FR2950974A1 - Procede de fonctionnement d'une sonde lambda - Google Patents

Abstract

Procédé de fonctionnement d'une sonde λ (120) les gaz d'échappement (110) d'un moteur (100). Une première électrode (20) est installée dans une chambre de gaz de mesure (18) reliée aux gaz d'échappement (110) ; la seconde électrode (24) est installée dans le canal de référence (26) avec un accumulateur d'oxygène (40) ; la seconde électrode est reliée à la première électrode (20) par un électrolyte solide. Après avoir réglé un mode de fonctionnement, riche, une première durée (T1) est prédéfinie au cours de laquelle le signal λ (lam) fourni par la sonde λ (120) est considéré comme valable pour la régulation λ du moteur (100) ; à la fin de la première durée (T1), on inverse le courant de pompage (IP) passant entre les deux électrodes (20, 24) pour pomper de l'oxygène à partir de la chambre de mesure (18) vers l'accumulateur d'oxygène (40) ; à la fin d'une seconde durée (T2), on termine l'inversion et ensuite le signal λ (lam)est considéré comme valable pour servir à la régulation du mode de fonctionnement riche du moteur.

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de fonctionnement d'une sonde selon lequel : la sonde servant à mesurer le coefficient des gaz d'échappement est installée dans le canal des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, et comporte une première électrode installée dans une chambre de gaz de mesure reliée au canal des gaz d'échappement et une seconde électrode installée dans un canal de gaz de référence avec un accumulateur d'oxygène réalisé de manière ciblée, la seconde électrode étant reliée à la première électrode par un électrolyte solide, conducteur d'ions d'oxygène. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ainsi qu'un programme d'ordinateur et un produit programme d'ordinateur pour l'application du procédé.

Etat de la technique Le coefficient d'air des techniques de combustion est le rapport entre la masse d'air effectivement fournie et la masse d'air théoriquement nécessaire à la combustion, c'est-à-dire la masse d'air stoechiométrique. Ainsi des mélanges de gaz riches, c'est-à-dire des mélanges de gaz avec un excédent de carburant correspondent à un coefficient d'air <1 ; des mélanges de gaz pauvres (ou mélanges de gaz maigres) c'est-à-dire des mélanges de gaz avec un excédent d'air ont un coefficient d'air X >1. Le document DE 199 41 051 A décrit une sonde à bande large comportant une chambre de gaz de mesure reliée par l'intermédiaire d'une barrière de diffusion aux gaz d'échappement à examiner. Une électrode intérieure de pompage se trouve dans la chambre de gaz de mesure. Cette électrode forme une cellule de pompage avec une électrode extérieure de pompage, exposée aux gaz d'échappement, et un électrolyte solide, conducteur d'ions d'oxygène, situé entre les électrodes de pompages. L'électrolyte solide de la cellule de pompage permet de transporter des ions d'oxygène, de sorte que de l'oxygène est pompé à partir de la chambre de gaz de mesure ou est pompé vers la chambre de gaz de mesure. A côté de la cellule de pompage, on a également une cellule de mesure entre l'électrode interne

