FR3021355A1

FR3021355A1 - Procede et unite de diagnostic d'un capteur de pression differentielle

Info

Publication number: FR3021355A1
Application number: FR1554313A
Authority: FR
Inventors: Thomas Zein; Yunjie Lian
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2015-05-13
Publication date: 2015-11-27
Anticipated expiration: 2035-05-13
Also published as: CN105089758B; DE102014209718A1; CN105089758A; FR3021355B1

Abstract

Procédé de diagnostic d'un capteur de pression différentielle (15) qui détermine une pression différentielle (16) d'une unité de post-traitement des gaz d'échappement (11). Ce capteur est relié par un branchement amont (15.1) à la conduite (11) et en aval (15.2). Le diagnostic se fait sur la base de la comparaison d'un gradient en fonction du temps de la pression différentielle mesurée (16) et d'un gradient (32) prévisionnel. On détermine la corrélation entre la courbe du gradient mesuré (33) et la courbe du gradient prévisionnel (32). Pour une corrélation élevée ni le capteur (15) ni ses branchements (15.1, 15.2) sont défectueux.

Description

Domaine de l'invention La présente se rapporte à un procédé de diagnostic d'un capteur de pression différentielle qui détermine une pression différentielle d'une unité de post-traitement des gaz d'échappement installée dans une conduite de gaz d'échappement et faisant partie d'une installation de net- toyage des gaz d'échappement d'un moteur thermique, ce capteur étant relié par un branchement amont à la conduite des gaz d'échappement en amont de l'unité de post-traitement des gaz d'échappement et par un branchement aval à la conduite des gaz d'échappement en aval de l'unité de post-traitement des gaz d'échappement, le diagnostic se faisant sur la base de la comparaison d'un gradient en fonction du temps de la pression différentielle mesurée comme suite à une variation de la pression des gaz d'échappement en amont de l'unité de post-traitement des gaz d'échappement et d'un gradient en fonction du temps de la pression diffé- rentielle prévisionnelle. L'invention se rapporte également à une unité de diagnostic caractérisée en ce qu'elle comporte un circuit électrique ou un programme pour exécuter le procédé. Etat de la technique La réglementation en matière d'émission, notamment en Europe et aux Etats-Unis fixe des valeurs limites pour l'émission de matières polluantes par les moteurs thermiques. Pour respecter cette réglementation les systèmes de gaz d'échappement ou conduites de gaz d'échappement de moteur thermique comportent des installations de net- toyage des gaz d'échappement avec une unité de post-traitement des gaz d'échappement, par exemple sous la forme de catalyseur ou de filtre à particules. Il faut contrôler le fonctionnement correct de telles installations. En plus des valeurs limites relatives aux émissions, la réglementation fixe également des valeurs limites de diagnostic pour lesquelles il faut signaler un défaut en cas de dépassement. C'est pourquoi on implémente des fonc- tions de diagnostic dans les véhicules qui surveillent les pièces et les composants servant à la réduction des émissions pendant le fonctionnement du véhicule par un diagnostic embarqué (diagnostic OBD) et qui affiche tout fonctionnement défectueux entraînant un dépassement des limites de diagnostic.

