1 Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé deFIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method of
diagnostic dynamique d'une sonde de gaz d'échappement installée dans un canal de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne en aval d'une installation de nettoyage des gaz d'échappement. Etat de la technique La capacité d'accumulation de l'oxygène d'une installation de nettoyage des gaz d'échappement est utilisée pour absorber de l'oxygène dans les phases maigres et de restituer l'oxygène de nouveau dans les phases riches. Cela permet de convertir les composants nocifs des gaz d'échappement, réducteurs. Une sonde de gaz d'échappement en aval de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement sert à sur-veiller la capacité d'accumulation de l'oxygène de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement. La capacité d'accumulation de l'oxygène doit être surveillée dans le cadre des diagnostics embarqués car on a ainsi une mesure de la capacité de conversion de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement. Pour déterminer la capacité d'accumulation d'oxygène on charge d'abord en oxygène l'installation de nettoyage des gaz d'échappement en phase maigre et ensuite on évacue en phase riche avec des gaz d'échappement à coefficient lambda connu en tenant compte du débit de gaz d'échappement ou encore on évacue tout d'abord l'installation de nettoyage des gaz d'échappement pour en-lever l'oxygène en phase riche et ensuite on charge en phase maigre avec des gaz d'échappement à coefficient lambda connu en tenant compte du débit de gaz qui traverse. On termine la phase maigre si la sonde de gaz d'échappement installée en aval de l'installation de nettoyage de gaz d'échappement détecte l'oxygène qui ne peut plus être accumulé dans l'installation de nettoyage des gaz d'échappement. De même on termine une phase riche lorsque la sonde des gaz d'échappement détecte le passage de gaz d'échappement riche. En outre, le signal de sortie de la sonde des gaz d'échappement donne une information supplémentaire pour une régulation lambda qui repose toutefois principalement sur le signal de sortie d'une sonde lambda pré-vue en amont de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement. dynamic diagnosis of an exhaust gas sensor installed in an exhaust gas channel of an internal combustion engine downstream of an exhaust cleaning plant. STATE OF THE ART The oxygen storage capacity of an exhaust cleaning plant is used to absorb oxygen in lean phases and to restore oxygen back into the rich phases. This makes it possible to convert the harmful components of the exhaust gases, reducing agents. An exhaust gas sensor downstream of the exhaust cleaning system serves to oversee the oxygen storage capacity of the exhaust cleaning system. Oxygen storage capacity should be monitored as part of the on-board diagnostics as this is a measure of the conversion capability of the exhaust cleaning system. In order to determine the oxygen storage capacity, the lean-phase exhaust gas cleaning plant is first charged with oxygen and then exhausted in the rich phase with known lambda exhaust gases taking into account of the exhaust gas flow or the exhaust gas cleaning system is first exhausted to remove the oxygen in the rich phase and then charged in the lean phase with a coefficient of exhaust gas. lambda known taking into account the flow of gas through. The lean phase is completed if the exhaust gas sensor installed downstream of the exhaust cleaning system detects oxygen that can no longer be accumulated in the exhaust cleaning system. Likewise, a rich phase is terminated when the exhaust gas sensor detects the passage of rich exhaust gas. In addition, the output signal of the exhaust gas probe gives additional information for a lambda control which is mainly based on the output signal of a lambda probe pre-sighted upstream of the gas cleaning plant. exhaust.
