EP3847353A1 - Dispositif et procédé de contrôle de l'état de fonctionnement d'un organe de traitement d'effluents gazeux d'une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne - Google Patents

Dispositif et procédé de contrôle de l'état de fonctionnement d'un organe de traitement d'effluents gazeux d'une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne

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EP3847353A1
EP3847353A1 EP19732665.5A EP19732665A EP3847353A1 EP 3847353 A1 EP3847353 A1 EP 3847353A1 EP 19732665 A EP19732665 A EP 19732665A EP 3847353 A1 EP3847353 A1 EP 3847353A1
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EP
European Patent Office
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oxygen
catalyst
value
vehicle
module
Prior art date
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Pending
Application number
EP19732665.5A
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German (de)
English (en)
Inventor
Juan Antonio CARCEL-CUBAS
Christophe Thaveau
Guillaume CHABARD
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New H Powertrain Holding SLU
Original Assignee
Renault SAS
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Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
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    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/007—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring oxygen or air concentration downstream of the exhaust apparatus
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to the control of the operating state of an exhaust line of an internal combustion engine of a motor vehicle and, in particular, the detection of the aging of the gaseous effluent treatment member. which is provided with the exhaust line, such as for example a catalytic converter.
  • the invention relates to monitoring the catalytic efficiency of a device for purifying the exhaust gases of an internal combustion engine of the spark-ignition type.
  • a device for purifying the exhaust gases of an internal combustion engine of the spark-ignition type is generally called a “catalytic converter” or “oxidation-reduction catalyst”, or even a “three-way catalyst”.
  • the progressive thermal aging of such catalytic converters causes a reduction in the conversion efficiency of the unburnt hydrocarbons and carbon monoxide in water and carbon dioxide and the efficiency of conversion of nitrogen oxides, under the action of carbon monoxide, to dinitrogen and carbon dioxide, said decrease being due inter alia reducing the active surface for treating pollutants within the catalytic converter.
  • the catalytic converter when the catalytic converter is placed upstream of a particulate filter, it serves to provide aid for the regeneration of the filter, so that severe degradation of the converter can lead to the inability to regenerate the filter. particles, because it becomes impossible to increase the temperature sufficiently by taking advantage of the exothermicity of the conversion reactions in the catalyst.
  • motor vehicles are generally provided with a device for monitoring its condition, capable of reporting any malfunction to the driver.
  • the control of aging or, in general, the control of the proper functioning of the catalytic phase of an exhaust line is based on the increase in temperature generated by the catalytic activity of the organ to be diagnosed following a forced excitation of the catalytic phase by a controlled increase in the concentration of reducers upstream of the catalytic phase generated by an injection of fuel upstream of the catalytic converter.
  • the temperature at the outlet of the catalytic converter in normal operation increases, while if the catalytic converter fails, the outlet temperature does not increase.
  • Oxygen Storage capacity acronym "OSC” in Anglo-Saxon terms.
  • intrusiveness is meant the generation of a setpoint oscillation of the air-fuel mixture in the engine, with respect to the usual operation of the engine, in which, in known manner, the richness of said mixture depends on the signal a proportional oxygen sensor associated with the engine, upstream of the catalyst, and a second downstream oxygen sensor, for example of the binary type.
  • a proportional oxygen sensor associated with the engine upstream of the catalyst
  • a second downstream oxygen sensor for example of the binary type.
  • the level of the oxygen storage capacity of the catalyst is calculated by taking into account the richness of the upstream proportional probe and the time necessary for the downstream binary probe to go to lean state once the upstream probe goes from rich state to poor state.
  • an engine computer triggers a wealth setpoint oscillation, by imposing an incursion towards positive wealth and an incursion towards the lean mixture of the combustible mixture transmitted to the engine combustion chambers.
  • the wealth measured by the upstream proportional probe also oscillates the wealth signal to the highest wealth, then to the lowest wealth.
  • the richness downstream of the catalyst also undergoes oscillations, with a delay on the oscillations of the upstream probe.
  • the downstream probe Insofar as the downstream probe is of the binary type, it delivers a signal indicating “rich state” or “lean state” of the air-fuel mixture, and signals a switchover between the two states by a sudden modification of the signal.
  • the total duration of the oscillation is approximately 6 seconds.
  • Such a process is known, for example, from the document FR - A 3 057 022 which comprises five steps for controlling the operating state of the oxidation-reduction catalyst, namely a first step of checking that the operating conditions of the engine are brought together to carry out the control, a second step of launching a niche of high wealth to empty the oxygen from the catalyst, a third step of launching a niche of low wealth to store oxygen in the catalyst, a step of calculating the oxygen storage capacity of the catalyst between the changeover from the rich state to the lean state of the upstream probe and the changeover from the rich state to the lean state of the downstream probe, and a fifth step of comparing said value of the oxygen storage capacity of the catalyst with a detection threshold. If the calculated value of the oxygen storage capacity of the catalyst is greater than said detection threshold, the catalyst is compliant.
  • Document JP 2008 175 134 proposes a diagnostic method making it possible to avoid the aforementioned drawbacks.
  • this process instead of first emptying the catalyst to measure the oxygen storage capacity of the catalyst during the oxygen storage phase, the catalyst is filled with oxygen and then the storage capacity is calculated in catalyst oxygen during the oxygen destocking phase.
  • This method also proposes to use the deceleration of the vehicle to fill the catalyst with oxygen in order to avoid the increase in polluting particles of nitrogen oxides NO x .
  • this method makes it possible to generate a low intrusiveness during the re-coupling which follows the deceleration phase of the vehicle.
  • the present invention aims to improve the known diagnostic methods and devices making it possible, in particular to take advantage of the vehicle running phases, in which the vehicle decelerates and then accelerates to calculate the value of the oxygen storage capacity of the catalyst without disturb the wealth regulation by high setpoint deviations.
  • the subject of the invention is a method for controlling the operating state of a member for treating gaseous effluents from an exhaust line in an internal combustion engine of a motor vehicle comprising a first oxygen sensor, proportional type, located upstream of the catalytic converter and a second oxygen sensor, binary type, located downstream of the catalytic converter.
  • the process includes the following steps:
  • the pressure of the intake manifold is increased to a value similar to that of idling, for example around 450mbar
  • the oxygen storage capacity of the catalyst is calculated, in mmol of oxygen atoms consumed, between the start of the phase rich and the switching of the downstream oxygen sensor from the poor state to the rich state, and
  • the calculated value of the oxygen storage capacity is compared with a threshold value, when the calculated value of the oxygen storage capacity is greater than the threshold value, the catalyst is declared compliant and when the sensor d the downstream oxygen goes from the lean state to the rich state, and that at this time, the calculated value of the oxygen storage capacity is less than the threshold value, the catalyst is declared non-compliant.
