EP3803073A1 - Procede de detection d'un catalyseur d'oxydation dans la ligne d'echappement d'un moteur diesel et loi de commande pour sa mise en & oeuvre - Google Patents

Procede de detection d'un catalyseur d'oxydation dans la ligne d'echappement d'un moteur diesel et loi de commande pour sa mise en & oeuvre

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Publication number
EP3803073A1
EP3803073A1 EP19744754.3A EP19744754A EP3803073A1 EP 3803073 A1 EP3803073 A1 EP 3803073A1 EP 19744754 A EP19744754 A EP 19744754A EP 3803073 A1 EP3803073 A1 EP 3803073A1
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EP
European Patent Office
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temperature
catalyst
downstream
upstream
interval
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19744754.3A
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German (de)
English (en)
Inventor
Jean Francois LEGROS
Jean BARATTE
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Stellantis Auto SAS
Original Assignee
PSA Automobiles SA
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Filing date
Publication date
Application filed by PSA Automobiles SA filed Critical PSA Automobiles SA
Publication of EP3803073A1 publication Critical patent/EP3803073A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus
    • F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/103—Oxidation catalysts for HC and CO only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/24—Determining the presence or absence of an exhaust treating device
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the invention relates to a method for the detection of an oxidation catalyst in the exhaust line of a diesel engine.
  • the invention relates to a method for diagnosing the possible presence of an active oxidation catalyst in the exhaust line of a diesel-powered vehicle as well as a control law for the implementation of said process.
  • the invention also relates to the use of this detection method for integration into the control laws of diesel engines conforming to the Euro 6.3 standard.
  • the modes of detection of the presence of an active oxidation catalyst in an exhaust line of a combustion engine use the energy absorption properties of the catalyst.
  • the presence of a catalyst causes a temperature difference between the upstream and downstream of the catalytic zone which is higher than in the absence of the catalyst under identical diagnostic conditions.
  • the absorption capacity of the catalyst can therefore be evaluated by measuring the temperatures upstream and downstream of the catalytic zone of the exhaust line, after a first start of the engine following a preliminary rest period at the end of which the temperatures, upstream and downstream of this zone, are uniform and substantially equal to the outside temperature.
  • the known methods thus consist in measuring the difference between the temperature T4 upstream of the catalyst and the temperature T5 downstream, respectively, in the initial rest phase (T4i, T5i) and in steady engine operating conditions ( T4, T5).
  • T4i, T5i initial rest phase
  • T4, T5 steady engine operating conditions
  • enthalpy the calculation of a parameter called “enthalpy” is then launched using the following formula: absolute value of (((T4-T4i) - (T5 -T5i))) / (273.15 + T4- 0.5x (T4i-T5i)) which is integrated as a function of time.
  • this integral exceeds a calibrated and fixed threshold value, it is concluded that a catalyst is present in the catalytic zone. On the other hand, if this threshold is not exceeded after a certain time, under the conditions of activation of the diagnosis (these conditions being modifiable), it is concluded that the catalyst is not present.
  • the enthalpy is also strongly impacted, which results in significant dispersion of the diagnostic results .
  • the influence of the engine load results in a certain amount of heat entering the catalytic zone.
  • a test with a high engine load but without catalyst leads to the same result, as regards the calculation of the diagnostic criterion, as a test with a low engine load and a catalyst.
  • the invention consisted in not only taking into account the temperature differences between the upstream and downstream of the catalytic zone but to consider the time elapsed between a instant corresponding to reaching an upstream temperature threshold after starting the engine and an instant corresponding to reaching a downstream temperature threshold.
  • the threshold of the downstream temperature is lower than the threshold of the upstream temperature.
  • the interval between the charging time and the transfer time is greater than or equal to the reference duration, it is concluded that the catalyst is present the catalytic zone or otherwise its absence.
