FR2902672A3

FR2902672A3 - Very high voltage generator diagnosing method for motor vehicle, involves measuring output current provided by very high voltage generator on its connection with ground by current measurement unit

Info

Publication number: FR2902672A3
Application number: FR0605594A
Authority: FR
Inventors: Thierry Planas
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2006-06-22
Filing date: 2006-06-22
Publication date: 2007-12-28

Abstract

The method involves measuring output current provided by a very high voltage generator (8) on its connection with a ground (14) by a current measurement unit (13) that is arranged between an output at the ground of the generator and the ground. A voltage is measured by a voltage measurement unit (12) i.e. voltage divider, that is arranged between a high voltage output (11) of the generator and the ground.

Description

.R442.12FR.11 DA dépôt 1 L'invention concerne un procédé de mesure deThe invention relates to a method for the measurement of

caractéristiques électriques, notamment courant et/ou tension, provenant d'un générateur Très Haute Tension (THT), particulièrement adapté à une utilisation en combinaison avec une charge applicative à masse diffuse comme un dispositif de post-traitement électrostatique disposé dans la ligne d'échappement d'un véhicule automobile. L'invention porte aussi sur un générateur THT en tant que tel incluant des moyens de mesure ainsi que sur un dispositif complet avec charge applicative incluant un tel générateur. L'invention porte ainsi sur un dispositif post-traitement électrostatique incluant un tel générateur THT avec moyen de mesure et un véhicule automobile incluant un tel dispositif. electrical characteristics, in particular current and / or voltage, coming from a very high voltage generator (THT), particularly suitable for use in combination with a diffuse mass application load such as an electrostatic post-treatment device arranged in the line of exhaust of a motor vehicle. The invention also relates to a THT generator as such including measuring means as well as a complete device with application load including such a generator. The invention thus relates to an electrostatic post-treatment device including such a generator THT with measuring means and a motor vehicle including such a device.

La figure 1 illustre un filtre électrostatique de l'art antérieur disposé dans la ligne d'échappement d'un véhicule automobile, tel que décrit par exemple dans la demande de brevet français FR2839903. Ce filtre comprend une enceinte 1 cylindrique comportant à l'une de ses extrémités une entrée 2 des gaz d'échappement et à l'autre extrémité une sortie 3 de ces gaz d'échappement. Un filament métallique 4 maintenu par des blocs 5, 6 de centrage et d'isolation s'étend axialement entre les deux extrémités 2, 3 de l'enceinte 1. Le bloc 6 est partiellement en céramique pour supporter le filament 4 et l'isoler d'une autre partie du bloc qui est métallique. Le filament 4 est entouré par une cellule de filtrage 7 constituée par un réseau de fils ou fibres métalliques définissant une multitude d'orifices de passages radiaux pour les gaz d'échappement. En outre, le filament 4 est relié à un générateur haute tension 8 apte à créer entre ce filament 4 et la cellule 7, qui est reliée à la masse 9, un champ électrostatique. Les gaz d'échappement qui traversent radialement la cellule 7 sont ionisés au préalable au voisinage du filament 4. Cette ionisation génère la présence d'électrons et d'ions positifs et négatifs qui, en s'attachant aux particules de suie de l'écoulement vont favoriser leur capture sur les fibres de la cellule 7. II est très utile de réaliser une ou plusieurs mesures des caractéristiques du générateur THT, une mesure de ses .R442.12FR. 1 1 DA dépôt 2 grandeurs électriques de courant et avantageusement tension sur sa sortie, pour mettre en place un mécanisme d'asservissement ou simplement pour son diagnostic. FIG. 1 illustrates an electrostatic filter of the prior art disposed in the exhaust line of a motor vehicle, as described for example in the French patent application FR2839903. This filter comprises a cylindrical chamber 1 having at one of its ends an inlet 2 of the exhaust gas and at the other end an outlet 3 of these exhaust gases. A metal filament 4 held by centering and isolating blocks 5, 6 extends axially between the two ends 2, 3 of the enclosure 1. The block 6 is partially made of ceramic to support the filament 4 and isolate it another part of the block that is metallic. The filament 4 is surrounded by a filter cell 7 constituted by a network of wires or metal fibers defining a multitude of radial passage orifices for the exhaust gases. In addition, the filament 4 is connected to a high voltage generator 8 capable of creating between the filament 4 and the cell 7, which is connected to the ground 9, an electrostatic field. The exhaust gases that pass radially through the cell 7 are ionized beforehand in the vicinity of the filament 4. This ionization generates the presence of electrons and positive and negative ions which, by attaching to the soot particles of the flow will favor their capture on the fibers of the cell 7. It is very useful to carry out one or more measurements of the characteristics of the THT generator, a measure of its .R442.12FR. 1 1 DA deposit 2 electrical quantities of current and advantageously voltage on its output, to set up a servo mechanism or simply for its diagnosis.

