Brevet FR2918116A1 — publié le 20090102

B07/0898FR-GBR/EVH Société par Actions Simplifiée dite : RENAULT s.a.s. Système et procédé de détection de l'emballement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile Invention de : Clément PETIT 2 Système et procédé de détection de l'emballement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile L'invention porte sur un système et un procédé de détection de l'emballement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile. L'emballement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile est caractérisé par une vitesse de rotation du moteur qui augmente de manière significative sans que ce ne soit voulu par le conducteur. L'emballement d'un moteur peut survenir lorsque le moteur a un trop plein d'huile, ou que le système de décantation des gaz de fuites de segmentation, ou gaz de "blow-by" en langue anglaise, est saturé, ou lorsque le turbocompresseur permettant la gestion de l'alimentation en air du moteur, laisse échapper de l'huile par vieillissement ou par casse. Les gaz de "blow-by" sont dus à une fuite des gaz de la chambre de combustion du moteur vers le carter. Ces gaz contiennent de l'huile sous forme de gouttelettes ou de vapeur qui peut provoquer un emballement du moteur lorsqu'ils sont recyclés dans le circuit d'admission d'air en trop grande quantité. Les émissions de fumée à l'échappement peuvent provenir de l'emballement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, gêner la visibilité des autres usagers de la route, et provoquer des accidents. Il existe des systèmes permettant de détecter l'emballement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile. Le brevet japonais JP 2004 293298 A (Nissan) divulgue un système de détection de l'emballement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile à partir de comparaisons d'un débit de 3 carburant injecté dans le moteur, d'un débit d'air d'alimentation du moteur, d'une pression des gaz d'admission du moteur, d'une température des gaz d'échappement, et d'une vitesse de rotation du moteur avec des seuils respectifs. Une telle détection peut manquer de précision. En effet, lorsque le moteur est entraîné, par exemple dans une descente, la vitesse de rotation du moteur peut être importante sans que le conducteur n'appuie sur la pédale d'accélérateur. En outre, une température des gaz d'échappement trop élevée peut provenir d'un défaut ne provoquant pas d'augmentation de la vitesse de rotation du moteur. Un débit d'air trop élevé peut également provenir d'une fuite d'air à haute pression, et une pression des gaz d'admission des gaz du moteur trop élevée peut provenir d'un défaut de commande de la suralimentation. Le document FR 2 801 540 (Lee Soo Sung) porte sur un système de détection de l'emballement d'un moteur de véhicule automobile équipé d'une boîte de vitesses automatique. Un emballement est détecté en position de stationnement P ou en position neutre N de la boîte de vitesses automatique après actionnement de la clé de contact, si la vitesse de rotation du moteur augmente rapidement, ainsi que lorsque la transmission passe en mode conduite D ou marche arrière R de la boîte de vitesses automatique et que la vitesse de rotation du moteur augmente facilement. De même que pour le document précédent, des détections erronées d'emballement du moteur peuvent se produire. Un but de l'invention est de pallier aux inconvénients précédemment cités, et de proposer un système de détection d'un emballement du moteur ayant une fiabilité améliorée. 4 Selon un aspect de l'invention, il est proposé un système de détection de l'emballement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile équipé de moyens de détermination de la vitesse de rotation du moteur, de moyens de détermination de la vitesse longitudinale du véhicule, d'une pédale de commande de puissance actionnable par le conducteur, et d'une unité de commande électronique. L'unité de commande électronique comprend des moyens de détection de l'emballement du moteur comprenant des premiers moyens de calcul de la dérivée temporelle de la vitesse de rotation du moteur, et des deuxièmes moyens de calcul de la dérivée temporelle de la vitesse longitudinale du véhicule. Un tel système de détection de l'emballement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile a une précision améliorée. Dans un mode de réalisation, lesdits moyens de détection comprennent des moyens de détermination d'une demande de puissance du conducteur par appui sur ladite pédale, des premiers moyens de comparaison de la dérivée temporelle de la vitesse de rotation du moteur avec un premier seuil positif, et des deuxièmes moyens de comparaison de la dérivée temporelle de la vitesse longitudinale du véhicule avec un deuxième seuil négatif. La précision de la détection d'un emballement du moteur est améliorée. Dans un mode de réalisation, lesdits moyens de détection sont adaptés pour détecter un emballement du moteur lorsque, durant un délai supérieur à un délai de seuil, aucune demande de puissance n'est effectuée par le conducteur, la dérivée temporelle de la vitesse de rotation du moteur est supérieure audit premier seuil, et la dérivée temporelle de la vitesse longitudinale du véhicule est inférieure audit deuxième seuil. Les risques d'erreur de détection sont limités. Dans un mode de réalisation, le système comprend des moyens d'alerte pour alerter le conducteur de la détection d'un emballement du moteur. 