Brevet FR2923909A1 — publié le 20090522

DISPOSITIF DE GENERATION D'UN SIGNAL D'INFORMATION REPRESENTATIF D'UN TAUX D'USURE D'UNE PIECE MECANIQUE D'UN MOTEUR La présente invention concerne, de façon générale, le domaine de l'évaluation de l'usure de pièce mécanique d'un moteur. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif de génération d'un signal d'information représentatif d'un taux d'usure d'une pièce mécanique d'un moteur, le dispositif comprenant des moyens d'évaluation de paramètres de fonctionnement d'un moteur doté d'un vilebrequin et d'une pièce mécanique reliée mécaniquement au dit vilebrequin du moteur. Il est utile car sécurisant de générer un signal d'information représentatif d'un taux d'usure d'une pièce mécanique, comme cela se fait par exemple pour des capteurs d'usure de plaquettes de freins de véhicule. Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer un dispositif de génération de signal permettant d'évaluer le taux d'usure d'une pièce d'un moteur, ce qui est particulièrement utile par exemple lorsque cette pièce est difficilement accessible pour son observation ou pour sa maintenance. A cette fin, le dispositif de génération d'un signal d'information de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule défini précédemment, est essentiellement caractérisé en ce que le dispositif comporte en outre : une première mémoire dans laquelle est mémorisée une valeur représentative d'un taux d'usure de ladite pièce mécanique ; 15 20 une seconde mémoire dans laquelle est mémorisée une valeur seuil prédéterminée ; - des moyens d'incrémentation de ladite valeur représentative du taux d'usure de ladite pièce mécanique, les moyens d'incrémentation étant adaptés pour incrémenter ladite valeur en fonction de l'un au moins des dits paramètres de fonctionnement évalués ; et - des moyens de comparaison de ladite valeur incrémentée représentative d'un taux d'usure par rapport au dit seuil prédéterminé, ces moyens de comparaison étant adaptés pour générer un signal d'information lorsque ladite valeur incrémentée passe ledit seuil prédéterminé. L'expression � passe ledit seuil prédéterminé � signifie selon le cas que la valeur incrémentée devient supérieure au dit seuil prédéterminé ou alternativement que ladite valeur incrémentée devient inférieure au dit seuil prédéterminé. Ainsi grâce à l'invention, on observe un paramètre représentatif de l'usure de la pièce comme son temps de fonctionnement ou ses conditions de fonctionnement et on incrémente une valeur représentative du taux d'usure courant de la pièce en fonction du paramètre d'usure 25 observé. Cette valeur représentative est enregistrée dans la première mémoire du dispositif de l'invention, préférentiellement la valeur représentative incrémentée est également enregistrée dans cette même première mémoire. Cette valeur représentative incrémentée est 30 alors comparée à une valeur seuil prédéterminée qui est enregistrée dans une seconde mémoire. Lorsque la valeur incrémentée passe ce seuil prédéterminé on génère un signal d'information qui permet d'indiquer que le taux d'usure de la pièce a passé la valeur seuil prédéterminée. Dès que ce signal est émis, il est alors possible de lancer une intervention ciblée sur la pièce sans attendre la casse ou l'usure totale de cette pièce. L'invention permet donc une maintenance préventive ciblée de la pièce sans avoir à forcément effectuer une opération manuelle de mesure de l'usure de cette pièce. L'invention est d'autant plus utile qu'elle permet d'évaluer l'état d'usure d'une pièce y compris pour des pièces dont l'état d'usure ne peut être déterminé par simple observation. On peut par exemple faire en sorte que les moyens d'évaluation de paramètres soient adaptés pour évaluer un premier paramètre qui est le nombre de démarrages et/ou d'arrêts du dit moteur. Dans ce mode de réalisation le premier paramètre évalué est le nombre de démarrages et/ou d'arrêts du moteur qui est un facteur influant de l'usure des pièces mécaniques liées au vilebrequin. On peut par exemple faire en sorte que les moyens d'évaluation de paramètres soient adaptés pour évaluer un second paramètre qui est un temps de fonctionnement du dit moteur à un régime compris