Pour surveiller le fonctionnement d'une unité de post-traitement des gaz d'échappement, notamment d'un filtre à particules, il est connu de surveiller la perte de charge (chute de pression) dans l'unité de post-traitement des gaz d'échappement. Dans le cas du filtre à parti- cules, cette perte de charge augmente avec l'accumulation de suie. On peut surveiller cela en mesurant la différence de pression (pression différentielle) du filtre à particules et en lançant une phase de régénération du filtre à particules lorsqu'on atteint cette limite de capacité. Le filtre à particules peut être celui installé dans la conduite des gaz d'échappement d'un moteur thermique à essence ou à gazole ; il peut s'agir d'un filtre à parti- cules simple, sans revêtement ou d'un filtre à particules avec un revêtement catalytique combinant un filtre à particules avec un catalyseur à trois voies. En plus de la surveillance de l'unité de post-traitement des gaz d'échappement il faut également surveiller le capteur de celle-ci. Un capteur de pression différentielle (encore appelé capteur de différence de pression) est relié en général par deux branchements à la conduite des gaz d'échappement ; l'un des branchements est en amont et l'autre en aval de l'unité de post-traitement des gaz d'échappement que l'on surveille. Les branchements peuvent être de simples tuyaux. Si l'un des branchements est défaillant ou endommagé, le résultat du diagnostic de l'unité de post-traitement des gaz d'échappement est faussé. Garantir la sécurité de la détection d'une défaillance d'un branchement du capteur de pression différentielle est une opération en partie très délicate car le signal de mesure du capteur de pression différentielle peut toujours se trouver dans une plage de valeurs valides, même en cas de disparition d'un branchement. Le document DE 10 2005 034 270 A 1 décrit un procédé et un dispositif pour surveiller un capteur de pression différentielle installé en parallèle d'un composant de gaz d'échappement, notamment d'un filtre à particules. On exploite alors le comportement dynamique du signal de pression différentielle comme conséquence d'une modification de la pression des gaz d'échappement en amont du composant de l'installation de gaz d'échappement. Selon une variante de réalisation, on détermine le gradient du signal de pression différentielle en cas de variation de la pression des gaz d'échappement et on le compare à un second seuil. On forme le second seuil en utilisant les paramètres de fonctionnement du moteur thermique et celui-ci correspond au moins par approximation au signal prévisionnel du gradient. Si le gradient du signal de pression ne dépasse pas le second seuil, on suppose qu'il y a un défaut dans la conduite en amont (la conduite en amont est bouchée ou est coupée), par rapport au capteur de pression différentielle. Selon une autre variante, on exploite l'excursion du signal de pression différentielle en fonction du temps. On exploite ainsi la courbe du signal pour l'une des diffé- rentes variations de la pression des gaz d'échappement. Pour augmenter la sécurité du diagnostic on peut effectuer plusieurs évaluations de ce type séparées et conclure à un branchement amont, défectueux cas de répétition du message de défaut. Le document DE 10 2011 003 748 A 1 décrit un procédé et un dispositif de surveillance du fonctionnement d'un capteur de pression différentielle relié par des branchements en parallèle au filtre à particules. En aval du filtre à particules, selon le sens de passage des gaz, il y a un volet de gaz d'échappement. Pour surveiller les branchements du capteur de pression différentielle on modifie la position du volet des gaz d'échappement pour que la contrepression des gaz d'échappement en amont du volet augmente et ainsi que la pression en amont et en aval du filtre à particules augmente. Si le capteur de pression différentielle est branché correctement, la différence de pression, mesurée reste à l'intérieur des tolérances prédéfinies. Mais si l'un des branchements s'est détaché, la variation de pression du capteur de pression différentielle ne sera pas transmise. Ainsi, la pression différentielle mesurée change et le défaut sera détecté. Si la pression différentielle dépasse une valeur prévisionnelle donnée, on suppose qu'il y a un défaut du branchement aval car alors l'augmentation de pression à la sortie du filtre à particules ne sera pas transmise au capteur de pression différentielle. Si en revanche le branchement avant est défectueux, la variation de pression produite par le volet des gaz d'échappement se traduit par une variation négative de la pression différentielle mesurée.

Selon une variante, on exploite également l'évolution dans le temps de la pression différentielle mesurée après une variation de la position du volet des gaz d'échappement. Si, par exemple à cause d'un bourrage ou d'un branchement bloqué, la pression modifiée au niveau d'un côté du capteur de pression différentielle est retardée, on constatera qu'il s'agit d'un défaut. Le procédé nécessite un volet de gaz d'échappement dans le canal des gaz d'échappement en aval du filtre à particules ce qui n'est pas le cas dans la plupart des installations de gaz d'échappement de sorte que le procédé ne peut s'appliquer. Le document DE 10 2007 000 892 B4 décrit un appareil de diagnostic permettant de détecter le bourrage du branchement d'un appareil servant à saisir une différence de pression (pression différentielle). L'appareil mesure la pression différentielle du dispositif de nettoyage des gaz d'échappement. La pression différentielle se détermine pour un point de fonctionnement stationnaire. Ensuite, on règle un second point de fonctionnement stationnaire qui laisse prévoir une variation importante de la pression différentielle par rapport au premier point de fonctionnement stationnaire. En cas de bourrage de la conduite de branchement, la pres- sion différentielle mesurée ne converge que lentement vers une valeur fi- nale stable. Si le temps nécessaire à atteindre cette valeur finale est trop long on considère qu'il y a un blocage de la transmission des gaz du branchement de l'appareil. Le procédé ne permet pas de détecter un branchement dé- faillant. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un procédé permettant de garantir la surveillance d'un capteur de pression différentielle vis-à-vis de différentes causes de défaut.

L'invention a également pour but de développer une unité de diagnostics pour la mise en oeuvre d'un tel procédé. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de diagnostic d'un capteur de pression différentielle du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on détermine la corrélation entre la courbe du gradient de la pression différentielle mesurée et celui de la courbe du gradient de la pression différentielle prévisionnelle et pour une corrélation élevée on conclut que le capteur de pression différentielle n'est pas défectueux et a des branchements non défectueux et pour une corrélation faible on conclut à un capteur de pression différentielle défectueux ou à un défaut de l'un ou des deux branchements du capteur de pression différentielle. Selon l'invention on peut déterminer et exploiter la corrélation d'au moins deux et plus de deux variations de la pression des gaz d'échappement.

