Brevet FR2910052A1 — publié le 20080620

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de diagnostic du catalyseur d'une installation de nettoyage des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, comprenant une sonde à gaz d'échappement dans l'installation de nettoyage des gaz d'échappement en aval d'un catalyseur, cette sonde étant reliée à une installation de commande, selon lequel pour déterminer les propriétés de conversion du catalyseur on prédéfinit de manière ciblée une valeur du coefficient lambda en amont du catalyseur à l'aide d'une variation de coefficient lambda, et à l'aide de la sonde de gaz d'échappement on détermine la valeur du coefficient lambda en aval du catalyseur. Etat de la technique La capacité d'accumulation de l'oxygène dans une installation de nettoyage des gaz d'échappement est utilisée pour prendre de l'oxygène dans les phases de mélange pauvre et de le restituer dans les phases de mélange riche. Pour cela, on peut convertir les composants de gaz nocifs à oxyder contenus dans les gaz d'échappement. A mesure du vieillissement de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement, la capacité d'accumulation d'oxygène (OSC) selon la terminologie an- glaise) diminue. Ainsi, au cours des phases de mélange riche on ne dis-pose plus de suffisamment d'oxygène pour nettoyer les gaz d'échappement de leurs composants nocifs et la sonde lambda détecte ces composants à oxyder en aval de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement. En outre, cette sonde lambda détecte, lors de phases maigres prolongées, l'oxygène qui ne peut plus être accumulé par l'installation de nettoyage des gaz d'échappement. Pour évaluer la qualité d'un catalyseur à trois voies (catalyseur TWC selon la terminologie anglaise) par un diagnostic embarqué (OBD) ou par exemple pour déterminer des paramètres de régulation, on utilise actuellement la capacité d'accumulation d'oxygène d'un catalyseur. Dans de nombreux pays, la réglementation prescrit un tel contrôle de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement pendant le déplacement, à l'aide de la commande du moteur. Un diagnostic actif du catalyseur a ainsi pour but de déceler un abaissement inaccep- table de la conversion entraînant une augmentation inacceptable des 2910052 2 gaz d'échappement et par exemple d'indiquer cette situation par un voyant de contrôle MIL (voyant indicateur de mauvais fonctionnement). Un procédé de diagnostic connu consiste à déterminer la capacité d'accumulation d'oxygène de l'installation de nettoyage des gaz 5 d'échappement en déterminant et en intégrant le flux d'oxygène à l'entrée d'un catalyseur, connaissant le coefficient lambda, en partant d'un catalyseur vide. On intègre jusqu'à ce que la sonde lambda installée en aval du catalyseur, par exemple une sonde à variation rapide, change brusquement son signal. La valeur obtenue par intégration cor- 10 respond à la capacité d'accumulation d'oxygène. Le document DE 41 12 478 C2 décrit un procédé pour évaluer l'état de vieillissement d'un catalyseur selon lequel on mesure les coefficients lambda en amont et en aval du catalyseur. On examine si pour une oscillation de régulation en amont du catalyseur passant 15 d'un mélange riche à un mélange pauvre ou inversement, le coefficient lambda présente une transition correspondante en aval du catalyseur et alors si cela est le cas, on détermine le débit massique de gaz traversant le catalyseur ; on calcule l'intégrale en fonction du temps du produit du débit massique des gaz et du coefficient lambda en amont du catalyseur 20 et aussi l'intégrale en fonction du temps du produit du débit massique des gaz et du coefficient lambda en aval du catalyseur, pour utiliser comme mesure de l'état du vieillissement du catalyseur soit la différence entre les deux intégrales ou le quotient des deux intégrales, soit le quotient de la différence divisé par l'une des deux intégrales. 25 L'inconvénient du procédé décrit est d'avoir à mesurer le coefficient lambda en amont de l'installation de nettoyage des gaz d'échappement avec une sonde lambda à bande large, coûteuse, pour déterminer par l'intégration du produit du coefficient lambda actuel et du débit massique des gaz, la quantité d'oxygène introduite ou prélevée. 