Brevet FR2724693A1 — publié le 19960322

PROCèDE DB COXMAMDM DIS BOUGIE8 DB PRBCEAUFFAGE D'UM MOITEUR DIBSIL La présente invention se rapporte & un procédé de commande des bougies de préchauffage d'un moteur diesel à combustion interne et & BR L'invention concerne plus particulièrement un procédé de commande de l'alimentation électrique des bougies de préchauffage d'un moteur diesel d'un véhicule automobile intégrant une phase de préchauffage anticipé, déclenchée sitôt le déverrouillage des portes du véhicule et destinée & BR Pour démarrer un moteur diesel, il est nécessaire de l'avoir entrainé & une vitesse de rotation suffisante pour que la température atteinte lors de la compression du mélange carburé contenu dans les chambres de combustion en permette l'inflammation spontanée. La vitesse de rotation du moteur nécessaire & cet auto-allumage devient vite importante quand la température extérieure du moteur est basse, surtout pour les moteurs & BR Aussi pour permettre les démarrages quelles que soient les conditions d'utilisations sans recourir à des démarreurs surpuissants, on a recours classiquement à des dispositifs auxiliaires de démarrage tels que des dispositifs de préchauffage de l'air comburant utilisant des bougies électriques adaptées qui créent un point chaud. Ces dispositifs de préchauffage sont habituellement mis en oeuvre par le conducteur du véhicule avant le lancement du démarreur lors de la mise sous tension du moteur, par rotation de la clef de contact dans la position +APC qui active alors un boltier électronique commandant l'alimentation électrique des bougies, en réglant notamment sa durée suivant des stratégies prédéterminées, en fonction de paramètres moteur telle que la température d'eau. Le conducteur d'un véhicule automobile équipé d'un moteur diesel est donc astreint & BR Un certain nombre de dispositifs ont été développés pour réduire ce temps de préchauffage et rendre le démarrage d'un moteur diesel comparable & BR La demanderesse a développé un dispositif de commande des bougies de préchauffage, décrit dans la demande de brevet FR-A-2.692.319, qui tend à remédier à ces inconvénients en améliorant sensiblement l'aptitude au démarrage des moteurs diesels. Ce dispositif de commande d'un système de préchauffage concerne un véhicule & moteur & BR Ainsi, avant même la montée du conducteur dans le véhicule, le système de préchauffage est activé de sorte que lorsque le conducteur tourne la clé de contact, la période de préchauffage est terminée ou en passe de l'être. La perception par le conducteur du temps de préchauffage se trouve ainsi être fortement réduite : en effet, dans la plupart des cas, son temps d'installation au volant sera plus long que le temps de préchauffage et il pourra ainsi démarrer rapidement. L'objet de la présente invention est de perfectionner un tel dispositif en proposant un procédé de commande permettant d'optimiser la prestation offerte notamment du point de vue de la consommation électrique. Le procédé selon 1'invention de commande des bougies de préchauffage concerne un moteur diesel équipant un véhicule automobile du type comportant des moyens télécommandés de verrouillage et de déverrouillage des portes coopérant avec des moyens électronique de contrôle de l'alimentation électrique des bougies de préchauffage. Selon l'invention, le procédé de commande des bougies de préchauffage est caractérisé en ce que d'une part, l'alimentation des bougies avant le démarrage du moteur est prévue en au moins deux phases distinctes, une premiere phase qui débute avec le déverrouillage des portes par les moyens télécommandés et une seconde phase qui débute & BR Selon une autre caractéristique du procédé de commande des bougies de préchauffage objet de l'invention, la premiere phase du préchauffage s'étend sur une durée donnée ne pouvant excéder une valeur maximale prédéterminée. Selon une autre caractéristique du procédé de commande des bougies de préchauffage objet de l'invention, lors de la première phase du préchauffage, l'alimentation électrique des bougies est opérée de façon discontinue en une succession de périodes d'alimentation et de périodes de coupure d'alimentation de durées ajustées. Selon une autre caractéristique du procédé de commande des bougies de préchauffage