Brevet FR2941265A1 — publié le 20100723

Domaine de l'invention L'invention concerne un procédé de réglage d'un signal de sonde Lambda fourni par une sonde Lambda installée dans le canal des gaz d'échappement d'un moteur à combustion selon lequel, on règle le signal de la sonde Lambda pendant la coupure de poussée du moteur à combustion. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, ainsi qu'un programme d'ordinateur et un produit programme d'ordinateur pour la mise en oeuvre du procédé. Etat de la technique Les capteurs ou sondes de gaz d'échappement, notamment les sondes de gaz d'échappement, en céramique, sont utilisées dans les installations de nettoyage des gaz d'échappement de moteur à combustion pour mesurer la teneur en oxygène des gaz d'échappement et finalement pour réduire les émissions. Le document DE 198 10 483 A1, décrit un procédé pour déterminer le décalage de sondes d'hydrocarbures et/ou d'oxydes NOx. Selon ce procédé, on exploite le signal de sonde ou de capteur dans des états de fonctionnement d'un moteur à combustion dans lesquels, il n'y a pas d'hydrocarbures HC et/ou d'émission d'oxydes d'azote NOx. Un tel état correspond à la coupure de poussée du moteur à combustion. Selon une réalisation du procédé connu, on détermine le décalage du signal de sonde ou de capteur pour un moteur froid. On veut ainsi s'assurer que le signal de sonde, à régler, ne soit pas faussé par les émissions d'hydrocarbures qui pourraient résulter de la combustion des gaz de soufflage provenant de la ventilation du vilebrequin. Le document DE 195 17 434 A1, décrit un procédé pour préparer la coupure de poussée d'un moteur à combustion. La coupure de poussée consistant à interrompre l'alimentation en carburant du moteur à combustion, sera ainsi lancée lorsque le volet d'étranglement est fermé, et qu'en même temps on dépasse un seuil de vitesse de rotation supérieur au ralenti du moteur à combustion. Le document DE 10 2005 056 152 A1, décrit un procédé de réglage d'un signal fourni par une sonde Lambda à bande large. Le réglage se fait, dans ce cas également, au cours de la coupure de 2 poussée du moteur à combustion. Dans cet état de fonctionnement, on suppose qu'il y a dans la zone des gaz d'échappement du moteur à combustion, une composition d'air qui correspond très largement à la composition de l'air ambiant car, il n'y a pas, à ce moment, de combustion de carburant dans le moteur. Dans cet état de fonctionnement, on suppose que le signal de sonde Lambda correspond à un coefficient Lambda théoriquement infini, c'est-à-dire pour une concentration en oxygène dans la zone des gaz d'échappement qui est pratiquement de 21 %, c'est-à-dire la concentration en oxygène de l'air ambiant. Grâce à la concentration connue en oxygène, on peut régler le signal de la sonde Lambda. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un procédé fiable de réglage d'un signal de sonde Lambda, ainsi qu'un dispositif et un programme pour la mise en oeuvre du procédé. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que pendant la coupure de la poussée, on ouvre le volet d'étranglement installé dans la zone d'admission du moteur à combustion, et on règle le signal de la sonde Lambda seulement après l'ouverture du volet d'étranglement pendant la coupure de poussée. En d'autres termes, le procédé selon l'invention pour régler (aligner) le signal de la sonde Lambda installée dans le canal des gaz d'échappement d'un moteur à combustion, suppose que le réglage du signal se fasse pendant la coupure de poussée du moteur à combustion. Comme indiqué ci-dessus, ce procédé de l'invention, se caractérise en ce que l'on ouvre le volet d'étranglement installé dans la zone d'aspiration du moteur à combustion pendant la coupure de la poussée, et on équilibre le signal de la sonde Lambda seulement après l'ouverture du volet d'étranglement pendant la coupure de la poussée. Normalement, pendant la coupure de la poussée, le volet d'étranglement est fermé. Alors que, dans ce cas, en amont du volet d'étranglement, on a au moins sensiblement la pression de