La figure 2 représente un schéma électrique classique de la mesure de ces grandeurs électriques dans l'art antérieur. Pour cela, un premier moyen de mesure de la tension 12 est disposé entre la sortie 11 du générateur THT et la masse 9, de manière intercalée entre le générateur THT 8 et la charge applicative 10. Un tel moyen de mesure de la tension 12 peut consister en un diviseur de tension résistif ou capacitif, ou tout moyen existant dans l'art antérieur. De plus, un second moyen de masure du courant 13, qui peut être un shunt ou un capteur magnétique ou toute autre solution de l'art antérieur, est disposé entre la sortie de la charge applicative 10 et la masse 9. L'inconvénient de cette solution est qu'elle n'est pas adaptée à une utilisation du générateur THT dans le cadre d'un dispositif de post- traitement électrostatique tel que décrit précédemment en relation avec la figure 1 car dans un tel dispositif, la masse est diffuse du fait de la liaison directe au châssis du véhicule et donc à la masse 9 de la cellule métallique 7 du dispositif. La mesure du courant ne peut donc pas s'effectuer comme proposé par le schéma de la figure 2. FIG. 2 represents a conventional electrical diagram of the measurement of these electrical quantities in the prior art. For this, a first means for measuring the voltage 12 is arranged between the output 11 of the generator THT and the mass 9, interposed between the generator THT 8 and the application load 10. Such a means of measuring the voltage 12 can consist of a resistive or capacitive voltage divider, or any means existing in the prior art. In addition, a second current hiding means 13, which may be a shunt or a magnetic sensor or any other solution of the prior art, is disposed between the output of the application load 10 and the ground 9. The disadvantage of this solution is that it is not suitable for use of the THT generator in the context of an electrostatic post-treatment device as described above in connection with FIG. 1 because in such a device, the mass is diffuse from the makes the direct connection to the chassis of the vehicle and therefore to the mass 9 of the metal cell 7 of the device. The measurement of the current can not therefore be carried out as proposed by the diagram of Figure 2.

La figure 3 illustre de manière plus représentative la configuration électrique dans le cas d'un générateur THT 8 associé à une charge applicative 10 à masse diffuse 9. Dans un tel schéma, la charge applicative 10 est directement liée à la masse 9 et le générateur THT présente une liaison à une masse distincte 14. L'état de la technique n'apporte donc aucune solution pour le contrôle du courant et éventuellement de la tension d'un générateur THT dans le cas de ses applications dans des dispositifs à charge diffuse.25 .R442.12FR.1 I DA dépôt 3 L'objet de la présente invention consiste à améliorer les solutions de l'état de la technique. Un objet de l'invention est de proposer une solution de mesure du courant et avantageusement de la tension d'un générateur THT pour une telle application. L'invention repose sur un procédé de diagnostic d'un générateur Très Haute Tension THT, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mesure de son courant de sortie sur sa liaison à la masse. FIG. 3 more representative illustrates the electrical configuration in the case of a THT generator 8 associated with an application load 10 with a diffuse mass 9. In such a diagram, the application load 10 is directly linked to the mass 9 and the generator THT has a connection to a distinct mass 14. The state of the art therefore provides no solution for controlling the current and possibly the voltage of a THT generator in the case of its applications in devices with diffuse charge. The object of the present invention is to improve the solutions of the state of the art. An object of the invention is to propose a solution for measuring the current and advantageously the voltage of a THT generator for such an application. The invention is based on a method for diagnosing a very high voltage generator THT, characterized in that it comprises a step of measuring its output current on its link to ground.

10 Ce procédé de diagnostic d'un générateur Très Haute Tension THT peut aussi comprendre une étape de mesure de sa tension. This method of diagnosing a very high voltage generator THT may also include a step of measuring its voltage.