objet de l'invention, la durée de la seconde phase du préchauffage est fonction d'une valeur représentative de la température atteinte par les bougies & l'instant de mise sous contact du moteur, cette valeur représentative étant élaborée en prenant en compte les durées effectives d'alimentation et de non alimentation des bougies de préchauffage. Selon une autre caractéristique du procédé de commande des bougies de préchauffage objet de l'invention, l'élaboration de la valeur représentative tient également compte des valeurs de paramètres moteur comme la température du liquide de refroidissement, la pression atmosphérique ou encore la tension de la batterie. Selon une autre caractéristique du procédé de commande des bougies de préchauffage objet de l'invention, ce dernier comporte les étapes suivantes - lors du déverrouillage des portes par les moyens télécommandés, mise sous tension du bolier électronique de contrôle et lancement de la première phase du préchauffage - élaboration de ladite valeur représentative de l'évolution de la température des bougies en prenant en compte les durées effectives d'alimentation et de non alimentation auxquelles sont soumises les bougies de préchauffage - puis, lors de la mise sous contact du moteur, lancement de la seconde phase du préchauffage pendant une durée asservie & la valeur représentative de l'évolution de la température des bougies atteinte & l'instant de la mise sous contact du moteur. Selon une autre caractéristique du procédé de commande des bougies de préchauffage objet de l'invention, l'élaboration de la valeur représentative de la température atteinte par les bougies est opérée & partir d'un compteur graduellement incrémenté lors des périodes d'alimentation des bougies puis graduellement décrémenté lors des périodes de non alimentation des bougies. Selon une autre caractéristique du procédé de commande des bougies de préchauffage objet de l'invention, la mise en oeuvre de la première phase de préchauffage est suspendue après reconnaissance d'un nombre donné de déverrouillages consécutifs des portes par les moyens télécommandés non suivis d'une mise sous contact du moteur. Selon une autre caractéristique du procédé de commande des bougies de préchauffage objet de l'invention, un compteur est incrémenté & chaque déverrouillage des portes par les moyens télécommandés et décrémenté à chaque mise sous contact du moteur, la première phase n'étant alors mise en oeuvre que si la valeur du compteur est inférieure à une valeur de seuil donnée. On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention, donné & titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins, dans lesquelles la figure 1 est une vue schématique de principe d'un dispositif de mise en oeuvre du procédé objet de l'invention ; la figure 2 est un diagramme de fonctionnement illustrant le déroulement du procédé selon l'invention. Comme le montre la figure 1, seuls les éléments nécessaires & la compréhension de l'invention ont été représentés. Ainsi, on a figuré un moteur diesel & BR Le dispositif de commande selon l'invention de ces bougies de préchauffage comporte un bottier électronique 3 alimenté depuis la batterie électrique non figurée du véhicule par l'intermédiaire d'un interrupteur 12 actionné par la clé de contact. Ce boltier comporte un microprocesseur 8 auquel sont associées des mémoires vives et mortes 9 intégrées ou non & ce dernier et différentes interfaces d'entrées et de sorties. Le microprocesseur 8 commande des relais de puissance également non figurés destinés & orienter la puissance provenant de la batterie vers les bougies 15. Le microprocesseur 8 commande également un voyant lumineux non figuré du tableau de bord, destiné à informer le conducteur du déroulement du préchauffage. Le microprocesseur 8 contrôle donc l'alimentation électrique des bougies 15 suivant des stratégies prédéfinies, détaillées ci-après, en fonction d'un certains nombre de paramètres, telles que l'information mise sous tension du moteur ou position +APC de la clé de contact (obtenue gr ce notamment à une liaison électrique 16 et & une diode 13), l'information température de l'eau de refroidissement délivrée par un thermocontact, l'information pression atmosphérique, l'information tension batterie ou encore