FR2939841A1 - Method for detecting efficiency loss of catalytic converter or conversion function of nitrogen oxide trap for motor vehicle, involves emitting alarm signal based on difference of values of pollutant content measurement and threshold - Google Patents

Method for detecting efficiency loss of catalytic converter or conversion function of nitrogen oxide trap for motor vehicle, involves emitting alarm signal based on difference of values of pollutant content measurement and threshold Download PDF

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Abstract

The method involves determining whether operation of an engine is in a stabilized condition, and automatically modifying a combustion mode of the engine for temporarily producing a mixture richness greater than one when the engine is in the stabilized condition. Content of a pollutant downstream or upstream of the catalytic converter is measured. A mathematical function of the measurement results is compared with a threshold. An alarm signal is emitted based on a difference between a value of the mathematical function and a value of the threshold. An independent claim is also included for a device for detecting an efficiency loss of a catalytic converter of a motor vehicle.

Description

PROCEDE DE DETECTION DE LA PERTE D'EFFICACITE D'UN CONVERTISSEUR CATALYTIQUE ET DISPOSITIF CORRESPONDANT. METHOD FOR DETECTING THE LOSS OF EFFICIENCY OF A CATALYTIC CONVERTER AND CORRESPONDING DEVICE.

La présente invention concerne le domaine de la 5 dépollution diesel. L'évolution des normes et règlements en matière de respect de l'environnement notamment est telle que les seuils admis pour les émissions de gaz polluants des véhicules automobiles sont de plus en plus faibles. 10 Pour respecter ces contraintes, des systèmes de post-traitement des gaz de plus en plus complexes sont disposés le long de la ligne d'échappement des moteurs diesel (mélange pauvre). Ces systèmes permettent de réduire notamment les émissions de particules et d'oxydes 15 d'azote (NOx) en plus du monoxyde de carbone (CO) et des hydrocarbures imbrûlés (HC). Contrairement à un catalyseur d'oxydation traditionnel, ces systèmes appelés aussi pièges fonctionnent de manière discontinue ou alternative, 20 c'est-à-dire qu'en fonctionnement normal ils piègent les polluants mais ne les traitent que lors de phases de régénération. Ainsi, pour être régénérés, c'est-à-dire pour traiter les polluants, ces pièges nécessitent des modes de combustion du moteur spécifiques afin de 25 garantir des conditions thermiques et/ou de richesse nécessaires dans la ligne d'échappement. En particulier, les pièges à oxydes d'azote (NOx) comprennent par exemple des dispositifs dits Nox Trap ou des moyens assurant la fonction de piège à NOx dans un 30 catalyseur d'oxydation. Ils ont pour rôle de stocker les oxydes d'azote produits par le moteur dans une première phase puis de les réduire (conversion en di-azote et dioxyde de carbone) dans une deuxième phase dite phase de régénération ou purge . La deuxième phase est déclenchée lorsqu'un seuil prédéterminé est atteint. Ce piège a donc un fonctionnement périodique. The present invention relates to the field of diesel depollution. The evolution of standards and regulations in terms of respect for the environment is such that the thresholds for emissions of gaseous pollutants from motor vehicles are becoming lower. In order to meet these constraints, increasingly complex gas after-treatment systems are arranged along the exhaust line of the diesel engines (lean mixture). These systems make it possible in particular to reduce the emissions of particles and nitrogen oxides (NOx) in addition to carbon monoxide (CO) and unburned hydrocarbons (HC). In contrast to a traditional oxidation catalyst, these so-called trap systems operate discontinuously or alternately, i.e. in normal operation they trap pollutants but only treat them during regeneration phases. Thus, to be regenerated, i.e., to treat pollutants, these traps require specific engine combustion modes to provide necessary thermal and / or wealth conditions in the exhaust line. In particular, nitrogen oxide (NOx) traps include, for example, so-called Nox Trap devices or means providing the NOx trap function in an oxidation catalyst. Their role is to store the nitrogen oxides produced by the engine in a first phase and then reduce (conversion to di-nitrogen and carbon dioxide) in a second phase called regeneration phase or purge. The second phase is triggered when a predetermined threshold is reached. This trap therefore has a periodic operation.