En exploitant le gradient de la pression différentielle, le pro- cédé est indépendant des différences de pression absolue mesurées qui, par exemple, même en cas de défaillance du branchement du capteur de pression différentielle peuvent toujours se situer dans une plage valide de valeurs. En formant la corrélation entre le gradient de pression différen- tielle mesurée et le gradient de pression différentielle prévisionnelle on peut comparer les deux gradients sur une durée longue, ce qui réduit significativement le risque de défaut de diagnostic pour l'exploitation d'une unique variation de pression différentielle. Cela est notamment vrai si pendant la période d'exploitation au cours de laquelle on détermine la cor- rélation, on plusieurs variations de la pression des gaz d'échappement et ainsi de la pression différentielle. La détermination de la corrélation entre le gradient de pression différentielle mesurée et celui de la pression différentielle prévisionnelle pourra s'appliquer et se déterminer de manière fiable en ce qu'en formant une corrélation croisée normée du tracé du gradient de pression différentielle mesurée et du tracé du gradient de pression différentielle prévisionnelle on forme une valeur de corrélation croisée et on exploite la corrélation entre l'évolution mesurée et l'évolution prévisionnelle du gradient de pression différentielle à l'aide de la valeur de corrélation croisée.

On forme pour cela, la valeur de corrélation croisée KKF, par exemple en appliquant la relation suivante : KKF = EMAp(k))* (14p * (k)» I EMAp * (k))* Cl(Ap * (k))) (1)35 Dans cette formule d(Ap(k))/dk représente le gradient de la pression mesurée différentielle et d(Ap*(k))/dk représente le gradient de la pression différentielle prévisionnelle d'une unité intacte de post-traitement des gaz d'échappement. La valeur de corrélation croisée, normée ainsi ob- tenue est indépendante du niveau du signal du gradient et ainsi il prend des valeurs élevées ou des valeurs faibles pour une corrélation insuffisante et des valeurs voisines de 1 pour une bonne corrélation. Selon une variante de réalisation particulièrement préférentielle de l'invention, on conclut que le branchement arrière du capteur de pression différentielle est endommagé ou est coupé si la valeur de corréla- tion croisée dépasse un premier seuil de corrélation, prédéfini, de préférence un premier seuil de corrélation supérieur à l'unité et d'une manière particulièrement préférentielle, un premier seuil de corrélation supérieur à 1,2 et/ou on considère que le branchement avant du capteur de pression différentielle est endommagé ou est coupé si la valeur de corrélation croi- sée est inférieure à une seconde valeur de corrélation, prédéfinie, de préférence inférieure à un second seuil de corrélation, inférieur à zéro et d'une manière particulièrement préférentielle, inférieure à un second seuil de corrélation inférieur à - 0,2. Le diagnostic permet ainsi de détecter et de localiser précisément le défaut. Si le branchement arrière du capteur de pression différentielle est défaillant ou endommagé, le gradient en fonction du temps du signal de pression différentielle augmente de manière significative car ce capteur ne saisit plus seulement la différence de pression sur l'unité de post traitement des gaz d'échappement, mais mesure cette diffé- rence de pression par rapport à la pression ambiante. Ainsi le capteur de pression différentielle saisit en plus, la chute de pression sur les composants du système de gaz d'échappement en aval de l'unité de post-traitement des gaz d'échappement dans la conduite des gaz d'échappement, par exemple le pot d'échappement. La corrélation croisée normée donne ainsi une valeur significativement supérieure à 1,0 qui dé- passe la plage des valeurs du coefficient de corrélation croisée pour un capteur de pression différentielle intact et branché correctement et ainsi une unité de post-traitement des gaz d'échappement qui est intacte. Si le branchement amont du capteur de pression différentielle est défaillant ou endommagé, ce capteur de pression différentielle mesure des pressions différentielles négatives dans des plages étendues et des gradients négatifs de pression différentielle. La corrélation croisée normée présente ainsi une valeur significativement inférieure à zéro. Le coefficient de corrélation croisée obtenu dépasse la plage des valeurs pour un capteur de pression diffé- rentielle intact et une unité de post-traitement des gaz d'échappement intacte ou pour si l'unité de post-traitement des gaz d'échappement a été démontée. On peut ainsi déterminer le gradient de pression différentielle prévisible pour déterminer l'évolution de la pression différentielle mesurée et au moins à partir du débit volumique des gaz d'échappement dans l'unité de post-traitement des gaz d'échappement et de la perte de charge de cette unité de post-traitement. La pression différentielle prévisionnelle est ainsi simplement le produit du débit volumique actuel des gaz d'échappement et de la perte de charge. La variation en fonction du temps du débit volumique des gaz d'échappement pour une perte de charge au moins sensiblement constante pendant la durée du diagnostic se traduit par une évolution de la pression différentielle prévisionnelle et ainsi du gradient prévisionnel de la pression différentielle. La perte de charge supposée peut correspondre par exemple pour une unité de post- traitement des gaz d'échappement travaillant en limite à une perte de charge maximale possible. On évite ainsi les erreurs de diagnostic. Selon une autre variante préférentielle du procédé, on applique un filtrage passe-bas de la pression différentielle mesurée sur l'unité de post-traitement des gaz d'échappement et/ou de la pression dif- férentielle prévisionnelle sur cette unité et/ou du débit volumique des gaz d'échappement pour déterminer la pression différentielle prévisionnelle. On élimine ainsi pour le diagnostic les variations du signal générées par des perturbations ce qui améliore la qualité du diagnostic. On ne peut exploiter la corrélation des variations des pres- sions différentielles mesurées et prévisionnelles que pour des états de fonctionnement dynamiques suffisants du moteur thermique. Pour cela il est prévu de n'effectuer les diagnostics que si le gradient de pression différentielle, de préférence le gradient de pression différentielle prévisionnelle ou une mesure en corrélation avec ce gradient de pression différentielle dépasse une valeur prédéfinie. Comme mesure en corrélation avec le gra- dient de pression différentielle, il y a, par exemple, le gradient du débit massique de gaz d'échappement, le débit volumique de gaz d'échappement, le régime du moteur et des grandeurs qui en sont déduites.

