WO2010015771A1 - Diagnostic de la defaillance d'un dispositif de post traitement de vehicule automobile - Google Patents

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WO2010015771A1
WO2010015771A1 PCT/FR2009/051512 FR2009051512W WO2010015771A1 WO 2010015771 A1 WO2010015771 A1 WO 2010015771A1 FR 2009051512 W FR2009051512 W FR 2009051512W WO 2010015771 A1 WO2010015771 A1 WO 2010015771A1
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post
temperature
failure
series
motor vehicle
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PCT/FR2009/051512
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English (en)
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Nicolas Thouvenel
Nicolas Fabre
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Renault S.A.S.
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    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • F01N11/005—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus the temperature or pressure being estimated, e.g. by means of a theoretical model
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the invention relates to a method for diagnosing a major failure, such as the total absence, of a device for post-processing a motor vehicle, provided for the anti-pollution treatment of the exhaust gases emitted by the internal engine of the vehicle. motor vehicle. It also relates to a motor vehicle after-treatment arrangement and a motor vehicle as such implementing such diagnostic method of failure of the post-processing device.
  • pollutants such as polluting particles, nitrogen oxides, sulfur, carbon monoxide and unburned hydrocarbons into the atmosphere.
  • aftertreatment devices such as a particulate filter, a nitrogen oxide trap, a catalytic converter or oxidizing function, etc., are arranged on the exhaust line and have function to trap these pollutants.
  • the invention is based on a method for diagnosing the failure of a motor vehicle aftertreatment device, characterized in that it comprises the following steps:
  • the measurement step of the first series of temperature values can be performed according to a given frequency and a counter (C) can be used to measure a predefined number (N) of values, and the estimate of the second series of Temperature values may include estimating the same number of values at the same frequency.
  • the step of estimating the second series of temperature values can be carried out on the basis of a calculation model, which depends in particular on the input temperature of the post-treatment device, which is measured by a temperature sensor or obtained by an estimation model, and the mass flow rate of the gases that passes through the post-treatment device, in order to obtain an estimated value at each instant of measurement of the temperature that would normally be obtained downstream of the post-treatment device without failure under the same operating conditions of the engine.
  • the calculation model can be implemented by means of several filters and can take into account the thermal inertia of the post-processing device.
  • the step of comparing the two series of temperature values can be based on the calculation of the standard deviation between the two series to obtain a failure criterion defined by:
  • Ts - TsModerieée is the current value of the temperature difference taken at instant i;
  • Ts - TsModubenée is the average value of the temperature difference on the N samples of temperature values of each series.
  • the step of comparing the two sets of temperature values may include comparing the failure criterion (Crit) which is the standard deviation with a predefined threshold (S), the failure being diagnosed if the criterion exceeds the predefined threshold.
  • Crit failure criterion
  • S predefined threshold
  • the diagnostic method may comprise a preliminary step of waiting a certain period of time after starting the engine before it is implemented, in order to wait for the rise in temperature to a stabilized operating regime of the post-processing device to be diagnosed.
  • the diagnostic method may include a prior step of verifying the compatibility of the operation of the engine with the implementation of the fault diagnosis method, eliminating the phases during which exothermic and endothermic reactions disturb the operation of the model such as the regeneration phases.
  • the diagnostic method may include a prior verification step that no fault is detected on the temperature sensors.
  • the invention also relates to an arrangement for the post-treatment of the exhaust gases of a motor vehicle, comprising at least one after-treatment device mounted on the exhaust path, characterized in that it comprises a sensor for temperature at the output of the post-processing device and an electronic control unit (ECU) which implements the failure diagnostic method of the at least one post-processing device as defined above.
  • ECU electronice control unit
  • the post-treatment device may be a particulate filter, a nitrogen oxide trap or a catalyst.
  • the invention also relates to a motor vehicle characterized in that it comprises an arrangement for the aftertreatment of the exhaust gas as defined above.
