusieurs orifices d'accès pour la veine de gaz. Pour régénérer le détecteur ou capteur de particules et éliminer les dépôts de particules, il faut dégager par combustion l'élément de capteur à l'aide d'un élément chauffant intégré. Cette opération doit être faite dans des intervalles de temps définis pour éviter que la détermination de la concentration en particules, ne soit erronée. Le document EP 1 925 926 Al décrit un dispositif et un procédé d'exploitation pour contrôler l'aptitude au fonctionnement ou la plausibilité des informations du capteur fondée sur un système d'électrodes en particulier, un détecteur de particules ; le dispositif comporte au moins un système d'électrodes de référence. Le procédé d'exploitation prévoit des mesures comparatives sur les électrodes de mesure ainsi que sur les électrodes de référence et à l'aide des valeurs obtenues, on évalue le fonctionnement correct du capteur. Comme pour une utilisation pour le diagnostic embarqué du capteur de particules, celui-ci est installé dans la veine des gaz

3 d'échappement en aval du filtre à particules, si le filtre à particules fonctionne parfaitement, il ne doit pas y avoir de particules de noir de fumées dans les gaz d'échappement à l'endroit où se trouve le capteur de particules et qui pourraient fournir un signal de capteur. Si le capteur ne fournit aucun signal, cela peut toutefois signifier également que le capteur de particules est défectueux et ainsi un filtre de particules qui serait éventuellement défectueux, ne sera pas détecté en tant que tel. De plus, un encombrement du tube protecteur peut également conduire à une interprétation erronée des signaux.

But de l'invention La présente invention a pour but vis-à-vis de cet état de la technique, de développer un procédé permettant un meilleur diagnostic propre d'une sonde de gaz d'échappement, en particulier d'un capteur de particules.

L'invention a également pour but de développer un dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un procédé caractérisé en ce qu'à l'aide d'un programme de calcul, partant de conditions aux limites pour la veine de gaz et des paramètres mesurés pour la veine de gaz, on détermine une puissance de chauffage modélisée ou une valeur représentant la puissance de chauffage modélisée pour l'élément chauffant, et on la compare à une puissance de chauffage mesurée ou à une valeur représentant la puissance de chauffage mesurée, et en cas d'écart qui dépasse une limite de tolérance déterminée, on en déduit que la sonde des gaz d'échappement est défectueuse ou qu'il règne un état de défaut dans la conduite des gaz d'échappement équipée de la sonde des gaz d'échappement. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé, caractérisé en ce que la commande de moteur ou la commande de détecteur comporte au moins une unité de calcul pour déterminer de manière modélisée un paramètre caractérisant le fonctionnement correct de la sonde des gaz d'échappement,

4 * ce paramètre se déterminant à partir des conditions aux limites de la veine des gaz d'échappement ou à partir de paramètres mesurés de la veine des gaz d'échappement, et * on compare ce paramètre à un paramètre mesuré à l'aide d'au moins une unité d'exploitation intégrée dans la commande de moteur ou dans l'unité de commande de capteur, et pour un écart qui dépasse une limite de tolérance déterminée, on en déduit un défaut de la sonde des gaz d'échappement ou un état de défaut dans la conduite des gaz d'échappement équipée de la sonde des gaz d'échappement.