5 Ainsi, le conducteur est alerté du danger, et peut immédiatement réagir, par exemple en tentant d'arrêter le véhicule. Dans un mode de réalisation, lesdits moyens d'alerte comprennent une interface vocale ou une interface visuelle, telle un voyant lumineux. Dans un mode de réalisation, lesdits moyens de détection de l'emballement du moteur sont adaptés pour commander un fonctionnement dégradé du moteur lorsqu'un emballement est détecté. Ainsi des dégradations du moteur ou un emballement trop important sont évités. Dans un mode de réalisation, ledit fonctionnement dégradé du moteur comprend une réduction de la quantité de carburant injecté dans le moteur, et/ou une réduction du débit d'alimentation en air du moteur en fonction de la vitesse longitudinale du véhicule. Selon un autre aspect de l'invention, il est également proposé un procédé de détection de l'emballement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, dans lequel on détecte un emballement du moteur à partir de la dérivée temporelle de la vitesse de rotation du moteur et de la dérivée temporelle de la vitesse longitudinale du véhicule. Selon un mode de réalisation, on détecte un emballement du moteur lorsque, durant un délai supérieur à un délai de seuil, le conducteur évite une demande de puissance, la dérivée temporelle de la vitesse de rotation du moteur est supérieure à un premier seuil 6 positif, et la dérivée temporelle de la vitesse longitudinale du véhicule est inférieure à un deuxième seuil négatif. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante de quelques exemples nullement limitatifs, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente schématiquement un système de détection de l'emballement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile selon un aspect de l'invention ; et - la figure 2 illustre le fonctionnement du système de la figure 1. Sur la figure 1, est représenté un véhicule automobile 1 à quatre roues, 2, 3, 4 et 5. Le train avant, référencé de manière générale 6, comprend la roue avant gauche 2 et la roue avant droite 3. Le train arrière, référencé de manière générale 7, comprend la roue arrière gauche 4 et la roue arrière droite 5. Un moteur à combustion interne 8 entraîne en rotation le train avant 6 par l'intermédiaire d'une transmission 9. L'invention s'applique également aux entraînements en rotation de train arrrière. Une unité de commande électronique 10, permettant de commander des dispositifs embarqués à bord du véhicule 1, par exemple des dispositif d'aide au freinage ou de commande électronique de stabilité, est connectée à de nombreux éléments du véhicule 1, et reçoit des informations, par exemple la vitesse longitudinale du véhicule ou l'accélération transversale du véhicule, par l'intermédiaire de capteurs ou estimateurs, non représentés sur la figure 1. L'unité de commande électronique 10 comprend un module de détection 11 de l'emballement du moteur 8. Le module de détection 11 7 comprend un premier module de calcul 12 de la dérivée temporelle dN de la vitesse de rotation du moteur 8 à partir de la vitesse de rotation N du moteur 8 délivrée par un capteur 13 de mesure de la vitesse de rotation N du moteur 8 relié au premier module de calcul 12 par une connexion 14. Le module de détection 11 comprend, en outre, un deuxième module de calcul 15 de la dérivée temporelle d de la vitesse longitudinale du véhicule 1 à partir de la vitesse longitudinale V du véhicule 1 délivrée par un capteur 16 de mesure de la vitesse longitudinale V du véhicule 1 relié au deuxième module de calcul 15 par une connexion 17. Le module de détection 11 comprend, en outre, un module 18 de détermination d'une demande de puissance du conducteur par appui sur une pédale 19 de commande de puissance reliée au module de détermination 18 par une connexion 20. Le module de détection 11 comprend, en outre, un premier module de comparaison 21 de la dérivée temporelle de la vitesse de rotation du moteur 8 avec un premier seuil positif seuil', et un deuxième module de comparaison 22 de la dérivée temporelle de la vitesse longitudinale du véhicule 1 avec un deuxième seuil négatif seuil2. Les modules de comparaison 21 et 22 sont respectivement reliés aux modules de calcul 12 et 15 par des connexions 23 et 24. Le module de détection 11 est capable de détecter un emballement du moteur 8 lorsque, durant un délai At supérieur à un délai de seuil Atseuil, aucune demande de puissance n'est effectuée par le conducteur, la dérivée temporelle de la vitesse de rotation N du moteur 8 est supérieure audit premier seuil positif seuil', et la dérivée dt 8 temporelle de la vitesse longitudinale V du véhicule 1 est inférieure audit deuxième seuil négatif seuil2. En ce cas, le module de détection 11 détermine un emballement du moteur 8, et alerte le conducteur au moyen d'un module d'alerte 25 relié au module de détection 11 par une connexion 26. Le module d'alerte 25 peut, par exemple, comprendre une interface vocale, ou une interface visuelle tel un voyant lumineux. En outre, lorsque le module de détection 11 détecte un emballement du moteur 8, il commande un fonctionnement dégradé du moteur 8 par l'intermédiaire d'une connexion 27. Le