  • the motor vehicle may include a man-machine interface to inform the driver in case of failure such as the absence of a post-treatment device.
  • FIG. 1 schematically illustrates a powertrain according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 diagrammatically illustrates a diagram implemented by the method according to the embodiment of the invention
  • Figures 3a and 3b show temperature curves obtained in different situations.
  • the post-treatment devices have a structure based on ceramic or silicon carbide, and all have the particularity of having a high heat capacity and a high density. They therefore have a high thermal inertia which makes it possible to identify them, as a thermal signature.
  • the concept of the invention is based on the monitoring of the temperature around these post-processing devices to detect their presence or not, by recognizing their thermal signature. For this, the temperature is measured at the output of the post-processing device or devices whose presence is monitored, and compared with a temperature modeled at the same location whose calculation model includes of course the thermal inertia of the post-processing device. diagnose.
  • Figure 1 schematically illustrates a powertrain according to the invention. This device comprises a diesel engine 1, supplied with air arriving through an intake pipe 2 and fueled by an injection system 6. At the outlet of the engine, the exhaust gases are driven by an exhaust pipe 3 and pass successively a catalyst 4 and then a particulate filter 5.
  • the device further comprises an electronic control unit (ECU) 10, composed of hardware (hardware) and / or software (software) elements, which is generally in the form of an on-board computer.
  • ECU electronice control unit
  • This ECU unit receives data from temperature sensors 7, 8, and 9 respectively disposed upstream of the catalyst 4, between the catalyst 4 and the particle filter 5, and downstream of the particle filter 5 and various other sensors, represented. From these data and / or stored models, the ECU unit implements the failure detection method of the particulate filter and the catalyst.
  • the temperature sensors may be a thermistor, or other types of temperature sensors such as a type K thermocouple.
  • the principle of this method is based on the comparison between a first series of temperature measurements carried out downstream of the particle filter 5 with a second series of temperature values obtained by a calculation model implemented in the ECU unit.
  • the method comprises the following essential steps:
  • the measurement E1 of the temperature at the outlet of the particulate filter is carried out at a predefined frequency.
  • the estimate E2 of the temperature makes it possible to obtain a series of values respecting the same frequency.
  • a counter c is incremented for each acquisition of a new measurement according to a first substep E2 '. When this counter c reaches a predefined number N, for example 300, which is verified by a second substep E2 ", then the comparison step E3 is engaged, and of course the method can be implemented whatever the predefined number N of values A compromise is chosen between a small number of values allowing a speed of implementation and a large number of values allowing a great reliability of the result.
  • the estimation step E2 of the temperature values is based on a model for calculating the temperature at the outlet of the particulate filter, which depends in particular on the inlet temperature of the particulate filter, which is measured by the intermediate temperature sensor 8 , and the mass flow rate of gases passing through the particulate filter.
  • the inlet temperature of the particulate filter can be obtained by an estimation model. This modeling thus makes it possible to obtain a value estimated temperature that would normally be obtained downstream of the particulate filter without failure, under the same operating conditions of the engine as those existing during the measurement of this temperature.
  • a reliable model is chosen over the entire operating range of the engine concerned by the process.
  • the invention does not specifically relate to such a model, which may for example consist of a set of first order filters arranged in series.
  • the input of the first filter is then the inlet temperature of the particulate filter.
  • the time constant of each filter is dependent on the mass flow rate at the exhaust.
  • the estimate is obtained at each instant of measurement of the temperature according to the defined measurement frequency, to obtain the same number N of modeled temperature values.
  • the comparison step E3 of the two sets of temperature values is based on the difference between the temperature measured at the outlet Ts of the particulate filter and the modeled temperature TsModelized at the same location, which gives information on the failure or otherwise of the particulate filter to be diagnosed. .
  • the comparison step E3 is based on a first substep E3 'for calculating the standard deviation of this temperature difference Ts-TsModelized to obtain a criterion value of the comparison defined by:
  • Ts -TsMOdOIiSeC 2 is the current value of the temperature difference taken at time i;
  • Ts - TsModelized is the average value of the temperature difference over N samples.