l'information régime de rotation moteur. Aux paramètres précédents utilisés pour commander le préchauffage s'ajoute également l'information déverrouillage des portes du véhicule grace à des moyens télécommandés. Ces moyens sont constitués d'un bottier émetteur portatif 1 et d'un bottier récepteur 2 logé dans le véhicule. Le bottier émetteur 1 comporte classiquement un bouton poussoir dont l'actionnement pilote un générateur de code telle qu'une diode électroluminescente pour provoquer l'émission d'une séquence prédéterminée d'impulsions infrarouges. Le bottier récepteur 2, en permanence sous tension, comporte des moyens récepteurs 4 des impulsions, formés par une diode infrarouge ou un phototransistor. Il comporte par ailleurs un microprocesseur programmable 5 associé & une mémoire 6, destiné & opérer la commande des mécanismes d'ouverture/fermeture des portes. Conformément & l'invention, le microprocesseur 5 du bottier récepteur 2 est également apte & mettre sous tension le bottier 3 de commande des bougies 15 dans des conditions prédéfinies, grace à un relais piloté 11 bipassant l'interrupteur 12 actionné par la clé de contact. Une liaison électrique 7 permet de plus au microprocesseur 5 de recevoir les informations nécessaires en provenance du microprocesseur 8 du bottier de commande 3. Le procédé de commande des bougies de préchauffage mis en oeuvre & partir du dispositif qui vient d'être décrit va maintenant être précisé conformément aux exemples de la figure 2. Le procédé de commande de l'alimentation des bougies selon l'invention est caractérisé en ce que, lorsque les portes du véhicule sont déverrouillées & partir de la télécommande infrarouge, le préchauffage opéré avant démarrage est scindé en au moins deux phases distinctes. Les procédures de démarrage consécutivement à l'ouverture des portes par la clé, ou de redémarrage, consécutivement par exemple & un calage, donc sans déverrouillage des portes, de même que les procédures d'alimentation des bougies après démarrage (post-chauffage, etc...) ne sont pas modifiées par rapport & l'existant par la présente invention et ne seront donc pas décrites. Le préchauffage selon l'invention comprend donc une première phase F1, dite de préchauffage anticipé, qui débute immédiatement apres le déverrouillage des portes, et une seconde phase F2, dite de préchauffage normal, qui débute & l'instant de mise sous contact du moteur. Il est toutefois également possible d'envisager d'autres phases d'alimentation des bougies de préchauffage précédant le démarrage du moteur, telle qu'une phase de maintien de l'alimentation des bougies de préchauffage pendant une certaine durée après qu'elles aient atteintes une température suffisante pour assurer le démarrage moteur. Les différentes étapes du procédé de commande se déroulent alors de la façon suivante. Sitôt réception d'un ordre de déverrouillage des portes du véhicule par décodage des impulsions infrarouges émises par le boîtier 1, le microprocesseur 5 du bottier récepteur incrémente un compteur NB, dont le rôle sera précisé ci-après, d'une unité puis compare la nouvelle valeur à une valeur de seuil NBmax prédéterminée. Si la valeur du compteur NB est inférieure à la valeur de seuil NBmax, le microprocesseur 5 opère la mise sous tension du bottier 3 pour déclencher la première phase F1 de préchauffage anticipé, sinon le microprocesseur 5 ne déclenche pas cette première phase. Dans tous les cas, le microprocesseur 5 opère alors la surveillance de l'état de la liaison 7 pour prendre en compte les éventuelles informations transmises. Pour déclencher la premiere phase F1, le microprocesseur 5 ferme donc le relais 11 qui opère la mise sous tension du bottier 3 et du microprocesseur 8. Le microprocesseur 8 teste alors l'état de l'interrupteur 12 par l'intermédiaire de la liaison 16 et déclenche, si ce dernier n'est pas fermé (position +APC de la clé de contact), le déroulement de la première phase F1 en commandant l'alimentation des bougies 15 pendant une première période. Parallèlement à l'alimentation des bougies 15, le microprocesseur 8 élabore et ce jusqu'a la fin de la phase F2, une valeur représentative de la température des bougies destinée & contrôler la durée du préchauffage sous la forme d'un compteur CPT prenant en compte