Brevet FR2929400A1 — publié le 20091002

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé pour surveiller un capteur numérique de niveau de remplissage dans un réservoir soumis à des mouvements. L'invention concerne également un programme d'ordinateur et un produit programme d'ordinateur comportant un code programme enregistré sur un support lisible par une machine pour la mise en oeuvre d'un tel procédé. Etat de la technique On saisit les niveaux de remplissage de liquides par exemple les niveaux de remplissage de réservoirs de véhicules automobiles à l'aide de capteurs de niveau. On fait une distinction entre les capteurs de niveau de remplissage de réservoirs qui font une saisie en continu dans une certaine mesure de type � analogique � et les 15 capteurs de niveau de remplissage qui déterminent uniquement si du liquide se trouve ou non à une position du capteur c'est-à-dire des capteurs de niveau de remplissage dits � numériques �. Les premiers types de capteurs s'utilisent par exemple dans les réservoirs de carburant de véhicules automobiles ; les autres types de capteurs sont 20 utilisés de préférence par exemple dans des réservoirs complémentaires tels que ceux des systèmes SCR (systèmes de réduction catalytique sélective). La réglementation actuelle prescrit et la réglementation future prescrira une surveillance de plus en plus stricte des 25 composants des gaz d'échappement. C'est ainsi qu'il faut par exemple réaliser sur les capteurs de gaz d'échappement et aussi sur les capteurs de niveau de remplissage, des contrôles de plausibilité permettant de déterminer si le capteur concerné est ou non apte à fonctionner. Les capteurs qui ne fournissent qu'un signal numérique dans le sens 30 indiqué ci-dessus utilisent souvent un second capteur pour surveiller les composants critiques sur le plan de la sécurité. Dans les véhicules à moteur Diesel actuels, on utilise souvent la technique des systèmes SCR. Il s'agit là de systèmes assurant la réduction catalytique sélective d'oxydes d'azote contenus 35 dans les gaz d'échappement de moteurs à combustion interne et aussi d'installations de chauffage. La réaction chimique de réduction est sélective. Cela signifie que l'on ne réduit pas tous les composants des gaz d'échappement mais seulement les oxydes d'azote (NO, NO2). Pour la mise en oeuvre de la réaction il faut de l'ammoniac, que l'on mélange aux gaz d'échappement. Les produits de réaction sont de l'eau et de l'azote. Il existe deux types de catalyseurs. Dans le premier type, les catalyseurs sont principalement en dioxyde de titane, en pentoxyde de vanadium et en oxyde de tungstène. Dans le second type, on utilise des zéolithes. Dans les véhicules, l'ammoniac nécessaire n'est plus utilisé à l'état pur mais sous la forme d'une solution aqueuse d'urée désignée de manière générale sous la dénomination commerciale � AdBlue �. Cette solution est pulvérisée dans la conduite des gaz d'échappement en amont du catalyseur SCR par exemple à l'aide d'une pompe de dosage ou d'un injecteur. La solution aqueuse d'urée forme par une réaction d'hydrolyse de l'ammoniac et de l'eau. L'ammoniac ainsi obtenu peut réagir avec les oxydes d'azote contenus dans les gaz d'échappement à l'intérieur d'un catalyseur SCR particulier et à une température appropriée. La quantité d'urée injectée dépend de l'émission des oxydes d'azote (par le moteur) et ainsi de la vitesse de rotation instantanée et du couple fourni par le moteur. La consommation en solution aqueuse d'urée s'élève en fonction de l'émission brute du moteur dans une plage de 2 % à 8 % du gazole utilisé. Pour cette raison, il faut installer un réservoir de solution aqueuse d'urée dans le véhicule et en détecter le niveau de remplissage. Les capteurs de niveau de remplissage utilisés jusqu'à présent dans de tels systèmes SCR, étaient des capteurs numériques de niveau de remplissage, pour lesquels on ne surveillait qu'une diminution de charge par une mesure de résistance. Une surveillance d'une valeur dite � gelée � telle qu'exigée par les règlements OBD 2 (On - Board - Diagnose 2) ainsi que par des nouveaux règlements relatifs aux gaz d'échappement n'était pas directement possible. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un procédé de surveillance d'un capteur numérique de niveau de remplissage de réservoirs par rapport à une valeur gelée, qui se réalise de manière simple et sans utiliser des circuits supplémentaires en particulier des capteurs supplémentaires redondants. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on détermine les évènements de clapotement dans le réservoir, et à partir de leur nombre, on conclut au niveau de remplissage autour de la position du capteur dans le réservoir et on en déduit l'aptitude au fonctionnement du capteur de niveau de remplissage. L'invention utilise le fait que pour un niveau de remplissage qui dépasse de manière significative le capteur, on ne peut plus mesurer de clapotement et ainsi le capteur reste toujours en activité. Inversement, si le capteur est installé à un niveau de remplissage dont la hauteur se situe de manière significative en dessous de sa position, celui-ci sera toujours désactivé. Entre ces deux valeurs extrêmes, la fréquence du clapotement augmente tout d'abord puis diminue de nouveau ce qui permet de déterminer un niveau de remplissage autour de la position du capteur pour certaines limites prédéfinies. Il est par exemple proposé selon un mode de réalisation avantageux, de comparer le nombre d'évènements de clapotement saisis par le capteur de niveau de remplissage au nombre des évènements de clapotement qui se sont réellement produits. Les évènements de clapotement qui se sont effectivement produits se déterminent au moins par la géométrie du réservoir et au moins par une grandeur indicative de l'état de roulage notamment l'accélération et/ ou la décélération du véhicule et ainsi de la grandeur caractérisant le réservoir. Selon un développement avantageux du procédé, on compare le niveau de remplissage du réservoir obtenu par le nombre des évènements de clapotement au niveau de remplissage déterminé par le capteur de niveau de remplissage, et si le niveau de remplissage du réservoir fourni par le capteur de niveau se situe à l'intérieur de limites prédéfinies du niveau de remplissage du réservoir obtenu à partir du nombre d'évènements de clapotement, on conclut à l'aptitude au fonctionnement du capteur de niveau de remplissage. Cela permet d'obtenir des informations fiables concernant l'aptitude au fonctionnement du capteur de niveau de remplissage car la hauteur du capteur de niveau et le nombre d'évènements de clapotement sont en corrélation. Le procédé peut être implémenté très avantageusement sous la forme d'un programme d'ordinateur et être exécuté par un ordinateur tel que par exemple un appareil de commande. Un produit programme d'ordinateur avec un code programme enregistré sur un support lisible par une machine peut être prévu. Cela permet d'enregistrer le programme dans des appareils de commande existants et de prévoir des extensions correspondantes dans les systèmes SCR existants. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre schématiquement l'ordinogramme du procédé selon l'invention, et - la figure 2 est un graphique du niveau de remplissage d'un réservoir soumis à des mouvements, en fonction du temps pour expliciter le procédé. Description de modes de réalisation de l'invention L'idée de base de la présente invention consiste à utiliser la fréquence des évènements de clapotement pour surveiller un capteur numérique de niveau de remplissage dans un réservoir soumis à des mouvements notamment dans un réservoir contenant une solution aqueuse d'urée pour alimenter un système SCR. A cet effet on saisit le nombre d'évènements de clapotement qui se produisent par exemple au cours d'opérations d'accélération ou de décélération du véhicule et concernant le réservoir. L'invention utilise ainsi le fait que pour un niveau de remplissage qui dépasse de manière significative une position de capteur 205 (figure 2), on ne peut plus mesurer de clapotement et qu'il en va de même pour une position du niveau de remplissage qui se situe de manière significative en dessous de la position de capteur 205. Cela signifie que pour un réservoir rempli, la fréquence de clapotement est élevée. Cela est indiqué schématiquement à la figure 2 par le graphe 211. Pour un niveau de remplissage bas, c'est-à-dire si le réservoir est déjà en grande partie vidé, la fréquence du clapotement prend une valeur caractéristique basse représentée par le graphe 212 à la figure 2. Dans la zone transitoire ou zone de clapotement 230, la fréquence du clapotement augmente tout d'abord puis diminue de nouveau comme le montre la plage de plausibilité portant la référence 240. Cette plage de clapotement est associée à la position du capteur 205. Cela signifie que selon la position 205 du capteur, on ne peut pas mesurer de clapotement dans la plage 211 car le niveau de remplissage est supérieur à la position du capteur et que dans la plage 212 on ne peut pas saisir de clapotement car le niveau de remplissage est plus bas que la position du capteur 205. La plage de plausibilité 240 représente une courbe quasi continue qui permet à l'intérieur de certaines limites, de déterminer un niveau de remplissage autour de la position 205 du capteur. En fonction du niveau de remplissage calculé, de la géométrie du réservoir et d'au moins une grandeur caractérisant l'état de roulage, notamment l'accélération ou la