Brevet FR3124827A1 — publié le 20230106

L’invention porte sur un procédé de correction d’une valeur de température initiale mesurée par un capteur de température principal (C out ) situé dans une conduite de gaz (31) dans laquelle circule un fluide gazeux, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : - mesure d’une valeur de température amont par un capteur de température amont (C in ) situé en amont par rapport audit capteur de température principal le long de la conduite de gaz, - calcul d’une valeur corrigée de la valeur de température initiale en fonction de la valeur de température initiale et de la valeur de température amont. Figure pour l’abrégé : Fig.1 Procédé de correction d’une valeur de température mesurée par un capteur de température Domaine technique de l'invention La présente invention concerne de manière générale la mesure de la température dans des conduites de gaz. Elle concerne plus particulièrement un procédé de correction d’une valeur de température mesurée par un capteur de température situé dans une conduite de gaz dans laquelle se propage un fluide gazeux. L’invention trouve une application particulièrement avantageuse dans la maîtrise de la dépollution et de la sécurité de véhicules automobiles. Elle concerne également un moteur à combustion interne équipé d’une unité de calcul configurée pour corriger une valeur de température mesurée par un capteur de température du moteur à combustion interne. Etat de la technique Il est important de connaître la température des gaz circulant dans une conduite de gaz. A titre d’exemple, pour maîtriser la dépollution et la sécurité des véhicules automobiles à moteurs thermiques, il est nécessaire de connaître le plus précisément possible l’ensemble des températures le long de la ligne d’échappement des moteurs, pour les raisons suivantes. Une ligne d’échappement comprend généralement un ensemble de dispositifs de dépollution des gaz de combustion du moteur. Dans le cas d’un moteur à allumage par compression (Diesel), cet ensemble comprend généralement un catalyseur d’oxydation, suivi de l’association, par exemple dans une même enveloppe métallique, d’un catalyseur de réduction sélective des oxydes d’azote (dit catalyseur SCR) et d’un filtre à particules, l’association étant désignée par le sigle SCRf. Le catalyseur SCR fonctionne de manière continue en réduisant en molécules inoffensives les oxydes d’azote entrants. Pour cela, un composé réducteur à base d’urée est injecté à la sortie du catalyseur d’oxydation. Un mélangeur positionné en amont du catalyseur SCR mélange le composé réducteur avec les gaz d’échappement. De son côté, le filtre à particules se remplit progressivement des suies produites par le moteur et doit régulièrement subir des régénérations, qui consistent à élever la température des gaz d’échappement pour brûler ces suies. La mesure de la température du filtre à particules du pot SCRf sert à réguler la température interne du filtre à particules lors de sa régénération. Cela permet d’optimiser la quantité de suies brûlées, mais aussi d’éviter que la température du pot SCRf dépasse un seuil de température mettant en danger la tenue thermomécanique du filtre à particules. Par ailleurs, du fait de la dépendance à la température de l’efficacité de traitement par le catalyseur SCR des oxydes d’azote, la détermination de la température en amont du pot SCRf peut être également utilisée pour réguler la quantité de composé réducteur injectée afin d’optimiser le traitement des oxydes d’azote dans le catalyseur SCR. C’est pourquoi une pluralité de capteurs de température est positionnée le long de la ligne d’échappement des véhicules automobiles thermiques. En pratique, des contraintes géométriques de positionnement de ces capteurs peuvent être rencontrées, par exemple lorsque l’espace dédié aux capteurs est réduit. L’emplacement des capteurs, mais aussi leur géométrie peuvent être impactés, comme par exemple en éloignant les capteurs du secteur de mesure qui serait le plus adapté, ou en réduisant leur zone détectrice. Ces changements résultent en une diminution de la précision de mesure des capteurs, impactant notamment leur réponse temporelle. Présentation de l'invention La présente invention propose d’améliorer la précision de mesure de capteurs de température soumis aux contraintes précédemment citées. L’invention prévoit ainsi un procédé de correction d’une valeur de température initiale mesurée par un capteur de température principal situé dans une conduite de gaz dans laquelle circule un gaz, le procédé comprenant les étapes suivantes : - mesure d’une valeur de température amont par un capteur de température amont situé en amont par rapport audit capteur de température principal le long de la conduite de gaz, - calcul d’une valeur corrigée de la valeur de température initiale en fonction de la valeur de température initiale et de la valeur de température amont. L’invention présente l’avantage de ne pas faire appel à une solution matérielle qui consisterait à imposer des conditions sur le positionnement du capteur de température principal, ou à installer un capteur plus performant. Elle consiste au contraire à se satisfaire des données mesurées par un capteur, quand bien même ces données ne seraient pas aussi précises que souhaité, et à les corriger ensuite. La solution proposée par l’invention est ainsi peu coûteuse et facile à intégrer. Par ailleurs l’invention permet d’effectuer un large éventail de mesures, par exemple en régime stabilisé ou en régime à fort gradient thermique. D’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes : - la valeur corrigée est en outre calculée en fonction du débit massique du gaz circulant dans la conduite de gaz ; - il est prévu une étape de détermination d’une valeur de température de l’environnement autour de la conduite