  • the fuel injection is cut, while keeping the throttle valve flap in the open position.
  • the vehicle is not equipped with a coasting idle function called "sailing idle” or “coasting idle” in English terms, in other words the vehicle is in normal deceleration.
  • the vehicle can be considered in the deceleration phase when the vehicle speed is greater than a threshold speed value, for example 20 km / h, the gearbox gear engaged is not zero (ie a gear is engaged), and the deceleration is less than a threshold deceleration value.
  • a threshold speed value for example 20 km / h
  • the gearbox gear engaged is not zero (ie a gear is engaged)
  • the deceleration is less than a threshold deceleration value.
  • the invention relates to a device for controlling the operating state of a gaseous effluent treatment member of an exhaust line in an engine with internal combustion of a motor vehicle comprising a first oxygen sensor, of proportional type, located upstream of the catalytic converter and a second oxygen sensor, of binary type, located downstream of the catalytic converter.
  • the device includes:
  • the engine control module is configured to cut the fuel injection, while keeping the shutter of the throttle body in the open position.
  • the vehicle is not equipped with a coasting idle function called “sailing idle” or “coasting idle” in English terms, in other words the vehicle is in normal deceleration.
  • the engine control module is configured to inhibit this function and prohibit engine idling.
  • the device comprises a module for verifying that the injection is cut upstream of the module for calculating the amount of oxygen accumulated in the catalyst.
  • the device Before checking the operating status of the catalytic converter, it is necessary to check that the diagnosis has not already been carried out on the same route. To this end, the device includes a verification module that the diagnosis has not already been carried out on the same route.
  • the device also comprises a module for verifying the conditions required for making the diagnosis, in particular that the temperature of the catalyst is below a threshold temperature value.
  • the vehicle speed must be greater than a threshold speed value, for example 20km / h, the gearbox gear engaged must not be zero (ie a gear is engaged ), and the deceleration must be less than a threshold deceleration value.
  • a threshold speed value for example 20km / h
  • the gearbox gear engaged must not be zero (ie a gear is engaged )
  • the deceleration must be less than a threshold deceleration value.
  • FIG. 1 illustrates, schematically, the structure of an internal combustion engine of a motor vehicle engine equipped with an exhaust line provided with a catalytic converter associated with a diagnostic device according to the invention
  • FIG. 2 illustrates in detail the diagnostic module according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows an embodiment of the method according to the invention.
  • Figure 1 there is shown, schematically and by way of example, the general structure of an internal combustion engine 1, of the spark-ignition type, of a motor vehicle.
  • the internal combustion engine 1 is of the supercharged type. It includes, without limitation, four cylinders 2 in line, a fresh air intake manifold 3, an exhaust manifold 4 and a turbo compression system 5. Alternatively, the engine can be an atmospheric engine.
  • the cylinders 2 are supplied with air via the intake manifold 3, or intake manifold 3, itself supplied by a line 6 provided with an air filter 7 and the turbocharger 5 for boosting the engine 1 in the air.
  • the turbocharger 5 essentially comprises a turbine 8 driven by the exhaust gases and a compressor 9 mounted on the same axis as the turbine 8 and ensuring compression of the air distributed by the air filter 7, with the aim of increasing the quantity of air admitted into the cylinders 2 of the engine 1.
  • a heat exchanger 10 can be placed after the outlet of the compressor 9 fitted to the pipe 1 1 for supplying the intake manifold 3 with fresh air.
  • the air intake pipe 1 1 may include an intake valve (not referenced) in order to regulate the flow rate of the air flow entering the manifold. admission 3.
  • this gas exhaust duct 12 could include a relief valve (not shown), so as to modulate the power supplied by the exhaust gases to the turbine 8.
  • the exhaust line 13 illustrated in FIG. 1 comprises a catalytic oxidation-reduction converter 14 essentially ensuring oxidation of the reducing molecules constituted by carbon monoxide (CO) and unburnt hydrocarbons (HC), as well as a treatment nitrogen oxides (NO x ) by carbon monoxide.
  • This catalytic converter 14 is known to those skilled in the art and will not be described further. Note however that it has a monolithic structure and is provided with channels impregnated with a catalytic phase, such as a precious metal, and having a large contact surface with the exhaust gases.
  • the monolith forming part of the catalytic converter 14 can be integrated or coupled to a particle filter (not shown) in order to achieve coupling between the aftertreatment of the exhaust gases by oxidation of carbon monoxide and unburnt hydrocarbons after particle treatment.
  • a particle filter not shown
  • a first oxygen sensor 15, of proportional type is located downstream of the turbine 8 and upstream of the catalytic converter 14.
  • a second oxygen sensor 16, of binary type is located downstream of the catalytic converter 14.
  • the oxygen sensor output signals 15, 16 are formatted in an electronic control unit, "ECU", or on-board computer 20. This signal contains information on the residual oxygen content of the exhaust gases and also on the momentary ratio of fuel and air of the mixture drawn in by the engine 1. The air / fuel ratio is also called "wealth".
  • the control unit electronics 20 also retrieves, by connections not shown, other information such as, for example, the air temperature in the intake manifold 3 of the engine 1, the temperature of the engine cooling water, the flow rate of the air entering the intake manifold 3, the engine rotation speed, the vehicle speed, the injection parameters, the outlet temperature of the catalytic converter 14, etc.
  • the on-board control unit or computer 20 essentially ensures the control of the operation of the engine 1, in particular the adjustment of its operating parameters, as well as the control of the operation of the catalytic converter 14.
  • control unit 20 performs a diagnosis of the operating state of the catalytic converter 14 in order to detect an excessive aging which can cause an increase in polluting emissions.
  • the control unit 20 further comprises a module 22 for verifying the conditions required for making the diagnosis, in particular that the temperature of the catalyst 14 is less than a temperature threshold value T l.
  • the control unit 20 also includes a module 23 for verifying conditions of deceleration of the vehicle.
  • the vehicle speed must be greater than a threshold speed value, for example 20 km / h
  • the gearbox ratio engaged must not be zero (in other words : a gear is well engaged)
  • the deceleration must be less than a threshold deceleration value.
  • an engine control step can be carried out.
  • the control unit 20 for this purpose comprises a module 24 for controlling the engine.
  • the engine control module 24 inhibits this function and does not allow the operation of the engine idling.
  • the engine control module 24 cuts off the fuel injection, while maintaining the flap of the throttle valve in the open position.
