FR3094488A3 - Procédé de contrôle de plausibilité d'un dispositif de mesure d’un paramètre d’un liquide contenu dans un réservoir pour véhicule automobile - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un procédé de contrôle de plausibilité d’au moins un dispositif de mesure d’un paramètre d’un liquide contenu dans un réservoir (10) pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : a) faire varier la température T du liquide dans le réservoir d’une température initiale Ti à une température finale Tf, b) pendant que la température varie, mesurer au moyen d’un premier dispositif de mesure (11, 12) un premier paramètre physico-chimique PC1 du liquide représentatif de la qualité dudit liquide et, fournir des premières valeurs mesurées R1, c) estimer que lesdites premières valeurs mesurées R1 sont plausibles et conclure que ledit premier dispositif de mesure (11, 12) fonctionne correctement si lesdites premières valeurs mesurées R1 sont en corrélation avec des premières valeurs de référence Rf1. Figure pour l’abrégé : figure 1

Description

Procédé de contrôle de plausibilité d'un dispositif de mesure d’un paramètre d’un liquide contenu dans un réservoir pour véhicule automobile
L’invention concerne un procédé de contrôle de plausibilité d’un dispositif de mesure d’un paramètre d’un liquide contenu dans un réservoir pour véhicule automobile. Plus particulièrement, l’invention concerne un procédé de contrôle de plausibilité d’un capteur de qualité contenue dans le réservoir d’un système d’injection d’eau dans un moteur à combustion pour véhicule automobile.
L’invention se rapporte également à un programme d’ordinateur exécutant toutes les étapes du procédé lorsque le programme est appliqué par un calculateur ou un appareil de commande, ainsi qu’à un produit-programme d'ordinateur avec un code programme enregistré sur un support lisible par une machine pour exécuter le procédé de l'invention lorsque le programme est appliqué par un ordinateur ou un appareil de commande.
Pour répondre à la réglementation toujours plus stricte des gaz d’échappement, il est connu d’injecter de l’eau dans le circuit d’admission d’air du moteur. En se mélangeant au gaz d’admission, l’eau injectée permet, d’une part, de réduire les températures de combustion et les émissions de polluants appelés NOx et, d’autre part, d’augmenter les performances, par exemple, d’un moteur essence en diminuant la sensibilité au cliquetis. Un tel système d’injection est décrit dans le document de brevet FR2801076A1.
Pour assurer le bon fonctionnement d’un système d’injection traditionnel, il est connu de remplir le réservoir d’eau avec de l’eau déminéralisée afin de ne pas boucher le circuit d’injection avec du tartre. Pour s’assurer de la qualité de l’eau avant son injection dans le moteur, celle-ci est contrôlée par au moins un capteur de qualité. Un capteur de qualité est un capteur apte à mesurer un paramètre physico-chimique de l’eau donnant une information représentative de la concentration en ions de l’eau, par exemple, la conductivité électrique de l’eau ou encore la vitesse de propagation d’ultrasons dans l’eau. De l’eau est réputée « déminéralisée » quand sa conductivité électrique est inférieure ou égale à 15 µS/cm à 20° C.
Par ailleurs, pour respecter la norme OBD (pour « On Board Diagnostic » en langue anglaise) sur le contrôle des émissions polluantes des véhicules, on prévoit de surveiller le bon fonctionnement du capteur de qualité en suivant les prescriptions du diagnostic embarqué OBD2. Toutefois, la norme OBD ne dit pas comment détecter un défaut de fonctionnement du capteur de qualité pour éviter la fausse détection d’une mauvaise concentration en ions de l’eau ou encore d’un remplissage du réservoir avec un produit qui n’est pas de l’eau déminéralisée.
La présente invention a pour objet un procédé de contrôle de plausibilité d’au moins un dispositif de mesure d’un paramètre d’un liquide contenu dans un réservoir pour véhicule automobile consistant à déterminer la qualité du liquide contenu dans le réservoir et déterminer s’il y a un défaut dans le dispositif de mesure ou si le réservoir a été rempli avec un liquide dont la qualité diffère d’une prescription, à partir de la détermination de la qualité du liquide dans le réservoir.