2906308 2 Si la sonde des gaz d'échappement vieillit, le signal de sortie de la sonde réagit plus lentement aux variations de la composition des gaz d'échappement et cela peut se traduire par des déviations dans le diagnostic de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement 5 de sorte que l'installation de nettoyage des gaz d'échappement ne fonctionne plus correctement et est interprétée de façon erronée comme fonctionnant correctement. Un procédé connu de diagnostic d'une installation de nettoyage des gaz d'échappement exploite le rapport des amplitudes des 10 signaux de sortie de la sonde lambda qui se trouve devant l'installation de nettoyage des gaz d'échappement et de la sonde des gaz d'échappement qui se trouve en aval. Une installation de nettoyage des gaz d'échappement apte à fonctionner amortit par sa capacité d'accumulation, l'amplitude des oscillations de la teneur en oxygène des 15 gaz d'échappement à la sortie du moteur à combustion interne si bien que le rapport des amplitudes en amont et en aval de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement donne une valeur élevée. Une réaction ralentie de la sonde des gaz d'échappement en aval se traduit toutefois également par une réduction de l'amplitude de son signal de sortie si 20 bien que la capacité d'accumulation de l'oxygène de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement sera jugée comme trop élevée. Une installation de nettoyage des gaz d'échappement qui ne répond plus aux exigences peut ainsi le cas échéant être classée à tort comme fonctionnant correctement.2906308 2 If the exhaust gas sensor ages, the sensor output signal reacts more slowly to variations in the exhaust gas composition and this can result in deviations in the diagnosis of the exhaust cleaning system. exhaust gas 5 so that the exhaust cleaning system no longer functions properly and is erroneously interpreted as operating correctly. A known method of diagnosing an exhaust cleaning plant exploits the ratio of the amplitudes of the output signals of the lambda probe which is in front of the exhaust gas cleaning plant and the gas probe. exhaust which is downstream. An exhaust gas cleaning plant capable of operating damps by its storage capacity, the amplitude of the oscillations of the oxygen content of the exhaust gas at the outlet of the internal combustion engine so that the ratio of amplitudes upstream and downstream of the exhaust cleaning plant give a high value. A slow reaction of the downstream exhaust gas sensor, however, also results in a reduction in the amplitude of its output signal, although the oxygen storage capacity of the gas cleaning plant exhaust will be judged to be too high. An exhaust cleaning system which no longer meets the requirements may, if necessary, be wrongly classified as functioning correctly.
25 Le diagnostic dynamique est rendu plus difficile du fait que le signal de sortie de la sonde des gaz d'échappement dépend de la valeur initiale et de la valeur finale du coefficient lambda pour une variation brusque mélange riche/mélange pauvre ou mélange pauvre/mélange riche. A cela s'ajoute en plus de l'influence présentée ci- 30 dessus sur l'installation de nettoyage des gaz d'échappement qu'il y a également l'influence de la température et de Page de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement. Le procédé de diagnostic dynamique d'une sonde de gaz d'échappement est décrit dans le document DE-197 22 334. La sonde des gaz d'échappement est prévue dans le canal des gaz d'échappement 2906308 3 en aval d'une installation de nettoyage de gaz d'échappement. Le critère de jugement est la vitesse de variation du signal de sortie de la sonde des gaz d'échappement qui peut se produire par exemple après le début d'une phase de fonctionnement en mode de poussée. L'inconvénient est 5 que ce procédé ne fonctionne que pour un débit massique d'air très important ( 50 kg/h) car ce n'est qu'alors que l'on peut négliger l'influence du catalyseur. Dans de tels états de fonctionnement on peut arriver à des situations gênantes lors de la reprise après la phase de poussée. io But de l'invention La présente invention a pour but de développer un pro-cédé de diagnostic dynamique d'une sonde de gaz d'échappement pré-vue en aval d'une installation de nettoyage des gaz d'échappement permettant une exploitation fiable.The dynamic diagnosis is made more difficult by the fact that the output signal of the exhaust gas probe depends on the initial value and the final value of the lambda coefficient for a sudden change rich mixture / lean mixture or lean mixture / mixture rich. To this is added in addition to the influence presented above on the exhaust cleaning system that there is also the influence of the temperature and the pressure of the gas cleaning system. exhaust. The dynamic diagnostic method of an exhaust gas probe is described in DE-197 22 334. The exhaust gas probe is provided in the exhaust gas channel 2906308 3 downstream of an installation Exhaust cleaning. The judgment criterion is the speed of variation of the output signal of the exhaust gas probe which can occur for example after the start of a phase of operation in thrust mode. The disadvantage is that this process only works for a very high air mass flow rate (50 kg / h) because only then can the influence of the catalyst be neglected. In such operating states it is possible to arrive at troublesome situations during the recovery after the thrust phase. SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to develop a method for dynamically diagnosing an exhaust gas probe pre-viewed downstream of an exhaust gas cleaning installation enabling reliable operation. .