  • the integral is calculated of the enthalpy defined by the formula: absolute value of (((T4-T4i) - (T5-T5i))) / (273.15 + T4-0.5x (T4i-T5i)) where T4i and T5i are the values initials, respectively, of the upstream temperature (T4) and the downstream temperature (T5) at the end of the stabilization operation.
  • This variant increases the numerical difference between the tests with and without catalyst because the calculation of the enthalpy integral is dependent on the presence of the catalyst and that its value increases faster when a catalyst is present.
  • Yet another variant implementation of the method as defined above is characterized in that when at time (t2) the downstream temperature has reached the threshold value, then the end Boolean indicator diagnostic (END) goes to 1 signifying that the diagnostic result is then reliable, and that simultaneously the time counter (t3), initiated when the upstream temperature has reached the threshold value, has not exceeded a threshold value corresponding to the reference duration (t3s), then the Boolean diagnostic result (RES) is 1 indicating the absence of a catalyst.
  • Yet another object of the invention is a use of the detection method having the characteristics defined above for diesel vehicles and, in particular, for integration into the control laws of diesel engines conforming to the Euro standard. 6.3.
  • the method of the invention takes into account the energy supplied to the catalyst to reliably distinguish the presence or absence of the catalyst
  • the method of the invention allows a single adjustment for all diesel engines and the different shapes of motor vehicles, unlike previous methods. This setting can thus be pre-calibrated with a high level of confidence.
  • the method of the invention is robust to variations in the engine load conditions which makes it possible to avoid doubtful results and detection errors as to the presence or absence of the catalyst which are sources of recourse warranty.
  • the method of the invention thus offers, at the same time, an economic gain from the fact that the frequency of testing and control operations and the risks of replacing parts are significantly reduced and an improvement in the quality and Branding.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an embodiment of the control law of the method of the invention.
  • the detection method of the present invention is based on the phenomenon of energy absorption by the catalyst.
  • the absorption capacity of the catalyst can be evaluated by observing the temperatures, respectively, upstream T4 and downstream T5 of the catalytic zone of the exhaust line, that is to say, the zone in which the catalyst provided is normally arranged.
  • the next step is to start the engine and then observe the temperature changes upstream and downstream of the catalytic zone.
  • the increase in temperature T5 downstream of the catalytic zone is also gradual but delayed compared to the increase in temperature upstream T4. This delay is explained by the transfer of the heat input from upstream to downstream through the catalytic zone.
  • the transfer time t2 depends on the length of this zone and on the presence or absence of a catalyst capable of absorbing, at an intermediate level, at least part of the initial heat input.
  • downstream temperature T5 will generally be lower (or occasionally equal) than the upstream temperature T4, whatever the observation time.
  • the method of the invention provides for fixing a threshold of the downstream temperature T5s corresponding to the passage of the heat input through the catalytic zone and to its arrival at the point of observation of the temperature T5 in a transfer time t2.
  • the method of the invention consists in correlatively recording the charging time tl and the transfer time t2 under which the upstream temperature T4 and the downstream temperature T5 reach their predetermined thresholds T4s and T5s.
  • interval (t2-tl), referenced t3, between the charging time tl and the transfer time t2 represents the delay in the rise in temperature T5 to the threshold T5s, at the output of the catalytic zone.
  • the invention provides for fixing a threshold time value or reference duration t3s corresponding to the positive value interval t2-tl and calculated in considering the presence of a catalyst having a capacity for absorbing the given thermal energy which is the cause of the delay.
  • T4-T4i - (T5-T5i)) / (273.15 + T4-0.5x (T4i-T5i)) where T4i and T5i are the initial temperatures, respectively, upstream and downstream at the end of the phase stabilization or maceration.
  • the diagnosis concludes with the presence of the catalyst in the catalytic zone or otherwise with its absence.
  • the detection method of the invention is associated with the control law described below and illustrated in Figure 2.
  • the boolean end of diagnosis indicator changes to 1 signifying that the result of the diagnosis is then reliable, and that simultaneously the counter time t3, initiated when the upstream temperature T4a reaches the threshold value T4s, has not exceeded the threshold value corresponding to the reference duration t3s, then the boolean diagnostic result (RES) is 1 indicating the absence of a catalyst.