En d’autres termes, l’invention a pour objet un procédé de contrôle de la plausibilité d’un dispositif de mesure servant à déterminer la qualité d’un liquide contenu dans le réservoir d’un système d’injection d’eau c’est-à-dire d’un capteur de qualité. Le procédé consiste à :
a) faire varier la température du liquide dans le réservoir d’une température initiale à une température finale,
b) pendant que la température varie, mesurer au moyen d’un premier dispositif de mesure un premier paramètre physico-chimique du liquide représentatif de la qualité du liquide et, fournir des premières valeurs mesurées,
c) estimer que les premières valeurs mesurées sont plausibles et conclure que le premier dispositif de mesure fonctionne correctement si les premières valeurs mesurées sont en corrélation avec des premières valeurs de référence,
d) estimer que les premières valeurs mesurées ne sont pas plausibles et conclure que le premier dispositif de mesure ne fonctionne pas correctement si les premières valeurs mesurées ne sont pas en corrélation avec des premières valeurs de référence.
Suivant d’autres caractéristiques optionnelles du procédé de contrôle de plausibilité prises seules ou en combinaison :
- la variation de température du liquide est positive.
- la variation positive de température résulte de l’augmentation naturelle de la température T du liquide résultant de l’augmentation de la température ambiante autour du réservoir.
- la variation positive de température résulte de l’augmentation forcée de la température T du liquide obtenue par chauffage du liquide, par exemple, au moyen d’un chauffeur électrique ou hydraulique agencé dans le réservoir.
- l’augmentation forcée de la température du liquide est commandée et/ou régulée entre la température initiale et la température finale.
- la variation de température du liquide est négative.
- la variation négative de température résulte de la diminution naturelle de la température T du liquide résultant de la diminution de la température ambiante autour du réservoir.
- le premier dispositif de mesure est agencé dans le réservoir.
- le premier paramètre physico-chimique est la vitesse de propagation d’ultrasons dans le liquide.
- le premier dispositif de mesure est un capteur à ultrasons apte à mesurer la vitesse de propagation d’ultrasons dans le liquide.
- le premier paramètre physico-chimique est la conductivité électrique du liquide.
- le premier dispositif de mesure est un capteur de conductivité électrique apte à mesurer la conductivité électrique du liquide.
- les premières valeurs mesurées sont fonction de la température du liquide dans le réservoir.
- les premières valeurs mesurées sont fonction de la variation de température ΔT du liquide dans le réservoir.
- les premières valeurs mesurées sont en corrélation avec les premières valeurs de référence quand l’écart entre les premières valeurs mesurées et les premières valeurs de référence est inférieur à un premier seuil prédéterminé.
- les premières valeurs mesurées ne sont pas en corrélation avec les premières valeurs de référence quand l’écart entre les premières valeurs mesurées et les premières valeurs de référence est supérieur à un premier seuil prédéterminé.
- la température du liquide dans le réservoir est mesurée au moyen d’un capteur de température.
- le capteur de température est agencé dans le réservoir. Ceci permet de mesurer la température de l’eau de manière plus précise.
- les premières valeurs de référence sont obtenues en exécutant les étapes suivantes :
a) faire varier la température du liquide dans le réservoir d’une température initiale à une température finale,
b) pendant que la température varie, mesurer au moyen d’un premier dispositif de mesure réputé non défectueux un premier paramètre physico-chimique du liquide représentatif de la qualité du liquide et fournir des premières valeurs mesurées primaires,
c) enregistrer les premières valeurs mesurées primaires en tant que premières valeurs de référence.
- le liquide est soit de l’eau, soit une solution aqueuse, par exemple, de l’urée.
- la température finale est égale, par exemple, à 60°C.
On prévoit aussi selon l’invention un procédé de contrôle de plausibilité d’au moins deux dispositifs de mesure d’un paramètre d’un liquide contenu dans un réservoir pour véhicule automobile. Le procédé consiste à :
a) faire varier la température du liquide dans le réservoir d’une température initiale à une température finale,
b) pendant que la température varie :
- mesurer au moyen d’un premier dispositif de mesure un premier paramètre physico-chimique du liquide représentatif de la qualité du liquide et, fournir des premières valeurs mesurées,
- mesurer au moyen d’un deuxième dispositif de mesure un deuxième paramètre physico-chimique du liquide représentatif de la qualité du liquide et, fournir des deuxièmes valeurs mesurées,
c) estimer que les premières valeurs mesurées sont plausibles et conclure que le premier dispositif de mesure fonctionne correctement si les premières valeurs mesurées sont en corrélation avec des premières valeurs de référence,
d) estimer que les deuxièmes valeurs mesurées sont plausibles et conclure que le deuxième dispositif de mesure fonctionne correctement si les deuxièmes valeurs mesurées sont en corrélation avec des deuxièmes valeurs de référence,
e) estimer que les premières valeurs mesurées ne sont pas plausibles et conclure que le premier dispositif de mesure ne fonctionne pas correctement si les premières valeurs mesurées ne sont pas en corrélation avec des premières valeurs de référence,
f) estimer que les deuxièmes valeurs mesurées ne sont pas plausibles et conclure que le deuxième dispositif de mesure ne fonctionne pas correctement si les deuxièmes valeurs mesurées ne sont pas en corrélation avec des deuxièmes valeurs de référence.
