FR2913771A1 - Procede de gestion d'une sonde lambda. - Google Patents

Abstract

Procédé de gestion d'une sonde lambda à bande large pour déterminer la concentration en oxygène dans les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne (100), comportant deux électrodes fonctionnant comme des électrodes de pompage (APE, IPE ; 510, 520) formant une cellule de pompage et le cas échéant deux électrodes fonctionnant comme une électrode de Nernst et une électrode de référence (RE).On fait fonctionner la cellule de pompage avec un courant de pompage (IP), constant, correspondant à une valeur prédéfinie du coefficient lambda, et on fait varier les paramètres du moteur (10) caractérisant l'injection de façon que la tension de Nernst (UN) prise entre l'électrode de Nernst et l'électrode de référence soit à une valeur prédéfinie.

Description

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de

gestion d'une sonde lambda pour déterminer les composants des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne comprenant deux électrodes fonctionnant comme des électrodes de pompage en formant une cellule de pompage et le cas échéant deux électrodes fonctionant l'une comme électrode de Nernst et l'autre comme électrode de référence pour constituer une cellule de Nernst. L'invention concerne également un programme d'ordinateur et un produit programme d'ordinateur avec un code pro-gramme enregistré sur un support pour être exécuté par une machine. Etat de la technique Pour déterminer le coefficient d'air on utilise très fréquemment des sondes lambda dites à bande large. Ces sondes se corn-posent principalement d'une combinaison d'une sonde de concentration (sonde de Nernst) fonctionnant comme une cellule galvanique ainsi que d'une cellule de pompage à courant limite. La cellule de pompage qui est de même nature que la cellule de concentration connue en soi, on applique uniquement une tension de l'extérieur. Si la tension est suffi- samment importante, il s'établit un courant limite proportionnel à la concentration en oxygène sur le côté cathode de la sonde. Le courant transporte des atomes d'oxygène (en fonction de la polarité). Un circuit de régulation électronique assure que la sonde de concentration reçoive de la cellule de pompage, à travers un intervalle de diffusion très étroit, toujours exactement la quantité d'oxygène venant des gaz d'échappement pour avoir sur cette sonde toujours l'état lambda = 1. En cas d'excédent d'air dans les gaz d'échappement, c'est-à-dire pour la plage pauvre, on pompe de l'oxygène alors qu'en cas de faible résiduelle d'oxygène dans les gaz d'échappement, c'est-à-dire pour la plage riche, par inversion de la tension de pompage on fournit de l'oxygène. Le courant de pompage respectif qui est proportionnel à la teneur en oxygène ou au mélange riche des gaz d'échappement, constitue le signal de sortie. La mesure de la concentration se fait à l'aide de la détermination de la tension de Nernst entre l'électrode fonctionnant comme électrode de Nernst et l'électrode fonctionnant comme électrode de référence.

