Brevet FR3065987A1 — publié le 20181109

PROCEDE D'AIDE AU DIAGNOSTIC D'ELEMENTS FONCTIONNELS D'UN SYSTEME DE DEPOLLUTION DES GAZ D'ECHAPPEMENT D'UN MOTEUR THERMIQUE [0001] La prÃ©sente invention porte sur un procÃ©dÃ© d'aide au diagnostic d'Ã©lÃ©ments fonctionnels d'un systÃ¨me de dÃ©pollution des gaz d'Ã©chappement d'un moteur thermique. [0002] De faÃ§on connue en soi, les moteurs thermiques sont dÃ©polluÃ©s Ã l'aide de plusieurs Ã©lÃ©ments fonctionnels de dÃ©pollution. Ainsi, pour un moteur de type Diesel par exemple, il sera possible d'installer sur la ligne d'Ã©chappement un catalyseur d'oxydation (ou "DOC" pour "Diesel Oxidation Catalyst") permettant l'oxydation d'hydrocarbures (HC) et de monoxyde de carbone (CO) en dioxyde de carbone et en eau, ou un adsorbeur passif d'oxyde d'azote (ou "PNA" pour "Passive NOx Adsorber" en anglais) qui permet de rÃ©aliser les mÃªmes rÃ©actions qu'un catalyseur d'oxydation et dispose en outre d'une facultÃ© Ã stocker les oxydes d'azote Ã basse tempÃ©rature (lorsque le catalyseur SCR n'est pas actif) et Ã les dÃ©stocker Ã plus haute tempÃ©rature (lorsque le catalyseur SCR est actif). Ce catalyseur de systÃ¨me de rÃ©duction catalytique sÃ©lective (ou "SCR" pour "Selective Catalytic Reduction" en anglais) permet de rÃ©duire les oxydes d'azote (N0x) contenus dans les gaz d'Ã©chappement, tandis qu'un filtre Ã particules permet de piÃ©ger des particules contenues dans des gaz d'Ã©chappement, notamment sous forme de suies. Le cas Ã©chÃ©ant, il est possible de mettre en oeuvre un catalyseur de rÃ©duction (ou "ASC" pour "Ammonia Slip Catalyst" en anglais) pour supprimer l'ammoniac (NH3) en excÃ¨s dans les gaz d'Ã©chappement. [0003] Ces Ã©lÃ©ments fonctionnels de dÃ©pollution doivent Ãªtre diagnostiquÃ©s rÃ©guliÃ¨rement par le vÃ©hicule pour vÃ©rifier leur bon fonctionnement. Ainsi, la norme de diagnostic embarquÃ© (ou "OBD" pour "On Board Diagnostic" en anglais) impose un rapport d'efficacitÃ© en service, ou ratio "IUPR" pour "In-Use Performance Ratio" en anglais qui ne doit pas Ãªtre dÃ©passÃ© afin que le diagnostic des Ã©lÃ©ments fonctionnels de dÃ©pollution soit rÃ©alisÃ© de maniÃ¨re rÃ©guliÃ¨re. [0004] Or, le diagnostic nÃ©cessitant des conditions de roulage particuliÃ¨res pour Ãªtre rÃ©alisÃ©, il est possible que certains types de conducteurs, dits "critiques", prÃ©sentent des profils de roulage ne remplissant pas assez souvent ou suffisamment longtemps ces conditions pour satisfaire ce ratio. C'est notamment le cas lorsque les conditions de 3065987 2 roulage pour un diagnostic sont rassemblÃ©es (roulage stabilisÃ© et tempÃ©rature des gaz d'Ã©chappement suffisante pour activer les Ã©lÃ©ments fonctionnels de dÃ©pollution) et que le diagnostic des Ã©lÃ©ments fonctionnels de dÃ©pollution a commencÃ©, mais que le conducteur coupe le moteur avant que le diagnostic ait pu se terminer. 