  • the control unit 20 also includes a module 25 for increasing the pressure of the intake manifold to a value similar to that of idling, for example around 450mbar.
  • the control unit 20 comprises a module 26 for verifying the injection cut-off and a module 27 for calculating the amount of oxygen O decei accumulated in the catalyst in mmol until the end of the deceleration according to the equation next :
  • T02 the oxygen level in the air, equal to 0.21;
  • the control unit 20 comprises a comparator 28 of the value of the quantity of oxygen O decei calculated with the oxygen storage capacity of a new catalyst.
  • the control unit 20 includes a module 29 for launching an intrusiveness on the wealth of 1.05 in order to empty the oxygen catalyst when the value of the quantity of oxygen O decei calculated is greater than the oxygen storage capacity of a new catalyst.
  • control unit 20 comprises a module 30 for calculating the oxygen storage capacity OSC of the catalyst 14 in mmol of oxygen atoms consumed between the start of the rich phase and the tilting of the downstream probe 16 from the poor state to the rich state, according to the following equation:
  • the control unit 20 comprises a module 3 1 for comparing the calculated value of the oxygen storage capacity OSC with a threshold value S l.
  • the catalyst is declared to be in conformity. In all cases, the calculation is stopped when the downstream probe 16 passes from the poor state to the rich state. If, at this time, the calculated value of the oxygen storage capacity OSC is less than the threshold value S l, the catalyst is declared non-compliant.
  • the flow diagram shown in FIG. 3 illustrates an example of a method 40 implemented by the device shown in FIG. 2.
  • step 41 It is checked, during a first step 41 that the diagnosis has not already been carried out on the same route and, in step 42, that the conditions required for making the diagnosis are met, in particular that the temperature of the catalyst 14 is lower than a threshold temperature value T 1.
  • step 43 if the vehicle is in the deceleration phase.
  • the vehicle speed must be greater than a threshold speed value, for example 20 km / h, the gearbox gear engaged must not be zero, and the deceleration must be less than a threshold deceleration value.
  • a step 44 of engine control can be carried out.
  • step 45 the intake manifold pressure is increased to a value similar to that of idling, for example around 450mbar.
  • step 46 the injection is stopped, and if this is the case, we calculate, in step 47, the quantity of oxygen O decei accumulated in the catalyst in mmol up to the end of deceleration according to the following equation:
  • T02 the oxygen level in the air, equal to 0.21;
  • step 48 said calculated value of the quantity of oxygen O decei with the oxygen storage capacity of a new catalyst and we launch, in step 49, an intrusiveness on the richness of 1. 05 in order to empty the oxygen catalyst when the value of the amount of oxygen O decei calculated is greater than the oxygen storage capacity of a new catalyst.
  • step 50 the OSC oxygen storage capacity of the catalyst 14 is calculated in mmol of oxygen atoms consumed between the start of the rich phase and the tilting of the downstream probe 16 from the state poor to rich, according to the following equation:
  • the calculated value of the oxygen storage capacity OSC is then compared, in step 5 1, with a threshold value S l.
  • the catalyst is declared to be in conformity. In all cases, the calculation is stopped when the downstream probe 16 passes from the poor state to the rich state. If, at this time, the calculated value of the oxygen storage capacity OSC is less than the threshold value S l, the catalyst is declared non-compliant.

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Abstract

Procédé de contrôle de l'état de fonctionnement d'un organe de traitement (14) d'effluents gazeux d'une ligne d'échappement (13) dans un moteur à combustion interne (1) à allumage commandé de véhicule automobile comprenant un premier capteur d'oxygène (15), de type proportionnel, situé en amont du convertisseur catalytique (14) et un deuxième capteur d'oxygène (16), de type binaire, situé en aval du convertisseur catalytique (14), dans lequel lors de la phase de décélération du véhicule, on contrôle le moteur, on augmente la pression du collecteur d'admission à une valeur similaire à celle du ralenti, on calcule la quantité d'oxygène (Odecel) cumulée dans le catalyseur jusqu'à la fin de la décélération, on lance une intrusivité sur une richesse d'environ 1.05 afin de vider le catalyseur d'oxygène lorsque la valeur de la quantité d'oxygène (Odecel) calculée est supérieure à une valeur seuil, on calcule la capacité de stockage d'oxygène (OSC) du catalyseur (14) entre le début de la phase riche et le basculement du capteur d'oxygène aval (16) de l'état pauvre à l'état riche, et le catalyseur est déclaré conforme lorsque la valeur calculée de la capacité de stockage d'oxygène (OSC) est supérieure à une valeur de seuil (S1).

Description

Dispositif et procédé de contrôle de l'état de fonctionnement d'un organe de traitement d'effluents gazeux d'une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne
La présente invention concerne le contrôle de l’état de fonctionnement d’une ligne d’échappement d’un moteur à combustion interne d’un véhicule automobile et, en particulier, la détection du vieillissement de l’organe de traitement d’effluents gazeux dont est pourvue la ligne d’échappement, tel que par exemple un convertisseur catalytique.
Plus particulièrement, l’invention concerne la surveillance de l’efficacité catalytique d’un organe de purification des gaz d’échappement d’un moteur à combustion interne du type à allumage commandé. Un tel organe est généralement appelé « convertisseur catalytique » ou « catalyseur d’oxydation-réduction », ou encore « catalyseur trois voies ».
Les moteurs à combustion interne du type à allumage commandé (fonctionnant notamment à l’essence) produisent des gaz d’échappement qui contiennent des substances polluantes telles que des oxydes d’azote, des hydrocarbures imbrûlés (HC), du monoxyde de carbone (CO), et des oxydes d’azote (NOx). Il est nécessaire de traiter ces substances polluantes avant de les évacuer dans l’atmosphère. Les véhicules automobiles sont pourvus, à cet effet, d’un convertisseur catalytique installé dans la ligne d’échappement du moteur, afin d’oxyder les molécules réductrices constituées par le monoxyde de carbone (CO) et les hydrocarbures imbrûlés (HC), et de traiter les molécules d’oxydes d’azote (NOx), sous l’action du monoxyde de carbone, pour les transformer en diazote (N2) et en dioxyde de carbone (C02).