Les sondes lambda à bande large fonctionnant selon le principe du courant limite peuvent être réalisées sous la forme d'une cellule simple ou d'une cellule double. Dans le cas d'une cellule simple, deux électrodes sont prévues sur le côté d'un électrolyte solide exposé aux gaz d'échappement et on applique une tension de pompage fixe ; la cathode se trouve sous une barrière de diffusion. Il est également possible d'installer une électrode sous une barrière de diffusion dans les gaz d'échappement et l'autre électrode sera installée dans un canal d'air de référence avec un courant limite élevé. La sonde lambda à bande large en forme de double cellule comprend une cellule de pompage formée par une électrode de pompage exposée au mélange des gaz d'échappement et une électrode 15 de pompage intérieure séparée du mélange des gaz d'échappement par une barrière de diffusion poreuse avec une cavité de mesure ; l'autre cellule est une cellule de Nernst formée par une électrode de Nernst installée également par exemple dans la cavité de mesure et d'une électrode de référence. 20 Dans le cas d'une sonde lambda en bande large en forme de double cellule, il faut un circuit de régulation compliqué, de sorte que l'ensemble du système est sensible aux oscillations. De plus, le signal de la sonde est sensible à l'injection de signaux parasites pour des changements de gaz proches du coefficient lambda = 1 (lambda = 1 - 25 ondulation), ainsi que par l'injection du courant de chauffage, hachée. Ces deux éléments perturbateurs de la dynamique de la sonde proviennent de ce que la tension de Nernst à réguler, qui est égale à 450 mV, varie de quelques mV. Dans le cas de lambda = 1 - ondulation, on aura de brefs courants de compensation le long de l'électrode de pompage 30 extérieure au niveau de la cellule de pompage ; ces courants de compensation proviennent de la concentration des gaz, transitoirement non homogènes à la surface de l'électrode de pompage, extérieure, lors des changements des gaz (principe de la pile à combustible). Ces courants de compensation se traduisent par une chute de potentiel dans l'électrolyte, ce qui interfère avec la mesure du potentiel entre l'électrode de référence et l'électrode de Nernst ou électrode de pompage intérieure. Dans le cas du couplage par le chauffage, l'augmentation périodique du potentiel de l'électrode de chauffage, isolée, d'une tension prédéfinie, par exemple 13 V, est en partie transmise à l'électrode de référence à branchement fortement ohmique, du fait des ions de sodium contenus dans la couche d'isolation. Dans les deux cas, la variation de la tension de Nernst est certes faible. Mais du fait de l'amplification faite par l'électronique de régulation, cela se traduit par une forte variation du courant de pompage, c'est-à-dire du signal de la sonde. Dans un cas extrême, cette perturbation peut rendre impossible le fonctionnement dynamique de la sonde dans le véhicule. Dans le cas d'une capacité de régulation mono-cylindre il faut que ces signaux parasites soient encore plus réduits.

Une sonde lambda à bande large à cellule simple, avec une tension de pompage fixe, génère un courant de pompage positif dans le cas de gaz d'échappement maigres et ce courant de pompage est relié de manière univoque à la teneur en oxygène des gaz d'échappement. Pour des gaz d'échappement riches, du fait de la dé- composition de l'eau des gaz d'échappement, sur la cathode, cela se traduit par un courant de pompage positif. La tension de pompage appliquée se situe certes de façon significative sous la tension de décomposition de l'eau. Mais comme les gaz d'échappement contiennent de l'hydrogène, la décomposition de l'eau est énergétiquement possible car sur l'électrode opposée, c'est-à-dire l'anode, on génère de l'eau. Ainsi, en cas de mélange riche, le courant est limité par la teneur en hydrogène. Comme ce courant de pompage de mélange riche correspond à la même direction que le courant de pompage de mélange pauvre, il n'est pas possible de tirer des conclusions concernant la composition des gaz d'échappement à partir du courant de pompage. Exposé et avantages de l'invention L'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé par les étapes suivantes : - on fait fonctionner la cellule de pompage avec un courant de pompage, constant, correspondant à une valeur prédéfinie du coefficient lambda, - on fait varier les paramètres du moteur à combustion interne carac- térisant l'opération d'injection de façon que la tension de Nernst prise entre l'électrode fonctionnant comme électrode de Nernst et l'électrode fonctionnant comme électrode de référence soit à une va-leur prédéfinie. Ainsi, l'invention résout les problèmes posés à la fois dans le cas d'une sonde lambda à bande large à cellule simple ou d'une sonde lambda à bande large à cellule double en permettant de supprimer la régulation du courant de pompage et de régler au lieu de cela un courant de pompage constant correspondant à la valeur souhaitée du coefficient lambda. Dans le cas d'une sonde lambda à bande large en forme de cellule double, la cellule de Nernst est utilisée comme sonde à variation brusque et les paramètres caractérisant l'opération d'injection d'un moteur à combustion interne seront régulés en fonction de la variation brusque de la tension de la cellule de Nernst. Dans le cas d'une sonde lambda en forme de cellule sim-pie, on règle également un courant de pompage positif, déterminé, et on régule les paramètres caractérisant l'opération d'injection dans le moteur à combustion interne de façon que la tension de Nernst entre les deux électrodes de pompage prenne une valeur définie. Cette régulation correspond au fonctionnement d'une sonde à variation brusque.

