Brevet FR2901316A1 — publié le 20071123

Problème de l'état de la technique Dans les procédés de l'état de la technique il faut une procédure de test distincte pour déterminer le défaut de fonctionnement du volet de déplacement de charge. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un pro-cédé et un dispositif permettant de déterminer qu'un volet de mouvement de charge est accroché, à partir des paramètres de fonctionnement disponibles 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 qu'en cas de déviation entre le débit d'air mesuré par rapport au débit d'air modélisé, supérieur à une valeur pré-définie, on reconnaît automatiquement l'accrochage du volet de dépla- cement de charge. En d'autres termes, l'invention concerne un procédé de détection d'un volet de déplacement de charge accroché d'un moteur à combustion interne selon lequel on détermine le débit d'air du moteur à combustion interne comme débit d'air mesuré et comme débit d'air mo- délisé, et si la déviation entre le débit d'air mesuré et le débit d'air modélisé est supérieure à une valeur prédéfinie, on conclut automatiquement que le volet de mouvement de charge est accroché. La valeur prédéfinie s'obtient par exemple par un essai ou par une simulation par calcul et tient compte des précisions de mesure du débit d'air mesuré ou des imprécisions de la modélisation du débit d'air modélisé par exemple du fait de la résolution limitée des valeurs ou des déviations systématiques des mesures ou des modèles. Ce n'est que si une déviation entre la valeur mesurée et la valeur modélisée est supérieure à une limite inférieure que l'on reconnaît que le volet de déplacement de charge est accroché. La valeur prédéfinie est choisie dans le sens d'une plage de tolérances de sorte que d'une part on reconnaît en sécurité un volet de déplacement de charge, suspendu, et d'autre part on évite une détection erronée c'est-à-dire de considérer que le volet de déplacement de charge est accroché alors qu'il fonctionne correctement et sans pertur- bation. La valeur prédéfinie peut être choisie très faible. Selon un développement de l'invention, la déviation du débit d'air mesuré par rapport au débit d'air modélisé se fait à un point de fonctionnement du moteur à combustion interne dans lequel le volet de déplacement de charge prend comme position de consigne, une position complètement ouverte. On reconnaît de préférence un volet de déplacement de charge grippé en position ouverte si le débit d'air mesuré diffère d'une première valeur du débit d'air modélisé. De manière préférentielle, on reconnaît que le volet de déplacement de charge au moins partiellement fermé est accroché si le débit d'air mesuré diffère du débit d'air modélisé d'une seconde valeur dont l'amplitude est supérieure à la première valeur. La première et la seconde valeur ont de préférence été choisies pour différer suffisamment l'une de l'autre et permettre une distinction non équivoque entre les deux valeurs. Selon un développement de l'invention, la position du volet d'étranglement intervient dans le débit d'air modélisé. La position se détermine par exemple par un capteur et le signal électrique est fourni à un appareil de commande. Le débit d'air mesuré est défini de préférence à partir d'un signal fourni par le capteur de débit d'air. En variante ou en plus, on peut déterminer le débit d'air mesuré à partir d'un signal fourni par le capteur de pression de conduite d'admission. Selon un développe-ment de l'invention, on détermine la pression ambiante à l'aide du capteur de pression dans la conduite d'admission en pleine charge comme valeur de référence pour déterminer le débit de quantité d'air modélisé. Cela est notamment avantageux s'il n'y a aucun capteur spécifique de pression ambiante. La valeur de référence reste ainsi de préférence valable seulement pendant une durée limitée. Le problème évoqué ci-dessus est également résolu en ce qu'un dispositif notamment un appareil de commande du moteur à combustion interne déterminé a des moyens de reconnaissance d'un volet de déplacement de charge, accroché d'un moteur à combustion interne, déterminant un débit d'air du moteur à combustion interne comme débit d'air mesuré et comme d'air modélisé et qui en cas de dé- viation entre le débit d'air mesuré et le débit d'air modélisé, reconnais-sent automatiquement un volet accroché de déplacement de charge. Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans les-quels : - la figure 1 est une esquisse d'un moteur à combustion interne, - la figure 2 est un ordinogramme d'un procédé de surveillance de la position d'un organe d'actionnement, - la figure 3 montre un ordinogramme avec des blocs fonctionnels du procédé pour surveiller la position d'un organe d'actionnement, - la figure 4 montre un ordinogramme avec des blocs fonctionnels pour déterminer une adaptation de pression ambiante, - la figure 5 montre un ordinogramme avec des blocs fonctionnels d'un contrôle de libération, - la figure 6 montre un diagramme fonctionnel avec des blocs fonctionnels d'un contrôle de palier. Mode de réalisation de l'invention Selon la figure 1, la référence 1 désigne un moteur à combustion interne entraînant par exemple un véhicule. Le moteur à combustion interne 1 peut être à titre d'exemple un moteur à essence ou un moteur diesel. Dans la suite, on supposera à titre d'exemple que le moteur à combustion interne 1 est un moteur à essence. Dans le pré-sent exemple selon la figure 1, le moteur à combustion interne 1 corn- porte deux cylindres 2, 3. En variante, le moteur à combustion interne 1 pourrait également comporter seulement un cylindre ou plus de deux cylindres. Une alimentation en air 4 commune alimente les deux cylindres 2, 3 avec de l'air frais. Le sens de l'écoulement de l'air frais dans la conduite d'alimentation en air 4 est donné par une flèche. Le courant d'air fourni aux deux cylindres 2, 3 par l'alimentation en air 4, commune, peut être influencé par la position d'un organe d'actionnement 5 à deux côtés interposés notamment d'un volet d'étranglement. Pour ce-la, une installation d'actionnement telle qu'un actionneur à moteur électrique ou moyen analogue commande le volet d'étranglement 5 par une commande de moteur 6. La position du volet d'étranglement 5 est commandée par la commande de moteur 6 par exemple pour convertir un souhait de conducteur. Le souhait du conducteur lui-même se dé-duit du degré d'actionnement de la pédale d'accélérateur non représentée à la figure 1. La zone de l'alimentation en air 4 en amont du volet d'étranglement 5 est appelée conduite d'aspiration et à la figure 1 elle est caractérisée par la référence 7. La conduite d'aspiration 7 tout d'abord commune, se divise en deux canaux d'air. Un premier canal d'air conduit l'air frais venant de la conduite d'aspiration 7 commune du premier cylindre 2 et un second canal d'air frais à partir de la con-duite d'aspiration commune 7 vers le second cylindre 3. Le premier canal d'air entoure comme l'indique la figure 1, une première conduite d'air 8 et une seconde conduite d'air 9. Le second canal d'air comprend vis-à-vis de la figure 1, une troisième conduite 10 et une quatrième conduite 11. Dans la seconde conduite d'air 9, on a un premier volet de déplacement de charge 12. Dans la quatrième conduite d'alimentation 11 on a un second volet de déplacement de charge 13. Ces deux volets de déplacement de charge 12, 13 sont reliés rigidement et forment ainsi un organe d'actionnement 14 commandé également par la commande de moteur 6. La commande de l'organe d'actionnement 14 se fait du côté de la commande de moteur 6 pour que les deux volets de déplace-ment de charge 12, 13 soient complètement ouverts ou complètement fermés. Dans une zone de charge partielle, la commande de moteur 6 commande ainsi le premier organe d'actionnement 14 pour que les deux volets de déplacement de charge 12, 13 soient complètement fermés pour réduire la section d'ouverture résultante pour le premier canal d'air et le second canal d'air, puisque l'air dans le premier canal d'air n'est fourni au premier cylindre 2 que par la première conduite d'air 8, et l'air dans le second canal d'air fourni au troisième cylindre 3 seule- ment par la troisième conduite d'air 10. En mode de charge maximale du moteur à combustion interne 10, la commande de moteur 5 commande le premier organe d'actionnement 14 de façon que les deux vo-lets de déplacement de charge 12, 13 soient complètement ouverts et permettent un débit d'air maximum à travers les deux cylindres 2, 3 et ainsi à travers les deux volets de déplacement de charge 12, 13 pour ne pas réduire