FR2816709A1 - Procede et dispositif pour le diagnostic d'un etage final de systeme d'echappement de vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Avec le procédé pour le diagnostic de l'étage final de l'appareil de chauffage d'un capteur de gaz, par exemple un capteur de NOx ou d'oxygène pour une installation d'échappement d'un véhicule, on génère en fonction d'une condition de diagnostic un signal de diagnostic d'étage final qui caractérise le bon fonctionnement de l'appareil de chauffage. La température du capteur de gaz est modifiable en fonction d'une tension de chauffage. Comme condition de diagnostic, on utilise une valeur de diagnostic prédéfinie d'un signal d'état de capteur caractérisant l'état de service du capteur de gaz et/ ou une valeur de diagnostic prédéfinie d'un signal de paramètre de tension de chauffage qui permet de caractériser la variation dans le temps de la tension de chauffage. Un dispositif conforme â l'invention sert à la mise en oeuvre du procédé.

Description

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour le

diagnostic d'un étage final d'un appareil de chauffage d'un capteur de gaz, par exemple capteur de Nox- ou capteur d'oxygène pour système d'échappement de véhicule automobile. Pour contrôler le flux des gaz brûlés de moteurs à combustion sur les véhicules, on sait utiliser des capteurs de gaz dans l'installation d'échappement du véhicule. Ces capteurs servent en particulier à obtenir des informations sur les composants polluants contenus dans le flux des gaz brûlés tels que les hydrocarbures HC incomplètement brûlés, l'hydrogène, les oxydes de soufre ou les oxydes d'azote (NOx) ainsi que la valeur lambda, c'est-à-dire le rapport air/carburant dans les gaz brûlés. Ces informations sont utilisées pour optimiser le fonctionnement du moteur à combustion par rapport à la consommation de carburant et

aux émissions polluantes.

A cet égard, les capteurs de NOx destinés à calculer la concentration des oxydes d'azote dans les gaz brûlés revêtent une importance particulière. Des composants de NOx apparaissent en particulier dans les gaz brûlés des moteurs modernes en régime dit maigre. On considère les catalyseurs à mémoire comme une ébauche privilégiée pour résoudre le problème des émissions de NOx. Etant donné que leur fonctionnement et leur rendement dépendent d'un grand nombre de facteurs d'influence et peuvent être soumis en particulier à des détériorations, il est indispensable de contrôler la concentration de NOx dans le flux des gaz brûlés. Les capteurs de NOx, qui travaillent selon le principe de cellules de Nernst couplées, sont connus par exemple par EP 0887640 Al et EP 089265 A1. Cependant, les capteurs de NOx de ce type ne sont fonctionnels qu'à partir d'une température de service minimale. Certes un réchauffement du capteur intervient sous l'effet du passage des gaz brûlés, mais la température du capteur après un démarrage à froid et lors de la phase d'échauffement est habituellement inférieure à la température minimale qui garantit un fonctionnement sûr du capteur. De plus, le réchauffement du capteur sous l'effet du passage des gaz brûlés peut ne pas suffire dans certaines conditions de fonctionnement, même à un moment ultérieur, pour maintenir le capteur à la température de service. Afin d'être sûr que le capteur a la température de fonctionnement nécessaire pour si possible la quasi-totalité des moments nécessaires, il est prévu un système de chauffage électrique sur les capteurs de ce type. Le document EP 0887640 A1 présente à ce sujet un système de chauffage d'un capteur de gaz équipé

d'un élément de chauffage et d'une régulation de chauffage.

La régulation de chauffage met à disposition une tension de chauffage avec modulation d'impulsions en largeur, dont on peut faire varier les paramètres en fonction de la valeur de la résistance interne du capteur de gaz. Pour l'autodiagnostic du capteur de gaz connu, la valeur mesurée de la résistance interne est comparée avec des valeurs prédéfinies et un signal d'erreur est généré le cas échéant. Par exemple, on peut détecter de cette façon une interruption de l'arrivée du courant à l'élément de chauffage ou des détériorations des électrodes du capteur de gaz. L'inconvénient de ce système est que l'on ne peut faire qu'un diagnostic indirect de l'aptitude au fonctionnement de l'étage final du dispositif de chauffage, puisqu'on a uniquement une analyse de la résistance interne du capteur de gaz. En conséquence, on ne peut pas détecter avec certitude si l'on a des états d'insuffisance et si oui

lesquels sur l'étage final du système de chauffage.

