Brevet FR2816658A1 — publié le 20020517

Etat de la technique La présente invention concerne un procédé de diagnostic de la résistance aéraulique dans la tubulure d'aspiration d'un moteur à com- bustion interne. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. La résistance à l'écoulement ou résistance aéraulique dans la tubulure d'admission de moteurs à combustion interne a une influence considérable sur la puissance, les émissions et la consommation de car- 0lo burant du moteur à combustion interne. C'est ainsi que par exemple un filtre encrassé augmente la résistance aéraulique dans la tubulure d'aspiration du moteur à combustion interne ce qui produit les inconvé- nients évoqués ci-dessus. L'absence de filtre à air ou les défauts d'étanchéité de la tubulure d'aspiration se répercutent également de ma- nière négative sur le moteur à combustion interne. Selon le document DE-197 30 578, il est connu de mesurer la pression en amont du filtre à air et la pression d'alimentation du mo- teur à combustion interne pour déduire la pression de l'air dans la tubu- lure d'admission du turbo compresseur. Pour cela il faut deux capteurs de pression ce qui se traduit par un coût correspondant. De plus il faut ac- corder les capteurs l'un sur l'autre pour éliminer l'erreur systématique ré- sultant des erreurs de mesure des capteurs de pression et qui risque de fausser le diagnostic de la résistance aéraulique. La présente invention a pour but de développer un procédé et un dispositif permettant d'assurer avec précision le diagnostic de la ré- sistance aéraulique dans la tubulure d'admission de moteurs à combus- tion interne, de moyen simple et avec une précision suffisante. Ce problème est résolu selon l'invention par un procédé de diagnostic du type défini ci-dessus, caractérisé par les étapes suivantes: - on mesure une première pression dans la tubulure d'aspiration pour un faible débit massique d'air, - on mesure une seconde pression dans la tubulure d'aspiration pour un débit massique d'air élevé, - on calcule la différence de pression à partir de la première pression dans la tubulure d'aspiration, et de la seconde pression dans la tubu- lure d'aspiration, - on compare la différence de pression à une première valeur de réfé- rence, - on émet un signal si la différence de pression est supérieure à la pre- mière valeur de référence. Avantages de l'invention Le procédé selon l'invention permet de diagnostiquer la ré- sistance aéraulique dans la tubulure d'admission de moteurs à combus- tion interne en utilisant seulement un capteur de pression. Cela est rendu possible du fait que pour différents états de fonctionnement du moteur on mesure la pression dans la tubulure d'aspiration et à partir de la diffé- rence des pressions mesurées dans la tubulure d'aspiration, on en déduit la résistance aéraulique. En utilisant seulement un capteur de pression on économise des coûts et de plus on élimine la difficulté d'accorder les deux capteurs de pression l'un par rapport à l'autre pour permettre une détermination suffisamment précise de la différence de pression. Un état de fonctionnement du moteur à combustion interne i5 qui convient pour appliquer le procédé selon l'invention avec un faible dé- bit massique d'air est celui du ralenti alors qu'un état de fonctionnement avec un débit massique élevé se produit à la charge maximale et aux ré- gimes élevés du moteur à combustion interne. Cela signifie que même sans débitmètre d'air particulier, le procédé selon l'invention permet de déterminer par l'exploitation du régime du moteur et de la position de la pédale d'accélérateur, le débit massique d'air dans la tubulure d'aspiration. Selon une variante de l'invention, les étapes du procédé sont exécutées régulièrement pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne, et notamment on exécute toujours le procédé si un changement entre les états de fonctionnement du moteur à combustion interne avec un faible débit massique d'air et un débit massique d'air élevé et inversement, se produit à l'intérieur d'un intervalle At de 60 secondes et de préférence dans un intervalle de 30 secondes. Il en résulte que l'on peut diagnostiquer dans la tubulure d'aspiration même les variations de résistance aérauliques qui se produi- sent pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne. Cela permet par exemple de diagnostiquer un filtre à air encrassé et dont la ré- sistance aéraulique est significativement plus élevée que celle d'un filtre 3s neuf, pour signaler la nécessiter qu'il y a à remplacer le filtre à air. Si la mesure de la première pression dans la tubulure d'aspiration et celle de la seconde pression dans la tubulure d'aspiration se font dans un intervalle A de 60 secondes, cela garantit que les résultats de la mesure ne sont pas faussés par la variation de la pression ambiante, par exemple au passage d'un col en montagne. Selon un autre développement du procédé de l'invention, on compense la hauteur géodésique ou on exploite les données GPS présen- tes dans le véhicule pour augmenter encore plus la précision de la mesure. Pour diagnostiquer des incidents dans la tubulure d'aspiration ou l'absence d'un filtre à air, il est prévu de comparer la diffé- rence de pression à une seconde valeur de référence et d'émettre ainsi un signal si la différence de pression est inférieure à la seconde valeur de ré- férence. La seconde valeur de référence est inférieure à la première valeur de référence. Selon un autre complément du procédé de l'invention, on fixe la première valeur de référence et/ou la seconde valeur de référence suivant l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne et les conditions de l'environnement pour arriver à une amélioration du diag- nostic de la résistance aéraulique. Selon une autre variante de l'invention, on calcule la pres- sion dans la tubulure d'aspiration à partir du débit massique d'air ce qui permet de supprimer un capteur de pression. Le problème énoncé ci-dessus est également résolu par un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé et avec un appareil de com- mande comportant un programme enregistré dans une mémoire et un capteur de pression dans la tubulure d'aspiration du moteur donnant ain- si tous les avantages du procédé de l'invention. Le procédé et le dispositif selon l'invention ne sont pas li- mités au diagnostic de la résistance aéraulique dans la tubulure d'aspiration mais peuvent également servir pour le diagnostic de la résis- tance aéraulique dans le système d'échappement du moteur à combustion interne. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée dans un mode de réalisation de l'invention représenté sous forme d'un schéma de procédé dans l'unique figure annexée. Description de l'exemple de réalisation La figure 1 montre un diagramme de procédé ou ordino- gramme d'un exemple de réalisation du procédé de l'invention. Le procédé de l'invention convient tout particulièrement pour être appliqué à un mo- teur diesel ou à un moteur à essence par injection directe et fonctionne- ment en mode stratifié car alors on fonctionne de manière non étranglée c'est-à-dire avec un volet d'étranglement ouvert. Un appareil de commande non représenté interroge à inter- valles réguliers si l'on est en mode non étranglé avec un faible débit mas- sique d'air par exemple en mode de ralenti. Dans la négative, l'interrogation est répétée un certain temps ultérieurement. Si l'on est en mode non étranglé et à faible débit massique d'air, on mesure une pre- mière pression dans la tubulure d'aspiration psl. Puis on demande si l'on est en présence d'un fonctionnement non étranglé avec un débit massique 1o d'air plus élevée c'est-à-dire à un régime plus élevé du moteur à combus- tion interne. Si cela n'est pas le cas, on recommence le procédé. Si l'on est en mode non étranglé avec un débit massique d'air important, on mesure une seconde pression pS2 dans la tubulure d'aspiration. Ensuite on cal- cule la différence de pression Aps = psl - ps2. Par comparaison de la diffé- rence de pression Aps à une première valeur de référence ApRef, 1 on détermine si la perte de charge ou résistance aéraulique dans la tubulure d'aspiration est trop élevée ou non. Si la résistance aéraulique est trop élevée, on émet un signal indiquant qu'il faut remplacer le filtre à air. Si la résistance aéraulique dans la tubulure d'aspiration se situe dans des va- leurs autorisées, le filtre à air est considéré en ordre et on recommence le procédé selon l'invention. Ainsi, l'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus avec un appareil de com- mande, un capteur de pression dans la tubulure d'aspiration et un cap- teur de pression pour mesurer le débit massique d'air. Le dispositif selon l'invention comporte également une ins- tallation pour déterminer la hauteur géodésique du moteur à combustion interne. REVENDICATIONS 1 ) Procédé de diagnostic de la résistance aéraulique dans la tubulure d'aspiration d'un moteur à combustion interne, caractérisé par les étapes suivantes: s - on mesure une première pression dans la tubulure d'aspiration pour un faible débit massique d'air (psi), - on mesure une seconde pression dans la tubulure d'aspiration pour un débit massique d'air élevé (ps2), - on calcule la différence de pression (Aps) à partir de la première pres- sion dans la tubulure d'aspiration (psi), et de la seconde pression dans la tubulure d'aspiration (ps2), - on compare la différence de pression (Aps) à une première valeur de ré- férence (Aprefl), - on émet un signal si la différence de pression (Aps) est supérieure à la première valeur de référence (Aprefl). 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on exécute les étapes du procédé à intervalles réguliers pendant le fonc- tionnement du moteur à combustion interne. 3 ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' on exécute toujours le procédé si un changement entre les états de fonc- tionnement du moteur à combustion interne avec un faible débit massique d'air (psl) et un débit massique d'air élevé (ps2) et inversement, se produit à l'intérieur d'un intervalle At de 60 secondes et de préférence dans un in- tervalle de 30 secondes. 4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on effectue une compensation de la hauteur géodésique. ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on compare la différence de pression (Aps) à une seconde valeur de réfé- rence (Apref2) et on émet un signal si la différence de pression (Aps) est infé- rieure à la seconde valeur de référence (Apref2). 6 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on fixe la première valeur de référence (Aprefl) et/ou la seconde valeur de référence (Apref2) en fonction de l'état de fonctionnement du moteur à com- bustion interne et des conditions de l'environnement. 7 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on calcule la pression dans la tubulure d'aspiration (psl, ps2) à partir du débit massique d'air. 8 ) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendica- tions 1 à 7 avec un appareil de commande, un capteur de pression dans la tubulure d'aspiration et un capteur de pression pour mesurer le débit massique d'air, caracterise en ce que l'appareil de commande met en oeuvre le procédé selon les revendications 1 à 7. 9 ) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu' il comporte une installation pour déterminer la hauteur géodésique du moteur à combustion interne.