  • the method of the invention applies to the detection of the oxidation catalyst in the exhaust lines for integration into the control laws of diesel engines in accordance with the Euro 6.3 standard.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de détection d'un catalyseur dans une ligne d'échappement,caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: - arrêt du moteur et stabilisation thermique de la ligne d'échappement pour atteindre un équilibre entre la température amont (T4) et la température aval (T5) de la zone catalytique, - démarrage du moteur et enregistrement du temps de charge (t1) au terme duquel la température amont atteint un seuil prédéterminé (T4s) correspondant à un apport thermique minimum dans la zone catalytique etdu temps de transfert (t2) au terme duquel la température aval atteint un seuil prédéterminé (T5s) de température correspondant au passage dudit apport au travers de la dite zone, - calcul de l'intervalle (t3) entre le temps de charge et le temps de transfert et, - comparaison dudit intervalle avec une durée de référence (t3s) pour déterminer si ledit intervalle est supérieur ou égal à ladite durée.

Description

Procédé de détection d'un catalyseur d'oxydation dans la ligne d'échappement d'un moteur diesel et utilisation dudit procédé pour des véhicules automobiles équipés de moteurs diesel
[0001] L' invention concerne un procédé pour la détection d’un catalyseur d’oxydation dans la ligne d’échappement d’un moteur diesel.
[0002] Plus particulièrement, l’invention s’intéresse à un procédé permettant de diagnostiquer la présence éventuelle d’un catalyseur d’oxydation actif dans la ligne d’échappement d’un véhicule à motorisation diesel ainsi qu’une loi de commande pour la mise en œuvre dudit procédé.
[0003] L’ invention concerne, en outre, une utilisation de ce procédé de détection pour une intégration dans les lois de commande des moteurs diesel conformes à la norme Euro 6.3.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
[0004] De manière générale, les modes de détection de la présence d’un catalyseur d’oxydation actif dans une ligne d’échappement d’un moteur à combustion utilisent les propriétés d’absorption énergétique du catalyseur.
[0005] La présence d’un catalyseur entraîne un écart de température entre l’amont et l’aval de la zone catalytique qui est plus élevé qu’en l’absence du catalyseur dans des conditions identiques de diagnostic.
[0006] La capacité d’absorption du catalyseur peut donc être évaluée en mesurant les températures en amont et en aval de la zone catalytique de la ligne d’échappement, après un premier démarrage du moteur suivant une période préliminaire de repos à l’issue de laquelle les températures, en amont et en aval de cette zone, sont uniformes et sensiblement égales à la température extérieure.
[0007] Les procédés connus consistent ainsi à mesurer l’écart entre la température T4 en amont du catalyseur et la température T5 en aval, respectivement, dans la phase initiale de repos (T4i, T5i) et en régime permanent de fonctionnement du moteur (T4, T5). [0008] Lorsque des conditions prédéfinies de diagnostic sont réunies (mentionnées ci-après), on lance alors le calcul d’un paramètre appelé « enthalpie » en utilisant la formule suivante : valeur absolue de (((T4-T4i)-(T5-T5i)))/(273,15+T4- 0.5x(T4i-T5i)) que l’on intègre en fonction du temps.
[0009] Lorsque la valeur de cette intégrale dépasse une valeur de seuil calibrée et fixée, il est conclu qu’un catalyseur est présent dans la zone catalytique. En revanche, si ce seuil n’est pas dépassé au bout d’un certain temps, dans les conditions d’activation du diagnostic (ces conditions étant modifiables), il est conclu que le catalyseur n’est pas présent.
[0010] Des conditions de température, de durée de la phase de repos avec arrêt du moteur et de quantité minimum et maximum de diesel injecté, permettent de décider quand le calcul de l’intégrale d’enthalpie doit être effectué. Ces conditions constituent en général les conditions préalables d’activation de la phase de diagnostic.