  • this temperature difference is low and undisturbed in time, especially during transition phases of the engine speed.
  • the amplitude of this difference becomes very important, especially during the phases of sudden thermal variations.
  • the standard deviation of this difference becomes very important in this situation.
  • the advantage of using the standard deviation Cr1 to determine the failure criterion is that it makes it possible to erase the dispersions without any real foundation of the results given by the temperature sensors.
  • a second substep E3 "consists of comparing this Cr1 failure value with a calibrated threshold S, to determine the presence or absence of the particle filter, Depending on the result obtained by the comparison, the method can therefore conclude If there is a failure of the particulate filter, this information can be transmitted to the driver via a man-machine interface such as a light on the instrument panel.
  • the method may comprise a preliminary step EO waiting a certain time after starting the engine before its implementation, in order to wait for the rise in temperature to a stabilized operating speed of the various devices of post-treatment whose temperature converges towards the temperature of the exhaust gases.
  • the method may comprise a validation step EO 'of certain operating conditions of the engine which must be compatible with the implementation of the method for determining the failure.
  • this step makes it possible to eliminate all the phases during which exothermic and endothermic reactions disrupt the operation of the model such as the regeneration phases of the diesel particulate filter, or the regeneration of a diesel NOx trap, or the desorption of SOx diesel.
  • the method may require the testing of other hardware conditions prior to its implementation, such as EO verification "that no such electrical fault is detected on the temperature sensors.
  • FIG. 2 schematically summarizes all the preceding steps of the method implemented according to an embodiment.
  • Figures 3a and 3b illustrate the operation of the method according to two different scenarios.
  • FIG. 3a represents a first scenario in which the post-processing device is present, which is reflected by a measured temperature curve 12 very close to the modeled temperature curve 1 1, as shown by the curve 13 close to zero which represents the difference between the first two curves.
  • FIG. 3b represents a scenario in which the post-processing device is absent, which is reflected by a measured temperature curve 22 away from the modeled temperature curve 21, as shown by the strong oscillations of the curve 23 which represents the difference between the first two curves
  • the method is implemented for a motor operation close to the active nominal power of the motor;

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Abstract

Procédé de diagnostic de la défaillance d'un dispositif de post-traitement (5) de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - mesure d'une première série de valeurs de température en sortie du dispositif de post-traitement; - estimation d'une seconde série de valeurs de température de sortie du dispositif de post-traitement pour les mêmes conditions de fonctionnement du véhicule automobile; - comparaison des deux séries de valeur de température et si leur différence est supérieure à un seuil prédéfini, détection de la défaillance du dispositif de post-traitement.

Description

DIAGNOSTIC DE LA DEFAILLANCE D'UN DISPOSITIF DE POST TRAITEMENT DE VEHICULE AUTOMOBILE
L'invention concerne un procédé de diagnostic de défaillance majeure, comme l'absence totale, d'un dispositif de post-traitement d'un véhicule automobile, prévu pour le traitement anti-pollution des gaz d'échappement émis par le moteur interne du véhicule automobile. Elle concerne aussi un agencement de post-traitement de véhicule automobile et un véhicule automobile en tant que tels mettant en œuvre un tel procédé de diagnostic de diagnostic de défaillance du dispositif de post-traitement.
Les moteurs à combustion interne rejettent dans l'atmosphère des éléments polluants comme des particules polluantes, des oxydes d'azote, du soufre, du monoxyde de carbone et des hydrocarbures imbrûlés. Pour réduire l'émission de ces éléments polluants, des dispositifs de posttraitement, comme un filtre à particules, un piège à oxydes d'azote, un convertisseur catalytique ou à fonction oxydante, etc., sont disposés sur la ligne d'échappement et ont pour fonction de piéger ces éléments polluants.
