Brevet FR2912460A1 — publié le 20080815

Procédé et dispositif de détermination de la consommation d'huile d'un moteur de véhicule La présente invention concerne un procédé et un 5 dispositif de détermination de la consommation d'huile d'un moteur de véhicule automobile. Elle s'applique en particulier mais de manière non limitative à un moteur à combustion interne du type Diesel turbocompressé. 10 Dans le but d'assurer un fonctionnement durable et efficace d'un moteur à combustion interne, on utilise de l'huile de lubrification dont le rôle est d'assurer une efficacité du mouvement relatif entre les différentes pièces mobiles de ce moteur, de refroidir le moteur et 15 parfois de constituer une aide à l'étanchéité de certains composants du moteur. Le moteur d'un véhicule ne constituant pas un système totalement étanche, l'huile de lubrification est susceptible de passer dans les gaz d'échappement du 20 moteur, se traduisant par une consommation d'huile de lubrification dans le temps non négligeable, conduisant à une diminution de la quantité ou volume d'huile présent dans le carter moteur au fur et à mesure de la vie du moteur. 25 Il est par conséquent vital de surveiller le volume d'huile présent dans le moteur d'un véhicule afin d'effectuer une vidange périodique d'huile. Différents dispositifs de contrôle du niveau d'huile d'un moteur et, par conséquent, de la quantité 30 d'huile restant dans ce moteur, sont actuellement utilisés pour éviter un trop faible niveau d'huile restant dans le moteur pouvant conduire à une dégradation des pièces de ce moteur, voir même à la casse de ce dernier. 35 Ces dispositifs sont du type mécanique comprenant une jauge permettant une lecture visuelle du niveau d'huile dans le carter moteur et du type électronique à capteurs de niveau d'huile et moyen d'affichage visuel dans le véhicule du niveau d'huile fourni par le capteur et, le cas échéant, à moyen d'alerte notamment du type lumineux ou sonore en cas de manque d'huile de lubrification. La quantité d'huile présente dans le carter moteur peut varier de manière incontrôlée à cause d'une consommation excessive d'huile pouvant être due à une fuite du carter moteur ou à une détérioration de certains organes du moteur, tels que par exemple la segmentation des pistons, les soupapes et/ou le turbocompresseur du moteur, et pouvant conduire à la casse de ce moteur. Cette variation de quantité d'huile peut également être due à une augmentation du volume d'huile. En effet, lors du fonctionnement d'un moteur, du carburant peut passer dans l'huile de lubrification dans des proportions supérieures à la quantité d'huile consommée et le volume d'huile de lubrification peut alors augmenter et dépasser le volume maximum autorisé avec pour conséquence que de l'huile de lubrification peut être entraînée par les gaz et entrer dans les chambres de combustion du moteur, entraînant un démarrage non recommandé du moteur à partir d'huile. Les dispositifs mécaniques ou électroniques de contrôle connus ci-dessus ne permettent de constater qu'un manque d'huile à partir d'indications du niveau d'huile, mais ne permettent pas de constater un surplus d'huile. En outre, dans le cas d'une consommation importante d'huile, ces dispositifs obligent notamment le propriétaire du véhicule à contrôler constamment le niveau d'huile et prendre lui-même une décision pour résoudre ce problème. Or, généralement les propriétaires de véhicules n'ont pas les compétences techniques pour prendre une telle décision, les amenant à minimiser tout risque, de sorte que la casse du moteur peut se produire avant que le propriétaire fasse effectuer une réparation par des spécialistes. La présente invention a pour but de palier aux inconvénients ci-dessus mentionnés. A cet effet, selon l'invention, le procédé de détermination de la consommation d'huile d'un moteur de véhicule est caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer, à partir d'un calcul en continu de consommation d'huile instantanée en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur, tels que le régime de fonctionnement du moteur, la charge du moteur, la température d'eau de refroidissement du moteur et la température d'huile du moteur, un volume d'huile restant dans le moteur, mesurer en continu, à partir de capteurs de mesure du niveau d'huile dans le moteur, un volume d'huile restant dans ce moteur, comparer le