l'air ambiant du fait du mouvement des pistons du moteur à combustion en aval du 3 volet d'étranglement, notamment fermé, on aura la dépression d'admission à un niveau très en dessous de la pression de l'air ambiant. La dépression qui se produit également dans les chambres de combustion du moteur à combustion, risque d'aspirer de l'huile de machine par les chambres de combustion. Dans ces conditions, l'invention propose que le volet d'étranglement soit ouvert pendant la coupure de poussée pendant l'équilibrage du signal de sonde Lambda. En ouvrant le volet d'étranglement, on diminue considérablement la dépression de l'air aspiré ce qui réduit également de manière considérable le risque d'aspiration d'huile du moteur à combustion. Les moyens selon l'invention, permettent en outre d'assurer que la composition des gaz d'échappement dans la zone des gaz d'échappement au cours de la coupure de poussée, corresponde effectivement au moins approximativement à la composition de l'air ambiant, de sorte que pour régler le signal de la sonde Lambda, on aura des conditions définies. Selon un développement, le volet d'étranglement est complètement ouvert pendant le réglage du signal de la sonde Lambda. Cela permet à la dépression possible de l'air aspiré, d'être minimale. Selon un autre développement, le procédé consiste à régler le signal d'une sonde Lambda à bande large et ce signal est réglé (aligné) sur une valeur qui correspond au moins approximativement à la concentration en oxygène de 21 %, c'est-à-dire à la concentration en oxygène de l'air ambiant. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé tel que défini ci-dessus, et en particulier un dispositif de réglage d'un signal de sonde Lambda fourni par une sonde Lambda installée dans le canal des gaz d'échappement d'un moteur à combustion selon lequel, le signal de la sonde Lambda se règle pendant la coupure de poussée du moteur à combustion, dispositif caractérisé par au moins un appareil de commande conçu spécialement pour la mise en oeuvre du procédé caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour la mise en oeuvre du procédé. 4 L'appareil de commande comporte de préférence une mémoire électrique contenant l'enregistrement des étapes du procédé sous la forme d'un programme d'appareil de commande. Le programme d'appareil de commande selon l'invention prévoit d'exécuter toutes les étapes du procédé selon l'invention lorsque le programme est exécuté par un appareil de commande. Le produit programme d'appareil de commande selon l'invention avec un code programme enregistré sur un support lisible par une machine, exécute le procédé selon l'invention lorsque le programme est exécuté dans un appareil de commande. Dessin La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans le dessin annexé dans lequel : - la figure montre l'environnement technique dans lequel s'exécute le procédé selon l'invention. Description détaillée des exemples de réalisation La figure montre un moteur à combustion 10 dont le canal des gaz d'échappement 12 est équipé d'une sonde Lambda 14 et dont la zone d'admission 16 est équipée d'un volet d'étranglement 18. En amont du volet d'étranglement 18, règne la pression d'air ambiant p_U et en aval du volet d'étranglement 18, la dépression d'air aspiré p_S. La sonde Lambda 14 fournit, à l'appareil de commande 20, un signal de sonde Lambda lam_Mes. Le moteur à combustion 10 fournit, à l'appareil de commande 20, un signal de vitesse de rotation régime (n). L'appareil de commande 20 commande le volet d'étranglement 18 par un signal de volet d'étranglement (dr), et le dispositif de dosage de carburant 22 associé au moteur à combustion 10, reçoit un signal de carburant m_K. L'appareil de commande 20 comporte un dispositif de fixation de coupure de poussée 30 qui reçoit le signal de vitesse de rotation (n) et un signal de charge Md pour fournir un signal de coupure de poussée SA. L'appareil de commande 20 comporte en outre une commande de volet d'étranglement 32 recevant le signal de coupure de poussée SA ainsi qu'un signal de réglage Cal pour générer le signal de volet d'étranglement (dr). 