5 [0005] L'invention vise Ã remÃ©dier efficacement Ã cet inconvÃ©nient en proposant un procÃ©dÃ© d'aide au diagnostic d'Ã©lÃ©ments fonctionnels d'un systÃ¨me de dÃ©pollution des gaz d'Ã©chappement montÃ© sur une ligne d'Ã©chappement d'un moteur thermique, notamment de vÃ©hicule automobile, caractÃ©risÃ© en ce qu'il comporte les Ã©tapes suivantes: - une Ã©tape de lecture d'une valeur d'un paramÃ¨tre de diagnostic des Ã©lÃ©ments 10 fonctionnels du systÃ¨me de dÃ©pollution, - une Ã©tape de comparaison de la valeur du paramÃ¨tre de diagnostic par rapport Ã un seuil limite, et - dans le cas oÃ¹ la valeur du paramÃ¨tre de diagnostic est proche du seuil limite, le procÃ©dÃ© comporte: 15 - une Ã©tape de calcul d'un parcours alternatif du vÃ©hicule automobile par rapport Ã un parcours habituel permettant d'aller d'un point de dÃ©part vers un point d'arrivÃ©e, le parcours alternatif rassemblant des conditions de roulage nÃ©cessaires au diagnostic des Ã©lÃ©ments fonctionnels du systÃ¨me de dÃ©pollution, et - une Ã©tape d'affichage du parcours alternatif prÃ©cÃ©demment calculÃ© sur un Ã©cran d'un 20 systÃ¨me de gÃ©olocalisation. [0006] L'invention permet ainsi d'obtenir une aide Ã la conduite permettant de favoriser les diagnostics des Ã©lÃ©ments fonctionnels de dÃ©pollution du vÃ©hicule automobile. En outre, l'invention permet de rassembler toutes les conditions de roulage nÃ©cessaires au diagnostic des Ã©lÃ©ments fonctionnels de dÃ©pollution afin de ne pas dÃ©passer le seuil limite 25 du ratio IUPR. [0007] Selon une mise en oeuvre, la valeur du paramÃ¨tre de diagnostic des Ã©lÃ©ments fonctionnels du systÃ¨me de dÃ©pollution correspond Ã un ratio entre un nombre de fois oÃ¹ un diagnostic a Ã©tÃ© rÃ©alisÃ© complÃ©tement divisÃ© par un nombre de fois oÃ¹ le vÃ©hicule automobile a rencontrÃ© des conditions standards de roulage permettant de commencer un 30 diagnostic. [0008] Selon une mise en oeuvre, la valeur du paramÃ¨tre de diagnostic du systÃ¨me de dÃ©pollution est lue dans une mÃ©moire d'un calculateur moteur du vÃ©hicule automobile. 3065987 3 [0009] Selon une mise en oeuvre, le parcours alternatif comprend des phases de roulage stabilisÃ© suffisamment longues pour permettre de rÃ©aliser le diagnostic des Ã©lÃ©ments fonctionnels du systÃ¨me de dÃ©pollution, ainsi qu'une tempÃ©rature des gaz d'Ã©chappement suffisante pour s'assurer que l'ensemble de la ligne d'Ã©chappement, capteurs inclus, est 5 active. [0010] Selon une mise en oeuvre, le parcours alternatif pourra prÃ©senter une durÃ©e d'au moins dix secondes de roulage stabilisÃ©, et Ãªtre calculÃ© pour permettre d'atteindre une tempÃ©rature des gaz d'Ã©chappement supÃ©rieure Ã 200Â°C. [0011] Selon une mise en oeuvre, le parcours alternatif est proposÃ© de maniÃ¨re 10 transparente par dÃ©faut Ã un conducteur du vÃ©hicule automobile. [0012] Selon une mise en oeuvre, le parcours habituel et le parcours alternatif, dÃ©nommÃ© parcours d'auto-maintenance, sont proposÃ©s pour sÃ©lection sur l'Ã©cran du systÃ¨me de gÃ©olocalisation. [0013] Selon une mise en oeuvre, dans le cas oÃ¹ le vÃ©hicule automobile s'arrÃªte avant 15 d'avoir terminÃ© le