volume d'huile restant calculé au volume d'huile restant mesuré, et fournir une information relative à une consommation d'huile anormale en cas d'écart entre les volumes d'huile restants calculé et mesuré supérieur à une valeur prédéterminée. De préférence, le procédé consiste à calculer en continu la consommation d'huile instantanée du moteur en fonction du régime de fonctionnement et de la charge du moteur et à calculer, à partir des températures d'eau et d'huile mesurées du moteur à ces régime de fonctionnement et charge du moteur, une valeur de correction de la consommation d'huile instantanée calculée du moteur, calculer la somme des consommations d'huile instantanées pour déterminer une quantité d'huile consommée du moteur et à retrancher cette quantité de la quantité d'huile initialement présente dans le moteur pour déterminer la quantité d'huile restante dans le moteur. Avantageusement, les volumes d'huile restants calculé et mesuré et l'information relative à une consommation d'huile anormale sont visualisés au tableau de bord du véhicule. Les capteurs de mesure de niveau d'huile sont du type électronique. La valeur d'écart prédéterminée entre les volumes d'huile restants calculé et mesuré est d'environ 20%. L'invention propose également un dispositif de détermination de la consommation d'huile d'un moteur de véhicule et qui est caractérisé en ce qu'il comprend une unité de calcul comportant un algorithme permettant de calculer en continu la consommation d'huile instantanée du moteur en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur, tels que le régime de fonctionnement du moteur, la charge du moteur, la température d'eau de refroidissement du moteur et la température d'huile du moteur et de calculer, à partir des consommations d'huile instantanées, un volume d'huile restant dans le moteur, en ce qu'il comprend en outre des capteurs de mesure de niveau d'huile dans le moteur fournissant une mesure du volume d'huile restant dans ce moteur, et en ce que l'algorithme de l'unité de calcul permet de comparer le volume d'huile restant calculé au volume d'huile restant mesuré et de fournir une information relative à une consommation d'huile anormale en cas d'écart entre les volumes d'huile restants calculé et mesuré supérieur à une valeur prédéterminée. L'algorithme de l'unité de calcul permet de calculer en continu la consommation d'huile instantanée du moteur en fonction du régime de fonctionnement et de la charge du moteur, de calculer, à partir des températures d'eau et d'huile mesurées du moteur à ces régime de fonctionnement et charge du moteur, une valeur de correction de la consommation d'huile instantanée calculée du moteur, de calculer la somme des consommations d'huile instantanées et corrigées pour déterminer une quantité d'huile consommée du moteur et à retrancher cette quantité de la quantité d'huile initialement présente dans le moteur pour déterminer la quantité d'huile restante dans ce moteur. L'unité de calcul peut comporter une mémoire contenant une cartographie de la consommation d'huile du moteur en fonction du régime et de la charge du moteur et l'algorithme de cette unité permet de calculer la consommation d'huile instantanée du moteur par interpolation linéaire des données contenues dans la cartographie en mémoire. L'unité de calcul peut comporter en outre une mémoire contenant une cartographie de la consommation d'huile du moteur en fonction du régime et de la charge du moteur pour différentes températures d'eau du moteur et une mémoire contenant une cartographie de la consommation d'huile du moteur en fonction du régime et de la charge du moteur pour différentes températures d'huile du moteur et l'algorithme de l'unité de calcul permet de calculer une correction de consommation d'huile instantanée et calculée du moteur par interpolation linéaire des données contenues dans les cartographies mémorisées. Le dispositif comprend un moyen situé au tableau de bord du véhicule et permettant d'afficher des volumes d'huile restants calculé et mesuré et l'information relative à une consommation d'huile anormale du moteur. De préférence, le dispositif est intégré au calculateur de bord du véhicule. Le dispositif comprend un capteur de mesure du régime de fonctionnement du moteur, un capteur de mesure de la charge du moteur, un capteur de mesure de la température d'eau de refroidissement du moteur et un capteur de mesure de la température de l'huile du moteur reliés à l'unité de calcul. De préférence, les capteurs de mesure du niveau d'huile sont du type électronique et mesurent des niveaux d'huile par paliers dont le nombre dépend du nombre de capteurs utilisés. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est un schéma-blocs du dispositif de détermination de la consommation d'huile d'un moteur à combustion interne de véhicule conforme à l'invention ; - la figure 2 représente une cartographie permettant de déterminer une consommation d'huile instantanée du moteur en fonction du régime de fonctionnement et de la charge de celui-ci ; - la figure 3 représente une cartographie permettant de déterminer une valeur de correction de la consommation d'huile instantanée du moteur en fonction de la charge et du régime de fonctionnement de celui-ci pour différentes valeurs de température d'eau de refroidissement de ce moteur ; - la figure 4 représente une cartographie permettant de déterminer une correction de la consommation d'huile instantanée du moteur en fonction du régime de fonctionnement et de la charge de celui-ci pour différentes valeurs de température d'huile du moteur ; et - la figure 5 est un tableau représentant des valeurs de consommation d'huile instantanée du moteur en fonction du régime de fonctionnement, de la charge, de la température d'eau de refroidissement et de la température d'huile du moteur. Le principe général de l'invention qui va être décrit en référence aux figures consiste à déterminer en continu (en temps réel) à partir d'un calcul le volume d'huile restant dans le carter d'un moteur à combustion interne, par exemple du type Diesel turbocompressé lors du fonctionnement normal de ce moteur, à mesurer à partir de capteurs de mesure du niveau d'huile le volume d'huile restant dans ce carter, à comparer les volumes d'huile restants calculé et mesuré et à fournir une information relative à une consommation d'huile anormale en cas d'écart entre les volumes d'huile restants calculé et mesuré supérieur à une valeur prédéterminée. A cet effet, le dispositif de l'invention permettant une détermination de la consommation d'huile d'un moteur du véhicule comprend, comme représenté en figure 1, une unité de calcul 1 recevant des signaux électriques d'information provenant de capteurs de mesure de paramètres de fonctionnement du moteur, notamment un capteur 2 du régime de fonctionnement ou vitesse de rotation du moteur, un capteur 3 de la charge ou couple résistant du moteur, un capteur 4 de mesure de la température d'eau de refroidissement du moteur et un capteur 5 de mesure de la température d'huile de ce moteur. Plus précisément, l'unité de calcul 1 comprend un moyen de calcul 6 recevant les signaux de sortie des capteurs 2 à 5 et permettant de calculer en permanence, pendant le fonctionnement du moteur, et sous le contrôle d'un algorithme, la consommation d'huile instantanée CsH exprimée en grammes par heure (g/h) du moteur en fonction du régime de fonctionnement et de la charge de ce moteur mesurés par les deux capteurs 2,3. A cet effet, l'unité de calcul 1 comprend en outre une première mémoire 7 reliée au moyen de calcul 6 et qui contient une cartographie du genre représenté en figure 2 et relative à la consommation d'huile du moteur en fonction du régime de fonctionnement et de la charge de ce moteur. Ainsi, le moyen de calcul 6 permet un calcul de la consommation d'huile instantanée du moteur par exemple par interpolation linéaire des données contenues dans la cartographie mémorisée de la figure 2 en fonction du régime de fonctionnement du moteur et de la charge de ce dernier. L'unité de calcul 1 comprend de plus une seconde mémoire 8 reliée au moyen de calcul 6 et une troisième mémoire 9 également reliée à ce moyen de calcul. La mémoire 8 contient une cartographie du genre représenté en figure 3 de la consommation d'huile du moteur en fonction du régime de fonctionnement et de la charge du moteur pour différentes valeurs de température d'eau du moteur pouvant varier entre environ 80 C et environ 110 C. La figure 3 montre que cette cartographie est constituée de nappes, une nappe étant relative à la variation de consommation d'huile du moteur en fonction du régime de fonctionnement et de la charge de ce moteur à une température d'eau par exemple de 80 C, tandis que l'autre nappe est relative à une