Brevet FR2851654A1 — publié le 20040827

La présente invention concerne un procédé de détection de cliquetis utilisable en relation avec des moteurs thermiques et plus particulièrement ceux dits à allumage commandé notamment utilisés pour la propulsion de véhicules automobiles. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Dans un tel moteur thermique, dont une architecture classique met en oeuvre au moins un piston coulissant dans une chambre de combustion entre des points 10 morts haut et bas, il est utilisé un mélange inflammable qui, après avoir été admis dans la chambre de combustion, est comprimé par le piston se déplaçant vers son point mort haut avant d'être enflammé au moyen du dispositif d'allumage de telle manière que la combustion du mélange 15 engendre des gaz brlés dont la détente repousse le piston vers son point mort bas. Il arrive que la combustion soit irrégulière avec notamment une auto-inflammation (ou combustion anormale d'auto-inflammation) d'une partie du mélange. Ce phénomène, appelé cliquetis, est d à des 20 conditions de températures et de pression inadaptées résultant par exemple d'une avance trop importante de l'allumage par rapport à la fin de la compression. Le phénomène de cliquetis, s'il perdure, risque de détériorer le moteur thermique ou de provoquer une usure préma25 turée de celui-ci. Dans les procédés utilisés pour détecter le cliquetis, il est connu de comparer une énergie de bruit du moteur thermique en utilisation à une énergie de bruit théorique déterminée à partir d'une cartographie pré30 établie, au banc d'essai sur un moteur dédié à cet effet, pour mettre en relation l'énergie de bruit et des paramètres de fonctionnement connus du moteur thermique dont le régime de rotation. Toutefois, il existe des dispersions entre les moteurs utilisés et le moteur-test qui influent 35 sur l'énergie de bruit à un régime donné, de même que les conditions d'utilisation - comme la nature du revêtement sur laquelle circulent les véhicules - influent également sur le bruit détecté par les capteurs utilisés pour la détection du bruit du moteur thermique. Il est alors dif5 ficile au moyen des procédés connu de distinguer avec certitude le bruit d'un moteur fonctionnant sans cliquetis du bruit d'un moteur fonctionnant avec cliquetis. Pour obvier à cet inconvénient, on a pensé à effectuer une comparaison de l'énergie de bruit du moteur 10 thermique mesurée en utilisation à l'énergie de bruit que devrait normalement présenter ce moteur dans les mêmes conditions d'utilisation. Pour ce faire, en considérant que le cliquetis apparaît de façon ponctuelle, il est procédé à un filtrage de l'énergie de bruit mesurée afin 15 d'en éliminer ou d'en atténuer les composantes ponctuelles de sorte que l'énergie de bruit filtrée correspond à un fonctionnement sans cliquetis. L'énergie de bruit filtrée est alors comparée à l'énergie de bruit mesurée pour détecter un fonctionnement avec cliquetis en 20 s'affranchissant des problèmes de détection liés aux dispersions. Cependant, particulièrement lors de variations rapides de régime, le filtrage réalisé introduit un retard tel que l'énergie de bruit filtrée n'est plus suffisamment représentative pour pouvoir être utilement compa25 rée à l'énergie de bruit mesurée. OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention est de fournir un moyen permettant une détection de cliquetis qui soit rapide et fiable. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un procédé de détection de cliquetis dans un moteur thermique, comprenant les étapes de: - déterminer une énergie de bruit théorique en 35 fonction d'au moins un paramètre de fonctionnement du mo- teur et mesurer une énergie de bruit instantané, effectuer une correction de l'énergie de bruit théorique en fonction d'un moyennage de l'énergie de bruit instantané, - normaliser l'énergie de bruit instantané en fonction de l'énergie de bruit corrigée, - filtrer l'énergie de bruit normalisée en effectuant un moyennage de celle-ci, comparer l'énergie de bruit normalisée avant 10 filtrage et l'énergie de bruit normalisée filtrée. Le procédé de l'invention permet d'obtenir une grandeur représentative de l'énergie de bruit instantané, à savoir l'énergie de bruit normalisée, qui varie lentement selon des amplitudes faibles de sorte que, d'une 15 part, le filtrage ultérieurement réalisé introduit un retard peu ou pas pénalisant et que, d'autre part, la comparaison de l'énergie de bruit normalisée avant filtrage avec l'énergie de bruit normalisée filtrée permet une détection fiable du cliquetis. Selon un premier mode de mise en oeuvre, la correction de l'énergie de bruit