Brevet FR3087534A1 — publié le 20200424

Description Titre de 14invention Procédé de diagnostic d'une anomalie d'un filtre à particules pour l'échappement d'un moteur thermique de véhicule automobile [0001] L'invention n it la maintenance d'un véhicule automobile lors d'une révision en cours de vie du véhicule automobile, et plus particulièrement au diagnostic d'une anomalie d'un filtre à particules pour l'échappement d'un moteur thermique du véhicule automobile, [00021 Les moteurs thermiques produisent, au moment de la phase de. combustion du mélange aidcarburant, des particules. Ces particules sont rejetées dans le milieu extérieur au moment de la phase d'échappement. [0003] Ces particules sont nocives aussi bien pour l'environnement que pour les êtres vivants. Ainsi, il est courant de disposer des filtres à particules sur les conduits d'échappement des moteurs thermiques afin de limiter l'émission de particules. [00041 Les filtres à particules peuvent être, au cours de la vie du véhicule automobile, en- dommagés réduisant leur efficacité. [00051 Afin de détecter de tels endommagements, il est connu de réaliser des contrôles des gaz d'échappement après filtration de ces gaz par un filtre à particules. [0006; Ces contrôles sont généralement réalisés par mesure du nombre de particules présentes dans tes gaz d'échappement après filtration et par mesure de la masse de ces particules. [00071 Ces contrôles peuvent également être réalisés comme décrit dans le document US20170276051 divulguant un procédé de mesure de l'efficacité ou du degré d'endommagement d'un filtre à particules disposé sur un conduit d'échappement d'un. moteur thermique. Le procédé de. mesure utilise un dispositif de mesure de la concentration des gaz en aval du filtre à particules. [0008; Un tel dispositif est compliqué à mettre en place, coûte cher et est GaarceptibIe de pannes. [00091 L'objectif de l'invention est de proposer un procédé de diagnostic d'une anomalie d'un filtre à particules pour l'échappement d'un moteur thermique de véhicule au- tomobile, le procédé de diagnostic étant simplifié par rapport à l'art antérieur. [00101 A cet effet. il est proposé, en premier- lieu, un procédé de diagnostic d'une anomalie d'un filtre à particules pour l'échappement d'un moteur thermique de véhicule automobile, le procédé comprenant successivement une étape de mise en place d'un dispositif de diagnostic en travers d'un conduit d'échappement, le filtre à particules étant disposé entre le moteur thermique et le dispositif de diagnostic, une étape de fonctionnement du moteur thermique dite de test et une étape d'analyse d'un résultat relevé par le dispositif de diagnostic, pendant l'étape de fonctionnement de test, un filtre du dispositif de diagnostic étant disposé en travers du conduit d'échappement et l'étape d'analyse comprenant une comparaison de la couleur du filtre du dispositif de diagnostic avec une gamme de teintes prédéfinie. [0011] Le dispositif de diagnostic est, en comparaison avec antérieur, un moyen simple, économique, n'est pas susceptible de panne et facilement adaptable à tout type de sortie de conduit d'échappement pour diagnostiquer une anomalie du filtre à particules. [0012], Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en com- hinaison : [0013; - le filtre du dispositif de diagnostic comprend des microfibres [00141 - les microfibres sont renforcées par un tissu de verre collé avec du polytétrafluo- méthylène ; [0015] l'étape de mise en place du dispositif de diagnostic comprend un emmanchement d'une manchette du dispositif de diagnostic sur une sortie du conduit d'échappement, le filtre du dispositif de diagnostic étant disposé entre une extrémité de la manchette opposée au conduit d'échappement et un collier fixé sur ladite extrémité de la manchette ; [0016; - lors de l'étape de fonctionnement de test, le moteur thermique fonctionne au ralenti pendant une durée de tbrictionnement déterminée ; [00171 - la durée de fonctionnement déterminée est comprise entre 2 minutes et 4 minutes ; [0018] l'étape d'analyse ne révèle pas d'anomalie du filtre à particules, le procédé de diagnostic comprend ensuite une deuxième étape de fonctionnement du moteur thermique dite de test durant laquelle, à trois reprises, le