Il est prévu que le capteur de pression différentielle déter- mine cette pression différentielle sur un filtre à particules ce qui permet de surveiller le fonctionnement du capteur de pression différentielle et ainsi celui du filtre à particules. La surveillance du filtre à particules par un capteur de pression différentielle constitue le procédé usuel actuellement.

Le procédé trouve ainsi un large domaine d'applications et le diagnostic du capteur de pression différentielle se fait sans nécessiter de composant supplémentaire, uniquement en se fondant de manière économique sur les données existantes. Le procédé s'applique de préférence à un moteur thermique à essence dont le système des gaz d'échappement comporte au moins un catalyseur et un filtre à particules distincts ou une combinaison catalyseur-filtre à particules ou encore un filtre à particules à revêtement catalytique. Dans le cas de moteurs à essence, par comparaison aux moteurs diesel, le débit volumique est plutôt plus faible ce qui se traduit par des différences de pression plus faibles sur le filtre à particules essence, utili- sé. L'excellente qualité de confirmation du procédé permet également une détection garantie d'un défaut des branchements du capteur de pression différentielle, même dans des conditions défavorables. L'invention a également pour objet une unité de diagnostic caractérisée en ce qu'elle comporte un circuit électrique ou qu'elle ap- plique un programme pour la mise en oeuvre du procédé tel que défini ci-dessus. Elle permet notamment d'appliquer le programme d'une manière économique. Suivant une autre caractéristique, l'unité de diagnostic est un composant distinct ou un composant intégré à la commande ou ges- tion du moteur ce qui permet d'effectuer le diagnostic du capteur de pression différentielle dans un composant spécialement conçu à cet effet ou sans composant supplémentaire et cela d'une manière économique. La commande du moteur dispose par ailleurs de toutes les données habi- tuelles, nécessaires pour l'exécution du procédé tel que décrit.

Dessins La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est un schéma d'une variante de réalisation de l'environnement technique appliquant l'invention, la figure 2 montre un premier diagramme de la courbe de pression différentielle mesurée et de la courbe de pression différentielle prévisionnelle sur un filtre à particules pour un capteur de pression dif- férentielle non défectueux, la figure 3 montre un second diagramme de la courbe de pression différentielle mesurée et de la courbe de pression différentielle prévisionnelle sur un filtre à particules lorsque le branchement arrière du capteur de pression différentielle est ouvert, la figure 4 montre un troisième diagramme de la courbe de pression différentielle mesurée et de la courbe de pression différentielle prévisionnelle d'un filtre à particules dont le branchement avant du capteur de pression différentielle est ouvert, la figure 5 montre un quatrième diagramme de la courbe de pres- sion différentielle mesurée et de la courbe de pression différentielle prévisionnelle si le filtre à particules est démonté ou défectueux, la figure 6 montre un cinquième diagramme de la courbe de pression différentielle mesurée et de la courbe de pression différentielle prévisionnelle dont le branchement arrière du capteur de pression différentielle est ouvert, la figure 7 montre un sixième diagramme de la courbe de pression différentielle mesurée et de la courbe de pression différentielle prévisionnelle pour un capteur de pression différentielle dont le branchement avant est ouvert, la figure 8 montre un septième diagramme des courbes du coeffi- cient de corrélation croisée déterminé à partir du gradient de pression différentielle pour différents défauts du capteur de pression différentielle.35 Description de modes de réalisation La figure 1 montre schématiquement un mode de réalisation de l'environnement technique dans lequel s'inscrit l'invention. La représentation se limite aux composants nécessaires à la description de l'invention. La figure montre par exemple un moteur thermique 10 sous la forme d'un moteur à essence ; les gaz d'échappement du moteur thermique 10 sont évacués par une conduite de gaz d'échappement 11. La conduite de gaz d'échappement 11 comporte une installation de nettoyage des gaz d'échappement à plusieurs étages. Dans le sens de passage de la veine des gaz d'échappement 14, la conduite des gaz d'échappement 11 comporte un catalyseur 12 en forme de catalyseur à trois voies et un filtre à particules 13 constituant des unités de post-traitement des gaz d'échappement. Le filtre à particules 13 est suivi d'un pot d'échappement 17.

