Brevet FR2814841A1 — publié le 20020405

L'invention concerne un procédé et un système de diagnostic de l'usure réelle d'un véhicule automobile, pièce par pièce. Une estimation de l'état d'un véhicule, c'est-à-dire de l'usure de différentes pièces spécifiques, en temps réel, permettrait à son utilisateur d'en améliorer l'entretien et le taux de disponibilité. Elle permettrait également de justifier et de rationaliser les actions du garagiste et les prises en charge par la garantie. Actuellement, l'état d'usure des pièces d'un véhicule est généralement peu connu par le client, excepté au moment des pannes. Il s'en remet donc au garagiste, et des litiges peuvent survenir lors de l'appréciation de la gravité d'une panne et de la nécessité de changer une pièce coûteuse. Dans le cadre des contrats de garantie et d'entretien, qui sont établis arbitrairement lors de l'achat du véhicule, sur la base d'une simple estimation de l'utilisation qui en sera faite, négociée entre le client et le vendeur, la connaissance de l'usure du véhicule estimée en fonction du profil de roulage réel permettrait une personnalisation des contrats. Ainsi, les clients utilisant peu leur véhicule et les entretenant régulièrement, pourraient bénéficier d'une garantie privilégiée. La demande de brevet américain, déposée au nom de MOTOROLA et publiée sous le numéro US 5442553, concerne un exemple de transmission de données de fonctionnement d'un véhicule, entre un calculateur embarqué sur le véhicule et un centre de traitement à distance. Elle décrit plus particulièrement l'utilisation de données de diagnostic pour détecter notamment les pannes génériques d'un type de véhicule quand elles surviennent. Ce document, qui s'intéresse aux dysfonctionnements et non à l'usure, ne propose pas un procédé de transmission, avec un centre de traitement, de données caractéristiques pour déterminer l'usure des pièces. Le but de la présente invention est de pallier ces inconvénients en proposant d'établir une estimation de l'état d'usure d'un véhicule, pièce par pièce, en fonction du profil de roulage c'est-à-dire du style de conduite de son conducteur, sur un type de route donné, défini par un certain nombre de paramètres de conduite ayant une influence sur l'usure des pièces. Pour cela, l'objet de l'invention est un procédé de diagnostic de l'usure d'un véhicule automobile, comportant au moins des moyens de contrôle embarqués du fonctionnement du véhicule, qui comprennent notamment une interface pour l'échange de données avec un bus diagnostic les reliant à un système de diagnostic, caractérisé en ce qu'il comprend les phases suivantes : - une phase de détermination de paramètres relatifs à la conduite du véhicule, qui ont une influence sur l'usure d'un nombre de pièces caractéristiques de l'état dudit véhicule ; et, réalisées par le système de diagnostic : - une phase de mémorisation automatique et périodique des valeurs desdits paramètres de conduite, dans une unité de stockage du système de diagnostic ; - une phase d'établissement du profil de roulage du véhicule à partir des paramètres mémorisés précédemment, et du type de route empruntée par le véhicule ; - une phase d'estimation de l'usure de chacune des pièces considérées du véhicule à partir du profil de roulage précédemment établi et de l'âge de chaque pièce ; - une phase d'estimation de l'usure globale du véhicule. Un autre objet de l'invention est un système de mise en oeuvre d'un procédé de diagnostic réalisant les phases précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une unité de stockage et une unité de calcul embarquées, reliées au bus de diagnostic et dédiées au diagnostic de l'usure du véhicule. Selon une autre caractéristique de l'invention, le système de diagnostic de l'usure d'un véhicule automobile comportant au moins des moyens de contrôle embarqués du fonctionnement du véhicule, qui comprennent notamment une interface pour l'échange de données avec un bus diagnostic les reliant audit système, est caractérisé en ce qu'il comprend au moins une unité de stockage et une unité de communication, en temps réel, avec un système expert situé à distance, embarquées dans le véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description d'un exemple de procédé de diagnostic, illustré par les figures suivantes qui sont : - la figure 1 : un exemple d'organigramme d'un procédé de diagnostic de l'usure d'un véhicule, selon l'invention ; - la figure 2 : un exemple non limitatif de graphique d'usure, pièce par pièce, d'un véhicule automobile ; - les figures 3a et 3b un exemple