Brevet FR3005198A1 — publié le 20141031

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé de dia- gnostic d'un système de dosage comportant une soupape de dosage à commande électromagnétique selon lequel on fournit à un instant de départ, un signal de commande pour actionner la soupape de dosage. L'invention se rapporte également à un dispositif de dia- gnostic d'un système de dosage tel que défini ci-dessus ainsi qu'à un programme d'appareil de commande et à un produit-programme d'appareil de commande mettant en oeuvre les principes de l'invention. Etat de la technique On connaît différents procédés et dispositifs de gestion d'un moteur thermique, notamment de moteurs thermiques dont le système des gaz d'échappement est équipé d'un catalyseur SCR (catalyseur de réduction catalytique sélective). En présence d'un agent réducteur, ce catalyseur réducteur sélectif réduit en azote les oxydes d'azote NOx contenus dans les gaz d'échappement du moteur thermique et en présence d'un agent réducteur en azote. Cela permet de diminuer considérablement la teneur en oxydes d'azote des gaz d'échappement. Pour la réaction, il faut de l'ammoniac (NH3) que l'on ajoute aux gaz d'échappement. Comme agent réacteur ou agent de réduction, on utilise pour cela de l'ammoniac NH3 ou des réactifs dégageants NH3. En général, il faut pour cela utiliser une solution aqueuse d'urée injectée par un dispositif de dosage en amont du catalyseur SCR dans la veine des gaz d'échappement. A partir de cette solution, on développe de l'ammoniac NH3 fonctionnant comme agent réducteur. La solution aqueuse d'urée est transportée dans le réservoir d'agent réducteur du véhicule automobile. Ce réservoir d'agent réducteur est habituellement équipé d'une conduite d'aspiration qui permet d'aspirer la solution aqueuse d'urée dans le réservoir. Une pompe assure le transfert de la solution aqueuse d'urée par un système de conduites ou une ou plusieurs soupapes de dosage ; par exemple, pour cela on utilise des soupapes d'injection électromagnétiques. La solution aqueuse d'urée est injectée à la demande dans la conduite des gaz d'échappement. Il faut une injection très précise et très exacte, dépendant de la demande d'agent réducteur pour avoir un post-traitement optimum des gaz d'échappement. Pour cela il faut surveiller l'aptitude au fonctionnement de la vanne de dosage ou la diagnostiquer de manière appropriée. Le document DE 10 2006 013 293 Al décrit un procédé de diagnostic d'une soupape ou vanne de dosage utilisant le fait que la pression dans le système varie en fonction de l'ouverture de la vanne de dosage. On observe dans ce procédé la pression régnant dans le sys- tème de dosage et en la comparant à des seuils, on vérifie si la vanne de dosage se grippe en position ouverte ou fermée. Le document DE 10 2008 005 988 Ai, décrit un procédé de diagnostic du dispositif de traitement de la sonde lambda selon lequel un agent réactif est fournit par la pompe à une pression de dosage pour être ensuite dosé. Pour le dosage, on exploite une chute de pression prévisible après la coupure de la pompe ; le cas échéant, on conclut à une perte par fuite de la pompe et par exemple une vanne de dosage grippée à l'état fermé. Le document DE 10 2008 043 469 Ai décrit un procédé de contrôle de l'aptitude au fonctionnement d'une vanne de dosage d'un système réducteur d'un moteur thermique. A partir d'une grandeur caractéristique du taux de débit de la pompe, on conclut ensuite au bon fonctionnement de la vanne de dosage. Si la vanne de dosage fonctionne correctement, on peut avoir une variation relative du débit volumique par l'actionnement de la vanne de dosage et le taux de la pompe varie. Cela peut se détecter par une grandeur caractérisant le débit pour conclure à l'aptitude au fonctionnement de la vanne de dosage. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un pro- cédé simple de diagnostic d'un système de dosage comportant une vanne de dosage à commande électromagnétique et un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de dia- gnostic d'un système de dosage comportant une vanne de dosage du type défini ci-dessus caractérisé en ce qu'on vérifie ensuite l'intensité mesurée dans la soupape de dosage pour vérifier qu'à l'instant de dé- part il y a eu un saut de courant et on fournit un signal de défaut si l'on a constaté un saut de courant. Le procédé selon l'invention repose sur le fait que dans un système de dosage fonctionnant correctement, l'augmentation de l'intensité après l'arrivée d'un signal de commande de la soupape de dosage dépend principalement de l'inductance de la bobine électromagnétique de la soupape de dosage. Du fait de la résistance ohmique des lignes d'alimentation ainsi que de la résistance ohmique de la bobine électromagnétique elle-même, il faut ainsi tenir compte d'une résistance ohmique en série. En effet, le montage en série formé de la résistance ohmique série et de l'inductance de la bobine électromagnétique