Un capteur de pression différentielle 15 est branché pour diagnostiquer le filtre à particules 13. Le capteur 15 détermine la différence de pression (pression différentielle 16) entre l'entrée et la sortie du filtre à particules 13. Pour cela, le capteur de pression différentielle 15 est relié par un branchement amont 15.1 à la conduite des gaz d'échappement 11 en amont du filtre à particules 13 et par un branche- ment aval 15.2 à la conduite des gaz d'échappement 11, en aval du filtre à particules 13. Le signal de sortie du capteur de pression différentielle 15 est appliqué à une unité de diagnostic 18 qui effectue, dans le cadre d'un diagnostic embarqué (diagnostic OBD) le diagnostic du capteur de pres- sion différentielle 15 pour détecter toute coupure ou tout dommage du branchement amont ou du branchement aval 15.1, 15.2 Cette unité de diagnostic 18 peut faire partie de la commande ou gestion principale du moteur (commande ECU). Les branchements 15.1, 15.2 de cet exemple de réalisation sont des tuyaux. Si l'un des branchements 15.1, 15.2 est défaillant ou s'il est endommagé par exemple par une morsure de rongeur, la pression différentielle 16 déterminée sera fausse de sorte que le diagnostic du filtre à particules 13 sera considéré comme erroné. Les pressions différentielles 16, mesurées, notamment en cas de branchement 15.2 endommagés ou coupés se situeront dans la plage des valeurs usuelles, ce qui ne permet pratiquement pas de distinguer le fonctionnement normal en mesurant la pression différentielle absolue 16. La figure 2 montre un premier diagramme de la courbe de pression différentielle mesurée 23 et de la pression différentielle prévision- nelle 22 sur le filtre à particules 13 de la figure 1 en cas de capteur de pression différentielle 15, intact et branché correctement. Pour cela, les courbes de pression différentielle 22, 23 sont les courbes de la pression différentielle prévisionnelle pour un filtre à particules 13 intact selon l'axe du temps 20 et selon l'axe 21 représentant la pression différentielle. La courbe de pression différentielle prévisionnelle 22 est le produit du débit volumique de gaz d'échappement actuels et de la perte de charge d'un filtre à particules de référence. La caractéristique est qu'entre la courbe de pression différentielle 22 prévisionnelle et la courbe de pression différentielle mesurée 23 il n'y a que de faibles différences d'amplitude du signal et de différence de phase, ce qui correspond à une corrélation élevée entre les courbes de pression différentielle 22, 23. Cette corrélation élevée correspond à un capteur de pression différentielle intact et branché correctement. La figure 3 montre un second diagramme de la courbe de pression différentielle mesurée 23 et de la courbe de pression différentielle prévisionnelle 22 sur le filtre à particules 13 dans le cas d'un branchement aval 15.2 ouvert, du capteur de pression différentielle 15. Le branchement aval 15.2 s'est détaché par suite d'un défaut par rapport à la conduite des gaz d'échappement 11 ou du capteur de pression différen- tielle 15. Pour un tel défaut, la pression différentielle mesurée 16 et le gradient en fonction du temps du signal de pression différentielle augmente de manière significative car le capteur de pression différentielle 15 ne saisit par seulement la pression différentielle 16 sur le filtre à particules 13, mais la mesure par rapport à la pression ambiante et ainsi par comparaison avec un capteur de pression différentielle 15 branché correc- tement, il mesure en plus la chute de pression sur le pot d'échappement 17 ou d'autres composants non représentés du système de gaz d'échappement en aval du filtre à particules 13. La figure 4 montre un troisième diagramme de la courbe de pression différentielle mesurée 23 et de la courbe de pression différentielle prévisionnelle 22 sur le filtre à particules 13 en cas de capteur de pression différentielle 15 dont le branchement amont est ouvert. Le branchement amont 15.1 s'est détaché par suite d'un défaut de la conduite des gaz d'échappement 11 ou du capteur de pression différentielle 15. Pour ce dé- faut, le capteur de pression différentielle 15 mesure, dans des plages larges, des pressions différentielles négatives 16 avec un gradient négatif de pression différentielle. En plus de l'écart entre les niveaux des signaux, il y a également un déphasage entre la courbe de pression différentielle prévisible et celle mesurée 22, 23.

La figure 5 montre un quatrième diagramme de la courbe de pression différentielle mesurée 23 et de la courbe de pression différentielle prévisionnelle 22 dans le cas d'un filtre à particules 15 démonté ou défectueux. Dans ce cas, la perte de charge entre les branchements 15.1, 15.2 est très petite de sorte que la courbe de pression différentielle mesu- rée 23 et son gradient sont significativement plus petits que pour la courbe de pression différentielle prévisionnelle 22. La figure 6 montre un cinquième diagramme de la courbe du gradient de pression différentielle mesurée 33 et de la courbe du gradient de la pression différentielle prévisionnelle 32 dans le cas d'un cap- teur de pression différentielle 15 dont le branchement aval 15.2 est ouvert. Les courbes représentées correspondent à une période prolongée avec plusieurs variations de la pression différentielle 16 sur le filtre à particules 13, selon le second axe de temps 30 et l'axe de gradient de pression différentielle 31.