moteur thermique fonctionne au ralenti pendant la durée de fonctionnement déterminée puis le moteur thermique est arrêté pendant une durée d'arrêt déterminée et le procédé de diagnostic comprend à l'issue de ces trois reprises une deuxième étape d'analyse d'un résultat relevé par le meure diSpOgitif de diagnostic ; [00191 - la. durée d'arrêt déterminée est comprise entre 30 secondes et 2 minutes [00201 - le procédé de diagnostic comprend, avant l'étape de mise en place du dispositif diagnostic, une étape de préparation comprenant un fonctionnement du moteur thermique dit préparatoire à un régime déterminé jusqu'à ce qu'un liquide de refroidissement du moteur thermique ait atteint une température supérieure ou égale à une température déterminée. [0021] Il est proposé, en deuxième lieu, un procédé de maintenance d'un véhicule au- tomobile lors d'une révision en cours de vie du véhicule automobile, le procédé de maintenance comprenant un procédé de diagnostic tel que précédemment décrit et, si une anomalie est diagnostiquée, un changement du filtre à particules, [ )022] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle--ci apparaîtront plus clairement dans fa description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels [0023] [fig.1] La figure 1 est une vue schématique en perspective de dessous d'un véhicule au- tomobile et d'un dispositif de diagnostic d'une anomalie d'un filtre à particules du véhicule autoenobile ; [t}024! lfig.21 La figure 2 est une vue schématique en perspective du dispositif de diagnostic par- tiellement monté ; [0025] lfig,.31 La figure 3 est une autre vue schématique en perspective du dispositif de diagnostic partiellement monté ; [0026] [fig.4] La figure 4 est une vue schématique. en perspective du dispositif de diagnostic monté ; [0027] [fig5] [0028; [fig.6] [0029] [fig,.7] Les figures 5 à 7 sont des vues schématiques en perspective filtre du dispositif de diagnostic. [0030] La figure 1 représente un véhicule 100 automobile comprenant un moteur 110 thermique, un conduit 120 d'échappement et un filtre 130 à particules. Le conduit 120 d'échappement est relié au moteur 110 thermique et le filtre 130 à particules est disposé sur le conduit 120 d'échappement. [0031] Les gaz d'échappement du moteur 110 theimique et les particules comprises dans ces gaz d'échappements sont entièrement évacués par le conduit 120 d'échappement. Les gaz d'échappement et leurs particules passent, avant d'être rejetés dans le milieu extérieur, par le filtre 130 à particules qui retient au moins une partie des particules présentes dans les gaz d'échappement [00321 Comme représenté sur la figure 1, un dispositif 200 de diagnostic d'une anomalie du filtre 130 à particules est destiné à être mis en place au niveau d.' une, sortie 121 du conduit 120 d'échappement. La sortie 121 du conduit 120 d'échappement est disposée après le filtre 130 à particules suivant le sens de déplacement des gaz d'échappement et de leurs particules. Le dispositif 200 de diagnostic comprend un filtre 210 au travers duquel sont destinés à passer les gaz d'échappement du moteur 110 thermique. Les particules présentes dans les gaz d'échappement traversant le filtre 210 du dispositif 200 de diagnostic sont, quant à elles, destinées à être retenues par ledit filtre 210. [0034] Le filtre 210 du dispositif 200 dc diagnostic permet ainsi, après une étape de fonc- tionnement du moteur 110 thermique dite de test, de connaître la quantité de particules non retenues par le filtre 130 à particules pour une quantité de gaz d'échappement déterminée par ladite étape de fonctionnement de test. [0035] Cette quantité de particules retenues par le filtre 210 du dispositif 200 de diagnostic permet de connaitre directement, par une comparaison de la couleur de ce filtre. 