la puissance. Les dispositifs nécessaires pour l'injection du carburant et pour son allumage dans les cylindres 2, 3 formant le mélange air/carburant, non représentés pour des raisons de clarté, peu-vent être réalisés et commandés de façon connue des spécialistes. Le mélange air/carburant qui brûle dans les chambres de combustion des cylindres 2, 3 développe des gaz d'échappement expulsés dans une conduite de gaz d'échappement 13, commune dont le sens de circulation est représenté à la figure 1 également par une flèche. Les soupapes d'admission et d'échappement des deux cylindres 2, 3 ne sont pas non plus représentées pour des raisons de simplification de la figure 1, et peuvent être réalisées et commandées de façon connue de l'homme du métier. Une conduite d'aspiration commune 7 est équipée d'un capteur de pression de conduite d'aspiration 16 mesurant la pression ps dans la conduite d'aspiration pour transmettre la valeur de mesure à la commande de moteur 6. En amont du volet d'étranglement 5, on a un second capteur de pression 17 installé dans l'alimentation en air 4, commune qui mesure la pression pu en amont du volet d'étranglement 5 et transmet la valeur de mesure à la commande de moteur 6. Dans un but de simplification, on supposera ci-après que cette pression correspond sensiblement à la pression ambiante. Cette hypothèse ne convient toutefois pas dans le cas d'un moteur à combustion interne 1 suralimenté par exemple par un turbocompresseur de gaz d'échappement. C'est pourquoi, on évoquera ci-après de façon générale la pression pu en amont du volet d'étranglement 5. En outre, en amont du volet d'étranglement 5, la conduite d'alimentation en air 4, commune comporte un capteur de température 18 mesurant la température Tvdk en amont du volet d'étranglement 5 pour transmettre cette valeur de me-sure à la commande de moteur 6. Un dispositif de message en retour par exemple sous la forme d'un potentiomètre saisit la position wdkba du volet d'étranglement 5 et la transmet à la commande de moteur 6. Un débitmètre d'air 19 par exemple un débitmètre d'air à film chaud HFM ou analogue est installé dans la conduite d'aspiration 7, commune pour fournir un signal électrique LM mess à la commande de moteur. Ce signal représente la quantité aspirée ou le débit d'air (quantité d'air par unité de temps). Le signal LM_mess représente le débit d'air mesuré. Un exemple de réalisation d'un procédé selon l'invention sera décrit ci-après à l'aide des volets de déplacement de charge 12, 13. La commande de moteur 6 vérifie cycliquement dans certaines situations de fonctionnement, le fonctionnement du volet de déplacement de charge 12, 13 et à l'aide des valeurs de capteur par exemple celles du capteur de pression de conduite d'aspiration 16, du capteur de pression 17 et de la position du volet d'étranglement 7, à savoir si le volet de dé-placement de charge n'est plus apte à fonctionner. La commande de moteur dispose par exemple de différents signaux pour le flux d'air (dé-bit d'air) LM du moteur. D'une part on a un signal indirect fourni par les capteurs de pression 16, 17 ou un signal direct fourni par le débit-mètre d'air 19, représentant chaque fois le débit massique d'air mesuré 15 LM_mess. D'autre part, on peut également déterminer la quantité d'air obtenue pour la section ouverte du volet d'étranglement 5 ou de préférence également par la vitesse de rotation du vilebrequin du moteur à combustion interne ayant permis de déterminer le débit massique d'air modélisé LM mod. Ce débit d'air se détermine à l'aide d'un modèle de 20 volet d'étranglement 5 et représente le débit d'air modélisé (débit d'air idéal) qui arrive dans le moteur dans le cas d'un système fonctionnant correctement. Le débit d'air fourni par les capteurs de pression 16, 17 ou le débitmètre d'air 19 représente le débit d'air effectif. Le rapport en- 25 tre le débit d'air modélisé et le débit d'air effectif est utilisé pour déterminer la position non correcte d'un volet de déplacement de charge 12, 13, défectueux. Ce rapport est également appelé compensation de charge auxiliaire, le débit d'air modélisé étant appelé valeur de charge modélisée et le débit d'air mesuré étant appelé valeur de charge effective. Dans le cas d'un volet de déplacement de charge 12, 13, fermé, à partir d'une