parcours alternatif, un nouveau parcours alternatif permettant de rÃ©aliser les diagnostics des Ã©lÃ©ments fonctionnels du systÃ¨me de dÃ©pollution est proposÃ© lors du redÃ©marrage du vÃ©hicule automobile. [0014] Selon une mise en oeuvre, le parcours alternatif est calculÃ© par un serveur dÃ©portÃ© prenant en compte des donnÃ©es du vÃ©hicule automobile, notamment la valeur du 20 paramÃ¨tre de diagnostic des Ã©lÃ©ments fonctionnels du systÃ¨me de dÃ©pollution et le parcours habituel calculÃ© par le systÃ¨me de gÃ©olocalisation, pour proposer un parcours alternatif adaptÃ©. [0015] Selon une mise en oeuvre, l'Ã©tape de lecture de la valeur du paramÃ¨tre de diagnostic des Ã©lÃ©ments fonctionnels du systÃ¨me de dÃ©pollution est effectuÃ©e au moment 25 d'une activation du systÃ¨me de gÃ©olocalisation. [0016] L'invention sera mieux comprise Ã la lecture de la description qui suit et Ã l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont donnÃ©es qu'a titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. 3065987 4 [0017] La figure 1 est une reprÃ©sentation schÃ©matique d'une ligne d'Ã©chappement munie d'un systÃ¨me de dÃ©pollution des gaz d'Ã©chappement dont le fonctionnement est supervisÃ© par un calculateur selon la prÃ©sente invention; [0018] La figure 2 est un diagramme des diffÃ©rentes Ã©tapes du procÃ©dÃ© d'aide au 5 diagnostic d'Ã©lÃ©ments fonctionnels du systÃ¨me de dÃ©pollution des gaz d'Ã©chappement selon la prÃ©sente invention. [0019] La figure 1 reprÃ©sente une ligne d'Ã©chappement 1 d'un moteur thermique 2, notamment de vÃ©hicule automobile, sur laquelle est montÃ© un systÃ¨me de dÃ©pollution 3 des gaz d'Ã©chappement. Ce systÃ¨me de dÃ©pollution 3 comporte des Ã©lÃ©ments 10 fonctionnels, tels qu'un catalyseur d'oxydation 4 Diesel (ou "DOC" pour "Diesel Oxidation Catalyst") permettant l'oxydation d'hydrocarbures (HC) et de monoxyde de carbone (CO) en dioxyde de carbone et en eau; ainsi qu'un bloc de dÃ©pollution 5 comportant un catalyseur 6 de systÃ¨me de rÃ©duction catalytique sÃ©lective (ou "SCR" pour "Selective Catalytic Reduction" en anglais) et un filtre Ã particules 7. Un injecteur 8 est positionnÃ© 15 entre le catalyseur d'oxydation 4 Diesel (DOC) et le bloc de dÃ©pollution 5. [0020] Le systÃ¨me SCR est adaptÃ© Ã injecter un rÃ©ducteur dans la ligne d'Ã©chappement 1 afin de transformer les oxydes d'azote (N0x) rejetÃ©s par le moteur 2 en azote et en eau. Ce rÃ©ducteur est acheminÃ© vers l'injecteur 8 via une canalisation au moyen d'un module jauge-pompe (non reprÃ©sentÃ©) situÃ© par exemple au niveau du coffre du vÃ©hicule. 