Par EP 4128385 Ai, on connaît un procédé pour contrôler le bon fonctionnement du chauffage d'une sonde de mesure d'oxygène pour une machine à combustion interne, sur laquelle la tension d'alimentation du chauffage de sonde est mesurée respectivement avec le chauffage de sonde allumé et le chauffage de sonde éteint. Lorsque la différence entre les tensions est inférieure à une valeur minimale prédéfinie ou dépasse une valeur maximale prédéfinie, des signaux d'erreurs correspondants sont générés. Le procédé connu part du principe que la tension d'alimentation croît du fait de la déconnexion du chauffage de sonde lorsque le chauffage de sonde est fonctionnel. Si le chauffage de sonde est défectueux et/ou les arrivées sont coupées, la tension d'alimentation varie en raison de l'opération de commutation d'une valeur inférieure à celle qui est prescrite par la valeur minimale. En revanche, la tension d'alimentation est particulièrement fortement sollicitée dans le cas d'un court-circuit. Lorsque la variation de tension dépasse donc une valeur maximale

prédéfinie, on en conclut qu'on est en présence d'un court-

circuit. Afin de permettre un contrôle permanent du chauffage de sonde, le diagnostic du chauffage de sonde est répété à chaque fois qu'une condition de diagnostic est remplie. Comme conditions de diagnostic, on utilise avec le procédé connu, des grandeurs caractéristiques de fonctionnement tels que le temps écoulé depuis le démarrage du moteur à combustion interne, la température du moteur ou

le temps écoulé depuis le dernier diagnostic.

L'inconvénient de ce procédé connu est qu'il est prévu respectivement une connexion et une déconnexion séparées du système de chauffage pour le contrôle de l'aptitude au fonctionnement et qu'on ne fait pas de différenciation entre un court-circuit vers la masse et un court-circuit

vers le pôle positif.

L'état actuel de la technique ne tient cependant pas compte du fait que l'état de service du capteur de gaz de même que le comportement dans le temps de la tension de chauffage peuvent fournir des informations importantes pour

l'exécution d'un diagnostic de l'étage final.

Résumé de l'invention L'objectif de la présente invention consiste à indiquer un procédé et un dispositif pour le diagnostic d'un étage final d'un système de chauffage d'un capteur de gaz, par exemple d'un capteur de NOx ou d'oxygène, avec lesquels on peut obtenir un diagnostic différencié et

simple de l'aptitude au fonctionnement de l'étage final.

L'invention part de la reconnaissance du fait qu'il est judicieux au plan technique de tester le bon fonctionnement de l'étage final du système de chauffage en fonction de la valeur d'un signal d'état de capteur qui caractérise l'état de service du capteur de gaz. Ceci est mis en évidence sur l'exemple suivant. En mode de marche au frein moteur, par exemple avec un véhicule sur une section en pente, l'injection de carburant du moteur à combustion du véhicule est coupée. L'air aspiré par le moteur à combustion est acheminé alors par des soupapes de sortie dans une installation d'échappement sans qu'on ait alors des variations notables de la concentration d'oxygène. Le signal lambda d'un capteur de NOx est comparé par exemple avec le signal d'une sonde lambda. Ceci indiquerait une concentration d'oxygène maximale. En revanche, si le capteur de NOx émettait pour un intervalle de temps prédéfini un signal lambda qui correspond à un gaz brûlé avec une faible concentration d'oxygène, ceci serait une valeur non plausible par rapport au signal de la sonde lambda. En conséquence, lorsque le moteur à combustion est en mode de frein moteur, on a recours pour la comparaison à

une valeur lambda plausible et attribuée à celui-ci.