entre un régime de ralenti minimum oral prédéterminé et régime maximum omax prédéterminé. Il a été constaté que l'un des paramètres influant de l'usure des pièces mécaniques liées et entraînées par le vilebrequin est le régime du moteur. Ainsi l'invention utilise comme paramètre significatif de l'usure de la pièce, le temps de fonctionnement du moteur dans une plage de régime prédéterminée. Selon un mode particulier de l'invention le dispositif utilise plusieurs paramètres représentatifs de l'usure de la pièce mécanique afin de définir si un signal d'information représentatif de l'usure doit ou non être émis. L'utilisation de plusieurs paramètres représentatifs permet d'améliorer la précision de l'estimation d'usure. Dans le cas présent les paramètres choisis sont le nombre de démarrage et/ou d'arrêt du moteur et le temps de fonctionnement du moteur dans la plage de régime prédéterminé. Chacun de ces paramètres influence la durée de vie prévisible de la pièce mécanique et il est donc avantageux d'observer simultanément ces paramètres pour déterminer le signal d'information. On peut par exemple faire en sorte que les moyens d'incrémentation soient adaptés pour incrémenter une première valeur représentative du taux d'usure de ladite pièce mécanique en fonction du dit premier paramètre évalué. La première valeur représentative du taux d'usure est enregistrée dans la première mémoire au même titre que la première valeur incrémentée. Cette première valeur incrémentée est une estimation de l'état d'usure courant de la pièce mécanique déterminé en fonction du nombre de démarrages et/ou d'arrêts du moteur. Préférentiellement chaque paramètre observé permet de générer une valeur incrémentée mémorisable propre à ce paramètre et permettant d'avoir une estimation de l'état d'usure de la pièce déterminé en fonction du seul paramètre observé. On peut par exemple faire en sorte que les moyens d'incrémentation soient adaptés pour incrémenter une seconde valeur représentative du taux d'usure de ladite pièce mécanique en fonction du dit second paramètre évalué. La seconde valeur représentative du taux d'usure est enregistrée dans la première mémoire au même titre que la seconde valeur incrémentée. Cette seconde valeur est une estimation de l'état d'usure courant de la pièce mécanique déterminé en fonction du temps de fonctionnement du moteur dans la plage de régime prédéterminée. On peut par exemple faire en sorte que les moyens de comparaison soient adaptés pour comparer ladite première valeur incrémentée et représentative d'un taux d'usure de la pièce mécanique par rapport à un premier seuil prédéterminé et à générer ledit signal d'information lorsque ladite première valeur incrémentée passe ledit premier seuil prédéterminé. Ce premier seuil prédéterminé est enregistré dans une zone mémoire (seconde mémoire) du dispositif de l'invention et correspond à un nombre limite de démarrages et/ou d'arrêts du dit moteur. Dans ce mode de réalisation le premier paramètre de fonctionnement évalué est le nombre de démarrages et/ou d'arrêts du dit moteur. Dans ce même mode de réalisation le moyen d'incrémentation incrémente une première valeur représentative du taux d'usure lorsqu'un démarrage et/ou un arrêt moteur est évalué ou détecté. Le moyen de comparaison compare cette première valeur incrémentée (qui est fonction du nombre de démarrage et/ou d'arrêt du moteur) avec le premier seuil prédéterminé et lorsque la première valeur incrémentée passe ce premier seuil, le moyen d'incrémentation génère alors un signal d'information qui indique que la pièce mécanique a atteint un taux d'usure limite. En effet dans ce cas on considère que le taux d'usure limite de la pièce mécanique est atteint lorsque le moteur a démarré et/ou a été arrêté au-delà du seuil prédéterminé. Ce signal permet d'informer de la nécessité de réaliser une intervention de changement de la pièce mécanique. On peut par exemple faire en sorte que les moyens de comparaison soient adaptés pour comparer ladite seconde valeur incrémentée et représentative d'un taux d'usure de la pièce mécanique par rapport à un second seuil prédéterminé et à générer ledit signal d'information lorsque ladite seconde valeur incrémentée passe