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L'automobile
nouvelles   25-11-2003   by par Christian Haentjens

La surveillance des sondes à oxygène chauffées (November 25, 2003)


La sonde à oxygène chauffée (heated oxygen sensor ¿ HO2S), placée en amont du convertisseur catalytique trifonctionnel (three way catalytic converter ¿TWC), sert au système de rétroaction informatisé pour la correction du mélange air-essence. Une fois sa température d’opération atteinte par l’élément chauffant et la température combinée du moteur et des gaz d’échappement, et le mode de fonctionnement en boucle fermée, la sonde à oxygène chauffée génère un voltage variable (de 0 à 1 volt) inversement proportionnel à la teneur d’oxygène contenu dans les gaz d’échappement. La sonde à oxygène doit être capable de détecter le changement rapide de la composition des gaz d’échappement. L’information émise est utilisée par le module de commande du groupe motopropulseur (powertrain control module ¿ PCM) pour calculer la largeur d’impulsions (durée d’injection) des injecteurs d’essence nécessaire afin de faire varier constamment la richesse du mélange entre environ 14:1 et 15:1. Cette action assure une catalyse efficace des hydrocarbures (HC) et du monoxyde de carbone (CO) pendant les périodes où le mélange carburé est pauvre ainsi que celle des oxydes d’azote (NOx) qui, pour être efficace, requiert un mélange légèrement riche contenant du monoxyde de carbone.

L’information de la sonde à oxygène chauffée, placée en aval du convertisseur catalytique trifonctionnel, appelée aussi capteur de rendement du convertisseur catalytique, est également utilisée par le module de commande du groupe motopropulseur afin de calculer le rendement d’efficacité du convertisseur catalytique trifonctionnel.

Le système de diagnostic juge que le système de rétroaction de correction du mélange air-essence et celui du rendement d’efficacité du convertisseur catalytique trifonctionnel ne fonctionnement pas correctement quand la tension, le temps de réaction ou d’autres paramètres des sondes à oxygène chauffées atteignent un niveau qui amène le véhicule à dépasser une fois et demi les normes antipollution. Il considère aussi que le circuit de chauffage ne fonctionne pas bien quand son rendement se situe en dehors des spécifications du constructeur.

La surveillance automatique des sondes à oxygène chauffées comprend trois fonctions lesquelles sont:

¿ le temps de réaction;

¿ le temps de mise en fonction;

¿ la vérification des tensions des sondes à oxygène chauffées.

Le diagnostic du temps de réaction, validé par la position du papillon et l’état du circuit en boucle fermée (closed loop CL), s’utilise uniquement avec la sonde à oxygène chauffée de pré-catalyseur. Lorsque le module de commande du groupe motopropulseur commande une modification de la durée d’injection, il mesure continuellement le temps de réaction de la sonde à oxygène. Si ce temps de réaction excède une certaine limite, il en conclut que la sonde est défectueuse.

Le temps de transition médiocre du mélange pauvre au mélange riche peut venir de la contamination de la sonde à oxygène par le plomb. La lenteur du passage du mélange riche au mélange pauvre peut provenir de la contamination de la sonde par le silicium. Les temps de transition du mélange pauvre au mélange riche sont généralement plus courts que les temps de passage du mélange riche au mélange pauvre. La moyenne des temps de réaction est comparée à un seuil de défaillance calibré pour déterminer si la sonde fonctionne convenablement.

TEMPS DE RÉACTION DE LA SONDE À OXYGÉNE CHAUFFÉE

FIGURE¿Temps_réaction_O2.eps¿à placer ici

Le diagnostic du temps de mise en fonction, validé par la position du papillon, le régime du moteur, la température d’air d’admission et la température du liquide de refroidissement, mesure le temps nécessaire pour que la sonde à oxygène chauffée se mette en fonction pendant un démarrage à froid. Le temps requis par la sonde est comparé à un seuil de défaillance calibré pour évaluer la capacité du chauffage de l’élément chauffant de la sonde à oxygène. Si le circuit de chauffage est défectueux, le temps augmente notablement. Un circuit de chauffage défectueux ne peut être détecté immédiatement qu’après un «démarrage à froid». Si cette condition n’est pas satisfaite ou si la défaillance du circuit de chauffage se produit pendant le fonctionnement normal, d’autres codes d’anomalie (diagnostic trouble code ¿ DTC) se rapportant à la sonde à oxygène peuvent être établis. Les éléments chauffants des sondes à oxygène chauffées sont contrôlés une fois lors de chaque cycle de conduite.

