Brevet FR2813639A1 — publié le 20020308

La présente invention concerne un procédé de diagnostic par l'exploitation de signaux de capteur notamment par l'exploitation des signaux de sortie d'un capteur de cliquetis d'un moteur à combustion in- terne, à l'aide d'une installation d'exploitation qui forme un niveau de réfé- rence à partir des signaux de sortie, ce niveau de référence étant comparé à des seuils supérieurs et/ou inférieurs pour déceler un défaut, et qui en cas de dépassement prédéterminé du seuil supérieur et/ou de dépasse- ment vers le bas du seuil inférieur, par le niveau de référence actuel, conclut qu'il y a un défaut et effectue le diagnostic seulement si un seuil de détection minimum est dépasse. Etat de la technique Il est connu que les capteurs, par exemple les capteurs de cliquetis utilisés pour détecter le cliquetis et servir à la régulation du cli- quetis d'un moteur à combustion interne, doivent effectuer un diagnostic fiable qui garantit d'une part que le capteur reconnaisse en toute sécurité les défauts de fonctionnement et d'autre part qui évite des détections er- ronées par exemple une erreur de détection de cliquetis. Les capteurs de cliquetis sont associés par exemple chaque fois à un cylindre d'un moteur à combustion interne; ils fournissent un signal qui, après sa préparation et son traitement particulier permet de savoir si du cliquetis se produit dans le cylindre concerné, c'est-à-dire s'il y a eu une combustion avec ou sans cliquetis. Le cliquetis correspond à des combustions défectueuses qu'il faut éviter. Selon le document PCT DE 94/01041, on connaît par exemple un procédé de détection de cliquetis ainsi qu'un diagnostic. Dans ce procédé connu, l'appareil de commande du moteur à combustion in- terne forme comme cela est habituel de manière générale dans les procé- dés de détection de cliquetis, des niveaux de référence normalisés en fonction du régime à partir des signaux de sortie du capteur de cliquetis ou des capteurs de cliquetis, par exemple des capteurs de bruit du corps. En fonction de ces niveaux de référence, on forme des seuils de niveaux de référence dépendant du régime en déterminant chaque fois un seuil supé- rieur et un seuil inférieur pour les niveaux de référence. Les deux seuils de niveaux de référence sont enregistrés dans une mémoire électronique de l'appareil de commande du moteur à combustion interne sous la forme de courbes caractéristiques. Les niveaux de référence sont formés de façon qu'ils correspondent à l'intensité du bruit du moteur à combustion interne fonctionnant sans cliquetis. Pour cela, on réalise les niveaux de référence, ou les niveaux de référence normalisés qui en sont déduits, à l'aide d'une intégration des signaux de sortie du capteur de cliquetis dans des condi- tions telles qu'il n'y a pas de cliquetis, par exemple à l'intérieur d'une fe- nêtre de mesure prédéterminée. Pour la détection de défaut proprement dite, dans ces pro- cédés connus, on compare chaque niveau de référence normalisé actuel aux deux seuils de niveaux de référence dépendant du régime. Pour une déviation prédéterminée du niveau de référence normalisé actuel, on considère qu'il y a un fonctionnement défectueux. Par exemple en cas de dépassement vers le bas du seuil inférieur du niveau de référence, on considère qu'il y a une défaillance du capteur de cliquetis, car dans ce cas aucun signal ne peut arriver à l'installation d'exploitation. En cas de dé- passement du niveau de référence supérieur, on considère également qu'il y a un fonctionnement défectueux. Pour respecter un intervalle de sécurité par rapport à un niveau de bruit de base élevé provoqué par le bruit proprement dit, le rayonnement dans la ligne du capteur de cliquetis etc, on effectue le dia- gnostic dans les procédés connus, seulement au-dessus d'un seuil mini- mum de vitesse de rotation. Ce seuil est choisi pour que la distance entre le niveau de référence normalisé et le bruit de base soit suffisante pour permettre une vérification fiable. Avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier aux inconvé- nients et solutions connus et concerne à cet effet un procédé de diagnostic du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que le seuil de détection mini- mum est constitué par deux seuils différents. Le procédé selon l'invention offre l'avantage de pouvoir exé- cuter le diagnostic à des vitesses de rotation (régime) beaucoup plus fai- bles que dans l'état de la technique. De ce fait, on peut reconnaître plus tôt des défauts de capteurs de cliquetis ou des défauts de fonctionnement de certains capteurs et éviter ainsi d'endommager le moteur. Selon l'invention, dans une installation d'exploitation, on forme des niveaux de référence à partir des signaux de sortie du capteur. Ces niveaux de référence sont comparés à des valeurs limites supérieures et/ou inférieures pour déceler un défaut et en cas de dépassement prédé- terminé de la valeur limite supérieure et/ou de dépassement vers le bas de la limite inférieure par le niveau de référence actuel, on conclut qu'il y a un défaut. Ce diagnostic n'est exécuté que si l'on dépasse un seuil de dé- tection minimum qui peut toutefois avoir deux valeurs différentes. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: - les deux seuils de détection minimums sont des seuils de régime ou des seuils dépendant du régime, - dans la mesure o le seuil de détection inférieur est dépassé par la va- leur de référence, on effectue un diagnostic par rapport au seuil supé- rieur pour le niveau de référence et on neutralise encore le diagnostic par rapport au seuil inférieur, - dans le cas d'un test de fin de bande, à la place du seuil de détection minimum supérieur, on prend un autre seuil de détection minimum plus grand que le seuil de détection minimum et on effectue également le diagnostic si la régulation de cliquetis n'est pas active. La présente invention sera décrite de manière plus détaillée àl'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 explicite un procédé d'exploitation selon l'invention, - la figure 2 montre un dispositif de détection de cliquetis connu selon le document PCT/DE94/01041 permettant d'exécuter le procédé de l'invention, - la figure 3 montre quelques courbes de niveaux de référence en fonc- tion du régime. Description La figure 1 montre un exemple de réalisation de l'invention du procédé de diagnostic d'un capteur de cliquetis. Pour le diagnostic d'un capteur de cliquetis, le niveau de référence normalisé, c'est-à-dire le ni- veau de référence tenant compte du niveau d'amplification utilisé, est comparé avec un seuil de détection supérieur et inférieur, applicable. Si les niveaux de référence normalisés dépassent le seuil supérieur ou pas- sent sous le seuil inférieur, on considère qu'il y a un défaut. La procédure précise pour former le niveau de référence normalisé dans une installation de détection de cliquetis est par exemple donnée dans le document PCT/DE94/01041 et ne sera pas rappelée ici. Le rayonnement électromagnétique dans la ligne du capteur fait que la distance de parasite par rapport au seuil de détection inférieur aux faibles vitesses de rotation et ainsi aux faibles bruits est très réduite. Pour garantir la sécurité de la détection d'un défaut, on peut libérer le diagnostic seulement à partir d'un seuil de vitesse de rotation applicable. Du fait de ce seuil de vitesse de rotation (seuil de régime) relativement éle- vé, la solution connue ne permet de déceler un défaut que de façon assez tardive. s Le schéma par blocs de l'exemple de réalisation de la figure 1 effectue le diagnostic par exemple dans l'appareil de commande du mo- teur à combustion interne de la manière suivante: pour libérer le dia- gnostic, on vérifie dans le bloc 10 si le régime du moteur (ou la vitesse de rotation du moteur à combustion interne) nmot est supérieur à un seuil de régime supérieur DZSO. Si cela est le cas et si en outre on a la condi- tion que la régulation de cliquetis est active, la sortie de l'interrogation ET, 1 1 donne un signal correspondant. Ce signal est appliqué au bloc 12 dont la sortie forme la condition " diagnostic actif " dans la mesure o son contenu est supérieur ou égal à 1. A côté de la libération du diagnostic, on effectue également un test de fin de bande. Dans ce test de fin de bande, dans le bloc 13, on vérifie si le régime du moteur nmot est supérieur à un second seuil de ré- gime DZSB. Si la comparaison indique que le régime nmot est supérieur au seuil de régime du test de fin de bande DZSB, le bloc ET, 14 reçoit une information correspondante. Dans la mesure o la condition " test de fin de bande " est remplie et qu'il est reconnu que le régime du moteur est supérieur au seuil de régime du test de fin de bande DZSB, le bloc 12 émet la condition " diagnostic actif " et exécute le diagnostic du capteur de cliquetis. Dans la mesure o la condition " diagnostic actif " est sa- tisfaite, on vérifie dans le bloc 15 si le régime du moteur est supérieur à un seuil de régime inférieur DZSU. Si cette condition est satisfaite, le bloc ET, 16 transmet l'information correspondante. De plus dans le bloc 17, on vérifie si le niveau de référence normalisé REFPN est inférieur à un seuil de niveau de référence inférieur REFPU. Ce seuil de niveau de référence inférieur REFPU est formé dans le bloc 18 en fonction de la vitesse de ro- tation. Pour la formation du seuil du niveau de référence, on exécute par exemple un procédé décrit dans le document PCT/DE94/01041 décrit en combinaison avec le calcul des niveaux de référence. Si l'interrogation dans le bloc 17 indique que le niveau de référence normalisé REFPN est supérieur au seuil inférieur REFPU, un signal correspondant est transmis au bloc 16. Dans le bloc 16, on a une interrogation ET qui ne donne un signal positif (signal de niveau haut) que si l'interrogation dans le bloc 15 est satisfaite, c'est-à-dire si le régime du moteur est supérieur au seuil de régime inférieur et aussi si le niveau de référence normalisé REFPN est inférieur au seuil inférieur REFPU. La sortie du bloc 19 donne l'information d'un défaut de s capteur de cliquetis si la sortie du bloc 16 est active et si en outre un dé- faut de capteur de cliquetis est reconnu, le bloc 20 reconnaissant que le niveau de référence normalisé REFPN est supérieur au seuil supérieur REFPO formé dans le bloc 21. Ce seuil supérieur REFPO est formé dans le bloc 21 également