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(11) | EP 0 909 888 B1 |
(12) | FASCICULE DE BREVET EUROPEEN |
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(54) |
Procédé de surveillance du fonctionnement et du vieillissement d'un capteur à oxygène linéaire Verfahren zur Überwachung der Funktionsfähigkeit und der Alterung einer linearen Sauerstoffsonde Method for monitoring the operability and ageing of a linear oxygen sensor |
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Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen). |
(A) détecter la coupure d'injection du carburant,
(B) ouvrir l'entrée d'air pour obtenir un excès d'air,
(C) mesurer périodiquement la richesse du mélange gazeux à l'entrée du pot catalytique à l'aide du capteur,
(D) calculer la richesse moyenne Rm des valeurs mesurées,
(E) comparer la valeur (1 - Rm) à deux seuils Smax, Smin et fournir un signal d'alarme AL lorsque la valeur (1 - Rm) n'est pas comprise entre les deux seuils Smax, Smin.
Dans une variante, une étape supplémentaire consiste à :
(F) modifier la pente de la courbe caractéristique de la richesse R en fonction du courant I du capteur par un coefficient (1 - Rm).
(a) - détecter (52) la coupure de l'injection de carburant,
(b) - ouvrir (54) le papillon 16 ou 28 si la condition de l'étape (a) est remplie,
(c) - mesurer (56) la richesse R,
(d) - calculer (58) l'écart-type σr de la mesure de richesse R,
(e) - déterminer (60) si l'écart-type σr est inférieur à un seuil σs et si la durée T des mesures effectuées est supérieure à un premier seuil Tsta.
Si ces deux conditions sont remplies, passage à l'étape suivante (f), sinon retour
à l'étape (d),
(f) - calculer (62) la moyenne Rm, de la richesse et l'écart-type σm de la moyenne Rm,
(g) - déterminer (64) si la durée T des mesures est supérieure à un deuxième seuil Tmes,
(h) - déterminer (66) si l'écart-type σm de la moyenne de la richesse est inférieur à σsm ; Si la condition est remplie, passage à l'étape suivante (i), sinon retour à l'étape (a),
(i) - retenir la valeur Rm de la moyenne calculée par l'étape (f),
C'est la valeur (1 - Rm) qui est comparée à Smin et Smax dans le comparateur 44 pour déterminer s'il y a lieu de fournir un signal d'alarme AL.I = 0 → Carto = 0
I < 0 → Carto < 0
I > 0 → Carto > 0
(I) - détecter (82) le fonctionnement du moteur dans les conditions stoechiométriques,
Si le résultat est négatif, retour au départ (80) ;
Si le résultat est positif, passage à l'étape suivante.
(II) - mesurer (84) la richesse R par la sonde linéaire 22,
(III) - Calculer (86) l'écart-type a de la mesure R,
(IV) - déterminer (88) si les deux conditions suivantes sont remplies simultanément :
(V) - activer (90) le contrôleur 110 du type Proportionnel-Intégral-Différentiel en fermant l'interrupteur 112.
(VI) - mesurer (92) la tension VEGO fournie par la sonde EGO 30,
(VII) - calculer (94) l'écart-type σEGO de la tension VEGO,
(VIII) - déterminer (96) si les deux conditions suivantes sont remplies simultanément :
. l'écart type σEGO est inférieur à un seuil σe,
. la durée T des mesures est supérieure à un seuil Te,
Si les deux conditions ne sont pas remplies, retour à l'étape précédente (VII) ;(IX) - calculer (98) la valeur moyenne Rom de la richesse R0 appliquée au générateur de consigne 122 et l'écart-type σEGO de la tension VEGO,
(X) - déterminer (100) si la durée T des mesures est supérieure à un seuil T0,
Si la condition n'est pas remplie, retour à l'étape précédente (IX),
Si la condition est remplie, passage à l'étape suivante,
(XI) - déterminer (102) si l'écart-type σEGO est inférieur au seuil σe,
Si la condition n'est pas remplie, retour à l'étape (I),
Si la condition est remplie, passage à l'étape suivante,
(XII) - Retenir (104) la valeur moyenne Rom comme valeur de recalage de zéro de la courbe de la figure 3,
c'est cette valeur Rom qui est disponible sur le conducteur 134 pour être utilisée dans le dispositif 40.