2 de pompage et une électrode de gaz de référence. L'électrode interne de pompage et l'électrode de gaz de référence sont également séparées l'une de l'autre par un électrolyte solide conducteur d'ions d'oxygène. L'électrode de gaz de référence est installée dans un canal de gaz de référence. La cellule de mesure correspond à une cellule de Nernst dans laquelle, à l'équilibre thermodynamique entre l'électrode interne de pompage et l'électrode de référence, la différence de potentiel correspond au logarithme du rapport de la pression partielle du gaz examiné dans la chambre de gaz de mesure et la pression partielle de l'air dans le canal de référence. Le but d'une mesure du coefficient des gaz d'échappement est d'influencer la pression partielle d'oxygène dans la chambre de gaz de mesure pour que le potentiel de Nernst corresponde de manière constante à une valeur déterminée (par exemple 450 mV) et qui correspond approximativement à X=1. Un circuit fournit à cet effet une tension de pompage appliquée à l'électrode externe de pompage. La tension de pompage se traduit par un courant de pompage. La polarité et l'intensité du courant de pompage dépendent du dépassement de la tension de Nernst prédéfinie et à partir de quelle amplitude, elle est dépassée vers le haut ou vers le bas. Le courant de pompage qui s'établit est une mesure du coefficient X. Le document DE 102 16 724 C 1 décrit un procédé de fonctionnement d'une sonde à bande large. Selon ce procédé, on inverse de manière répétée la polarité de la tension de pompage pendant un mode maigre de fonctionnement du moteur à combustion interne. La brève inversion de polarité de la tension de pompage a pour fonction de pomper de l'oxygène dans la chambre de gaz de mesure de la sonde et cet oxygène doit y oxyder les hydrocarbures qui s'y trouvent et qui arrivent dans la chambre de gaz de mesure de la sonde au cours des post-injections de gaz carburant. La sonde X est maintenue en permanence en mode de mesure, si bien que le signal de la sonde est fourni en permanence à un régulateur du coefficient X. Le maintien du fonctionnement par un choix approprié du coefficient de répétition de l'inversion de polarité de la tension de pompage garantit que la dynamique de la sonde de gaz d'échappement ne sera pas modifiée.

3 Le document DE 198 38 466 Al décrit un procédé de fonctionnement d'une sonde pour éliminer la dérive de mode riche que peut occasionner une électrode de pompage devenue inactive. Après une durée choisie au cours de laquelle la sonde reçoit exclusivement des gaz d'échappement maigres, il y a inversion de polarité de la tension de pompage ou augmentation de la tension de Nernst dans des intervalles prédéfinis. Cela favorise l'évacuation par pompage de l'oxygène hors de la chambre de gaz de mesure de la sonde compensant la dérive de mode riche de la sonde X.

Le document DE 101 63 912 Al décrit un procédé de fonctionnement d'une sonde également utilisé pour des mélanges gazeux corrosifs, pour garantir une durée de fonctionnement élevée et une bonne précision de la mesure par la sonde X. Pour cela, dans les pauses de fonctionnement du moteur à combustion interne, on maintient le fonctionnement de la sonde avec toutefois une inversion du courant de pompage pour réduire les effets de polarisation de l'électrode de pompage. En outre, pour protéger l'électrode de pompage, on peut maintenir en permanence le mode de pompage inversé avec une faible tension de pompage ; il suffit d'interrompre le mode de régénération permanente lorsqu'on veut utiliser le signal de la sonde X. Le DE 10 2006 061 954 Al décrit une sonde conçue spécialement pour mesurer le coefficient des gaz d'échappement dans le canal des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne fonctionnant en mode maigre. La sonde comporte une première électrode et une seconde électrode reliées par un électrolyte solide conducteur d'ions d'oxygène. La première électrode installée dans la chambre de gaz de mesure est reliée aux gaz d'échappement à analyser par une barrière de diffusion. La seconde électrode se trouve dans un canal de gaz de référence. Le canal de gaz de référence est rempli d'une matière de remplissage poreuse, perméable à l'oxygène. Le remplissage du canal de gaz de référence prévu le cas échéant ainsi que sa conception géométrique ont pour but d'assurer d'une part, l'évacuation optimale de l'oxygène de la seconde électrode et d'autre part, d'éviter la pénétration de saletés dans le canal de gaz de référence.