L'absence d'un de ces dispositifs de dépollution conduit à l'augmentation des gaz polluants émis par le véhicule et ce, aussi bien sur des applications avec une motorisation essence que sur des applications diesel. Les réglementations relatives aux émissions polluantes des moteurs à combustion internes obligent à surveiller le bon fonctionnement des organes de dépollution. Cette surveillance doit garantir de ne pas dépasser un niveau d'émission maximal en sortie de ligne échappement. Ainsi, la détection de la défaillance majeure, comme l'absence pure et simple d'un composant de dépollution dans la ligne d'échappement, qui peut être due à un acte de malveillance par exemple, est un élément de base de cette surveillance.
Il est connu de détecter la présence d'un filtre à particules dans une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne à partir d'une détermination de la pression différentielle aux bornes du filtre, l'absence du filtre à particules se traduisant par un changement de comportement de cette pression différentielle. Cependant, cette méthode est peu fiable car la mesure de la pression est généralement très sensible et fortement perturbée.
Il est également connu de détecter la présence d'un piège à oxydes d'azote à partir d'informations délivrées par deux capteurs de richesse des gaz d'échappement disposés en amont et en aval du piège, tel qu'une sonde de richesse binaire, ou une sonde de richesse proportionnelle, le niveau de richesse détecté permettant de déterminer l'absence ou la présence du piège à oxydes d'azote dans la ligne d'échappement. Cette méthode est coûteuse du fait de la nécessité de deux sondes de richesse dédiées.
D'autres principes exploitent certaines phases de fonctionnement particulières, telles que les phases de régénération du filtre à particules d'un moteur diesel, pour lesquelles la température atteignable en sortie du dispositif du filtre ne peut dépasser un certain seuil s'il n'est pas présent dans la ligne d'échappement. L'inconvénient de ces principes est qu'ils sont limités à certaines phases de fonctionnement précises qui sont peu souvent rencontrées. Cela limite grandement les instants où le procédé de surveillance peut être mis en œuvre. Le document FR2886347 décrit une solution de détection de l'absence d'un dispositif de post-traitement qui repose sur la variation de la dérivée de la température en sortie du dispositif de post-traitement.
II existe toutefois un besoin d'une autre solution de détection de la défaillance majeure comme l'absence d'un dispositif de post-traitement des gaz d'échappement de la voie d'échappement d'un véhicule automobile.
A cet effet, l'invention repose sur un procédé de diagnostic de la défaillance d'un dispositif de post-traitement de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
- mesure d'une première série de valeurs de température en sortie (Ts) du dispositif de post-traitement; - estimation d'une seconde série de valeurs de température de sortie (TsModélisée) du dispositif de post-traitement pour les mêmes conditions de fonctionnement du véhicule automobile ;
- comparaison des deux séries de valeur de température et si leur différence est supérieure à un seuil prédéfini, détection de la défaillance du dispositif de post-traitement.
L'étape de mesure de la première série de valeurs de température peut être réalisée selon une fréquence donnée et un compteur (C) peut permet la mesure d'un nombre (N) prédéfini de valeurs, et l'estimation de la seconde série de valeurs de température peut comprendre l'estimation du même nombre de valeurs selon la même fréquence.
L'étape d'estimation de la seconde série de valeurs de température peut être réalisée sur la base d'un modèle de calcul, qui dépend notamment de la température en entrée du dispositif de post-traitement, qui est mesurée par un capteur de température ou obtenue par un modèle d'estimation, et du débit massique des gaz qui traverse le dispositif de post-traitement, afin d'obtenir une valeur estimée à chaque instant de mesure de la température qui serait normalement obtenue en aval du dispositif de post traitement sans défaillance dans les mêmes conditions de fonctionnement du moteur.
Le modèle de calcul peut être mis en œuvre au moyen de plusieurs filtres et peut tenir compte de l'inertie thermique du dispositif de post-traitement.