Le vieillissement thermique progressif de tels convertisseurs catalytiques engendre une baisse de l’efficacité de conversion des hydrocarbures imbrûlés et du monoxyde de carbone en eau et en dioxyde de carbone et de l’efficacité de conversion des oxydes d’azote, sous l’action du monoxyde de carbone, en diazote et en dioxyde de carbone, ladite baisse étant due entre autres à la diminution de la surface active de traitement des polluants au sein du convertisseur catalytique. Il en résulte une augmentation de la température d’amorçage thermique des réactions d’oxydation, et donc une augmentation des émissions polluantes. En outre, lorsque le convertisseur catalytique est disposé en amont d’un filtre à particules, il sert à apporter une aide à la régénération du filtre, de sorte qu’une forte dégradation du convertisseur peut conduire à l’impossibilité de régénérer le filtre à particules, car il devient impossible d’augmenter suffisamment la température en profitant de l’exothermicité des réactions de conversion dans le catalyseur.
II est donc nécessaire de contrôler le bon fonctionnement du convertisseur catalytique. A cet effet, les véhicules automobiles sont généralement pourvus d’un dispositif de contrôle de son état, apte à signaler tout dysfonctionnement au conducteur.
Dans l’état de la technique, le contrôle du vieillissement ou, de manière générale, le contrôle du bon fonctionnement de la phase catalytique d’une ligne d’échappement est basé sur l’augmentation de la température générée par l’activité catalytique de l’organe à diagnostiquer suite à une excitation forcée de la phase catalytique par une augmentation maîtrisée de la concentration de réducteurs en amont de la phase catalytique engendrée par une injection de carburant en amont du convertisseur catalytique.
En provoquant une injection tardive de carburant dans les cylindres du moteur, la température en sortie du convertisseur catalytique en fonctionnement normal augmente, alors que si le convertisseur catalytique est défaillant, la température de sortie n’augmente pas.
Il est également connu d’établir un diagnostic du catalyseur en utilisant comme critère de décision la capacité de stockage en oxygène du catalyseur, ou Oxygen Storage capacity, d’acronyme « OSC » en termes anglo-saxons. Une fois que les conditions pour procéder au contrôle de l’état de fonctionnement du catalyseur (régime, charge, stabilité, température du catalyseur et température d’eau) sont conformes, une intrusivité sur le signal de richesse est lancée.
Par « intrusivité », on entend la génération d’une oscillation de consigne du mélange air-carburant dans le moteur, par rapport au fonctionnement habituel du moteur, dans lequel, de manière connue, la richesse dudit mélange dépend du signal d’au moins une sonde à oxygène proportionnelle associée au moteur, en amont du catalyseur, et une deuxième sonde à oxygène aval, par exemple du type binaire. Lors de l’intrusivité, on impose un créneau riche de 1 .07 de richesse, suivi d’un créneau pauvre de 0.93 de richesse. Ainsi, on force le réglage du moteur.
Le niveau de la capacité de stockage en oxygène du catalyseur est calculé en prenant en compte la richesse de la sonde proportionnelle amont et le temps nécessaire pour que la sonde binaire aval passe à l’état pauvre une fois que la sonde amont passe de l’état riche à l’état pauvre.
En d’autres termes, lorsque les conditions de stabilité du fonctionnement du moteur sont réunies, un calculateur du moteur déclenche une oscillation de consigne de richesse, en imposant une incursion vers les richesses positives et une incursion vers le mélange pauvre du mélange combustible transmis aux chambres de combustion du moteur. Suite à ces incursions de consigne, la richesse mesurée par la sonde proportionnelle amont effectue également des oscillations du signal de richesse vers les richesses les plus élevées, puis vers les richesses les moins élevées. La richesse en aval du catalyseur subit également des oscillations, avec un retard sur les oscillations de la sonde amont.
Dans la mesure où la sonde aval est du type binaire, elle délivre un signal indiquant « état riche » ou « état pauvre » du mélange air-carburant, et signale un basculement entre les deux états par une modification brutale du signal. La durée totale de l’oscillation est d’environ 6 secondes. Un tel procédé est connu, par exemple, du document FR - A l 3 057 022 qui comprend cinq étapes pour contrôler l’état de fonctionnement du catalyseur d’oxydation-réduction, à savoir une première étape de vérification que les conditions de fonctionnement du moteur sont réunies pour procéder au contrôle, une deuxième étape de lancement d’un créneau de richesse forte pour vider l’oxygène du catalyseur, une troisième étape de lancement d’un créneau de richesse faible pour stocker de l’oxygène dans le catalyseur, une étape de calcul de la capacité de stockage en oxygène du catalyseur entre le basculement de l’état riche à l’état pauvre de la sonde amont et le basculement de l’état riche à l’état pauvre de la sonde aval, et une cinquième étape de comparaison de ladite valeur de la capacité de stockage en oxygène du catalyseur avec un seuil de détection. Si la valeur calculée de la capacité de stockage en oxygène du catalyseur est supérieure audit seuil de détection, le catalyseur est conforme.
Toutefois, un tel procédé de contrôlée de l’état de fonctionnement du catalyseur augmente considérablement les émissions de particules polluantes. De plus, un tel procédé nécessite des conditions de stabilité du régime et de charge, ce qui limite l’occurrence du diagnostic. Enfin, un tel procédé a un impact sur l’agrément de conduite des intrusivités de richesse.
Le document JP 2008175 134 propose un procédé de diagnostic permettant d’éviter les inconvénients précités. En effet, dans ce procédé, au lieu de d’abord vider le catalyseur pour mesurer la capacité de stockage en oxygène du catalyseur pendant la phase de stockage d’oxygène, on remplit le catalyseur d’oxygène et après on calcule la capacité de stockage en oxygène du catalyseur pendant la phase de déstockage d’oxygène. Ce procédé propose également d’utiliser la décélération du véhicule pour remplir le catalyseur d’oxygène afin d’éviter l’augmentation des particules polluantes d’oxydes d’azote NOx. De même, ce procédé permet de générer une intrusivité faible pendant le ré-attelage qui suit la phase de décélération du véhicule.
Toutefois, un tel procédé a pour inconvénient de générer des difficultés pour remplir le catalyseur d’oxygène en décélération. En effet, lorsque le conducteur lève le pied de la pédale d’accélération, le calculateur du moteur coupe l’injection de carburant et ferme généralement complètement ou presque complètement le boîtier- papillon de manière à limiter au contraire l’arrivée d’air (et donc d’oxygène) dans le moteur pour pouvoir augmenter le frein moteur.
La présente invention a pour objectif d’améliorer les procédés et dispositifs de diagnostic connus permettant, en particulier de profiter des phases de roulage du véhicule, dans lesquelles le véhicule décélère puis accélère pour calculer la valeur de la capacité de stockage en oxygène du catalyseur sans perturber la régulation de richesse par des écarts de consigne élevés.