[0011] Les procédés traditionnels, comme celui décrit dans le US 2011/0143449, consistent ainsi à fixer le temps après le démarrage du moteur auquel on effectue les mesures des températures. Ces températures sont ensuite comparées avec des valeurs de référence pour déterminer la présence éventuelle d’un catalyseur.
[0012] Les procédés décrits dans le US 2016/0363032 et dans le DE 10 2014 203327 prévoient des valeurs de seuil de températures permettant de statuer sur la présence d’un catalyseur mais sans imposer de délai d’attente avant d’effectuer les mesures.
[0013] Cependant, il a été mis en évidence que la valeur de l’enthalpie (et donc celle de son intégrale) dépend de plusieurs paramètres et principalement de la quantité de carburant injectée qui conditionne l’élévation de la température en amont.
[0014] En outre, selon les conditions du fonctionnement du moteur après son démarrage : ralenti avec ou sans climatisation, déplacement du véhicule, etc..., l’enthalpie se trouve aussi fortement impactée ce qui entraîne une dispersion importante des résultats du diagnostic. [0015] En effet, l’influence de la charge du moteur se traduit par une certaine quantité de chaleur en entrée de la zone catalytique. 11 en résulte qu’un essai avec une forte charge moteur mais sans catalyseur aboutisse au même résultat, quant au calcul du critère du diagnostic, qu’un essai avec une faible charge moteur et un catalyseur.
[0016] Par conséquent, il s’avère très difficile voire impossible avec les procédés de détection actuels, de diagnostiquer de façon fiable la présence ou l’absence du catalyseur.
[0017] Dans ce contexte, il est apparu nécessaire de perfectionner les procédés connus en simplifiant leur mise en œuvre tout en cherchant à obtenir un niveau de confiance plus élevé dans les résultats du diagnostic.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
[0018] Pour résoudre les problèmes techniques posés par l’art antérieur, l’invention a consisté à ne plus seulement tenir compte des écarts de températures entre l’amont et l’aval de la zone catalytique mais de considérer le temps écoulé entre un instant correspondant à l’atteinte d’un seuil de température en amont après le démarrage du moteur et un instant correspondant à l’atteinte d’un seuil de température en aval.
[0019] Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’un procédé de détection du catalyseur d’oxydation dans la ligne d’échappement d’un moteur diesel par mesure des températures en amont et en aval de la zone catalytique, caractérisé en ce qu’il comprend les opérations suivantes :
- arrêt du moteur et stabilisation thermique de la ligne d’échappement pour atteindre un équilibre entre la température amont et la température aval de la zone catalytique,
- démarrage du moteur et enregistrement conjoint, d’une part, du temps de charge au terme duquel la température amont atteint un seuil prédéterminé correspondant à un apport thermique minimum dans la zone catalytique et, d’autre part, du temps de transfert au terme duquel la température aval atteint un seuil prédéterminé de température correspondant au passage dudit apport thermique au travers de la zone catalytique,
- calcul de l’intervalle entre le temps de charge et le temps de transfert et,
- comparaison dudit intervalle avec une durée de référence pour déterminer si ledit intervalle est supérieur ou égal à ladite durée.
[0020] Selon une caractéristique avantageuse, le seuil de la température aval est inférieur au seuil de la température amont.
[0021] Selon une première variante de mise en œuvre du procédé de l’invention, si l’intervalle entre le temps de charge et le temps de transfert est supérieur ou égal à la durée de référence, on conclut à la présence du catalyseur dans la zone catalytique ou sinon à son absence.
[0022] Selon une seconde variante de mise en œuvre du procédé de l’invention, si l’intervalle entre le temps de charge et le temps de transfert est supérieur ou égal à la durée de référence, on effectue le calcul de l’intégrale de l’enthalpie définie par la formule : valeur absolue de (((T4-T4i)-(T5-T5i)))/(273,15+T4-0.5x(T4i-T5i)) où T4i et T5i sont les valeurs initiales, respectivement, de la température amont (T4) et de la température aval (T5) à l’issue de l’opération de stabilisation.