210 avec une gamme de teintes prédéfinle, l'état du filtre 130 à particules. [0036] Le dispositif 200 de diagnostic est ainsi un moyen simple, économique et facilement adaptable à mut type de sottie 12.1 de conduit 120 d'échappement pour diagnostiquer une anomalie du filtre 130 à particules. [0037] Le dispositif 200 de diagnostic n'est, de plus, pas susceptible de panne. [0038] Le diagnostic d'une telle anomalie permet de définir si le filtre 130 à particules fonctionne correctement, doit être réparé ou encore changé. [0039] Dans différents modes de réalisation, le filtre 210 est, à l'initial, de couleur blanche. [0040] Dans différents modes de réalisation, le filtre 210 comprend des microfihros. [0041] Les microfibres sont, de préférence, renforcées par un tissu de verre collé avec du po- lytétrafluoroélhylène. [0042] Le filtre 210 du dispositif 200 de diagnostic est, par exemple, réalisé dans un matériau de la marque Palltlex®. [0043] Selon le mode de réalisation représenté, en particulier sur la figure 4, le dispositif 200 de diagnostic comprend une manchette 220 et un collier 230 fixé sur une extrémité 221 de la manchette 220. Le filtre 210 du dispositif 200 de diagnostic est disposé entre la manchette 220 et le collier 230. [0044] Selon le mode de réalisation représenté, le collier 230 est vissé sur la manchette 220. [0045] La manchette 220 est destinée à être emmanchée sur la sortie 121 du conduit .120 d'échappement de sorte que l'extrémité 221 de la manchette 220 sur laquelle est fixé le collier 230 soit disposée à l'opposé de ladite sortie 121. [0046] Selon le mode de réalisation illustré, le dispositif 200 de diagnostic comprend un manchon 260 destiné à être disposé autour du conduit 120 d'échappement et autour de la manchette 220. Le manchon 260 est ajusté sur la périphérie du conduit 120 d'échappement et sur la périphérie de la manchette 220. [00471 Le manchon 260 améliore le maintien de la. manchette 220 sur la sortie 121 du conduit 120 d'échappement. Le manchon 260 assure une -meilleure étanchéité entre la manchette 220 et le conduit 120 d'échappement. [0048] Selon des modes de réalisation non représentés, le manchon 2.60 est serré contre la manchette 220 par le biais d'un collier de serrage, [ )04 1 Le collier 230 comprend une ouverture 231 destinée à permettre l'évacuation des gaz d'échappement passant par la manchette 220 puis au travers du filtre 210 du dispositif 200 de diagnostic. [0050; Dans le mode de réalisation illustré, en paric.ulier sur la figure 4, le dispositif 200 de diagnostic comprend une grille 240 disposée entre le filtre 210 et le collier 230. La grille 240 est donc disposée après le filtre 210 du dispositif 200 de diagnostic suivant le sens de déplacement des gaz d'échappement du moteur 110 thermique. [0051] La grille 240 limite le risque d'arrachement ou de déformation du filtre 210 du dispositif 200 de diagnostic par les gaz d'échappement et leurs particules au travel-s de l'ouverture 231 du collier 230. [0052; Dans le mode de réalisation représenté, en particulier sur la figure 3, le dispositif 200 de diagnostic comprend un joint 250 disposé entre la grille 240 et le collier 230. [0053] Le joint 250 force le passage des gaz d'échappement au travers du filtre 210 et permet donc une retenue plus importante de particules par le filtre 210 du dispositif 200 de diagnostic. [0054] Selon différents modes de réalisation, un procédé de diagnostic d'une anomalie du filtre 130 à particules comprend, avant la mise en place du dispositif 200 de diagnostic sur le conduit 120 d'échappement, une étape de préparation. [0055; Cette étape de préparation comprend un fonctionnement du moteur 110 thermique dit préparatoire à un régime déterminé jusqu'à ce qu'un liquide de refroidissement du moteur 110 thermique ait atteint une température supérieure ou égale à une température déterminée. [00561 Selon différents modes de réalisation, le régime déterminé est sensiblement compris entre 2000 et 3000 tours par minute. La température déterminée est comprise entre 60 degrés Celsius et $0 degrés Celsius et, de préférence, sensiblement égale à 70 degrés Celsius. [0( 7] Selon différents modes de réalisation, cette étape n est réalisée par roulage du véhicule 100 automobile ou à l'arrêt du véhicule 100 automobile. [00581 Dans (Efférents modes de réalisation, le procédé de diagnostic comprend, entre l'étape de préparation et l'étape de mise en place du dispositif 200 de diagnostic, un arrêt du moteur 110 thermique. [00591 Le procédé de diagnostic comprend, après la mise en place du dispositif 200 de diagnostic sur la sortie 121 du conduit 120 d'échappement, l'étape de fonctionnement de test réalisée au régime de ralenti du moteur 110 thermique pendant