L’invention a pour objet un procédé de contrôle de l’état de fonctionnement d’un organe de traitement d’effluents gazeux d’une ligne d’échappement dans un moteur à combustion interne de véhicule automobile comprenant un premier capteur d’oxygène, de type proportionnel, situé en amont du convertisseur catalytique et un deuxième capteur d’oxygène, de type binaire, situé en aval du convertisseur catalytique.
Le procédé comprend les étapes suivantes :
- on vérifie que le véhicule est en phase de décélération,
- on contrôle le moteur lorsque le véhicule est en phase de décélération,
- on augmente la pression du collecteur d’admission à une valeur similaire à celle du ralenti, par exemple environ 450mbar,
- on calcule la quantité d’oxygène cumulée dans le catalyseur, en mmo l, jusqu’à la fin de la décélération,
- on compare ladite valeur calculée de la quantité d’oxygène avec une valeur seuil, par exemple la capacité de stockage d’oxygène d’un catalyseur neuf,
- on lance une intrusivité sur la richesse d’environ 1 .05 afin de vider le catalyseur d’oxygène lorsque la valeur de la quantité d’oxygène calculée est supérieure à la valeur seuil,
- on calcule la capacité de stockage d’oxygène du catalyseur, en mmol d’atomes d’oxygène consommées, entre le début de la phase riche et le basculement du capteur d’oxygène aval de l’état pauvre à l’état riche, et
- on compare la valeur calculée de la capacité de stockage d’oxygène avec une valeur de seuil, lorsque la valeur calculée de la capacité de stockage d’oxygène est supérieure à la valeur de seuil, le catalyseur est déclaré conforme et lorsque le capteur d’oxygène aval passe de l’état pauvre à l’état riche, et qu’à ce moment, la valeur calculée de la capacité de stockage d’oxygène est inférieure à la valeur de seuil, le catalyseur est déclaré non conforme.
Selon un mode de réalisation, lors de l’étape de contrôle du moteur, on coupe l’injection de carburant, tout en maintenant le volet du boîtier-papillon en position ouverte. Dans ce cas, le véhicule n’est pas équipé d’une fonction de ralenti en roue libre appelée « sailing idle » ou « coasting idle » en termes anglo-saxons, autrement dit que le véhicule est en décélération normale.
Selon un autre mode de réalisation, lorsque le véhicule est équipé d’une fonction de ralenti en roue libre appelée « sailing idle » ou « coasting idle » en termes anglo-saxons, lors de l’étape de contrôle du moteur, on inhibe cette fonction et on ne permet pas le fonctionnement du moteur au ralenti.
Par exemple, avant de calculer la quantité d’oxygène cumulée dans le catalyseur, on vérifie que l’injection est coupée.
Le véhicule peut être considéré en phase de décélération lorsque la vitesse du véhicule est supérieure à une valeur de vitesse seuil, par exemple 20km/h, le rapport de la boîte de vitesse engagé n’est pas nul (i.e. un rapport est engagé), et la décélération est inférieure à une valeur de décélération seuil.
Avantageusement, avant de vérifier que le véhicule est en phase de décélération, on vérifie que le diagnostic n’a pas déjà été fait sur le même trajet et que la température d’eau est inférieure à une valeur de seuil de température.
Selon un second aspect, l’invention concerne un dispositif de contrôle de l’état de fonctionnement d’un organe de traitement d’effluents gazeux d’une ligne d’échappement dans un moteur à combustion interne de véhicule automobile comprenant un premier capteur d’oxygène, de type proportionnel, situé en amont du convertisseur catalytique et un deuxième capteur d’oxygène, de type binaire, situé en aval du convertisseur catalytique.
Le dispositif comprend :
- un module de vérification que le véhicule est en phase de décélération,
- un module de contrôle du moteur lorsque le véhicule est en phase de décélération,
- un module d’augmentation de la pression du collecteur d’admission à une valeur similaire à celle du ralenti, par exemple environ 450mbar,
- un module de calcul de la quantité d’oxygène cumulée dans le catalyseur, en mmol, jusqu’à la fin de la décélération,
- un module de comparaison de ladite valeur calculée de la quantité d’oxygène avec une valeur seuil, par exemple la capacité de stockage d’oxygène d’un catalyseur neuf,
- un module de lancement d’une intrusivité sur la richesse de 1 .05 afin de vider le catalyseur d’oxygène lorsque la valeur de la quantité d’oxygène calculée est supérieure à la valeur seuil,
- un module de calcul de la capacité de stockage d’oxygène du catalyseur, en mmol d’atomes d’oxygène consommés, entre le début de la phase riche et le basculement du capteur d’oxygène aval de l’état pauvre à l’état riche, et
- un module de comparaison de la valeur calculée de la capacité de stockage d’oxygène avec une valeur de seuil, lorsque la valeur calculée de la capacité de stockage d’oxygène est supérieure à la valeur de seuil, le catalyseur est déclaré conforme et lorsque le capteur d’oxygène aval passe de l’état pauvre à l’état riche, et qu’à ce moment, la valeur calculée de la capacité de stockage d’oxygène est inférieure à la valeur de seuil, le catalyseur est déclaré non conforme.
Selon un mode de réalisation, le module de contrôle du moteur est configuré pour couper l’injection de carburant, tout en maintenant le volet du boîtier-papillon en position ouverte. Dans ce cas, le véhicule n’est pas équipé d’une fonction de ralenti en roue libre appelée « sailing idle » ou « coasting idle » en termes anglo-saxons, autrement dit que le véhicule est en décélération normale.
Selon un autre mode de réalisation, lorsque le véhicule est équipé d’une fonction de ralenti en roue libre appelée « sailing idle » ou « coasting idle » en termes anglo-saxons, le module de contrôle du moteur est configuré pour inhiber cette fonction et interdire le fonctionnement du moteur au ralenti.
Avantageusement, le dispositif comprend un module de vérification que l’injection est coupée en amont du module de calcul de la quantité d’oxygène cumulée dans le catalyseur.
Avant d’effectuer le contrôle de l’état de fonctionnement du convertisseur catalytique, il est nécessaire de procéder à une vérification que le diagnostic n’a pas déjà été réalisé sur le même traj et. Le dispositif comprend à cet effet un module de vérification que le diagnostic n’a pas déj à été réalisé sur le même trajet.
Le dispositif comprend en outre un module de vérification des conditions requises pour faire le diagnostic, notamment que la température du catalyseur soit inférieure à une valeur seuil de température.
Pour que le véhicule soit considéré en phase de décélération, la vitesse du véhicule doit être supérieure à une valeur de vitesse seuil, par exemple 20km/h, le rapport de la boîte de vitesse engagé ne doit pas être nul (i.e. un rapport est engagé), et la décélération doit être inférieure à une valeur de décélération seuil.