L'invention porte aussi sur un générateur Très Haute Tension THT générant une très haute tension en sortie et comprenant une liaison à la masse, caractérisé en ce 15 qu'il comprend un moyen de mesure de courant sur sa liaison à la masse. Ce générateur THT peut aussi comprendre un moyen de maure de tension. Ce moyen de mesure de tension peut être disposé entre sa sortie très haute tension et la masse et son moyen de mesure du courant entre la sortie à la masse du générateur THT et sa masse. 20 En variante, le moyen de mesure de tension peut être disposé entre un point de potentiel intermédiaire de mesure du courant et la sortie très haute tension et le moyen de mesure du courant peut être disposé entre le point de potentiel intermédiaire de mesure du courant et sa liaison à la masse. Le moyen de mesure de tension peut être un diviseur de tension disposé entre sa sortie très haute tension et un point de tension de référence positive afin de permettre une mesure positive de tension à partir d'une THT négative, et le moyen de mesure du courant être disposé sur sa liaison à la masse. 25 30 .R442.12FR.11 DA dépôt 4 L'invention porte aussi sur un dispositif post-traitement électrostatique pour véhicule comprenant un générateur THT tel que décrit précédemment pour son alimentation électrique. The invention also relates to a very high voltage generator THT generating a very high output voltage and comprising a link to ground, characterized in that it comprises a current measuring means on its connection to ground. This THT generator may also comprise a means of voltage mooring. This voltage measuring means can be arranged between its very high voltage output and the mass and its means for measuring the current between the ground output of the generator THT and its mass. Alternatively, the voltage measuring means may be disposed between an intermediate potential point for measuring the current and the very high voltage output and the current measuring means may be disposed between the intermediate current measurement potential point and its connection to the mass. The voltage measuring means may be a voltage divider disposed between its very high voltage output and a positive reference voltage point to enable a positive voltage measurement from a negative THT, and the current measurement means. be disposed on its connection to the ground. The invention also relates to an electrostatic post-treatment device for a vehicle comprising a THT generator as previously described for its power supply.

Le dispositif post-traitement électrostatique pour véhicule peut comprendre une enceinte cylindrique comportant à l'une de ses extrémités une entrée des gaz d'échappement et à l'autre extrémité une sortie de ces gaz d'échappement, un filament métallique s'étendant axialement entre les deux extrémités de l'enceinte, entouré par une cellule de filtrage constituée par un réseau de fils ou fibres métalliques définissant une multitude d'orifices de passages radiaux pour les gaz d'échappement, et relié au générateur THT apte à créer entre ce filament et la cellule de filtrage qui est reliée à la masse, un champ électrostatique. The electrostatic post-treatment device for a vehicle may comprise a cylindrical enclosure comprising at one of its ends an inlet of the exhaust gases and at the other end an outlet of these exhaust gases, an axially extending metal filament between the two ends of the enclosure, surrounded by a filter cell constituted by a network of son or metal fibers defining a plurality of radial passage openings for the exhaust gas, and connected to the THT generator suitable for creating between this filament and the filter cell that is connected to the ground, an electrostatic field.

Enfin, l'invention porte sur un véhicule automobile comprenant un dispositif post- traitement électrostatique tel que décrit précédemment. Finally, the invention relates to a motor vehicle comprising an electrostatic post-treatment device as described above.

Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes d'exécution particuliers faits à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : La figure 1 représente une vue en coupe d'un dispositif de post-traitement électrostatique destiné à la ligne d'échappement d'un véhicule selon l'art antérieur ; la figure 2 représente un schéma électrique de l'art antérieur pour le contrôle d'un 25 générateur THT ; la figure 3 représente un schéma électrique d'une configuration d'un générateur THT combiné avec une charge applicative à masse diffuse ; la figure 4 représente un schéma électrique d'une première variante de l'invention 30 la figure 5 représente un schéma électrique d'une seconde variante de l'invention ; .R442.12FR.1 I DA dépôt 5 la figure 6 représente un schéma électrique d'une troisième variante de l'invention These objects, features and advantages of the present invention will be set forth in detail in the following description of particular embodiments made in a non-limiting manner in relation to the appended figures among which: FIG. 1 represents a sectional view of a electrostatic post-treatment device for the exhaust line of a vehicle according to the prior art; Figure 2 shows an electrical schematic of the prior art for controlling a THT generator; FIG. 3 represents a circuit diagram of a configuration of a THT generator combined with a diffuse mass application load; FIG. 4 represents an electric diagram of a first variant of the invention; FIG. 5 represents an electrical diagram of a second variant of the invention; FIG. 6 represents an electrical diagram of a third variant of the invention.

la figure 7 représente schématiquement le moyen de mesure de la tension de la troisième variante de l'invention ; les figures 8a et 8b représentent schématiquement les courbes de tension en rapport avec la troisième variante de l'invention. FIG. 7 schematically represents the means for measuring the voltage of the third variant of the invention; Figures 8a and 8b show schematically the voltage curves in relation to the third variant of the invention.