L'étape de comparaison des deux séries de valeurs de température peut reposer sur le calcul de l'écart type entre les deux séries pour obtenir un critère de défaillance défini par :
Figure imgf000006_0001
Où :
(Ts - TsModélisée) , est la valeur courante de la différence de température prise à l'instant i ;
(Ts - TsModélisée) est la valeur moyenne de la différence de température sur les N échantillons de valeurs de température de chaque série.
L'étape de comparaison des deux séries de valeurs de température peut comprendre la comparaison entre le critère de défaillance (Crit) qui est l'écart type et un seuil prédéfini (S), la défaillance étant diagnostiquée si le critère dépasse le seuil prédéfini.
Le procédé de diagnostic peut comprendre une étape préalable d'attente d'un certain délai après le démarrage du moteur avant sa mise en œuvre, afin d'attendre la montée en température vers un régime de fonctionnement stabilisé du dispositif de post-traitement à diagnostiquer.
Le procédé de diagnostic peut comprendre une étape préalable de vérification de la compatibilité du fonctionnement du moteur avec la mise en œuvre du procédé de diagnostic de défaillance, éliminant les phases durant lesquelles des réactions exothermiques et endothermiques perturbent le fonctionnement du modèle comme les phases de régénération d'un filtre à particules diesel, ou de régénération d'un piège à oxydes d'azote, ou de désorption des oxydes de soufre.
Le procédé de diagnostic peut comprendre une étape préalable de vérification qu'aucun défaut n'est détecté sur les capteurs de température.
L'invention porte aussi sur un agencement pour le post traitement des gaz d'échappement d'un véhicule automobile, comprenant au moins un dispositif de post-traitement monté sur la voie d'échappement, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de température en sortie du dispositif de post-traitement et une unité de commande électronique (ECU) qui met en œuvre le procédé de diagnostic de défaillance du au moins un dispositif de post traitement tel que défini précédemment.
Le dispositif de post-traitement peut être un filtre à particules, un piège à oxydes d'azote ou un catalyseur.
Enfin, l'invention porte aussi sur un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un agencement pour le post-traitement des gaz d'échappement tel que défini précédemment. Le véhicule automobile peut comprendre une interface homme machine afin d'informer le conducteur en cas de défaillance comme l'absence d'un dispositif de post traitement.
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un mode d'exécution particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
La figure 1 illustre schématiquement un groupe motopropulseur selon un mode d'exécution de l'invention ;
La figure 2 illustre schématiquement un diagramme mis en œuvre par le procédé selon le mode d'exécution de l'invention ;
Les figures 3a et 3b représentent des courbes de température obtenues dans différentes situations.
Les dispositifs de post-traitement ont une structure à base de céramique ou en carbure de silicium, et possèdent tous la particularité d'avoir une forte capacité calorifique ainsi qu'une masse volumique élevée. Ils ont par conséquent une inertie thermique élevée qui permet de les identifier, comme une signature thermique. Le concept de l'invention repose sur la surveillance de la température autour de ces dispositifs de post-traitement pour détecter leur présence ou non, en reconnaissant leur signature thermique. Pour cela, la température est mesurée en sortie du ou des dispositifs de post traitement dont la présence est surveillée, et comparée avec une température modélisée au même endroit dont le modèle de calcul inclut bien sûr sur l'inertie thermique du dispositif de post traitement à diagnostiquer. La figure 1 illustre schématiquement un groupe motopropulseur selon l'invention. Ce dispositif comprend un moteur diesel 1 , alimenté en air arrivant par une conduite d'admission 2 et en carburant par un système d'injection 6. En sortie du moteur, les gaz d'échappement sont conduits par une conduite d'échappement 3 et traversent successivement un catalyseur 4 puis un filtre à particules 5.