4 La sonde connue est réalisée comme sonde maigre d'un courant limite avec un courant de pompage en appliquant une différence de potentiel suffisamment élevée entre les deux électrodes et qui est tout d'abord proportionnelle au coefficient d'air X dans la plage X >1 jusqu'à X=1. En appliquant un potentiel aux deux électrodes, qui est opposé à la tension de Nernst s'établissant entre les deux électrodes, la sonde connue permet de mesurer brièvement également dans la plage du coefficient riche. En tenant compte de la tension de Nernst qui s'établit dans les états de fonctionnement différents, la tension de pompage effective entre les couches limites derrière les électrodes, pour les ions d'oxygène négatifs au passage du mode de fonctionnement riche au mode de fonctionnement maigre du moteur à combustion ou inversement, produit un changement de signe algébrique de sorte que les ions négatifs d'oxygène passeront de la première à la seconde électrode, dans le cas de gaz d'échappement maigres et de la seconde vers la première électrode dans le cas de gaz d'échappement riches. Le document DE 10 2008 001 079 Al (non publié antérieurement) décrit une sonde correspondant à la sonde de mélange maigre à courant limite décrite précédemment dans le document DE 10 2006 061 954 Al ; dans cette sonde on a toutefois un accumulateur d'oxygène, réalisé de manière prédéfinie dans le canal de gaz de référence. L'accumulateur d'oxygène permet un stockage au moins temporaire d'oxygène dans le canal de gaz de référence pour disposer de suffisamment d'oxygène qui pourra être pompé en retour, pendant la mesure avec les gaz d'échappement riches pour un coefficient X <1, à partir du canal de gaz de référence dans la chambre de gaz de mesure. Cela permet de mesurer avec une sonde même pendant une durée prolongée avec des gaz d'échappement riches, alors que cette sonde est construite spécialement pour fonctionner avec des gaz d'échappement maigres. Ce document ne donne toutefois pas d'indications concernant le procédé. Le document DE 10 2008 002 735 Al (non publié antérieurement) décrit une sonde correspondant à un développement de celle du document DE 10 2008 001 079 Al ; cette sonde comporte également un accumulateur d'oxygène réalisé de manière spéciale dans le canal de gaz de référence. Le canal de gaz de référence comporte un chemin d'écoulement vers le canal des gaz d'échappement du moteur à combustion interne. Exposé et avantages de l'invention 5 La présente invention concerne un procédé de sonde du type défini ci-dessus caractérisé en ce qu' - après avoir atteint un mode de fonctionnement riche du moteur à combustion, on prédéfinit une première durée au cours de laquelle le signal fourni par la sonde est considéré comme valable et est utilisé pour la régulation X du moteur à combustion interne, - à la fin de la première durée, on inverse le courant de pompage passant entre les deux électrodes de façon à pomper de l'oxygène à partir de la chambre de gaz de mesure dans l'accumulateur d'oxygène, - à la fin d'une seconde durée, on termine l'inversion, et - ensuite on exploite de nouveau comme valable le signal et on l'utilise de nouveau pour la régulation du mode de fonctionnement riche du moteur à combustion. En prédéfinissant le courant de pompage ou la tension de pompage, on peut inverser le courant de pompage. Comme point de départ, la tension de pompage sur la première électrode de pompage installée dans la chambre de gaz de mesure est appliquée avec une amplitude permettant de générer l'oxygène nécessaire, par exemple par décomposition chimique de l'eau.

Le procédé de fonctionnement de la sonde selon l'invention permet de fournir un signal X valable pendant que le moteur à combustion interne fonctionne avec un mélange riche, sauf pendant l'inversion du courant de pompage, avec une sonde particulière conçue notamment pour le mode de fonctionnement pauvre prévu principalement pour le moteur à combustion, mais convenant toutefois également pour un retour périodique au mode de fonctionnement riche pour le moteur à combustion interne. Le mode de fonctionnement riche répété périodiquement dans le moteur à combustion interne est une phase de fonctionnement au cours de laquelle un dispositif de post-traitement des gaz