Aussi plus particulièrement la présente invention concerne les véhicules automobiles équipés de convertisseurs catalytiques, c'est-à-dire de systèmes de post traitement qui oxydent les réducteurs (notamment les hydrocarbures imbrûlés et le monoxyde de carbone) en gaz non polluants. Cette fonction conversion catalytique peut être intégrée dans un piège à oxydes d'azote. En effet, à l'heure actuelle, l'efficacité de conversion des hydrocarbures imbrûlés et du monoxyde de carbone diminue de façon très importante (variable selon l'utilisation) au cours du vieillissement d'un convertisseur catalytique, ce qui conduit ainsi à une augmentation des polluants émis à l'échappement. Pour palier ces inconvénients, l'invention a pour but de connaître l'état de vieillissement d'un convertisseur catalytique en effectuant un diagnostic de son efficacité. Avec cet objectif en vue, l'invention, selon un premier de ses objets, concerne un procédé de détection de la perte d'efficacité d'un convertisseur catalytique, ou de la fonction de conversion catalytique des polluants (HC, CO) d'un piège à NOx, de véhicule automobile, comprenant des étapes consistant à : - déterminer si le fonctionnement du moteur est dans une situation stabilisée, - dans l'affirmative, modifier automatiquement le mode de combustion du moteur pour produire temporairement une richesse de mélange supérieure à 1, mesurer ensuite la teneur d'un polluant au moins en aval du dit convertisseur catalytique, comparer une fonction mathématique du résultat de l'étape de mesure à un seuil, et - émettre signal d'alarme en fonction de l'écart entre la valeur de la fonction mathématique et la valeur d'un seuil. De préférence, l'étape de mesure comprend en outre une mesure de la teneur du dit polluant en amont du dit 10 convertisseur catalytique. Dans un mode de réalisation, la fonction mathématique est la différence de la teneur en polluant entre l'amont et l'aval du dit convertisseur catalytique. Dans un autre mode de réalisation, la fonction 15 mathématique est l'intégrale sur un temps déterminé de la différence de la teneur en polluant entre l'amont et l'aval du dit convertisseur catalytique. Dans un autre mode de réalisation, la fonction mathématique est une différence pondérée de la teneur en 20 polluant entre l'amont et l'aval du dit convertisseur catalytique. Selon un autre de ses objets, l'invention concerne un dispositif de détection de la perte d'efficacité d'un convertisseur catalytique de véhicule automobile, 25 susceptible de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, et comprenant : - des moyens pour déterminer si le fonctionnement du moteur est dans une situation stabilisée, - des moyens pour modifier automatiquement le mode 30 de combustion du moteur pour produire temporairement une richesse de mélange supérieure à 1, - des moyens pour mesurer la teneur en polluant positionnés en aval du dit convertisseur catalytique, - des moyens pour comparer une fonction mathématique de la mesure à un seuil, et - des moyens pour émettre un signal d'alarme en fonction de l'écart entre la valeur de la fonction mathématique et la valeur d'un seuil. De préférence, le dispositif comprend en outre des moyens pour mesurer la teneur en polluant positionnés en 10 amont du dit convertisseur catalytique. Avantageusement, le dispositif comprend en outre des moyens d'analyse de la richesse du mélange en amont du dit convertisseur catalytique. Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend 15 en outre des moyens pour mesurer la température interne du convertisseur catalytique. Enfin, l'invention concerne également un véhicule automobile équipé du dispositif selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de la 20 présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 illustre un mode de réalisation du 25 procédé selon l'invention, - la figure 2 illustre un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, - la figure 3 illustre l'évolution temporelle de l'efficacité de deux convertisseurs catalytiques pour le 30 traitement du monoxyde de carbone, synchrone aux émissions instantanées de monoxyde de carbone en aval des dits convertisseurs catalytiques, et - la figure 4 illustre l'évolution temporelle de l'efficacité de deux convertisseurs catalytiques pour le traitement des hydrocarbures imbrûlés, synchrone aux émissions instantanées d'hydrocarbures imbrûlés en aval des dits convertisseurs catalytiques. Le principe de l'invention consiste à détecter automatiquement la perte d'efficacité d'un convertisseur catalytique de véhicule automobile, ce qui peut advenir au bout d'un certain temps d'utilisation du convertisseur. En référence à la figure 1, on peut attendre le franchissement d'un seuil pour déclencher 90 la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Par exemple le déclencheur peut être un nombre de kilomètres donnés. Le procédé peut être mis en oeuvre dès que le moteur enregistre un nombre de kilomètres qui dépasse la valeur d'un seuil Km seuil 1, puis mis en oeuvre de façon récurrente, de manière cyclique ou non. Par exemple on peut prévoir que le procédé soit à nouveau mis en oeuvre dès que le moteur enregistre un nombre de kilomètres qui dépasse la valeur d'un seuil Km seuil 2, avec Km seuil 2 inférieur ou égal à 2*Km seuill, par exemple tous les 1000km. On peut également prévoir que le procédé soit mis en oeuvre une première fois dès que le moteur enregistre un nombre de kilomètres qui dépasse la valeur du seuil Km seuil 1 ; une deuxième fois, dès que le moteur enregistre à partir de Km seuil 1 un nombre de kilomètres qui dépasse la valeur d'un deuxième seuil Km seuil 2 (avec Km seuil 2 inférieur ou égal à Km seuil 1) ; etc. ; une nième fois, dès que le moteur enregistre à partir d'un seuil précédent Km seuil (n-1) un nombre de kilomètres qui dépasse la valeur d'un seuil Km seuil n (avec Km seuil n inférieur ou égal à Km seuil (n-1). Tant que le seuil n'est pas franchit NOK, le procédé est rebouclé. Also more particularly the present invention relates to motor vehicles equipped with catalytic converters, that is to say, post-treatment systems that oxidize the reducing agents (including unburned hydrocarbons and carbon monoxide) into non-polluting gases. This catalytic conversion function can be integrated into a nitrogen oxide trap. Indeed, at present, the conversion efficiency of unburned hydrocarbons and carbon monoxide decreases very significantly (varies with use) during the aging of a catalytic converter, which leads to a increase of pollutants emitted in the exhaust. To overcome these disadvantages, the invention aims to know the state of aging of a catalytic converter by performing a diagnosis of its effectiveness. With this objective in view, the invention, according to a first of its objects, relates to a method for detecting the loss of efficiency of a catalytic converter, or the catalytic conversion function of pollutants (HC, CO) of a motor vehicle NOx trap, comprising the steps of: - determining whether the operation of the engine is in a stabilized situation, - if so, automatically changing the combustion mode of the engine to temporarily produce a higher mixing richness at 1, then measuring the content of a pollutant at least downstream of said catalytic converter, comparing a mathematical function of the result of the measuring step with a threshold, and - transmitting alarm signal according to the difference between the value of the mathematical function and the value of a threshold. Preferably, the measuring step further comprises a measurement of the content of said pollutant upstream of said catalytic converter. In one embodiment, the mathematical function is the difference in the pollutant content between the upstream and the downstream of said catalytic converter. In another embodiment, the mathematical function is the integral over a given time of the difference in the pollutant content between the upstream and the downstream of said catalytic converter. In another embodiment, the mathematical function is a weighted difference in pollutant content between upstream and downstream of said catalytic converter. According to another of its objects, the invention relates to a device for detecting the loss of efficiency of a catalytic converter of a motor vehicle, capable of implementing the method according to the invention, and comprising: - means for determining whether the operation of the engine is in a stabilized situation, - means for automatically modifying the combustion mode of the engine to temporarily produce a mixture richness greater than 1, - means for measuring the pollutant content positioned downstream of said engine. catalytic converter; means for comparing a mathematical function of the measurement with a threshold; and means for transmitting an alarm signal as a function of the difference between the value of the mathematical function and the value of a threshold. Preferably, the device further comprises means for measuring the pollutant content positioned upstream of said catalytic converter. Advantageously, the device further comprises means for analyzing the richness of the mixture upstream of said catalytic converter. In one embodiment, the device further comprises means for measuring the internal temperature of the catalytic converter. Finally, the invention also relates to a motor vehicle equipped with the device according to the invention. Other features and advantages of the present invention will appear more clearly on reading the following description given by way of illustrative and nonlimiting example and with reference to the appended figures in which: FIG. 1 illustrates an embodiment of the process according to the invention; FIG. 2 illustrates an embodiment of the device according to the invention; FIG. 3 illustrates the temporal evolution of the efficiency of two catalytic converters for the treatment of carbon monoxide, synchronous with the instantaneous emissions of carbon monoxide downstream of said catalytic converters, and - Figure 4 illustrates the temporal evolution of the efficiency of two catalytic converters for the treatment of unburned hydrocarbons, synchronous with the instantaneous emissions of unburned hydrocarbons downstream. said catalytic converters. The principle of the invention consists in automatically detecting the loss of efficiency of a catalytic converter of a motor vehicle, which may occur after a certain period of use of the converter. With reference to FIG. 1, it is possible to wait for the crossing of a threshold to trigger the implementation of the method according to the invention. For example the trigger can be a given number of kilometers. The method can be implemented as soon as the engine records a number of kilometers that exceeds the value of a threshold Km 1 threshold, and then implemented recurrently, cyclically or not. For example, it is possible for the process to be implemented again as soon as the engine records a number of kilometers that exceeds the value of a threshold Km 2, with Km threshold 2 less than or equal to 2 * Km threshold, for example every 1000km. It can also be provided that the method is implemented a first time as soon as the engine records a number of kilometers that exceeds the value of threshold Km 1 threshold; a second time, as soon as the engine records from Km threshold 1 a number of kilometers that exceeds the value of a second threshold Km threshold 2 (with Km threshold 2 less than or equal to Km threshold 1); etc. ; an nth time, as soon as the engine records from a previous threshold Km threshold (n-1) a number of kilometers which exceeds the value of a threshold Km threshold n (with Km threshold n less than or equal to Km threshold ( n-1) As long as the threshold is not crossed NOK, the process is looped back.