Lorsqu'il apparaît une valeur non plausible, il est possible par exemple qu'un signal de diagnostic de capteur affiche un éventuel dysfonctionnement. Comme un dysfonctionnement du capteur de NOx peut être dû à un dysfonctionnement de l'étage final du système de chauffage, on peut demander un diagnostic de cet étage final. Par exemple, on peut également suspendre la sortie d'un signal de diagnostic d'un capteur de NOx pour un laps de temps approprié 'afin de tenir compte du fait que l'installation d'échappement a un temps fini pour la propagation des gaz et par conséquent que la valeur lambda attribuée au mode de poussée peut être observée avec un temps de retard sur un capteur de NOx disposé en aval du catalyseur de NOx. Au cours de cette période, on peut contrôler de préférence le fonctionnement de l'étage final. Des réflexions allant dans le même sens concernent un capteur d'oxygène. Par conséquent, on génère conformément à l'invention, un signal de diagnostic d'étage final qui caractérise l'aptitude au fonctionnement de l'étage final du système de chauffage lorsqu'on dispose d'une valeur de diagnostic prédéfinie pour un signal d'état de capteur qui caractérise

l'état de service du capteur de gaz.

L'invention est également basée sur la reconnaissance du fait que, lorsqu'on dispose de certaines valeurs de signal d'un paramètre de tension de chauffage qui caractérise la variation dans le temps de la tension de chauffage, l'exécution d'un diagnostic, donc la génération d'un signal de diagnostic peut être particulièrement judicieuse au plan technique, lorsque cette mesure permet d'augmenter la précision avec laquelle le signal de diagnostic représente l'aptitude au fonctionnement de

l'étage final.

Avec un mode de réalisation préféré du procédé conforme à l'invention, on utilise un signal de diagnostic de température comme signal d'état de capteur. A cet effet, on détermine par exemple des valeurs de températures du capteur de gaz, on les compare avec des plages de températures prédéfinies, on établit un résultat comparatif et en fonction du résultat de la comparaison, on génère un signal de diagnostic de température qui permet de caractériser les valeurs de températures non plausibles du capteur de gaz. Lorsqu'il apparaît des températures inacceptables et/ou non plausibles du capteur de gaz, qui peuvent être l'indice d'un fonctionnement défectueux de l'étage final de la régulation du chauffage, on contrôle donc l'aptitude au fonctionnement de l'étage final du système de chauffage afin d'optimiser la qualité du concept

de sécurité.

Avec d'autres modes de réalisation de l'invention, on utilise un signal de capteur qui caractérise les gaz brûlés et/ou un signal de diagnostic de capteur comme signal

d'état de capteur.

Comme paramètre de tension de chauffage pour caractériser la variation dans le temps de la tension de chauffage, on a recours de préférence à un taux d'impulsion

ou à une raideur de flanc de la tension de chauffage.

Pour déterminer l'aptitude au fonctionnement de l'étage final, on vérifie selon un autre mode de réalisation de l'invention si la tension de chauffage respecte une ou plusieurs plages de tensions prédéfinies, étant donné que cette méthode permet de détecter de façon

très directe les dysfonctionnements de l'étage final.

Si l'on utilise une tension de chauffage avec modulation d'impulsions en largeur qui prend par exemple en permanence de façon alternative une valeur maximale et une valeur minimale, la formation d'un signal de diagnostic d'étage final intervient par exemple lorsque la valeur du taux d'impulsions correspond à peu près à un taux d'impulsions de diagnostic prédéfini compris entre 20% et %, de préférence environ 50%. De cette façon, on évite les problèmes d'analyse éventuels qui apparaissent avec des taux d'impulsions extrêmement grands ou petits et on

obtient une précision supérieure du diagnostic.

Avec un autre mode de réalisation de l'invention, différentes plages de tension à contrôler sont attribuées respectivement à deux phases de balayage d'une tension de chauffage avec modulation d'impulsions en largeur. On peut ainsi tenir compte d'un comportement différent de la

tension de chauffage dans les deux phases de balayage.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente

invention sont mentionnés dans les revendications

dépendantes et indépendamment de leur regroupement dans les

revendications résultant de la description ci-dessous

d'exemples de réalisation préférés et conformes à

l'invention conjointement aux dessins respectifs.