5 L'appareil de commande 20 comporte en outre un circuit d'exploitation du signal de sonde Lambda 34 recevant le signal de sonde Lambda lam_Mes et le signal de coupure de poussée SA pour fournir le signal de réglage Cal, ainsi qu'un signal corrigé de sonde Lambda lam_Mes_Korr. Le circuit d'exploitation du signal de sonde Lambda 34 comporte une mémoire de réglage 36 ainsi qu'un élément à caractéristiques 38. Le procédé selon l'invention fonctionne comme suit : La sonde Lambda 14 fournit, à l'appareil de commande 20, le signal de sonde Lambda lam_Mes qui est une mesure du coefficient Lambda des gaz d'échappement dans la zone des gaz d'échappement 12 du moteur à combustion 10. Le signal de sonde Lambda lam_Mes peut être réglé (aligné) dans le cadre d'un contrôle d'extrémité de bande effectué dans des conditions de fonctionnement prédéfinies concernant notamment la composition des gaz d'échappement dans la zone 12 des gaz d'échappement ; pour cela, on enregistre une valeur de réglage dans la mémoire de valeurs de réglage 36 du circuit d'exploitation du signal de sonde Lambda. Au moins une valeur de réglage peut influencer par exemple l'élément à caractéristiques 38 de façon à corriger le décalage du signal et/ou la pente du signal. Le circuit d'exploitation du signal de sonde Lambda 34 fournit, par le signal corrigé de sonde Lambda lam_Mes_Korr, ainsi une valeur aussi correcte que possible du coefficient Lambda dans la zone des gaz d'échappement 12 du moteur à combustion 10. Pendant le fonctionnement du moteur à combustion 10, on ne peut exclure une dérive du signal lam_Mes fourni par la sonde Lambda 14. C'est pourquoi, il est prévu de préférence un réglage du signal de sonde Lambda lam_Mes même pendant le fonctionnement ultérieur du moteur à combustion 10 ; ce réglage se fait au moins de temps en temps. 6 Une possibilité de réglage (alignement) du signal de sonde Lambda lam_Mes, est donnée lorsque la composition des gaz d'échappement dans la zone 12 des gaz d'échappement, présente au moins approximativement une valeur connue. Cela est le cas, par exemple, pendant la coupure de la poussée du moteur à combustion 10 en supposant, que pendant la coupure de la poussée on a, dans la zone 12 des gaz d'échappement, au moins approximativement une composition de l'air correspondant à l'air ambiant avec une concentration en oxygène, pratiquement de 21 %. Du fait de la définition du coefficient Lambda, une concentration en oxygène pratiquement de 21 %, correspond à un coefficient Lambda infini. En pratique, une sonde Lambda 14 réalisée sous la forme d'une sonde Lambda à bande large, fournit des coefficients Lambda par exemple compris entre 24 et 26. Une mesure de cette valeur correspond par exemple à la valeur de réglage enregistrée dans la mémoire de valeurs de réglage 36. Dans la mesure d'une dérive de la sonde Lambda 14, le réglage fait que pendant la coupure de la poussée du moteur à combustion 10, le signal de sonde Lambda lam_Mes sera réglé pour qu'avec le signal corrigé lam_Mes_Korr de la sonde Lambda, on dispose d'une mesure aussi correcte que possible du coefficient Lambda des gaz d'échappement. La coupure de la poussée du moteur à combustion 10 est lancée dans le cas de conditions de fonctionnement prédéfinies du moteur à combustion 10. Par exemple, le moyen de détermination de la coupure de poussée 30, vérifie que le signal de vitesse de rotation (n) fourni par le moteur à combustion 10, dépasse la valeur de seuil de vitesse de rotation au-dessus de la vitesse de rotation de ralenti du moteur à combustion 10. La vitesse de rotation de ralenti du moteur à combustion 10, se situe par exemple à 800 t/min, alors que le seuil de vitesse de rotation peut se situer par exemple autour de 1500 t/min. En même temps, le moyen de détermination de la coupure de poussée 30, vérifie si aucune charge Md n'est demandée au moteur à combustion 10. Pour cela, on peut utiliser par exemple un signal fourni par la pédale d'accélérateur non détaillée, dans le cas ou le moteur à combustion 10 équipe un véhicule