Brevet FR2890116A1 — publié le 20070302

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de détection de modifications externes ayant augmenté la puissance effective d'un moteur à combustion interne par rapport à sa puissance de conception et comprenant une manipulation en dehors de l'appareil de commande du moteur à combustion interne. Etat de la technique Les modifications apportées aux moteurs à combustion interne de véhicules automobiles pour en augmenter la puissance se développent de plus en plus. Le risque est toutefois que de telles modifications pour augmenter la puissance développent les moteurs d'une façon qui risque de les endommager. La question de la garantie des dommages engendrés se pose dans ces conditions. Pour faciliter le règlement des problèmes concernés et des difficiles questions de preuves, on connaît des procédés permettant de déceler des modifications non autorisées. Par exemple le document DE-100 02 203-Al décrit un procédé de protection de l'appareil de commande d'un moteur à combustion interne contre les manipulations des données enregistrées dans l'appareil de commande. Il est également connu d'utiliser des autorisations d'accès, échelonnées par des procédés cryptographiques pour compliquer la modification des données en-registrées dans l'appareil de commande. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un procédé permettant de détecter de façon certaine des modifications qui ne concernent pas directement l'appareil de commande du moteur à combustion interne. Exposé et avantages de l'invention A cet effet l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus caractérisé en ce que pour détecter une modification externe on exploite la déviation entre une grandeur de puissance réelle et une grandeur de puissance de consigne fournie par l'appareil de commande. L'invention concerne également un programme d'ordinateur, un support de mémoire électrique ainsi qu'une installation de commande et/ou de régulation. Le procédé selon l'invention concerne tout particulière-ment la détection de modifications apportées au moteur qui ne résultent pas d'une modification par exemple des champs de caractéristiques en-registrées dans l'appareil de commande, mais de manipulations effec- tuées sur les équipements du moteur à combustion interne au-delà de l'appareil de commande. Il s'agit par exemple dans le cas d'un moteur à combustion interne équipé d'un système de rampe commune, d'une modification de la courbe caractéristique du capteur de pression détectant la pression dans la rampe. D'autres modifications possibles que peut reconnaître le procédé de l'invention, consistent à installer un appareil modifié en amont des injecteurs pour commander une injection supplémentaire. Tous ces moyens de modification ont en commun de modifier un paramètre de la puissance réelle par exemple la puissance proprement dite, le couple ou la dose de carburant injectée d'une manière différente des paramètres de puissance de consigne pré-définis dans l'appareil de commande ou fournis par celui-ci. En exploitant cette différence, on peut déceler de manière certaine de telles modifications et juger également de manière certaine si les modifications proviennent d'une intention délibérée ou s'il s'agit d'un défaut d'une pièce du moteur à combustion interne. Une grandeur de plausibilité présentée de cette manière permet dans le cas de modifications externes reconnues, de prendre certaines mesures pour protéger le moteur à combustion in-terne contre les dommages. Ce type ou ce modèle de déviation de la grandeur réelle de la puissance par rapport à la grandeur de consigne est très spécifique de certaines modifications. A partir de déviations saisies sous différents points de vue on peut établir un modèle de différences. Un modèle de différence dans le cas d'une modification de la courbe caractéristique d'un capteur de pression de rampe est autre que si l'on génère des do-ses supplémentaires de carburant à injecter. De tels modèles de déviation spécifiques peuvent se détecter par exemple par des essais en laboratoire et être enregistrés dans l'appareil de commande du moteur à combustion interne de façon à être toujours disponible pour être mis en corrélation avec des modèles de déviation, saisis et ainsi permettre de reconnaître des modifications externes. Cela augmente la fiabilité du procédé de l'invention. En principe on peut envisager et cela est particulièrement simple à réaliser, de comparer la déviation saisie à une déviation minimale. Pour déterminer la grandeur réelle de la puissance on peut utiliser un procédé d'évaluation ou d'observation selon lequel on traite certains paramètres de fonctionnement actuels du moteur à combustion interne. Ces paramètres de fonctionnement comprennent par exemple la vitesse de rotation du vilebrequin, la pression dans au moins une chambre de combustion et/ou la dose de carburant injectée. Mais il est également possible de saisir directement la valeur réelle de la puissance à l'aide d'un capteur correspondant par exemple en mesurant le couple fourni par le vilebrequin. La grandeur réelle de la puissance peut également être un paramètre indirect c'est-à-dire une grandeur simplement liée à la puissance. Il s'agit par exemple au moins dans certains états de fonctionnement du moteur à combustion interne de la quantité de carburant introduite dans les chambres de combustion du moteur à combustion interne ou encore l'accélération du véhicule déduite de sa vitesse. La déviation entre la grandeur réelle de la puissance et la grandeur de consigne de celle-ci peut se déterminer de manière simple et précise à l'aide d'un filtre de différence. Un élément anti-rebondissement peut servir pour assurer la sécurité statistique souhai- tée concernant l'existence d'un moyen de modifications externes par des appareils de manipulation. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation de l'invention repré-sentedans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un moteur à combustion in-terne, et - la figure 2 montre un ordinogramme d'un procédé de détection d'une modification externe d'un moteur à combustion interne selon la fi- gure 1. Description du mode de réalisation de l'invention Selon la figure 1, un moteur à combustion interne porte globalement la référence 10. Il sert à l'entraînement d'un véhicule automobile non représenté. Le moteur à combustion interne 1 comporte plusieurs chambres de combustion dont deux chambres sont représentées à la figure 1 sous les références 12a et 12b. La pression dans la chambre de combustion 12b est détectée par un capteur de pression 13 et des modèles appropriés permettent de déterminer à partir de ce signal, la pression dans les autres chambres de combustion. A chaque chambre de combustion 12a, 12b est associé un injecteur 14a, 14b qui comprend lui-même un organe d'actionnement piézo-électrique 16a, 16b. Ces organes influencent la position de commutation d'un élément de soupape de l'injecteur 14a, 14b non représenté à la figure 1 pour commander finalement l'injection de carburant dans la chambre de combustion 12a ou 12b. Les injecteurs 14 sont reliés à un accumulateur de carburant sous pression 18 (rampe commune) qui contient du carburant sous haute pression. Le carburant est fourni à l'accumulateur de carburant à haute pression 18 par un système de refoulement à haute pression 20. La pression régnant dans l'accumulateur de carburant à haute pression 18 est détectée par un capteur de pression 21. Les organes d'actionnement 16 des injecteurs 14 sont commandés par une installation de commande et/ou de régulation 22 (l'appareil de commande). Cette installation comporte entre autre des étages de puissance non représentés à la figure 1 qui génèrent les tensions nécessaires à la commande des organes d'actionnement 16. Les signaux de commande sont définis dans l'installation de commande et de régulation 22 en fonction de différentes grandeurs d'entrée par exemple la position du vilebrequin 24 détectée par un capteur 26. La position de la pédale d'accélérateur non représentée ainsi que d'autres paramètres ou grandeurs de fonctionnement du moteur à combustion interne 10 sont utilisés pour déterminer les signaux de commande dans l'installation de commande et de régulation 22. Dans le cas du moteur à combustion interne 10 tel que présenté, on a installé ensuite entre les injecteurs 14 et l'installation de commande et de régulation 22, un premier appareil de manipulation 28a qui génère des commandes supplémentaires des organes d'actionnement 16 de l'injecteur 14. Le but est d'augmenter effective-ment la puissance du moteur à combustion interne 10 par rapport à la conception ou la puissance d'un moteur de série. De plus, entre le capteur de pression de rampe 21 et l'installation de commande et de régulation 22 on a installé a posteriori un second appareil de manipulation 28b qui modifie la courbe caractéristique du capteur de pression de rampe 21. Cette courbe caractéristique modifiée a au moins pour but dans certains états de fonctionnement du moteur à combustion interne 10 de produire dans la rampe 18 une pression de fonctionnement plus élevée que celle prévue par la conception du moteur à combustion in-terne 10. Une telle pression plus élevée dans la rampe introduit plus de carburant dans la chambre de combustion 12 ce qui se traduit égale- ment par une augmentation de la puissance effective vis à vis de la puissance de conception. Les deux appareils de manipulation 28a, 28b augmentent toutefois globalement l'usure du moteur à combustion interne 10 et détériorent en outre de manière significative les émissions produites par le moteur à combustion interne 10. Les champs de caractéristiques et les courbes caractéristiques enregistrées dans l'installation de commande et de régulation 22 servant à la commande et à la régulation du fonctionnement du moteur à combustion interne 10 restent inchangés. Pour néanmoins déceler l'installation des deux appareils de manipula- tion 28a, 28b, selon un procédé antérieur décrit en relation avec la figure 2 (ce procédé est enregistré sous la forme d'un programme d'ordinateur sur une mémoire de l'installation de commande et de régulation 22) : Après le bloc de départ 30, on détermine dans le bloc 32 la grandeur de la puissance réelle. Comme base pour cela, on utilise entre autre les signaux du capteur 26 qui détecte la vitesse de rotation du vilebrequin 24 et du capteur 13 qui détermine la pression régnant dans les chambres de combustion 12. La grandeur de la puissance elle-même peut être directement le couple actuel mais aussi une grandeur liée à celui-ci par exemple la dose de carburant introduite dans les chambres de combustion 12. Pour déterminer la grandeur réelle de la puissance dans le bloc 32, on peut habituellement utiliser un procédé d'évaluation par exemple un procédé d'observation Luenberger. D'autres exemples pour déterminer la grandeur réelle de la puissance par exem- ple le couple effectif sont donnés dans les publications DE-198 34 322-Al et DE-198 50 581-Cl. Dans le bloc 34, on détermine une grandeur de puissance de consigne. Comme base à cet effet, on utilise par exemple