les durées d'alimentation et de non alimentation des bougies 15. Pour ce faire, ce compteur CPT, initialisé automatiquement lors de la mise sous tension du microprocesseur 8, est ensuite graduellement incrémenté lors de l'alimentation des bougies et décrémenté lors de leur non alimentation. Les lois d'incrémentation et de décrémentation du compteur CPT en fonction du temps, caractéristiques respectivement de la montée en température des bougies 15 et de leur refroidissement, sont donc préalablement calibrées pour un moteur donné au banc d'essai puis stockées dans les mémoires du microprocesseurs 8. Ces lois peuvent être choisies constantes ou bien encore dépendre sous forme de cartographies de la valeur de paramètres moteur telle que la température d'eau. La première phase F1 d'alimentation des bougies 15 est alors opérée, conformément & BR Le contrôle de la durée de la phase de préchauffage anticipé permet d'éviter un échauffement excessif des bougies ou encore une consommation électrique trop importante. La valeur tlmax peut être constante ou bien dépendre de paramètres moteur comme la température d'eau. Cette solution permet un bon compromis en offrant tout à la fois une réduction importante du délai d'attente du conducteur avant de pouvoir démarrer, qui est effective puisqu'une partie du préchauffage aura déjà été effectué avant que ce dernier n'est tourné la clé de contact, et la limitation de la consommation électrique opérée sur la batterie dans tous les cas ou le déverrouillage des portes n'est pas suivi du démarrage du moteur. L'alimentation des bougies durant cette phase du préchauffage anticipée peut être adaptée suivant les moteurs. Il est possible d'alimenter simultanément toutes les bougies 15 ou de les alimenter alternativement les unes après les autres ou par groupe. Il est également possible d'opérer l'alimentation électrique des bougies 15 de façon discontinue en une succession donnée de périodes d'alimentation permettant de maintenir la température des bougies sur une durée relativement longue sans générer une consommation électrique importante. Conformément & l'exemple 2 de la figure 2, il est possible d'opérer la première phase du préchauffage F1 en plusieurs périodes distinctes d'alimentation, l'alimentation électrique s'arrêtant lorsque le compteur CPT atteint la valeur tl'max et reprenant lorsque le compteur CPT est redescendu & une valeur tl'min. Ainsi, si la durée entre le déverrouillage des portes et le démarrage moteur dépasse une certaine valeur (par exemple si les portes ont été déverrouillées sans intention de faire démarrer le véhicule, comme dans une opération de chargement/déchargement du véhicule), le préchauffage anticipé est interrompu, puis repris (afin de diminuer l'attente du conducteur lors d'un éventuel démarrage ultérieur), jusqu'à un nombre maximal de fois permettant la sauvegarde de la batterie et du système de préchauffage. Après la fin de la phase de préchauffage anticipée F1 et l'arrêt de l'alimentation électrique des bougies 15, la mise & jour du compteur CPT se poursuit sous la forme d'une décrémentation graduelle. La seconde phase F2 du préchauffage est déclenchée sitôt la fermeture de l'interrupteur 12, c'est-à-dire sitôt la clé de contact en position +APC. La reconnaissance de la fermeture de l'interrupteur 12 lance donc la seconde phase F2 du préchauffage, interrompant éventuellement la première phase F1 si cette dernière n'était pas finie. Seule cette seconde phase du préchauffage F2 est accompagnée de l'allumage du voyant correspondant au tableau de bord du véhicule. La seconde phase F2 d'alimentation des bougies 15 est alors opérée selon l'invention pendant une durée programmée t2 déterminée définie par une valeur de seuil t2max pour le compteur CPT dont la mise & jour se poursuit. La seconde phase F2 s'achève donc dès que le compteur CPT a atteint la valeur de seuil t2max après quoi l'alimentation des bougies 15 est maintenue pendant une certaine durée programmable avant d'être interrompue. La valeur t2max qui peut être constante ou bien dépendre de paramètres moteur comme la température d'eau, est déterminée de façon qu'à cet instant les bougies aient atteint une température telle que l'inflammation du mélange carburé soit possible lors du démarrage du