Brevet FR2720107A1 — publié le 19951124

" Procédé pour éviter de fausses informations lors du diag- nostic d'organes de réglage, en particulier de vannes d'écoulement dans le cas de véhicules à moteur " Etat de la technique: L'invention concerne un procédé servant à faire un diagnostic sur le fonctionnement d'un organe de réglage avec les séquences suivantes: - commande de l'organe de réglage, - détection de l'effet de la commande de l'organe de ré- glage sur une grandeur prédéterminée, couplée avec l'or- gane de réglage de façon opérationnelle, - estimation de l'aptitude de l'organe de réglage à fonc- tionner quand l'effet se trouve dans une première zone de valeurs possibles, et - estimation de la non aptitude de l'organe de réglage à fonctionner quand l'effet se trouve dans une deuxième zone de valeurs possibles. Ce procédé sert à contrôler le bon fonctionnement d'organes de réglage, en particulier de vannes d'écoulement dans le cas de véhicules à moteur. Une soupape de ventila- tion de réservoir, telle que celle que l'on utilise comme composant d'une installation de ventilation de réservoir dans le cas d'un véhicule à moteur entraîné par un moteur à combustion interne constitue un exemple de vanne d'écoule- ment. Les installations d'aération de réservoir servent à capter et à stocker les vapeurs de carburant qui se forment du fait de l'évaporation dans un réservoir lors du remplis- sage et/ou quand le véhicule à moteur est en marche et à les amener au moteur à combustion interne pour combustion. Une soupape défectueuse de ventilation de réservoir peut affecter la qualité des gaz d'échappement du moteur à com- bustion interne. Il y a des exigences légales en ce qui concerne un contrôle de son fonctionnement pendant la mar- che du moteur à combustion interne (diagnostic à bord). Un système connu (DE-OS 39 14 536) servant à con- trôler le bon fonctionnement d'une soupape de ventilation de réservoir concerne un moteur à combustion interne pre- sentant une vitesse de rotation au ralenti réglée et un rapport lambda du mélange air/carburant réglé. Dans cet état de la technique, on prévoit d'ouvrir la soupape de ventilation de réservoir quand le moteur à combustion in- terne est au ralenti et d'exploiter les réactions du ré- glage lambda ou du réglage de ralenti pour faire un diagnostic. Ces réactions se produisent de façons diverses selon la composition des gaz qui s'écoulent par la soupape de ventilation ouverte de réservoir. Si les gaz consistent dans un cas extrême en air pur et dans l'autre cas extrême en vapeur de carburant pure, il se produit un enrichisse- ment ou un appauvrissement compensatoire en conséquence pour la régulation lambda. Si l'enrichissement ou l'appau- vrissement franchit une valeur de seuil prédéterminée, la soupape de ventilation de réservoir est considérée comme étant en ordre. Si la a composition des gaz correspond à la va- leur de seuil souhaitée pour le fonctionnement du moteur à combustion interne, par exemple lambda 1, le régulateur lambda n'effectue pas de correction. L'influence de la quantité de mélange additionnel qui arrive quand la section transversale de la soupape d'aération de réservoir est grande ouverte, conduirait alors, sans une intervention en sens contraire du régulateur de ralenti, à une vitesse de rotation accrue du ralenti. S'il se produit une réaction dépassant une valeur de seuil prédéterminée du régulateur de ralenti, la soupape d'aération de réservoir est en or- dre. Si par contre, cette valeur de seuil n'est pas fran- chie, la soupape d'aération de réservoir est considérée comme défectueuse. Il est apparu que la fiabilité des informations, fournies par le diagnostic, du système décrit, est affectée dans des conditions déterminées, par exemple quand le véhi- cule à moteur fonctionne à une grande altitude ou en liai- son avec l'entraînement d'ensembles auxiliaires, au ralenti du moteur à combustion interne. Pour éviter de fausses informations, il est connu à cet égard d'observer par exemple la charge du moteur à combustion interne pendant le diagnostic et d'interrompre ce diagnostic dans le cas