théorique comprend les phases de: - soustraire l'énergie de bruit théorique à l'énergie de bruit instantané pour obtenir une informa25 tion intermédiaire, - moyenner l'information intermédiaire pour obtenir une information de correction, - ajouter l'information de correction à l'énergie de bruit théorique pour obtenir l'énergie de bruit corri30 gée. Le moyennage de l'écart entre l'énergie de bruit théorique et l'énergie de bruit instantané est une opération relativement rapide qui permet à ce mode de correction d'être bien adapté lorsque les variations de 35 l'énergie de bruit instantané sont rapides. L'information de correction ainsi obtenue est représentative du bruit réel du moteur en cours d'utilisation et permet d'adapter l'énergie de bruit théorique au moteur en cours d'utilisation en tenant compte des conditions 5 d'utilisation et des dispersions de caractéristiques entre le moteur en cours d'utilisation et le moteur-test. Selon un deuxième mode de mise en oeuvre, la correction de l'énergie de bruit théorique comprend les phases de: - intégrer l'énergie de bruit normalisée filtrée pour obtenir une information de correction, - ajouter l'information de correction à l'énergie de bruit théorique pour obtenir l'énergie de bruit corrigée. L'intégration de l'énergie de bruit normalisée permet d'obtenir une information représentative du bruit réel du moteur en cours d'utilisation. Cette information, dite de correction, est dès lors utilisable pour corriger l'énergie de bruit théorique afin de tenir compte des 20 conditions d'utilisation et des dispersions de caractéristiques entre le moteur en cours d'utilisation et le moteur-test. Ce mode de correction est lui bien adapté à des variations lentes de l'énergie de bruit instantané. D'autres caractéristiques et avantages ressorti25 ront à la lecture de la description qui suit de modes de mise en oeuvre particuliers non limitatifs de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi 30 lesquels: - la figure 1 est une vue schématique par blocs d'un premier mode de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 2 est une vue schématique par blocs d'un deuxième mode de mise en oeuvre de l'invention. 35 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION L'invention est ici décrite en application à un moteur thermique à combustion interne comprenant de façon classique un bloc-moteur dans lequel sont montés mobiles des pistons pour délimiter des chambres de combustion. Le 5 bloc-moteur est pourvu de moyens d'admission d'un mélange inflammable, ici un mélange air - essence, dans chaque chambre de combustion, de moyens d'échappement de gaz brlés hors de chaque chambre de combustion et d'un dispositif d'allumage destiné à amorcer la combustion du mé10 lange inflammable dans les chambres de combustion. Le moteur thermique est associé à une unité de contrôle qui gère électroniquement le fonctionnement du moteur thermique à partir de paramètres de fonctionnement du moteur qui lui sont fournis par des capteurs, tels que 15 le régime de rotation, le débit et la pression de mélange gazeux, la position angulaire du vilebrequin, la température du moteur, l'enfoncement de la pédale d'accélérateur, la présence de cliquetis... Le capteur de cliquetis est du type accéléromètre et est fixé sur le 20 bloc-moteur pour fournir à l'unité de contrôle une énergie de bruit instantané du moteur thermique. L'unité de contrôle comprend un module de calcul tel qu'un microprocesseur et un module mémoire contenant des cartographies mettant en relation les paramètres de 25 fonctionnement du moteur, afin de lui permettre de commander les moyens d'admission, le dispositif d'allumage et tous les autres organes participant au fonctionnement du moteur thermique. Le procédé de détection conforme à l'invention 30 est mis en oeuvre par l'unité de contrôle pour lui permettre par exemple de commander le dispositif d'allumage en vue de diminuer ou d'augmenter l'avance à l'allumage en fonction respectivement de la présence ou de l'absence de cliquetis. 