D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 illustre, de manière schématique, la structure d’un moteur à combustion interne d’un moteur de véhicule automobile équipé d’une ligne d’échappement pourvue d’un convertisseur catalytique associé à un dispositif de diagnostic selon l’invention ; -la figure 2 illustre en détail le module de diagnostic selon la figure 1 ; et
- la figure 3 représente un mode de mise en œuvre du procédé selon l’invention.
Sur la figure 1 , on a représenté, de manière schématique et à titre d’exemple, la structure générale d’un moteur à combustion interne 1 , du type à allumage commandé, d’un véhicule automobile.
Dans l’exemple illustré, le moteur à combustion interne 1 est du type suralimenté. Il comprend, de manière non limitative, quatre cylindres 2 en ligne, un collecteur d’admission d’air frais 3 , un collecteur d’échappement 4 et un système de turbo compression 5. En variante, le moteur peut être un moteur atmosphérique.
Les cylindres 2 sont alimentés en air par l’intermédiaire du collecteur d’admission 3 , ou répartiteur d’admission 3 , lui-même alimenté par une conduite 6 pourvue d’un filtre à air 7 et du turbocompresseur 5 de suralimentation du moteur 1 en air.
Le turbocompresseur 5 comporte essentiellement une turbine 8 entraînée par les gaz d’échappement et un compresseur 9 monté sur le même axe que la turbine 8 et assurant une compression de l’air distribué par le filtre à air 7, dans le but d’augmenter la quantité d’air admise dans les cylindres 2 du moteur 1 . Un échangeur thermique 10 peut être placé après la sortie du compresseur 9 équipant la conduite 1 1 d’alimentation du collecteur d’admission 3 en air frais.
Tel qu’illustré et à titre d’exemple non limitatif, la conduite d’admission d’air 1 1 peut comprendre une soupape d’admission (non référencée) afin de réguler le débit du flux d’air entrant dans le collecteur d’admission 3.
En ce qui concerne le collecteur d’échappement 4, celui-ci récupère les gaz d’échappement issus de la combustion et évacue ces derniers vers l’extérieur, par l’intermédiaire d’un conduit d’échappement des gaz 12 débouchant sur la turbine 8 du turbocompresseur 5 et par une ligne d’échappement 13. En variante, ce conduit d’échappement des gaz 12 pourrait comporter une soupape de décharge (non représentée), de manière à moduler la puissance fournie par les gaz d’échappement à la turbine 8.
La ligne d’échappement 13 illustré sur la figure 1 comporte un convertisseur catalytique d’oxydation-réduction 14 assurant essentiellement une oxydation des molécules réductrices constituées par le monoxyde de carbone (CO) et les hydrocarbures imbrûlés (HC), ainsi qu’un traitement des oxydes d’azote (NOx) par le monoxyde de carbone. Ce convertisseur catalytique 14 est connu de l’homme du métier et ne sera pas davantage décrit. On notera néanmoins qu’il possède une structure monolithique et est pourvu de canaux imprégnés d’une phase catalytique, telle qu’un métal précieux, et présentant une grande surface de contact avec les gaz d’échappement. En variante, le monolithe entrant dans la constitution du convertisseur catalytique 14 peut être intégré ou couplé à un filtre à particules (non représenté) afin de réaliser un couplage entre le post-traitement des gaz d’échappement par oxydation du monoxyde de carbone et des hydrocarbures imbrûlés au post-traitement des particules. En variante du convertisseur catalytique d’oxydation 14, on pourrait prévoir un autre organe de traitement 14 d’effluents de gaz d’échappement, notamment un piège à oxydes d’azote permettant de réduire les oxydes d’azote (NOx) émis par le moteur 1 en molécules inoffensives de diazote (N2) et d’eau (H20) sous l’action d’hydrocarbures provenant du moteur.
Un premier capteur d’oxygène 15 , de type proportionnel, est situé en aval de la turbine 8 et en amont du convertisseur catalytique 14. Un deuxième capteur d’oxygène 16, de type binaire, est situé en aval du convertisseur catalytique 14. Les signaux de sortie des capteurs d’oxygène 15 , 16 sont mis en forme dans une unité de commande électronique, « UCE », ou calculateur embarqué 20. Ce signal contient une information sur la teneur en oxygène résiduel des gaz d’échappement et également sur le rapport momentané de carburant et d’air du mélange aspiré par le moteur 1 . Le rapport air/carburant est également appelé « richesse ». L’unité de commande électronique 20 récupère, par des connexions non représentées, également d’autres informations telles que, par exemple, la température de l’air dans le collecteur d’admission 3 du moteur 1 , la température de l’eau de refroidissement du moteur, le débit de l’air entrant dans le collecteur d’admission 3 , la vitesse de rotation du moteur, de la vitesse du véhicule, des paramètres d’injection, la température de sortie du convertisseur catalytique 14, etc ... .
L’unité de commande ou calculateur embarqué 20 assure essentiellement le contrôle du fonctionnement du moteur 1 , notamment le réglage de ses paramètres de fonctionnement, ainsi que le contrôle du fonctionnement du convertisseur catalytique 14.
Plus particulièrement, l’unité de commande 20 effectue un diagnostic de l’état de fonctionnement du convertisseur catalytique 14 afin de détecter un vieillissement trop important pouvant engendrer une augmentation des émissions polluantes.
Avant d’effectuer le contrôle de l’état de fonctionnement du convertisseur catalytique 14, il est nécessaire de procéder à une vérification que le diagnostic n’a pas déjà été réalisé sur le même trajet. L’unité de commande ou dispositif 20 de vérification de l’état de fonctionnement du convertisseur catalytique 14, illustrée en détails sur la figure 2, comprend à cet effet un module de vérification 21 que le diagnostic n’a pas déjà été réalisé sur le même trajet.
L’unité de commande 20 comprend en outre un module 22 de vérification des conditions requises pour faire le diagnostic, notamment que la température du catalyseur 14 soit inférieure à une valeur seuil de température T l .
L’unité de commande 20 comprend également un module 23 de vérification de conditions de décélération du véhicule. Pour que le véhicule soit considéré en phase de décélération, la vitesse du véhicule doit être supérieure à une valeur de vitesse seuil, par exemple 20km/h, le rapport de la boîte de vitesse engagé ne doit pas être nul (en d’autres termes : un rapport est bien engagé), et la décélération doit être inférieure à une valeur de décélération seuil. Lorsque les conditions pour établir le diagnostic sont réunies, et que le véhicule est considéré en phase de décélération, on peut procéder à une étape de contrôle du moteur. L’unité de commande 20 comprend à cet effet un module 24 de contrôle du moteur.