Lorsque le seuil est franchit, le procédé passe à l'étape suivante. Cette étape consiste à déterminer 100 si le fonctionnement du moteur est dans une situation stabilisée. When the threshold is crossed, the process proceeds to the next step. This step consists in determining 100 if the operation of the engine is in a stabilized situation.

Par situation stabilisée, on entend qu'au moins le point de fonctionnement du moteur soit stabilisé, c'est-à-dire que la variation du régime moteur et/ou de la charge du moteur autour d'une valeur constante déterminée ne dépasse pas la valeur d'un seuil, en l'espèce +/- 10%. By stabilized situation, it is meant that at least the point of operation of the engine is stabilized, that is to say that the variation of the engine speed and / or the engine load around a determined constant value does not exceed the value of a threshold, in this case +/- 10%.

En outre, on peut prévoir que la variation de la position de la pédale d'accélérateur ne dépasse pas +/-20% par rapport à une position de référence (pendant un temps donné), et qu'il n'y ait pas de variation de rapport de boîte de vitesses. In addition, it can be provided that the variation of the position of the accelerator pedal does not exceed +/- 20% compared to a reference position (for a given time), and that there is no gear ratio variation.

Avantageusement, le procédé selon l'invention prend en compte également d'autres conditions de roulage (contrôlées par une unité de contrôle électronique ECU) telles que : o la température de l'eau du moteur, o les conditions environnementales, et o La température interne du convertisseur catalytique. En l'espèce, il est préférable que : o la température de l'eau du moteur soit 30 supérieure ou égale à 70°C (pour un moteur encore froid les mesures ne sont pas aussi pertinentes), o l'altitude soit inférieure à 2000m et que la température de l'air extérieur soit comprise entre -10°C et 45°C, et que o la température interne du convertisseur catalytique soit comprise entre 150°C et 600°C (cette information pouvant être obtenue par un capteur interne 12 ou par un modèle embarqué). Si le fonctionnement du moteur n'est pas dans une situation stabilisée NOK, le procédé peut être rebouclé 10 (ou annulé). Lorsque le fonctionnement du moteur est dans une situation stabilisée OK, c'est-à-dire que les conditions énumérées ci-dessus sont respectées, le procédé comprend une étape consistant à modifier 110 automatiquement le 15 mode de combustion du moteur pour produire temporairement une richesse de mélange supérieure à 1, pendant une phase dite de diagnostic. A cet effet, comme illustré figure 2, le calculateur (ECU) moteur commande le moteur 13 afin que 20 celui-ci soit alimenté pendant un temps prédéterminé par un mélange dont la richesse est supérieure à 1, afin de produire volontairement des polluants (HC, CO) en excès. La commande du moteur 13 par l'ECU peut se faire par exemple par le pilotage de moyens d'injection 15, 25 et/ou par le pilotage de moyens de contrôle du débit d'air en entrée du moteur. La valeur de la richesse à atteindre est de préférence constante et dépend du type de moteur. La régulation de richesse pendant cette étape est 30 avantageusement réalisée par des moyens d'analyse de la richesse du mélange en sortie moteur (en amont du dit convertisseur catalytique), en l'espèce une sonde à oxygène 11. Ensuite une étape 120 consiste à mesurer la teneur d'un polluant au moins en aval du dit convertisseur catalytique, par des moyens 10A pour mesurer la teneur en polluant polluant aval en aval du dit convertisseur catalytique 14. D'autres moyens 10B pour mesurer la teneur en polluant polluant amont en amont du dit convertisseur catalytique peuvent mettre en oeuvre une étape 121 de mesure de la teneur d'un polluant en amont du dit convertisseur catalytique 14. A partir des mesures, une étape 130 consiste à comparer une fonction mathématique du résultat à un seuil, la fonction mathématique pouvant permettre de calculer l'efficacité du convertisseur catalytique 14. Dans un mode de réalisation, la fonction mathématique f1 est la différence de la teneur en polluant entre l'amont polluant amont et l'aval polluant aval du dit convertisseur catalytique : f1 = polluant amont - polluant aval. Dans un autre mode de réalisation, la fonction mathématique f2 est l'intégrale sur un temps t déterminé de la différence de la teneur en polluant entre l'amont polluant amont et l'aval polluant aval du dit convertisseur catalytique : f2 = ((polluant amont - polluant aval)dt Dans un autre mode de réalisation, la fonction mathématique f3 est une différence pondérée de la teneur en polluant entre l'amont polluant amont et l'aval polluant aval du dit convertisseur catalytique : f3 = (polluant amont polluant aval) / polluant amont Dans un autre mode de réalisation, seuls les moyens 10A pour mesurer la teneur en polluant polluant aval en aval du dit convertisseur catalytique 14 peuvent être mis en oeuvre. Dans ce cas, la fonction mathématique peut être la mesure elle-même ou la fonction Maximum, telle que la mesure de la valeur maximum de la teneur polluant aval en polluant (CO, HC) atteinte à l'échappement en sortie du convertisseur catalytique 14 pendant la phase temporaire de diagnostic est comparée à un seuil prédéterminé, pour en déduire l'efficacité du dit convertisseur 14, comme décrit aux figures 3 et 4. Advantageously, the method according to the invention