Brevet FR2705731A1 — publié le 19941202

DISPOSITIF DE SURVEILLANCE DU FONCTIONNEMENT D'UN APPAREIL AUXILIAIRE DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE La présente invention concerne un dispositif de surveillance du fonctionnement d'un appareil auxiliaire d'un moteur à combustion interne destiné à équiper un véhicule automobile. Elle concerne notamment un dispositif de contrôle d'un système de chauffage favorisant la vaporisation du carburant pendant les phases de fonctionnnement à froid du moteur. Les normes concernant la pollution et la consommation des moteurs à combustion interne équipant les véhicules automobiles, se sévérisent chaque jour davantage dans l'ensemble des pays industrialisés. L'industrie automobile est donc aujourd'hui occupée à trouver des solutions techniques pour répondre à ces obligations et ce, sans trop pénaliser ni les performances des moteurs ni leur prix de revient. Une technique connue de dépollution des moteurs à combustion interne consiste à chauffer le carburant injecté pendant les phases froides de fonctionnement du moteur, pour favoriser la vaporisation du carburant et éviter ainsi les phénomènes de mouillage des parois, ce qui diminue les émissions de polluants et plus particulièrement les oxydes d'azote. Parmi les différents modes de réalisations, on peut citer l'utilisation de résistances chauffantes de type PTC (la valeur de leur résistance évolue avec la température) disposées dans le collecteur d'admission du moteur et commandées depuis le système électronique de contrôle moteur à partir des valeurs prises par un ou plusieurs paramètres caractéristiques du fonctionnement du moteur. Dans le cadre des futures réglementations antipollution telles que la norme américaine OBD2 (On Board Diagnostic Level 2), il est prévu que les systèmes électroniques de contrôle moteur qui équipent les véhicules particuliers soient amenés à diagnostiquer et/ou corriger automatiquement certains défauts du moteur qui ont un impact sur les émissions de polluants. L'objet de la présente invention est donc de proposer un dispositif de diagnostic coopérant avec le système électronique de contrôle moteur capable de détecter en roulant des défauts concernant le fonctionnement d'un appareil auxiliaire dont le fonctionnement influe sur les performances du moteur telles que les résistances de chauffage PTC. La détection des défauts permettant soit, l'activation de modes de fonctionnement dégradés et/ou l'allumage d'un voyant au tableau de bord prévenant le conducteur (réglementations peu sévères) soit, obligeront à la mise en place de mesures correctives ou à l'arrêt du véhicule (réglementations strictes). Le but de l'invention est plus particulièrement de proposer un dispositif de surveillance du fonctionnement d'un appareil auxiliaire particulièrement simple et économe. Le procédé de surveillance du fonctionnement d'un appareil auxiliaire de moteur à combustion interne selon l'invention, utilise les moyens interrupteurs pilotés agissant sur le circuit d'alimentation électrique de l'appareil auxiliaire, ces moyens interrupteurs agissant en réponse à des signaux de commande émis par le système de contrôle moteur. Selon l'invention, le dispositif de surveillance est caractérisé en ce que les moyens interrupteurs coopèrent avec des moyens de traitement aptes à produire un signal à destination du système de contrôle moteur représentatif du courant électrique traversant les moyens interrupteurs. Selon une autre caractéristique du dispositif de surveillance objet de 1 l'invention, les moyens de traitement comprennent une résistance et des moyens amplificateurs de la tension prise aux bornes de ladite résistance. Selon une autre caractéristique du dispositif de surveillance objet de l'invention, les moyens amplificateurs disposent d'une seule sortie directement connectée par une ligne de liaison au système de contrôle moteur. Selon une autre caractéristique du dispositif de surveillance objet de l'invention, les moyens amplificateurs comportent un amplificateur de type NORTON et une pluralité de résistances de caractéristiques prédéterminées. Selon une autre caractéristique du dispositif de surveillance objet de l'invention, les moyens interrupteurs comprennent un relais électrique du type comportant un élément conducteur mobile entre un contact de repos et un contact actif, la