L'avantage important de ce procédé est de supprimer une régulation et ainsi une électronique de régulation qui auraient l'instabilité décrite ci-dessus vis-à-vis des oscillations. De plus, les faibles déviations de la tension de Nernst à cause de l'ondulation du coefficient lambda autour de la valeur 1 et du couplage du chauffage ne sont plus amplifiées. Ces ondulations interviennent peu par rapport à l'excursion de la tension de Nernst provoquée par un changement des gaz d'échappement. Ainsi, la dynamique de la sonde lambda et tout particulièrement dans le cas d'une régulation monocylindre sera très peu perturbée.

C'est ainsi que par exemple dans le cas d'une sonde lambda en forme de cellule simple, si le coefficient lambda prédéfini se situe dans la plage maigre, les paramètres caractérisant l'opération d'injection dans moteur à combustion interne seront régulés sur une tension de Nernst prédéfinie, notamment 450 mV de sorte que la réponse à un dépassement en amplitude de la tension de Nernst sera l'appauvrissement du mélange. Un dépassement vers le bas de l'amplitude la tension de Nernst se traduira par un enrichissement du mélange. Si en cas d'enrichissement, la tension de Nernst diminue, on commande également un appauvrissement dans ce cas. Si en revanche la valeur souhaitée du coefficient lambda se situe dans la plage riche, les paramètres caractérisant l'opération d'injection dans le moteur à combustion interne seront régulés sur une tension de Nernst notamment de 450 mV si bien qu'un dépassement en amplitude de la tension de pompage se traduira par un enrichissement du mélange. De façon correspondante, un dépassement vers le bas en amplitude de la tension de montage se traduira par un appauvrisse-ment du mélange. Si au cours de l'appauvrissement, la tension de Nernst chute, on enrichit de nouveau, c'est-à-dire que l'on modifie les paramètres caractérisant l'opération d'injection dans le moteur à combustion interne pour modifier le mélange dans le sens d'un mélange riche. Ce procédé permet de déterminer les gaz d'échappement de manière univoque dans le cas d'une cellule simple sur toute la plage de fonctionnement allant d'un mélange pauvre à un mélange riche. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre schématiquement un système de régulation des opérations d'injection d'un moteur à combustion interne selon l'état de la technique, - la figure 2 montre schématiquement un circuit de régulation des paramètres caractérisant l'opération d'injection dans un moteur à combustion interne selon le procédé de l'état de la technique dans le cas d'une sonde lambda à cellule double, - la figure 3 montre schématiquement la régulation des paramètres caractérisant l'injection dans un moteur à combustion interne selon le procédé de l'invention, - la figure 4 montre schématiquement un circuit de régulation des paramètres caractérisant l'opération d'injection dans un moteur à combustion interne selon le procédé de l'invention dans le cas d'une sonde lambda à cellule double, - la figure 5 montre une sonde lambda à bande large à cellule simple appliquant le procédé de l'invention, - la figure 6 montre l'évolution du courant de pompage et de la tension de Nernst par rapport au coefficient lambda pour décrire le procédé de l'invention. Description de modes de réalisation La figure 1 montre schématiquement un système de ré- gulation des paramètres caractérisant l'opération d'injection dans un moteur à combustion interne. Une sonde lambda 110 est installée dans le canal des gaz d'échappement 105 d'un moteur à combustion interne 100 ; le signal de sortie de la sonde est appliqué à l'électronique de commande 120, no- tamment à l'appareil de commande ou de gestion du moteur qui traite le signal. Si l'on veut par exemple régler une valeur du coefficient lambda égale à 1,7, l'électronique de commande 120 donne comme va-leur de consigne de régulation un courant de pompage prédéfini IP égal par exemple à 0,94 mA pour l'injection du moteur en utilisant une courbe caractéristique enregistrée dans un programme. Une sonde lambda 110 en forme de cellule double comme celle représentée à la figure 2 a une électrode de pompage extérieure APE, une électrode de pompage intérieure IPE et une électrode de réfé- rence RE. Entre l'électrode de pompage extérieure APE et l'électrode de pompage intérieure IPE on a la tension de pompage UP ; entre l'électrode de pompage intérieure IP qui fonctionne également comme électrode de Nernst et l'électrode de référence RE on a la tension de Nernst UN. L'électrode de pompage extérieure APE et l'électrode pompage intérieure IPE forment une cellule de pompage de résistance interne Rp.