(A) détecter (52) la coupure d'injection du carburant,
(B) ouvrir (54) l'entrée d'air (16, 28) pour obtenir un excès d'air,
(C) mesurer (56) périodiquement R la richesse du mélange gazeux à l'entrée du pot catalytique à l'aide du capteur,
(D) calculer (58, 60, 62, 64, 66) la richesse moyenne Rm des valeurs mesurées,
(E) comparer (44) la valeur (1 - Rm) à deux seuils Smax, Smin et fournir un signal d'alarme AL lorsque la valeur (1 - Rm) n'est pas comprise entre les deux seuils Smax, Smin.
(D1) calculer (58) l'écart-type σr de la richesse mesurée,
(D2) déterminer (60) si l'écart-type σr de la richesse mesurée est inférieure à un premier seuil σs et si la durée T des mesures est supérieure à une première valeur Tsta de stabilisation,
et passer à l'étape suivante (D3) si les deux conditions sont remplies simultanément ou retourner à l'étape C dans
le cas contraire,
(D3) calculer (62) la richesse moyenne Rm et l'écart-type σm de cette valeur moyenne,
(D4) déterminer (64) si la durée T des mesures est supérieure à une deuxième valeur Tmes et passer à l'étape suivante (D5) si la condition est remplie ou retourner à l'étape précédente (D3) dans le cas contraire,
(D5) déterminer (66) si l'écart-type σm de la richesse moyenne Rm est inférieur à un deuxième seuil σsm et passer à l'étape suivante (E) si la condition est remplie ou retourner à l'étape (A) dans le cas contraire.
(F) modifier la pente de la courbe caractéristique de la richesse R en fonction du courant I du capteur (22) par un coefficient (1 - Rm).
(G) détecter (82) le fonctionnement du moteur (10) dans des conditions stoechiométriques,
(H) vérifier (84) si la richesse R du mélange gazeux mesurée à l'entrée du pot catalytique (20) à l'aide du capteur linéaire (22) est voisine de l'unité pendant un certain temps Tm,
(I) activer (90) la boucle (90, 110, 112, 118) pour maintenir le fonctionnement aux conditions stoechiométriques R = 1 à partir des signaux VEGO fournis par un capteur à oxygène non linéaire (30),
(J) vérifier (92, 94, 96, 100, 102) si la valeur des signaux VEGO fournis par le capteur à oxygène non linéaire (30) est voisine d'une valeur médiane S correspondant aux conditions stoechiométriques pendant un certain temps Te,
(K) mesurer (98) la valeur du signal Rom fourni par la boucle de maintien aux conditions stoechiométriques,
(L) calculer la valeur moyenne Rom du signal de boucle,
(M) retenir la valeur moyenne Rom du signal de boucle si l'écart-type σEGO des valeurs des signaux VEGO est inférieure à un seuil σe et si la durée T des mesures est supérieure à une valeur T0,
(N) déplacer le zéro de la courbe caractéristique de la richesse R en fonction du courant I du capteur (22) par la valeur Rom.
(H1) mesurer (84) périodiquement la richesse R du mélange gazeux à l'entrée du pot catalytique (20),
(H2) calculer l'écart-type σ de cette mesure de la richesse R,
(H3) déterminer si l'écart-type σ est inférieur à un troisième seuil σu et si la durée T des mesures est supérieure à une troisième valeur Tu et passer à l'étape suivante I si les deux conditions sont remplies ou retourner à l'étape (H1) dans le cas contraire.
(J1) mesurer (92) périodiquement la valeur des signaux VEGO,
(J2) calculer (94) l'écart-type σEGO de la mesure de la valeur VEGO,
(J3) déterminer si l'écart-type σEGO est inférieur au seuil σe et si la durée T des mesures est supérieure à une valeur σe et passer à l'étape suivante si les deux conditions sont remplies ou retourner à l'étape (J2) dans le cas contraire.
(M1) déterminer si la durée T des calculs de la valeur moyenne Rom du signal de boucle est supérieure à une valeur T0 et passer à l'étape suivante (M2) si la condition est remplie ou retourner à l'étape (J2) dans le cas contraire,
(M2) déterminer si l'écart-type σEGO est inférieur à un seuil σe et passer à l'étape suivante N si la condition est remplie ou retourner à l'étape G dans le cas contraire.
(A) détecter (52) la coupure d'injection du carburant,
(B) ouvrir (54) l'entrée d'air (16, 28) pour obtenir un excès d'air,
(C) mesurer (56) périodiquement (R) la richesse du mélange gazeux à l'entrée du pot catalytique à l'aide du capteur,
(D) calculer (58, 60, 62, 64, 66) la richesse moyenne (Rm) des valeurs mesurées,
(E) comparer (44) la valeur (1 - Rm) à deux seuils (Smax, Smin) et fournir un signal d'alarme (AL) lorsque la valeur (1 - Rm) n'est pas comprise entre les deux seuils (Smax, Smin).