6 d'échappement installé dans le canal des gaz d'échappement du moteur à combustion interne est conditionné, par exemple régénéré. Il peut s'agir par exemple d'un catalyseur accumulateur d'oxydes d'azote NOx que l'on régénère avec des composants des gaz d'échappement riches (hydrocarbures). Un tel catalyseur accumulateur d'oxydes d'azote NOx stocke les oxydes d'azote qui sont très présents dans les gaz d'échappement pendant le mode de fonctionnement maigre du moteur à combustion interne, notamment des combinaisons d'azote. Lorsque la capacité d'accumulation est épuisée, on lance une phase de régénération en faisant fonctionner le moteur à combustion interne en mode riche ; la durée de cette phase de régénération se situe dans une plage par exemple de quelques secondes jusqu'à par exemple 30 secondes. Pour que la sonde puisse fournir un signal valable, même pendant que le moteur à combustion interne fonctionne temporairement en mode riche, il est prévu de temps en temps une inversion du courant de pompage et cela de façon qu'après le lancement du mode de fonctionnement riche pour le moteur à combustion interne, on prédéfinit une première durée au cours de laquelle le signal fourni par la sonde X peut être considéré comme valable et servir à la régulation X du moteur à combustion interne, de façon qu'à la fin de la première durée, on prédéfinit une inversion du courant de pompage pour que l'oxygène soit pompé de la chambre de gaz de mesure dans l'accumulateur d'oxygène et qu'à la fin d'une seconde période, l'inversion se termine et qu'ensuite le signal puisse de nouveau être considéré comme valable et servir à la régulation X du moteur à combustion interne fonctionnant en mode riche. A la fin du fonctionnement du moteur à combustion interne en mode riche, le mode de fonctionnement en mode maigre, prévu principalement ci- dessus recommence. Selon un développement, la seconde période est directement suivie par une troisième période au cours de laquelle le signal est encore considéré comme non valable. La troisième période est prédéfinie pour qu'à la fin de l'inversion de polarité du courant de

7 pompage, les électrodes conservées soient de nouveau soumises à des conditions stables. Selon un développement, pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne avec un excédent de carburant, on fixe le coefficient des gaz d'échappement à une valeur comprise entre 0,7 et 0,95. Cela permet de fournir suffisamment de composants de gaz riches pour conditionner le dispositif de nettoyage des gaz d'échappement. D'autres développements concernent la fixation des durées. Ainsi la première période se situe de préférence dans une plage de 0,5 à 3 secondes, la seconde période, dans une plage comprise entre 1 et 8 secondes et la troisième période dans une plage comprise entre 0,1 et 1 seconde. Un développement prévoit que pendant l'inversion du courant de pompage, la tension de pompage correspond au moins à la tension de décomposition de l'eau. Cela permet d'obtenir de l'oxygène à partir de l'eau qui a pénétré dans la chambre de gaz de mesure ou d'eau de condensation. Le dispositif selon l'invention pour la mise en oeuvre du procédé concerne tout d'abord un appareil de commande conçu spécialement avec des moyens pour la mise en oeuvre du procédé. L'appareil de commande comporte notamment un moyen de fixation du signal de pompage. L'appareil de commande comporte de préférence au moins une mémoire électrique dans laquelle sont enregistrées les étapes du procédé selon un programme d'appareil de commande. L'invention concerne également un programme d'ordinateur exécutant toutes les étapes du procédé de l'invention sur un ordinateur ou encore un produit programme d'ordinateur avec un code programme enregistré sur un support lisible par une machine, pour exécuter le procédé lorsque le programme se déroule sur un ordinateur. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée avec des exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels :

8 - la figure 1 montre l'environnement technique dans lequel s'utilise une sonde X, - la figure 2 montre une sonde pour un mode de fonctionnement avec un coefficient d'air X >1, - la figure 3 montre la sonde X dans un état de fonctionnement correspondant à un coefficient d'air X <1, - la figure 4 montre des chronogrammes. Description détaillée des exemples de réalisation de l'invention La figure 1 montre un moteur à combustion interne 100 dont le canal ou conduite de gaz d'échappement 110 est équipé d'une sonde X 120 fournissant un signal X lam à un appareil de commande 130. L'appareil de commande 130 comporte une commande de moteur 140 fixant un signal de commande K au moins à l'aide d'une valeur de consigne de couple Md ; le signal de commande est fourni d'une manière non représentée, par exemple au dosage de carburant alimentant le moteur à combustion interne 100. Le signal de commande K dépend en outre d'au moins un signal de conditionnement Kon qui signale un conditionnement nécessaire, par exemple une régénération d'une installation de nettoyage des gaz d'échappement non détaillée.

