Brevet FR2756590A1 — publié le 19980605

Etat de la technique La présente invention concerne un procédé de dé- tection d'incidents relatifs à la vitesse de rotation du vi- lebrequin, provoqués par un réservoir vide.5 Dans les véhicules équipés de catalyseurs, le fait de vider complètement le réservoir peut provoquer des défaillances du catalyseur et autres incidents dans le moteur à combustion interne. En effet, si le réservoir est incliné, la pompe à carburant fournit par intermittence du gaz et non du liquide. Cela peut faire chuter suffisamment l'alimenta- tion nécessaire en carburant vers un ou plusieurs cylindres du moteur à combustion interne pour provoquer des ratés de combustion. Le carburant non brûlé est alors brûlé dans le catalyseur avec l'oxygène ce qui augmente la température du catalyseur. L'augmentation de température peut être telle qu'elle endommage de façon définitive le catalyseur. Selon les prescriptions établies par le Ministère Californien de l'Environnement (CARB), les prescriptions fé- dérales américaines obligent les constructeurs d'automobiles à remplacer un catalyseur défaillant au cours des premiers 100.000 Miles. Si de plus, pendant la période de garantie un certain pourcentage de catalyseurs est défaillant, cette au- torité Californienne exige même un retour en atelier. De tel- les mesures sont extrêmement gênantes pour les constructeurs d'automobiles car elles entraînent une mise en oeuvre de moyens importants et ont un coût considérable. De plus, cela risque de détériorer l'image du constructeur auprès de la clientèle. C'est pourquoi, il est particulièrement important pour les constructeurs d'automobiles, de pouvoir distinguer les défaillances de catalyseur provoquées par le comportement du conducteur par exemple par le fait qu'il a complètement vidé d'une manière non autorisée son réservoir et les dé- faillances d'origine technique. Une autre exigence de cette autorité califor- nienne à partir du milieu de l'année 1994 a été de diagnosti- quer avec des moyens embarqués, l'aptitude au fonctionnement des systèmes des véhicules. Il faut entre autres effectuer un contrôle du fonctionnement du catalyseur avec des moyens em- barqués. Dès qu'un défaut d'origine technique se produit, ce- lui-ci doit être signalé au conducteur et être enregistré dans une mémoire pour qu'ultérieurement la lecture de la mé- moire indique si le défaut est d'origine technique ou s'il provient du comportement négligeant du conducteur. Lorsqu'un réservoir est presque vide, comme cela a été indiqué ci-dessus, il y a des ratés de combustion qui produisent des variations de vitesse de rotation du vilebre- quin, c'est-à-dire des incidents au niveau de la vitesse de rotation du vilebrequin. Selon le document DE-43 16 409-A1, on connaît un procédé permettant de détecter des ratés de combustion qui permet de distinguer entre des ratés de combustion et des in- cidents au niveau de la vitesse de rotation du vilebrequin provoqués par des réactions de la transmission du véhicule résultant par exemple d'irrégularités extrêmes de la chaus- sée, d'un fonctionnement avec secousses provoqué par une al- ternance entre un patinage des pneumatiques et un accrochage des pneumatiques sur la chaussée. Ce procédé permet certes de distinguer de manière précise entre de tels incidents entachant la vitesse de rota- tion du vilebrequin et les incidents provoqués par des ratés de combustion. Toutefois, il n'est pas possible d'avoir une information indiquant si les ratés de combustion ou les inci- dents relatifs à la vitesse de rotation du vilebrequin sont provoqués par une mauvaise manoeuvre dont le conducteur du véhicule serait à l'origine, par exemple un réservoir vide. La présente invention a pour but de créer un pro- cédé permettant de savoir si les incidents dans un moteur à combustion interne ont été provoqués par un réservoir vide, pour indiquer si le réservoir est vide ou non. Cette détec- tion doit se faire si possible sans nécessiter des capteurs supplémentaires. Avantages de l'invention Ce problème est résolu selon l'invention par un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu': - on détecte les valeurs des irrégularités de fonctionnement, - on calcule la distance entre les bandes des valeurs d'irrégularités de fonctionnement, - on saisit une grandeur caractéristique des gaz d'échappe- ment supplémentaire pour le moteur à combustion interne, - on vérifie si la distance de bandes calculée est inférieure à un seuil prédéterminé et si la grandeur caractéristique des gaz d'échappement se situent toujours dans un inter- valle de seuil prédéterminé et, dans l'affirmative, on uti- lise cette information comme indication que les incidents de la vitesse de rotation du vilebrequin sont entraînés