FR2902886A1 - Dispositif pour un diagnostic d'un generateur tres haute tension - Google Patents
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Abstract
Dispositif comprenant un générateur Très Haute Tension (THT) (8) et une charge applicative (10), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un moyen de mesure du courant (13) et/ou de la tension (12) fourni(e)(s) par le générateur THT (8) et en ce qu'il comprend au moins un interrupteur (20 ; 20, 21) apte à la déconnexion de la charge applicative (10), qui peut correspondre à un dispositif de post-traitement électrostatique pour véhicule, du générateur THT (8) pour réaliser le diagnostic du générateur THT (8) par la mesure du courant et/ou de sa tension.
Description
.R442.12FR.10 DA dépôt 1 L'invention concerne un procédé de diagnostic
d'un générateur Très Haute Tension (THT), par la mesure de ses caractéristiques électriques, courant et/ou tension. Ce procédé est notamment adapté à une utilisation du générateur THT 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 dispositif complet avec charge applicative et un générateur THT avec un ou plusieurs moyen(s) de mesure pour son diagnostic. Enfin, l'invention porte ainsi sur un dispositif post-traitement électrostatique et un véhicule automobile en tant que tel incluant un tel dispositif.
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 .R442. l2FR.10 DA dépôt 2 cellule 7. Il est très utile de réaliser une ou plusieurs mesure(s) des caractéristiques du générateur THT, une mesure de ses grandeurs électriques de courant et/ou tension sur sa sortie, pour réaliser un diagnostic de son bon fonctionnement.
Toutefois, il n'existe pas de solution dans l'art antérieur adaptée à un diagnostic du générateur THT dans le cadre d'un dispositif de post-traitement électrostatique tel que décrit ci-dessus car dans un tel dispositif, la masse est diffuse et éloignée du fait de la liaison directe au châssis du véhicule et donc à la masse 9 de la cellule métallique 7 du dispositif.
Dans d'autres applications de générateur THT, un premier état de la technique propose de tester des applications basées sur un générateur THT en utilisant un générateur de test qui est utilisé à la place du générateur THT, mis hors fonctionnement dans la phase de test. L'inconvénient de cette approche provient du fait qu'elle n'effectue pas de diagnostic direct sur le générateur THT lui-même.
Un second état de la technique propose de tester un dispositif comprenant un générateur THT dans des applications à charge applicative non diffuse en utilisant un moyen de mesure du courant ou un moyen de mesure de la tension, au niveau de la charge applicative, lors du fonctionnement normal du dispositif. Un inconvénient d'un tel dispositif provient du fait que les mesures effectuées perturbent le fonctionnement normal du dispositif et sont influencées par le comportement de la charge applicative. Il n'est donc pas possible d'en déduire directement un diagnostic du générateur THT.
En outre, aucune des deux solutions précédentes n'est adaptée aux 30 applications des générateurs THT avec des charges diffuses ou .R442.12FR.10 DA dépôt 3 éloignées, comme dans le cas d'un filtre électrostatique de l'art antérieur disposé dans la ligne d'échappement d'un véhicule automobile
L'état de la technique n'apporte donc aucune solution satisfaisante pour le 5 diagnostic d'un générateur THT, et notamment pas de solution adaptée dans le cas de ses applications dans des dispositifs à charge diffuse.
L'objet de la présente invention consiste donc à proposer une solution de diagnostic d'un générateur THT. 10 La solution de l'invention repose sur un procédé de diagnostic d'un générateur Très Haute Tension THT, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - actionnement d'au moins un interrupteur pour déconnecter 15 la charge applicative du générateur THT ; -mesure d'une ou plusieurs caractéristique(s) électrique(s) du générateur THT pour réaliser son diagnostic.
Ce procédé peut comprendre une étape de mesure de son courant sur sa 20 liaison à la masse.
Il peut en outre aussi comprendre une étape de connexion du générateur THT à une charge de test lors de sa déconnexion à la charge applicative.