Comme le branchement aval 15.2 s'est détaché de la con- duite des gaz d'échappement 11 ou du capteur de pression différentielle 15, celui-ci mesure, comme cela a été déjà décrit à propos de la figure 3, en se référant à la pression ambiante. Les gradients de pression différentielle mesurée 33 en cas de variations suffisamment élevée de la pression différentielle 16 se situent ainsi significativement au-dessus des gradients de pression différentielle prévisionnelle 32. Ainsi il n'y a pas de corrélation ou seulement une faible corrélation entre les courbes des gradients de pression différentielle mesurée 33 et les gradients de pression différentielle prévisionnelle 32. Selon l'invention, le défaut sera détecté pour cause de manque de corrélation entre les courbes des gradients de pression différentielle mesurée et prévisionnelle 33, 32. Un sixième diagramme selon la figure 7 montre la courbe du gradient de pression différentielle mesurée 33 et la courbe du gradient de pression différentielle prévisionnelle 32 en cas de branchement amont 15.1 ouvert du capteur de pression différentielle 15. Les courbes sont représentées en fonction du second axe de temps 30 et de l'axe de gradient de pression différentielle 31. Comme le branchement avant 15.1 est détaché ou est en- dommagé, comme cela a été décrit à l'aide de la figure 4, on mesurera principalement des pressions différentielles 16 et les gradients de pression différentielle 33, négatifs ce qui donne un déphasage entre les courbes des gradients de pression différentielle 32, 33. Ainsi, même pour ce défaut, il n'y a pas de corrélation ou seulement une corrélation faible entre les courbes des gradients de pression différentielle mesurée 33 et les gra- dients de pression différentielle prévisionnelle 32 ce qui permet de constater le défaut selon l'invention à cause du manque de corrélation. Le procédé de diagnostic selon l'invention est ainsi fondé sur la surveillance du capteur de pression différentielle 15 et de ses bran- chements 15.1, 15.2 par l'exploitation de la corrélation de la courbe du gradient en fonction du temps, de la pression différentielle mesurée 16 sur le filtre à particules 13 par rapport à la courbe prévisionnelle du gradient en fonction du temps de la pression différentielle 16 d'un filtre à particules 13 non défectueux. La valeur prévisionnelle se déduit d'un modèle selon les paramètres de fonctionnement actuels du moteur thermique 10. Les principales étapes du diagnostic seront décrites ci-après. On effectue tout d'abord un filtrage passe-bas du signal de pression différentielle mesurée pour en éliminer le bruit. Ensuite, on détermine la courbe du gradient de pression différentielle mesurée 33 d(Ap(k))/dk comme gradient en fonction du temps du signal du capteur de pression 15 ; la lettre k correspond à la mesure d'ordre k. Pour la même période on détermine la courbe correspondante du gradient de pression différentielle prévisionnelle 32 à savoir d(Ap*(k))/dk en ce qu'à partir du débit volumique de gaz d'échappement ou de son gradient en fonction du temps et de la perte de charge d'un filtre à particules 13 non défectueux, du filtre à particules de référence on calcule la courbe en fonction du temps du gradient de différence de pression prévisionnelle 32 d'un filtre à particules 13 non défectueux. Le gradient de pression différentielle prévisionnelle 32 ou le débit volumique de gaz d'échappement de celui-ci peu- vent également être filtrés en option par un filtrage passe-bas. Ensuite, on détermine dans quelle mesure cela se rapproche par une corrélation croisée normée des courbes du gradient de pression différentielle mesurée 33 et du gradient de pression différentielle prévisionnelle 32. Pour cela on forme le coefficient de corrélation croisée KKF selon la relation suivante : KKF = EMAp(k))* (14p * (k)» I EMAp * (k))* Cl(Ap * (k))) (1) Dans cette formule, d(Apk(k))/dk représente le gradient 33 de la pression différentielle mesurée dans les figures 6 et 7 ; d(4r(k))/dk représente le gradient de pression différentielle prévisionnelle 32 pour différents instants caractérisés par l'indice k. La pression différentielle prévisionnelle (4p*(4) se calcule avec le produit du débit volumique de gaz d'échappement et de la perte de charge R* du filtre à particules de réfé- rence, intact. Pour évaluer si le capteur de pression différentielle 15 est branché correctement ou s'il fonctionne correctement, on compare la valeur de sortie de la corrélation croisée normée à savoir le coefficient de corrélation croisée KKF avec les seuils enregistrés dans l'unité de diagnostic 18 ou dans la commande principale du moteur. La figure 8 montre un septième diagramme pour les coefficients de corrélation croisée déterminés à partir des gradients de pression différentielle 32, 33 pour différents défauts du capteur de pression différentielle 15. On en déduit une première courbe de corrélation croisée 42, une seconde courbe de corrélation croisée 43, une troisième courbe de corrélation croisée 44 et une quatrième courbe de corrélation croisée 45 par rapport à un troisième axe de temps 40 et à un axe de coefficient de corrélation 41. On a également repéré une première plage de coefficients de corrélation 46 et une seconde plage de coefficients de corrélation 47 par des doubles flèches suivant l'axe des coefficients de corrélation 41.