de variations de la charge. Quand le moteur à combustion interne est au ralenti, on provoque de telles variations de la charge par exemple en actionnant la direction assistée, en branchant les appareils consom- mant de l'électricité, ou en enclenchant un cran de marche dans le cas d'un véhicule à boîte automatique. Il est appa- ru en outre que la sécurité des informations fournies par le diagnostic décroît avec une charge croissante au ralen- ti, de telle sorte que même dans le cas d'une charge cons- tamment accrue, par exemple par le branchement d'une installation de climatisation, on court le risque d'avoir de fausses informations lors du diagnostic. La suppression du diagnostic dans de telles circonstances de marche peut conduire, par exemple en été, à ce qu'un défaut qui existe demeure inaperçu plus longtemps que nécessaire. Dans ce contexte, l'invention a pour objet d'in- diquer un procédé de diagnostic pour organes de réglage dont la sécurité d'information soit aussi peu affectée que possible par l'état de charge momentané du moteur à combus- tion interne. A cet effet, l'invention concerne un procédé caractérisé en ce que: - on définit une troisième zone qui sépare la première et la seconde zone de valeurs possibles l'une de l'autre et, - on supprime le diagnostic et/ou on le répète quand l'ef- fet se trouve dans la troisième zone. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention celle-ci s'applique - une soupape de ventilation de réservoir; - un organe de réglage servant à la régulation de la vi- tesse de rotation au ralenti. - une soupape de recyclage de gaz d'échappement. - utilisation d'une sonde lambda pour la composition du mé- lange du moteur à combustion interne en tant que grandeur couplée de façon opérationnelle avec la commande de l'or- gane de réglage. Dessins: La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation représenté sur les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente l'environnement technique dans le- quel l'invention s'applique, en particulier un moteur à combustion interne équipé d'une ventilation de réservoir, de différents organes de réglage et détecteurs utilisés lors du fonctionnement du moteur à combustion interne ainsi que d'un appareil de commande; - la figure 2 illustre le mode de fonctionnement de l'appa- reil de commande de la figure 1; - la figure 3 est un schéma fonctionnel servant d'exemple de réalisation du procédé selon l'invention à l'aide de l'appareil de commande de la figure 2;et - la figure 4 représente la courbe des signaux tels qu'ils se produisent en liaison avec la commande d'organes de réglage. Description d'un exemple de réalisation: La figure 1 représente un moteur à combustion in- terne 1, alimenté à partir d'un tuyau d'aspiration 2 de mé- lange air/carburant. La quantité Q de l'air aspiré est adaptée par les positions d'un clapet d'étranglement 3 et d'un organe de réglage de ralenti 4 dans une dérivation 5 au besoin du moteur à combustion interne, et détectée par un moyen 6 servant à mesurer la quantité d'air. Un appareil de commande 7 forme, à partir du signal Q, du signal n d'un tachymètre 8 et du signal X d'une sonde 9 pour les gaz d'échappement un signal de dosage de carburant ti qui sert à commander un moyen de dosage du carburant 10. Les vapeurs de carburant qui se vaporisent dans un réservoir 11 sont recueillies par un accumulateur intermédiaire 12 et sont envoyées ensuite au tuyau d'aspiration par l'intermédiaire d'une soupape d'aération de réservoir 13. La référence 15 désigne une soupape de recyclage des gaz d'échappement. La soupape d'aération de réservoir est commandée par l'appareil de commande avec un signal T, en fonction des conditions de fonctionnement du moteur à combustion in- terne. L'appareil de commande représenté reçoit en outre un signal de marche au ralenti (signal LL) d'un commutateur de ralenti 14. Un moyen 16 servant à indiquer ou à emmagasiner des résultats de diagnostic, est commandé par l'appareil de commande, le cas échéant avec un signal F. On a représenté à la figure 2 l'agencement d'un appareil de commande approprié pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Entre une unité d'entrée 17 à laquelle sont amenés les signaux déjà mentionnés LL, Q, n et X, et une unité de sortie 18 servant à délivrer des si- gnaux ti, qs, T et F, une unité de calcul 19 fait la moyenne selon les indications de programmes et de données déposées dans une mémoire 20. La figure 3. montre à titre d'exemple de réalisa- tion, un schéma fonctionnel d'un programme approprié pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Le cycle représenté sur cette figure, qui sert au diagnostic d'une soupape d'aération de réservoir, comprend les séquences S1 à S12. Après le démarrage du diagnostic à l'instant t = 0 à la séquence Si, on détecte à la séquence S2 au moins une valeur actuelle RO au début du diagnostic d'une gran- deur caractéristique de fonctionnement R, en tant que va- leur initiale RO. Des valeurs typiques pour R sont: la valeur lambda momentanée, la valeur momentanée de la vitesse de rotation, la valeur momentanée de la charge, le taux d'im- pulsions momentané de commande de l'organe de réglage de ralenti 4. La séquence S3 sert à former une valeur de seuil plus petite SW1 et une valeur de seuil plus grande SW2 à partir de RO. A l'ouverture de la soupape d'aération de réser- voir TEV à la séquence S4, font suite des séquences S5, S6 d'interrogation de valeur de seuil. Si deux valeurs de seuil SW1, SW2 voient leur montant franchi, on considère que la soupape de ventilation de réservoir et que la chaîne de commande correspondante est en ordre (séquence S7). Si par contre, la valeur inférieure de seuil SW1 n'est pas at- teinte à l'intérieur d'un temps prédéfini, le procédé passe par les séquences S5 et S9 à l'annonce d'un défaut à la sé- quence Sll. Si la valeur de seuil inférieure SWl est fran- chie, mais si la valeur supérieure SW3 à l'intérieur du temps prédéfini ts n'est pas dépassée, on atteint, via les séquences S6 et S10, la séquence S12 qui correspond dans une certaine mesure à la constatation que ce cycle de diag- nostic ne permet pas de fournir une information définitive sur le bon fonctionnement de la soupape d'aération de ré- servoir. Aux alternatives des séquences S7, Sll ou S12 se raccorde la séquence S8 par laquelle on ferme la soupape d'aération de réservoir. La figure 4 montre la courbe correspondante des signaux IR/t) I pour les trois cas: - Défauts (lignes en pointillé), - Pas d'information définitive (lignes en traits et points) et, - Bon fonctionnement (ligne en trait plein). Cette représentation met l'accent dans une cer- taine mesure sur l'écart b-a qui sépare les informations définitives "en ordre (i.o)" et "défaut" les unes des au- tres. Le spectre des valeurs possibles de IRI est de cette façon divisé en trois zones de valeurs possibles, l'organe de réglage n'étant considéré comme en bon fonctionnement que quand la réaction IRI (l'effet) se trouve dans une pre- mière zone au-dessus de SW2 et n'est considéré alors comme ne fonctionnant pas bien que, seulement quand l'effet se trouve dans une seconde zone de valeurs possibles en des- sous de SW1. On comprend que la valeur de seuil inférieure SW1 doit être déterminée de telle façon qu'elle soit dépassée lors de la commande d'une soupape de ventilation de réser- voir en train de fonctionner, dans tous les cas même quand il se produit des dérangements. Des dérangements peuvent se produire du fait des charges additionnelles du moteur à combustion interne au ralenti, telles qu'elles sont provoquées par exemple par une direction assistée, une installation de climatisation, ou le branchement d'autres appareils consommant de l'élec- tricité. Pour faire en effet fonctionner le moteur à com- bustion interne malgré une charge additionnelle dans le cas o la vitesse de rotation demeure constante, il faut aspi- rer une quantité d'air accrue qui est de l'ordre de gran- deur de la quantité de gaz qui s'écoule via la soupape d'aération de réservoir. L'air additionnel ou la quantité de mélange additionnelle rendue nécessaire du fait de la charge additionnelle, peuvent être aspirés quand la soupape de ventilation de réservoir est