Sur les dessins, on montre en représentation schématique ce qui suit: La figure 1 montre le montage de principe d'un étage final d'un système de chauffage d'un capteur de gaz et d'un dispositif conforme à l'invention la figure 2 montre la variation dans le temps d'une tension de contrôle U résultant de la figure 1 la figure 3 montre un schéma-bloc d'échanges de signaux entre un dispositif de contrôle, un système de régulation de chauffage, un capteur de gaz et un dispositif

pour générer un signal d'état du capteur.

La figure 1 représente le schéma de principe d'un étage final E d'un système de chauffage d'un capteur de gaz ainsi que d'un dispositif conforme à l'invention pour réaliser un diagnostic de l'étage final E. En ce qui concerne le capteur de gaz, il peut s'agir par exemple d'un capteur de NOx connu ou d'un capteur d'oxygène, qui travaille de préférence selon le principe de Nernst. Il va de soi qu'on peut réaliser également d'autres variantes de

montage à l'invention.

De l'étage final E, on représente sur la figure 1 uniquement les éléments nécessaires pour la compréhension de l'invention. L'étage final E présente comme élément de chauffage une résistance de chauffage RH. Celle- ci est reliée d'une part à un potentiel positif Ubatt et d'autre part à un potentiel de masse UO par l'intermédiaire d'un transistor de commutation S. Habituellement, la résistance de chauffage RH est intégrée dans une céramique du capteur de gaz. Le transistor de commutation S reçoit un signal de commutation B numérique du port d'un système de régulation de température non représenté sur la figure 1. Lorsque le transistor de commutation S est commuté, il circule dans la résistance de chauffage un courant de chauffage qui réchauffe la résistance de chauffage RH. Lorsque le transistor de commutation S est fermé, il ne circule sensiblement pas de courant dans la résistance de chauffage RH, de sorte qu'on n'a pas de chauffage électrique du capteur de gaz. Le dispositif conforme à l'invention présente un système de contrôle 1 avec un répartiteur de tension comprenant les résistances R1, R2, R3. Les résistances R1, R2 et R3 peuvent prendre respectivement par exemple les valeurs 10 KOhms, 10 KOhms et 21,5 KOhms. Le répartiteur de tension est sollicité dans le présent exemple sur l'une de ses branches avec une tension positive de 5 volts et se situe sur une autre branche sur le potentiel de masse. Avec la résistance R3 de valeur ohmique relativement élevée, la troisième branche du répartiteur de tension est raccordée au collecteur du transistor de commutation S. La tension U prélevée sur le neud du répartiteur de tension donne une référence pour le contrôle d'une tension de chauffage UHZ appliquée sur la résistance de chauffage RH, comme on l'explique de façon encore plus précise ci-dessous. Le système de contrôle 1 présente également un convertisseur analogique-numérique ADC et un microcontrôleur MC. La tension U est appliquée sur l'entrée analogique du convertisseur analogique-numérique ADC. Un signal numérique représentant la valeur de tension U est amené du convertisseur analogique- numérique ADC à un microcontrôleur MC. Le microcontrôleur MC permet de vérifier si la tension U dépasse ou ne dépasse pas des valeurs de seuil prédéfinies. Les valeurs de seuil sont choisies de façon qu'elles correspondent à des plages de tension dont le respect doit faire l'objet d'un contrôle pour la tension de chauffage UHZ. Le microcontrôleur MC peut alors générer et émettre un signal de diagnostic de l'étage final ED qui caractérise l'aptitude au fonctionnement du système de

chauffage.

Sur la figure 1, on représente en outre un court-

circuit K1 vers le potentiel positif Ubatt et un court-

circuit K2 vers la masse U0.

Sur la figure 1, on voit que, pour un contrôle de tension sûr et rapide avec une tension de chauffage UHZ rapidement variable, on impose des exigences élevées au convertisseur analogique-numérique ADC, en particulier en ce qui concerne la rapidité. Afin d'effectuer un contrôle rapide des plages de tension de U, on utilise donc selon l'invention un signal de paramètre de tension de chauffage qui permet de caractériser la variation instantanée dans le temps de la tension de chauffage. Un diagnostic de l'étage final est effectué selon l'invention dans les cas o la valeur du paramètre de tension de chauffage permet une mesure aussi sûre et précise que possible. En général, ceci sera le cas lorsque la variation dans le temps de la tension de chauffage est faible, dans la mesure o ceci concerne par exemple le mode de réponse du convertisseur analogique-numérique ADC. Le paramètre correspondant de la tension de chauffage peut être par exemple un taux d'impulsions ou une pente de montée de la tension de chauffage. L'invention est illustrée ci-dessous sur l'exemple d'une tension de chauffage UHZ avec modulation d'impulsions

en largeur qui sollicite la résistance de chauffage RH.