20 [0021] Un calculateur 10 (ou ECU pour "Engine Control Unit" en anglais) associÃ© Ã une mÃ©moire 11 assure notamment la commande du moteur thermique 2, ainsi qu'une gestion des diffÃ©rents Ã©lÃ©ments fonctionnels 4, 6, 7, 8. [0022] Le calculateur moteur 10 est en communication avec un systÃ¨me de gÃ©olocalisation 12, par exemple par satellite (ou "GPS" pour "Global Positioning System" 25 en anglais). [0023] On dÃ©crit ci-aprÃ¨s, en rÃ©fÃ©rence avec la figure 2, les diffÃ©rentes Ã©tapes du procÃ©dÃ© d'aide au diagnostic des Ã©lÃ©ments fonctionnels 4, 6, 7, 8 du systÃ¨me de dÃ©pollution 3 des gaz d'Ã©chappement selon la prÃ©sente invention. [0024] Dans une Ã©tape 101, le calculateur moteur 10 lit dans la mÃ©moire 11 une valeur 30 d'un paramÃ¨tre de diagnostic des Ã©lÃ©ments fonctionnels 4, 6, 7, 8 du systÃ¨me de 3065987 5 dÃ©pollution 3. L'Ã©tape de lecture 101 pourra Ãªtre effectuÃ©e lors de l'activation du systÃ¨me de gÃ©olocalisation par satellite 12. [0025] Le paramÃ¨tre de diagnostic est un ratio entre un nombre de fois oÃ¹ un diagnostic a Ã©tÃ© rÃ©alisÃ© complÃ©tement et aurait pu dÃ©tecter une piÃ¨ce dÃ©faillante divisÃ© par un 5 nombre de fois oÃ¹ le vÃ©hicule automobile a rencontrÃ© des conditions standards de roulage permettant de commencer un diagnostic. Ce ratio, appelÃ© ratio IUPR pour "In-Use Performance Ratio" en anglais, est calculÃ© en temps rÃ©el par le calculateur moteur 10. Ce ratio est infÃ©rieur Ã 1 car le nombre de fois oÃ¹ les conditions de roulage sont rÃ©unies pour commencer un diagnostic est supÃ©rieur au nombre de fois oÃ¹ le diagnostic a effectivement 10 Ã©tÃ© rÃ©alisÃ©, dans la mesure oÃ¹ le conducteur arrÃªte frÃ©quemment son vÃ©hicule ou repasse dans des conditions de roulage non favorables avant la fin de la rÃ©alisation du diagnostic qui peut prendre plusieurs secondes. [0026] Dans une Ã©tape 102, la valeur lue du ratio IUPR est comparÃ©e Ã un seuil limite correspondant Ã une valeur imposÃ©e par une norme, en l'occurrence Ã©gale Ã 0,336. Pour 15 respecter la norme, le ratio IUPR doit Ãªtre maintenu supÃ©rieur Ã ce seuil limite. [0027] Dans le cas oÃ¹ la valeur du ratio IUPR est proche du seuil limite, le systÃ¨me de gÃ©olocalisation 12 calcule, dans une Ã©tape 103, un parcours alternatif du vÃ©hicule automobile par rapport Ã un parcours habituel permettant d'aller d'un point de dÃ©part vers un point d'arrivÃ©e. Par valeur "proche du seuil limite", on entend une valeur Ã©gale Ã plus 20 moins 10% de cette valeur seuil limite. Ce parcours alternatif est affichÃ© sur un Ã©cran du systÃ¨me de gÃ©olocalisation 12 dans une Ã©tape 104. [0028] Le parcours alternatif rassemble les conditions de roulage nÃ©cessaires au diagnostic des Ã©lÃ©ments fonctionnels 4, 6, 7, 8 du systÃ¨me de dÃ©pollution 3. Ainsi, le parcours alternatif comprend des phases de roulage stabilisÃ© suffisamment longues pour 25 permettre de rÃ©aliser le diagnostic des Ã©lÃ©ments fonctionnels 4, 6, 7, 8 du systÃ¨me de dÃ©pollution 3, et pour atteindre une tempÃ©rature des gaz d'Ã©chappement suffisante pour s'assurer que l'ensemble de la ligne d'Ã©chappement 1, capteurs inclus, est active. Par exemple, le parcours alternatif pourra prÃ©senter une durÃ©e d'au moins dix secondes de roulage stabilisÃ©, et Ãªtre calculÃ© pour permettre d'atteindre une tempÃ©rature des gaz 30 d'Ã©chappement supÃ©rieure Ã 200Â°C. [0029] Bien entendu, le parcours alternatif est