de gaz, et la valeur corrigée est en outre calculée en fonction de la valeur de température de l’environnement et du temps écoulé à partir d’ un instant t de la mesure de la valeur de température amont ; - la valeur de température de l’environnement autour de la conduite de gaz est calculée en fonction de la valeur de température amont ; - la valeur corrigée est calculée par : T s =T out +A*D*(T in -T out )+B*(T env -T out )*Δt, dans lequel A et B sont respectivement un premier coefficient de calibration et un second coefficient de calibration, T out est la température initiale, T in est la valeur de la température amont, T env est la valeur de température de l’environnement autour de la conduite de gaz, Δt est le temps écoulé à partir dudit instant t de la mesure de la valeur de température amont et D est le débit massique du gaz circulant dans la conduite de gaz ; - le premier coefficient de calibration et le second coefficient de calibration sont des valeurs constantes ; - il est prévu une étape d’acquisition d’au moins un paramètre de fonctionnement du moteur à combustion interne et une étape de calcul du premier coefficient de calibration et/ou du second coefficient de calibration en fonction de chaque paramètre de fonctionnement acquis ; - la conduite de gaz appartient à une ligne d’échappement d’un moteur à combustion interne ; - le capteur de température principal est positionné en amont d’un filtre à particules sur le circuit d’échappement du moteur à combustion interne et le capteur de température amont est positionné en amont d’un mélangeur, ledit mélangeur étant positionné entre le capteur de température principal et le capteur de température amont. L’invention prévoit également un moteur à combustion interne comportant un circuit d’échappement de gaz brûlés qui comporte au moins une conduite de gaz, un capteur de température principal et un capteur de température amont situé en amont par rapport audit capteur de température principal équipé d’une unité de calcul adaptée à mettre en œuvre le procédé de correction mentionné précédemment. Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. Procédé de correction d’une valeur de température initiale (T out ) mesurée par un capteur de température principal (C out ) situé dans une conduite de gaz (31) dans laquelle circule un gaz, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : - mesure d’une valeur de température amont (T in ) par un capteur de température amont (C in ) situé en amont par rapport audit capteur de température principal (C out ) le long de la conduite de gaz (31), - calcul d’une valeur corrigée (T s ) de la valeur de température initiale (T out ) en fonction de la valeur de température initiale (T out ) et de la valeur de température amont (T in ). Procédé de correction selon la revendication 1, dans lequel ladite valeur corrigée (T s ) est en outre calculée en fonction du débit massique (D) du gaz circulant dans la conduite de gaz (31). Procédé de correction selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel il est prévu une étape de détermination d’une valeur de température (T env ) de l’environnement autour de la conduite de gaz (31), et dans lequel ladite valeur corrigée (T s ) est en outre calculée en fonction de la valeur de température (T env ) de l’environnement et du temps écoulé (Δt) à partir d’un instant (t) de la mesure de la valeur de température amont (T in ). Procédé de correction selon la revendication 3, dans lequel la valeur de température (T env ) de l’environnement autour de la conduite de gaz est calculée en fonction de la valeur de température amont (T in ). Procédé de correction selon la revendication 2 et la revendication 3 ou 4, dans lequel la valeur corrigée (T s ) est calculée au moyen de l’équation : T s =T out +A*D*(T in -T out )+B*(T env -T out )*Δt, dans lequel A et B sont respectivement un premier coefficient de calibration et un second coefficient de calibration, T s est la valeur corrigée, T out est la valeur de la température initiale, T in est la valeur de température amont, T env est la valeur de température de l’environnement autour de la conduite de gaz (31), et Δt est le temps écoulé à partir dudit instant (t) de la mesure de la valeur de température amont (T in ). Procédé de correction selon la revendication 5, dans lequel le premier coefficient de calibration A et le second coefficient B de calibration sont des valeurs constantes. Procédé de correction selon la revendication 5, dans lequel il est prévu une étape d’acquisition d’au moins un paramètre de fonctionnement du moteur à combustion interne et une étape de calcul du premier coefficient de calibration A et/ou du second coefficient de calibration B en fonction de chaque paramètre de fonctionnement acquis. Procédé de correction selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel la conduite de gaz (31) appartient à une ligne d’échappement d’un moteur à combustion interne (1). Procédé de correction selon la revendication 8, dans lequel le capteur de température principal (C out ) est positionné en amont d’un filtre à particules (39) sur la ligne d’échappement du moteur à combustion interne (1) et le capteur de température amont (C in ) est positionné en amont d’un mélangeur (36), ledit mélangeur (36) étant positionné entre le capteur de température principal (C out ) et le capteur de température amont (C in ). Moteur à combustion interne (1) comportant un circuit d’échappement de gaz brûlés qui comporte au moins une conduite de gaz (31), un capteur de température principal (C out ) et un capteur de température amont (C in ) situé en amont par rapport audit capteur de température principal (C out ), caractérisé en ce qu’il comprend une unité de calcul adaptée à mettre en œuvre un procédé de correction conforme à l’une quelconque des revendications précédentes.