also takes into account other driving conditions (controlled by an electronic control unit ECU) such as: o the engine water temperature, o the environmental conditions, and o the temperature internal of the catalytic converter. In this case, it is preferable that: o the temperature of the engine water is greater than or equal to 70 ° C (for a still cold engine the measurements are not as relevant), where the altitude is less than 2000m and that the outside air temperature is between -10 ° C and 45 ° C, and that the internal temperature of the catalytic converter is between 150 ° C and 600 ° C (this information can be obtained by a sensor internal 12 or by an embedded model). If the operation of the engine is not in a stabilized NOK situation, the process may be looped back (or canceled). When the operation of the engine is in a steady state OK, that is, the conditions listed above are met, the method includes a step of automatically changing the combustion mode of the engine to temporarily produce a mixture richness greater than 1, during a so-called diagnostic phase. For this purpose, as illustrated in FIG. 2, the engine control unit (ECU) controls the engine 13 so that it is powered for a predetermined time by a mixture whose richness is greater than 1, in order to voluntarily produce pollutants (HC , CO) in excess. The control of the motor 13 by the ECU can be done for example by controlling the injection means 15, 25 and / or by controlling means for controlling the air flow at the engine inlet. The value of the wealth to be achieved is preferably constant and depends on the type of engine. The richness regulation during this step is advantageously carried out by means of analyzing the richness of the mixture at the engine output (upstream of said catalytic converter), in this case an oxygen sensor 11. Next, a step 120 consists of measuring the content of a pollutant at least downstream of said catalytic converter, by means 10A for measuring the contaminant pollutant content downstream downstream of said catalytic converter 14. Other means 10B for measuring the content of pollutant pollutant upstream upstream of said catalytic converter may implement a step 121 for measuring the content of a pollutant upstream of said catalytic converter 14. From the measurements, a step 130 consists in comparing a mathematical function of the result with a threshold, the mathematical function that can calculate the efficiency of the catalytic converter 14. In one embodiment, the mathematical function f1 is the difference of the t pollutant between the upstream pollutant upstream and downstream pollutant downstream of said catalytic converter: f1 = upstream pollutant - downstream pollutant. In another embodiment, the mathematical function f2 is the integral over a determined time t of the difference in the pollutant content between the upstream pollutant upstream and the downstream pollutant downstream of the said catalytic converter: f2 = ((pollutant upstream - downstream pollutant) dt In another embodiment, the mathematical function f3 is a weighted difference in the pollutant content between the upstream pollutant upstream and downstream pollutant downstream of the said catalytic converter: f3 = (upstream pollutant downstream pollutant In another embodiment, only the means 10A for measuring the pollutant pollutant content downstream downstream of said catalytic converter 14 may be used, in which case the mathematical function may be the measurement itself. or the Maximum function, such as the measurement of the maximum value of the pollutant pollutant downstream pollutant (CO, HC) reached at the outlet of the catalytic converter 14 during the temporal phase re diagnostic is compared to a predetermined threshold, to deduce the efficiency of said converter 14, as described in Figures 3 and 4.

Dans un autre mode de réalisation, la fonction mathématique peut être l'intégration du signal de la teneur en polluant polluant aval à l'échappement en sortie du convertisseur catalytique 14 pendant la phase temporaire de diagnostic. Cette intégration est ensuite comparée à un seuil prédéterminé pour en déduire l'efficacité du dit convertisseur 14. Après l'étape 130 de comparaison à un seuil d'une fonction mathématique du résultat de mesure en aval 120, éventuellement en amont 121, le procédé comprend un étape 140 consistant à émettre un signal d'alarme en fonction de l'écart entre la valeur de la fonction mathématique et la valeur du seuil. Par exemple, la figure 3 illustre l'évolution temporelle de l'efficacité d'un premier et d'un deuxième convertisseur catalytique pour le traitement du monoxyde de carbone. In another embodiment, the mathematical function may be the integration of the signal of the pollutant pollutant content downstream exhaust outlet of the catalytic converter 14 during the temporary phase of diagnosis. This integration is then compared with a predetermined threshold to deduce the efficiency of said converter 14. After step 130 of comparison with a threshold of a mathematical function of the downstream measurement result 120, possibly upstream 121, the method comprises a step 140 of transmitting an alarm signal as a function of the difference between the value of the mathematical function and the value of the threshold. For example, Figure 3 illustrates the time evolution of the efficiency of a first and a second catalytic converter for the treatment of carbon monoxide.