L'appareil de commande 130 comporte en outre un moyen de fixation de signal de pompage 150 qui fixe un signal de pompage IP pour la sonde X 120, en fonction d'un signal de permutation S fourni par la commande de moteur 140 et selon les durées Ti, T2, T3 fournies par une horloge 160.

La figure 2 montre la sonde 120 exposée à la veine des gaz d'échappement 12 émis par le moteur à combustion interne 100. Une partie des gaz d'échappement passe par un canal d'alimentation en air 14 et par une barrière de diffusion des gaz d'échappement 16 dans une chambre de gaz de mesure 18 dans laquelle se trouve une première électrode 20. La première électrode 20 est reliée par un électrolyte solide 22 conducteur d'ions d'oxygène à une seconde électrode 24 installée dans un canal de gaz de référence 26, dont l'extrémité 28 côté sortie débouche dans l'air ambiant ou dans le canal des gaz d'échappement 110. La chambre de mesure 18 et le canal de gaz de référence 26 et ainsi les deux électrodes 20, 24 sont séparées par une couche de

9 séparation 32 étanche aux gaz. Un élément chauffant 34 assure le chauffage de la sonde 120. La sonde 120 comporte un accumulateur d'oxygène 40 réalisé de manière ciblée et permettant d'avoir une réserve d'oxygène.

Cet oxygène est disponible rapidement si nécessaire, par exemple pour le mode de fonctionnement riche de la sonde 120 et de façon suffisante pour une durée de fonctionnement déterminée. L'accumulateur d'oxygène 40 conçu de manière ciblée de cet exemple de réalisation se présente sous la forme d'un volume dans le canal de gaz de référence 26, limité à l'extrémité 28 côté sortie par une résistance à l'écoulement 42. La résistance à l'écoulement 42 peut arriver jusqu'à l'extrémité 28 côté sortie du canal de gaz de référence. Le volume de l'accumulateur d'oxygène 40 est adapté aux besoins. La résistance à l'écoulement 42 peut être remplie au moins partiellement par une barrière de diffusion d'air de sortie 44 qui augmente l'effet de la résistance à l'écoulement 42 ou évite la pénétration de saletés dans l'accumulateur d'oxygène 40 venant de l'air ambiant ou du canal des gaz d'échappement 110. La figure 2 montre le fonctionnement de la sonde X 120 spécialement pour une veine de gaz d'échappement 12 maigre. Les deux électrodes 20, 24 sont reliées au moyen de fixation du signal de pompage 140 qui fournit un tel signal de pompage IP produisant une tension de pompage en mode maigre UP,m ; le potentiel positif est appliqué à la seconde électrode 24. La tension de pompage est par exemple réglée à 800 mV. Au mode maigre, on a entre les deux électrodes 20, 24 une tension de Nernst de mode maigre UN,m relativement faible et correspondant par exemple à 200 mV ; le potentiel positif apparaît sur la seconde électrode 24. La tension de pompage en mode maigre UP,m ainsi que la tension de Nernst de mode maigre UN,m, relativement faible et correspondant par exemple à 200 mV ; le potentiel positif apparaît sur la seconde électrode 24. La tension de pompage en mode maigre, UP,m ainsi que la tension de Nernst en mode maigre, UN,m se combinent si bien qu'entre les deux électrodes 20,24 on dispose de la tension de pompage efficace en mode maigre UPeff,m pour transporter des ions d'oxygène ; cette tension correspond à la