L'électrode de pompage intérieure IPE ou électrode de Nernst et l'électrode de référence RE forment une cellule de Nernst de résistance interne RN. La tension prise sur l'électrode de référence RE est appliquée de façon connue en soi à l'entrée inversée de l'amplificateur opération-nel 210 dont l'entrée non inversée est reliée à une source de tension de référence 220 générant une tension de référence URef égale à 450 mV, c'est-à-dire la tension de Nernst souhaitée pour avoir un coefficient d'air lambda = 1. Le signal de sortie de l'amplificateur opérationnel 210 est appliqué après traitement et amplification appropriés dans un amplificateur 230 à l'électrode de pompage extérieure sous la forme d'un courant de pompage prédéfini IP. La valeur du courant de pompage IP correspond au coefficient lambda des gaz d'échappement 105 fournis et traités de manière appropriée par un convertisseur analogique/numérique 240. 15 Le circuit de régulation décrit ci-dessus est très sensible vis-à-vis des oscillations. Le signal de sonde est en outre sensible à l'injection de signaux parasites lors du changement des gaz au voisinage du coefficient lambda = 1 (lambda = 1 - ondulation) ainsi qu'à l'injection du courant de chauffage cadencée du chauffage de la sonde. 20 Ces deux facteurs perturbateurs de la dynamique de la sonde reposent sur le fait que la tension de Nernst à réguler sur 450 mV, change de quelques mV. Pour le coefficient (lambda = 1 - ondulation), on a de brefs courants de compensation le long de l'électrode de pompage extérieure APE au niveau de la cellule de pompage ; ces courants de compensation 25 sont engendrés par le caractère non homogène provisoire de la concentration des gaz en cas de changement des gaz à la surface de l'électrode de pompage extérieure APE (selon le principe de la pile à combustible). Ces courants de compensation sont combinés à une chute de potentiel dans l'électrolyte qui interfère à son tour avec la mesure du potentiel 30 entre l'électrode de référence RE et l'électrode de Nernst ou électrode de pompage intérieure IPE. Dans le cas de l'injection par le chauffage, l'augmentation périodique du potentiel de l'électrode de chauffage, isolée, est en partie transmise à l'électrode de référence RE branchée par une liaison fortement ohmique par les ions de sodium contenus dans la 35 couche d'isolation.