Comme paramètre de tension de chauffage, on peut choisir dans ce cas un taux d'impulsions comme celui qui est expliqué ci-dessous de façon plus précise. Il va de soi que d'autres types de temporisation de la tension de chauffage UHZ avec un paramètre de tension de chauffage modifié en

conséquence sont également englobés par l'invention.

Dans le présent exemple, le transistor de commutation S est sollicité par le port B avec une séquence d'impulsions avec un niveau élevé et un niveau faible, de sorte qu'il connecte ou bloque selon le cas. Les longueurs de cycle utilisées pour la modulation d'impulsions en largeur se situent de préférence aux environs de 50ms. La puissance transformée dans la résistance de chauffage RH et donc la température de la résistance de chauffage RH sont variables en fonction de la valeur du taux d'impulsions de la tension modulée au niveau de la largeur d'impulsions, c'est-à-dire le rapport entre les temps de niveau haut et les temps de niveau bas et donc les temps de connexion et de déconnexion du transistor de commutation S. Plus le taux d'impulsions est grand, plus le transistor de commutation S est connecté longtemps et plus longtemps un courant de chauffage circule dans RH. A l'inverse, le transistor de commutation S est fermé pour un temps relativement long avec un faible taux d'impulsions. Dans le cas présent, on tient compte déjà du fait que la résistance R3 du répartiteur de tension est choisie avec une valeur ohmique

relativement élevée.

Sur la figure 2, on représente pour un taux d'impulsions de 50% la tension U générée sur le convertisseur analogique-numérique ADC (ligne épaisse,

o.k.) pour une séquence d'impulsions de balayage BU.

Lorsqu'on a par exemple une tension de 5 volts sur le répartiteur de tension, la tension U appliquée sur le convertisseur analogique-numérique ADC est de 2,5 volts en cas d'absence de courant, si Rl = R2. Lorsque le transistor de commutation S est connecté ou bloqué, on obtient des valeurs minimales ou maximales de la tension U appliquée sur le convertisseur analogique-numérique, si l'on n'a pas

de court-circuit ni de coupure de ligne. Avec un court-

circuit K1 vers le potentiel positif ou un court-circuit K2 vers la masse ou une coupure de ligne, la valeur de la

tension U appliquée sur le convertisseur analogique-

numérique ADC ne se situe plus dans les plages attribuées à un fonctionnement normal. Dans le cas présent, on tient compte du fait que la tension de chauffage UHZ ou la tension U dans les deux phases de la modulation d'impulsions en largeur BU, niveau élevé et niveau bas, prend des valeurs différentes avec un fonctionnement correct de l'étage final E. Par exemple, la valeur de U est

à peu près égale à 2,03 V pour les valeurs utilisées ci-

dessus des résistances Ri, R2, R3, et UBatt = 12 V et BU = 1, donc avec le transistor de commutation S connecté. Pour BU = 0, donc avec le transistor de commutation S ouvert, la valeur est d'environ 4,3 V. En revanche, pour une coupure de ligne avec BU = 1, la valeur de U est égale à 2,03 et

avec BU = 0, elle est égale à 2,5V.

Sur la figure 2, on suppose qu'une limitation de courant est effectuée par une mesure de protection dans le cas d'un court-circuit vers UBatt. En conséquence, la tension U se trouve dans la plage d'un défaut maximum avec

un court-circuit vers UBatt et un transistor S connecté.

L'apparition d'une tension dans l'une des plages d'erreurs est détectée par le microcontrôleur MC et un signal de diagnostic d'étage final ED correspondant à l'erreur est généré. Avec un taux d'impulsions presque nul ou égal à presque 100%, il apparaît des plateaux très courts de tension U modulée au niveau de la largeur d'impulsions, de sorte qu'il faut compter avec une imprécision assez élevée

lors du fonctionnement du convertisseur analogique-

numérique ADC.