en fonction du régime. La procédure décrite à l'aide de la figure 1 exploitant deux seuils de régime distincts DZSO et DZSU pour le seuil de détection supé- rieur et inférieur, permet d'exécuter le diagnostic du seuil de détection su- périeur DZSO à des régimes significativement plus faibles. Cela permet de détecter plus tôt les défauts du capteur de cliquetis et de réduire les inci- dents du moteur, car l'appareil de commande dans lequel s'exécute la dé- tection de défaut ou le diagnostic de la figure 1, peut assurer à temps un décalage de l'angle d'allumage. Pour permettre une détection automatique du capteur de cliquetis dans le cadre d'un test de fin de bande, on supprime dans ce cas complètement le seuil de charge. Pour le test de fin de bande, il y a un seuil de régime propre. Ce seuil de régime DZSB doit être situé au-dessus du seuil de régime normal pour permettre la détection en sécurité du capteur de cliquetis. La figure 2 montre une installation de détection de cliquetis dans laquelle se déroule le procédé d'exploitation décrit ci-dessus. Cette installation de détection de cliquetis est déjà décrite dans le document PCT/DE94/01041. Dans une telle installation de détection de cliquetis qui ne représente que schématiquement le moteur à combustion interne 22, on a deux capteurs de cliquetis 23a, 23b installés à des endroits prédéterminés du moteur à combustion interne. Les capteurs de cliquetis 23a, 23b four- nissent les signaux S1, S2 à un circuit de traitement 24. Ce dernier est relié par l'entrée E1 à un microprocesseur ou calculateur 25. Le calcula- teur fait partie de l'appareil de commande non représenté du moteur à combustion interne. Le calculateur 25 peut recevoir par une autre entrée E2, des signaux supplémentaires par exemple un signal de vitesse de ro- tation (signal de régime) nmot. Le calculateur 25 commande en fonction des signaux fournis, par exemple l'étage de puissance d'allumage 26 du moteur à combustion interne et/ou d'autres installations telles que les injecteurs etc, en fournissant par exemple des signaux appropriés à la sortie A. L'ensemble du circuit d'exploitation peut être intégré complète- ment dans le calculateur 25 de l'appareil de commande du moteur à com- bustion interne. Le circuit d'exploitation 24 comprend par exemple au moins un amplificateur 27 avec un coefficient d'amplification réglable qui reçoit par un multiplexeur 28, alternativement les signaux de sortie S 1, S2 des capteurs de cliquetis 23a, 23b. Dans le filtre passe-bande 29 en aval et dans le circuit de démodulation 30 par exemple un redresseur, on traite les signaux et enfin on les intègre dans l'intégrateur 31. Les signaux inté- grés ou la valeur qui s'établit dans l'intégrateur portent la référence KI. La valeur de KI est comparée dans le comparateur 32 à un niveau de réfé- rence REF. Le résultat de la comparaison permet de juger s'il y a cliquetis, si la valeur de KI dépasse le niveau de référence REF d'une valeur prédé- terminée. Le comparateur 32 ou un autre comparateur non repre- senté à la figure 2 et qui reçoit également les signaux KI et REF, sert éga- lement à détecter les défauts ou à faire le diagnostic. Pour cela, on exécute les procédés décrits à la figure 1. La figure 3 montre un exemple de courbes pour les seuils de niveaux de référence supérieurs et inférieurs REFPO, REFPU en fonc- tion du régime nmot ainsi qu'un niveau de référence minimum. La répar- tition de ce niveau de référence minimum en deux niveaux de référence différents DZSO et DZSU permettant d'obtenir les avantages selon l'invention. REVENDICATIONS 1 ) Procédé de diagnostic par l'exploitation de signaux de capteur notam- ment par l'exploitation des signaux de sortie d'un capteur de cliquetis d'un moteur à combustion interne, à l'aide d'une installation d'exploitation qui forme un niveau de référence à partir des signaux de sortie, ce niveau de référence étant comparé à des seuils supérieurs et/ou inférieurs pour dé- celer un défaut, et qui en cas de dépassement prédéterminé du seuil supé- rieur et/ou de dépassement vers le bas du seuil inférieur, par le niveau de référence actuel, conclut qu'il y a un défaut et effectue le diagnostic seu- lement si un seuil de détection minimum est dépassé, caractérisé en ce que le seuil de détection minimum est constitué par deux seuils différents. 2 ) Procédé de détection de défaut selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux seuils de détection minimums sont des seuils de régime ou des seuils dépendant du régime. 3 ) Procédé de détection de défaut selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans la mesure o le seuil de détection inférieur est dépassé par la valeur de référence, on effectue un diagnostic par rapport au seuil supérieur pour le niveau de référence et on neutralise encore le diagnostic par rap- port au seuil inférieur. 4 ) Procédé de détection de défaut selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le cas d'un test de fin de bande, à la place du seuil de détection mi- nimum supérieur, on prend un autre seuil de détection minimum plus grand que le seuil de détection minimum et on effectue également le dia- gnostic si la régulation de cliquetis n'est pas active.