Selon une caractéristique préférentielle, le paramètre déterminé par modélisation et que l'on compare au paramètre mesuré pour le propre diagnostic, est la puissance de chauffage de l'élément chauffant de la sonde de gaz d'échappement. Selon le procédé de l'invention tel que rappelé ci-dessus, l'écart par rapport aux valeurs limites déterminées ou à la valeur absolue par rapport à un seuil fixé ou à une valeur de seuil pourra ainsi s'exploiter. Selon une caractéristique préférentielle du procédé et du dispositif, la sonde des gaz d'échappement est un détecteur ou capteur de particules déterminant la teneur en particules de la veine des gaz d'échappement ou encore la sonde des gaz d'échappement est réalisée comme détecteur ou capteur de particules et à l'aide de l'élément chauffant, en phase de régénération, on chauffe le détecteur de particules pour en éliminer la charge de noir de fumées (charge de particules). Grâce à un tel diagnostic propre, il est possible de déceler par exemple les capteurs de particules, défectueux, dont les électrodes auront été endommagées en cours de fabrication ou pendant leur utilisation pendant la durée de vie du capteur et d'informer le conducteur ou titulaire du véhicule ou de l'installation, en cas de défaillance totale du capteur par des signaux d'avertissement optique et/ou acoustique. L'application préférentielle du procédé et de ses variantes, comme décrit ci-après, prévoit la régénération du détecteur de particules dans le cadre d'un diagnostic embarqué dans le cas d'un moteur Diesel. Dans cette application, il importe en particulier d'avoir un diagnostic précis et reproductible de la charge de particules du filtre à particules (filtre DPF) installé dans la conduite des gaz d'échappement du moteur à combustion interne Diesel. Cela est notamment 5 avantageux dans le cas de détecteurs ou capteurs de particules sont installés en aval du filtre à particules selon le sens de passage des gaz d'échappement et ainsi on peut savoir si le détecteur de particules fonctionne correctement et que les gaz d'échappement ne contiennent qu'une faible teneur de particules ou pas de particules du tout, ou si le détecteur de particules est défectueux et le cas échéant les gaz d'échappement sont précisément fortement chargés de particules. On pourra également détecter le bouchage du tube protecteur ou même un démontage provisoire du filtre à particules. De même, on pourra détecter les erreurs de mesure et corriger de manière appropriée les données de mesure ou remplacer par exemple le capteur. Cela améliore la sécurité de fonctionnement de manière considérable par rapport à l'état de la technique. Le procédé selon l'invention utilise le fait que les conditions caractéristiques régnant de manière générale dans la conduite des gaz d'échappement selon le point de fonctionnement, telles que par exemple la température, la pression et le débit volumique, sont des conditions connues et permettent ainsi de modéliser une veine d'entrée dans le tube de protection entourant le détecteur de particules et par couplage thermique sur l'élément de détecteur dans le détecteur de particules, on pourra faire une prévision concernant la température actuelle du détecteur et ainsi la puissance de chauffage PH prévisible ou nécessaire. Cela concerne à la fois un capteur non chauffé (veine de gaz purement passif) et aussi un capteur chauffé dont le comportement vis-à-vis de la température, ne dépend pas uniquement des conditions d'environnement, mais notamment également de son chauffage propre. En principe, le procédé peut également s'appliquer à d'autres sondes de gaz d'échappement équipées d'une installation de chauffage. Selon une caractéristique du procédé, la puissance de chauffage mesurée PH, est déduite directement de la tension de chauffage UH appliquée à l'élément chauffant et à l'intensité du courant

6 de chauffage IH suivant la relation PH = UH * UH ou encore à partir des valeurs effectives, ce qui est avantageux dans le cas de tensions d'alimentation à modulation de largeur d'impulsion pour l'élément chauffant ou encore à partir de la puissance de chauffage PH, mesurée à partir d'une grandeur équivalente. Si l'on ne peut déterminer l'intensité du courant de chauffage IH ou ne le faire qu'au prix d'une mise en oeuvre de moyens importants, suivant une autre caractéristique du procédé, on utilisera la tension de chauffage UH comme grandeur équivalente.

Selon une autre caractéristique du procédé, comme grandeur équivalente, on utilise la puissance de chauffage disponible que l'on détermine à partir de la tension d'alimentation disponible Usas (tension de la batterie) et du rapport de travail de chauffage maximum possible TVmax.