Dans tous les cas, la variation de la tension de Nernst est certes très faible mais du fait de l'amplification par l'électronique de régulation, cela se traduit par une forte variation du courant de pompage, c'est-à-dire du signal de la sonde. Cette perturbation peut rendre im-possible dans un cas extrême le fonctionnement dynamique de la sonde du véhicule, en particulier dans le cas d'une régulation sur un seul cylindre. Partant de ces raisons, l'idée de base de l'invention consiste à supprimer la régulation du courant de pompage. Au lieu de cela, on règle un courant de pompage correspondant à la valeur constante souhaitée du coefficient lambda et on utilise la cellule de Nernst de la sonde lambda à bande large comme sonde à variation brusque. L'injection du moteur sera alors régulée en fonction de la variation brusque de la tension de la cellule de Nernst comme cela est le cas pour une sonde à variation rapide. Le niveau du courant constant de pompage détermine la valeur du coefficient lambda à laquelle se produit la variation brusque. La sonde lambda à bande large est de cette manière utilisée d'une certaine façon comme une sonde à variation brusque avec un fond d'oxygène variable sur l'électrode de mesure comme cela est représenté schématiquement à la figure 3. L'électronique de commande 120 prédéfinit une valeur réglée de manière fixe pour le courant de pompage IP égal à 0,94 mA et on détecte la variation brusque de la tension de Nernst. Le circuit prévu à cet effet est représenté schématique- ment à la figure 4 dans laquelle on utilisera les mêmes références qu'à la figure 2 pour désigner les mêmes éléments. Un convertisseur numérique/analogique 410 fournit un courant de pompage IP qui est une fonction du coefficient d'air lambda souhaitée soit IP = f(lambda). Ce courant de pompage IP prédéfini est amplifié dans un amplificateur 420 pour être appliqué à l'électrode pompage extérieure APE. La tension de Nernst est fournie par un convertisseur analogique/numérique 43 et on règle l'injection dans le moteur de façon que la tension de Nernst UN prenne une valeur prédéfinie, par exemple 450 mV dans le cas du coefficient lambda = 1. Pour une tension de Nernst UN > 450 mV, le mélange s'appauvrit ; pour une tension de Nernst UN < 450 mV, le mélange sera enrichi, comme lorsqu'on travaille avec une sonde à variation brusque. L'avantage de ce mode de fonctionnement est la suppression de l'électronique de régulation et de l'instabilité consécutive vis-à-vis des oscillations. De plus, les faibles variations de la tension de Nernst résultant de l'ondulation du coefficient lambda autour de la valeur 1 ainsi que l'injection de perturbation par le chauffage ne sont plus amplifiées. Ces variations interviennent très peu par rapport à l'excursion de la tension de Nernst provoquée par le changement des gaz passant de 0 mV à 800 mV. La dynamique de la sonde est ainsi moins perturbée de sorte que la sonde pourra s'utiliser beaucoup mieux pour la régulation sur un seul cylindre. Dans le cas d'une telle sonde lambda à bande large, pour une concentration définie en oxygène, à l'aide d'une résistance de corn- pensation, parallèle, variable (non représentée) on effectue le calibrage du courant de pompage d'une manière connue en soi. De préférence, on détermine et on enregistre le rapport par exemple du courant IP mesuré en mode de poussée pour l'air et la valeur IP correspondante de la courbe caractéristique normalisée dans l'appareil de commande cons- tituant le coefficient de correction. Ainsi, on connaît le coefficient de calibrage qui pour chaque composition des gaz d'échappement décrit le courant de pompage nécessaire pour régler un coefficient lambda = 1 - gaz dans la cavité. Si l'on souhaite une valeur déterminée du coefficient lambda pour l'injection, on introduit cette valeur à l'aide de la courbe de calibrage du courant de pompage correspondant à cette valeur du coefficient lambda. Puis on régule l'injection du moteur comme pour la sonde à variation brusque de façon que la tension entre l'électrode de référence RE et l'électrode de pompage intérieure IPE soit égale à 450 mV. Cela permet de tenir compte du calibrage du courant de pom- page dans le procédé proposé ci-dessus. Le procédé selon l'invention a été décrit ci-dessus à titre d'exemple à l'aide d'une sonde lambda à bande large à cellule double. Mais le procédé n'est pas limité à son application à une sonde lambda à bande large à cellule double mais peut s'appliquer également à une sonde lambda à bande large à cellule simple comme cela est représenté schématiquement à la figure 5. Une telle sonde lambda comporte un corps en électrolyte solide 500 équipé d'un moyen de chauffage 550 intégré dans une couche d'isolation 560. Le chauffage est alimenté par des lignes d'alimentation 570, 580 pour chauffer le corps d'électrolyte 500 à la température de fonctionnement souhaitée. La face supérieure du corps d'électrolyte solide 500 comporte les électrodes de pompage 510, 520 séparées des gaz d'échappement du moteur à combustion interne par une barrière de diffusion 540. Les électrodes de pompage reçoivent une tension de pompage Up. Un courant de pompage Ip traverse ces électrodes. Les paramètres caractérisant l'opération d'injection du moteur à combustion interne ne sont pas régulés comme d'habitude avec une telle sonde à bande large avec un courant de pompage déterminé mais on règle de manière fixe un courant de pompage défini Ip appliqué à la sonde à bande large et on régule l'injection du moteur de façon à obtenir une certaine tension entre les deux électrodes de pompage 510, 520. Cette tension de consigne correspond à celle à laquelle se produit la variation brusque de la tension de Nernst comme fonction de la concentration des gaz.

