Brevet FR2848631A1 — publié le 20040618

La présente invention concerne un système de diagnostic de l'état d'un mécanisme de raccordement d'une machine tournante entraînée à une machine tournante d'entraînement de véhicule automobile. Ces mécanismes de raccordement comprennent par exemple des 5 poulies et une courroie qui permettent de raccorder par exemple un alternateur ou un alterno-démarreur au moteur thermique du véhicule. En fait, l'état de ce mécanisme de raccordement a tendance à se dégrader au fur et à mesure du fonctionnement du moteur et des opérations de maintenance doivent être régulièrement entreprises. Ainsi par exemple, il convient de remplacer régulièrement l'un ou l'autre des éléments énumérés ci-dessus, tels que par exemple la courroie ou autres. Ces opérations de maintenance sont d'autant plus importantes que les problèmes mentionnés précédemment peuvent se traduire par de graves défauts 15 de fonctionnement du véhicule, pouvant aller jusqu'à une immobilisation de celuici. On a déjà proposé dans l'état de la technique différents systèmes de diagnostic de l'état en particulier d'une courroie entrant dans la constitution d'un tel mécanisme de raccordement. Cependant, la plupart de ces systèmes sont basés sur l'analyse de vibrations appliquées ou engendrées à ou par la courroie, ce qui nécessite l'implantation à proximité de celle-ci de moyens spécifiques relativement complexes, encombrants et peu fiables. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un système de diagnostic de l'état d'un mécanisme de raccordement d'une machine tournante entraînée à une machine tournante d'entraînement de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'acquisition d'informations correspondantes d'angle de rotation de la machine tournante entraînée et de la machine tournante 30 d'entraînement, des moyens de détermination d'informations de corrélation de ces informations d'angle et des moyens de comparaison de ces informations de corrélation avec des valeurs prédéterminées de seuil, pour évaluer l'état du mécanisme de raccordement. Selon d'autres caractéristiques - la machine tournante entraînée est une machine électrique; - la machine tournante d'entraînement est un moteur thermique du véhicule; - les informations d'angle du moteur thermique sont issues d'un calcu5 lateur multifonctions de contrôle du fonctionnement du moteur; - les informations d'angle de la machine électrique sont issues d'un réseau de transmission d'informations embarqué à bord du véhicule automobile et raccordé à cette machine à travers des moyens d'interface; la machine tournante entraînée est un alternateur; - la machine tournante entraînée est un alterno-démarreur; - le mécanisme de raccordement comporte des poulies et une courroie; - les informations de corrélation sont représentatives de la fonction de transfert de mécanisme; - les valeurs prédéterminées comprennent une première valeur de seuil d'alerte pour la maintenance du mécanisme et une deuxième valeur de seuil de requête d'arrêt du moteur thermique; - les moyens d'acquisition d'angle sont déclenchés au bout d'une période de temps de fonctionnement prédéterminée du moteur; - les moyens d'acquisition d'angle sont déclenchés au bout d'une distance parcourue prédéterminée du véhicule. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig.1 représente un schéma synoptique illustrant la structure et le fonctionnement d'un système de diagnostic selon l'invention; et - la Fig.2 illustre le fonctionnement de celui-ci. On a en effet représenté sur la figure 1, de façon schématique, un mécanisme de raccordement d'une machine électrique tournante à un moteur ther30 mique de véhicule automobile. Ce mécanisme est désigné par la référence générale 1 et comporte alors par exemple, une poulie d'alternateur ou d'alterno-démarreur désignée par la référence générale 2, une poulie de vilebrequin désignée par la référence générale 3 et une courroie désignée par la référence générale 4, passant autour de ces différentes poulies et étant associé par exemple à des moyens de mise sous tension désignés par la référence générale 5 et formés par exemple par un tendeur de façon classique. Dans le système de diagnostic selon l'invention, il est prévu des 5 moyens d'acquisition d'informations correspondantes d'angle de rotation de la machine tournante et du moteur thermique, des moyens de détermination d'informations de corrélation de ces informations d'angle et des moyens de comparaison de ces informations de corrélation avec des valeurs prédéterminées de seuil, pour évaluer l'état du mécanisme de raccordement. On peut en effet déterminer par exemple une fonction de transfert entre l'angle de rotation de la poulie de vilebrequin et l'angle de rotation de la poulie d'alternateur, en temps réel, c'est-à-dire pendant par exemple une phase de démarrage du moteur thermique ou encore pendant une phase de fonctionnement normale de ce moteur thermique. On propose alors selon l'invention, de surveiller l'évolution de cette fonction de transfert, pour évaluer l'état du mécanisme de raccordement. Par ailleurs, on sait également que sur les véhicules actuels, le fonctionnement du moteur est piloté par un calculateur multifonctions de contrôle moteur, tel que désigné par la référence générale 6 sur cette figure, qui est capable 20 de délivrer l'angle moteur et donc l'angle de la poulie de vilebrequin, car il dispose déjà de cette information. Les machines électriques tournantes, telles que par exemple les alternateurs ou alterno-démarreurs embarqués à bord des véhicules, sont également associées par l'intermédiaire d'une interface de raccordement, comme par exem25 pie l'interface désignée par la référence générale 7 sur cette figure, à un réseau de transmission d'informations par exemple multiplexé, embarqué à bord du véhicule et désigné par la référence générale 8. L'information d'angle de poulie d'alternateur est alors disponible sur ce réseau de transmission d'informations. Il suffit alors dans le système de diagnostic selon l'invention, de considérer que ces moyens sont des moyens d'acquisition d'informations correspondantes d'angle de rotation de la machine tournante à partir du réseau 8 de transmission d'informations et des moyens d'interface 7 et d'angle du moteur thermique à partir du calculateur multifonctions moteur 6 pour délivrer ces infor- mations à des moyens de détermination des informations de corrélation d'informations d'angle. Ces