En particulier, dans le cas de diagnostics destinés à détecter un défaut de l'élément de chauffage, il peut être avantageux dans une première étape de diagnostic, à l'aide d'une installation de mesure de température réalisée habituellement par un élément résistant, distinct, dépendant de la température, de faire une détection directement dans la sonde des gaz d'échappement pour savoir si la température de consigne a été atteinte et dans une seconde étape de diagnostic, on détermine si cela devait être le cas, l'écart lié à des conditions de fonctionnement défavorables. De tels écarts peuvent être par exemple une vitesse trop élevée des gaz d'échappement ou une tension d'alimentation trop faible. Si de tels écarts ne sont pas détectés, il faut supposer que l'élément chauffant est défectueux, ce qui est signalé alors comme défaut à une unité de contrôle de supervision par exemple la commande du moteur. Selon une caractéristique du procédé, en outre, on utilise pour une comparaison les grandeurs définies de manière modélisées et qui dépassent la puissance de chauffage PH déterminée de manière modélisée. En particulier, il peut s'agir d'une température modélisée définie à partir de la puissance de chauffage PH, donnée par un modèle et cette température sera comparée à une température mesurée. En outre, on peut comparer la vitesse des gaz d'échappement calculée à

7 partir de la puissance de chauffage PH et une vitesse des gaz d'échappement déterminée par la commande du moteur, fondée sur un signal fourni par un détecteur de débit massique installé dans la conduite d'alimentation en air du moteur à combustion interne.

Comme l'élément de capteur d'une sonde de gaz d'échappement, par exemple un filtre à particules, présente une inertie thermique, on aura des retards entre l'arrivée des variations des grandeurs d'entrée, telles que la puissance de chauffage, la vitesse des gaz d'échappement, la température des gaz d'échappement et autres, et l'arrivée des variations qui en résultent dans les grandeurs de sortie telles que par exemple la température de l'élément de capteur. Cela doit être pris en compte dans le modèle réalisé ou dans les diagnostics appliqués. C'est pourquoi, selon une caractéristique préférentielle, les grandeurs d'entrée des paramètres mesurés de la veine des gaz d'échappement, sont d'abord filtrées et ensuite, on poursuit leur traitement pour déterminer la puissance de chauffage modélisée. Il est avantageux dans ces conditions, principalement d'utiliser un filtre passe-bas du premier ordre. Selon une autre caractéristique du procédé, on compare et on exploite les variations en fonction du temps, des grandeurs modélisées à la place des valeurs absolues et les grandeurs mesurées ou leurs variations. Il peut notamment être avantageux d'observer les variations sur un intervalle relativement court. Cela peut être avantageux s'il est connu que certaines grandeurs perturbatrices ne varient que sur des périodes plus longues que celles de l'observation. Dans ce cas, on pourra supposer constantes de telles grandeurs perturbatrices. C'est ainsi que par exemple, la température des gaz d'échappement et de la conduite des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, sera considérée comme ne variant que relativement lentement si l'emplacement du détecteur de particules est situé relativement loin en aval, notamment après le filtre à particules de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement dans la conduite des gaz d'échappement. Selon une caractéristique du procédé, on exploite en comparant la variation observée de la puissance de chauffage à une variation des paramètres mesurés ou calculés de la vanne des gaz d'échappement et on compare le rapport de la variation de la puissance de chauffage et de la variation des paramètres mesurés ou calculés pour la veine des gaz d'échappement, à un seuil prédéfini ou à un seuil variable dépendant du ou des paramètres définissant la veine des gaz d'échappement. Cela permet de réaliser une adaptation dynamique de l'exploitation en calculant par exemple différents seuils dans des états de fonctionnement différents donnant une fonction de diagnostic plus précise.