[0023] Selon une caractéristique de cette seconde variante, si la valeur de l’enthalpie est supérieure ou égale à un seuil prédéterminé, on conclut à la présence du catalyseur dans la zone catalytique ou sinon à son absence.
[0024] Cette variante permet d’augmenter l’écart numérique entre les essais avec et sans catalyseur du fait que le calcul de l’intégrale d’enthalpie est dépendant de la présence du catalyseur et que sa valeur augmente plus vite lorsqu’un catalyseur est présent.
[0025] Encore une autre variante de mise en œuvre du procédé tel que défini ci- dessus est caractérisée en ce que lorsqu’au temps (t2) la température d’aval a atteint la valeur de seuil, alors l’indicateur booléen de fin de diagnostic (END) passe à 1 signifiant que le résultat du diagnostic est alors fiable, et que simultanément le compteur de temps (t3), initié lorsque la température amont a atteint la valeur de seuil, n’a pas dépassé une valeur de seuil correspondant à la durée de référence (t3s), alors le résultat booléen du diagnostic (RES) est à 1 indiquant l’absence d’un catalyseur.
[0026] Encore un autre objet de l’invention est une utilisation du procédé de détection présentant les caractéristiques définies ci-dessus pour des véhicules diesel et, en particulier, pour une intégration dans les lois de commande des moteurs diesel conformes à la norme Euro 6.3.
[0027] Le procédé de l’invention prend en compte l’énergie fournie au catalyseur pour distinguer de façon fiable la présence ou l’absence du catalyseur
[0028] Tout en simplifiant les opérations de calibration, le procédé de l’invention permet un réglage unique pour tous les moteurs diesel et les différentes silhouettes de véhicules automobiles, à la différence des procédés antérieurs. Ce réglage peut ainsi être pré-calibré avec un niveau de confiance élevé.
[0029] En outre, le procédé de l’invention est robuste aux variations des conditions de charge moteur ce qui permet d’éviter les résultats douteux et les erreurs de détection quant à la présence ou l’absence du catalyseur qui sont sources de recours en garantie.
[0030] Le procédé de l’invention offre ainsi, à la fois, un gain économique du fait que la fréquence des opérations d’essais et de contrôle et les risques de remplacement de pièces sont notablement réduits et une amélioration de la qualité et de l’image de marque.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0031] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées et détaillées ci-après.
Les figures IA et IB sont des graphes illustrant un mode de mise en œuvre du procédé de l’invention, respectivement, en présence d’un catalyseur dans la ligne d’échappement et en l’absence d’un tel catalyseur. La figure 2 est un schéma synoptique illustrant un mode de mise en œuvre de la loi de commande du procédé de l’invention.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE REALISATION
[0032] Naturellement, les modes de réalisation décrits ci-après ne sont donnés qu'à titre d’exemples non limitatif. 11 est explicitement prévu que l'on puisse combiner entre eux ces différents modes pour en proposer d'autres.
[0033] Le procédé de détection de la présente invention se fonde sur le phénomène d’absorption d’énergie par le catalyseur.
[0034] La capacité d’absorption du catalyseur peut être évaluée en observant les températures, respectivement, en amont T4 et en aval T5 de la zone catalytique de la ligne d’échappement, c’est-à-dire, la zone dans laquelle est normalement disposé le catalyseur prévu.
[0035] Ces températures sont observées lors du premier démarrage du moteur après une période de stabilisation thermique, dite de « macération », de la ligne d’échappement, correspondant à l’établissement d’un équilibre entre la température amont T4 et la température aval T5 de la zone catalytique. Cette phase de stabilisation garantit la convergence des températures de tous les composants du moteur et de sa ligne d’échappement. A l’issue de cette phase, les températures amont T4, aval T5 et celle de l’air extérieur sont identiques et stables.
