Brevet FR2895767A1 — publié le 20070706

L'invention concerne un procédé de contrôle de l'état d'un injecteur de carburant disposé dans une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne associé à un turbocompresseur. Elle s'étend au dispositif de contrôle de mise en oeuvre de ce procédé de contrôle. En outre, cette invention vise plus particulièrement un procédé de contrôle de l'état d'un injecteur destiné à la régénération périodique de 'moyens de dépollution disposés dans la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne. Les véhicules automobiles actuels sont équipés de moyens de dépollution tels que filtres à particules ou pièges à oxydes d'azote, nécessitant des phase:3 périodiques 10 de régénération des dits moyens de dépollution. Ces phases de régénération imposent notamment d'augmenter la richesse des gaz d'échappement, et une solution utilisée pour obtenir cette augmentation de richesse consiste à disposer un injecteur dans la ligne d'échappement, de façon à injecter directement du carburant dans ladite ligne d'échappement lors de chaq Je phase de 15 régénération. Une telle solution s'avère toutefois introduire des risques de dysfonctionnement liés à d'éventuelles défaillances mécaniques de l'injecteur. La présente invention vise à pallier cet inconvénient et a pour principal objectif de fournir un procédé de détection des éventuelles défaillances mécaniques d'un 20 injecteur disposé dans une ligne d'échappement de moteur à combustion interne. A cet effet, l'invention vise un procédé de contrôle de l'état d'un injecteur de carburant disposé dans une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne associé à un turbocompresseur composé d'une turbine positionnée dans ladite ligne d'échappement et d'un compresseur positionné dans une conduite d'admission d'air, ledit 25 procédé consistant à disposer l'injecteur dans la ligne d'échappement en amont de la turbine, et à analyser le signal fourni par un capteur de pression disposé dans la conduite d'admission d'air, en aval du compresseur, de façon à délivrer une information de dysfonctionnement de l'injecteur : • lorsque l'injecteur est dans une position fermée de non injection, lors de 30 la détection d'une variation significative du signal fourni par le capteur de pression, représentative d'une augmentation de la pression d'air dans la conduite d'admission, • et / ou lorsque l'injecteur est dans une position ouverte c 'injection, en l'absence de détection d'une variation significative du signal fourni par le capteur de 2 pression, représentative d'une absence d'augmentation de la pression dans la conduite d'admission. Le principe de l'invention consiste donc à analyser la pression dans la conduite d'admission d'air de façon à détecter les éventuelles défaillances mécaniques de 5 l'injecteur consistant : • soit, lorsque l'injecteur est dans sa position de non injection, en une fuite de cet injecteur qui se traduit par une augmentation de la température des gaz d'échappement alimentant la turbine, qui entraîne une augmentation de la vitesse de rotation de ladite turbine, et qui a pour conséquence finale une augmentation de la 10 pression d'air fournie par le compresseur, qui est mesurée par le capteur de pression, • soit, lorsque l'injecteur est dans sa position d'injection, en une obturation accidentelle de l'injecteur se traduisant, au final, par une absence d'augmentation de la pression d'air fournie par le compresseur, qui est relevée par le capteur de pression. A titre d'application avantageuse, un tel procédé peut notamment être mis en 15 oeuvre en vue du contrôle de l'état d'un injecteur destiné à la régénération périodique de moyens de dépollution disposés dans la ligne d'échappement, et permettre de détecter : • une fuite de l'injecteur grâce à une analyse du signal fourni par le capteur de pression durant les phases actives de dépollution des dits moyens de dépollution, • une obturation accidentelle de l'injecteur grâce à une analyse du signal 20 fourni par le capteur de pression durant les phases périodiques cle régénération des dits moyens de dépollution. Selon un mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention visant à permettre de déterminer de façon précise des seuils ou limites des valeurs des variations significatives du signal fourni par le capteur de pression, on procède, lors d'une étape 25 classique de calibration du moteur, à une mesure et une cartographie du signal fourni par le capteur de pression pour les différentes configurations de fonctionn4ament du dit moteur, respectivement dans la position d'injection et / ou dans la position de non injection de l'injecteur, de façon à utiliser le signal ainsi mémorisé comme référence pour