une durée de fonctionnement déterminée. [00601 Selon des modes de réalisation, la durée de fonctionnement déterminée est sen- siblement égale à 3 minutes. [0061] Le procédé de diagnostic comprend, après cette étape de fonctionnement de test, une es étape d'analyse du filtre 210 du dispositif 200 do diagnostic par la comparaison de la couleur de cc filtre 210 avec la gamme de teintes prédéfinie. [0062] Selon des modes de, réalisation, le moteur 110 thermique est arrêté avant la réa- lisation de cette étape d'analyse. [0063] Selon différents modes de réalisation, le dispositif 200 de diagnostic est démonté du conduit 120 d'échappement avant la réalisation de cette étape d'analyse. [0064] Selon des modes de réalisation, le filtre 210 du dispositif 200 de diagnostic est déso- lidarisé de la manchette 220 et du collier 230 avant la réalisation de cette étape d'analyse. [0065] Selon différents modes de réalisation, la gamme de teintes comprend trois teintes re- présentées sur les figures 5 à l'étape d'analyse révèle que la couleur du filtre 210 est grise, comme. représenté sur la figure 6, ou noire, comme représenté sur la figure 7, une anomalie du filtre 130 à particules est détectée. [0066] Dans le cas contraire, le procédé de diagnostic comprend, selon des modes de réa- lisation,. un remontage du dispositif 200 de diagnostic et une remise en place de ce dernier sur la sortie 121 du conduit 120 d'échappement. [ )067[ Le procédé de diagnostic comprend alors une deuxième étape de fonctionnement du moteur 110 thermique dite de test. [0068] Selon des modes de réalisation, la deuxième étape de fonctionnement de test comprend, à trois reprises, un fonctionnement du moteur 110 thermique au ralenti pendant une deuxième durée de fonctionnement déterminée puis un arrêt du moteur 110 thermique pendant une durée d'arrêt déterminée. [0069] Selon différents modes de réalisation, la deuxième durée de fonctionnement, dé- terrinnée est comprise entre 2 minutes et 4 minutes et, de préférence, sensiblement égale à 3 minutes. [0070] Selon des modes de réalisation, la durée d'arrêt déterminée est comprise entre 30 secondes et 2 minutes et, de préférence, sensiblement égaie à I minute. [ )071] Selon différents modes de réalisation, la deuxième étape de fonctionnement de test comprend un fonctionnement du moteur 110 thermique au ralenti pendant une durée, par exemple, commise entre 1 minute et 3 minutes et, de préférence, sensiblement égale à 2 minutes, un fonctionnement du moteur 110 thermique à un régime stabilisé, par exemple compris entre 1500 tours par -minutes et 2500 tours par minutes et, de préférence, égal à 2000 tours par minute, pendant une durée, par exemple, comprise entre 2 minutes et 4 minutes et, de préférence, sensiblement égaie à 3 minutes, une nouvelle étape de fonctionnement du moteur 110 thermique au ralenti pendant une durée, par exemple, comprise entre 30 secondes et 3 minutes et, de préférence, sensiblement égale à 1 minutes et un arrêt du moteur 110 thermique. 10072] Le procédé de diagnostic comprend, après cette deuxième étape de fonctionnement de test, une deuxième étape d'analyse du filtre 210 du dispositif 200 de diagnostic par la comparaison de la couleur dc, ce filtre 210 avec la gamme de teintes prédéfinie. [0073] Selon des modes de réalisation, le dispositif 200 de diagnostic est démonté du conduit 120 d'échappement avant la réalisation de cette deuxième étape d'analyse. [0074] Selon des modes de réalisation, le filtre 210 du dispositif 200 de diagnostic est déso- lidarisé de la manchette 220 et du collier 230 avant la réalisation de cette deuxième étape d'analyse. [0075] Selon différents modes de réalisation, la gamme de teintes comprend trois eintes re- présentées sur les figures 5 h 7. Si l'étape d'analyse révèle que la couleur du filtre 210 est grise, comme représenté sur la figure 6, ou noire, comme représenté sur la figure 7, une anomalie du filtre 130 à particules est détectée. [0076] Selon différents modes de réalisation, le moteur 110 thermique est,mnr e,xemple, alimenté par du diesel, de l'essence ou encore du GPI- [0077] Ce dispositif 200 de diagnostic est particulièrement avantageux dans des conditions de révision en cours de vie du véhicule 100 automobile. [Revendication 1]