Le dispositif comprend de plus une unité de commande électronique (ECU) 10, composée d'éléments matériel (hardware) et/ou logiciel (software), qui se présente généralement sous la forme d'un ordinateur de bord. Cette unité ECU reçoit des données de capteurs de température 7, 8, et 9 respectivement disposés en amont du catalyseur 4, entre le catalyseur 4 et le filtre à particules 5, et en aval du filtre à particules 5 et de différents autres capteurs, non représentés. A partir de ces données et/ou de modèles mémorisés, l'unité ECU met en œuvre le procédé de détection de défaillance du filtre à particules et du catalyseur. Les capteurs de température peuvent être une thermistance, ou d'autres types de capteurs de température comme par exemple un thermocouple de type K.
Nous allons décrire ci-dessous le procédé selon un mode d'exécution de l'invention dans le cadre de la détection de la défaillance majeure du filtre à particules 5. Ce même procédé est appliqué à la détection de la défaillance du catalyseur et peut être implémenté pour la détection de tout dispositif de post-traitement de véhicule automobile.
Le principe de ce procédé repose sur la comparaison entre une première série de mesures de température réalisées en aval du filtre à particules 5 avec une seconde série de valeurs de température obtenues par un modèle de calcul mis en œuvre dans l'unité ECU. Ainsi, le procédé comprend les étapes essentielles suivantes :
E1 - mesure d'une première série de valeurs de température Ts en sortie du filtre à particules ; E2 - estimation d'une seconde série de valeurs de température
TsModélisée pour ces mêmes conditions de fonctionnement du véhicule automobile ;
E3 - comparaison des deux séries de valeur de température et si leur différence est supérieure à un seuil prédéfini, détection de la défaillance du filtre à particules.
La mesure E1 de la température en sortie du filtre à particules est réalisée à une fréquence prédéfinie. L'estimation E2 de la température permet d'obtenir une série de valeurs respectant la même fréquence. Un compteur c est incrémenté pour chaque acquisition d'une nouvelle mesure selon une première sous-étape E2'. Lorsque ce compteur c atteint un nombre prédéfini N, par exemple 300, ce qui est vérifié par une seconde sous-étape E2", alors l'étape de comparaison E3 est engagée. Bien entendu, le procédé peut être mis en œuvre quelque soit le nombre prédéfini N de valeurs. Un compromis est choisi entre un petit nombre de valeurs permettant une rapidité de mise en œuvre et un grand nombre de valeurs permettant une grande fiabilité du résultat.
L'étape d'estimation E2 des valeurs de température repose sur un modèle de calcul de la température en sortie du filtre à particules, qui dépend notamment de la température en entrée du filtre à particules, qui est mesurée par le capteur de température intermédiaire 8, et du débit massique des gaz qui traverse le filtre à particules. En variante, la température en entrée du filtre à particules peut être obtenue par un modèle d'estimation. Cette modélisation permet ainsi d'obtenir une valeur estimée de la température qui serait normalement obtenue en aval du filtre à particules sans sa défaillance, dans les mêmes conditions de fonctionnement du moteur que celles existant lors de la mesure de cette température. Naturellement, on choisit un modèle fiable sur toute la plage de fonctionnement du moteur concernée par le procédé. L'invention ne porte pas spécifiquement sur un tel modèle, qui peut par exemple être constitué d'un ensemble de filtres du premier ordre disposés en série. L'entrée du premier filtre est alors la température d'entrée du filtre à particules. La constante de temps de chaque filtre est dépendante du débit massique à l'échappement. L'estimation est obtenue à chaque instant de mesure de la température selon la fréquence de mesure définie, pour obtenir le même nombre N de valeurs de température modélisée.
L'étape de comparaison E3 des deux séries de valeur de température repose sur la différence entre la température mesurée en sortie Ts du filtre à particules et la température modélisée TsModélisée au même endroit, qui renseigne sur la défaillance ou non du filtre à particules à diagnostiquer.