3 5 En référence à la figure 1, le procédé conforme au premier mode de mise en oeuvre de l'invention commence par l'étape de déterminer une énergie de bruit théorique en fonction du régime moteur fourni par le capteur dédié à cet effet. L'énergie de bruit théorique est déterminée 5 à partir d'une cartographie, élaborée au banc d'essai sur un moteur-test, mettant en relation l'énergie de bruit théorique et le régime moteur. Par ailleurs, une énergie de bruit instantané est mesurée par le capteur de cliquetis et fournie à l'unité de contrôle. Il est ensuite réalisé une correction de l'énergie de bruit théorique en fonction d'un moyennage de l'énergie de bruit instantané. Plus précisément, la correction de l'énergie de bruit théorique comprend les phases de: - soustraire l'énergie de bruit théorique à l'énergie de bruit instantané pour obtenir une information intermédiaire égale à l'écart entre l'énergie de bruit instantané et l'énergie de bruit théorique, moyenner l'information intermédiaire pour obte20 nir une information de correction afin d'atténuer les composantes de l'information intermédiaire qui pourraient résulter de la présence de cliquetis, - ajouter l'information de correction à l'énergie de bruit théorique pour obtenir l'énergie de bruit corri25 gée. L'énergie de bruit instantané est ensuite normalisée en fonction de l'énergie de bruit corrigée. En l'espèce, l'énergie de bruit instantané est divisée par l'énergie de bruit corrigée. L'information ainsi obtenue, nommée énergie de bruit normalisée, est filtrée en effectuant un moyennage afin d'atténuer les composantes ponctuelles de celle-ci, ces composantes ponctuelles, lorsqu'il y en a, résultant en général de la présence de cliquetis. Le moyennage réa35 lisé peut par exemple consister en un calcul d'une moyenne glissante sur un nombre prédéterminé d'acquisitions. Il est ensuite effectué une comparaison de l'énergie de bruit normalisée avant filtrage et de l'énergie de bruit normalisée filtrée. Si l'énergie de bruit normalisée avant filtrage est supérieure à l'énergie de bruit normalisée filtrée, le moteur fonctionne avec cliquetis et l'unité de contrôle peut commander une. réduction de l'avance à 10 l'allumage. Si l'énergie de bruit normalisée avant filtrage est égale à l'énergie de bruit normalisée filtrée, le moteur fonctionne sans cliquetis et l'unité de contrôle peut commander une augmentation de l'avance à l'allumage. 15 En référence à la figure 2, le procédé conforme au deuxième mode de mise en oeuvre de l'invention diffère de celui du premier mode de mise en oeuvre uniquement en ce que l'étape de correction est effectuée différemment. Ainsi, dans le deuxième mode de mise en oeuvre, la 20 correction de l'énergie de bruit théorique comprend les phases de: - intégrer l'énergie de bruit normalisée filtrée pour obtenir une information de correction, ajouter l'information de correction à l'énergie 25 de bruit théorique pour obtenir l'énergie de bruit corrigée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de mise en òuvre décrits et des variantes de ceuxci peuvent être mises en oeuvre sans sortir du cadre de 30 l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, l'énergie de bruit théorique peut être déterminée à partir de plusieurs paramètres de fonctionnement du moteur comme par exemple le régime de rotation et une indication qu'un équipement bruyant du véhi35 cule est en fonctionnement (ventilateur, turbocompres- seur...). En outre, les opérations de moyennage peuvent être remplacées par toute opération de filtrage permettant d'atténuer ou d'éliminer les composantes ponctuelles 5 du signal subissant le filtrage et par exemple un filtrage temporel. REVENDICATIONS 1. Procédé de détection de cliquetis dans un moteur thermique, caractérisé en ce que le procédé com5 prend les étapes de: - déterminer une énergie de bruit théorique en fonction d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur et mesurer une énergie de bruit instantané, - effectuer une correction de l'énergie de bruit 10 théorique en fonction d'un moyennage de l'énergie de bruit instantané, - normaliser l'énergie de bruit instantané en fonction de l'énergie de bruit corrigée, - filtrer l'énergie de bruit normalisée en effec15 tuant un moyennage de celle-ci, - comparer l'énergie de bruit normalisée avant filtrage et l'énergie de bruit normalisée filtrée. 2. Procédé de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que la correction de l'énergie 20 de bruit théorique comprend les phases de: soustraire l'énergie de bruit théorique à l'énergie de bruit instantané pour obtenir une information intermédiaire, - moyenner l'information intermédiaire pour obte25 nir une information de correction, - ajouter l'information de correction à l'énergie de bruit théorique pour obtenir l'énergie de bruit corrigee. 3. Procédé de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la correction de l'énergie de bruit théorique comprend les phases de: intégrer l'énergie de bruit normalisée filtrée pour obtenir une information de correction, - ajouter l'information de correction à l'énergie 35 de bruit théorique pour obtenir l'énergie de bruit corrigée. 4. Procédé de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que le paramètre de fonctionnement est le régime moteur.