automobile. Dans la mesure où le 7 signal de charge Md indique qu'aucune charge n'est demandée au moteur à combustion 10, et que le seuil de vitesse de rotation est dépassé, la poussée sera coupée par l'envoi du signal de coupure de poussée SA. Pendant la coupure de la poussée, le signal de carburant m_K est fixé à une valeur correspondant à la coupure totale de l'alimentation en carburant du moteur à combustion 10. Pendant la coupure de la poussée, on suppose que la composition des gaz d'échappement dans la zone 12 des gaz d'échappement, correspond au moins approximativement à la composition de l'air ambiant, de sorte que le signal lam_Mes de la sonde Lambda correspond à une concentration en oxygène qui est approximativement de 21 %. En pratique, une sonde Lambda à bande large fournit un coefficient Lambda par exemple de 24 - 26. Normalement, le volet d'étranglement 18 est fermé pendant la coupure de poussée. Comme dans ce cas, en amont du volet d'étranglement 18, on a au moins sensiblement la pression de l'air ambiant p_U, du fait de l'aspiration d'air par le moteur à combustion 10, on aura en aval du volet d'étranglement 18, fermé, une dépression d'air aspiré p_S ; cette dépression se situe très en dessous de la pression de l'air ambiant p_U. La dépression qui se produit également dans les chambres de combustion du moteur à combustion 10, peut provoquer une aspiration d'huile dans les chambres de combustion du moteur à combustion 10. L'aspiration peut se faire par exemple par l'intermédiaire de la ventilation du carter de vilebrequin, qui débouche dans la zone d'admission 16 entre le volet d'étranglement 18 et le moteur à combustion 10. En outre, de l'huile peut être aspirée à la jonction des bagues de piston glissant sur les parois des cylindres du moteur à combustion 10. En outre, de l'huile peut arriver dans la chambre de combustion de certains cylindres du fait du fonctionnement des soupapes du moteur à combustion 10. L'huile aspirée par la dépression, contient des hydrocarbures qui participent indirectement pendant la coupure de poussée à la réduction de la concentration en oxygène dans la zone 12 des gaz d'échappement. On peut avoir en outre une combustion d'huile 8 ou de carburant contenant de l'huile dans les cylindres du moteur à combustion 10, notamment si le moteur à combustion 10 est un moteur à allumage commandé. Dans ce cas également, la composition des gaz d'échappement change dans la zone 12 des gaz d'échappement en allant dans le sens des gaz d'échappement plus riches, c'est-à-dire plus pauvres en oxygène. Dans de tels états de fonctionnement, le réglage du signal lam Mes de la sonde Lambda serait entaché d'une erreur non calculable. Au lieu de cela, l'invention propose d'ouvrir le volet d'étranglement 18 pendant la coupure de la poussée et pendant le réglage du signal lam_Mes de la sonde Lambda. En ouvrant le volet d'étranglement 18, on atténue considérablement la dépression p_S de l'air aspiré ce qui réduit également très fortement le risque d'aspiration de l'huile dans le moteur à combustion 10. De façon préférentielle, on ouvre complètement le volet d'étranglement 18, ce qui réduit au minimum la dépression p_S de l'air aspiré. Les moyens de l'invention permettent ainsi d'assurer très largement que la composition des gaz d'échappement dans la zone 12 des gaz d'échappement, correspond au moins approximativement à la composition de l'air ambiant lorsque la poussée est coupée, de sorte que le réglage du signal du capteur Lambda lam_Mes, peut se faire à partir de conditions de départ définies. Le signal lam_Mes de la sonde Lambda fourni pendant la coupure de poussée, le volet d'étranglement 18 étant ouvert, ou encore une grandeur déduite de ce signal, sont enregistrés dans la mémoire de valeurs de réglage 36. La valeur de réglage enregistrée peut servir à influencer le signal de décalage du signal de sonde Lambda lam_Mes et/ou la pente de la caractéristique du signal de sonde Lambda lam_Mes et ainsi de corriger ce signal. La correction consiste à corriger par exemple le décalage du signal et/ou la