Pour effectuer un contrôle sûr des plages de tension de U, on utilise donc une valeur du taux d'impulsions qui est égale à un taux d'impulsions de diagnostic qui se situe dans la plage comprise entre 20% et 80%, de préférence aux environs de 50%. Pour obtenir ce résultat, le microcontrôleur MC par exemple effectue uniquement un contrôle pour vérifier si la valeur du taux d'impulsions est égale au taux d'impulsions du diagnostic. Comme alternative, on peut générer certes par exemple le signal de diagnostic d'étage final, mais supprimer la sortie du signal de diagnostic d'étage final pour d'autres valeurs du

taux d'impulsions que le taux d'impulsions du diagnostic.

La valeur du taux d'impulsions peut être communiquée au microcontrôleur MC par le signal TV ou être déterminée par le microcontrôleur MC à partir des signaux numériques du convertisseur analogique-numérique ADC. La génération ou tout du moins la sortie du signal du diagnostic d'étage final est déclenchée dans ce dernier cas par exemple par la

valeur du taux d'impulsions.

Selon l'invention, on a recours également à des informations sur l'état de service du capteur de gaz pour le contrôle de l'étage final, tel qu'il est expliqué de

façon plus précise ci-dessous.

La figure 3 montre un schéma-bloc pour représenter les échanges de signaux entre un dispositif de contrôle 1 d'un dispositif conforme à l'invention, un système de régulation de chauffage 4, un capteur de gaz GS avec de préférence une ou plusieurs cellules de Nernst 2 et un élément de chauffage 3 intégré dans le capteur de gaz GS et un dispositif 5 pour générer un signal d'état de capteur SD qui permet de caractériser l'état de service du capteur de

gaz GS.

Le dispositif de contrôle 1 génère un signal de diagnostic d'étage final ED en fonction de la présence d'une condition de diagnostic, en particulier dans les cas o le signal d'état de capteur SD prend une valeur de diagnostic. La génération du signal de diagnostic d'étage final ED peut se faire également en particulier en fonction de la valeur d'un taux d'impulsions ou similaire comme

décrit plus haut.

La figure 3 montre un exemple de réalisation dans lequel le signal de diagnostic d'étage final ED est envoyé au dispositif de régulation de chauffage 4, qui met à disposition un signal de taux d'impulsions TV. Il va de soi que le signal ED peut être envoyé également à d'autres composants d'une commande de moteur au lieu du dispositif de régulation de chauffage 4. De la même façon, le taux d'impulsions peut être obtenu également à partir d'une analyse de la tension de chauffage UHZ ou être fixé à une valeur de diagnostic lorsqu'on dispose d'un signal d'état

de capteur SD qui ordonne un diagnostic.

Le dispositif 5 représenté sur la figure 3 et destiné à générer un signal d'état de capteur SD comprend de préférence un système de contrôle de température qui permet de contrôler la température d'un capteur de gaz GS. En particulier, un contrôle de signal de température des cellules de Nernst 2 du capteur de gaz GS peut être effectué sur la base d'une mesure de la résistance interne RI. Un contrôle du signal de température inclut par exemple un contrôle de vraisemblance d'un signal de tension URI équivalent à une résistance interne RI, comme représenté sur la figure 3. Le contrôle de vraisemblance comprend de préférence également un contrôle de plage du signal de tension URI. Pour le contrôle de température, on tient compte de préférence du fait que la température d'un capteur de gaz GS disposé dans l'installation d'échappement d'un véhicule est fonction des paramètres de service du véhicule. A cet effet, le dispositif de contrôle de température peut analyser de façon connue des signaux d'un moteur de commande et/ou d'autres capteurs. Par exemple, on peut vérifier après le démarrage du moteur et avant le chauffage du capteur de gaz GS si l'on a un signal de température approprié à une faible température. Si le capteur de gaz GS est déjà chauffé, on peut vérifier si le signal de température se situe dans une plage de tolérance définie. En outre, dans le cas o l'on a un signal de température représentant une faible température après un temps de réglage prédéfini du dispositif de régulation de température 4, on peut conclure à une erreur dans le réglage de la température. Ce cas correspond par exemple à une situation dans laquelle on utilise pour la régulation de la température un régulateur à action proportionnelle et intégrale qui se trouve en butée pour un intervalle de temps plus long qu'un intervalle de temps prédéfini. La cause peut être un court-circuit de la tension de chauffage

vers la masse ou une coupure de ligne.