par un réservoir vide. L'invention repose sur un procédé de détection des ratés de combustion dans un moteur à combustion interne comme celui décrit dans le document DE-43 16 409-A1 auquel il est fait référence ici de manière explicite. Le procédé décrit dans ce document permet de dis- tinguer des ratés de combustion et des incidents entachant la vitesse de rotation du vilebrequin, et qui seraient provoqués par la transmission réagissant sur le moteur à combustion in- terne. L'invention repose sur la considération que la plage des valeurs d'irrégularités de fonctionnement en cas de réservoir (presque) vide et qui se comporte de façon analogue aux variations de vitesses de rotation transmises au moteur à combustion interne par la transmission. En particulier, la plage des valeurs d'irrégularités de fonctionnement provo- quées par des ratés de combustion à cause du réservoir vide n'est pas répartie en deux bandes comme cela est par exemple le cas si une ou plusieurs bougies ou des cylindres sont dé- fectueux. Bien plus, précisément, il n'y a pas de répartition en bandes mais une plage de valeurs relativement importante incertaine, provoquée par l'apparition essentiellement spora- dique de ratés de combustion. Le procédé selon l'invention permet de distinguer cette plage des valeurs d'irrégularités de fonctionnement engendrées par un réservoir vide d'une plage de valeurs analogue, provoquées par des variations de vitesse de fonctionnement résultant des réactions de la transmission du véhicule. La détection des grandeurs caractéristiques des gaz d'échappement permet d'envisager les exemples de réalisa- tion les plus divers. Ainsi, les grandeurs concernées par les gaz d'échappement peuvent être par exemple le coefficient5 Lambda d'une régulation Lambda. Il est avantageux dans ce cas de détecter de toute façon en continu cette valeur pour com- mander le moteur à combustion interne, pour ne pas nécessiter de capteurs supplémentaires. La grandeur caractéristique des gaz d'échappement peut également être le niveau de remplissage du réservoir. Un capteur de niveau de remplissage du réservoir existe égale- ment pour l'affichage du niveau du réservoir de sorte que la détection du niveau de remplissage du réservoir ne nécessite pas de capteurs supplémentaires. Selon un autre mode de réalisation avantageux, on utilise comme grandeur caractéristique des gaz d'échappement, la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, qui est également détectée en continu pour commander le moteur à combustion interne, si bien que dans ce cas également, il ne faut pas de capteurs supplémentaires. Selon une autre caractéristique avantageuse, la grandeur caractéristique des gaz d'échappement est détectée à partir de la comparaison de la demande de couple prise par exemple par la position du volet d'étranglement et le couple fourni, obtenu par exemple à l'aide d'un capteur de couple ou en exploitant le signal de rotation. Enfin, on peut également utiliser comme grandeur caractéristique des gaz d'échappement la vitesse du véhicule et utiliser cette grandeur dans le bilan énergétique du véhi- cule; Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de quelques exemples de réa- lisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels: * la figure 1 est un diagramme montrant la distribution dans le temps des valeurs d'irrégularités de fonctionnement pour un fonctionnement du moteur avec un réservoir pratiquement vide, la figure 2 montre un ordinogramme d'un exemple de réalisa- tion du procédé selon l'invention. Description des exemples de réalisation La figure 1 montre la plage des valeurs d'irrégu- larités de fonctionnement LU en fonction du temps. Pour cal- culer les valeurs d'irrégularités de fonctionnement et pour effectuer les calculs décrits ci-après de la distance entre deux bandes des valeurs d'irrégularités de fonctionnement on se reportera au document DE 43 16 409 A1 auquel il est expli-10 citement fait référence ici. Les limites tracées en trait in- terrompu à la figure 1 correspondent à celles connues selon le document DE 43 16 409 A1 et décrites dans ce document. Selon la figure 1, les valeurs d'irrégularités de fonctionnement ont une dispersion considérable en fonction du temps ce qui est une conséquence de ratés de combustion se présentant sporadiquement et provoqués par un réservoir (pratiquement) vide. Dans ce cas, la pompe à carburant du mo- teur à combustion interne (pompe non représentée) aspire spo- radiquement non pas du carburant, mais du gaz ce qui peut20 provoquer des ratés de combustion qui peuvent entraîner des dommages considérables dans le catalyseur du moteur à combus- tion interne à cause des postcombustions produites dans la tubulure d'échappement. Le procédé de détection des