ledit second seuil prédéterminé. Ce second seuil prédéterminé est enregistré dans une zone mémoire (seconde mémoire) du dispositif de l'invention et correspond à un temps de fonctionnement limite du moteur à un régime compris entre le régime de ralenti minimum prédéterminé et le régime de fonctionnement maximum du moteur prédéterminé. Selon ce mode de réalisation le second paramètre de fonctionnement évalué est le temps cumulé de fonctionnement du moteur à des régimes moteur compris entre le régime de ralenti et le régime maximum. Le moyen d'incrémentation incrémente une seconde valeur représentative du taux d'usure au fur et à mesure du temps de fonctionnement du moteur dans la plage de régime prédéterminée. Dans ce même mode de réalisation le moyen de comparaison compare cette seconde valeur incrémentée (qui est fonction du temps de fonctionnement du moteur dans la plage de régime comprise entre le régime ralenti minimum et le régime maximum) avec le second seuil prédéterminé et lorsque la seconde valeur incrémentée passe ce second seuil, le moyen d'incrémentation génère alors un signal d'information qui indique que la pièce mécanique a atteint un taux d'usure limite. Dans ce cas on considère que le taux d'usure limite de la pièce mécanique est atteint lorsque le moteur a fonctionné un temps prédéterminé à des régimes moteurs compris dans la plage de régimes prédéterminée. Le signal permet d'informer de la nécessité de réaliser une intervention de changement de la pièce mécanique. On peut également faire en sorte que la pièce mécanique soit une poulie de vilebrequin. Ce mode de réalisation est particulièrement utile car une telle poulie est difficile d'accès ce qui rend d'autant plus difficile la vérification de son usure. On peut également faire en sorte que le dispositif de l'invention comprenne des moyens de remise à zéro de ladite ou des dites valeurs représentative(s) mémorisée(s). Grâce à ce moyen de remise à zéro, on peut réinitialiser le dispositif par exemple lorsque l'on est intervenu pour remplacer la pièce mécanique. Ainsi à compter de la réinitialisation, les paramètres évalués sont ceux déterminant l'usure de cette nouvelle pièce mécanique. On peut également faire en sorte que le dispositif de l'invention comprenne un voyant lumineux relié aux moyens de comparaison de manière à recevoir le signal d'information généré par les moyens de comparaison, ce voyant lumineux étant adapté pour produire un signal lumineux à réception du dit signal d'information. Idéalement un tel voyant est implémenté sur le tableau de bord du véhicule doté du dispositif de l'invention, ce qui permet au conducteur d'être informé de l'état d'usure de la pièce mécanique, en l'occurrence la poulie de vilebrequin. Cette information importante permet à l'utilisateur de programmer une intervention de remplacement de la pièce sans attendre la défaillance. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence à la figure 1 annexée qui représente un moteur et un dispositif de l'invention relié au moteur pour évaluer l'usure d'une poulie et générer un signal d'information d'usure de cette poulie. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un dispositif de génération d'un signal d'information Sig représentatif du taux d'usure d'une pièce mécanique 3 liée à un vilebrequin 2 d'un moteur M. En l'occurrence la pièce mécanique est une poulie 3 de vilebrequin 2. Le dispositif comporte un compte tours N permettant de mesurer la rotation du vilebrequin 2 de délivrer un signal représentatif du nombre de rotations du vilebrequin 2 à des moyen d'évaluation 1. Ces moyens d'évaluation 1 définissent des paramètres pertinents représentatifs du taux d'usure de la pièce mécanique qu'est la poulie 3. Ces paramètres pertinents sont en l'occurrence : - le démarrage et/ou l'arrêt du moteur c'est-à-dire le démarrage et/ou l'arrêt de rotation du vilebrequin 2 ; - la vitesse de rotation du vilebrequin et ou le régime moteur courant. Les moyens d'évaluation 1 transmettent un signal représentatif des paramètres évalués vers des moyens d'incrémentation 6 appartenant également au dispositif. Ces moyens d'incrémentation 6 sont reliés en entrée aux moyens d'évaluation 1 et en sortie à une