Brevet FR2562159A1 — publié le 19851004

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR ESTIMER ET INDIQUER L'ETAT 'SURE DE L'HUILE DE GRAISSAGE DCUN MOTEUR DIESEL. La présente invention se rapporte à un procédé permettant d'estimer et d'indiquer l'état d'usure de l'huile de graissage d'un moteur diesel, et à un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. On connaît déjà des dispositifs qui donnent un signal indiquant la nécessité des changements d'huile. La plupart de ces dispositifs transmettent un signal qui indique que l'huile doit être changée après un certain nombre d'heures de fonctionnement du moteur, apres un certain nombre de tours du moteur, ou après un tel nombre de tours corrigé par la température de fonc tionnement de cette huile. Cependant, ces dispositifs ne contre lent pas sZraiment la dégradation de l'huile et ne présentent qu'une faible amélioration par rapport aux vidanges à intervalles de temps ou de parcours determinés. En effet, sur de nombreux moteurs diesel, il S avère riecessaire d'effectuer la vidange à des intervalles relativement courts à cause de l'épaississement de l'huile, épaississement qui peut entraîner des diffi cultés pour le réamorcage de la pompe à huile lors d'un départ à froid, et par suite de graves détériorations du moteur. Des études ont montré que cet épaississement était lié à l'augmentation des particules charbonneuses présentes dans l'huile, augmentation elle-même provoquée par les résidus de combustion, formés en quantité d'autant plus grande que le moteur fonctionne dans des zones de régime et de charge ou les émissions de fumées sont les plus importantes.Il a ainsi pu être vérifié expérimentalement que l'épaississement de l'huile est d'autant plus rapide que le moteur émet plus de fumées. Or les zones de fonctionnement où le moteur émet beaucoup de fumées sont connues pour un type de noteur donné : il s'agitgénéralement des zones à forte charge, à tous les regimbes, et parfois de certaines zones de charge partielle à haut ou à bas régime. De plus, une quantité importante de fumées est émise après un départ à froid, mais il s'agit alors de fumées bleues ou blanches dues à des hydrocarbures imbrûlés (par oppositicn aux fumées noires de pleine charge beaucoup plus riches en carbone), dont le rôle dans la pollution de l'huile peut etredifférent. Si bien qu'en considérant la température de l'huile de graissage comme un paramètre de base pour l'usure de cette huile, on parvient à une pondération très différente de celle obtenue en prenant en compte les conditions dans lesquelles les fumées du moteur sont abondantes. En effet, il arrive souvent sur les moteurs diesel que les fumées soient plus abondantes à bas régime, pleine charge qu'à régime élevé, pleine charge, alors que la température est plus faible qu'à régime élevé. De plus, lorsque le moteur diesel n'est pas encore complètement échauffé, la température de l'huile peut être ni particulièrement basse, ni particulièrement élevée (entre 50 et 100 "C par exemple) ; pourtant, la pollution de l'huile peut être alors très importante si le moteur fonctionne à forte charge. L'invention propose un procédé et un dispositif de contrôle et de signalisation de la dégradation de l'huile, non pas par détection de la température de celle-ci, mais par cumul du temps de fonctionnement pendant lequel la pollution de l'huile est effective. Suivant une particularité essentielle de l'invention, un tel procédé consiste - à totaliser le nombre n de tours effectués par le moteur avec un coefficient de pondération Yi; dépen dant notamment de la charge et du régime N - à déduire de ce nombre de tours pondéré n la quan- tité q de particules charbonneuses accumulées dans cette huile de graissage ; et - à fournir un signal d'alerte lorsqu'une quantité limite q1 est atteinte, pour effectuer la vidange. Suivant une autre particularité de l'invention, ce coefficient de pondération yij est une fonction de la- position xi de l'organe de commande du débit d'injec- tion, et du régime N.. Suivant une autre particularité de l'invention, ce coefficient de pondération est une fonction de l'indice de fumées u.. = g (xi, Nj) et du régime N.. j 3 Suivant une autre particularité de l'invention, un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé comprend - un capteur de température du fluide de refroidisse ment du moteur - un capteur de régime du moteur - un capteur de position de l'organe de commande de débit associé à la pompe d'injection - un calculateur électronique qui comporte un circuit analogique recevant les signaux respectifs de ces capteurs, un compteur-intégrateur pour fournir ce total pondéré de tours effectués par le moteur, et un détecteur de seuil ; et - un moyen de signalisation relié à ce détecteur de seuil. Ces particularités montrent que ce procédé est facilement exploitable avec des pompes d'injection électroniques qui incorporent déjà tous les capteurs- nécessaires et une cartographie charge-régime. D'autres particularités et avantages de l'-invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféren-- tiel, donnée à titre d'exemple nullement limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente deux courbes illustrant la variation de l'indice de fumées en fonction de la position de commande du débit d'injection, respecti vement pour deux régimes différents ; et - la figure 2 représente une vue schématique d'un dis positif pour estimer et indiquer l'état d'usure de l'huile-de graissage d'un moteur diesel, conforme à 1 invention. Csest à