calculÃ© uniquement lorsque le parcours habituel, qui correspond par exemple au parcours le plus court ou le plus rapide pour aller 3065987 6 du point de dÃ©part au point d'arrivÃ©e, ne permet pas de disposer des conditions de roulage nÃ©cessaires au diagnostic des Ã©lÃ©ments fonctionnels 4, 6, 7, 8 du systÃ¨me de dÃ©pollution 3. [0030] Le parcours alternatif est avantageusement calculÃ© par un serveur dÃ©portÃ© 5 prenant en compte des donnÃ©es du vÃ©hicule automobile, notamment la valeur du ratio IUPR des Ã©lÃ©ments fonctionnels 4, 6, 7, 8 du systÃ¨me de dÃ©pollution 3 et le parcours habituel calculÃ© par le systÃ¨me de gÃ©olocalisation par satellite 12, pour proposer le parcours alternatif adaptÃ©. [0031] Le parcours alternatif pourra Ãªtre proposÃ© de maniÃ¨re transparente, par dÃ©faut, 10 au conducteur du vÃ©hicule automobile. Dans ce cas, le conducteur ne s'aperÃ§oit pas de la modification du parcours habituel. [0032] En variante, le parcours habituel et le parcours alternatif, dÃ©nommÃ© parcours d'auto-maintenance, pourront Ãªtre proposÃ©s au conducteur qui pourra sÃ©lectionner le parcours de son choix sur l'Ã©cran du systÃ¨me de gÃ©olocalisation 12. 15 [0033] Dans le cas oÃ¹ le vÃ©hicule automobile s'arrÃªterait avant d'avoir terminÃ© le parcours alternatif qui aurait permis de rÃ©aliser correctement le diagnostic des Ã©lÃ©ments fonctionnels 4, 6, 7, 8 du systÃ¨me de dÃ©pollution 3, un nouveau parcours alternatif est proposÃ© lors du redÃ©marrage du vÃ©hicule automobile. [0034] En outre, il est possible de vÃ©rifier que le ratio IUPR des Ã©lÃ©ments fonctionnels 4, 20 6, 7, 8 du systÃ¨me de dÃ©pollution 3 a Ã©voluÃ© pendant le parcours alternatif, et d'adapter le parcours du vÃ©hicule si les diagnostics que l'on souhaite effectuer sur certaines phases du parcours n'ont finalement pas pu avoir lieu, par exemple dans le cas d'un accident de tiers ou de bouchons non prÃ©vus. REVENDICATIONS1. ProcÃ©dÃ© d'aide au diagnostic d'Ã©lÃ©ments fonctionnels (4, 6, 7, 8) d'un systÃ¨me de dÃ©pollution (3) des gaz d'Ã©chappement montÃ© sur une ligne d'Ã©chappement (1) d'un moteur thermique (2), notamment de vÃ©hicule automobile, caractÃ©risÃ© en ce qu'il comporte les Ã©tapes suivantes: - une Ã©tape de lecture (101) d'une valeur d'un paramÃ¨tre de diagnostic des Ã©lÃ©ments fonctionnels (4, 6, 7, 8) du systÃ¨me de dÃ©pollution (3), - une Ã©tape de comparaison (102) de la valeur du paramÃ¨tre de diagnostic par rapport Ã un seuil limite, et - dans le cas oÃ¹ la valeur du paramÃ¨tre de diagnostic est proche du seuil limite, ledit procÃ©dÃ© comporte: - une Ã©tape de calcul (103) d'un parcours alternatif du vÃ©hicule automobile par rapport Ã un parcours habituel permettant d'aller d'un point de dÃ©part vers un point d'arrivÃ©e, le parcours alternatif rassemblant des conditions de roulage nÃ©cessaires au diagnostic des Ã©lÃ©ments fonctionnels (4, 6, 7, 8) du systÃ¨me de dÃ©pollution (3), et - une Ã©tape d'affichage (104) du parcours alternatif prÃ©cÃ©demment calculÃ© sur un Ã©cran d'un systÃ¨me de gÃ©olocalisation (12). 