ouverte, à partir du sys- tème de ventilation de réservoir, grâce à quoi on réduit une réaction de la régulation du ralenti à l'ouverture de la soupape de ventilation de réservoir. Ce cas correspond à la courbe en traits et points à la figure 4. Comme la valeur de seuil SW2 n'est pas atteinte dans ce cas, on obtiendrait, selon l'état de la technique, de façon erronée l'annonce d'un défaut. Par contre, on évite dans ce cas selon l'invention, d'avoir une informa- tion définitive. Ceci vaut aussi pour les cas dans lesquels pen- dant le diagnostic, il se produit une différence de pres- sion réduite. Il se produit de petites différences de pression quand le moteur à combustion interne est en fonc- tionnement à grande altitude du fait de la pression atmo- sphérique qui est alors réduite, ou dans le cas o le régulateur de ralenti est largement ouvert du fait de la pression accrue dans ce cas dans le tuyau d'aspiration. Les deux ont pour conséquence une diminution du débit de gaz qui s'écoule à travers la soupape de ventilation de réser- voir, de telle sorte que l'on réduit la réaction de la ré- gulation du ralenti à une ouverture de la soupape de ventilation de réservoir TEV. On élimine très largement dans ces cas les infor- mations qui se produisent de façon erronée grâce à l'écart que l'on a selon l'invention entre les valeurs de seuil SW1 et SW2. L'invention n'est pas limitée à l'application au diagnostic d'une soupape de ventilation de réservoir, mais peut au contraire être appliquée en principe dans le cas du diagnostic de n'importe quel organe de réglage. Elle est particulièrement avantageuse dans les cas dans lesquels rè- gnent des conditions.analogues à celles rencontrées dans le cas des soupapes de ventilation de réservoir (TEV) donc par exemple lors du diagnostic de soupapes d'écoulement telles qu'un organe de réglage de ralenti ou une soupape de recy- clage de gaz d'échappement. O10 R E V E N D I C A T IONS 1 ) Procédé servant à faire un diagnostic sur le fonctionnement d'un organe de réglage (4) avec les séquen- ces suivantes: - commande de l'organe de réglage (4), - détection de l'effet de la commande de l'organe de ré- glage (4) sur une grandeur prédéterminée, couplée avec l'organe de réglage de façon opérationnelle, - estimation de l'aptitude de l'organe de réglage (4) à o fonctionner quand l'effet se trouve dans une première zone de valeurs possibles, et -estimation de la non aptitude de l'organe de réglage (4) à fonctionner quand l'effet se trouve dans une deuxième zone de valeurs possibles, procédé caractérisé en ce que: - on définit une troisième zone qui sépare la première et la seconde zone de valeurs possibles l'une de l'autre, et - on supprime le diagnostic et/ou on le répète quand l'ef- fet se trouve dans la troisième zone. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par son application à une soupape de ventilation de réser- voir. 3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par son application à un organe de réglage servant à la ré- gulation de la vitesse de rotation au ralenti. 4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par son application à une soupape de recyclage de gaz d'échappement. ) Procédé selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé par l'utilisation d'une sonde lambda pour la composition du mélange du moteur à combustion in- terne, en tant que grandeur couplée de façon opérationnelle avec la commande de l'organe de réglage. 6 ) Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par une utilisation de la vitesse de rotation Il au ralenti, en tant que grandeur couplée de façon opéra- tionnelle avec la commande de l'organe de réglage. 7 ) Procédé.selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par une utilisation du taux d'impulsions de commande du régulateur de ralenti, en tant que grandeur couplée de façon opérationnelle avec la commande de l'or- gane de réglage. 8 ) Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par l'utilisation de la pression dans le tube d'aspiration, en tant que grandeur couplée avec la commande de l'organe de réglage de façon opérationnelle.