L'efficacité est déterminée par la fonction f3 précitée. La première courbe A CO représente l'efficacité d'un convertisseur efficace (de référence), par exemple en début de mise en service, et la courbe B CO represente l'efficacité d'un convertisseur usagé. De manière synchrone, la figure 3 illustre les émissions instantanées de monoxyde de carbone CO en aval des dits convertisseurs catalytiques, soit la courbe C CO et D CO respectivement. Lors de la phase de diagnostic, pour un convertisseur de référence, la teneur en CO en aval n'est pas augmentée significativement (courbe C CO) et il est très difficile de détecter une éventuelle augmentation de la teneur en polluant. De fait, l'efficacité du convertisseur reste aux alentours de 100% (courbe A CO). En revanche, lors de la phase de diagnostic, pour un convertisseur usagé, la teneur en CO en aval est augmentée significativement (courbe D CO), la modification du mode de combustion du moteur permettant dans une certaine mesure d'amplifier le signal, il est alors facile de détecter une augmentation de la teneur en polluant. On peut donc alors par exemple comparer directement la teneur en polluant (courbe D CO) à un seuil SEUIL2 CO, ou son intégrale à un autre seuil, et déclencher une alarme lorsque celle-ci devient supérieure au dit seuil SEUIL2 CO. De fait, l'efficacité du convertisseur usagé est illustré courbe B CO : celle-ci diminue fortement pendant la phase de diagnostic, on peut donc également la comparer à un seuil SEUIL1 CO et déclencher une alarme lorsque l'efficacité devient inférieure au dit seuil SEUIL1 CO. L'efficacité d'un bon convertisseur catalytique à CO varie donc très peu pendant la phase de diagnostic tandis que celle d'un convertisseur catalytique à CO dégradé provoque des pertes d'efficacités importantes et par conséquent des surémissions à l'échappement. De manière similaire, la figure 4 illustre l'évolution temporelle de l'efficacité d'un premier et d'un deuxième convertisseur catalytique pour le traitement des hydrocarbures imbrûlés HC. L'efficacité est déterminée par la fonction f3 précitée. La première courbe A HC représente l'efficacité d'un convertisseur efficace (de référence), par exemple en début de mise en service, et la courbe B HC represente l'efficacité d'un convertisseur usagé. De manière synchrone, la figure 3 illustre les émissions instantanées d'hydrocarbures imbrûlés HC en aval des dits convertisseurs catalytiques, soit la courbe C HC et D HC respectivement. Lors de la phase de diagnostic, pour un convertisseur de référence, la teneur en HC en aval augmente légèrement (courbe C HC) en passant par un pic Max(C HC). De fait, l'efficacité du convertisseur diminue légèrement (courbe A HC) et passe également par un pic. Pour un convertisseur usagé, lors de la phase de diagnostic, la teneur en HC en aval est augmentée significativement (courbe D HC), la modification du mode de combustion du moteur permettant dans une certaine mesure d'amplifier le signal, il est alors facile de détecter une augmentation de la teneur en polluant. The efficiency is determined by the function f3 mentioned above. The first curve A CO represents the efficiency of an efficient converter (reference), for example at the beginning of commissioning, and the curve B CO represents the efficiency of a used converter. In a synchronous manner, FIG. 3 illustrates the instantaneous emissions of carbon monoxide CO downstream from said catalytic converters, namely the curve C CO and D CO respectively. During the diagnostic phase, for a reference converter, the CO content downstream is not significantly increased (C CO curve) and it is very difficult to detect a possible increase in the pollutant content. In fact, the efficiency of the converter remains around 100% (curve A CO). On the other hand, during the diagnostic phase, for a used converter, the downstream CO content is significantly increased (CO curve D), the modification of the combustion mode of the engine making it possible to a certain extent to amplify the signal. It is then easy to detect an increase in the pollutant content. It is therefore possible, for example, to directly compare the pollutant content (curve D CO) with a threshold SEUIL2 CO, or its integral with another threshold, and to trigger an alarm when it becomes greater than said threshold SEUIL2 CO. In fact, the efficiency of the used converter is illustrated curve B CO: it decreases sharply during the diagnostic phase, so it can also be compared to a threshold SEUIL1 CO and trigger an alarm when the efficiency becomes below the threshold THRESHOLD CO. The efficiency of a good catalytic converter with CO therefore varies very little during the diagnostic phase whereas that of a degraded CO catalytic converter causes significant losses of efficiency and consequently of exhaust emissions. Similarly, FIG. 4 illustrates the temporal evolution of the efficiency of a first and a second catalytic converter for the treatment of HC unburned hydrocarbons. The efficiency is determined by the function f3 mentioned above. The first curve A HC represents the efficiency of an efficient converter (reference), for example at the beginning of commissioning, and the curve B HC represents the efficiency of a used converter. In a synchronous manner, FIG. 3 illustrates the instantaneous emissions of unburned hydrocarbons HC downstream of said catalytic converters, namely the curve C HC and D HC respectively. During the diagnostic phase, for a reference converter, the downstream HC content increases slightly (C HC curve) through a Max peak (C HC). In fact, the efficiency of the converter decreases slightly (curve A HC) and also passes through a peak. For a used converter, during the diagnostic phase, the HC content downstream is significantly increased (D HC curve), the modification of the combustion mode of the engine allowing to a certain extent to amplify the signal, it is then easy to detect an increase in the pollutant content.