Le procédé selon l’invention peut être implémenté dans un système d’injection d’eau dans un moteur à combustion pour véhicule automobile équipé d’un capteur de qualité. Le programme d’ordinateur selon l’invention permet ainsi d’exécuter toutes les étapes du procédé de l’invention lorsque le procédé est appliqué par un calculateur ou un appareil de commande. Le produit programme d’ordinateur selon l’invention avec un code programme enregistré sur un support lisible sur une machine permet d’exécuter le procédé de l’invention lorsque le programme est appliqué par un ordinateur ou un appareil de commande.
Brève description des figures
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 est une vue schématique d’un système de diagnostic d’un capteur de qualité contenu dans un réservoir d’eau.
la figure 2 illustre par un graphique la variation de la vitesse de propagation d’ultrasons dans l’eau en fonction de la température de l’eau.
la figure 3 illustre par un graphique la variation de la conductivité électrique de l’eau en fonction de la température de l’eau.
Description détaillée
La figure 1 est une représentation schématique d’un système de diagnostic embarqué d’un capteur de qualité contenu dans un réservoir d’eau appartenant à un système d’injection d’eau dans un moteur à combustion pour véhicule automobile. Ce système comprend un réservoir 10 de stockage d’eau dans lequel on trouve agencé un capteur à ultrasons 11, un capteur de conductivité électrique 12, un chauffeur électrique (ou hydraulique) 13 et un capteur de température 14. Ce système comprend aussi une unité 20 de contrôle électronique ECU (« Electronic Control Unit » en langue anglaise). L’unité 20 comprend un module 21 de diagnostique OBD2 qui exécute un algorithme 22 de contrôle de plausibilité du capteur à ultrasons 11 et du capteur de conductivité électrique 12. Un algorithme de contrôle de plausibilité est, par exemple, une comparaison de l’écart entre une valeur mesurée par un capteur de qualité à un seuil prédéterminé. Les données d’entrée de l’algorithme 22 sont les données de sortie d’un algorithme 23 de détection de la qualité de l’eau. Les données d’entrée de l’algorithme 23 sont, d’une part, des valeurs de vitesse de propagation d’ultrasons mesurées R1par le capteur à ultrasons 11 et, d’autre part, des valeurs de conductivité électrique mesurées R2par le capteur de conductivité électrique 12. La vitesse de propagation d’ultrasons dans l’eau constitue un premier paramètre physico-chimique PC1représentatif de la qualité de l’eau. La conductivité électrique de l’eau constitue un deuxième paramètre physico-chimique PC2représentatif de la qualité de l’eau. L’unité 20 comprend également un module de contrôle de température qui exécute un algorithme 24 de contrôle du chauffeur 13. Les données d’entrée de l’algorithme 24 sont des valeurs de température mesurées T par le capteur de température 14.
La figure 2 illustre la variation de la vitesse de propagation d’ultrasons dans l’eau en fonction de la température T de l’eau et la figure 3 illustrent la variation de la conductivité électrique de l’eau en fonction de la température T de l’eau. Dans cet exemple, on utilise le chauffeur 13 pour chauffer l’eau contenue dans le réservoir 10 et faire varier sa température T d’une température initiale Ti= 0°C à une température finale Tf= 60°C. Pendant que la température T augmente (voir courbe 1 de la figure 2), on mesure au moyen du capteur à ultrasons 11 la vitesse de propagation d’ultrasons dans l’eau et on fournit à l’unité 20 les valeurs de vitesse mesurées R1(voir courbe 2 de la figure 2). Pendant que la température T augmente (voir courbe 1 de la figure 3), on mesure aussi au moyen du capteur de conductivité électrique 12 la conductivité électrique de l’eau et on fournit à l’unité 20 les valeurs de conductivité mesurées R2(voir courbe 3 de la figure 3). Ensuite, on estime que les valeurs de vitesse mesurées R1sont plausibles et on conclut que le capteur à ultrasons 11 fonctionne correctement si les valeurs de vitesse mesurées R1sont en corrélation avec des valeurs de vitesse de référence Rf 1, par exemple, 1420 m/s à 0°C et 1510 m/s à 60°C. On estime également que les valeurs de conductivité mesurées R2sont plausibles et on conclut que le capteur de conductivité électrique 12 fonctionne correctement si les valeurs de conductivité mesurées R2sont en corrélation avec des valeurs de conductivité de référence Rf 2, par exemple, 10 µS/cm à 0°C et 20 µS/cm à 60°C.