résistance et ledit dispositif amplificateur étant alors directement intégrés au relais. Selon une autre caractéristique du dispositif de surveillance objet de l'invention, l'appareil auxiliaire est un appareil de chauffage du carburant injecté dans le moteur, pour éviter le mouillage des parois lors des phases froides de fonctionnement du moteur. On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description présentée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en se référant au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est un schéma électrique de principe du dispositif de surveillance du fonctionnement d'un appareil auxiliaire de moteur à combustion interne selon l'invention - la figure 2 est un schéma électrique des moyens amplificateurs présentés à la figure 1. Conformément aux figures 1 et 2 seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été figurés, et pour faciliter la présentation de l'invention, les mêmes éléments ont les mêmes références d'une figure à l'autre. En se reportant à la figure 1, le système électronique de contrôle moteur 1 comprend classiquement un calculateur du type comportant une unité centrale ou CPU, une mémoire vive ou RAM, une mémoire morte ou ROM, des convertisseurs analogiques-numériques et différentes interfaces d'entrées et de sorties. Le système de contrôle moteur 1 reçoit différents signaux d'entrée caractéristiques du fonctionnement du moteur : charge, régime, température d'eau, pression collecteur, etc... Il effectue des opérations et génère à son tour des signaux de sortie à destination notamment des injecteurs mais également des appareils auxiliaires, comme par exemple les résistances de chauffage 2 disposées dans le collecteur d'admission du moteur au droit des injecteurs, et utilisées pour provoquer la vaporisation du carburant pendant les phases froides de fonctionnement du moteur. Le système de contrôle moteur 1 génère en effet des signaux de commande en fonction des valeurs prises par un ou plusieurs paramètres caractéristiques du fonctionnement du moteur, destinés à opérer l'alimentation électrique des résistances depuis une batterie non figurée. L'alimentation électrique des résistances 2 a pour effet d'opérer le chauffage du jet de carburant et donc la vaporisation de ce dernier, de façon à empêcher tout phénomène de mouillage du carburant sur les parois. L'utilisation de résistances de type PTC (la valeur de leur résistance augmente avec la température) permet une régulation en température extrêmement simple. Pour commander l'alimentation électrique des résistances 2, le système de contrôle moteur 1 comporte une sortie spécifique non figurée comprenant un interrupteur piloté tel qu'un transistor, la fermeture du transistor provoquant la mise sous tension de moyens interrupteurs, tel qu'un relais électrique 3, disposés sur le circuit d'alimentation 9 des résistances grâce à une ligne de liaison 8. La mise sous tension du relais génère un champ électro-magnétique qui déplace classiquement un élément conducteur mobile 5, telle qu'une lame flexible, de sa position de rappel, en appui contre un premier contact dit "de repos", contre un second contact dit "actif", ce qui provoque la fermeture de la ligne 9 reliant la borne + de la batterie aux resistances 2. La surveillance du fonctionnement des resistances 2 est alors opérée en contrôlant la valeur du courant traversant le relais. En effet, la défaillance d'une ou plusieurs résistances entraîne la modification du courant qui traverse le circuit d'alimentation 9 et donc le relais 3. Dans le cas d'un moteur à quatre cylindres équipé de quatre résistances PTC similaires montées en parallèle, la rupture d'une résistance entraîne, pour une valeur de température donnée, une diminution d'l/4 du courant parcourant le circuit d'alimentation 9. Pour suivre la valeur du courant traversant le circuit 9, on intègre donc directement dans le relais 3 des moyens de traitement aptes à produire un signal à destination du système de contrôle moteur 1 représentatif du courant électrique traversant le circuit d'alimentation 3. Ces moyens sont formés par une résistance 6 de faible valeur, quelques miliohms, et par un circuit amplificateur 4 de la tension prise aux bornes de la résistance 6. Le circuit amplificateur 4 comprend de préférence une seule sortie qui est alors connectée par une