(D1) calculer (58) l'écart-type (σr) de la richesse mesurée,
(D2) déterminer (60) si l'écart-type (σr) de la richesse mesurée est inférieure à un premier seuil (σs) et si la durée (T) des mesures est supérieure à une première valeur (Tsta) de stabilisation,
et passer à l'étape suivante (D3) si les deux conditions sont remplies simultanément ou retourner à l'étape (C) dans
le cas contraire,
(D3) calculer (62) la richesse moyenne (Rm) et l'écart-type (σm) de cette valeur moyenne,
(D4) déterminer (64) si la durée (T) des mesures est supérieure à une deuxième valeur (Tmes) et passer à l'étape suivante (D5) si la condition est remplie ou retourner à l'étape précédente (D3) dans le cas contraire,
(D5) déterminer (66) si l'écart-type (σm) de la richesse moyenne (Rm) est inférieur à un deuxième seuil (σsm) et passer à l'étape suivante (E) si la condition est remplie ou retourner à l'étape (A) dans le cas contraire.
(F) modifier la pente de la courbe caractéristique de la richesse (R) en fonction du courant (I) du capteur (22) par un coefficient (1 - Rm).
(G) détecter (82) le fonctionnement du moteur (10) dans des conditions stoechiométriques,
(H) vérifier (84) si la richesse (R) du mélange gazeux mesurée à l'entrée du pot catalytique (20) à l'aide du capteur linéaire (22) est voisine de l'unité pendant un certain temps (Tm),
(I) activer (90) la boucle (90, 110, 112, 118) pour maintenir le fonctionnement aux conditions stoechiométriques (R = 1) à partir des signaux (VEGO) fournis par un capteur à oxygène non linéaire (30),
(J) vérifier (92, 94, 96, 100, 102) si la valeur des signaux (VEGO) fournis par le capteur à oxygène non linéaire (30) est voisine d'une valeur médiane S correspondant aux conditions stoechiométriques pendant un certain temps (Te),
(K) mesurer (98) la valeur du signal (Rom) fourni par la boucle de maintien aux conditions stoechiométriques,
(L) calculer la valeur moyenne (Rom) du signal de boucle,
(M) retenir la valeur moyenne (Rom) du signal de boucle si l'écart-type (σEGO) des valeurs des signaux (VEGO) est inférieure à un seuil (σe) et si la durée (T) des mesures est supérieure à une valeur (T0),
(N) déplacer le zéro de la courbe caractéristique de la richesse (R) en fonction du courant (I) du capteur (22) par la valeur (Rom).
(H1) mesurer (84) périodiquement la richesse (R) du mélange gazeux à l'entrée du pot catalytique (20),
(H2) calculer l'écart-type (σ) de cette mesure de la richesse R,
(H3) déterminer si l'écart-type (σ) est inférieur à un troisième seuil (σu) et si la durée (T) des mesures est supérieure à une troisième valeur (Tu) et passer à l'étape suivante (I) si les deux conditions sont remplies ou retourner à l'étape (H1) dans le cas contraire.
(J1) mesurer (92) périodiquement la valeur des signaux (VEGO),
(J2) calculer (94) l'écart-type (σEGO) de la mesure de la valeur (VEGO),
(J3) déterminer si l'écart-type (σEGO) est inférieur au seuil (σe) et si la durée (T) des mesures est supérieure à une valeur (σe) et passer à l'étape suivante si les deux conditions sont remplies ou retourner à l'étape (J2) dans le cas contraire.
(M1) déterminer si la durée (T) des calculs de la valeur moyenne (Rom) du signal de boucle est supérieure à une valeur (T0) et passer à l'étape suivante (M2) si la condition est remplie ou retourner à l'étape (J2) dans le cas contraire,
(M2) déterminer si l'écart-type (σEGO) est inférieur à un seuil (σe) et passer à l'étape suivante N si la condition est remplie ou retourner à l'étape G dans le cas contraire.
(A) detecting (52) a cut in the injection of fuel,
(B) opening (54) the air intake (16, 28) to obtain an excess of air,
(C) periodically (R) measuring (56) the richness of the gas mixture at the intake of the catalytic converter by means of the sensor,
(D) calculating (58, 60, 62, 64, 66) the mean richness (Rm) of the measured values, and
(E) comparing (44) the value (1 - Rm) to two thresholds (Smax, Smin) and providing an alarm signal (AL) when the value (1 - Rm) is not between the two thresholds (Smax, Smin).