incidents provoqués par un réservoir vide dans un moteur à combustion interne se- ra décrit ci-après en liaison avec la figure 2. Tout d'abord au cours de la première étape SO10 on calcule les valeurs des irrégularités de fonctionnement. Puis on calcule la distance entre les bandes des valeurs d'irrégularités de fonctionne- ment (étape S12). Dans l'étape S14, on vérifie si l'interval- le des bandes est inférieur à un seuil prédéterminé; dans la négative, on part sur l'étape S16 qui indique qu'il n'y a pas de réservoir vide et qu'il n'y a pas d'incident dans la vi- tesse de rotation du vilebrequin provoqué par la réaction de la transmission, comme ceux provoqués par exemple par une mauvaise chaussée. Si l'intervalle de bande est inférieur à l'intervalle de seuil prédéterminé, on saisit par exemple le coefficient Lambda de la régulation Lambda du moteur à com- bustion interne (étape Si). Cela est avantageux car cette va- leur du coefficient Lambda est détectée de toute façon en continu pour commander le moteur à combustion interne si bien5 qu'il n'est pas nécessaire de prévoir de capteurs supplémen- taires. Dans l'étape S22 on vérifie si la valeur Lambda, saisie est à l'intérieur de limites prédéterminées. Si cela est le cas, les incidents relatifs à la vitesse de rotation du vilebrequin ne peuvent être provoqués par les réactions engendrées par de mauvaises chaussées ou des raisons analo- gues. Cela est constaté par l'étape S24 et l'information est transmise au circuit de commande du moteur à combustion in- terne (non représenté). Si toutefois la valeur Lambda est à l'extérieur des limites prédéterminées, cela constitue une indication d'un réservoir vide (S26). On peut répéter cette opération le cas échéant (étape S28, S30). Il est clair qu'à côté ou en plus de la saisie de la valeur Lambda on peut également saisir et exploiter le ni- veau de remplissage du réservoir. Toujours lorsque le niveau de remplissage du réservoir descend en dessous d'un seuil dé- fini, prédéterminé, on risque de circuler avec un réservoir vide et il faut distinguer entre les incidents relatifs à la vitesse de rotation du vilebrequin, provoqués par un réser- voir vide et les incidents relatifs à la vitesse de rotation du vilebrequin provoqués par les réactions de la ligne de transmission. De plus, on peut également comparer entre la de- mande de couple que l'on saisit à l'aide de la position du volet d'étranglement. La différence est une valeur caracté- ristique des gaz d'échappement du moteur à combustion interne car lorsque le réservoir est vide, la demande de couple et l'émission de couple du moteur à combustion interne diffèrent considérablement. Le couple fourni par le moteur peut par exemple se définir à l'aide d'un capteur de couple ou en ex- ploitant le signal de la vitesse de rotation. La vitesse de rotation peut également servir de grandeur caractéristique des gaz d'échappement et être ex- ploitée. Enfin, il est également possible d'utiliser la vi- tesse du véhicule et ainsi son bilan énergétique. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Procédé de détection d'incidents relatifs à la vitesse de rotation du vilebrequin, provoqués par un réservoir vide dans un moteur à combustion interne5 caractérisé en ce qu' - on détecte les valeurs des irrégularités de fonctionnement (LU), - on calcule la distance entre les bandes des valeurs d'irrégularités de fonctionnement (LU), - on saisit une grandeur caractéristique des gaz d'échappe- ment supplémentaire pour le moteur à combustion interne, - on vérifie si la distance de bandes calculée est inférieure à un seuil prédéterminé et si la grandeur caractéristique des gaz d'échappement se situent toujours dans un inter- valle de seuil prédéterminé et, dans l'affirmative, on uti- lise cette information comme indication que les incidents de la vitesse de rotation du vilebrequin sont entraînés par un réservoir vide. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la grandeur caractéristique des gaz d'échappement est le coefficient Lambda d'une régulation Lambda. 3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la grandeur caractéristique des gaz d'échappement est l'état de remplissage du réservoir. 4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur caractéristique des gaz d'échappement est la vi- tesse de rotation du moteur à combustion interne. 5 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la grandeur caractéristique des gaz d'échappement est définie à partir de la comparaison de la demande de couple et du cou- ple fourni par le moteur à combustion interne. 6 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la grandeur caractéristique des gaz d'échappement est la vi- tesse du véhicule entraîné par le moteur à combustion in- terne.