Selon le mode d'exécution avantageux de l'invention, l'étape de comparaison E3 repose sur une première sous-étape E3' de calcul de l'écart type de cette différence de température Ts - TsModélisée pour obtenir une valeur de critère de la comparaison définie par :
critère
Figure imgf000011_0001
Où :
(Ts -TsMOdOIiSeC) 2 est la valeur courante de la différence de température prise à l'instant i ; (Ts - TsModélisée) est la valeur moyenne de la différence de température sur N échantillons.
Si le filtre à particules est présent, cette différence de température est faible et peu perturbée dans le temps, notamment durant des phases de transition du régime du moteur. Dans le cas contraire, l'amplitude de cette différence devient très importante, notamment lors des phases de brusques variations thermiques. L'écart type de cette différence devient alors très important dans cette situation. L'avantage d'utiliser l'écart type Crit pour déterminer le critère de défaillance est que cela permet d'effacer les dispersions sans fondement réel des résultats donnés par les capteurs de température.
Ensuite, une seconde sous-étape E3" consiste en la comparaison de cette valeur de défaillance Crit avec un seuil calibré S, pour déterminer la présence ou non du filtre à particules. En fonction du résultat obtenu par la comparaison, le procédé peut donc conclure s'il y a défaillance ou pas du filtre à particules. En cas de défaillance, cette information peut être transmise au conducteur par l'intermédiaire d'une interface homme machine comme un voyant sur le tableau de bord.
D'autre part, le procédé peut comprendre une étape préalable EO d'attente d'un certain délai après le démarrage du moteur avant sa mise en œuvre, afin d'attendre la montée en température vers un régime de fonctionnement stabilisé des différents dispositifs de post-traitement dont la température converge vers la température des gaz d'échappement.
De plus, le procédé peut comprendre une étape de validation EO' de certaines conditions de fonctionnement du moteur qui doivent être compatibles avec la mise en œuvre du procédé de détermination de défaillance. Par exemple, cette étape permet d'éliminer toutes les phases durant lesquelles des réactions exothermiques et endothermiques perturbent le fonctionnement du modèle comme les phases de régénération du filtre à particules diesel, ou de régénération d'un piège à NOx diesel, ou de désorption des SOx diesel.
De plus, le procédé peut nécessiter le test d'autres conditions matérielles préalables à sa mise en œuvre, comme la vérification EO" qu'aucun défaut par exemple électrique ne soit détecté sur les capteurs de température.
Le diagramme de la figure 2 résume schématiquement toutes les étapes précédentes du procédé mis en œuvre selon un mode d'exécution. Les figures 3a et 3b illustrent le fonctionnement du procédé selon deux scenarii différents. La figure 3a représente un premier scénario dans lequel le dispositif de post-traitement est présent, ce qui se répercute par une courbe de température mesurée 12 très proche de la courbe de température modélisée 1 1 , comme le montre la courbe 13 proche de zéro qui représente la différence entre les deux premières courbes. La figure 3b représente au contraire un scénario dans lequel le dispositif de post- traitement est absent, ce qui se répercute par une courbe de température mesurée 22 éloignée de la courbe de température modélisée 21 , comme le montre les fortes oscillations de la courbe 23 qui représente la différence entre les deux premières courbes
La solution permet donc bien d'atteindre les objets recherchés et présente en outre les avantages suivants :
-elle peut être réalisée durant les phases de fonctionnement normales du moteur. Dans le cas d'un moteur diesel, elle ne nécessite pas d'injection supplémentaire calée après l'injection principale. Dans le cas d'un moteur essence, le procédé est mis en œuvre pour un fonctionnement du moteur proche de la richesse nominale active du moteur ;
-elle est simple et ne nécessite pas un agencement complexe pour sa mise en œuvre ; -elle est fiable ;
-elle permet une surveillance en continue et non intrusive.