Le concept de l'invention consiste à mesurer directement le courant fourni par le générateur THT et non pas celui traversant la charge applicative. Pour cela, une telle mesure du courant fourni par le générateur THT est nwcuré directement sur son unique liaison à la masse. The concept of the invention consists in measuring directly the current supplied by the THT generator and not the one passing through the application load. For this, such a measurement of the current supplied by the THT generator is nccured directly on its single link to ground.

En remarque, une solution de mesure du courant entre le générateur THT 8 et la borne d'entrée de la charge 10 ne conviendrait pas ou mal car les composants électroniques existants, shunt résistif, capteurs magnétiques..., ne supportent pas les configurations à très haute tension. As a note, a solution for measuring the current between the THT generator 8 and the input terminal of the load 10 would be unsuitable or bad because the existing electronic components, resistive shunt, magnetic sensors ..., do not support the configurations to very high voltage.

Ainsi, l'invention porte sur un procédé de contrôle d'un générateur THT qui comprend une étape de mesure de son courant sur sa liaison à la masse. 20 Avantageusement, ce procédé comprend aussi une étape de mesure de sa tension. Thus, the invention relates to a method of controlling a THT generator which comprises a step of measuring its current on its link to ground. Advantageously, this method also comprises a step of measuring its voltage.

Les figures 4 à 6 illustrent trois variantes de réalisation de l'invention. Figures 4 to 6 illustrate three embodiments of the invention.

Selon la première variante de réalisation représentée sur la figure 4, le moyen de 25 maure de la tension 12 est placé entre la sortie haute tension 11 du générateur THT 8 et sa masse 14 alors que le moyen de mesure du courant 13 est disposé entre la sortie à la masse du générateur THT 8 et cette masse 14. According to the first variant embodiment shown in FIG. 4, the means 25 of the voltage 12 is placed between the high-voltage output 11 of the generator THT 8 and its mass 14 while the means for measuring the current 13 is arranged between the output to the ground of the generator THT 8 and this mass 14.

Selon la seconde variante représentée sur la figure 5, le moyen de mocure de la 30 tension 12 est disposé entre un point de potentiel 15 de mesure du courant et la .R442.12FR. 1 1 DA dépôt 6 sortie 11 très haute tension du générateur 8. Le moyen de mesure du courant 13 est disposé entre le potentiel intermédiaire 15 et la masse 14. According to the second variant shown in FIG. 5, the voltage mocking means 12 is disposed between a current measurement potential point 15 and the .R442.12FR. 1 1 DA deposit 6 output 11 very high voltage generator 8. The current measuring means 13 is disposed between the intermediate potential 15 and the mass 14.

L'avantage de la première variante est que la mesure de la tension est directe. Au contraire, la seconde variante mesure le courant de l'application ainsi que celui utile à la mesure de la tension. De même, la maure de la tension n'est pas immédiate. Toutefois, les mesures obtenues par cette seconde variante présentent peu d'erreur et cette variante présente l'avantage de permettre de détecter une éventuelle défaillance du moyen de mesure de la tension 12 par des surcourants par exemple. The advantage of the first variant is that the measurement of the voltage is direct. On the contrary, the second variant measures the current of the application as well as that useful for measuring the voltage. Likewise, the Moorish tension is not immediate. However, the measurements obtained by this second variant have little error and this variant has the advantage of making it possible to detect a possible failure of the means for measuring the voltage 12 by overcurrent, for example.

La figure 6 illustre une troisième variante de réalisation. Cette variante permet une conversion de la tension THT négative en une valeur positive, proche d'une fourchette allant de 0 à 5 V ou de 0 à 10 V, qui représente les valeurs habituelles rencontrées dans des applications automobiles. Pour cela, le moyen de mesure de tension 12 est placé entre la THT négative et une tension de référence 16 qui est choisie positive. Ce moyen de mesure de tension repose sur un diviseur de tension, illustré sur la figure 7, qui se compose de deux résistances 18 et 19 permettant de définir une valeur de tension intermédiaire 17, positive, représentée sur la figure 8b, directement liée à la valeur de la très haute tension négative 11, représentée sur la figure 8a. Un exemple de fonctionnement d'un tel dispositif pourrait consister à utiliser une première résistance THT 18 de 100 MQ, une seconde résistance 19 de 100 kSZ, entre la THT de 5 kV et la tension de référence 16 de 5 V. Dans cette variante, le moyen de mesure du courant 13 est disposé comme pour les autres variantes sur la sortie à la masse du générateur THT 8. FIG. 6 illustrates a third variant embodiment. This variant makes it possible to convert the negative THT voltage into a positive value, close to a range of 0 to 5 V or 0 to 10 V, which represents the usual values found in automotive applications. For this, the voltage measuring means 12 is placed between the negative THT and a reference voltage 16 which is chosen positive. This voltage measuring means is based on a voltage divider, illustrated in FIG. 7, which consists of two resistors 18 and 19 making it possible to define an intermediate voltage value 17, positive, represented in FIG. 8b, directly related to the value of the very high negative voltage 11, shown in Figure 8a. An example of operation of such a device could be to use a first THT resistor 18 of 100 MΩ, a second resistor 19 of 100 kSZ, between the THT of 5 kV and the reference voltage 16 of 5 V. In this variant, the means for measuring the current 13 is arranged, as for the other variants, on the output to the ground of the generator THT 8.