décélération, on peut ainsi comparer le niveau de remplissage saisi par le capteur et le niveau de remplissage déterminé à partir du nombre d'évènements de clapotement et, à partir de cette comparaison, on peut vérifier si le capteur de niveau de remplissage du réservoir est apte à fonctionner. Cela sera décrit ci-après de manière plus détaillée en liaison avec la figure 1. Le nombre des évènements de clapotement se détermine dans une étape 110. Dans une étape 115, on détermine simultanément au moins une grandeur caractérisant l'état de roulage c'est-à-dire notamment des opérations d'accélération et de décélération qui conduisent à des évènements de clapotement. Cela peut se faire par exemple en exploitant le mouvement de la pédale de frein et/ou celui de la pédale d'accélérateur. Dans l'étape 120, on compare les évènements de clapotement saisis avec le capteur de niveau de remplissage et les évènements de clapotement mesurés effectivement par exemple par l'exploitation de la position de la pédale de frein. Si le nombre des évènements de clapotement ne concorde pas, on revient avant les étapes 120 et 115 et on effectue un nouveau comptage des évènements de clapotement. Si le nombre correspond, alors on détermine le niveau de remplissage à partir du nombre des évènements de clapotement dans l'étape 140. En même temps, on mesure le niveau de remplissage à l'aide du capteur de niveau de remplissage. Dans l'étape 150, on compare le niveau de remplissage mesuré au niveau de remplissage déterminé à partir des évènements de clapotement. Si les deux niveaux de remplissage ne se correspondent pas, il y a émission d'un signal de défaut dans l'étape 170. Si les deux niveaux se correspondent, on a dans l'étape 160 une émission ou un enregistrement dans une mémoire indiquant que le capteur de niveau de remplissage de réservoir fonctionne correctement. La comparaison du niveau de remplissage mesuré par le capteur de niveau avec le niveau de remplissage déterminé par les évènements de clapotement, consiste à comparer le niveau de remplissage mesuré par le capteur à un seuil pouvant être appliqué. On vérifie alors si le niveau de remplissage calculé correspond à la détermination de position par les évènements de clapotement. Si la valeur du capteur ne change plus à l'intérieur de la plage de plausibilité prévue 240 (figure 2) quelles que soient les conditions, on conclut à une valeur de capteur gelée et cette valeur de capteur est indiquée au conducteur dans l'étape 160 par exemple à l'aide d'un voyant ou encore signalée par un autre moyen d'indication. L'avantage du procédé décrit ci-dessus est que pour un principe de capteur numérique, on peut reconnaître une valeur gelée sans nécessiter de circuits supplémentaires notamment de capteurs redondants supplémentaires. Cela permet ainsi une surveillance conforme à la norme OBD 2 des capteurs de gaz d'échappement.30 REVENDICATIONS1 °) Procédé pour surveiller un capteur numérique de niveau de remplissage dans un réservoir soumis à des mouvements, caractérisé en ce qu' on détermine les évènements de clapotement dans le réservoir soumis à des mouvements, et à partir de leur nombre, on conclut au niveau de remplissage autour de la position (205) du capteur dans le réservoir et on en déduit l'aptitude au fonctionnement du capteur de niveau de remplissage. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on compare les évènements de clapotement saisis par le capteur de niveau de remplissage à ceux qui se sont réellement produits. 3°) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que pour déterminer les évènements de clapotement qui se sont réellement produits, on tient compte au moins de la géométrie du réservoir et au moins d'une grandeur indicative de l'état de roulage notamment une grandeur caractérisant l'accélération ou la décélération du réservoir. 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on compare le niveau de remplissage du réservoir déterminé à partir du nombre d'évènements de clapotement, au niveau de remplissage déterminé par le capteur de niveau, et ensuite si le niveau de remplissage du réservoir déterminé par le capteur se situe dans des limites prédéfinies du niveau de remplissage du réservoir déterminé à partir du nombre d'évènements de clapotement, on conclut que le capteur de niveau fonctionne correctement. 5°) Programme d'ordinateur qui exécute toutes les étapes d'un procédé selon les revendications 1 à 4, lorsque le programme est exécuté par un calculateur. 8 6°) Produit programme d'ordinateur comportant un code programme enregistré sur un support lisible par une machine pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 4, lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur ou sur l'appareil de commande d'un véhicule. io