2. ProcÃ©dÃ© selon la revendication 1, caractÃ©risÃ© en ce que la valeur du paramÃ¨tre de diagnostic des Ã©lÃ©ments fonctionnels (4, 6, 7, 8) du systÃ¨me de dÃ©pollution (3) correspond Ã un ratio entre un nombre de fois oÃ¹ un diagnostic a Ã©tÃ© rÃ©alisÃ© complÃ©tement divisÃ© par un nombre de fois oÃ¹ le vÃ©hicule automobile a rencontrÃ© des conditions standards de roulage permettant de commencer un diagnostic. 3. ProcÃ©dÃ© selon la revendication 1 ou 2, caractÃ©risÃ© en ce que la valeur du paramÃ¨tre de diagnostic du systÃ¨me de dÃ©pollution (3) est lue dans une mÃ©moire (11) d'un calculateur moteur (10) du vÃ©hicule automobile. 4. ProcÃ©dÃ© selon l'une quelconque des revendications 1 Ã 3, caractÃ©risÃ© en ce que le parcours alternatif comprend des phases de roulage stabilisÃ© suffisamment longues pour permettre de rÃ©aliser le diagnostic des Ã©lÃ©ments fonctionnels (4, 6, 7, 8) du-systÃ¨me de dÃ©pollution (3), ainsi qu'une tempÃ©rature des gaz d'Ã©chappement suffisante pour s'assurer que l'ensemble de la ligne d'Ã©chappement (1), capteurs inclus, est active. 3065987 8 5. ProcÃ©dÃ© selon la revendication 4, caractÃ©risÃ© en ce que le parcours alternatif prÃ©sente une durÃ©e d'au moins dix secondes de roulage stabilisÃ©, et est calculÃ© pour permettre d'atteindre une tempÃ©rature des gaz d'Ã©chappement supÃ©rieure Ã 200Â°C. 5 6. ProcÃ©dÃ© selon l'une quelconque des revendications 1 Ã 5, caractÃ©risÃ© en ce que le parcours alternatif est proposÃ© de maniÃ¨re transparente par dÃ©faut Ã un conducteur du vÃ©hicule automobile. 7. ProcÃ©dÃ© selon l'une quelconque des revendications 1 Ã 5, caractÃ©risÃ© en ce que le parcours habituel et le parcours alternatif, dÃ©nommÃ© parcours d'auto- 10 maintenance, sont proposÃ©s pour sÃ©lection sur l'Ã©cran du systÃ¨me de gÃ©olocalisation (12). 8. ProcÃ©dÃ© selon l'une quelconque des revendications 1 Ã 7, caractÃ©risÃ© en ce que, dans le cas oÃ¹ le vÃ©hicule automobile s'arrÃªte avant d'avoir terminÃ© le parcours alternatif, un nouveau parcours alternatif permettant de rÃ©aliser les diagnostics des 15 Ã©lÃ©ments fonctionnels (4, 6, 7, 8) du systÃ¨me de dÃ©pollution (3) est proposÃ© lors du redÃ©marrage du vÃ©hicule automobile. 9. ProcÃ©dÃ© selon l'une quelconque des revendications 1 Ã 8, caractÃ©risÃ© en ce que le parcours alternatif est calculÃ© par un serveur dÃ©portÃ© prenant en compte des donnÃ©es du vÃ©hicule automobile, notamment la valeur du paramÃ¨tre de diagnostic 20 des Ã©lÃ©ments fonctionnels (4, 6, 7, 8) du systÃ¨me de dÃ©pollution (3) et le parcours habituel calculÃ© par le systÃ¨me de gÃ©olocalisation (12), pour proposer un parcours alternatif adaptÃ©. 10. ProcÃ©dÃ© selon l'une quelconque des revendications 1 Ã 9, caractÃ©risÃ© en ce que l'Ã©tape de lecture (101) de la valeur du paramÃ¨tre de diagnostic des Ã©lÃ©ments 25 fonctionnels (4, 6, 7, 8) du systÃ¨me de dÃ©pollution (3) est effectuÃ©e au moment d'une activation du systÃ¨me de gÃ©olocalisation (12).