l0 différence entre la tension de pompage en mode maigre UP,m et la tension de Nernst en mode maigre UN,m c'est-à-dire à environ 600 mV ; le potentiel positif apparaît sur la seconde électrode 24. On a ainsi un transport d'ions d'oxygène en mode maigre 02-m de la première vers la seconde électrode 20, 24 de sorte que de l'oxygène est pompé de la chambre de gaz de mesure 18 vers le canal de gaz de référence 26 servant tout d'abord à remplir l'accumulateur d'oxygène 40 ; cet oxygène est restitué à l'air ambiant ou au canal des gaz d'échappement 110, lorsque l'accumulateur d'oxygène 40 est rempli. Le courant de pompage en mode maigre iP,m est un courant limite proportionnel au coefficient d'air X, rapporté à la valeur stoechiométrique. La figure 3 montre la sonde X 120 de la figure 2 en mode de fonctionnement avec une veine de gaz d'échappement riche 12. Les parties présentées à la figure 3 et qui correspondent à celles de la figure 2 portent les mêmes références. Dans une veine de gaz d'échappement 12 avec défaut d'oxygène vis-à-vis de la composition stoechiométrique, on obtient entre les électrodes 20, 24 une tension de Nernst de mode riche UN,f considérablement plus élevée, se situant par exemple à 900 mV ; le potentiel positif apparaît toujours sur la seconde électrode 24. En mode riche, la sonde X 120 pompe de l'oxygène à partir du canal de gaz de référence 26 vers la chambre de gaz de mesure 18. Pour qu'une telle veine d'oxygène de mode riche 02-f puisse apparaître, il faut que la tension de pompage effective de mode riche UPeff,f soit polarisée pour que le potentiel positif apparaisse sur la première électrode 20. Pour arriver à cette étape du potentiel, il faut que la tension de pompage appliquée aux électrodes 20, 24 soit mise à la tension de pompage de mode riche UPeff,f. Pour cela il n'est pas indispensable d'inverser le potentiel du fait que la tension de Nernst de mode riche UN,f se situe à un niveau de potentiel relativement élevé, par exemple de 900 mV. On arrive déjà à une inversion du signe algébrique de la tension efficace de pompage de mode riche UPeff,f déjà si l'on abaisse le potentiel de la tension de pompage de mode riche UP,f par rapport au mode maigre à par exemple 300 mV, le potentiel positif apparaissant toujours sur la seconde électrode 24. Pour la tension effective de pompage de mode

11 riche UPeff,f on dispose alors également de 600 mV, le potentiel positif apparaissant sur la première électrode 20. Le courant de pompage de mode riche IP,f est également un courant limite proportionnel au coefficient d'air pour la valeur stoechiométrique. Le courant de pompage de mode riche IP,f circule dans la direction opposée par comparaison au courant de pompage de mode maigre IP,m. Pour le coefficient d'air X=1, on aura pour une variation de la tension de pompage UP, l'inversion du signe algébrique du courant de pompage IP. Le procédé de fonctionnement des sondes selon l'invention s'applique à la sonde 120 décrite ci-dessus. Le dispositif de nettoyage des gaz d'échappement est par exemple un catalyseur accumulateur d'oxydes d'azote NOx qu'il faut régénérer de temps en temps pour rétablir sa capacité de stockage. De plus, le cas échéant, il peut être nécessaire de régénérer pour récupérer l'empoisonnement par le souffre. Le conditionnement, en particulier la régénération du dispositif de nettoyage des gaz d'échappement doit se faire avec un gaz d'échappement présentant un manque d'oxygène, c'est-à-dire contenant des hydrocarbures fournis déjà à l'intérieur du moteur, par exemple en réglant le signal de commande K de manière appropriée, en procédant à des post injection de carburant. La sonde 120 mesure le coefficient des gaz d'échappement et fournit comme valeur de mesure le signal lam de la commande de moteur 140 ; cette commande comporte un régulateur pour respecter le coefficient prédéfini pour les gaz d'échappement. On suppose que le moteur à combustion interne 100 est un moteur fonctionnant normalement en mode maigre c'est-à-dire avec un excédent d'oxygène dans les gaz d'échappement. Le procédé de fonctionnement de la sonde selon l'invention sera décrit de manière plus détaillée à l'aide des chronogrammes de la figure 4. Le point de départ est le mode de fonctionnement maigre du moteur à combustion interne pour lequel on veut par exemple un coefficient des gaz d'échappement égal à 1,2. Le courant de pompage IP se situe par exemple à une valeur IP' pour laquelle de l'oxygène est pompé de la première électrode vers la seconde électrode 20, 26 ainsi de