Claims

Revendications
1. Procédé de diagnostic de la défaillance d'un dispositif de posttraitement (5) de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
(E1 ) - mesure d'une première série de valeurs de température en sortie (Ts) du dispositif de post-traitement;
(E2) - estimation d'une seconde série de valeurs de température de sortie (TsModélisée) du dispositif de post-traitement pour les mêmes conditions de fonctionnement du véhicule automobile ;
(E3) - comparaison de la différence des valeurs de température des deux séries de valeur de température et si leur différence est supérieure à un seuil prédéfini, détection de la défaillance du dispositif de posttraitement.
2. Procédé de diagnostic selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape de mesure de la première série de valeurs de température (E1 ) est réalisée selon une fréquence donnée et en ce qu'un compteur (C) (E2') permet la mesure d'un nombre (N) prédéfini (E2") de valeurs, et en ce que l'estimation de la seconde série de valeurs de température (E2) comprend l'estimation du même nombre de valeurs selon la même fréquence.
3. Procédé de diagnostic selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape d'estimation de la seconde série de valeurs de température
(E2) est réalisée sur la base d'un modèle de calcul, qui dépend notamment de la température en entrée du dispositif de post-traitement, qui est mesurée par un capteur de température (8) ou obtenue par un modèle d'estimation, et du débit massique des gaz qui traverse le dispositif de post-traitement, afin d'obtenir une valeur estimée à chaque instant de mesure de la température qui serait normalement obtenue en aval du dispositif de post traitement sans défaillance dans les mêmes conditions de fonctionnement du moteur.
4. Procédé de diagnostic selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le modèle de calcul est mis en œuvre au moyen de plusieurs filtres et tient compte de l'inertie thermique du dispositif de post-traitement.
5. Procédé de diagnostic selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de comparaison des deux séries de valeurs de température (E3) repose sur le calcul (E3') de l'écart type entre les deux séries pour obtenir un critère de défaillance défini par :
Figure imgf000016_0001
OÙ :
(Ts - TsModélisée) , est la valeur courante de la différence de température prise à l'instant i ;
(Ts - TsModélisée) est la valeur moyenne de la différence de température sur les N échantillons de valeurs de température de chaque série.
6. Procédé de diagnostic selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape de comparaison des deux séries de valeurs de température (E3) comprend la comparaison (E3") entre le critère de défaillance (Crit) qui est l'écart type et un seuil prédéfini (S), la défaillance étant diagnostiquée si le critère dépasse le seuil prédéfini.
7. Procédé de diagnostic selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape préalable d'attente (EO) d'un certain délai après le démarrage du moteur avant sa mise en œuvre, afin d'attendre la montée en température vers un régime de fonctionnement stabilisé du dispositif de post-traitement à diagnostiquer.
8. Procédé de diagnostic selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape préalable de vérification de la compatibilité (EO') du fonctionnement du moteur avec la mise en œuvre du procédé de diagnostic de défaillance, éliminant les phases durant lesquelles des réactions exothermiques et endothermiques perturbent le fonctionnement du modèle comme les phases de régénération d'un filtre à particules diesel, ou de régénération d'un piège à oxydes d'azote, ou de désorption des oxydes de soufre.
9. Procédé de diagnostic selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape préalable de vérification (EO") qu'aucun défaut n'est détecté sur les capteurs de température (8, 9).
10. Agencement pour le post traitement des gaz d'échappement d'un véhicule automobile, comprenant au moins un dispositif de post-traitement (5) monté sur la voie d'échappement (3), caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de température en sortie (9) du dispositif de post-traitement et une unité de commande électronique (ECU) (10) qui met en œuvre le procédé de diagnostic de défaillance du au moins un dispositif de post traitement (5) selon l'une des revendications précédentes.
11. Agencement pour le post traitement des gaz d'échappement d'un véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif de post-traitement est un filtre à particules, un piège à oxydes d'azote ou un catalyseur.
12. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un agencement pour le post-traitement des gaz d'échappement selon la revendication 10 ou 1 1.
13. Véhicule automobile selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comprend une interface homme machine afin d'informer le conducteur en cas de défaillance comme l'absence d'un dispositif de post traitement.
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