(D1) calculating (58) the standard variation (σr) of the measured richness,
(D2) determining (60) if the standard variation (σr) of the measured richness is lower than a first threshold (σs) and if the duration (T) of the measurements is greater than a first stabilisation value (Tsta), and passing to the following step (D3) if the two conditions are fulfilled simultaneously or returning to step (C) in the contrary case,
(D3) calculating (62) the mean richness (Rm) and the standard variation (σm) of that mean value,
(D4) determining (64) if the duration (T) of the measurements is greater than a second value (Tmes) and passing to the following step (D5) if the condition is fulfilled or returning to the preceding step (D3) in the contrary case, and
(D5) determining (66) if the standard variation (σm) of the mean richness (Rm) is lower than a second threshold (σsm) and passing to the following step (E) if the condition is fulfilled or returning to the step (A) in the contrary case.
(F) modifying the gradient of the characteristic curve of richness (R) in dependence on the current (I) of the sensor (22) by a coefficient (1 - Rm).
(G) detecting (82) operation of the engine (10) under stoichiometric conditions,
(H) verifying (84) if the richness of the gas mixture measured at the intake of the catalytic converter (20) by means of the linear sensor (22) is close to unity for a certain period of time (Tm),
(I) activating (90) the loop (90, 110, 112, 118) for maintaining operation at stoichiometric conditions (R = 1) from the signals (VEGO) provided by a non-linear oxygen sensor (30),
(J) verifying (92, 94, 96, 100, 102) if the value of the signals (VEGO) provided by the non-linear oxygen sensor (30) is close to a median value S corresponding to the stoichiometric conditions for a certain period of time (Te),
(K) measuring (98) the value of the signal (Rom) provided by the loop for maintaining operation at stoichiometric conditions,
(L) calculating the mean value (Rom) of the loop signal,
(M) retaining the mean value (Rom) of the loop signal if the standard variation (σEGO) of the values of the signals (VEGO) is lower than a threshold (σe) and if the duration (T) of the measurements is greater than a value (T0), and
(N) displacing the zero of the characteristic curve of richness (R) in dependence on the current (I) of the sensor (22) by the value (Rom).
(H1) periodically measuring (84) the richness (R) of the gas mixture at the intake of the catalytic converter (20),
(H2) calculating the standard variation (σ) of said measurement of the richness (R), and
(H3) determining if the standard variation (σ) is lower than a third threshold (σu) and if the duration (T) of the measurements is higher than a third value (Tu) and passing to the following step (I) if the two conditions are fulfilled or returning to step (H1) in the contrary case.
(J1) periodically measuring (92) the value of the signals (VEGO),
(J2) calculating (94) the standard variation (σEGO) of the measurement of the value (VEGO), and
(J3) determining if the standard variation (σEGO) is lower than the threshold (σe) and if the duration (T) of the measurements is higher than a value (σe) and passing to the following step if the two conditions are fulfilled or returning to step (J2) in the contrary case.
(M1) determining if the duration (T) of the calculations of the mean value (Rom) of the loop signal is higher than a value (T0) and passing to the following step (M2) if the condition is fulfilled or returning to the step (J2) in the contrary case, and
(M2) determining if the standard variation (σEGO) is lower than a threshold (σe) and passing to the following step (N) if the condition is fulfilled or returning to step (G) in the contrary case.
(A) Feststellung (52) der Beendigung der Kraftstoffeinspritzung
(B) Öffnung (54) des Lufteinlasses (16, 28), um einen Luftüberschuss zu erhalten
(C) periodische Messung (56) der Anreicherung (R) des Gasgemisches am Einlass des mit dem Katalysator versehenen Auspufftopfes mittels der Sonde
(D) Berechnung (58, 60, 62, 64, 66) der mittleren Anreicherung (Rm) der gemessenen Werte
(E) Vergleich (44) des Wertes (1 - Rm) mit zwei Schwellwerten (Smax, Smin) und Erzeugung eines Alarmsignals (AL), wenn der Wert (1 - Rm) nicht zwischen diesen beiden Schwellwerten (Smax, Smin) liegt.