12 la chambre de gaz de mesure 18 dans l'accumulateur d'oxygène 40 ; dans l'exemple présenté, l'accumulateur d'oxygène doit être rempli complètement avec de l'oxygène. On a représenté le niveau relatif de remplissage d'oxygène O2rel ; un accumulateur d'oxygène complètement rempli correspond à la valeur relative E=1. Au premier instant t l apparaît le signal de conditionnement Kon et ensuite la commande de moteur 140 fournit le signal de commutation S. La fixation du signal de pompage 150 donne le signal de pompage IP pour produire un courant de pompage d'une valeur IP- qui produit un transport d'oxygène de l'accumulateur d'oxygène 40 vers la chambre de gaz de mesure 18. Cet état de fonctionnement doit persister pendant la première durée Tl prédéfinie par l'horloge 160. Au cours de cette première durée Tl, le niveau de remplissage d'oxygène dans l'accumulateur d'oxygène 40 descend continûment jusqu'au second instant t2. Pendant la première durée Ti, la sonde 120 est assurée d'être prête à fonctionner, ce qui donne un signal lam valable utilisé pour la régulation du moteur à combustion interne 100. A partir du second instant t2, pendant la seconde durée T2 prédéfinie par l'horloge 160, le signal de pompage T influence le courant de pompage IP pour avoir un transport d'oxygène de la chambre de gaz de mesure 18 vers l'accumulateur d'oxygène 40. La fixation du signal de pompage 150 assure l'établissement d'un courant de pompage IPK correspondant ; ce courant assure le transport de l'oxygène. On établit une tension de pompage UP de façon que dans la zone de la première électrode 20, de l'oxygène soit généré par décomposition chimique d'eau de condensation se trouvant par exemple dans la chambre de gaz de mesure 18 et qui est alors disponible pour le transport d'oxygène. Pendant la seconde durée T2, on n'a pas de signal X lam, valable si bien qu'il ne peut y avoir de régulation X mais seulement un mode de fonctionnement commandé du moteur à combustion interne 100. A la fin de la seconde durée T2, à l'instant t3, on supprime l'inversion du courant de pompage IP si bien qu'ensuite du fait du mode de fonctionnement riche du moteur, de l'oxygène est

13 pompé de l'accumulateur d'oxygène 40 vers la chambre de gaz de mesure 18 ; cet oxygène est disponible en quantité suffisante du fait que l'accumulateur d'oxygène 40 a été rempli, si bien que le moteur à combustion interne 100 peut de nouveau fonctionner avec une régulation de coefficient X. Pour stabiliser les opérations, notamment au niveau de la première électrode 20, on attend de préférence une troisième durée T3 définie par l'horloge 160 qui se termine au quatrième instant t4 à partir duquel le signal X lam peut être considéré comme valable et servir à la régulation X. Le mode de fonctionnement riche du moteur doit durer jusqu'à l'instant T5 et à ce moment, on commute de nouveau sur le mode de fonctionnement maigre habituel. Sans le procédé de fonctionnement de la sonde selon l'invention, pendant le mode de fonctionnement riche du moteur à combustion interne, la quantité d'oxygène disponible dans l'accumulateur d'oxygène 40 pour être pompée en retour dans la chambre de gaz de mesure 18 ne serait pas suffisante, ce qui ne permettrait pas une régulation du coefficient X. L'évolution de la diminution d'oxygène dans l'accumulateur d'oxygène 40 qui se produirait alors est représentée par un trait interrompu à la figure 4, à partir du second instant t2. On suppose que l'oxygène disponible est déjà complètement épuisé avant d'atteindre le troisième instant t3, et que la mesure du coefficient et par suite la régulation par le coefficient ne serait plus possible à partir de cet instant. Le mode de fonctionnement de la sonde X selon l'invention permet en revanche de disposer d'un signal lam valable au cours du mode de fonctionnement riche du moteur à combustion, sauf pendant la seconde durée T2 pour assurer la régulation X.