certaine vitesse de rotation et d'un certain angle de volet de déplacement de charge, on rencontre un étranglement qui laisse chuter le débit d'air par rapport à la position ouverte du volet de 35 déplacement de charge. D'autre part, jusqu'à un certain rapport de pression entre la pression dans la conduite d'aspiration et la pression ambiante, la pression de la conduite d'aspiration pourra augmenter par rapport à la position ouverte. Ces deux effets servent dans le procédé de l'invention pour détecter une position erronée du volet de déplacement de charge. Au cas où le volet de déplacement de charge ne fonctionne plus, on a une très forte probabilité que ce volet de déplacement de charge est accroché ou grippé dans l'une des deux positions de fin de course. De façon générale, du fait de son effet d'étranglement, on bloque le volet de déplacement de charge dans sa position ouverte pour les vitesses de rotation élevées. Dans cette position, on compare le débit d'air modélisé et le débit d'air mesuré. S'il y a comme différence une seconde valeur significative entre le débit d'air modélisé et le débit d'air effectif, alors le volet de dé- placement de charge est accroché plutôt dans une position fermée. S'il y a une première valeur faible comme différence, le volet de déplacement de charge est plutôt en position ouverte. Ce qui est une différence significative et une différence faible des débits d'air peut se déterminer comme valeur numérique par l'essai du moteur à combustion interne respectif. La distance entre la première et la seconde valeur est choisie pour permettre de distinguer ces deux valeurs. Une fois que la position est déterminée, on peut neutraliser d'éventuelles mesures de remplacement de la commande du moteur et le moteur peut alors fonctionner avec les paramètres adaptés à la po- sition du volet de déplacement de charge. Si aucune condition n'est adaptée, on considère qu'il y a une position intermédiaire et on prend d'autres mesures de remplacement. Dans les figures suivantes, on a représenté un exemple de réalisation d'un procédé selon l'invention d'un moteur à combustion interne sans capteur de pression ambiante 17 et sans débitmètre d'air 19. Le moteur à combustion interne dispose toutefois d'un capteur de pression de conduite d'aspiration 16 installé en aval du volet d'étranglement comme le montre la figure 1. Selon la figure 2, pour l'étape S1, on vérifie si le volet de déplacement de charge fonctionne correctement (B_lbkg = 1). Si le volet de déplacement de charge fonctionne correctement, dans les étapes S2 et S3 on met à zéro les bits correspondants B_klemmtzu et B_klemmtoffen qui indiquent que le volet de déplacement de charge n'occupe pas une position correcte. Si le volet de déplacement de charge ne fonctionne pas correctement, on exécute la fonction DBLK qui vérifie dans quelle position le volet de déplacement de charge est grippé. La figure 3 montre la fonction DBLK. Pour l'étape S11, on vérifie l'adaptation de la pression ambiante décrite de manière plus dé-taillée à la figure 4. A l'étape S12, on effectue un contrôle de libération décrit de manière plus détaillée à la figure 5. Dans l'étape S13, on vérifie un contrôle de position décrit de manière plus détaillée à la figure 6. A la figure 4 on détermine l'adaptation de la pression ambiante. Dans cet exemple de réalisation, le moteur à combustion in-terne n'a pas de capteur de pression ambiante et pas de débitmètre d'air. Le moteur à combustion interne dispose toutefois d'un capteur de pression d'air installé en aval du volet d'étranglement. Comme référence, la fonction DBLK utilise la pression de la conduite d'aspiration obtenue à la charge maximale. A la charge maximale on ouvre complètement le volet d'étranglement et on n'a pas d'effet d'étranglement im- portant. Comme la pression de la conduite d'aspiration se détermine directement sans compensation de charge auxiliaire par le capteur de pression de conduite d'aspiration, cette pression correspond pour l'essentiel à la pression ambiante. Si l'on a quitté la pleine charge, la pression ambiante dé- finie pour la pleine charge reste valable seulement un certain temps. Aussi longtemps que la pression ambiante est valable, on peut faire un contrôle de position. La figure 4 montre le détail de l'adaptation à la pression