moyens de détermination sont désignés par la référence générale 9 sur cette figure et permettent par exemple de déterminer la fonction de transfert 5 entre l'angle de la poulie de vilebrequin et l'angle de la poulie d'alternateur de façon classique. La sortie de ces moyens de détermination est alors raccordée à des moyens de comparaison 10, qui reçoivent sur une entrée, ces informations de corrélation et sur une autre entrée, des valeurs correspondantes prédéterminées -10 de seuil, stockées par exemple dans des moyens de mémorisation 1 1, pour évaluer l'état du mécanisme de raccordement. Cet état peut alors être transmis à l'utilisateur sous la forme de l'allumage ou de l'extinction de voyants, tels que par exemple les voyants 12 et 13 illustrés sur cette figure 1. En fait, on étudie alors la mesure comparée entre une valeur d'angle du moteur thermique et une valeur d'angle homologue mesurée sur la machine électrique tournante, durant une période de temps bien définie, pour, par comparaison, identifier la fonction de transfert entre les deux angles. Cette fonction de transfert est alors représentative en quelque sorte du 20 comportement du mécanisme d'entraînement entre la poulie de vilebrequin et la poulie de l'alternateur. Les valeurs prédéterminées de seuil sont identifiées par expérience comme étant des fonctions de transfert types, acceptables pour qualifier un fonctionnement correct ou non du mécanisme de raccordement. L'étude de l'évolution de la fonction de transfert mentionnée précédemment, au cours du temps, permet donc en définitive d'étudier la dérive de cette fonction de transfert puis de déclencher éventuellement une opération de maintenance ou encore de requête d'arrêt du moteur du véhicule. En effet, lorsque la fonction de transfert dérive de trop, on sait qu'il y a 30 une défaillance importante de fonctionnement du mécanisme de raccordement liée par exemple à un glissement trop important dans la courroie ou encore à une baisse de la tenue mécanique de celle-ci, d'o la nécessité d'une opération de maintenance. Bien entendu, dans le cas particulier illustré sur la figure 1, dans lequel les moyens de mise sous tension 5 comprennent une pièce mobile, la détermination de la fonction de transfert étudiée pour évaluer l'état du mécanisme de raccordement prendra en compte les déplacements de celle-ci. L'acquisition des informations d'angle est alors réalisée régulièrement que ce soit au bout d'une période de temps prédéterminée de fonctionnement du véhicule ou au bout d'une distance parcourue prédéterminée par celui-ci. Comme cela est illustré sur la figure 2, ceci permet alors par comparaison des informations de corrélation, Inf. de cor., à différentes valeurs prédé10 terminées, comme par exemple une première valeur de seuil d'alerte Sal pour la maintenance du mécanisme et une deuxième valeur de seuil Sar de requête d'arrêt du moteur thermique, d'avertir l'environnement du véhicule, comme par exemple les utilisateurs de celui- ci et éventuellement les services après-vente du constructeur, d'une dérive de fonctionnement du système. Un tel système de diagnostic peut être appliqué dans tout véhicule automobile comportant une machine électrique tournante raccordée à un moteur thermique, en permettant d'éviter par exemple une casse de courroie. Par ailleurs, ceci permet également d'augmenter la durée de vie moyenne de cet élément, puisque celui-ci est actuellement remplacé de façon 20 systématique, selon les préconisations du constructeur, alors que grâce au système selon l'invention, on peut espacer les interventions de maintenance et de remplacement des pièces, ce qui engendre un gain économique et permet d'assurer une meilleure qualité et une meilleure sreté de fonctionnement de l'ensemble. Bien entendu, d'autres modes de réalisation encore peuvent être envisagés et des machines tournantes entraînée et d'entraînement autres que celles décrites, peuvent être envisagées, de même que d'autres modes de réalisation du mécanisme de raccordement. REVENDICATIONS 1. Système de diagnostic de l'état d'un mécanisme de raccordement d'une machine tournante entraînée à une machine tournante d'entraînement de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (6,7, 8) 5 d'acquisition d'informations correspondantes d'angle de rotation de la machine tournante entraînée (2) et de la machine tournante d'entraînement (3), des moyens de détermination (9) d'informations de corrélation de ces informations d'angle et des moyens (10,11) de comparaison de ces informations de corrélation avec des valeurs prédéterminées de seuil, pour évaluer l'état du mécanisme de 10 raccordement. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la machine tournante entraînée est une machine électrique. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la machine tournante d'entraînement est un moteur thermique du véhicule. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que les informations d'angle du moteur thermique sont issues d'un calculateur multifonctions (6) de contrôle du fonctionnement du moteur. 5. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les informations d'angle de la machine électrique sont issues d'un réseau de transmission 20 d'informations (8) embarqué à bord du véhicule automobile et raccordé à cette machine à travers des moyens d'interface (7). 6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la machine tournante entraînée est un alternateur. 7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caracté25 risé en ce que la machine tournante entraînée est un alterno-démarreur. 8. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme de raccordement comporte des poulies (2,3) et une courroie (4). 9. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, 30 caractérisé en ce que les informations de corrélation sont représentatives de la fonction de transfert du mécanisme. 10. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les valeurs prédéterminées comprennent une première valeur de seuil d'alerte (Sal) pour la maintenance du mécanisme et une deuxième valeur de seuil (Sar) de requête d'arrêt du moteur thermique. 11. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'acquisition d'angle sont déclenchés au bout d'une période de temps de fonctionnement prédéterminée du moteur. 12. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les moyens d'acquisition d'angle sont déclenchés au bout d'une distance parcourue prédéterminée du véhicule.