détermine l'augmentation de l'intensité qui, après l'instant de démarrage, augmente à partir d'une intensité nulle ; la constante de temps dépend de l'inductance et de la résistance série. Une variation brusque de l'intensité à l'instant de démarrage, que produit le signal de commande de la soupape de dosage, signifie qu'il y a une résistance parasite dans le circuit électrique de la soupape de dosage électromagnétique et cette résistance parasite est une résistance en parallèle à l'inductance de la bobine électromagnétique. Une telle résistance parasite en parallèle dans un appa- reil de commande qui reçoit une commande de la soupape électromagnétique peut se produire entre les lignes d'alimentation de la soupape de dosage, dans le câblage à l'intérieur de la soupape de dosage ou encore sous forme d'un court-circuit dans le bobinage ou entre plu- sieurs spires de l'inductance de la bobine électromagnétique de la sou- pape de dosage. Une résistance parallèle parasite se traduit par un courant plus important. D'autre part, une résistance parasite en parallèle peut faire que l'inductance ne reçoit plus une intensité suffisante pour que l'électrovanne commute correctement bien qu'à l'état station- flaire, l'intensité reste toujours en dessous du seuil d'intensité, le cas échéant prédéfini. Le procédé selon l'invention de diagnostic du système de dosage comportant une soupape de dosage à commande électromagné- tique reconnaît une telle résistance parasite en parallèle avec des moyens simples. Un développement intéressant du procédé de l'invention consiste à contrôler l'intensité mesurée traversant la soupape de dosage à un instant prédéfini qui correspond à une faible temporisation après l'instant de démarrage. Ce moyen permet de reconnaître la variation brusque d'intensité d'une façon particulièrement simple. Par exemple selon un développement avantageux, on a un seuil pour la variation brusque d'intensité à saisir. La comparaison se fait après un temps de temporisation par rapport à l'instant prédéfini. Le temps de temporisation ou l'instant sont fixés pour garantir la saisie d'une éven- tuelle variation brusque d'intensité et pour exploiter celle-ci. Le temps de temporisation ou l'instant sont fixés en fonction du taux de détection du traitement numérique de signal ; la temporisation est petite par rapport à toute la montée prévisible de l'intensité traversant la soupape de dosage si bien que principalement la variation brusque de l'intensité à l'instant du démarrage permet de saisir en revanche au maximum une faible partie de la montée de l'intensité du courant dans la soupape de dosage et qui se produit après la variation brusque d'intensité. Globalement, on évite les conflits de temps. Le signal de défaut est fourni seu- lement en cas de dépassement du seuil. Dans l'exemple de réalisation utilisant un seuil prédéfini, on peut accepter une résistance en parallèle, importante et non gênante. A la place de la temporisation ou de la détermination d'une variation brusque d'intensité qui se produit le cas échéant par rapport à un instant prédéfini, on peut prédéfinir un intervalle de dia- gnostic dans lequel on vérifie l'intensité dans la soupape de dosage. Pour fixer la durée de l'intervalle de diagnostic, on procède des mêmes considérations que pour fixer le temps de temporisation ou l'instant prédéfini. Cela facilite également par cette conception de la chronologie, l'évaluation de l'intensité mesurée du courant passant dans la soupape de dosage ou la saisie d'une variation brusque de l'intensité qui se produit le cas échéant. Le dispositif selon l'invention pour la mise en oeuvre du procédé comporte un appareil de commande conçu spécialement et comportant des moyens pour la mise en oeuvre du procédé. L'appareil de commande comporte de préférence au moins une mémoire électrique qui contient l'enregistrement des étapes du procédé sous la forme d'un programme d'appareil de commande. L'appareil de commande comporte notamment une horloge, un moyen de prédéfinition de seuil ainsi qu'un comparateur. Le programme de l'appareil de commande selon l'invention exécute toutes les étapes du procédé lorsque le programme est appliqué par l'appareil de commande. L'invention a également pour objet un produit pro- gramme d'appareil de commande, comportant un code programme en- registré sur un support lisible par une machine pour exécuter le procédé de l'invention lorsque l'appareil de commande exécute le programme. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un procédé et d'un dispositif de diagnostic d'un système de dosage représentés dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est un schéma par blocs de l'environnement technique dans lequel s'inscrit le procédé de l'invention, la figure 2a montre le chronogramme d'un signal de commande de soupape de dosage, la figure 2b montre un chronogramme de l'intensité du courant dans la soupape de dosage dans le cas d'un système de dosage fonctionnant correctement, la figure 2c montre un chronogramme de l'intensité mesurée du courant de la soupape de dosage en cas de système de dosage défectueux. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre un appareil de commande 10 compor- tant une commande 12 pour gérer une soupape de dosage 14. La com- mande 12 fournit un signal de commande de soupape de dosage s DV en fonction d'un signal de demande de dosage 16; le signal de commande de soupape de dosage s DV est appliqué à la bobine électromagnétique MS de la soupape de dosage électromagnétique 14 pour lui appliquer une tension de fonctionnement UB produisant un courant d'intensité i dans la soupape de dosage. Le schéma équivalent de la bobine électromagnétique MS se compose d'une inductance Li en série avec une résistance série 18. Dans l'exemple de réalisation, la résistance série 18 ne représente pas la seule résistance ohmique seule de l'inductance Li mais également les résistances ohmiques des lignes d'alimentation 20, 22 entre l'appareil de commande 10 et la soupape de dosage 14 ainsi que des autres lignes traversées par le courant d'intensité i de la soupape de dosage. En plus de la commande 12, le système de dosage com- porte des lignes d'alimentation 20, 22 ainsi que la soupape de dosage 14. Le système de dosage 12, 14, 20, 22 a en outre une résis- tance parallèle, parasite, schématisée par quatre résistances parallèles parasites R1, R2, R3, R4 représentées à la figure. La première résis- tance parallèle R1 peut se situer dans l'appareil de commande 10 entre les lignes d'alimentation 20, 22 par exemple dans l'étage de puissance non représenté de la commande 12 ainsi qu'entre les chemins conducteurs. Une seconde résistance parallèle R2 peut exister entre les lignes d'alimentation 20, 22, par exemple dans un câble. Une troisième résis- tance parallèle R3 peut exister dans le câblage de la soupape de dosage 14. En particulier, une quatrième résistance parallèle R4 peut correspondre à un ou plusieurs courts-circuits entre les spires de l'inductance Li de la bobine électromagnétique MS. L'appareil de commande 10 comporte en outre un com- parateur 24 qui compare l'intensité i Mess dans la soupape de dosage, mesurée par un capteur de courant 26 et un seuil SW ; en fonction du résultat de la comparaison, l'appareil de commande émet un signal de défaut F. Le comparateur 24 a une entrée de commande 26 recevant le signal de commande 28 que fournit une horloge 30 en fonction du si- gnal de demande de dosage 16. Le procédé selon l'invention sera explicité à l'aide des re- lations fonctionnelles entre les signaux et le temps t selon les figures 2a-2c. A l'arrivée du signal de demande de dosage 16, la com- mande 12 fournit le signal de commande de soupape de dosage s DV à l'instant S. A l'état coupé de la soupape de dosage 14, la tension de sortie de la commande 12 a pratiquement une tension OV alors qu'à l'état activé de la soupape de dosage 14, on a une tension de fonctionnement UB. Lorsque la tension de fonctionnement UB est appliquée à la soupape de dosage 14 à commande électromagnétique à l'instant de démarrage S, cela se traduit par une montée de l'intensité 40 représentée à la figure 2b pour l'intensité i Mess mesurée dans la soupape de dosage. La montée de l'intensité 40 en fonction du temps est prédéfinie notamment par l'inductance Li de la bobine électromagnétique MS; la pente initiale à l'instant de démarrage S dépend notamment de la résistance série 18 et de l'inductance Li de la bobine électromagnétique MS. La figure 2b montre le chronogramme de l'intensité mesurée i Mess du courant dans la soupape de dosage en fonction du temps t correspond à une soupape de dosage 14 fonctionnant norma- lement. Dans ce cas, il n'y a pas de résistances parasites R1, R2, R3, R4 ou du moins le niveau de la résistance parallèle parasite est négligeable si bien que l'augmentation 40 de l'intensité du courant i Mess ne présente pas de variation brusque d'intensité à l'instant de démarrage S. Selon l'invention, il est prévu de déceler une variation brusque de l'intensité à l'instant de démarrage S pour déceler une résistance parallèle parasite R1, R2, R3, R4. Une telle résistance parallèle parasite R1, R2, R3, R4 a pour conséquence que l'intensité i de la soupape de dosage, fournie par la commande 12, passe en partie par la résistance parallèle parasite R1, R2, R3, R4 et non par l'inductance Li de la bobine électromagnétique MS de sorte que cette intensité ne participe pas à l'établissement du champ magnétique dans la bobine électromagnétique MS. Dans le cas extrême, il ne sera pas possible d'attirer l'induit non représenté, dans la soupape de dosage 14 ou seulement de façon incomplète bien que l'intensité mesurée de la soupape de dosage i Mess se situe dans des limites non détaillées. De plus, du fait du courant supplémentaire qui traverse la résistance parallèle parasite R1, R2, R3, R4, l'appareil de commande 10 est plus fortement sollicité par le courant, notamment