L'invention a été illustrée schématiquement et porte ainsi sur un générateur THT 8 amélioré comportant un premier moyen de mesure du courant 13 et avantageusement un second moyen de mesure de sa tension. Cela rend par .R442.12FR.11 DA dépôt 7 exemple possible la réalisation d'un asservissement du dispositif sur la base de la mesure du courant, tout en effectuant un diagnostic de la tension. The invention has been illustrated schematically and thus relates to an improved THT generator 8 comprising a first current measurement means 13 and advantageously a second means for measuring its voltage. This makes it possible, for example, to perform a servo-control of the device on the basis of the measurement of the current, while performing a diagnosis of the voltage.

Sur les illustrations 4 à 6, la charge applicative 10 pourrait être de toute nature. In Figures 4 to 6, the workload 10 could be of any kind.

Toutefois, le générateur THT décrit est particulièrement adapté à une application avec une charge applicative 10 avec une masse diffuse, comme notamment dans un dispositif de post-traitement électrostatique d'un véhicule automobile. However, the THT generator described is particularly suitable for application with an application load 10 with a diffuse mass, such as in an electrostatic post-treatment device of a motor vehicle.

Ainsi, l'invention concerne aussi un dispositif applicatif complet avec un tel générateur THT, comme un dispositif de post-traitement électrostatique d'un véhicule automobile, et un véhicule automobile intégrant un tel dispositif. Thus, the invention also relates to an application device complete with such a THT generator, such as an electrostatic post-treatment device of a motor vehicle, and a motor vehicle incorporating such a device.

Claims

claims

1. A method of diagnosis of a very high voltage generator (THT), characterized in that it comprises a step of measuring its output current on its connection to ground (14).

2. A method of diagnosing a very high voltage generator (THT) according to claim 1 characterized in that it also comprises a step of measuring its voltage.

3. Very High Voltage Generator (THT) generating a very high output voltage (11) and comprising a link to ground (14), characterized in that it comprises a means of current mure (13) on its link to the mass (14). 15

4. Very High Voltage Generator (THT) according to claim 3, characterized in that it comprises a voltage measuring means (12).

5. Very High Voltage Generator (THT) according to claim 4, characterized in that its voltage measuring means (12) is disposed between its very high voltage output (11) and the ground (14) and that its current measuring means (13) oct disposed between the ground output of the THT generator (8) and its mass (14).

6. Very High Voltage Generator (THT) according to claim 4, characterized in that its voltage measuring means (12) is disposed between an intermediate potential point (15) for measuring the current and the very high voltage output ( 11) and in that the current measuring means (13) is arranged between the intermediate potential point (15) for measuring current and its ground connection (14).

7. Very High Voltage Generator (THT) according to claim 4, characterized in that its voltage measuring means (12) is a voltage divider arranged 10.R442.12FR.11 DA deposition 9 between its very high voltage output (11) and a positive reference voltage point (16) for enabling a positive voltage measurement (17) from a negative THT, and in that its current measuring means (13) is disposed on its bond to ground (14).

8. Electrostatic post-treatment device for a vehicle comprising a THT generator (8) according to one of claims 3 to 7 for its power supply. 10

9. Electrostatic post-treatment device for a vehicle according to the preceding claim comprising a chamber (1) cylindrical having at one of its ends an inlet (2) of the exhaust gas and at the other end an outlet (3) of these exhaust gases, a metallic filament (4) extending axially between the two ends (2, 3) of the enclosure (1), surrounded by a filter cell (7) constituted by a network of wires or metal fibers defining a multitude of orifices for radial passages for the exhaust gases, and connected to the THT generator (8) able to create between this filament (4) and the filtering cell (7) which is connected to ground ( 9), an electrostatic field. 20

10. Motor vehicle comprising an electrostatic post-treatment device according to one of claims 8 or 9.5