la position de la pédale d'accélérateur non représentée à la figure 1 et qui traduit l'état de commutation du système de complémentaire tel que par exemple celui d'une installation de climatisation, etc.... Ces grandeurs déjà fixées pour déterminer la valeur de la puissance de con-signe sont regroupées dans le bloc 34 de la figure 2. Selon un bloc 38 on saisit et on exploite la différence entre la grandeur de puissance réelle 32 et la grandeur de puissance de consigne 34. Pour cela on introduit tout d'abord la grandeur réelle 32 de la puissance et la grandeur de consigne 34 de la puissance dans un filtre de différence 42 qui calcule la déviation entre la grandeur réelle de la puissance 32 et la grandeur de consigne 34 de la puissance. La déviation obtenue en 42 est alors fournie à un bloc 44 qui contient un compensateur de modèles. Dans ce cas, on exploite par exemple la grandeur de la déviation obtenue dans le bloc 42. Un modèle caractéristique d'un défaut de l'appareil de commande 22 est par exemple seulement des augmentations temporaires de puissance. Une cause possible peut être le rayonnement électromagnétique qui modifie les cellules de mémoire. Un autre modèle caractéristique d'un défaut de l'appareil de commande 22 est la représentation d'une puissance de ni-veau constant. Cela peut être occasionné par un défaut dans les composants d'entrée/sortie de l'appareil de commande. Un modèle caractéristique d'une modification externe au moteur est une déviation pratiquement constante entre la grandeur réelle de la puissance et sa grandeur de consigne dans toute la plage de fonctionnement du moteur à combustion interne; il peut également s'agir suivant la complexité de l'appareil de manipulation, seulement d'une zone partielle (par exemple en fonction de la pédale d'accélérateur ou du tracé du signal de commande de l'organe d'actionnement 16). La proposition la plus simple pour exploiter consisterait à comparer à une déviation minimale. En variante, on peut également envisager de déterminer la déviation pendant toute la plage de travail. Cela signifierait qu'il faut exploiter jusqu'à ce que le véhicule se trouve au moins une fois dans un poste de travail. Ensuite, on met en corrélation le modèle de déviation obtenu et les modèles connus enregistrés dans l'appareil de commande. Dans le bloc 46 suivant, on utilise un élément anti-rebondissement pour garantir une sécurité statistique souhaitée con-cernant la présence d'un moyen de modification externe par des appareils de manipulation. Ce n'est qu'en atteignant cette sécurité que l'on prend au moins une mesure (bloc 40). Celle-ci peut consister à faire un enregistrement dans une mémoire de défaut, à limiter un couple maxi-mum et/ ou à faire fonctionner le moteur à combustion interne dans un module de sécurité. En variante ou en plus de l'efficacité de la mesure exécutée, on peut également arrêter le moteur à combustion interne 10. Le procédé se termine dans le bloc 42. REVENDICATIONS 11 Procédé de détection de modifications externes ayant augmenté la puissance effective d'un moteur à combustion interne (10) par rapport à sa puissance de conception et comprenant une manipulation en dehors de l'appareil de commande (22) du moteur à combustion interne (10), caractérisé en ce que pour détecter une modification externe (28) on exploite la déviation entre une grandeur de puissance réelle (32) et une grandeur de puissance de consigne (34) fournie par l'appareil de commande (22). io 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine une déviation entre une grandeur de puissance réelle (32) et une grandeur de puissance de consigne (34) à l'aide d'un filtre de 15 différence (42). 3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' en exploitant (38) on compare (44) une déviation saisie à au moins une 20 déviation enregistrée en mémoire et habituelle pour une certaine modification externe (28). 4 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' on compare (44) les déviations saisies en différents points de fonctionnement à des déviations enregistrées en mémoire et valables pour des points de fonctionnement différents. 5 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on applique le résultat de la comparaison (44) à un élément anti-rebondissement (46) qui bloque statistiquement l'existence d'une modification externe (28). 6 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine la grandeur réelle de la puissance (32) à partir de la vitesse de rotation du vilebrequin (24), de la pression dans au moins une chambre de combustion (12a, 12b), de la dose de carburant injectée et/ou de l'accélération du véhicule. 7 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que si une modification externe (28) a été constatée, on lance une mesure (40) notamment l'enregistrement dans une mémoire de défaut, on limite le couple maximum et/ ou on fait fonctionner le moteur à combustion interne (10) en mode de sécurité ou encore on arrête le moteur à combustion interne (10). 8 ) Programme d'ordinateur, caractérisé en ce qu' il est programmé pour appliquer un procédé selon l'une des revendications précédentes. 9 ) Support de mémoire électrique pour une installation de commande et/ou de régulation (22) d'un moteur à combustion interne (10), caractérisé en ce qu' un procédé selon les revendications 1 à 7 est enregistré dans un pro-gramme d'ordinateur. 10 ) Installation de commande et/ou de régulation (22) pour un moteur à combustion interne (10), caractérisée en ce qu' elle est programmée pour appliquer un procédé selon l'une des revendi-30 cations 1 à 7.