Afin de tenir compte de ces cas et d'autres cas, le dispositif de contrôle de température reçoit des informations du dispositif de régulation de chauffage 4 par l'intermédiaire du signal SR. Dès que le dispositif de contrôle de température constate des valeurs inacceptables ou non plausibles de la température du capteur de gaz GS, un signal de diagnostic de température ST est envoyé à la régulation de chauffage 3 selon un mode de réalisation préféré de l'invention afin de lui ordonner d'attribuer la valeur du taux d'impulsions identique au taux d'impulsions de diagnostic, après quoi un contrôle des plages de tension

de la tension de chauffage UHZ est amorcé.

Parallèlement à un signal de température ou à la place d'un signal de température, le dispositif 5 peut analyser pour la génération d'un signal d'état de capteur SD également d'autres signaux UGS du capteur de gaz GS ainsi que des signaux d'autres capteurs et/ou d'une commande de moteur. En particulier, on peut demander la génération d'un signal de diagnostic d'étage final ED lorsqu'on dispose de valeurs prédéfinies du signal de capteur qui caractérise les gaz brûlés, par exemple le signal de NOx ou le signal d'oxygène. Il peut s'agir également par exemple de valeurs SD qui correspondent à une situation dans laquelle précisément aucune mesure des gaz brûlés n'est effectuée

par le capteur de gaz GS ou n'est indispensable.

En outre, le dispositif 5 peut générer pour la production d'un signal d'état de capteur SD également un signal de diagnostic de capteur qui permet de détecter le fonctionnement correct du capteur de gaz GS. Par exemple, on peut avoir à cet effet sur un capteur de NOx un contrôle des valeurs plausibles du signal de NOx et/ou de signaux auxiliaires supplémentaires tels qu'un signal d'oxygène ou

une tension de cellule de pompage d'une cellule Nernst. Dans ce cas également, on effectue un contrôle de l'étage final si l'on

dispose d'une valeur de diagnostic prédéfinie du signal d'état de capteur SD. En particulier, une telle valeur de diagnostic avec un capteur de NOx peut correspondre à un dysfonctionnement en raison d'une valeur non plausible de la concentration de NOx ou d'une absence de déclenchement du capteur de NOx. Même en combinaison avec le signal d'état de capteur SD, on peut utiliser une valeur de diagnostic prédéfinie du paramètre de tension de chauffage, par exemple du taux d'impulsions, afin de

garantir un diagnostic sûr.

Pour obtenir un contrôle permanent de l'étage final, on génère et on sort un signal de diagnostic d'étage final ED par exemple à des instants prédéfinis. Par exemple l'élément de chauffage 3 est sollicité par la régulation de chauffage 4 à des intervalles de temps prédéfinis et de préférence réguliers avec une tension de chauffage UHZ modulée au niveau de la largeur d'impulsion, dont le taux

d'impulsions est égal à un taux d'impulsions de diagnostic.

D'autre part, on peut utiliser également d'autres valeurs caractéristiques de service que des conditions de diagnostic, par exemple le temps écoulé depuis le démarrage

du moteur ou depuis la dernière exécution d'un diagnostic.

Afin d'éviter que le chauffage et donc le fonctionnement du capteur de gaz GS soient perturbés de façon inacceptable, le chauffage s'effectue avec une tension de chauffage UHZ ayant un taux d'impulsions de diagnostic prédéfini, de préférence seulement pour des intervalles de temps relativement courts, qui comprennent par exemple un ou deux cycles de balayage. De plus, le contrôle avec un taux d'impulsions de diagnostic est effectué et répété de préférence seulement avec une fréquence qui est possible sans influer de façon notable

sur la température du capteur de gaz GS.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour le diagnostic de l'étage final d'un appareil de chauffage d'un capteur de gaz, par exemple d'un capteur de NOx ou d'oxygène d'une installation d'échappement d'un véhicule automobile, la température du capteur de gaz pouvant être modifiée en fonction d'une tension de chauffage et un signal de diagnostic d'étage final caractérisant l'aptitude au fonctionnement de l'appareil de chauffage étant généré en fonction d'une condition de diagnostic, caractérisé en ce que, comme condition de diagnostic, on utilise une valeur de diagnostic prédéfinie d'un signal d'état de capteur caractérisant l'état de service du capteur de gaz et/ou une valeur de diagnostic prédéfinie d'un signal de paramètre de tension de chauffage, qui permet de caractériser la

variation dans le temps de la tension de chauffage.