25 L'invention concerne aussi un dispositif comprenant un générateur Très Haute Tension THT et une charge applicative, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un moyen de mesure du courant et/ou de la tension fourni(e)(s) par le générateur THT et en ce qu'il comprend au moins un interrupteur apte à la déconnexion de la charge applicative du générateur .R442.12FR.10 DA dépôt 4 THT pour réaliser le diagnostic du générateur THT par la mesure du courant et/ou de sa tension.
Le dispositif peut aussi comprendre un moyen de mesure du courant entre 5 la sortie à la masse du générateur THT et sa masse.
Il peut aussi comprendre un moyen de mesure de la tension entre sa sortie THT du générateur THT et sa masse. Ce moyen de mesure de tension peut être un diviseur de tension disposé entre la sortie très haute 10 tension du générateur THT et une tension de référence positive afin de permettre une mesure positive de tension, pour des THT négatives.
De plus, le dispositif peut comprendre un interrupteur entre la tension THT de sortie du générateur THT et la tension THT aux bornes de la charge 15 applicative.
En variante, il peut comprendre un interrupteur disposé entre la charge applicative et sa liaison à la masse.
20 Le dispositif peut comprendre une charge de test et un interrupteur apte à la connexion de la charge de test au générateur THT pour réaliser son diagnostic.
Enfin, l'invention porte aussi sur un véhicule automobile comprenant un 25 dispositif électrique tel que décrit précédemment, la charge applicative correspondant à un dispositif de post-traitement électrostatique pour véhicule.
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront 30 exposés en détail dans la description suivante de modes d'exécution .R442.12FR.10 DA dépôt 5 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 premier schéma électrique d'un dispositif à charge non diffuse avec des moyens de mesure de caractéristiques électriques ; la figure 3 représente un second schéma électrique d'un dispositif à charge diffuse avec des moyens de mesure de caractéristiques électriques ; la figure 4 représente un schéma électrique d'une première variante d'un premier mode de réalisation de l'invention la figure 5 représente un schéma électrique d'une seconde variante d'un premier mode de réalisation de l'invention la figure 6 représente un schéma électrique d'une troisième variante d'un premier mode de réalisation de l'invention la figure 7 représente schématiquement un moyen de mesure de la tension ; la figure 8 représente un schéma électrique d'un second mode de réalisation de l'invention ; la figure 9 représente un schéma électrique d'une variante du second mode de réalisation de l'invention.
Un premier élément essentiel de l'invention repose sur l'ajout de moyen(s) de mesure du courant et/ou de la tension, fourni(e)(s) par le générateur THT. Ces moyens de mesure doivent être adaptés à un maximum d'applications des générateurs THT, notamment aussi celles avec des .R442.12FR.10 DA dépôt 6 charges applicatives à masse diffuse comme un filtre électrostatique tel qu'illustré en figure 1.
Ainsi, à titre de premier exemple d'implémentation de ces moyens de mesure, la figure 2 représente un schéma électrique d'un dispositif comprenant un générateur THT 8 alimentant une charge applicative 10. Ce dispositif comprend un premier moyen de mesure de la tension 12 disposé entre la sortie THT 11 du générateur THT 8 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 mesure 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 à la masse du générateur THT 8 et la masse 9.
A titre de second exemple d'implémentation de ces moyens de mesure, la figure 3 illustre de manière similaire le même schéma électrique dans le cas d'un générateur THT 8 associé à une charge applicative 10 à masse diffuse ou éloignée 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. Ce dispositif comprend de même des moyens de mesure de la tension 12 et du courant 13.