d'élaboration d'un contrat de véhicule automobile, à partir du procédé selon l'invention. L'invention propose un procédé de diagnostic de l'usure d'un véhicule, pièce par pièce, en fonction du profil de roulage, c'est-à-dire du style de conduite de son conducteur sur un type de route donné. L'invention s'intéresse à l'usure de tous les organes et fonctions du véhicule dont il est possible de mesurer directement ou indirectement un critère d'usure à l'aide d'un capteur électronique et d'un calculateur réalisant le traitement du signal reçu. Il s'agit également de tous les organes qui subissent un vieillissement en fonction de leurs conditions d'utilisation. Ce sont des pièces mécaniques, comme les courroies, les arbres, les disques et plaquettes de frein par exemple, des réserves de fluides, comme l'eau du radiateur, l'huile du carter ou de la boîte de vitesse par exemple, des fonctions hydrauliques, comme la direction assistée, les freins, le système d'anti-blocage des roues ABS en particulier, ainsi que des pièces électriques ou électroniques, comme les capteurs et actionneurs, l'auto-diagnostic des calculateurs, les lampes, la batterie, etc... Un véhicule peut être défini par un grand nombre de pièces, plus de 270 par exemple, classées en deux catégories : les pièces durables telles que le pot d'échappement ou les engrenages qui peuvent casser brutalement, ou les calculateurs électroniques, et les pièces d'usure telles que les plaquettes de freins, les bougies ou la sonde d'oxygène qui s'usent progressivement. L'usure d'un véhicule est provoquée à la fois par le style de conduite de son utilisateur que l'on apprécie par les accélérations, le mode de freinage, la vitesse notamment, et par le type de route emprunté, autoroute sur de longues distances ou rue urbaine avec embouteillages. Le véhicule doit comporter des moyens de contrôle embarqués du fonctionnement du véhicule, comprenant un microprocesseur et une mémoire, tels que le calculateur d'allumage-injection, le calculateur d'habitacle ou celui contrôlant le système d'anti-blocage des roues, ainsi que des capteurs, pour la mesure de certaines informations comme la vitesse du véhicule ou la pression des pneus. Les moyens de contrôle doivent comprendre également une interface lui permettant de transmettre et de recevoir des données via un bus diagnostic le reliant à un système de diagnostic, ainsi qu'à d'autres calculateurs embarqués. Selon une première variante de réalisation, le système de diagnostic comprend une unité de stockage et une unité de calcul, dédiées au diagnostic de l'usure du véhicule, et embarquées dans le véhicule. Selon une deuxième variante, le système de diagnostic comprend, embarquées sur le véhicule, au moins une unité de stockage et une unité de communication en temps réel, avec ou sans fil, avec un système expert situé à distance, dédié au diagnostic de l'usure des différentes pièces du véhicule. Ce système expert est doté d'un logiciel de traitement de l'information, par méthode statistique ou par comparaison des données reelles avec un modèle par exemple. Le procédé de diagnostic de l'usure des pièces d'un véhicule comporte les différentes phases suivantes. Un exemple non limitatif d'organigramme est représenté sur la figure 1. Une première phase pi) concerne la détermination de paramètres relatifs à la conduite du véhicule, qui ont une influence sur l'usure de nombreuses pièces caractérisant l'état du véhicule dans son ensemble. Une deuxième phase P2) consiste à stocker automatiquement et périodiquement les valeurs desdits paramètres de conduite, dans l'unité de stockage embarquée du système de diagnostic. A partir de la mémorisation des valeurs de ces paramètres, le système de diagnostic embarqué ou le système expert situé à distance, selon la variante de réalisation choisie, établit le profil de conduite du véhicule à l'étape P3). Si des moyens de localisation, tels que le GPS - Global Positionning System - sont embarqués sur le véhicule, il est possible de connaître à tout instant sur quelle route circule le véhicule, et le système de diagnostic, embarqué ou le système expert, peut alors en déduire le profil de roulage du véhicule, dont le caractère plus ou moins usant est une information plus complète que le seul style de conduite de son conducteur. Enfin, le système de diagnostic embarqué ou le système expert réalise une phase p,) d'estimation de l'usure de chacune des pièces du véhicule considérées, à partir du profil de conduite ou de roulage précédemment établi et de l'âge de chaque pièce. Il peut en déduire ensuite, dans