La première durée Tl se situe dans une plage comprise entre 0,5 à 3 secondes ; la seconde durée T2 se situe dans une plage de 1 à 8 secondes et la troisième durée T3 se situe dans une plage de 0,1 à 1 seconde. Toute la durée entre le premier instant Ti jusqu'au cinquième instant T5, c'est-à-dire la durée pendant laquelle le moteur

14 fonctionne en mode riche peut par exemple aller de quelques secondes jusqu'à par exemple trente secondes.5

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1 °) Procédé de fonctionnement d'une sonde selon lequel : la sonde (120) servant à mesurer le coefficient des gaz d'échappement est installée dans le canal des gaz d'échappement (110) d'un moteur à combustion interne, et comporte une première électrode (20) installée dans une chambre de gaz de mesure (18) reliée au canal des gaz d'échappement (110) et une seconde électrode (24) installée dans un canal de gaz de référence (26) avec un accumulateur d'oxygène (40) réalisé de manière ciblée, la seconde électrode étant reliée à la première électrode (20) par un électrolyte solide, conducteur d'ions d'oxygène, caractérisé en ce que - après avoir atteint un mode de fonctionnement riche du moteur à combustion, on prédéfinit une première durée (Ti) au cours de laquelle le signal (lam) fourni par la sonde (120) est considéré comme valable et est utilisé pour la régulation du moteur à combustion interne (100), - à la fin de la première durée (Ti), on inverse le courant de pompage (IP) passant entre les deux électrodes (20, 24) de façon à pomper de l'oxygène à partir de la chambre de gaz de mesure (18) dans l'accumulateur d'oxygène (40), - à la fin d'une seconde durée (T2), on termine l'inversion, et - ensuite on exploite de nouveau comme valable, le signal (lam) et on l'utilise de nouveau pour la régulation du mode de fonctionnement riche du moteur à combustion. 2°) Procédé de fonctionnement d'une sonde selon la revendication 1, caractérisé en ce que directement après la seconde durée (T2) on a une troisième durée (T3) au cours de laquelle le signal (lam) est encore considéré comme non valable. 3°) Procédé de fonctionnement d'une sonde selon la revendication 1, caractérisé en ce que 16 pendant le mode de fonctionnement riche du moteur à combustion interne, on fixe le coefficient X des gaz d'échappement à une valeur comprise entre 0,7 et 0,95. 4°) Procédé de fonctionnement d'une sonde selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première durée (Ti) est comprise entre 0,5 et 3 secondes. 5°) Procédé de fonctionnement d'une sonde selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde durée (T2) est comprise dans une plage de 1 à 8 secondes. 6°) Procédé de fonctionnement d'une sonde selon la revendication 1, caractérisé en ce que la troisième durée (T3) est comprise dans une plage de 0,1 à 1 seconde. 7°) Procédé de fonctionnement d'une sonde selon la revendication 1, caractérisé en ce que pendant la seconde durée (T2), la tension de pompage (UP) appliquée aux électrodes (20, 24) est réglée sur une valeur correspondant au moins à la tension de décomposition de l'eau. 8°) Dispositif de fonctionnement d'une sonde X, caractérisé en ce qu' il comporte un appareil de commande (130) avec des moyens (150) pour exécuter le procédé selon l'une des revendications 1 à 7, l'appareil de commande comportant un moyen de fixation du signal de pompage (150). 9°) Programme d'ordinateur exécutant toutes les étapes d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 7, lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur. 10°) Produit de programme d'ordinateur comportant un code programme enregistré sur un support lisible par une machine pour la 17 mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7, lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur.5