dans la commande 12. La détection de la variation brusque d'intensité dans la courbe d'intensité 40 du courant i Mess pourrait par exemple se faire en exploitant le gradient dès le point de démarrage S ou à un instant qui suit directement. Un tel instant approprié est par exemple l'instant T représenté à la figure 2b qui se situe à la fin d'un intervalle de dia- gnostic D commençant par l'instant de démarrage S. Dans un exemple pratique, l'instant prédéfini T pourrait se situer par exemple à 1 ms ; pour numériser l'intensité mesurée de la soupape de dosage i Mess du courant I dans la soupape de dosage, par exemple avec un taux de détection de 20 gs. Au lieu de saisir un gra- dient d'intensité, en pratique, on saisit une différence de quotients, en déterminant la différence d'intensité entre deux instants prédéfinis situés dans l'intervalle de diagnostic D. Un contrôle particulièrement simple pour déterminer s'il y a eu une variation brusque d'intensité dans la courbe d'intensité 40 de l'intensité mesurée de la soupape de dosage i Mess, peut également se faire en comparant la courbe d'intensité 40 au seuil W ; on effectue cette comparaison si l'horloge 30 fournit le signal de commutation 28. Le signal de commutation 28 est fourni au plus tard à l'instant prédéfini T ou encore il se produit à l'intérieur de l'intervalle de diagnostic D. A l'arrivée du signal de commutation 28, on compare la courbe d'intensité 40 au seuil SW. Si la courbe d'intensité 40 ne dépasse pas le seuil SW, on suppose qu'il n'y a pas eu de variation brusque d'intensité et la résistance parallèle parasite R1, R2, R3, R4 se situe dans une plage de niveau acceptable. La figure 2c montre en revanche le cas dans lequel la montée 42 de l'intensité de défaut, montre une variation brusque significative d'intensité i S à l'instant de démarrage S produite par une résistance parallèle, parasite, R1, R2, R3, R4. A partir du diagnostic simplifié consistant à comparer l'augmentation d'intensité 42 de défaut de l'intensité mesurée de la soupape de dosage i Mess, dans le cas de la variation d'intensité 42, défectueuse, dans l'intervalle de diagnostic D, on a un dépassement du seuil SW de sorte que l'on émet le signal de défaut F. Le signal de défaut F se traduit par l'enregistrement d'un défaut dans une mémoire non détaillée de l'appareil de commande 10 et/ou le signalement de l'état de défaut. En cas de défaut, on peut prévoir le contrôle du système de dosage 12, 14, 20, 22. En particulier, on pourra reconnaître un court-circuit d'un enroulement ou de plusieurs spires de l'inductance Li de la bobine électromagnétique MS de la soupape de dosage 14 qui est schématisé à la figure 1 par la quatrième résistance, parallèle, parasite R4.15 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Appareil de commande 12 Commande 14 Soupape de dosage 16 Signal de demande de dosage 18 Résistance série 20, 22 Lignes d'alimentation 24 Comparateur 26 Capteur de courant 28 Signal de commutation 30 Horloge Li Inductance MS Bobine électromagnétique R1, R2, R3, R4 Résistances en parallèle, résistances parasites UB Tension de fonctionnement20 REVENDICATIONS1°) Procédé de diagnostic d'un système de dosage comportant une soupape de dosage (14) à commande électromagnétique, procédé selon lequel on fournit à un instant de départ (S), un signal de commande de soupape de dosage (s DV) pour actionner la soupape de dosage (14), procédé caractérisé en ce qu' on vérifie ensuite l'intensité mesurée dans la soupape de dosage (i Mess) pour vérifier qu'à l'instant de départ (S) il y a eu un saut de courant (i S), et on fournit un signal de défaut (F) si l'on a constaté un saut de cou- rant (i S). 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on prédéfinit un seuil (SW) pour le saut de courant (i S), et on émet un signal de défaut (F) que si le saut de courant (i S) dépasse le seuil (SW). 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' à un instant prédéfini (T), on vérifie que le saut de courant (i S) est situé après l'instant de départ (S) d'une différence correspondant à une durée de temporisation. 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans un intervalle de diagnostic (D) qui commence par le point de départ (S), on vérifie l'intensité mesurée dans la soupape de dosage (i Mess) 5°) Dispositif de diagnostic d'un système de dosage comportant une soupape de dosage (14) à commande électromagnétique, dispositif caractérisé en ce qu' il comporte au moins un appareil de commande (10) conçu pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4.6°) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'appareil de commande (10) comporte une horloge (30) et un comparateur (24). 7°) Programme d'appareil de commande qui exécute toutes les étapes d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 4 lorsque le programme est appliqué dans l'appareil de commande (10). 8°) 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 par un appareil de commande (10).15