Selon la valeur souhaitée prédéfinie du coefficient lambda, on règle ainsi un courant de pompage positif défini Ip dans la sonde. On régule ainsi les paramètres caractérisant l'opération d'injection dans le moteur à combustion interne de façon que la tension de Nernst UN entre les deux électrodes de pompage 510, 520 corresponde à une va- leur définie, de préférence à une tension de 450 mV. Cette régulation correspond au fonctionnement d'une sonde à variation brusque. La me-sure du courant se fait par une résistance de mesure RM branchée en série sur la cellule de pompage. La tension de Nernst UN se détermine par soustraction des chutes de tension ohmiques, calculées sur la ré- sistance de mesure RM et sur la cellule de pompage par rapport à la tension de pompage selon la formule suivante : UN = Up -Ip * RM Ip * Rp dans cette formule Rp représente la résistance interne (connue) de la cellule de pompage. Comme le point de fonctionnement du moteur peut se situer dans la plage de fonctionnement maigre et dans la plage de Il fonctionnement riche, pour la tension de Nernst de consigne, on effectue la régulation de la manière suivante : Si la valeur souhaitée du coefficient lambda se situe dans la plage maigre, on régule les paramètres caractérisant l'opération d'injection dans le moteur à combustion interne, sur la valeur de consigne de la tension de Nernst UN égale à 450 mV de façon que le dépassement en amplitude de la tension de Nernst se traduise par une action d'appauvrissement du mélange. De façon correspondante, un dépasse-ment vers le bas en amplitude de la tension de Nernst aura pour réponse un enrichissement du mélange. Si la valeur souhaitée du coefficient lambda se situe dans le domaine riche, on régule les paramètres caractérisant l'opération d'injection dans le moteur à combustion interne de façon qu'un dépassement vers le haut en amplitude de la tension de pompage reçoive 15 comme réponse un enrichissement du mélange. De façon correspondante, un dépassement vers le bas en amplitude de la tension de pompage aura pour réponse un appauvrissement du mélange. Ce procédé assure que l'on atteint le bon point de fonctionnement parmi les deux points de fonctionnement. En effet, si pour 20 un coefficient lambda souhaité pour un mélange pauvre on règle légèrement sur un point de fonctionnement maigre (dans la plage IV de la figure 6b), la tension de Nernst sera plus petite de plusieurs fois 100 mV que la tension de consigne car la limitation de la concentration en oxygène est supprimée. C'est pourquoi l'enrichissement consécutif 25 corrige l'injection dans le sens d'un mélange riche jusqu'à ce que la tension de Nernst saute brutalement sur la valeur de consigne. Si pour un coefficient lambda maigre, souhaité, on règle un point de fonctionnement légèrement du côté riche, comme cela est représenté par la plage III de la figure 6b, alors la tension de Nernst se- 30 ra supérieure de plusieurs fois 100 mV car on aura une limitation de la concentration d'oxygène. L'appauvrissement qui en résulte corrige l'injection dans le sens des mélanges pauvres jusqu'à ce que la tension varie brusquement sur la valeur de consigne. Une telle correction dans le sens des mélanges maigres se 35 fait dans toute la plage des coefficients lambda entre les deux points de fonctionnement possibles pour lesquels on peut atteindre la tension de Nernst de consigne, c'est-à-dire dans les plages II et III représentées à la figure 6b. Dès que le système se trouve dans cet intervalle dans la plage riche (la plage II à la figure 6b), la décomposition de l'eau sur la cathode génère le courant de pompage. Comme dans la plage portant la référence II il n'y a pas suffisamment d'hydrogène sur l'anode on aura une tension de Nernst de l'ordre de 800 à 1000 mV qui correspond à la tension de décomposition de l'eau. C'est pourquoi on aura un appauvrissement du mélange.