A contrario, on estime que les valeurs de vitesse mesurées R1ne sont pas plausibles et on conclut que le capteur à ultrasons 11 ne fonctionne pas correctement si les valeurs de vitesse mesurées R1ne sont pas en corrélation avec des valeurs de vitesse de référence Rf 1, par exemple, 1420 m/s à 0°C et 1510 m/s à 60°C. On estime également que les valeurs de conductivité mesurées R2ne sont pas plausibles et on conclut que le capteur de conductivité électrique 12 ne fonctionne pas correctement si les valeurs de conductivité mesurées R2ne sont pas en corrélation avec des valeurs de conductivité de référence Rf 2, par exemple, 10 µS/cm à 0°C et 20 µS/cm à 60°C.
L’augmentation forcée de la température de l’eau est commandée et/ou régulée entre la température initiale Tiet la température finale Tfpar le module de contrôle de température qui exécute l’algorithme 24 de contrôle du chauffeur 13.
Alternativement, au lieu de forcer l’augmentation de la température T de l’eau au moyen du chauffeur 13, on attend que la température ambiante autour du réservoir 10 augmente, par exemple, entre la nuit et le jour. En effet, une augmentation de la température ambiante autour du réservoir 10 aura pour effet d’augmenter la température T de l’eau contenue dans le réservoir 10.
Avantageusement, l’unité 20 utilise une consigne de température finale Tf, par exemple Tf= 60°C, pour calculer des valeurs de vitesse de propagation R1fonction de la variation de température ΔT de l’eau dans le réservoir 10 où ΔT = Tf- T.
Les valeurs de vitesse de propagation R1sont en corrélation avec les valeurs de vitesse de référence Rf 1quand l’écart entre les valeurs de vitesse mesurées R1et les valeurs de vitesse de référence Rf 1est inférieur à un seuil de vitesse prédéterminé Rs 1, par exemple, Rs 1= Rf 1/10. Dans cet exemple, tant que le résultat de la soustraction |R1-Rf1|(en valeur absolue) est inférieur à Rs1, l’unité 20 détecte un bon fonctionnement du capteur à ultrasons 11.
A contrario, les valeurs de vitesse de propagation R1ne sont pas en corrélation avec les valeurs de vitesse de référence Rf 1quand l’écart entre les valeurs de vitesse mesurées R1et les valeurs de vitesse de référence Rf 1est supérieur au seuil de vitesse prédéterminé Rs 1, par exemple, Rs 1= Rf 1/10. Dans cet exemple, dès que le résultat de la soustraction |R1-Rf1| (en valeur absolue) est supérieur à Rs1, l’unité 20 détecte un mauvais fonctionnement du capteur à ultrasons 11.
De même, les valeurs de conductivité électrique R2sont en corrélation avec les valeurs de conductivité de référence Rf 2quand l’écart entre les valeurs de conductivité mesurées R2et les valeurs de conductivité de référence Rf 2est inférieur à un seuil de conductivité prédéterminé Rs 2, par exemple, Rs 2= Rf 2/10. Dans cet exemple, tant que le résultat de la soustraction |R2-Rf2| (en valeur absolue) est inférieur à Rs 2, l’unité 20 détecte un bon fonctionnement du capteur de conductivité électrique 12.
A contrario, les valeurs de conductivité électrique R2ne sont pas en corrélation avec les valeurs de conductivité de référence Rf 2quand l’écart entre les valeurs de conductivité mesurées R2et les valeurs de conductivité de référence Rf 2est supérieur au seuil de conductivité prédéterminé Rs 2, par exemple, Rs 2= Rf 2/10. Dans cet exemple, dès que le résultat de la soustraction |R2-Rf2| (en valeur absolue) est supérieur à Rs 2, l’unité 20 détecte un mauvais fonctionnement du capteur de conductivité électrique 12.