variation de consommation d'huile du moteur en fonction du régime de fonctionnement et de la charge de celui-ci à une température d'eau par exemple de 100 C. L'algorithme du moyen de calcul 6 permet ainsi de calculer une correction de consommation d'huile instantanée du moteur, par exemple par interpolation linéaire des données contenues dans les nappes de cartographie de la figure 3. Ainsi, à chaque variation de température d'eau de refroidissement du moteur est affectée une variation correspondante de consommation d'huile et le coefficient de correction à appliquer à la valeur de consommation instantanée d'huile calculée par le moyen 6 à partir de la cartographie de la figure 2 est déterminé par interpolation linéaire des valeurs de consommation d'huile affectées aux températures d'eau mesurées. De même, la cartographie de la figure 4 mémorisée dans la mémoire 9 de l'unité de calcul 1 est constituée de nappes relatives à la variation de consommation d'huile du moteur en fonction du régime de fonctionnement et de la charge du moteur à une température d'huile de lubrification du moteur pouvant varier entre environ 100 C à environ 120 C. L'algorithme du moyen de calcul 6 permet de déterminer en fonction du régime de fonctionnement et de la charge du moteur et pour chaque température d'huile mesurée par le capteur 5, une valeur de consommation d'huile et permet de calculer, par exemple par interpolation linéaire, une valeur de correction de consommation d'huile de lubrification lors de la variation de la température d'huile et qui est appliquée à la valeur de consommation instantanée d'huile calculée par le moyen de calcul 6 à partir de la cartographie de la figure 2. Au final, l'algorithme du moyen de calcul 6 permet de calculer une correction de consommation d'huile instantanée du moteur par exemple par interpolation linéaire des données contenues dans la cartographie des figures 3 et 4 mémorisées respectivement dans les mémoires 8, 9. Le tableau de la figure 5 fournit un exemple de différentes valeurs de consommation d'huile instantanée CsH en grammes par heure d'un moteur calculées par l'unité de calcul 1 en fonction de différentes valeurs du régime de fonctionnement en tours par minute et de la charge en pourcentage du moteur et après correction de la consommation d'huile à partir des différentes valeurs de températures d'eau et d'huile de ce moteur. L'unité de calcul 1 comprend en outre un compteur 10 et un moyen de calcul 11 permettant de déterminer en temps réel la quantité d'huile consommée, par exemple par sommation à l'aide d'un intégrateur non représenté, des différentes valeurs calculées des consommations instantanées d'huile. Ce moyen de calcul 11 permet également de déterminer en temps réel la quantité d'huile restant dans le moteur en effectuant une soustraction entre la quantité d'huile initialement présente et connue à l'avance dans le moteur et la quantité consommée calculée par le moyen de calcul 11. La sortie du moyen de calcul 11 de l'unité de calcul 1 peut être reliée à un moyen d'affichage de la quantité ou du volume d'huile restant dans le moteur du véhicule au fur et à mesure de la consommation d'huile calculée par cette unité. De préférence, l'ensemble à unité de calcul 1 et moyen d'affichage est intégré au tableau de bord du véhicule, l'unité 1 faisant alors partie du calculateur de bord de ce véhicule. L'unité de calcul 1 du dispositif de l'invention reçoit également des signaux de capteurs électroniques 12, dont un seul est représenté, permettant de mesurer le niveau d'huile dans le carter du moteur. A titre d'exemple, pour un moteur Diesel turbocompressé d'une cylindrée de 1,6 litre et ayant un carter d'huile pouvant recevoir quatre litres d'huile, six capteurs de mesure de niveau d'huile peuvent être prévus, donnant ainsi une précision de mesure de ce niveau d'environ 0,7 litre en valeur absolue. Les capteurs 12 peuvent être reliés à un autre moyen de calcul 13 de l'unité de calcul 1 permettant de déterminer le volume d'huile restant dans le carter moteur à partir des capteurs de mesure 12. En outre, le moyen de calcul 13, sous le contrôle de l'algorithme de l'unité de calcul 1, permet de comparer le volume d'huile restant calculé par le moyen de calcul 11 au volume d'huile restant mesuré par les capteurs 12 et de fournir une information relative à une consommation d'huile anormale, positive