On peut donc alors par exemple comparer directement la teneur en polluant (courbe D HC) à un seuil SEUIL2 HC, ou son intégrale à un autre seuil, et déclencher une alarme lorsque celle-ci devient supérieure au dit seuil SEUIL2 HC. Avantageusement le seuil SEUIL2 HC est supérieur au pic Max (C HC). De fait, l'efficacité du convertisseur usagé est illustré courbe B HC : celle-ci diminue fortement pendant la phase de diagnostic, on peut donc également la comparer à un seuil SEUIL1 HC et déclencher une alarme lorsque l'efficacité devient inférieure au dit seuil SEUIL1 HC. Avantageusement, le seuil SEUIL1 HC est inférieur au pic minimum min(A HC) de l'efficacité du convertisseur de référence. One can then for example compare directly the pollutant content (D HC curve) to a threshold SEUIL2 HC, or its integral to another threshold, and trigger an alarm when it becomes greater than said threshold SEUIL2 HC. Advantageously, the threshold SEUIL2 HC is greater than the peak Max (C HC). In fact, the effectiveness of the used converter is illustrated curve B HC: it decreases sharply during the diagnostic phase, so it can also be compared to a threshold SEUIL1 HC and trigger an alarm when the efficiency becomes below the threshold SEUIL1 HC. Advantageously, the threshold SEUIL1 HC is lower than the minimum peak min (A HC) of the efficiency of the reference converter.

Selon l'invention l'alarme est avantageusement levée sous forme de diagnostic à bord OBD, par exemple par un voyant lumineux au tableau de bord. Grâce à l'invention, il est possible de détecter de faibles dégradations de l'efficacité catalytique d'un 20 convertisseur. L'invention a été illustrée avec un convertisseur catalytique configuré pour le traitement des polluants tels que les hydrocarbures imbrûlés HC et le monoxyde de carbone CO, toutefois, d'autres convertisseurs 25 catalytiques peuvent être mis en oeuvre, par exemple un filtre à particules, un piège à NOx (NOx Trap), un catalyseur d'oxydation ou autre. According to the invention, the alarm is advantageously raised in the form of OBD on-board diagnostics, for example by an indicator light on the dashboard. Thanks to the invention, it is possible to detect slight degradation of the catalytic efficiency of a converter. The invention has been illustrated with a catalytic converter configured for the treatment of pollutants such as HC unburned hydrocarbons and carbon monoxide CO, however, other catalytic converters may be used, for example a particulate filter, a NOx trap (NOx Trap), an oxidation catalyst or other.

Claims (1)