15 Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus caractérisé en ce que l'on effectue le diagnostic dynamique simultanément à une variation brusque du coefficient lambda du gaz d'échappement passant d'un mélange riche à un mélange pauvre ou 20 d'un mélange pauvre à un mélange riche. Pendant la durée de fonctionnement d'un moteur à combustion interne on rencontre des variations de compositions de mélanges passant d'un mélange riche à un mélange pauvre ou d'un mélange pauvre à un mélange riche et cela pour différentes raisons. Si l'on ef- 25 fectue le diagnostic dynamique de la sonde de gaz d'échappement pendant une telle variation brusque de la composition du mélange, il faut prévoir une telle variation brusque qui n'est pas propre au diagnostic et qui augmente les émissions. Il suffit de veiller à ce que la composition du mélange convienne en permanence pour que la barrière de diffusion 30 ne soit pas bloquée par des variations trop importantes du mélange. Si le diagnostic dynamique est effectué en même temps qu'un diagnostic de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement avec une variation brusque du coefficient lambda des gaz d'échappement, on peut utiliser avantageusement le fait qu'alors on 35 connaît l'état de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement et on 2906308 4 peut éliminer dans une très large mesure les influences perturbatrices. Il est en outre avantageux de ne générer aucune émission supplémentaire comme cela serait le cas si l'on avait de façon propre au diagnostic de la sonde des gaz d'échappement un passage par une phase riche 5 avec passage de gaz d'échappement riche à travers l'installation de nettoyage des gaz d'échappement. Si après une variation de la composition des gaz d'échappement passant dans le coefficient lambda inférieur à 1 à un coefficient lambda supérieur 1, si on effectue le diagnostic dynamique 10 alors après un conditionnement par un mélange riche de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement lors de la variation suivante mélange riche/mélange pauvre, on peut faire le diagnostic dynamique de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement pour déterminer la réponse en variation brusque du signal de sortie de la sonde lors du 15 passage brusque du mélange riche au mélange pauvre. Si l'on fait un conditionnement par mélange riche de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement et que l'on utilise la variation brusque consécutive de la composition des gaz d'échappement passant d'un coefficient lambda inférieur à 1 à un coefficient lambda 20 supérieur à 1 pour déterminer un diagnostic de coefficient de réponse du mélange riche au mélange pauvre, on peut effectuer le diagnostic de coefficient de réponse sans modification propre de la composition des gaz d'échappement qui serait prévue à cet effet, dans le cadre d'un diagnostic de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement.DISCLOSURE AND ADVANTAGES OF THE INVENTION To this end, the invention relates to a process of the type defined above characterized in that the dynamic diagnosis is carried out simultaneously with a sudden change in the lambda coefficient of the exhaust gas passing from a rich mixture to a lean mixture or from a lean mixture to a rich mixture. During the operating life of an internal combustion engine, there are variations in the composition of mixtures from a rich mixture to a lean mixture or from a lean mixture to a rich mixture for various reasons. If the dynamic diagnosis of the exhaust gas probe is made during such a sudden change in the composition of the mixture, then such a sudden variation which is not diagnostic and which increases the emissions must be provided for. . It suffices to ensure that the composition of the mixture is constantly suitable so that the diffusion barrier 30 is not blocked by excessive variations in the mixture. If the dynamic diagnosis is carried out at the same time as a diagnosis of the exhaust gas cleaning system with a sudden variation in the exhaust gas coefficient, it is advantageous to use the fact that the state of the exhaust gas cleaning plant and can largely eliminate the disturbing influences. It is furthermore advantageous to generate no additional emissions as would be the case if the exhaust gas probe had a clean passage through a rich phase with a rich exhaust gas passage through the exhaust gas. through the exhaust cleaning system. If, after a variation in the composition of the exhaust gases passing in the lambda coefficient of less than 1 to an upper lambda coefficient 1, the dynamic diagnosis is carried out 10 then after conditioning with a rich mixture of the gas cleaning installation During the following variation of rich mixture / lean mixture, the exhaust gas cleaning system can be dynamically diagnosed to determine the abrupt change response of the probe output signal during the abrupt passage. from the rich mixture to the lean mixture. If the exhaust gas cleaning system is richly blended and the resulting abrupt change in exhaust gas composition from a lambda value of less than 1 to one coefficient lambda 20 greater than 1 to determine a diagnosis of the response coefficient of the rich mixture to the lean mixture, it is possible to carry out the diagnosis of the response coefficient without any specific modification of the composition of the exhaust gases that would be provided for this purpose, in the part of a diagnosis of the exhaust cleaning system.