[0036] L’ étape suivante consiste à démarrer le moteur puis à observer l’évolution des températures en amont et en aval de la zone catalytique.
[0037] 11 s’agit, dans une première phase, d’observer les augmentations progressives de la température amont T4 et de la température aval T5, à la suite du démarrage et après macération. Ces augmentations correspondent à l’apport d’énergie thermique résultant de la combustion et de l’échappement des gaz, à l’entrée puis à la sortie de la zone catalytique.
[0038] Toutefois, l’observation de l’augmentation de la température aval T5 sera pertinente, pour déterminer la présence éventuelle du catalyseur, seulement s’il y a eu un apport d’énergie thermique suffisant en amont de la zone catalytique. On considère que cet apport d’énergie est suffisant lorsque la température amont T4 atteint ou dépasse, au terme d’un temps de charge tl, un seuil T4s correspondant à un apport thermique minimum et prédéterminé, comme illustré par les figures IA et IB.
[0039] L’ augmentation de la température T5 en aval de la zone catalytique est aussi progressive mais différée par rapport à l’augmentation de la température amont T4. Ce retard s’explique par le transfert de l’apport thermique de l’amont vers l’aval au travers de la zone catalytique. Le temps de transfert t2 dépend de la longueur de cette zone et de la présence ou non d’un catalyseur susceptible d’absorber, de façon intermédiaire, au moins une partie de l’apport thermique initial.
[0040] Pour ces mêmes raisons, la température aval T5 sera généralement inférieure, (ou occasionnellement égale) à la température amont T4, quelque que soit le temps d’observation.
[0041] Parallèlement, le procédé de l’invention prévoit de fixer un seuil de la température aval T5s correspondant au passage de l’apport thermique au travers de la zone catalytique et à son arrivée au point d’observation de la température T5 dans un temps de transfert t2.
[0042] Le procédé de l’invention consiste à enregistrer corrélativement le temps de charge tl et le temps de transfert t2 aux termes desquels la température amont T4 et la température aval T5 atteignent leurs seuils prédéterminés T4s et T5s.
[0043] Selon une première variante du procédé, ce sont les résultats de ces mesures de temps qui permettent de conclure sur la présence ou l’absence d’un catalyseur dans la zone catalytique de la ligne d’échappement.
[0044] En effet, l’intervalle (t2-tl), référencé t3, entre le temps de charge tl et le temps de transfert t2 représente le retard de l’élévation de la température T5 jusqu’au seuil T5s, en sortie de la zone catalytique.
[0045] L’ invention prévoit de fixer une valeur de seuil de temps ou durée de référence t3s correspondant à l’intervalle de valeur positive t2-tl et calculée en considérant la présence d’un catalyseur ayant une capacité d’absorption de l’énergie thermique donnée qui est à l’origine du retard.
[0046] Dans ces conditions, si l’intervalle entre le temps de charge tl et le temps de transfert t2 est supérieur ou égal à cette durée de référence t3s, on peut conclure à la présence du catalyseur dans la zone catalytique, comme illustré par la figure IA.
[0047] En revanche, si cet intervalle est inférieur à la durée de référence voir négatif (t2 étant alors inférieur à tl), on peut conclure à une élévation rapide voir anticipée de la température aval T5 jusqu’à T5s qui traduit l’absence d’un catalyseur dans la zone catalytique, comme illustré par la figure IB. [0048] Selon une autre variante du procédé de l’invention, si l’intervalle entre le temps de charge tl et le temps de transfert t2 est supérieur ou égal à la durée de référence t3s, on effectue alors le calcul de l’intégrale de l’enthalpie définie par la formule suivante en valeur absolue ;
((T4-T4i)-(T5-T5i))/(273,15+T4-0.5x(T4i-T5i)) où T4i et T5i sont les températures initiales, respectivement, amont et aval à l’issue de la phase de stabilisation ou de macération.