30 Un autre procédé de détermination de la capacité d'accumulation d'oxygène d'une installation de nettoyage des gaz d'échappement est décrit dans le document EP 0546 318 B1. Le système reçoit une courbe du coefficient lambda dont le manque d'oxygène au début est supérieur à la capacité d'accumulation d'oxygène du cata- 35 lyseur. L'apport d'oxygène est choisi pour que dans les phases maigres, 2910052 3 le catalyseur soit chaque fois rempli jusqu'à sa limite de capacité. Pour déterminer la capacité d'accumulation de l'oxygène par le catalyseur, on décale le coefficient lambda moyen en amont du catalyseur au cours des oscillations du coefficient lambda du système, de manière ciblée en 5 direction du mélange pauvre, ce qui diminue le prélèvement d'oxygène d'une phase à l'autre. En déterminant le nombre de passages riche/pauvre indiqué par la sonde lambda installée derrière le catalyseur, on peut déterminer la capacité d'accumulation d'oxygène ; un grand nombre de phases est synonyme de capacités d'accumulation réduites. 10 L'inconvénient de ce procédé est qu'au cours des phases pauvres, les gaz d'échappement non nettoyés sont évacués. Un autre procédé prévoit de prédéfinir une variation brusque entre ? 1. Dans cette commande préalable on peut rencontrer des défauts provenant par exemple de la dispersion des in- 15 jecteurs ou de défauts dans la saisie de la dose. Ces défauts du coefficient lambda conduisent également à des défauts dans la détermination de la capacité d'accumulation d'oxygène. Selon le document DE 102004063080 Al, on connaît un diagnostic de catalyseur comprenant les étapes suivantes : 20 - formation de la valeur prévisible d'un signal d'une sonde de gaz d'échappement en aval du catalyseur à partir de grandeurs mesurées en amont du catalyseur, - saisie d'une valeur réelle du signal, - comparaison de la valeur prévisible à la valeur réelle et évaluation de 25 l'aptitude au fonctionnement du catalyseur en se fondant sur cette comparaison selon laquelle on vérifie si les amplitudes de la valeur réelle se situent à l'extérieur ou dans les zones marginales intérieures d'une plage prédéfinie. Si les amplitudes du signal se situent à l'extérieur de la plage prédéfinie, on forme la valeur prévisible d'après 30 une première prescription. Si alors les amplitudes du signal se si-tuent dans les plages marginales de la plage prédéfinie, on forme la valeur prévisible selon la première prescription et on effectue une intervention complémentaire diminuant les écarts entre la valeur pré-visible et une valeur moyenne. En plus, ce document décrit un 35 appareil de commande de diagnostic d'un catalyseur. 2910052 4 L'inconvénient du procédé utilisé jusqu'à présent est d'évaluer les propriétés de conversion du catalyseur à partir de la valeur d'accumulation d'oxygène. Une évaluation des propriétés de conversion du catalyseur n'est pas possible à partir de la composition de l'émission 5 en aval du catalyseur, associée directement au catalyseur. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un pro-cédé permettant de juger les propriétés de conversion du catalyseur à l'aide de la composition de l'émission en aval du catalyseur pour io l'associer directement au catalyseur. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'après compensation avec un coefficient lambda prédéfini on commande préalablement un mélange plus riche 15 avec un coefficient lambda tel que 2 REVENDICATIONS 1 ) Procédé de diagnostic du catalyseur d'une installation de nettoyage des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne (1) comprenant une sonde à gaz d'échappement (80) dans l'installation de net- toyage des gaz d'échappement en aval d'un catalyseur (70), cette sonde étant reliée à une installation de commande (90), et selon lequel pour déterminer les propriétés de conversion du catalyseur (70) on prédéfinit de manière ciblée une valeur du coefficient lambda (121) en amont du catalyseur (70) à l'aide d'une variation de coefficient lambda (120), et à l'aide de la sonde de gaz d'échappement (80) on détermine la valeur du coefficient lambda en aval du catalyseur (70), caractérisé en ce qu' après compensation avec un coefficient lambda prédéfini (121) on commande préalablement un mélange plus riche avec un coefficient lamb- da (121) tel que ?