2.Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise comme signal d'état de capteur un signal de diagnostic de température qui permet de caractériser des

valeurs de température non plausibles du capteur de gaz.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le calcul des valeurs des températures s'effectue sur la base d'une mesure de résistance interne du capteur de gaz.

4. Procédé selon au moins l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise

comme signal d'état de capteur un signal de capteur caractérisant le gaz brûlé, éventuellement un signal

d'oxygène ou un signal de NOx.

5. Procédé selon au moins l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on

utilise comme signal d'état de capteur un signal de diagnostic de capteur qui permet de caractériser des valeurs inacceptables et/ou non plausibles du signal de capteur.

6. Procédé selon au moins l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise

comme paramètre de tension de chauffage un taux d'impulsions ou une raideur de flanc de la tension de chauffage.

7. Procédé selon au moins l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que la

tension de chauffage est contrôlée au niveau du respect de

l'une ou plusieurs plages de tension prédéfinies.

8. Procédé selon au moins l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que des

plages de tension prédéfinies sont prévues, lesquelles sont attribuées respectivement à l'apparition d'un court-circuit vers la masse, vers le potentiel positif et une coupure de

ligne.

9. Procédé selon au moins l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est

prévu une tension de chauffage modulée en largeur d'impulsion et une valeur de diagnostic du taux d'impulsions est prévue sensiblement dans une plage comprise entre 20% et 80%, de préférence aux environs de %.

10. Procédé selon au moins l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est

prévu une tension de chauffage modulée au niveau de la largeur d'impulsion et respectivement différentes plages de tension à contrôler sont attribuées à deux phases de balayage de la tension de chauffage modulée au niveau de la

largeur d'impulsion.

11. Procédé selon au moins l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un signal

de diagnostic d'étage final est généré avec un taux d'impulsions de diagnostic prédéfini à des intervalles de

temps prédéfinis et de préférence réguliers.

12. Procédé selon au moins l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que le

capteur de gaz présente une ou plusieurs cellules de Nernst.

13. Dispositif pour le diagnostic de l'étage final d'un appareil de chauffage d'un capteur de gaz, de préférence un capteur de NOx ou d'oxygène pour une installation d'échappement d'un véhicule, la température du capteur de gaz étant modifiable en fonction d'une tension de chauffage, avec un appareil de contrôle qui présente des moyens pour générer un signal de diagnostic d'étage final caractérisant l'aptitude au fonctionnement de l'appareil de chauffage en fonction d'une condition de diagnostic, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens pour générer un signal d'état de capteur caractérisant l'état de service du capteur de gaz et en ce qu'une valeur de diagnostic prédéfinie du signal d'état de capteur est utilisée comme

condition de diagnostic.

14. Dispositif pour le diagnostic de l'étage final d'un appareil de chauffage d'un capteur de gaz, par exemple un capteur de NOx ou un capteur d'oxygène pour une installation d'échappement d'un véhicule, en particulier selon la revendication 13, la température du capteur de gaz étant modifiable en fonction d'une tension de chauffage, avec un appareil de contrôle qui présente des moyens pour générer un signal de diagnostic d'étage final caractérisant l'aptitude au fonctionnement de l'appareil de chauffage en fonction d'une condition de diagnostic, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens pour générer un signal de paramètre de tension de chauffage qui permet de caractériser la variation dans le temps de la tension de chauffage et en ce qu'une valeur de diagnostic prédéfinie du signal de paramètre de tension de chauffage est utilisée

comme condition de diagnostic.

15. Dispositif selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que le capteur de gaz présente une ou

plusieurs cellules de Nernst.