première mémoire 4 du dispositif. Les moyens d'incrémentation 6 traitent le signal d'entrée généré par les moyens d'évaluation 1 et représentatif des paramètres évalués et génère en sortie : - un signal d'incrémentation d'une première valeur mémorisée V1 lorsque le premier paramètre observé a évolué significativement, c'est-à-dire lorsque le moteur a été arrêté et/ou a été démarré ; et/ou -un signal d'incrémentation d'une seconde valeur mémorisée V2 lorsque le second paramètre observé a évolué significativement, c'est-à-dire lorsque le temps de fonctionnement du moteur dans la plage de régime prédéterminé a évolué d'un temps significatif prédéterminé. La première mémoire 4 dans laquelle sont mémorisées les première et seconde valeurs V1 et V2 incrémente : - la première valeur V1 à réception du signal d'incrémentation de la valeur mémorisée V1 provenant des moyens d'incrémentation 6, la nouvelle première valeur incrémentée est alors notée Vit+1, cette première valeur incrémentée Vit+1 est alors mémorisée dans la première mémoire 4 ; et - la seconde valeur V2 à réception du signal d'incrémentation de la valeur mémorisée V2 provenant des moyens d'incrémentation 6. La nouvelle seconde valeur incrémentée est alors notée V2t+1, et est alors mémorisée dans la première mémoire 4. Ainsi la première mémoire permet de stocker les première et seconde valeurs incrémentées Vit+1 et V2t+1. Vit+1 représente le nombre de démarrages et/ou d'arrêts moteur cumulés. A chaque démarrage ou arrêt du moteur on incrémente la valeur de V1 à l'instant t V1(t) de 1. La valeur incrémentée au temps t+1 est donc Vit+1 = V1 (t) +1 . V2t+1 est une fonction du temps cumulé de fonctionnement du moteur M à un régime compris entre un régime de ralenti minimum oral prédéterminé et un régime maximum comax prédéterminé. V2t+1 est obtenu par la formule suivante : V2 (t+1)=V2 (t) + (N/ (60*wmoy) ) V2(t) est la valeur représentative à l'instant t du taux d'usure en fonction du temps de fonctionnement du moteur dans la plage prédéterminée. V2(t+1) est la valeur actualisée représentative à l'instant t+1 du taux d'usure de la pièce 3 en fonction du temps de fonctionnement du moteur dans la plage de régime prédéterminée. N est le nombre de tours de vilebrequin comptés lorsque le régime moteur est entre oral et comax. comoy est la moyenne du régime moteur calculée entre deux incrémentations successives, c'est-à-dire la moyenne du régime calculée entre l'instant t et l'instant t+1. Les différentes variables utilisées pour calculer Vit+1 et V2t+1. sont acquises au moyen de calculateurs moteur et/ou véhicule. Le dispositif de l'invention peut en partie être mis en oeuvre par un calculateur intégrant des moyens d'évaluation 1, des moyens d'incrémentation 6 et des moyens de comparaison 7. Les moyens de comparaison 7 sont reliés : à une seconde mémoire du dispositif 5 dans laquelle sont mémorisées des valeurs seuils V1 et V2 ; et - à la première mémoire dans laquelle sont stockées les première et secondes valeurs incrémentées Vit+1 et V2t+1. Les moyens de comparaison 7 comparent la première valeur seuil prédéterminée S1 à la première valeur incrémentée Vit+1 et lorsque cette première valeur incrémentée devient inférieure ou supérieure à Si, les moyens de comparaison génèrent un signal Sig en sortie des moyens de comparaison 7. Les moyens de comparaison 7 comparent également la seconde valeur seuil prédéterminée S2 à la seconde valeur incrémentée V2t+1 et lorsque cette seconde valeur incrémentée devient inférieure ou supérieure à S2, les moyens de comparaison 7 génèrent un signal Sig en sortie des moyens de comparaison 7. Le dispositif comprend également un voyant V relié à la sortie des moyens de comparaison 7 et implanté sur un tableau de bord de véhicule doté du dispositif de l'invention. Ce voyant V est adapté pour s'illuminer à réception du signal Sig et, est préférentiellement adapté pour rester illuminé par la suite ce qui permet d'informer l'utilisateur que la pièce mécanique 3 a dépassé un taux d'usure prédéfini par le constructeur du véhicule. REVENDICATIONS 1) Dispositif de génération d'un signal d'information représentatif d'un taux d'usure d'une pièce mécanique d'un moteur, le dispositif comprenant