ou négative en fonction d'une diminution ou d'une augmentation anormale du volume d'huile, en cas d'écart entre les volumes d'huile restants calculé et mesuré supérieur à une valeur prédéterminée. Si l'on considère que la précision de calcul du volume d'huile restant estimé à partir des paramètres de fonctionnement du moteur est inférieure à 20%, la valeur prédéterminée d'écart sus-mentionnée peut être fixée à 20%. Dans l'exemple précédemment donné cet écart ou critère de défaillance serait alors de 20% de 0,7 litre, soit 0,14 litre. Dans ces conditions, lorsque l'algorithme de l'unité de calcul 1 a estimé par calcul une consommation d'huile de 0,84 litre (0,7 litre + 0,14 litre) et que les capteurs de mesure 12 n'ont pas indiqué que le niveau d'huile a baissé d'une tranche ou palier de 0,7 litre, on considère alors qu'il y a une consommation d'huile inférieure à la normale et, par conséquent, qu'il existe un risque d'augmentation du volume d'huile de lubrification dû au passage de gas-oil dans l'huile diluant cette dernière. Inversement, si l'un des capteurs de mesure 12 indique que le niveau d'huile du carter moteur a baissé d'une tranche ou palier de 0,7 litre et que l'algorithme de l'unité de calcul 1 a estimé par calcul une consommation d'huile inférieure à 0,56 litre (0,7 litre - 0,14 litre), on considère alors qu'il y a une consommation excessive d'huile pouvant être due à une fuite d'huile à cause d'un défaut d'étanchéité ou à une détérioration de certains organes du moteur, pouvant conduire à la casse de ce dernier. L'unité de calcul 1 peut alors fournir au moyen d'affichage du tableau de bord du véhicule une information relative à une dérive de la consommation d'huile, c'est-à-dire une diminution ou une augmentation anormale du volume d'huile. Cette information peut être signalée au tableau de bord du véhicule par un signal lumineux ou sonore incitant le conducteur du véhicule à se rendre chez un dépanneur avant que se produise une panne grave. Bien entendu, le schéma synoptique fonctionnel de l'unité de calcul 1 n'est donné qu'à titre d'exemple et cette unité peut être constituée tout simplement par un microprocesseur dont l'algorithme effectue les mêmes calculs que ceux décrits précédemment. Le dispositif de l'invention présente les avantages 30 suivants . - il évite au propriétaire du véhicule d'effectuer une vérification manuelle du niveau d'huile du moteur à l'aide de la jauge traditionnelle, - il permet au propriétaire du véhicule de 35 diagnostiquer une dérive de consommation d'huile anormale du moteur de son véhicule pour l'inciter à faire réparer le moteur avant une panne, il permet au véhicule de disposer d'un moyen de diagnostic très fiable d'une défaillance du moteur liée à l'huile de lubrification, - il permet de gérer automatiquement les intervalles de vidange grâce au suivi extrêmement précis du niveau d'huile et de fournir un signal indiquant qu'une vidange doit être effectuée pour éviter une casse du moteur. REVENDICATIONS 1. Procédé de détermination de la consommation d'huile d'un moteur de véhicule, caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer, à partir d'un calcul en continu de consommation d'huile instantanée en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur, tels que le régime de fonctionnement du moteur, la charge du moteur, la température d'eau de refroidissement du moteur et la température d'huile du moteur, un volume d'huile restant dans le moteur, mesurer en continu, à partir de capteurs (12) de mesure du niveau d'huile dans le moteur, un volume d'huile restant dans ce moteur, comparer le volume d'huile restant calculé au volume d'huile restant mesuré, et fournir une information relative à une consommation d'huile anormale en cas d'écart entre les volumes d'huile restants calculé et mesuré supérieur à une valeur prédéterminée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à calculer en continu la consommation d'huile instantanée du moteur en fonction du régime de fonctionnement et de la charge du moteur et à calculer, à partir des températures d'eau et d'huile mesurées du moteur à ces régime de fonctionnement et charge du moteur, une valeur de correction de la consommation d'huile instantanée calculée du moteur, calculer la somme des consommations d'huile instantanées pour déterminer une quantité d'huile consommée du moteur et à retrancher cette quantité à la quantité d'huile initialement présente dans le moteur pour déterminer la quantité d'huile restant dans ce moteur. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les volumes d'huile restants calculé et mesuré et l'information relative à une consommation d'huile anormale sont visualisés au tableau de bord du véhicule. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les capteurs (12) de mesure du niveau d'huile sont du type électronique. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur d'écart prédéterminée entre les volumes d'huile restants calculé et mesuré est d'environ 20%. 6. Dispositif de détermination de la consommation d'huile d'un moteur de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend une unité de calcul (1) comportant un algorithme permettant de calculer en continu la consommation d'huile instantanée du moteur en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur, tels que le régime de fonctionnement du moteur, la charge du moteur, la température d'eau de refroidissement du moteur et la température d'huile du moteur et de calculer, à partir des consommations d'huile instantanées, un volume d'huile restant dans le moteur, en ce qu'il comprend en outre des capteurs (12) de mesure du niveau d'huile dans le moteur fournissant une mesure du volume d'huile restant dans ce moteur, et en ce que l'algorithme de l'unité de calcul permet de comparer le volume d'huile restant calculé au volume d'huile restant mesuré et de fournir une information relative à une consommation d'huile anormale en cas d'écart entre les volumes d'huile restants calculé et mesuré supérieur à une valeur prédéterminée. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'algorithme de l'unité de calcul (1) permet de calculer en continu la consommation d'huile instantanée du moteur en fonction du régime de fonctionnement et de la charge du moteur, de calculer, à partir des températures d'eau et d'huile mesurées du moteur à ces régime de fonctionnement et charge du moteur, une valeur de correction de la consommation d'huile instantanée calculée du moteur, de calculer la somme des consommations d'huile instantanées et corrigées pour déterminer une quantité d'huile consommée du moteur et àretrancher cette quantité de la quantité d'huile initialement présente dans le moteur pour déterminer la quantité d'huile restant dans ce moteur. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'unité de calcul (1) comprend une mémoire (7) contenant une cartographie de la consommation d'huile du moteur en fonction du régime et de la charge du moteur et l'algorithme de cette unité permet de calculer la consommation d'huile instantanée du moteur par interpolation linéaire des données contenues dans la cartographie en mémoire. 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l'unité de calcul (1) comprend une mémoire (8) contenant une cartographie de la consommation d'huile du moteur en fonction du régime et de la charge du moteur pour différentes températures d'eau du moteur et une mémoire (9) contenant une cartographie de la consommation d'huile du moteur en fonction du régime et de la charge du moteur pour différentes températures d'huile du moteur et l'algorithme de l'unité de calcul (1) permet de calculer une correction de consommation d'huile instantanée et calculée du moteur par interpolation linéaire des données contenues dans les cartographies mémorisées. 10. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen situé au tableau de bord du véhicule permettant d'afficher des volumes d'huile restants calculé et mesuré et l'information relative à une consommation d'huile anormale du moteur. 11. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'il est intégré au calculateur de bord du véhicule. 12. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 35 11, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur (2) de mesure du régime de fonctionnement du moteur, un capteur (3) de mesure de la charge du moteur, un capteur (4) demesure de la température d'eau de refroidissement du moteur et un capteur (5) de mesure de la température de l'huile du moteur reliés à l'unité de calcul. 13. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 12, caractérisé en ce que les capteurs (12) de mesure du niveau d'huile sont du type électronique et mesurent des niveaux d'huile par paliers dont le nombre dépend du nombre de capteurs utilisés.