Par exemple, on peut comparer la variation de la puissance de chauffage PH définie par la tension de chauffage UH à la variation de la vitesse des gaz d'échappement ; la comparaison concernera le rapport avec un seuil dépendant de la vitesse des gaz d'échappement ou de sa variation. Ce seuil peut être enregistré par exemple comme fonction de la vitesse des gaz d'échappement ou comme variation sous la forme d'une courbe caractéristique dans l'unité de commande de capteur. De manière avantageuse, l'exploitation sera simple si le diagnostic tel que défini ci-dessus, se fera pendant une phase de température réglée à un niveau constant ou pendant la régénération de la sonde des gaz d'échappement en forme de détecteur de particules, pendant une rampe de chauffage pour atteindre la température de dégagement par combustion servant à éliminer le noir de fumées ou encore pour des écarts entre la température réelle mesurée et la valeur de consigne prévisible de la température. Une application du procédé tel que décrit ci-dessus avec ses caractéristiques, prévoit l'utilisation pour des applications de diagnostic, alternatives consistant à utiliser à la place de la comparaison de la puissance de chauffage modélisée PH et d'une valeur représentant la puissance de chauffage mesurée PH, un autre paramètre défini par modèle et caractérisant le fonctionnement correct de la zone des gaz d'échappement et de comparer ce paramètre à sa valeur mesurée. Un tel paramètre est par exemple la résistance de chauffage RH.35 Dessins Un procédé de diagnostic propre d'une sonde à gaz d'échappement sera décrit ci-après de manière plu s détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre schématiquement l'environnement technique dans lequel est appliqué le procédé de l'invention, - la figure 2 montre schématiquement une sonde de gaz d'échappement en forme de capteur de particules selon une vue éclatée. Description d'un mode de réalisation de l'invention La figure 1 montre schématiquement l'environnement technique dans lequel est appliqué le procédé de l'invention. Un moteur à combustion interne 10 en forme de moteur Diesel, reçoit de l'air comburant par une conduite d'alimentation en air 11. La quantité d'air comburant se détermine à l'aide d'un débitmètre massique d'air 12 dans la conduite d'alimentation en air 11. La quantité d'air peut servir à corriger la probabilité d'accumulation de particules présentent dans les gaz d'échappement du moteur thermique 10. Les gaz d'échappement du moteur thermique 10 sont évacués par une conduite d'évacuation de gaz d'échappement 17 équipée d'une installation de nettoyage des gaz d'échappement 16. Cette installation de nettoyage des gaz d'échappement 16 peut être un filtre à particules Diesel. La conduite des gaz d'échappement 17 comporte également une sonde de gaz d'échappement 15 sous la forme d'une sonde Lambda, ainsi qu'une sonde de gaz d'échappement 20 sous la forme d'un capteur de particules ; les signaux des sondes sont appliqués à une commande de moteur 14. La commande de moteur 14 est en outre reliée au débitmètre massique d'air 12 et en fonction des données reçues, cette commande définit une quantité de carburant à fournir au moteur à combustion interne 10, par un dispositif de dosage de carburant 13. Le capteur de particules (sonde de gaz d'échappement 20) de l'exemple présenté, est installé en aval de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement 16 selon le sens de passage des gaz d'échappement ; cette solution est avantageuse pour homogénéiser la 9

10 veine des gaz d'échappement à cet endroit et elle est avantageuse en particulier pour être utilisée dans le cadre d'un diagnostic embarqué. Les dispositifs présentés, permettent d'observer l'émission de particules par le moteur à combustion interne 10 et de pronostiquer la charge arrivant dans l'installation de nettoyage des gaz d'échappement 16 réalisée sous la forme d'un filtre à particules Diesel (filtre DPF). La figure 2 montre par une vue éclatée et de manière schématique une sonde à gaz d'échappement 20 en forme de capteur de particules selon l'état de la technique.