Dans le cas où le véhicule est équipé d’une fonction de ralenti en roue libre appelée « sailing idle » ou « coasting idle » en termes anglo-saxons, le module 24 de contrôle du moteur inhibe cette fonction et ne permet pas le fonctionnement du moteur au ralenti.
Dans le cas où le véhicule n’est pas équipé d’une telle fonction de ralenti en roue libre, autrement dit que le véhicule est en décélération normale, le module 24 de contrôle du moteur coupe l’injection de carburant, tout en maintenant le volet du boîtier- papillon en position ouverte.
L’unité de commande 20 comprend également un module 25 d’augmentation de la pression du collecteur d’admission à une valeur similaire à celle du ralenti, par exemple environ 450mbar.
L’unité de commande 20 comprend un module 26 de vérification de la coupure d’injection et un module 27 de calcul de la quantité d’oxygène O decei cumulée dans le catalyseur en mmol jusqu’à la fin de la décélération selon l’équation suivante :
Eq 1
O 106 ' t02
decel
3600 ·M0
Avec :
Qgaz, le débit massique à l’échappement, en kg/h ;
T02, le taux d’oxygène dans l’air, égal à 0.21 ;
M0 = l 6mg/mmol d’oxygène.
L’unité de commande 20 comprend un comparateur 2 8 de la valeur de la quantité d’oxygène O decei calculée avec la capacité de stockage d’oxygène d’un catalyseur neuf.
L’unité de commande 20 comprend un module 29 de lancement d’une intrusivité sur la richesse de 1 .05 afin de vider le catalyseur d’oxygène lorsque la valeur de la quantité d’oxygène O decei calculée est supérieure à la capacité de stockage d’oxygène d’un catalyseur neuf.
Enfin, l’unité de commande 20 comprend un module 30 de calcul de la capacité de stockage d’oxygène OSC du catalyseur 14 en mmol d’atomes d’oxygène consommées entre le début de la phase riche et le basculement de la sonde aval 16 de l’état pauvre à l’état riche, selon l’équation suivante :
ose 2.1000. C
J Qgaz.{ - R).dt
AzMtot.3,6 Eq.2
Avec :
R, la richesse mesurée par la sonde amont ;
Qgaz, le débit massique à l’échappement, en kg/h ;
Az, le ratio N2/02, égal à environ 3.76 ;
MTOT , la valeur moyenne de la masse molaire des gaz d’échappement, environ 30g/mol ; et
Cbar, la teneur en diazote des gaz secs à l’échappement, égal à environ 0.81 .
L’unité de commande 20 comprend un module 3 1 de comparaison de la valeur calculée de la capacité de stockage d’oxygène OSC avec une valeur de seuil S l . Lorsque la valeur calculée de la capacité de stockage d’oxygène OSC est supérieure à la valeur de seuil S l , le catalyseur est déclaré conforme. Dans tous les cas, le calcul est arrêté lorsque la sonde aval 16 passe de l’état pauvre à l’état riche. Si, à ce moment, la valeur calculée de la capacité de stockage d’oxygène OSC est inférieure à la valeur de seuil S l , le catalyseur est déclaré non conforme.
L’organigramme représenté sur la figure 3 illustre un exemple de procédé 40 mis en œuvre par le dispositif représenté sur la figure 2.
On vérifie, lors d’une première étape 41 que le diagnostic n’a pas déjà été réalisé sur le même trajet et, à l’étape 42, que les conditions requises pour faire le diagnostic sont réunies, notamment que la température du catalyseur 14 soit inférieur à une valeur seuil de température T 1 .
On vérifie également, à l’étape 43 , si le véhicule est en phase de décélération. Pour que le véhicule soit considéré en phase de décélération, la vitesse du véhicule doit être supérieure à une valeur de vitesse seuil, par exemple 20km/h, le rapport de la boîte de vitesse engagé ne doit pas être nul, et la décélération doit être inférieure à une valeur de décélération seuil.
Lorsque les conditions pour établir le diagnostic sont réunies, et que le véhicule est considéré en phase de décélération, on peut procéder à une étape 44 de contrôle du moteur.
Dans le cas où le véhicule est équipé d’une fonction de ralenti en roue libre appelée « sailing idle » ou « coasting idle » en termes anglo-saxons, on inhibe cette fonction et on ne permet pas le fonctionnement du moteur au ralenti.
Dans le cas où le véhicule n’est pas équipé d’une telle fonction de ralenti en roue libre, autrement dit que le véhicule est en décélération normale, on coupe l’injection de carburant, tout en maintenant le volet du boîtier-papillon en position ouverte.
A l’étape 45 , on augmente la pression du collecteur d’admission à une valeur similaire à celle du ralenti, par exemple environ 450mbar.
On vérifie ensuite, à l’étape 46, que l’injection est coupée, et si c’est le cas, on calcule, à l’étape 47, la quantité d’oxygène O decei cumulée dans le catalyseur en mmol jusqu’à la fin de la décélération selon l’équation suivante :
Eq 1
O 106 ' t02
decel
3600 ·M0 Avec :
Qgaz, le débit massique à l’échappement, en kg/h ;
T02, le taux d’oxygène dans l’air, égal à 0.21 ;
M0 = l 6mg/mmol d’oxygène. On compare, à l’étape 48, ladite valeur calculée de la quantité d’oxygène O decei avec la capacité de stockage d’oxygène d’un catalyseur neuf et on lance, l’étape 49, une intrusivité sur la richesse de 1 .05 afin de vider le catalyseur d’oxygène lorsque la valeur de la quantité d’oxygène O decei calculée est supérieure à la capacité de stockage d’oxygène d’un catalyseur neuf.
Enfin, on calcule, à l’étape 50, la capacité de stockage d’oxygène OSC du catalyseur 14 en mmol d’atomes d’oxygène consommées entre le début de la phase riche et le basculement de la sonde aval 16 de l’état pauvre à l’état riche, selon l’équation suivante :
OSC 2-1000 -C Qgaz.{ 1 - R).dt
AzMtot.3,6 Eq.2
Avec :
R, la richesse mesurée par la sonde amont ;
Qgaz, le débit massique à l’échappement, en kg/h ;
Az, le ratio N2/02, égal à environ 3.76 ;
MTOT , la valeur moyenne de la masse molaire des gaz d’échappement, environ 30g/mol ; et
Cbar, la teneur en diazote des gaz secs à l’échappement, égal à environ 0.81 .