la détermination ultérieure de la valeur des variations du signal fourni pare capteur de 30 pression. L'invention s'étend à un dispositif de contrôle de l'état d'un injecteur de carburant disposé dans une ligne d'échappement d'un moteur à combusticn interne, en amont d'une turbine positionnée dans ladite ligne d'échappement, d'entra nement d'un compresseur positionné dans une conduite d'admission d'air. Selon l'invention, ce 35 dispositif de contrôle comprend un capteur de pression disposé dans la conduite d'admission d'air, en aval du compresseur, et des moyens d'analyse du signal fourni par 3 ledit capteur de pression adaptés pour délivrer une information de dysfonctionnement de l'injecteur : • lorsque l'injecteur est dans une position fermée de non injection, lors de la détection d'une variation significative du signal fourni par le capteur de pression, représentative d'une augmentation de la pression dans la conduite d'admissi bn, • et / ou lorsque l'injecteur est dans une position ouverte d'injection, en l'absence de détection d'une variation significative du signal fourni par II: capteur de pression, représentative d'une absence d'augmentation de la pression dans la conduite d'admission. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence au dessin annexé qui en représente à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel. Sur ce dessin, la figure unique 1 représente schématiquement un moteur à combustion interne et les tubulures d'admission et d'échappement du dit moteur équipées d'un dispositif de contrôle selon l'invention. La figure 1 annexée représente, à des fins d'illustration de l'invention • un moteur à combustion interne dont seul un cylindre 2 est représenté schématiquement à ladite figure, • une tubulure d'admission d'air comportant un collecteur d'admission 1 et des 20 conduites 1 a de connexion du dit collecteur à chaque cylindre 2, • une tubulure d'échappement comportant un collecteur d'échappement 3 et des conduites 3a de connexion du dit collecteur à chaque cylindre 2, • une conduite 4 de recirculation des gaz d'échappement ménagée entre le collecteur d'échappement 3 et le collecteur d'admission 1, 25 • et un turbocompresseur 5 composé d'une turbine positionnée dans le collecteur d'échappement 3 et d'un compresseur positionné dans une conduite d'admission d'air 6 débouchant dans le collecteur d'admission 1. De plus, la tubulure d'échappement est classiquement équipée de moyens de dépollution interposés sur le collecteur d'échappement 3 en aval de la turbine du 30 turbocompresseur 5, et comportant, par exemple, successivement, un pot catalytique 7, un piège à oxydes d'azote 8 et un filtre à particules 9. En outre, en vue de la régénération du filtre à partielles 9 et éventuellement celle du piège à oxydes d'azote 8, la tubulure d'échappement est équipée d'un injecteur 10 disposé de façon à injecter du carburant dans le collecteur d'échappemert 3 en amont 35 de la turbine du turbocompresseur 5. 4 Selon l'exemple représenté, cet injecteur 10 est alimenté par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation 11 au moyen d'une pompe électrique 12 disposée dans le réservoir principal de carburant 13. Le fonctionnement de cet injecteur 10 ainsi que celui cle la pompe électrique 9 sont commandés par le calculateur 15 de contrôle du moteur 2, programmé, à cet effet, pour commander des injections périodiques de carburant durant leE phases de régénération du filtre à particules 9 et éventuellement les phases de régénération du piège à oxydes d'azote 8. Selon l'invention, l'état de l'injecteur 10 est, en outre, contrôlé au moyen d'un capteur de pression 14 disposé, de façon classique, dans le colleicteur d'admission 1, et adapté pour fournir, à destination du calculateur 15, un signal représentatif cle la pression d'air dans ledit collecteur d'admission. Selon l'invention, l'analyse du signal fourni par le capteur de pression 14 permet au calculateur 15 de diagnostiquer des dysfonctionnements mécaniques de 15 l'injecteur 10 consistant : • soit en une fuite de l'injecteur 10 se traduisant par une variatio i significative du signal fourni par le capteur de pression 14, représentative d'une augmentation de la pression d'air dans le collecteur d'admission 1 alors que l'injecteur 10 est dans sa position de non injection, 20 • soit en une obturation accidentelle de l'injecteur 10 se traduisant par une absence de variation significative du signal fourni par le capteur de pression 14, représentative d'une absence d'augmentation de la pression d'air dans le collecteur d'admission 1 alors que l'injecteur 10 est dans sa position d'injection commandée par le calculateur 15. 