25 Si après une variation de la composition des gaz d'échappement passant d'un coefficient lambda supérieur à 1 à un coefficient lambda inférieur à 1 on effectue le diagnostic dynamique, ce diagnostic peut se traduire après un dégagement du catalyseur et la variation brusque ainsi produite passant du mélange pauvre au mé- 30 lange riche, pour aboutir à déterminer une réponse de variation brus-que passant d'un mélange pauvre à un mélange riche. Si l'on utilise le dégagement de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement et la variation brusque mélange pauvre/mélange riche qui se produit ainsi, pour déterminer le diagnostic de réponse du 35 mélange pauvre/mélange riche, on peut éviter une émission de matière 2906308 5 polluante car le diagnostic de réponse peut être fait simultanément au diagnostic de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement. Si l'on arrête le diagnostic dynamique lorsque le diagnostic reconnaît que cette installation de nettoyage des gaz d'échappement 5 fonctionne correctement et que l'on termine prématurément le diagnostic de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement, on évite toute émission inutile de gaz d'échappement. On utilise pour cela le fait que dans les installations de nettoyage des gaz d'échappement ayant une capacité de conversion suffisante, la dynamique de la sonde des gaz 10 d'échappement en aval n'intervient pas. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels : 15 - la figure 1 est une vue schématique de l'environnement technique de l'application du procédé selon l'invention ; - la figure 2 montre un signal de sortie d'une sonde de gaz d'échappement au cours d'un diagnostic dynamique. Description de modes de réalisation de l'invention 20 La figure 1 montre schématiquement l'environnement technique dans lequel s'applique le procédé selon l'invention de diagnostic dynamique d'une sonde de gaz d'échappement 17. Un moteur à combustion interne 10 est alimenté en air par une conduite d'alimentation en air 11 et la masse de l'air se détermine à l'aide d'un 25 débitmètre massique d'air 12. Le débitmètre massique d'air 12 peut être un débitmètre massique d'air à film chaud. Les gaz d'échappement du moteur à combustion interne 12 sont évacués par un canal de gaz d'échappement 18. Dans le sens de passage des gaz d'échappement, en aval du moteur à combustion interne 10 il y a une installation de net- 30 toyage des gaz d'échappement 16. Le moteur à combustion interne 10 est commandé par une commande de moteur 14 qui d'une part fournit au moteur à combustion interne 10 le carburant par une installation de dosage de carburant 13 ; cette commande de moteur reçoit d'autre part les signaux du débitmètre massique d'air 12 ainsi que ceux d'une sonde 35 lambda 15 du canal de gaz d'échappement 18 et enfin d'une sonde de 2906308 6 gaz d'échappement 17 dans la conduite des gaz d'échappement 18. La sonde lambda 15 détermine le coefficient lambda réel du mélange air/ carburant alimentant le moteur à combustion interne 10 ; il peut s'agir d'une sonde lambda à bande large. La sonde des gaz 5 d'échappement 17 détermine la composition des gaz d'échappement en aval de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement 16. La sonde de gaz d'échappement 17 peut être une sonde à variation brusque. Le chronogramme 20 de la figure 2 montre l'évolution du signal de sortie 21 de la sonde des gaz d'échappement 17 dans des états 10 de fonctionnement convenant pour appliquer le procédé de diagnostic dynamique selon l'invention. Tous les signaux et toutes les phases de fonctionnement sont indiquées le long de l'axe des temps 25. Dans le cadre d'un diagnostic de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement, on effectue un conditionnement par mélange riche 22 15 pour éliminer l'oxygène qui se trouve dans l'installation de nettoyage des gaz d'échappement et ainsi le signal de sortie 21 de la sonde augmente. A la fin d'une phase maigre 23 consécutive, on a des gaz d'échappement maigres en aval de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement produisant une variation brusque du signal de sortie de 20 la sonde passant à une tension de niveau bas. Cette variation peut être utilisée selon l'invention pour le diagnostic dynamique. A la fin de la phase de dégagement 24 prévue ensuite, dans laquelle on dégage l'installation de nettoyage des gaz d'échappement, le signal de sortie 21 de la sonde augmente brusquement. Cette variation brusque peut éga- 25 lement servir selon l'invention au diagnostic dynamique. 