Le diagnostic de vérification des tensions des sondes à oxygène chauffées s’applique aux deux sondes, de pré-catalyseur et de post-catalyseur. Le diagnostic de la sonde à oxygène de pré-catalyseur est validé par la position du papillon, le régime du moteur, la température d’air d’admission et la température du liquide de refroidissement. Quant à la sonde à oxygène de post-catalyseur, le diagnostic est validé par la position du papillon et le circuit de fonctionnement en boucle fermée du système d’injection.

Le diagnostic de vérification des tensions des sondes à oxygène chauffées cherche des défaillances de fonctionnement, des courts-circuits à la tension et des courts-circuits à la masse. Ce diagnostic de vérification des tensions des sondes échantillonne la tension de sonde pendant un certain temps et indique une défaillance si la tension reste, pendant une fraction calibrée de ce temps, dans l’un des secteurs qu’indique la figure.

VÉRIFICATION DES TENSIONS DE SONDE À OXYGÈNE CHAUFFÉE

FIGURE¿Vérif.tension_02.eps ¿à placer ici

De plus, le diagnostic de vérification des tensions de la sonde à oxygène chauffée de post-catalyseur peut détecter les passages du mélange riche au pauvre du système de correction du mélange air-essence. Le signal de cette sonde est constamment surveillé pour déceler les tensions excessives par rapport à un seuil maximal. Les tensions de pointe du côté mélange riche et du côté mélange pauvre sont comparées à des valeurs données pour déterminer si la sonde à oxygène chauffée de post-catalyseur est débranchée ou défectueuse. Les tensions de pointe sont constamment mesurées pendant le fonctionnement normal du véhicule. Si le module de commande du groupe motopropulseur n’observe pas de variations du signal en conditions préalables (critères de validation), il force le mélange air-essence vers le côté mélange riche ou vers le côté mélange pauvre pour confirmer la défaillance de la sonde arrière.

Si les valeurs détectées des sondes à oxygène chauffées par le système de diagnostic sont supérieures ou inférieures aux valeurs standard ou si le temps de réponse est trop long pendant deux (2) cycles de conduite ou deux (2) parcours consécutifs, le système enregistre un code d’anomalie et le témoin d’anomalie (malfunction indicator lamp ¿ MIL) s’allume. Ce contrôle de diagnostic est exécuté une seule fois pendant un parcours et il enregistre les résultats comme étant réussi (sans défaillance) ou échoué qu’on peut consulter à l’aide d’un «scanner».

Le témoin d’anomalie s’éteint après trois (3) parcours consécutifs sans défaillance de la sonde à oxygène chauffée arrière. Le code d’anomalie est effacé après 40 cycles de réchauffement consécutifs sans que la défaillance ne se soit manifestée, après l’extinction du voyant pour une défaillance de la sonde.

Le mauvais fonctionnement de la sonde à oxygène chauffée de post-catalyseur peut dépendre des conditions suivantes:

¿ le fonctionnement du véhicule (utilisation);

¿ le système d’échappement (fuite);

¿ le convertisseur catalytique trifonctionnel (état);

¿ le carburant (qualité);

¿ l’élément de chauffage de la sonde;

¿ les conducteurs et les connecteurs électriques;

¿ le module de commande du groupe motopropulseur.

À ne pas manquer dans le prochain numéro: la surveillance du dispositif de recirculation des gaz d’échappement (exhaust gas recirculation system ¿ EGR system) par le module de commande du groupe motopropulseur


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1 commentaire » for La surveillance des sondes à oxygène chauffées (November 25, 2003)
  1. djamel says:

    Qu’elles sont les problèmes qui peuvent causés par le catalyseur et la sonde amont

    Merci

Commentaire:

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