pente du signal sur la valeur qui a été constatée au calibrage de la sonde Lambda 14 par exemple, lors de la première mise en marche ou pendant les contrôles de fin de bande. Le réglage du signal lam_Mes de la sonde Lambda est fait de préférence pour le signal Lambda lam_Mes fourni par la sonde Lambda à bande large, et qui peut être équilibré dans une plage de 9 mesure large du coefficient Lambda. Le réglage est toutefois également possible dans le cas d'un signal lam_Mes fourni par une sonde Lambda à variations brusques ; toutefois, dans ce cas, on ne peut régler que les valeurs de saturation pour un excédent d'air. Le réglage du signal lam_Mes de la sonde Lambda peut être utilisé en particulier pour diagnostiquer la sonde Lambda 14. Il est par exemple possible de comparer la valeur de réglage à la valeur de seuil de la valeur de réglage. En variante ou en plus, il est possible de comparer la variation de la valeur de réglage à une valeur de seuil de la variation de la valeur de réglage. Dans le cas d'un dépassement du seuil, on estime qu'il faut remplacer la sonde Lambda 14. A la fin du réglage du signal de sonde Lambda lam_Mes, on peut, de nouveau, fermer le volet d'étranglement 18 par le signal de volet d'étranglement (dr) pendant la suite de la coupure de la poussée. De plus, on neutralise de nouveau le signal de réglage Cal que le circuit d'exploitation de signal de sonde Lambda 34 a fourni et a mis à disposition de la commande de volet d'étranglement 32, de sorte que la commande de volet d'étranglement 32, peut fixer de manière correspondante le signal de volet d'étranglement (dr). Dans la mesure où pendant le réglage, il arrive un signal de charge Md supérieur à zéro, il faut terminer immédiatement la coupure de poussée en reprenant le signal de coupure de poussée SA. Dans ce cas, il faut également arrêter immédiatement le réglage du signal de sonde Lambda lam_Mes. 30 REVENDICATIONS1 °) Procédé de réglage d'un signal (lam_Mes) de sonde Lambda, fourni par une sonde Lambda (14) installée dans le canal des gaz d'échappement (12) d'un moteur à combustion (10) selon lequel, on règle le signal (lam_Mes) de la sonde Lambda pendant la coupure de poussée du moteur à combustion (10), caractérisé en ce que pendant la coupure de la poussée, on ouvre le volet d'étranglement (18) installé dans la zone d'admission (16) du moteur à combustion (10), et on règle le signal (lam_Mes) de la sonde Lambda seulement après l'ouverture du volet d'étranglement (18) pendant la coupure de poussée. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on ouvre complètement le volet d'étranglement (18) pendant le réglage du signal de sonde Lambda (lam_Mes). 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on utilise le réglage du signal (lam_Mes) de la sonde Lambda pour diagnostiquer la sonde Lambda (14). 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on règle le signal (lam_Mes) d'une sonde Lambda à bande large, et on associe au signal (lam_Mes) de la sonde Lambda, une valeur correspondant au moins approximativement à une concentration en oxygène de 21 %. 5°) Dispositif de réglage d'un signal (lam_Mes) de sonde Lambda, fourni par une sonde Lambda (14) installée dans le canal des gaz d'échappement (12) d'un moteur à combustion (10) selon lequel, le signal (lam_Mes) de la sonde Lambda ; se règle pendant la coupure de poussée du moteur à combustion (10), dispositif caractérisé par 10 15 11 au moins un appareil de commande (20) conçu spécialement pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4 précédentes, caractérisé en ce qu' il comporte des moyens (30, 32, 34) pour la mise en oeuvre du procédé. 6°) Programme d'appareil de commande exécutant toutes les étapes d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 4, lorsque ce programme est exécuté dans un appareil de commande (20). 7°) Produit programme d'appareil de commande comportant un code programme enregistré sur un support lisible par une machine pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4, lorsque le programme est exécuté dans un appareil de commande (20). 20