Des couches de support isolant 21 par exemple en oxyde d'aluminium, portent une première électrode 22 et une seconde électrode 23. Les électrodes 22, 23 sont deux électrodes en peigne qui s'interpénètrent (ou électrodes interdigitées). Les extrémités côté frontal des électrodes 22, 23, comportent un premier raccord 24 et un second raccord 25 pour l'alimentation en tension des électrodes 22, 23 et pour la mise en oeuvre de la mesure à l'aide d'une unité de commande de capteur non représentée. Dans l'exemple de réalisation, les électrodes 22, 23 et la couche supérieure de support d'isolation 21 sur laquelle se trouvent les électrodes 22, 23, sont revêtues d'une couche de protection 27. Cette couche de protection 27, optimale, protège les électrodes 22, 23, vis-à-vis des températures de fonctionnement relativement élevées, qui règnent. Le capteur de particules est ainsi protégé contre la corrosion. Dans l'exemple de réalisation, cette couche est faite en un matériau à faible conductivité, mais on peut également le réaliser en un matériau isolant. De plus, dans l'exemple présenté, entre les couches de support d'isolation 21, on a un élément chauffant 26 relié par des branchements supplémentaires à l'unité de commande de capteur en recevant au moins de temps en temps, une tension de chauffage UH pour générer un courant de chauffage IH. Pour mesurer la température, on peut d'une part utiliser l'élément chauffant 26 lui-même ou un élément de capteur de température intégré séparément dans le capteur de particules (par exemple un chemin résistant Pt 100 ou un élément de capteur NTC ou PTC en céramique). Lorsqu'un tel capteur de particules fonctionne dans une veine de gaz entraînant des particules 28, par exemple dans le canal ou

11 conduite des gaz d'échappement d'un moteur Diesel ou d'une installation de chauffage, les particules 28 provenant de la veine de gaz se déposent sur le capteur de particules. Dans le cas du moteur Diesel, les particules 28 sont des particules de noir de fumées ayant une conductivité électrique appropriée. La vitesse de dépôt des particules 28 sur le capteur de particules à côté de la concentration en particules contenue dans les gaz d'échappement, dépend entre autres également de la tension appliquée aux électrodes 22, 23. La charge de particules peut se déterminer par exemple par une mesure de résistance ou d'impédance au niveau des électrodes 22, 23. Si le capteur de particules est occupé avec une couche de particules 28, les particules supplémentaires 28 qui se déposeront, ne modifieront pas de manière significative la résistance ou l'impédance du capteur de particules de sorte que le capteur de particules sera régénéré dans une phase de régénération. Pour cela, on chauffe le capteur de particules à l'aide de l'élément chauffant 26 suffisamment pour brûler les particules 28 déposées. Un exemple de réalisation, du procédé selon l'invention prévoit pour faire le diagnostic propre du filtre à particules, de comparer la puissance de chauffage électrique, absolue, à une puissance de chauffage pronostiquée et à partir des grandeurs aux limites dans la conduite des gaz d'échappement 17 du moteur à combustion interne 10, calculer la puissance de chauffage pronostiquée. Si les deux puissances de chauffage ne se correspondent pas dans des limites prédéfinies, on en déduit que le capteur de particules est défectueux ou qu'il y a eu des conditions défectueuses dans la conduite de gaz d'échappement 17. Dans un cas, on compare entre la puissance de chauffage maximale requise UH, obtenue à partir d'une tension d'alimentation disponible UBat et le rapport de travail de chauffage maximum possible TVmax selon la relation UH = UBat * VTVmax• Un écart par rapport à la valeur de consigne pour des températures trop faibles, correspond à la grandeur suivant laquelle on quantifie la puissance de chauffage PH. Une tension de chauffage nécessaire dans des conditions limites, peut se déterminer à partir d'une courbe caractéristique en fonction du débit