La valeur calculée de la capacité de stockage d’oxygène OSC est ensuite comparée, à l’étape 5 1 , avec une valeur de seuil S l . Lorsque la valeur calculée de la capacité de stockage d’oxygène OSC est supérieure à la valeur de seuil S l , le catalyseur est déclaré conforme. Dans tous les cas, le calcul est arrêté lorsque la sonde aval 16 passe de l’état pauvre à l’état riche. Si, à ce moment, la valeur calculée de la capacité de stockage d’oxygène OSC est inférieure à la valeur de seuil S l , le catalyseur est déclaré non conforme.
Grâce à l’invention, on bénéficie d’un contrôle de l’état de fonctionnement du convertisseur catalytique efficace et robuste basé sur la décélération du véhicule. De plus, un tel contrôle permet de diminuer l’impact sur l’agrément de conduite de la phase intrusive du diagnostic et sur les émissions polluantes.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de contrôle de l’état de fonctionnement d’un organe de traitement ( 14) d’effluents gazeux d’une ligne d’échappement ( 13) dans un moteur à combustion interne ( 1 ) à allumage commandé de véhicule automobile comprenant un premier capteur d’oxygène (15), de type proportionnel, situé en amont du convertisseur catalytique ( 14) et un deuxième capteur d’oxygène ( 16), de type binaire, situé en aval du convertisseur catalytique ( 14), dans lequel :
- on vérifie que le véhicule est en phase de décélération,
- on contrôle le moteur lorsque le véhicule est en phase de décélération,
- on augmente la pression du collecteur d’admission à une valeur similaire à celle du ralenti,
- on calcule la quantité d’oxygène (Odecei) cumulée dans le catalyseur jusqu’à la fin de la décélération,
- on compare ladite valeur calculée de la quantité d’oxygène (O dece i) avec une valeur seuil,
- on lance une intrusivité sur une richesse d’environ 1 .05 afin de vider le catalyseur d’oxygène lorsque la valeur de la quantité d’oxygène (Odecei) calculée est supérieure à la valeur seuil,
- on calcule la capacité de stockage d’oxygène (OSC) du catalyseur ( 14) entre le début de la phase riche et le basculement du capteur d’oxygène aval ( 16) de l’état pauvre à l’état riche, et
- on compare la valeur calculée de la capacité de stockage d’oxygène (OSC) avec une valeur de seuil (S l ), lorsque la valeur calculée de la capacité de stockage d’oxygène (OSC) est supérieure à la valeur de seuil (S l ), le catalyseur est déclaré conforme et lorsque le capteur d’oxygène aval ( 16) passe de l’état pauvre à l’état riche, et qu’à ce moment, la valeur calculée de la capacité de stockage d’oxygène (OSC) est inférieure à la valeur de seuil (S l ), le catalyseur est déclaré non conforme.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel, lors de l’étape de contrôle du moteur, on coupe l’injection de carburant, tout en maintenant le volet du boîtier-papillon en position ouverte.
3. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel, lorsque le véhicule est équipé d’une fonction de ralenti en roue libre lors de l’étape de contrôle du moteur, on inhibe cette fonction et on ne permet pas le fonctionnement du moteur au ralenti.
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, avant de calculer la quantité d’oxygène ( O decei) cumulée dans le catalyseur, on vérifie que l’injection est coupée.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, le véhicule est considéré en phase de décélération lorsque la vitesse du véhicule est supérieure à une valeur de vitesse seuil, par exemple 20km/h, le rapport de la boîte de vitesse engagé n’est pas nul, et la décélération est inférieure à une valeur de décélération seuil.
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, avant de vérifier que le véhicule est en phase de décélération, on vérifie que le diagnostic n’a pas déjà été fait sur le même trajet et que la température d’eau est inférieure à une valeur de seuil de température (T l ).
7. Dispositif de contrôle de l’état de fonctionnement d’un organe de traitement ( 14) d’effluents gazeux d’une ligne d’échappement ( 13) dans un moteur à combustion interne ( 1 ) de véhicule automobile comprenant un premier capteur d’oxygène ( 15), de type proportionnel, situé en amont du convertisseur catalytique ( 14) et un deuxième capteur d’oxygène ( 16), de type binaire, situé en aval du convertisseur catalytique ( 14), comprenant :
- un module (23) de vérification que le véhicule est en phase de décélération,
- un module (24) de contrôle du moteur lorsque le véhicule est en phase de décélération, - un module (25) d’augmentation de la pression du collecteur d’admission à une valeur similaire à celle du ralenti,
- un module (27) de calcul de la quantité d’oxygène ( O decei) cumulée dans le catalyseur jusqu’à la fin de la décélération,
- un module (28) de comparaison de ladite valeur calculée de la quantité d’oxygène ( O decei) avec une valeur seuil,
- un module (29) de lancement d’une intrusivité sur la richesse de 1 .05 afin de vider le catalyseur d’oxygène lorsque la valeur de la quantité d’oxygène ( O decei) calculée est supérieure à la valeur seuil,
- un module (30) de calcul de la capacité de stockage d’oxygène (OSC) du catalyseur ( 14) en mmol d’atomes d’oxygène consommées entre le début de la phase riche et le basculement du capteur d’oxygène aval ( 16) de l’état pauvre à l’état riche, et
- un module (3 1 ) de comparaison de la valeur calculée de la capacité de stockage d’oxygène (OSC) avec une valeur de seuil (S l ), lorsque la valeur calculée de la capacité de stockage d’oxygène (OSC) est supérieure à la valeur de seuil (S l ), le catalyseur est déclaré conforme et lorsque le capteur d’oxygène aval ( 16) passe de l’état pauvre à l’état riche, et qu’à ce moment, la valeur calculée de la capacité de stockage d’oxygène (OSC) est inférieure à la valeur de seuil (S l ), le catalyseur est déclaré non conforme.
8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel, le module (24) de contrôle du moteur est configuré pour couper l’injection de carburant, tout en maintenant le volet du boîtier-papillon en position ouverte.
9. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel, lorsque le véhicule est équipé d’une fonction de ralenti en roue libre, le module (24) de contrôle du moteur est configuré pour inhiber cette fonction et interdire le fonctionnement du moteur au ralenti.
10. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, comprenant un module (26) de vérification que l’injection est coupée en amont du module (27) de calcul de la quantité d’oxygène ( O decei ) cumulée dans le catalyseur ( 14).
EP19732665.5A 2018-09-07 2019-06-25 Dispositif et procédé de contrôle de l'état de fonctionnement d'un organe de traitement d'effluents gazeux d'une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne Pending EP3847353A1 (fr)

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