moteur. L'utilisation du compteur CPT pour contrôler la durée t2 de la seconde phase du préchauffage permet de parfaitement ajuster cette dernière aux besoins du moteur par la prise en compte de la température déjà atteinte par les bougies 15 à l'instant de la mise sous contact du moteur et donc d'éviter toute consommation électrique inutile. Bien évidemment, si la phase F1 de préchauffage anticipé n'a pas eu lieu avant la fermeture de l'interrupteur 12 (NB supérieur à NBmax), la phase F2 en tient compte å travers le compteur CPT qui est initialisé automatiquement lors de la mise sous tension du microprocesseur 8. Quelle que soit la valeur du compteur CPT lors de mise sous contact du moteur, la durée de la seconde phase du préchauffage est toutefois temporisée de façon à ne pas être inférieure & une durée minimale prédéterminée t2min. Cette durée minimale, qui ne remet sensiblement pas en cause la bonne aptitude au démarrage permise par la phase de préchauffage anticipée F1, permet de réduire la durée de cette dernière en conséquence, ce qui économise l'énergie de la batterie lors des déverrouillages/verrouillages sans démarrage moteur, et permet également d'assurer l'allumage du voyant de préchauffage sur le tableau de bord informant le conducteur du déroulement du préchauffage. Par ailleurs, l'information fermeture de l'interrupteur 12 est transmise par le microprocesseur 8 au microprocesseur 5 du boitier récepteur 2 par la liaison 7. La reconnaissance de cette information opérée par le microprocesseur 7 entraîne la réinitialisation du compteur NB ou encore sa décrémentation d'une certaine valeur programmable et l'ouverture du relais 11 (si ce dernier est fermé) l'alimentation du boîtier 3 par le relais 12 n'ayant plus de raison d'être. Le compteur NB permet ainsi de suspendre la mise en oeuvre de la première phase F1 du préchauffage après identification d'un nombre donné, NBmax, de déverrouillages consécutifs des portes par les moyens télécommandés non suivis d'une mise sous contact du moteur, la première phase F1 du préchauffage étant relancée lors des déverrouillages suivants survenant après la mise sous tension du moteur. Ainsi selon cette caractéristique du procédé objet de l'invention, le préchauffage anticipé consécutif à la réception d'une trame de déverrouillage n'est autorisé que sous certaines conditions, ceci permettant de se prémunir contre d'éventuels cas de fonctionnement pouvant être dommageables au dispositif de préchauffage ou & la batterie du véhicule, par exemple. Ceci permet de prémunir la batterie et le système de préchauffage contre une utilisation intempestive de la télécommande à infrarouge, ou simplement d'un usage normal mais répété de la télécommande à infrarouge, comme des ouvertures/fermetures de portes consécutives sans démarrage moteur, lors d'opérations de chargement ou déchargement du véhicule, par exemple. Les valeurs des paramètres conditionnant l'autorisation de préchauffage anticipé sont aisément modifiables lors du développement du véhicule, étant définies dans le dispositif sous la forme de valeurs stockées en mémoire. Pour des raisons de sécurité de fonctionnement du procédé selon l'invention, il peut être également prévu d'associer la fermeture du relais 11 par le microprocesseur 5 avec une certaine durée prédéterminée de temporisation au delà de laquelle l'ouverture du relais est commandée. De même, par mesure de sécurité, l'information fermeture de l'interrupteur 12 communiquée par la liaison 7 peut être codée de façon qu'en cas de défaillance du microprocesseur 8 l'état de la liaison 7 soit considéré comme indiquant la fermeture de l'interrupteur 12 de façon & empêcher la fermeture du relais 11. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples. 