La seconde courbe de corrélation croisée 43 est celle d'un filtre à particules 13 non défectueux et d'un capteur de pression différentielle 15 branchés correctement et fonctionnant correctement. Dans ces conditions, la seconde courbe de corrélation croisée 43 peut se situer dans la première plage de valeurs de corrélation croisée 46. La troisième courbe de corrélation croisée 44 a été mesurée dans le cas d'un filtre à particules 13, démonté et d'un capteur de pression différentielle 15 raccordé correctement et fonctionnant correctement. La seconde courbe de corrélation croisée 43 peut se situer dans la seconde plage de coefficients de corrélation croisée 47. La première courbe de coefficient de corrélation croisée 42 s'obtient si le raccord aval 15.2 du capteur de pression différentielle 15 est détaché ou endommagé. Les coefficients de corrélation obtenus se situent alors significativement au-dessus de celui de la première plage de coeffi- cients de corrélation croisée 46, ce qui permet de garantir les défauts et de ne les attribuer que de façon limitée au branchement arrière 15.2. On obtient la quatrième courbe de corrélation croisée 45 si le raccord avant 15.1 du capteur de pression différentielle 15 est détaché ou endommagé. Les coefficients de corrélation obtenus se situent signifi- cativement en-dessous de la première plage de coefficients de corrélation croisée 46 et aussi en-dessous de la seconde plage de coefficients de corrélation croisée 47. Cela garantit ainsi la détection au niveau du raccord avant 15.1 du capteur de pression différentielle 15 et permet de distinguer ce défaut et un défaut du branchement aval 15.2 ou celui d'un filtre à par- ticules 13 intégré dans celui-ci. Pour une forte corrélation des courbes des gradients de pression différentielle prévisionnelle et mesurée 32, 33 comme cela est le cas pour un capteur de pression différentielle 15 non défectueux et un filtre à particules 13, le coefficient de corrélation croisée est de l'ordre de 1. Pour détecter un défaut du branchement aval 15.2 on vérifie ainsi que le coefficient de corrélation croisée est significativement supérieur à 1 et notamment supérieur à 1,2. Si le filtre à particules 13 est démonté les coefficients de corrélation croisée seront trop bas et en particulier ils auront des valeurs comprises entre 0,5 et -0,2. Pour détecter un défaut du branchement amont 15.1 on vérifie pour cela si le coefficient de corrélation croisée est significativement inférieur à zéro, notamment inférieur à -0,2. Le procédé fonctionne d'une manière particulièrement fiable s'il y a une certaine excitation dynamique, c'est-à-dire si les gradients de pression différentielle 32, 33 dépassent un certain niveau. C'est pourquoi il est avantageux d'exploiter la corrélation croisée seulement si certains critères dynamiques sont remplis. Il s'agit pour cela des gradients du débit massique de gaz d'échappement, du débit volumique de gaz d'échappement, du régime du moteur thermique 10 ou de grandeurs qui en sont déduites. De façon idéale, pour exploiter une dynamique suffi- sante on utilise directement le gradient prévisionnel de pression différentielle. Selon une variante de dispositif, on peut mesurer la pression différentielle et son gradient en fonction du temps également à partir des signaux fournis par deux capteurs de pression différentielle mesurant chacun la pression différentielle par rapport à la pression ambiante ou encore deux capteurs de pression absolue installés en amont et en aval du filtre à particules 13. Le procédé de diagnostic permet ainsi de vérifier les branchements amont et aval 15.1, 15.2 reliés chacun à un capteur de pression distinct. De façon avantageuse dans le procédé, on détermine la corrélation sur une période prolongée pour plusieurs variations du débit volumique de gaz d'échappement et ainsi de la pression différentielle 16. On augmente ainsi la sécurité du diagnostic pour l'exploitation du gradient mesuré de la pression différentielle 33 pour une seule variation de pres- sion et aussi vis-à-vis de mesures isolées exécutées de manière répétée. Selon un développement avantageux, le procédé de diagnostic est enregistré comme programme dans l'unité de diagnostic 18 et peut s'appliquer notamment à des moteurs à essence avec un filtre à particules essence, mais également à des moteurs diesel.

10 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 11 12 13 14 15 Moteur thermique Conduite des gaz d'échappement Catalyseur Filtre à particules Veine de gaz d'échappement Capteur de pression différentielle 15.1 Branchement amont 15.2 Branchement aval 16 Pression différentielle / différence de pression 17 Pot d'échappement 18 Unité de diagnostic 20 Axe du temps 21 Axe de la pression différentielle 22 Courbe de pression différentielle prévisionnelle 23 Courbe de pression différentielle mesurée 32 Courbe du gradient de la pression différentielle prévisionnelle 33 Courbe du gradient de la pression différentielle mesurée 40 Troisième axe du temps 41 Axe des coefficients de corrélation 42 Première courbe du coefficient de corrélation croisée 43 Seconde courbe du coefficient de corrélation croisée 44 Troisième courbe du coefficient de corrélation croisée 45 Quatrième courbe du coefficient de corrélation croisée 46 Première plage de coefficients de corrélation croisée 47 Seconde plage de coefficients de corrélation croisée30