une phase pos), l'estimation de l'usure globale de l'ensemble du véhicule, par exemple par la somme pondérée des différents taux d'usure des pièces considérées du véhicule. Selon la première phase, le procédé détermine un ensemble de paramètres de fonctionnement du véhicule considérés comme représentatifs de l'utilisation de ce véhicule et donc de l'usure de ses pièces. Selon un choix non limitatif, les paramètres sont notamment les suivants : - le nombre total de kilomètres parcourus ; - la durée d'utilisation du véhicule, moteur tournant ; - le nombre d'accélérations pour une distance parcourue prédéfinie ; - les conditions de température et d'hygrométrie extérieures au véhicule ; - la distance parcourue, en kilomètres, pendant une durée donnée, soit douze mois, et délivrée par un compteur ; - le temps passé dans différentes classes de température d'eau en sortie de la culasse du moteur, pour une distance parcourue prédéfinie, égale à mille kilomètres par exemple ; - le nombre de démarrages du moteur pour une distance parcourue prédéfinie, égale à mille kilomètres par exemple, délivré par le calculateur d'injection ; - le nombre d'actionnements de l'embrayage pour une distance parcourue prédéfinie, égale à mille kilomètres par exemple, délivré par un compteur ; - le pourcentage d'utilisation du véhicule dans différentes classes de régime moteur, pour une durée ou une distance donnée, délivré par le calculateur d'injection par exemple ; - le pourcentage d'utilisation du véhicule dans différentes classes de vitesse véhicule, pour une durée ou une distance donnée, délivré également par le calculateur d'injection ; - le pourcentage d'utilisation du véhicule dans différentes classes de charge moteur, pour une durée ou une distance donnée. Le système de diagnostic mémorise automatiquement et périodiquement les valeurs de ces paramètres dans son unité de stockage embarquée, qui vont ensuite être lues soit par son unité de calcul embarquée, soit par le système expert afin d'établir le profil de conduite du véhicule. Ce profil peut être établi par exemple par comparaison avec des types de profils obtenus par calibration des paramètres pour un nombre donné de conducteurs circulant sur un véhicule équipé spécialement d'instruments de mesure, de façon à déterminer le caractère usant de leur conduite, puis par corrélation avec les données disponibles sur un véhicule standard. Puis, le système de diagnostic embarqué ou le système expert estime l'usure de chacune des pièces du véhicule à partir du profil de conduite ou de roulage établi et à partir de l'âge de chaque pièce, en utilisant une méthode à base de statistiques ou par modélisation de l'usure. Il délivre ainsi un pourcentage d'usure pièce par pièce, sous forme par exemple de graphique de type bargraph , comme le montre la figure 2. Dans l'exemple représenté sur cette figure, les pièces analysées sont les balais d'essuie-vitre, les lampes, la batterie, le contacteur, le pot d'échappement, les disques de freins avant et arrière, les plaquettes de freins avant et arrière, les amortisseurs avant et arrière, les pneus, la boîte de vitesse, l'embrayage, la courroie de distribution, le liquide de refroidissement, le liquide de frein, le filtre à particules, le fréon de la climatisation, l'huile du moteur, l'huile de boîte de vitesses, les bougies, le filtre à air et le filtre à huile, pour une distance parcourue de 123 km sur les huit derniers jours d'utilisation. Cette estimation de l'usure des pièces du véhicule peut ensuite être communiquée au conducteur lui-même, qui est alors sensibilisé à son profil de roulage et a la possibilité de se positionner par rapport à un profil de roulage moyen. Pour cela, le système de diagnostic embarqué ou le calculateur du système expert communique avec une interface, que le conducteur peut interroger dans son véhicule ou par Internet. Une autre application de ce procédé de diagnostic concerne la personnalisation du contrat de garantie et d'entretien du véhicule, en vue par exemple du remboursement de certaines pièces selon le profil de conduite. Les taux de remboursement de ces pièces peuvent alors dépendre de l'utilisation qui est faite du véhicule et de l'état de leur usure. En cas d'évolution du profil de conduite, on peut envisager d'adapter le contrat de garantie avec le temps. La figure 3a représente un diagramme d'élaboration d'un contrat d'entretien du pot d'échappement aval d'un véhicule en fonction de son ancienneté, en nombre de mois, et du nombre de kilomètres parcourus. En fonction de ces deux entrées, le tableau