ligne de liaison 7 au système de contrôle moteur 1 qui exploite par des moyens appropriés, connus en soi, cette information tension aux bornes de la résistance 6 pour surveiller le bon fonctionnement des résistances 2. La figure 2 précise un mode de réalisation possible du circuit amplificateur 4. Ce circuit utilise un amplificateur 40 de type Norton, par exemple un LM3900, couplé comme cela est figuré, à une diode 41 et à une série de résistances 42,43,44,45 et 46 de valeurs respectives R42,R43,R44,R45 et R46. Les bornes d'entrée + et - de l'amplificateur 40 sont connectées aux bornes de la résistance 6 par des fils de liaison munis respectivement des résistances 42 et 44, la borne + étant par ailleurs reliée à la masse par un fil de liaison comportant la résistance 43. La borne de sortie de l'amplificateur 40 est reliée par l'intermédiaire de la diode 41 à la borne de sortie du circuit amplificateur 47, cette dernière étant par ailleurs reliée d'une part, à la masse par un fil de liaison muni de la résistance 46 et d'autre part, à la borne - de l'amplificateur 40 par un fil de liaison muni de la résistance 45. On peut alors démontrer que si R45 = R43, R42 = R44 et R45 = k * R42 alors Vo = k * Vi, Vi étant la tension au borne de la résistance 6 et Vo la tension à la borne 47. Les valeurs respectives des différentes résistances sont déterminées de façon à obtenir l'amplification souhaitée et pour assurer un fonctionnement fiable du dispositif. Ainsi grâce au dispositif selon l'invention, le système de contrôle moteur peut connaître à tout moment la valeur de la tension aux bornes de la résistance 6, donc la valeur du courant traversant le circuit d'alimentation des résistances 2 et donc la valeur de ces dernières. Le système de contrôle moteur est donc à même de détecter une éventuelle défaillance de l'une ou de plusieurs d'entre elles. Bien entendu, l'invention ntest nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. Ainsi le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour surveiller tout appareil auxiliaire commandé par le système de contrôle moteur ou par un système de contrôle spécifique, et dont un éventuel dysfonctionnement affecte la valeur du courant électrique traversant son circuit d'alimentation. REVENDICATIONS t1] Dispositif de surveillance du fonctionnement d'un appareil auxiliaire (2) de moteur à combustion interne, comprenant des moyens interrupteurs pilotés (3) disposés sur le circuit d'alimentation électrique (9) de l'appareil auxiliaire (2), lesdits moyens interrupteurs (3) agissant en réponse à des signaux de commande émis par le système de contrôle moteur (1), caractérisé en ce que lesdits moyens interrupteurs (3) coopèrent avec des moyens de traitement (6,4) aptes à produire un signal à destination dudit système de contrôle moteur (1) représentatif du courant électrique traversant lesdits moyens interrupteurs (3). t2] Dispositif de surveillance d'un appareil auxiliaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement comprennent une resistance (6) et des moyens amplificateurs (4) de la tension prise aux bornes de ladite résistance (6). t3] Dispositif de surveillance d'un appareil auxiliaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens amplificateurs (4) disposent d'une seule sortie directement connectée par une ligne de liaison (7) au système de contrôle moteur (1). t4] Dispositif de surveillance d'un appareil auxiliaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens amplificateurs (4) comportent un amplificateur de type NORTON (40) et une pluralité de résistances de caractéristiques prédéterminées. t5] Dispositif de surveillance d'un appareil auxiliaire selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens interrupteurs comprennent un relais (3) électrique du type comportant un élément conducteur mobile (5) entre un contact de repos et un contact actif, et en ce que ladite résistance et ledit dispositif amplificateur sont directement intégrés audit relais (8). t6] Dispositif de surveillance d'un appareil auxiliaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit appareil auxiliaire est un appareil de chauffage (2) du carburant injecté dans ledit moteur. t7] Dispositif de surveillance d'un appareil auxiliaire selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit appareil de chauffage comporte une pluralité de résistances PTC.