En conclusion, le système d'injection assure la régulation stable sur la valeur de consigne maigre dans la plage indiquée du coefficient lambda. Ce n'est que si les gaz d'échappement sont occasionnellement encore plus riches que le point de fonctionnement riche, qui fournit également le courant de consigne, que l'algorithme d'exécution du procédé sera instable. Cette situation est représentée dans la région I à la figure 6b. Dans ce cas l'injection réagit à cause de la tension de Nernst trop faible du fait de la suppression de la limitation de la con-centration en hydrogène sur l'anode selon le procédé décrit ci-dessus, par un nouvel enrichissement non limité. Pour avoir une contre mesure, il est en plus nécessaire que l'enrichissement soit lié à une augmentation de la tension de pompage comme l'indique la région IV à la figure 6. Si, en revanche, la tension de pompage Up diminue légèrement pour l'enrichissement, on reconnaît que le système se trouve dans la plage critique I (figure 6). C'est pourquoi dans ce cas il faut modifier les pa- ramètres caractérisant l'opération d'injection pour avoir un appauvrissement jusqu'à ce que la tension de Nernst UN se place significativement au-dessus de 450 mV (plage II). Puis on se rapproche de la valeur de consigne correcte comme décrit ci-dessus. La description donnée ci-dessus s'applique également, si l'on souhaite une valeur des gaz d'échappement dans la plage des mélanges riches. Dans ce cas, l'instabilité est possible si la composition des gaz d'échappement est plus maigre que le point de fonctionnement maigre qui fournit également une valeur de consigne du courant de pompage IPson (plage IV). C'est pourquoi pour une valeur souhaitée dans la plage riche il faut en outre que l'appauvrissement soit lié à une aug- mentation de la tension de Nernst UN comme dans la plage I (figure 6). Si en revanche la tension de Nernst diminue légèrement pour l'appauvrissement, cela signifie que l'on est dans un état critique (plage IV). C'est pourquoi dans ce cas il faut modifier les paramètres caractéri-sant l'opération d'injection pour avoir un enrichissement jusqu'à ce que la tension de Nernst UN se place de manière significative au-delà de 450 mV (plage III). Puis on pourra se rapprocher de la valeur de con-signe correcte. Le procédé décrit ci-dessus peut par exemple être réalisé sous la forme de programme d'ordinateur exécuté par un calculateur, notamment l'appareil de commande d'un moteur à combustion interne dont la partie peut également être implémentée et exécutée dans l'électronique de commande 120. Le code programme peut être enregistré sur un support lisible par une machine et que l'appareil de corn- mande pourra lire.20

Claims (5)

REVENDICATIONS

1 ) Procédé de gestion d'une sonde lambda à bande large pour déterminer la concentration en oxygène dans les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne (100), comportant deux électrodes fonctionnant comme des électrodes de pompage (APE, IPE ; 510, 520) formant une cellule de pompage et le cas échéant deux électrodes fonctionnant comme une électrode de Nernst et une électrode de référence (RE) en formant une cellule de Nernst, caractérisé par les étapes suivantes : - on fait fonctionner la cellule de pompage avec un courant de pompage (IP), constant, correspondant à une valeur prédéfinie du coefficient lambda, - on fait varier les paramètres du moteur à combustion interne (10) caractérisant l'opération d'injection de façon que la tension de Nernst (UN) prise entre l'électrode fonctionnant comme électrode de Nernst et l'électrode fonctionnant comme électrode de référence soit à une valeur prédéfinie.