établit le pourcentage de remboursement. Un tel tableau est établi pour chaque type de pièce du véhicule. La figure 3b est un tableau de remboursement du disque de frein avant en fonction de l'ancienneté de la pièce et du kilométrage parcouru. Ainsi, le procédé selon l'invention permet de donner accès au conducteur d'un véhicule particulier, à des données personnalisées sur l'état d'usure des différentes pièces de son véhicule, en fonction de son profil de roulage. De plus, il permet d'établir une base de calcul à l'élaboration d'un contrat de garantie et d'entretien de ces pièces qui soit adapté à ce véhicule. Enfin, en cas de revente, il donne une information sur l'état global du véhicule. REVENDICATIONS 1. Procédé de diagnostic de l'usure d'un véhicule automobile, comportant au moins des moyens de contrôle embarqués du fonctionnement du véhicule, qui comprennent notamment une interface pour l'échange de données avec un bus diagnostic les reliant à un système de diagnostic, caractérisé en ce qu'il comprend les phases suivantes : - une phase de détermination de paramètres relatifs à la conduite du véhicule, qui ont une influence sur l'usure d'un nombre de pièces caractéristiques de l'état dudit véhicule ; et, réalisées par le système de diagnostic : - une phase de mémorisation automatique et périodique des valeurs desdits paramètres de conduite, dans une unité de stockage du système de diagnostic ; - une phase d'établissement du profil de roulage du véhicule à partir du profil de conduite déterminé d'après les paramètres mémorisés précédemment et du type de route empruntée par le véhicule ; - une phase d'estimation de l'usure de chacune des pièces considérées du véhicule à partir du profil de roulage précédemment établi et de l'âge de chaque pièce ; - une phase d'estimation de l'usure globale du véhicule par pondération de l'usure estimée de chacune des pièces du véhicule. 2. Procédé de diagnostic selon la revendication 1, caractérisé en ce que les paramètres relatifs au roulage du véhicule, ayant une influence sur l'usure des pièces, sont notamment : - le nombre total de kilomètres parcourus ; - la durée d'utilisation du véhicule, moteur tournant ; - le nombre d'accélérations pour une distance parcourue prédéfinie ; - les conditions de température et d'hygrométrie extérieures au véhicule ; - la distance parcourue pendant une durée donnée ; - le nombre de démarrages du moteur pour une distance parcourue prédéterminée ; - le nombre d'actionnements de l'embrayage pour une distance parcourue prédéterminée ; - le temps passé dans différentes classes de température d'eau en sortie de culasse du moteur, pour une distance parcourue déterminée ; - le pourcentage d'utilisation du véhicule dans différentes classes de régime moteur, pour une durée ou une distance donnée ; - le pourcentage d'utilisation du véhicule dans différentes classes de vitesse véhicule, pour une durée ou une distance donnée ; - le pourcentage d'utilisation du véhicule dans différentes classes de charge moteur, pour une durée ou une distance donnée. 3. Procédé de diagnostic selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profil de conduite de l'utilisateur du véhicule est établi par comparaison avec des types de profils obtenus par calibration des paramètres de conduite. 4. Procédé de diagnostic selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'estimation de l'usure de chaque pièce du véhicule considérée est réalisée à partir du profil de roulage et de l'âge de chaque pièce par modélisation de l'usure ou par moyennes statistiques. 5. Système de mise en oeuvre d'un procédé de diagnostic de l'usure d'un véhicule automobile selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une unité de stockage et une unité de calcul embarquées, reliées au bus diagnostic et dédiées au diagnostic de l'usure. 6. Système de mise en oeuvre d'un procédé de diagnostic de l'usure d'un véhicule automobile selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une unité de stockage et une unité de communication, en temps réel, avec un système expert situé à distance, embarquées dans le véhicule. 7. Système de diagnostic selon l'une des revendications 5 ou 6. caractérisé en ce qu'il comprend de plus une interface embarquée de communication avec le conducteur du véhicule pour lui délivrer les informations d'usure du véhicule. 8. Système de diagnostic selon la revendication 6, caractérisé en ce que le système expert est relié à un réseau extérieur de communication, de type Internet, pour communiquer les informations d'usure d'un véhicule à son conducteur.