12 volumique de gaz d'échappement. Si la tension de chauffage requise est supérieure à la tension de chauffage nécessaire, on peut en déduire que l'élément chauffant 26 est défectueux. Pour le diagnostic d'une structure possible de capteur et d'un éventuel bourrage de la conduite de protection, il peut être avantageux de suivre la variation de la puissance de chauffage en réaction à une variation de la vitesse des gaz d'échappement et de détecter si le maintien d'une température constante modifie la puissance de chauffage requise. Cela est notamment avantageux si les variations de la vitesse des gaz d'échappement se produisent au cours d'un intervalle d'observation bref qui est de manière caractéristique inférieur à 30 s. Dans ce cas, les effets des variations dans la température des gaz d'échappement et de la température de la paroi du tube du capteur de particules, peuvent également être considérés comme faibles, car les grandeurs évoquées, ne peuvent varier que sur des périodes relativement longues. Une détection de défauts peut se faire selon les étapes suivantes. Au cours d'un intervalle de temps prédéfini, on détermine la vitesse maximale Wmax et la vitesse minimale Wmin des gaz d'échappement. A partir de ces valeurs, on calcule la variation Aw = Wmax - Wmin. La puissance de chauffage correspondante quantifiée par une tension effective de chauffage UH, sera également saisie ici et la variation correspondante AUH sera calculée. Si la variation Aw dépasse un seuil prédéfini, on pourra effectuer un diagnostic. Dans le cas contraire, le diagnostic est considéré comme ne pouvant s'exécuter. En outre, en général il n'est pas nécessaire d'effectuer un diagnostic si la température des gaz d'échappement dépasse un seuil prédéfini, car lorsque la température des gaz d'échappement se rapproche de la température de l'élément de capteur, même en cas de capteur intact, il ne faut s'attendre à aucune variation de puissance de chauffage. La variation de puissance de chauffage AUH, observée, est vérifiée quant à sa plausibilité. Cela peut se faire par exemple en comparant le rapport mesuré AUH/Aw à un seuil prédéfini (AUH/AW)min. En cas de dépassement du seuil, on considère qu'il y a un défaut. Des procédés de comparaison alternatifs tels que la comparaison de la

13 variation de puissance mesurée AUH et la courbe caractéristique AUH, min = f(Aw), dépendant de la valeur Aw, peut être envisagée pour des valeurs de seuil. Comme déjà décrit ci-dessus, on pourra utiliser à cet effet, des valeurs filtrées pour UH et des valeurs non filtrées w.

En plus, avec une stratégie de mesure appropriée, on peut également envisager d'étendre le fonctionnement du capteur de particules. Celui-ci a usuellement une fonction de mesure de température. Le débit volumique est toutefois perçu comme non gênant. Il est maintenant reconnu que le couplage thermique de l'élément de capteur sur les gaz d'échappement, représente une relation volume/intensité. Cela peut servir pour qu'en fonction de la température et de la variation de température, on conclut au débit volumique actuel. Il est nécessaire pour cela d'avoir une interprétation du modèle pour le passage dans le tube protecteur en fonction du débit volumique. Du point de vue d'une meilleure précision de mesure, on peut intégrer le signal de température supplémentaire provenant d'un autre capteur de température.

25 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX

10 moteur à combustion interne 11 alimentation en air comburant 12 débitmètre massique d'air 13 dosage du carburant 14 commande du moteur 15 sonde de gaz d'échappement 16 installation de nettoyage des gaz d'échappement 17 conduite des gaz d'échappement 20 sonde de gaz d'échappement 22 première électrode 23 seconde électrode 24 premier branchement 25 second branchement 26 élément chauffant 27 couche protectrice en option 28 particules20