2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sonde lambda est une cellule double dont la cellule de pompage est alimentée par un courant de pompage constant correspondant à une valeur prédéfinie du coefficient lambda, ce courant allant ou venant de l'électrode de pompage extérieure (APE) et les paramètres caractérisant l'opération d'injection du moteur à combustion interne sont régulés pour qu'il s'établisse une tension prédéfinie entre l'électrode de Nernst (IPE) et l'électrode de référence (RE).

3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sonde lambda est une cellule simple recevant un courant de pompage prédéfini et les paramètres caractérisant l'opération d'injection du moteur à combustion interne sont régulés pour que la tension prise entre les deux électrodes de pompage (510, 520) fonctionnant comme élec- wtrode de Nernst et comme électrode de référence prenne une valeur pré-définie.

4 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' en série aux deux électrodes de pompage on branche une résistance de mesure (RM) et on détermine la tension de Nernst (UN) en retranchant la chute de tension ohmique sur la résistance de mesure (RM) et sur la cellule de pompage selon l'équation suivante : UN=Up-Ip*RM-IP*Rp, dans laquelle Up représente la tension de pompage, Ip représente le courant de pompage et Rp représente la résistance interne de la cellule de 15 pompage.

5 ) Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu' on modifie les paramètres caractérisant l'opération d'injection dans le 20 moteur à combustion interne de façon à ce qu'un dépassement de l'amplitude de la tension de Nernst (UN), prédéfinie, se traduise par un déplacement de la composition des gaz d'échappement dans le sens d'une composition maigre. 25 6 ) Procédé selon l'une des revendications 1, 3 et 4, caractérisé en ce que si le coefficient lambda prédéfini se situe dans la plage de fonctionne-ment maigre du moteur à combustion interne (100), on modifie les paramètres caractérisant l'opération d'injection dans le moteur à 30 combustion interne pour que le dépassement vers le bas en amplitude de la tension de Nernst prédéfinie (UN) se traduise par un déplacement de la composition des gaz d'échappement dans le sens d'une composition riche et qu'un dépassement vers le haut de l'amplitude de la tension de la tension de Nernst prédéfinie (UN) se traduise par un 35 appauvrissement. 207 ) Procédé selon l'une des revendications 1, 3 et 4, caractérisé en ce que si la valeur du coefficient lambda, prédéfinie, se situe dans la plage de fonctionnement riche, les paramètres caractérisant l'opération d'injection dans le moteur à combustion interne (100) sont régulés sur la tension de Nernst prédéfinie (UN) de façon qu'un dépassement en amplitude, vers le haut, de la tension de Nernst (UN) se traduise par un enrichissement du mélange et qu'un dépassement en amplitude vers le bas se traduise par un appauvrissement du mélange. 8 ) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' on appauvrit le mélange si l'enrichissement du mélange provoque la réduction de la tension de Nernst (UN). 9 ) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu' on enrichit le mélange si l'appauvrissement du mélange diminue la tension de Nernst (UN). 10 ) Programme d'ordinateur exécutant toutes les étapes du procédé selon l'une des revendications 1 à 9 si le programme est exécuté par un calculateur. 25 11 ) Produit programme d'ordinateur avec code programme mémorisé sur un support que peut lire une machine, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 9 lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur ou un appareil de commande (120) d'un moteur à combustion interne (100). 30 35