partir de la variation de l'indice de fumées u en fonction de la position x. de l'organe de commande de débit d'injection, illustrée à la figure 1 pour deux régimes d'un moteur diesel N1 et N., que l'invention propose un procédé de contrôle et de signalisation de la dégradation de l'huile par cumul du temps de fcnctionnement correspondant à une pollution effective de celle-ci. Ce procédé repose sur l'idée de totaliser le nombre de tours effectués par le moteur avec un coefficient de pondération. Ce coefficient de pondération dépend en particulier de la charge à laquelle correspond une position de l'organe de commande de débit d'injection ou une autre indication de quantité de combustible injectée par coup, du régime et de la température d'eau du moteur. On déduit alors de ce total pondéré, notamment à l'aide de moyens électroniques et d'informations fournies par différents capteurs, une indication sur la quantité de particules charbonneuses accumulées dans l'huile afin de donner un signal d'alerte lorsqu'une quantité limite est atteinte pour effectuer la vidange. La figure l montre qu'il est intéressant, pour un régime Nj, de découper la position de l'organe de com j, mande de débit en un certain nombre de valeurs xl, x2, X3, ...xi, ... selon un pas qui n'est pas nécessairement régulier. En effet, il est préférable de resserrer ce pas au voisinage des fortes charges compte tenu de la forme des courbes de fumées. A chacune de ces positions xl, ..., xi, ... correspon dra un coefficient de pondération Ylj Yi 1 directement relié à l'indice de fumées ulj, ... mesuré préalablement par cartographie, pour un régime considéré N.. Ce coefficient de pondération peut se présenter, d'après les essais réalisés, sous la forme yij = uij x N. 3 Un dispositif représenté schématiquement à la figure 2, pour la mise en oeuvre du procédé précédemment décrit, comprend notamment - un capteur C1 de température de l'eau de refroidis sement du moteur ; - un capteur C2 de régime du moteur - un capteur C3 de position de l'organe de commande de débit associé à une pompe d'injection p - un calculateur électronique CE qui comporte un cir cuit analogique recevant les signaux respectifs de ces capteurs C1, C2 et C3, un compteur-intégrateur pour fournir ce total pondéré de tours effectués par le moteur, et un détecteur de seuil ; et - un moyen de signalisation S relie à ce détecteur de seuil. L'organe de commande de débit n'est pas le "levier de charge" d'une pompe mécanique car - des dispersions importantes existent d'une pompe a une autre sur la correspondance entre la position de ce levier et le débit injecté, d'une part ; et - des paramètres supplémentaires tels que la tempéra ture d'eau de refroidissement et la;pression de sur alimentation ne seraient pas pris en compte. Il s'agit en fait de l'organe situé après le di-sposi- tif de régulation et ayant une action directe sur le débit, par exemple la soupape de dosage d'une pompe ROTO-DIESEL DPC ou le boisseau d'une pompe BOSCH VE. De façon avantageuse, le dispositif précédemment décrit peut être entièrement intégré à une pompe d'injection électronique assurant d'autres fonctions où - les capteurs existent déja ; - les informations nécessaires sont disponibles à l'intérieur d'un boîtier électronique émet et - une cartographie CT (charge, régime) est déjà réalisée. REVENDICATIONS l. Procédé pour estimer et indiquer l'état d'usure de l'huile de graissage d'un moteur diesel, caractérisé en ce qu'il consiste - à totaliser le nombre n de tours effectués par le moteur avec un coefficient de pondération Yij dépendant notamment de la charge et du régime Nj ; - à déduire de ce nombre de tours pondéré n la quan tité q de particules charbonneuses accumulées dans cette huile de graissage ; et - à fournir un signal d'alerte lorsqu'une quantité limite ql est atteinte, pour effectuer la vidange. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ce coefficient de pondération yij est une fonction de la position xi de l'organe de commande du débit d'injection, et du régime Nj ; yij = f (xi, Nj). 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le coefficient de pondération Yin est une fonction de l'indice de fumées uij = g (xi, Nj) et du régime N. ; yii = h (uij, Nj). 3 13 3 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le coefficient de pondération Yij se présente sous la forme Yi; = uij . N.. 3 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 , caractérisé en ce que le coefficient de pondération yij est une fonction de la position xi de l'organe de commande du débi d'injection, du régime N. et de la température e du fluide refroidisseur du moteur ; Y1j = k (xi, N e ). j, 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications l à 5, caractérisé en ce qu'il comprend - un capteur (C1) de température du fluide de refroi dissement du moteur - un capteur (C2) de régime du moteur - un capteur (C3) de position de l'organe de commande de débit associé à la pompe d'injection (Pi ; - un calculateur électronique (CE) qui comporte un circuit analogique recevant les signaux respectifs de ces capteurs (Cl), (C2) et (C3), un compteur intégrateur pour fournir ce total pondéré de tours effectués par le moteur, et un détecteur de seuil ; ; e - un moyen de signalisation (S) relié à ce détecteur de seuil. 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérise en ce que les capteurs (Cl), /C2l et (C3) ainsi que le calculateur électronique (CE) sont intégrés à une pompe d'injection électronique pourvue d'une cartographie charge-régime (CT).