25 De plus, afin de déterminer de façon précise des seuils ou limites des valeurs des variations significatives du signal fourni par le capteur de pression 14, l'invention consiste, lors d'une étape classique préalable de calibration du moteur 2, à établir une cartographie du signal fourni par le capteur de pression 14 pour les différentes configurations de fonctionnement du dit moteur, respectivement dan: la position 30 d'injection et dans la position de non injection de l'injecteur 10, de façon à ut liser le signal ainsi mémorisé comme référence pour la détermination ultérieure de la valeur des variations du signal fourni par le capteur 14. Par conséquent, l'invention permet de diagnostiquer les défaillances mécaniques d'un injecteur 10 placé dans un collecteur d'échappement 3 et destiné à la 35 régénération de moyens de dépollution 8, 9, grâce à l'analyse du signal .'ourni par un capteur de pression 14 disposé dans le collecteur d'admission 1 d'un moteur à combustion interne 2 associé à un turbocompresseur 5. REVENDICATIONS 1. Procédé de contrôle de l'état d'un injecteur de carburant (10) disposé dans une ligne d'échappement (3) d'un moteur à combustion interne (2) associé à un turbocompresseur (5) composé d'une turbine positionnée dans ladite ligne d'échappement et d'un compresseur positionné dans une conduite d'admission d'air (1, 6), ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à disposer l'injecteur (10) dans la ligne d'échappement (3) en amont de la turbine, et à analyser le signal .'ourni par un capteur de pression (14) disposé dans la conduite d'admission d'air (1, 6), en aval du compresseur, de façon à délivrer une information de dysfonctionnement de l'injecteur (10) • lorsque l'injecteur (10) est dans une position fermée de non injection, lors de la détection d'une variation significative du signal fourni par le capteur de pression (14), représentative d'une augmentation de la pression dans la conduite d'admission (1, 6), • et / ou lorsque l'injecteur (10) est dans une position ouverte d'injection, en l'absence de détection d'une variation significative du signal fourni par le capteur de pression (14), représentative d'une absence d'augmentation de la pression dans la conduite d'admission (1, 6). 21 Procédé de contrôle selon la revendication 1 caractérisé er! ce que l'on procède, lors d'une étape classique de calibration du moteur (2), à une mesure et une cartographie du signal fourni par le capteur de pression (14) pour les différentes configurations de fonctionnement du dit moteur, respectivement dans la position d'injection et / ou dans la position de non injection de l'injecteur (10), de façcn à utiliser le signal ainsi mémorisé comme référence pour la détermination ultérieure de la valeur des variations du signal fourni par le capteur de pression (14). 31 Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 de contrôle de l'état d'un injecteur (10) destiné à la régénération périodique de moyens de dépollution (8, 9) disposés dans la ligne d'échappement (3), caractérisé en ce que l'on analyse le signal fourni par le capteur de pression (14) durant les phases actives de dépollution des dits moyens de dépollution. 41 Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 de contrôle de l'état d'un injecteur (10) destiné à la régénération périodique de moyens de dépollution (8, 9) disposés dans la ligne d'échappement (3), caractérisé en ce que l'on analyse le signal fourni par le capteur de pression (14) durant les phases périodiques de régénération des dits moyens de dépollution. 5/ Dispositif de contrôle de l'état d'un injecteur de carburant (10) disposé dans une ligne d'échappement (3) d'un moteur à combustion interne (2), en amont d'une 6 turbine de turbocompresseur (5) positionnée dans ladite ligne d'échappement, d'entraînement d'un compresseur positionné dans une conduite d'admission d'air (1, 6), ledit dispositif de contrôle étant caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de pression (14) disposé dans la conduite d'admission d'air (1, 6), en aval du compresseur, et des moyens d'analyse (15) du signal fourni par ledit capteur de pression adaptés pour délivrer une information de dysfonctionnement de l'injecteur (10) : • lorsque l'injecteur (10) est dans une position fermée de non injection, lors de la détection d'une variation significative du signal fourni par le capteur de pression (14), représentative d'une augmentation de la pression dans la conduite d'admission (1, 6), • et / ou lorsque l'injecteur (10) est dans une position ouverte d'injection, en l'absence de détection d'une variation significative du signal fourni par e capteur de pression (14), représentative d'une absence d'augmentation de la pression dans la conduite d'admission (1, 6).15