Les valeurs de vitesse de référence Rf 1sont obtenues en chauffant l’eau contenue dans le réservoir 10 et en faisant varier sa température T d’une température initiale Ti= 0°C à une température finale Tf= 60°C. Pendant que la température T augmente, on mesure au moyen d’un capteur à ultrasons réputé non défectueux la vitesse de propagation d’ultrasons dans l’eau et on fournit à l’unité 20 les valeurs de vitesse de propagation mesurées Rp1. Ensuite, on enregistre les valeurs de vitesse de propagation mesurées Rp1en tant que valeurs de vitesse de référence Rf 1.
De même, les valeurs de conductivité de référence Rf 2sont obtenues en chauffant l’eau contenue dans le réservoir 10 et en faisant varier sa température T d’une température initiale Ti= 0°C à une température finale Tf= 60°C. Pendant que la température T augmente, on mesure au moyen d’un capteur de conductivité électrique réputé non défectueux la conductivité électrique de l’eau et on fournit à l’unité 20 les valeurs de conductivité électrique mesurées Rp2. Ensuite, on enregistre les valeurs de conductivité électrique mesurées Rp2en tant que valeurs de conductivité de référence Rf 2.
Bien que les exemples illustrés précédemment font référence à de l’eau, l’invention n’est pas limitée à de l’eau. En effet, l’invention s’applique à d’autres liquides comme par exemple des solutions aqueuses, par exemple, de l’urée.

Claims (10)

  1. Procédé de contrôle de plausibilité d’au moins un dispositif de mesure d’un paramètre d’un liquide contenu dans un réservoir (10) pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
    a) faire varier la température T du liquide dans le réservoir d’une température initiale Tià une température finale Tf,
    b) pendant que la température varie, mesurer au moyen d’un premier dispositif de mesure (11, 12) un premier paramètre physico-chimique PC1du liquide représentatif de la qualité dudit liquide et, fournir des premières valeurs mesurées R1,
    c) estimer que lesdites premières valeurs mesurées R1sont plausibles et conclure que ledit premier dispositif de mesure (11, 12) fonctionne correctement si lesdites premières valeurs mesurées R1sont en corrélation avec des premières valeurs de référence Rf 1,
    d) estimer que lesdites premières valeurs mesurées R1ne sont pas plausibles et conclure que ledit premier dispositif de mesure (11, 12) ne fonctionne pas correctement si lesdites premières valeurs mesurées R1ne sont pas en corrélation avec des premières valeurs de référence Rf 1.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la variation de température du liquide est positive et résulte, soit de l’augmentation naturelle de la température T du liquide résultant de l’augmentation de la température ambiante autour du réservoir (10), soit de l’augmentation forcée de la température T du liquide obtenue par chauffage du liquide, par exemple, au moyen d’un chauffeur électrique ou hydraulique (13) agencé dans le réservoir (10).
  3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l’augmentation forcée de la température T du liquide est commandée et/ou régulée entre la température initiale Tiet la température finale Tf.
  4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit premier dispositif de mesure (11, 12) est agencé dans le réservoir (10).
  5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier paramètre physico-chimique PC1est la vitesse de propagation d’ultrasons dans le liquide et le premier dispositif de mesure (11, 12) est un capteur à ultrasons.
  6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier paramètre physico-chimique PC1est la conductivité électrique du liquide et le premier dispositif de mesure (11, 12) est un capteur de conductivité électrique.
  7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites premières valeurs mesurées R1sont données, soit en fonction de la température T du liquide dans le réservoir (10), soit en fonction de la variation de température ΔT du liquide dans le réservoir où ΔT = Tf- T.
  8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites premières valeurs mesurées R1sont en corrélation avec lesdites premières valeurs de référence Rf 1quand l’écart entre lesdites premières valeurs mesurées R1et lesdites premières valeurs de référence Rf 1est inférieur à un premier seuil prédéterminé Rs 1, lesdites premières valeurs mesurées R1ne sont pas en corrélation avec lesdites premières valeurs de référence Rf 1quand l’écart entre lesdites premières valeurs mesurées R1et lesdites premières valeurs de référence Rf 1est supérieur à un premier seuil prédéterminé Rs 1.
  9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la température T du liquide dans le réservoir (10) est mesurée au moyen d’un capteur de température (14), ledit capteur de température (14) est agencé, par exemple, dans ledit réservoir (10).
  10. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le liquide est soit de l’eau, soit une solution aqueuse, par exemple, de l’urée.
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