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1 °) Procédé pour faire le diagnostic propre d'une sonde de gaz d'échappement (20) qui comporte au moins un élément chauffant (26), procédé caractérisé en ce qu' à l'aide d'un programme de calcul, partant de conditions aux limites pour la veine de gaz et les paramètres mesurés pour la veine de gaz, on détermine une puissance de chauffage modélisée PH ou une valeur représentant la puissance de chauffage modélisée PH pour l'élément chauffant (26), et on compare à une puissance de chauffage mesurée ou à une valeur représentant la puissance de chauffage mesurée PH, et en cas d'écart qui dépasse une limite de tolérance déterminée, on en déduit que la sonde des gaz d'échappement (20) est défectueuse ou qu'il règne un état de défaut dans la conduite des gaz d'échappement (17) équipée de la sonde des gaz d'échappement (20). 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine la puissance de chauffage mesurée PH à partir de la tension de chauffage UH appliquée à l'élément chauffant (26) et d'un courant de chauffage IH ou de leurs valeurs effectives ou de la puissance de chauffage mesurée PH à partir d'une grandeur équivalente; 3°) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que comme grandeur équivalente, on utilise la tension de chauffage UH. 4°) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que comme grandeur équivalente, on utilise la puissance de chauffage disponible qui se détermine à partir de la tension d'alimentation disponible Usas et du rapport de travail de chauffage maximum possible TVmax. 5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 16 dans une première étape de diagnostic, à l'aide d'une installation de mesure de la température, on détecte directement dans la sonde des gaz d'échappement (20), si une température de consigne a été atteinte et dans une seconde étape de diagnostic, on détermine s'il y a eu un écart provoqué par des conditions de fonctionnement défavorables. 6°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' en outre, on détermine par le modèle, les grandeurs dépassant la puissance de chauffage PH modélisée et on les utilise pour une comparaison 7°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on soumet tout d'abord à un filtrage, les grandeurs d'influence pour les paramètres mesurés pour la veine de gaz et ensuite, on les traite pour déterminer la puissance de chauffage modélisée. 8°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on compare les variations en fonction du temps des grandeurs déterminées par le modèle et les grandeurs mesurées ou leurs variations et on les exploite. 9°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on compare une variation observée de la puissance de chauffage à une variation des paramètres mesurés ou calculés pour la veine de gaz, et on compare le rapport entre la variation de la puissance de chauffage et la variation des paramètres mesurés ou calculés pour la veine de gaz à un seuil prédéfini ou à un seuil variable dépendant du ou des paramètres définissant la veine de gaz. 10°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 17 comme sonde de gaz d'échappement (20), on utilise un détecteur de particules pour déterminer la teneur en particules dans la veine des gaz d'échappement, et à l'aide de l'élément chauffant (26), on chauffe en phase de régénération du détecteur de particules, et on élimine ainsi la charge de noir de fumées du détecteur de particules. 11 °) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on effectue le diagnostic selon l'une des revendications 1 à 10 pendant une phase au cours de laquelle la température est réglée sur un niveau constant ou pendant la régénération de la sonde des gaz d'échappement (20), pendant une rampe de chauffage pour atteindre la température de combustion libre nécessaire à l'élimination du noir de fumées ou en cas d'écart entre la température réelle mesurée et la température de consigne, prévisible. 12°) Application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, pour des utilisations de diagnostic alternatives selon lequel, au lieu de comparer la puissance de chauffage modélisée avec une valeur qui représente la puissance de chauffage mesurée PH, on détermine par modèle, un autre paramètre caractérisant le fonctionnement correct de la sonde des gaz d'échappement (20) et on compare à une valeur mesurée de ce paramètre. 13°) Dispositif pour effectuer le diagnostic propre d'une sonde de gaz d'échappement (20) selon lequel, la sonde de gaz d'échappement (20) comporte au moins un élément chauffant (26), et elle est en liaison avec une commande (14) d'un moteur à combustion interne (10) ou avec une unité de commande de capteur, et la commande de moteur (14) ou l'unité de commande de capteur, comporte des installations de diagnostic de la sonde des gaz d'échappement (20), dispositif caractérisé en ce que18 la commande de moteur (14) ou la commande de détecteur comporte au moins une unité de calcul pour déterminer de manière modélisée un paramètre caractérisant le fonctionnement correct de la sonde des gaz d'échappement (20), s * ce paramètre se déterminant à partir des conditions aux limites de la veine des gaz d'échappement ou à partir de paramètres mesurés de la veine des gaz d'échappement, et * on compare ce paramètre à un paramètre mesuré à l'aide d'au moins une unité d'exploitation intégrée dans la commande de moteur (14) 10 ou dans l'unité de commande de capteur, et pour un écart qui dépasse une limite de tolérance déterminée, on en déduit un défaut de la sonde des gaz d'échappement (20) ou un état de défaut dans la conduite des gaz d'échappement (17) équipée de la sonde des gaz d'échappement (20). 15 14°) Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que le paramètre modélisé qui est comparé au paramètre mesuré pour le diagnostic propre, est la puissance de chauffage PH de l'élément 20 chauffant (26) de la sonde des gaz d'échappement (20). 15°) Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la sonde des gaz d'échappement (20) est un détecteur de particules 25 déterminant la charge en noir de fumées dans la veine des gaz d'échappement. 30