[0049] Si la valeur de l’enthalpie est supérieure ou égale à un seuil prédéterminé, le diagnostic conclut à la présence du catalyseur dans la zone catalytique ou sinon à son absence. [0050] Le procédé de détection de l’invention est associé à la loi de commande décrite ci-après et illustrée par la figure 2.
[0051] Lorsqu’au temps t2la température d’aval T5a atteint la valeur de seuil T5s, alors l’indicateur booléen de fin de diagnostic (END) passe à 1 signifiant que le résultat du diagnostic est alors fiable, et que simultanément le compteur de temps t3, initié lorsque la température amont T4a atteint la valeur de seuil T4s, n’a pas dépassé la valeur de seuil correspondant à la durée de référence t3s, alors le résultat booléen du diagnostic (RES) est à 1 indiquant l’absence d’un catalyseur. [0052] Le procédé de l’invention s’applique à la détection du catalyseur d’oxydation dans les lignes d’échappement pour une intégration dans les lois de commande des moteurs diesel conformes à la norme Euro 6.3.

Claims

Revendications
1 . Procédé de détection d’un catalyseur d’oxydation dans la ligne d’échappement d’un moteur diesel par mesure des températures en amont (T4) et en aval (T5) de la zone catalytique, caractérisé en ce qu’il comprend les opérations suivantes :
- arrêt du moteur et stabilisation thermique de la ligne d’échappement pour atteindre un équilibre entre la température amont (T4) et la température aval (T5) de la zone catalytique,
- démarrage du moteur et enregistrement conjoint, d’une part, du temps de charge (tl) au terme duquel la température amont (T4) atteint un seuil prédéterminé (T4s) correspondant à un apport thermique minimum dans la zone catalytique et, d’autre part, du temps de transfert (t2) au terme duquel la température aval (T5) atteint un seuil prédéterminé (T5s) de température correspondant au passage dudit apport thermique au travers de la zone catalytique,
- calcul de l’intervalle (t3) entre le temps de charge (tl) et le temps de transfert (t2) et,
comparaison dudit intervalle avec une durée de référence (t3s) pour déterminer si ledit intervalle est supérieur ou égal à ladite durée.
2. Procédé de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que le seuil de la température aval (T5s) est inférieur au seuil de la température amont (T4s).
3. Procédé de détection selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que si l’intervalle (t3) entre le temps de charge (tl) et le temps de transfert (t2) est supérieur ou égal à la durée de référence (t3s), on conclut à la présence du catalyseur dans la zone catalytique ou sinon à son absence.
4. Procédé de détection selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que si l’intervalle entre le temps de charge (tl) et le temps de transfert (t2) est supérieur ou égal à la durée de référence (t3s), on effectue le calcul de l’intégrale de l’enthalpie définie par la formule :
valeur absolue de (((T4-T4i)-(T5-T5i)))/(273,15+T4-0.5x(T4i-T5i)) , où T4i et T5i sont les valeurs initiales, respectivement, de la température amont (T4) et de la température aval (T5) à l’issue de l’opération de stabilisation.
5. Procédé de détection selon la revendication précédente, caractérisé en ce que si la valeur de l’enthalpie est supérieure ou égale à un seuil prédéterminé, on conclut à la présence du catalyseur dans la zone catalytique ou sinon à son absence.
6. Procédé de détection selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lorsqu’au temps (t2) la température d’aval (T5) a atteint la valeur de seuil (T5s), alors l’indicateur booléen de fin de diagnostic (END) passe à 1 signifiant que le résultat du diagnostic est alors fiable, et que simultanément le compteur de temps (t3), initié lorsque la température amont (T4) a atteint la valeur de seuil (T4s), n’a pas dépassé la valeur de seuil correspondant à la durée de référence (t3s), alors le résultat booléen du diagnostic (RES) est à 1 indiquant l’absence d’un catalyseur
7. Utilisation du procédé de détection selon l’une des revendications 1 à 6, pour des véhicules automobiles équipés de moteurs diesel.
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