(D1) Berechnung (58) der mittleren Abweichung (σr) von der gemessenen Anreicherung
(D2) Bestimmung (60), ob die mittlere Abweichung (σr) von der gemessenen Abweichung kleiner als ein erster Schwellwert (σs) ist und ob die Dauer (T) der Messungen größer als ein erster Wert (Tsta) der Stabilisierung ist,
sowie Übergang zum nachfolgenden Verfahrensschritt (D3), wenn die beiden Bedingungen zugleich erfüllt sind oder im gegenteiligen Fall Zurückkehren
zum Verfahrensschritt (C),
(D3) Berechnung (62) der mittleren Anreicherung (Rm) und der mittleren Abweichung (σm) von diesem mittleren Wert,
(D4) Bestimmung (64), ob die Dauer (T) der Messungen größer als ein zweiter Wert (Tmes) ist und Übergang zum nachfolgenden Verfahren (D5), wenn die Bedingung erfüllt ist oder im gegenteiligen Fall Zurückkehren zum vorhergehenden Verfahrensschritt (D3),
(D5) Bestimmung (66), ob die mittlere Abweichung (σm) von der mittleren Anreicherung (Rm) kleiner ist als ein zweiter Schwellwert (σsm) und Übergang zum nachfolgenden Verfahrensschritt (E), wenn die Bedingung erfüllt ist oder im gegenteiligen Fall Zurückkehren zum Verfahrensschritt (A).
(F) Veränderung der Steigung der Kurve für die Anreicherung (R) als Funktion des Stromes (I) der Sonde (22) mittels eines Koeffizienten (1 - Rm).
(G) Feststellung (82) des Betriebes des Motors (10) unter stöchiometrischen Bedingungen,
(H) Überprüfen (84), ob die gemessene Anreicherung (R) des Gasgemisches am Eingang des mit dem Katalysator versehenen Auspufftopfes (20) mit Hilfe der Linearsonde (22) in der Nähe von Eins liegt während einer bestimmten Zeit (Tm),
(I) Aktivierung (90) des Schaltkreises (90, 110, 112, 118), um den Betrieb unter den stöchiometrischen Bedingungen (R = 1) aufrecht zu erhalten, ausgehend von Signalen (VEGO), die von einer nichtlinearen Sonde (30) stammen,
(J) Überprüfen (92, 94, 96, 100, 102), ob der Wert der von der nichtlinearen Sonde (30) stammenden Signale (VEGO) in der Nähe eines Mittelwertes (S) liegt, der den stöchiometrischen Bedingungen während einer bestimmten Zeit (Te) entspricht,
(K) Messung (98) des Wertes des Signals (Rom), das vom Schaltkreis zur Aufrechterhaltung unter den stöchiometrischen Bedingungen abgegeben wird
(L) Berechnung des mittleren Wertes (Rom) des Schaltkreissignals,
(M) Festhalten des mittleren Wertes (Rom) des Schaltkreissignals, wenn die mittlere Abweichung (σEGO) von den Werten der Signale (VEGO) kleiner als ein Schwellwert (σe) ist und wenn die Dauer (T) der Messungen größer als ein Wert (T0) ist,
(N) Verschiebung des Nulldurchgangs der die Anreicherung (R) darstellenden Kurve als Funktion des Stromes (I) der Sonde (22) mittels des Wertes (Rom).
(H1) periodische Messung (84) der Anreicherung (R) des Gasgemisches am Einlass des mit dem Katalysator versehenen Auspufftopfes (20),
(H2) Berechnung der Abweichung dieser Messung von der Anreicherung (R),
(H3) Bestimmung, ob die Abweichung (σ) kleiner als ein dritter Schwellwert (σu) ist und ob die Dauer (T) der Messung größer als ein dritter Wert (Tu) ist und Übergang zum nachfolgenden Verfahrensschritt (I), wenn die beiden Bedingungen erfüllt sind oder im gegenteiligen Fall Zurückkehren zum Verfahrensschritt (H1).
(J1) periodische Messung (92) des Wertes der Signale (VEGO),
(J2) Berechnung (94) der mittleren Abweichung (σEGO) von der Messung des Wertes (VEGO),
(J3) Bestimmung, ob die mittlere Abweichung (σEGO) kleiner als ein Schwellwert (σe) ist und ob die Dauer (T) der Messungen größer als ein Wert (σe) ist und Übergang zum nachfolgenden Verfahrensschritt, wenn die beiden Bedingungen erfüllt sind oder im gegenteiligen Fall Zurückkehren zum Verfahrensschritt (J2).
(M1) Bestimmung, ob die Dauer (T) der Berechnungen des mittleren Wertes (Rom) des Schaltkreissignals größer ist als ein Wert (To) und Übergang zum nachfolgenden Verfahrensschritt (M2), wenn die Bedingung erfüllt ist oder im gegenteiligen Fall Zurückkehren zum Verfahrensschritt (J2),
(M2) Bestimmung, ob die Abweichung (σEGO') kleiner als ein Schwellwert (σe) ist und Übergang zum nachfolgenden Verfahrensschritt (N), wenn die Bedingung erfüllt ist oder im gegenteiligen Fall Zurückkehren zum Verfahrensschritt (G).