ambiante. A l'étape S21, on met à zéro l'horloge T. Aux étapes S22 et S23, on vérifie si le moteur est étranglé B_ugd = 1 et si l'adaptation de la pression ambiante est activée B_pua = 1. Si les deux conditions sont remplies pendant l'intervalle TPUAONVL à l'étape S25, alors dans l'étape S26, on fixe la pression ambiante puvl_w à la pression de la con-duite d'aspiration pu_w et on affiche B_vlpug = 1 indiquant que la pres- Sion ambiante est valable. Dans les étapes S27-S29, on fixe à 0 la valeur B_vlpug selon la durée de validité TVLPUG. Ainsi, la pression ambiante apprise est invalidée après cette période et doit être apprise de nouveau avant qu'un nouveau diagnostic soit possible. La figure 5 montre un ordinogramme avec des blocs fonctionnels d'un contrôle de libération. Le contrôle de position effectué ensuite sera fait après un contrôle de libération réussi. Le contrôle de libération est réussi à l'étape S40 après avoir déterminé que dans les étapes S32-S39 on que dans la période TVLBKLCHK, l'adaptation de la pression ambiante est B_pua = 1, avoir déterminé le moteur à combus- tion interne n'est pas étranglé B_ugd = 0 et que le volet de déplacement de charge n'est pas fermé B_lbk = 0, que la pression ambiante est valable B_vlpug, que la vitesse de rotation du moteur à combustion interne est supérieure à un seuil nmot_w > NLBKLCHK et que le rapport entre la pression de la conduite d'aspiration et la pression en amont du volet d'étranglement est inférieur à un seuil pgpvsk_w REVENDICATIONS 1 ) Procédé de détection de l'accrochage d'un volet de déplacement de charge (12, 13) d'un moteur à combustion interne (1) selon lequel on détermine le débit d'air du moteur à combustion interne (1) comme dé- bit d'air mesuré (LM_mess) et comme débit d'air modélisé (LM_mod), caractérisé en ce qu' en cas de déviation entre le débit d'air mesuré (LM_mess) par rapport au débit d'air modélisé (LM_mod), supérieure à une valeur prédéfinie, on reconnaît automatiquement l'accrochage du volet de déplacement de charge (12, 13). 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la déviation entre le débit d'air mesuré (LM_mess) par rapport au débit d'air modélisé (LM_mod) se fait pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne lorsque le volet de déplacement de charge (12, 13) prend comme position de consigne une position totalement ouverte. 3 ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' on détecte un volet de déplacement de charge ouvert, grippé si le débit d'air mesuré (LM_mess), diffère du débit d'air modélisé (LM_mod) d'une première valeur. 4 ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' on reconnaît un volet de déplacement de charge accroché au moins partiellement fermé si le débit d'air mesuré (LM_mess) diffère d'une seconde valeur d'amplitude plus grande que la première valeur par rap- port au débit d'air modélisé (LM_mod). 5 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la position du volet d'étranglement (5) intervient dans le débit d'air mo-délisé (LM_mod). 56 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine le débit d'air mesuré (LM_mess) à partir d'un signal du capteur de débit d'air (19). 7 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine le débit d'air mesuré (LM_mess) à partir d'un signal d'un capteur de pression de conduite d'aspiration (16). 10 8 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on fait intervenir la pression ambiante (pu) déterminée par le capteur de pression de conduite d'aspiration (16) à pleine charge comme valeur de 15 référence dans la détermination du débit d'air modélisé (LM_mod). 9 ) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la valeur de référence ne reste valable que pendant une durée limitée. 20 10 ) Dispositif notamment appareil de commande d'un moteur à combustion interne comportant des moyens pour détecter un volet de dé-placement de charge (12, 13), accroché d'un moteur à combustion interne (1), selon lequel on détermine le débit d'air du moteur à corn- 25 bustion interne (1) comme débit d'air mesuré (LM_mess) et comme débit d'air modélisé (LM_mod), caractérisé en ce qu' en cas de déviation entre le débit d'air mesuré (LM_mess) et le débit d'air modélisé (LM_mod), on détecte automatiquement un volet de dé-30 placement de charge (12, 13) resté accroché.