En remarque, les exemples précédents montrent un premier concept mis en oeuvre dans les cas où la mesure du courant est souhaitée qui consiste à mesurer le courant sur la sortie à la masse du générateur THT. Cela permet son application dans tous les cas et notamment dans ceux où une charge applicative à masse diffuse est utilisée. .R442.12FR.10 DA dépôt 7 Le concept de l'invention consiste à réaliser le diagnostic du générateur THT dans une phase de fonctionnement réel de ce générateur THT, toutefois déconnecté de la charge applicative 10 pour éliminer l'influence de cette dernière sur les mesures et obtenir ainsi un véritable diagnostic du générateur THT lui-même. Pour mettre en oeuvre ce concept, un second élément essentiel de l'invention consiste à prévoir au moins un interrupteur pour déconnecter la charge applicative 10 lors des phases de diagnostic du générateur THT.
Un premier mode de réalisation de l'invention est illustré sur les figures 4 à 6 dans lesquelles les moyens de mesure de la tension et/ou du courant pour effectuer le diagnostic du générateur THT remplissent une seconde fonction de charges de test .
Ainsi, la figure 4 illustre une première variante de réalisation dans laquelle un interrupteur 20 est ajouté sur le schéma de la figure 2, entre la tension THT aux bornes du moyen de mesure de la tension 12 et la tension THT aux bornes de la charge applicative 10. Dans la phase de diagnostic telle que représentée, cet interrupteur est ouvert pour déconnecter ainsi la charge applicative 10 du générateur THT 8, qui reste en fonctionnement.
La figure 5 représente une seconde variante de réalisation dans laquelle l'interrupteur 20 est disposé entre la charge applicative 10 et sa liaison à la masse 9. L'avantage de cette variante est d'éviter de soumettre l'interrupteur à des très hautes tensions qui risquent de le détériorer.
La figure 6 illustre une application de la variante précédente dans le cas d'une masse éloignée et correspond à l'ajout d'un interrupteur 20 entre la charge applicative 10 et la masse 9 aux autres éléments inchangés de la figure 3. .R442.12FR.10 DA dépôt 8 L'avantage de ce premier mode de réalisation illustré sur les figures 4 à 6 est de nécessiter très peu d'éléments et une modification minimale du schéma électrique d'un dispositif pour sa mise en oeuvre.
La figure 7 illustre une possibilité de réalisation d'un moyen de mesure de la tension dans toutes ces variantes d'exécution, basé sur un diviseur de tension résistif, tel qu'il permet en outre 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, qui se compose de deux résistances 18 et 19 permettant de définir une valeur de tension intermédiaire 17, positive. Un exemple de fonctionnement d'un tel dispositif pourrait consister à utiliser une première résistance THT 18 de 100 MS2, une seconde résistance 19 de 100 kS2, entre la THT de -5 kV et la tension de référence 16 de 5 V.
Un second mode de réalisation de l'invention est illustré sur les figures 8 et 9, dans lesquelles une charge test 15 connue et calibrée est connectée au générateur THT 8 dans les phases de son diagnostic.
La figure 8 illustre une première variante dans laquelle la charge test 15 est montée en parallèle avec la charge applicative 10, un interrupteur 20 permettant alternativement une liaison du générateur THT 8 avec la charge applicative 10 pour le mode de fonctionnement normal ou une liaison du générateur THT 8 avec la charge de test 15, déconnectant simultanément la charge applicative 10, pour le mode de fonctionnement de diagnostic du générateur THT 8. .R442.12FR.10 DA dépôt 9 La figure 9 illustre une seconde variante de réalisation dans laquelle deux interrupteurs distincts 20, 21 sont utilisés. Dans la phase de fonctionnement normal du dispositif, l'interrupteur 20 est fermé et la charge applicative 10 est connectée avec le générateur THT 8 alors que l'interrupteur 21 est ouvert, laissant la charge de test 15 dans un mode de déconnexion. Dans la phase de diagnostic illustrée sur la figure 9, la position des deux interrupteurs 20, 21 est inversée pour connecter uniquement la charge de test 15 au générateur THT 8.