fonctionnement dégradé du moteur 8 comprend une réduction de la quantité de carburant injectée dans le moteur 8, et/ou une réduction du débit d'alimentation en air du moteur 8 en fonction de la vitesse longitudinale V du véhicule 1. La figure 2 illustre le fonctionnement du système de la figure 1 On teste, en parallèle, si le conducteur du véhicule n'effectue pas de demande de puissance par l'intermédiaire de la pédale 19 (étape 30), si la dérivée de la vitesse de rotation N du moteur à combustion interne 8 est supérieure à un premier seuil seuil' positif (étape 31) et si la dérivée temporelle de la vitesse longitudinale V du véhicule 1 est inférieure à un deuxième seuil seuilz négatif (étape 32). Si ces trois conditions (étapes 30, 31 et 32) sont réalisées simultanément pendant un délai At supérieur à un délai de seuil Atseui' (étape 33), alors le système détecte un emballement du moteur 8 (étape 34). Le conducteur est alerté, par l'intermédiaire du module d'alerte 25, de la présence d'un emballement du moteur 8 (étape 35). Le module de détection 11 commande alors un fonctionnement du moteur 8 en mode dégradé (étape 36) en réduisant la quantité de carburant 9 injectée dans le moteur 8, et/ou en réduisant le débit d'alimentation en air du moteur 8 en fonction de la vitesse longitudinale V du véhicule 1. En variante, les différents capteurs utilisés dans le mode de réalisation de la figure 1 peuvent être remplacés par des modules d'estimation. La présente invention permet de détecter, avec une précision améliorée, un emballement du moteur. La présente invention évite la nécessité d'information en provenance de la pédale d'embrayage, s'il y en a une, et détecte donc un emballement du moteur même si les informations fournis par les capteurs de la pédale d'embrayage sont erronées. La présente invention limite les risques de détection erronée. L'invention permet également d'alerter le conducteur de la présence d'un emballement du moteur, et de commander un fonctionnement en mode dégradé du moteur lorsqu'un emballement est détecté, de manière à accroître la sécurité des passagers du véhicule. REVENDICATIONS 1. Système de détection de l'emballement d'un moteur à combustion interne (8) de véhicule automobile (1) équipé de moyens de détermination (13) de la vitesse de rotation (N) du moteur (8), de moyens de détermination (16) de la vitesse longitudinale (V) du véhicule (1), d'une pédale (19) de commande de puissance actionnable par le conducteur, et d'une unité de commande électronique (10), caractérisé en ce que l'unité de commande électronique (10) comprend des moyens de détection (11) de l'emballement du moteur (8) comprenant des premiers moyens de calcul (12) de la dérivée temporelle de la vitesse de rotation du moteur (8) et des deuxièmes moyens de calcul (15) de la dérivée temporelle de la vitesse longitudinale du véhicule (1). 2. Système selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens de détection (11) comprennent des moyens de détermination (18) d'une demande de puissance du conducteur par appui sur ladite pédale (19), des premiers moyens de comparaison (21) de la dérivée temporelle de la vitesse de rotation du moteur (8) avec un premier seuil positif, et des deuxièmes moyens de comparaison (22) de la dérivée temporelle de la vitesse longitudinale du véhicule (1) avec un deuxième seuil négatif. 3. Système selon la revendication 2, dans lequel lesdits moyens de détection (11) sont adaptés pour détecter un emballement du moteur (8) lorsque, durant un délai supérieur à un délai de seuil, aucune demande de puissance n'est effectuée par le conducteur, la dérivée temporelle de la vitesse de rotation du moteur est supérieure audit premier seuil, et la dérivée temporelle de la vitesse longitudinale du véhicule est inférieure audit deuxième seuil. 4. Système selon la revendication 3, comprenant des moyens d'alerte (25) pour alerter le conducteur de la détection d'un emballement du moteur (8). 5. Système selon la revendication 4, dans lequel lesdits moyens d'alerte (25) comprennent une interface vocale ou une interface visuelle. 6. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens de détection (11) de l'emballement du moteur (8) sont adaptés pour commander un fonctionnement dégradé du moteur (8) lorsqu'un emballement est détecté. 7. Système selon la revendication 6, dans lequel ledit fonctionnement dégradé du moteur (8) comprend une réduction de la quantité de carburant injectée dans le moteur (8), et/ou une réduction du débit d'alimentation en air du moteur (8) en fonction de la vitesse longitudinale du véhicule (1). 8. Procédé de détection de l'emballement d'un moteur à combustion interne (8) de véhicule automobile (1) caractérisé en ce que l'on détecte un emballement du moteur (8) à partir de la dérivée temporelle de la vitesse de rotation du moteur (8) et de la dérivée temporelle de la vitesse longitudinale du véhicule (1). 9 Procédé selon la revendication 7, dans lequel on détecte un emballement du moteur (8) lorsque, durant un délai supérieur à un délai de seuil, le conducteur évite une demande de puissance, la dérivée temporelle de la vitesse de rotation du moteur (8) est supérieure à un premier seuil positif, et la dérivée temporelle de la vitesse longitudinale du véhicule (1) est inférieure à un deuxième seuil négatif.25