REVENDICATIONS1. Procédé de détection de la perte d'efficacité d'un convertisseur catalytique ou de la fonction de conversion catalytique d'un piège à NOx de véhicule automobile, comprenant des étapes consistant à : - déterminer (100) si le fonctionnement du moteur est dans une situation stabilisée, - dans l'affirmative, modifier (110) automatiquement le mode de combustion du moteur pour produ:.re temporairement une richesse de mélange supér=_eure à 1, - mesurer (120) ensuite la teneur d'un polluant au moins en aval (polluant_aval) du dit convertisseur 15 catalytique, - comparer (130) une fonction mathématique (fi, f2, f3) du résultat de l'étape de mesure à un seuil, et û émell=tre (140) un signal d'alarme en fonction de l'écart entre la valeur de la fonction mathématique et la valeur 20 d'un seuil. 2 Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de mesure (120) comprend en outre une mesure (121) de la teneur du dit polluant en amont (polluant_amont) du dit convertisseur catalytique. 25 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la fonction mathématique (f1) est la différence de la teneur en polluant entre l'amont (polluant_amont) et l'aval (polluant_aval) du dit convertisseur catalytique : fl = polluant_amont - polluant_aval 30 4. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la fonction mathématique (f2) est l'intégrale sur un temps (t) déterminé de la différence de la teneur en polluant entre l'amont (polluant_amont) et l'aval (polluant aval) _ du dit convertisseur catalytique :f2 = ((polluantamont - polluant aval)dt 5. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la fonction mathématique (f3) est une différence pondérée de la teneur en polluant entre l'amont (polluant_amont) et l'aval (polluant_aval) du dit convertisseur catalytique : f3 = (polluant_amont - polluant_aval) / polluant_amont 6. Dispositif de détection de la perte d'efficacité d'un convertisseur catalytique (14) de véhicule automobile, susceptible de mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, et comprenant : - des moyens pour déterminer si le fonctionnement du moteur est dans une situation stabilisée, - des moyens (ECU, 15) pour modifier automatiquement le mode de combustion du moteur (13) pour produire temporairement une richesse de mélange supérieure à 1, - des moyens (l0A) pour mesurer la teneur en 20 polluant positionnés en aval du dit convertisseur catalytique (14), - des moyens (ECU) pour comparer une fonction mathématique de la mesure à un seuil, - des moyens pour émettre signal d'alarme en 25 fonction de l'écart entre la valeur de la fonction mathématique et la valeur d'un seuil. 7. Dispositif selon la revendication 6, comprenant =n outre des moyens (10B) pour mesurer la teneur en oolluant positionnés en amont du dit convertisseur 30 tata:_ytique (14). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, comprenant en outre des moyens (12) d'analyse de la richesse du mélange en amont du dit convertisseur catalytique.9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, comprenant en outre des moyens pour mesurer la température interne du convertisseur catalytique. 10. Véhicule automobile équipé du dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9. REVENDICATIONS1. A method of detecting the loss of efficiency of a catalytic converter or the catalytic conversion function of a motor vehicle NOx trap, comprising the steps of: - determining (100) whether the operation of the engine is in a stabilized situation, - if so, modify (110) automatically the combustion mode of the engine so as to produce: temporarily a mixture richness greater than 1, - measure (120) then the content of at least one pollutant downstream (pollutant_aval) of said catalytic converter, - comparing (130) a mathematical function (fi, f2, f3) of the result of the step of measuring with a threshold, and û emell = being (140) a signal of alarm as a function of the difference between the value of the mathematical function and the value of a threshold. The method of claim 1, wherein the measuring step (120) further comprises a measurement (121) of the content of said upstream pollutant (pollutant_stream) of said catalytic converter. 3. The method of claim 2, wherein the mathematical function (f1) is the difference in pollutant content between the upstream (pollutant_stream) and the downstream (pollutant_aval) of said catalytic converter: fl = pollutant_stream - pollutant_aval 30 4. Method according to claim 2, wherein the mathematical function (f2) is the integral over a time (t) determined by the difference in pollutant content between upstream (pollutant_stream) and downstream (downstream pollutant). _ of said catalytic converter: f2 = ((polluantamont - downstream pollutant) dt 5. Method according to claim 2, wherein the mathematical function (f3) is a weighted difference of the pollutant content between the upstream (pollutant_stream) and the downstream (pollutant_aval) of said catalytic converter: f3 = (polluant_amont - polluant_aval) / polluant_amont 6. Device for detecting the loss of efficiency of a catalytic converter (14) of a motor vehicle, capable of implementing the Method according to one of the preceding claims, and comprising: - means for determining whether the operation of the engine is in a stabilized situation, - means (ECU, 15) for automatically modifying the combustion mode of the engine (13) for temporarily producing a mixture richness greater than 1; - means (10A) for measuring the pollutant content positioned downstream of said catalytic converter (14); - means (ECU) for comparing a mathematical function of the measurement with a threshold; means for transmitting the alarm signal as a function of the difference between the value of the mathematical function and the value of a threshold. 7. Device according to claim 6, further comprising means (10B) for measuring the ooluting content positioned upstream of said tertiary converter (14). 8. Device according to any one of claims 6 or 7, further comprising means (12) for analyzing the richness of the mixture upstream of said catalytic converter. Device according to any one of claims 6 to 8, further comprising means for measuring the internal temperature of the catalytic converter. 10. Motor vehicle equipped with the device according to any one of claims 6 to 9.
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