L'avantage de ce second mode de réalisation est d'obtenir un diagnostic de fonctionnement du générateur THT dans des conditions plus habituelles de fonctionnement, avec une véritable charge, alors que les charges représentées par les moyens de mesure sont généralement négligeables pour ne pas influencer le mode de fonctionnement normal avec charge applicative.
Finalement, l'invention comprend donc essentiellement au moins un moyen de mesure, du courant 13 ou de la tension 12, et un interrupteur, qui peut être tout moyen permettant de déconnecter la charge applicative 10 du générateur THT 8 dans une phase de diagnostic.
Les différentes variantes illustrées précédemment peuvent être aisément combinées, pour former d'autres variantes dans les cas à charge applicative avec masse diffuse ou éloignée et les autres cas. Même si deux moyens de mesure, de la tension et du courant, ont été représentés, le même concept de l'invention peut être exploité avec une seule mesure. De plus, plusieurs interrupteurs peuvent être utilisés. .R442.12FR.10 DA dépôt 10 Le concept de l'invention peut être mis en oeuvre quelle que soit la charge applicative 10. Il est notamment bien 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.
Ainsi, l'invention concerne aussi cette application particulière, d'un dispositif applicatif complet avec un tel générateur THT comme un dispositif de post-traitement électrostatique d'un véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule automobile intégrant un tel dispositif.
Enfin, l'invention concerne aussi le procédé de diagnostic d'un générateur THT, qui comprend l'étape suivante : -actionnement d'un interrupteur pour déconnecter la charge applicative 10 du générateur THT ; -mesure d'une ou plusieurs caractéristique(s) électrique(s) du générateur THT pour réaliser son diagnostic.
Claims (11)
1. Procédé de diagnostic d'un générateur Très Haute Tension (THT), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : -actionnement d'au moins un interrupteur (20 ; 20, 21) pour déconnecter la charge applicative (10) du générateur THT (8) ; -mesure (12, 13) d'une ou plusieurs caractéristique(s) électrique(s) du générateur THT (8) pour réaliser son diagnostic.
2. Procédé de diagnostic d'un générateur Très Haute Tension (THT) selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mesure de son courant sur sa liaison à la masse.
3. Procédé de diagnostic d'un générateur Très Haute Tension (THT) selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comprend une étape de connexion du générateur THT (8) à une charge de test (15) lors de sa déconnexion à la charge applicative (10).
4. Dispositif comprenant un générateur Très Haute Tension (THT) (8) et une charge applicative (10), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un moyen de mesure du courant (13) et/ou de la tension (12) fourni(e)(s) par le générateur THT (8) et en ce qu'il comprend au moins un interrupteur (20 ; 20, 21) apte à la déconnexion de la charge applicative (10) du générateur THT (8) pour réaliser le diagnostic du générateur THT (8) par la mesure du courant et/ou de sa tension.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de mesure du courant (13) entre la sortie à la masse du générateur THT (8) et sa masse (9, 14).30.R442.12FR.10 DA dépôt 12
6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de mesure de la tension (12) entre sa sortie THT (11) du générateur THT (8) et sa masse (9, 14).
7. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen de mesure de tension (12) est un diviseur de tension disposé entre la sortie très haute tension (11) du générateur THT (8) et une tension de référence (16) positive afin de permettre une mesure positive de tension (17), pour des THT négatives.
8. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un interrupteur (20) entre la tension THT (11) de sortie du générateur THT (8) et la tension THT aux bornes de la charge applicative (10).
9. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un interrupteur (20) disposé entre la charge applicative (10) et sa liaison à la masse (9). 20
10. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend une charge de test (15) et un interrupteur (20 ; 21) apte à la connexion de la charge de test (15) au générateur THT (8) pour réaliser son diagnostic. 25
11. Véhicule automobile comprenant un dispositif électrique selon l'une des revendications 4 à 11, la charge applicative correspondant à un dispositif de post-traitement électrostatique pour véhicule.15
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Publications (1)
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