des moyens d'évaluation (1) de paramètres de fonctionnement (N) d'un moteur (M) doté d'un vilebrequin (2) et d'une pièce mécanique (3) reliée mécaniquement au dit vilebrequin (2) du moteur (M), caractérisé en ce que le dispositif comporte en outre : une première mémoire (4) dans laquelle est mémorisée une valeur représentative (V1, V2) d'un taux d'usure de ladite pièce mécanique (3) ; une seconde mémoire (5) dans laquelle est mémorisée une valeur seuil prédéterminée (Si, S2) ; - des moyens d'incrémentation (6) de ladite valeur représentative du taux d'usure de ladite pièce mécanique (V1, V2), les moyens d'incrémentation (6) étant adaptés pour incrémenter ladite valeur représentative (V1, V2) du taux d'usure en fonction de l'un au moins des dits paramètres de fonctionnement évalués (N) ; et - des moyens de comparaison (7) de ladite valeur incrémentée (Vit+1, V2t+1) représentative d'un taux d'usure par rapport au dit seuil prédéterminé (Si, S2), ces moyens de comparaison (7) étant adaptés pour générer un signal d'information (Sig) lorsque ladite valeur incrémentée (Vit+1, V2t+1) passe ledit seuil prédéterminé (Si, S2). 2) Dispositif de génération d'un signal d'information (Sig) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'évaluation de paramètres (1) sontadaptés pour évaluer un premier paramètre qui est le nombre de démarrage et/ou d'arrêt du dit moteur. 3) Dispositif de génération d'un signal d'information (Sig) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'évaluation de paramètres (1) sont adaptés pour évaluer un second paramètre qui est un temps de fonctionnement (t) du dit moteur à un régime compris entre un régime de ralenti minimum (oral) prédéterminé et régime maximum (omax) prédéterminé. 4) Dispositif de génération d'un signal d'information (Sig) selon l'une au moins des revendications précédentes combinée à la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'incrémentation (6) sont adaptés pour incrémenter une première valeur représentative (V1) du taux d'usure de ladite pièce mécanique en fonction du dit premier paramètre évalué. 5) Dispositif de génération d'un signal d'information selon l'une au moins des revendications précédentes combinée à la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'incrémentation (6) sont adaptés pour incrémenter une seconde valeur représentative (V2) du taux d'usure de ladite pièce mécanique en fonction du dit second paramètre évalué. 6) Dispositif de génération d'un signal d'information (Sig) selon l'une au moins des revendications précédentes combinée à la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de comparaison (7) sont adaptés pour comparer ladite première valeur incrémentée (Vit+1) et représentative d'un taux d'usure de la pièce mécanique (3) par rapport à un premier seuil prédéterminé (Si) et à générer ledit signal d'information (Sig)lorsque ladite première valeur incrémentée (V1t+1) passe ledit premier seuil prédéterminé (S1). 7) Dispositif de génération d'un signal d'information (Sig) selon l'une au moins des revendications précédentes combinée à la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de comparaison (7) sont adaptés pour comparer ladite seconde valeur incrémentée (V2t+1) et représentative d'un taux d'usure de la pièce mécanique (3) par rapport à un second seuil prédéterminé (S2) et à générer ledit signal d'information (Sig) lorsque ladite seconde valeur incrémentée (V2t+1) passe ledit second seuil prédéterminé (S2). 8) Dispositif de génération d'un signal d'information selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce mécanique est une poulie de vilebrequin (3). 9) Dispositif de génération d'un signal d'information selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de remise à zéro de ladite ou des dites valeurs représentative (s) mémorisée (s) (V1, V1t+1, V2, V2til). 10) Dispositif de génération d'un signal d'information selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un voyant lumineux (V) relié aux moyens de comparaison (7) de manière à recevoir le signal d'information (Sig) généré par les moyens de comparaison (7), ce voyant lumineux (V) étant adapté pour produire un signal lumineux à réception du dit signal d'information (Sig).