Claims

REVENDICATIONS1°) Procédé de diagnostic d'un capteur de pression différentielle (15) qui détermine une pression différentielle (16) d'une unité de post-traitement des gaz d'échappement installée dans une conduite de gaz d'échappement (11) et faisant partie d'une installation de nettoyage des gaz d'échappement d'un moteur thermique (10), ce capteur étant relié par un branchement amont (15.1) à la conduite des gaz d'échappement (11) en amont de l'unité de post-traitement des gaz d'échappement et par un branchement aval (15.2) à la conduite des gaz d'échappement (11) en aval de l'unité de post-traitement des gaz d'échappement, le diagnostic se faisant sur la base de la comparaison d'un gradient (33) en fonction du temps de la pression différentielle mesurée (16) comme suite à une variation de la pression des gaz d'échappement en amont de l'unité de post-traitement des gaz d'échappement et d'un gradient en fonction du temps (32) de la pression différentielle prévisionnelle, procédé caractérisé en ce que on détermine la corrélation entre la courbe du gradient (33) de la pression différentielle mesurée et celui de la courbe du gradient (32) de la pression différentielle prévisionnelle, et pour une corrélation élevée on conclut que le capteur de pression différentielle (15) n'est pas défectueux et que ses branchements (15.1, 15.2) ne sont pas défectueux, et pour une corrélation faible on conclut à un capteur de pression différen- tielle (15) défectueux ou à un défaut de l'un ou de ses deux branchements (15.1, 15.2).
2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine et on exploite la corrélation pour au moins deux ou plus de deux variations de la pression des gaz d'échappement.
3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en formant une corrélation croisée normée à partir de la courbe du gradient (33) de la pression différentielle mesurée et de la courbe du gradient de la pression différentielle prévisionnelle (32) on forme un coefficient de corrélation croisée, et on exploite la corrélation entre la courbe mesurée et la courbe prévision- nelle du gradient de pression différentielle (33, 32) à l'aide du coefficient de corrélation croisée.
4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on conclut à un branchement aval (15.2) endommagé ou coupé du capteur de pression différentielle (15) si le coefficient de corrélation croisée dépasse un premier seuil de corrélation prédéfini, de préférence supérieur à un premier coefficient de corrélation croisée supérieur à un et de manière particulièrement préférentielle supérieur à un premier seuil de corrélation supérieur à 1,2 et/ou on conclut à un dommage ou à une coupure du branchement amont (15.1) du capteur de pression différentielle (15) si le coefficient de corrélation croisée est inférieur à un second seuil de corrélation de préférence inférieur à un second seuil de corrélation inférieur à 0 et d'une manière particulièrement préférentielle, inférieur à un second seuil de corrélation inférieur à -0,2.
5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine la courbe de la pression différentielle prévisionnelle au moins à partir du débit volumique des gaz d'échappement à travers l'unité de post-traitement des gaz d'échappement et de la perte de charge de l'unité de post-traitement des gaz d'échappement.
6°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on filtre la pression différentielle mesurée (16) sur l'unité de post-traitement des gaz d'échappement et/ou la pression différentielle prévisionnelle sur l'unité de post-traitement des gaz d'échappement et/ou ledébit volumique des gaz d'échappement pour déterminer la pression différentielle prévisionnelle.
7°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on effectue le diagnostic seulement si le gradient de pression différentielle (32, 33), de préférence le gradient de pression différentielle prévisionnelle (32) ou une mesure en corrélation avec le gradient de pression différentielle (32, 33) dépasse une valeur prédéfinie.
8°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de pression différentielle (15) détermine la pression différentielle (16) sur un filtre à particules (13).
9°) Application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, à un moteur thermique à essence (10) selon lequel l'installation des gaz d'échappement comporte au moins un catalyseur (12) et un filtre à particules (13), distincts ou une combinaison catalyseur-filtre à particules ou encore un filtre à particules à revêtement catalytique.
10°) Unité de diagnostic (18) pour diagnostiquer un capteur de pression différentielle (15) servant à déterminer une pression différentielle (16) d'une unité de post-traitement des gaz d'échappement d'une installation de nettoyage de gaz d'échappement dans la conduite des gaz d'échappement (11) d'un moteur thermique (10), l'unité de diagnostic (18) recevant les signaux de mesure du capteur de pression différentielle (15), et l'unité de diagnostic (18) formant un gradient de pression différentielle mesurée (33) à partir de la pression différentielle mesurée (16) et détermi- nant un gradient de pression différentielle (32) prévisionnelle à partir d'au moins un débit volumique de gaz d'échappement traversant l'unité de post-traitement des gaz d'échappement et la perte de charge de l'unité de post-traitement des gaz d'échappement, unité de diagnostic (18) caractérisée en ce qu'elle comporte un circuit électrique ou un programme pour exécuter le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
11°) Unité de diagnostic (18) selon la revendication 10, caractérisée en ce qu' elle est constituée par un composant distinct ou un composant intégré à la commande principale du moteur.10