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 compteur NB peut être mis & jour non pas à partir de l'information fermeture de l'interrupteur 12 mais à partir de l'information "moteur tournant" transmise par le microprosseur 8 par l'intermédiaire de la liaison 7, selon laquelle le moteur a dépassé un certain régime de rotation, l'ouverture du relais 11 par le microprocesseur 5 demeurant toutefois assujetti & la réception de l'information fermeture de l'interrupteur 12, transmise également par l'intermédiaire de la liaison 7. Le choix de ce critère moteur tournant permet de ne plus autoriser le préchauffage anticipé à partir d'un certain nombre de déverrouillages/verrouillages consécutifs sans démarrage effectif du moteur et non d'une simple mise sous tension de ce dernier. RHVIIDICATIOMS t1] Procédé de commande des bougies (15) de préchauffage d'un moteur diesel (14) équipant un véhicule automobile du type comportant des moyens télécommandés (1,2) de verrouillage et de déverrouillage des portes coopérant avec des moyens électronique de contrôle (3) de l'alimentation électrique des bougies (15) de préchauffage, caractérisé en ce que d'une part, l'alimentation des bougies (15) avant le démarrage du moteur est prévue en au moins deux phases distinctes, une première phase (F1) qui débute avec le déverrouillage des portes par les moyens télécommandés (1,2) et une seconde phase (F2) qui débute & l'instant de mise sous contact du moteur et en ce que d'autre part, la durée (t2) de la seconde phase (F2) est ajustée en fonction du déroulement de la première phase (F1) et présente une valeur minimale prédéterminée (t2min). [2] Procédé de commande des bougies de préchauffage d'un moteur diesel selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première phase (F1) est opérée pendant une durée donnée (tl) ne pouvant excéder une valeur maximale prédéterminée (tlmax). [3] Procédé de commande des bougies de préchauffage d'un moteur diesel selon l'une quelconque des revendications 1 & 2, caractérisé en ce que lors de ladite première phase (F1) l'alimentation électrique des bougies (15) est opérée de façon discontinue en une succession de périodes d'alimentation et de périodes de coupure de l'alimentation de durées ajustées. [4] Procédé de commande des bougies de préchauffage d'un moteur diesel selon l'une quelconque des revendications 1 & 3, caractérisé en ce que la durée (t2) de la seconde phase (F2) est fonction d'une valeur (CPT) représentative de la température atteinte par les bougies (15) & BR [5] Procédé de commande des bougies de préchauffage d'un moteur diesel selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élaboration de ladite valeur représentative (CPT) tient également compte des valeurs de paramètres moteur comme la température du liquide de refroidissement, la pression atmosphérique ou encore la tension de la batterie. [6] Procédé de commande des bougies de préchauffage d'un moteur diesel selon l'une quelconque des revendications 4 & 5, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes - lors du déverrouillage des portes par les moyens télécommandés (1,2), mise sous tension du boîtier électronique de contrôle (3) et lancement de ladite première phase (F1) d'alimentation des bougies (15) de préchauffage ;; - élaboration de ladite valeur représentative (CPT) de l'évolution de la température des bougies (15) en prenant en compte les durées effectives d'alimentation et de non alimentation auxquelles sont soumises lesdites bougies (15) de préchauffage - puis, lors de la mise sous contact du moteur, lancement de la seconde phase (F2) d'alimentation des bougies pendant une durée (t2) asservie å ladite valeur représentative (CPT) atteinte à l'instant de la mise sous contact du moteur. (7) Procédé de commande des bougies (15) de préchauffage selon l'une quelconque des revendications 4 & 6, caractérisé en ce que l'élaboration de ladite valeur représentative de la température atteinte par les bougies (15) de préchauffage est opérée & partir d'un compteur (CPT) graduellement incrémenté lors des périodes d'alimentation des bougies (15) puis graduellement décrémenté lors des périodes de non alimentation des bougies (15). [8] Procédé de commande de l'alimentation des bougies de préchauffage selon l'une quelconque des revendications 1 & 7, caractérisé en ce que la mise en oeuvre de ladite première phase (F1) est suspendue après reconnaissance d'un nombre donné de déverrouillages consécutifs des portes par les moyens télécommandés (1,2) non suivis d'une mise sous contact du moteur. (9] Procédé de commande de l'alimentation des bougies de préchauffage selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un compteur (NB) est incrémenté à chaque déverrouillage des portes par les moyens télécommandés (1,2) et décrémenté & BR