30If, after a change in the composition of the exhaust gases passing from a lambda coefficient greater than 1 to a lambda coefficient of less than 1, the dynamic diagnosis is carried out, this diagnosis can be expressed after a catalyst evolution and the abrupt variation as well. produced from the lean mixture to the rich mixture to result in a sharp change in response from a lean mixture to a rich mixture. If the exhaust gas cleaning system clearance and abrupt mixing poor mixture / rich mixture is used, to determine the diagnosis of response of the lean mixture / rich mixture, it can be avoided. emission of material 2906308 5 pollutant because the diagnosis of response can be done simultaneously to the diagnosis of the installation of cleaning exhaust. If the dynamic diagnosis is stopped when the diagnosis recognizes that this exhaust cleaning system 5 is working properly and that the diagnosis of the exhaust cleaning system is terminated prematurely, any emission is avoided. unnecessary exhaust gas. For this purpose it is used that in exhaust gas cleaning plants having sufficient conversion capacity, the dynamics of the downstream exhaust gas sensor does not occur. Drawings The present invention will be described in more detail below with the aid of an exemplary embodiment shown in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a schematic view of the technical environment of the application of FIG. process according to the invention; - Figure 2 shows an output signal of an exhaust gas probe during a dynamic diagnosis. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION FIG. 1 schematically shows the technical environment in which the method according to the invention of dynamic diagnosis of an exhaust gas probe 17 applies. An internal combustion engine 10 is supplied with air by an air supply line 11 and the mass of the air is determined by means of a mass air flow meter 12. The mass air flow meter 12 may be a mass flowmeter. hot film air. The exhaust gases of the internal combustion engine 12 are discharged through an exhaust gas channel 18. In the direction of passage of the exhaust gas, downstream of the internal combustion engine 10 there is a net installation of Exhaust gas cleaning 16. The internal combustion engine 10 is controlled by a motor control 14 which on the one hand furnishes the fuel 10 to the internal combustion engine via a fuel metering system 13; this engine control also receives the signals of the mass air flow meter 12 as well as those of a lambda probe 15 of the exhaust gas channel 18 and finally an exhaust gas probe 17. in the exhaust gas duct 18. The lambda probe 15 determines the real lambda coefficient of the air / fuel mixture supplied to the internal combustion engine 10; it may be a broadband lambda probe. The exhaust gas sensor 17 determines the composition of the exhaust gas downstream of the exhaust gas cleaning installation 16. The exhaust gas sensor 17 may be a stepless probe. The timing diagram 20 of FIG. 2 shows the evolution of the output signal 21 of the exhaust gas probe 17 in operating states suitable for applying the dynamic diagnostic method according to the invention. All the signals and all the operating phases are indicated along the time axis 25. In a diagnosis of the exhaust gas cleaning system, a rich mixture conditioning is carried out 22 for remove the oxygen in the exhaust cleaning plant and thus the output signal 21 of the probe increases. At the end of a lean phase 23 consecutive, lean exhaust gas downstream of the exhaust cleaning plant produces a sharp change in the output signal of the probe moving to a level voltage. low. This variation can be used according to the invention for dynamic diagnosis. At the end of the next disengagement phase 24, in which the exhaust gas cleaning system is disengaged, the output signal 21 of the probe increases sharply. This sudden variation can also be used according to the invention for dynamic diagnosis. 30