Brevet FR2963389A1 — publié le 20120203

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale le contrôle des moteurs à combustion interne suralimentés. Elle concerne plus particulièrement un procédé de diagnostic d'un dysfonctionnement d'un organe de commande de la suralimentation en air frais d'un moteur à combustion interne, cet organe de commande présentant une position réelle généralement différente de la position de consigne suivant laquelle il est piloté. Elle concerne également un moteur à combustion interne comportant des cylindres, une ligne d'admission d'air frais dans les cylindres qui est équipée d'un compresseur, et une ligne d'échappement de gaz brûlés hors des cylindres qui est équipée d'une turbine. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Dans les moteurs à combustion interne du type précité, l'énergie cinétique des gaz brûlés est utilisée pour faire tourner la turbine. Cette turbine, qui est reliée mécaniquement au compresseur, entraîne alors à son tour ce compresseur afin de comprimer l'air frais admis dans le moteur. Cette compression permet ainsi d'injecter une plus grande quantité d'air frais et de carburant dans les cylindres du moteur, de manière à accroître la 20 puissance et le couple développés par le moteur. On comprend donc que la pression d'air frais circulant dans la ligne d'admission, et notamment dans le refroidisseur d'air implanté dans cette ligne d'admission, varie en fonction du débit de gaz brûlés traversant la turbine. Dans les moteurs actuels, cette variation de pression d'air frais est 25 pilotée, d'une part, pour optimiser les performances du moteur, et, d'autre part, pour éviter que cette pression ne dépasse un seuil de surpression au-delà duquel le refroidisseur d'air pourrait exploser. Deux solutions sont généralement utilisées pour piloter la pression de l'air frais qui circule dans la ligne d'admission. 30 La première solution consiste à utiliser une turbine à géométrie variable, c'est-à-dire dont le pas des aubes est piloté à l'aide d'un actionneur, ce qui permet de contrôler la vitesse de rotation du compresseur. La seconde solution consiste à placer une conduite de court-circuitage en parallèle de la turbine et à équiper cette conduite d'une vanne de court- 2 2963389 circuitage, ce qui permet de piloter le débit de gaz brûlés traversant la turbine et de contrôler ainsi la vitesse de rotation du compresseur. Quelle que soit la solution utilisée, il demeure essentiel de contrôler le parfait fonctionnement de la suralimentation du moteur pour s'assurer que la 5 pression de l'air frais circulant dans la ligne d'admission reste optimale et ne dépasse jamais le seuil de suppression précité. Un diagnostic d'un dysfonctionnement de la suralimentation doit donc être établi en continu. Actuellement, la méthode de diagnostic la plus répandue consiste à mesurer la pression de l'air frais dans la ligne d'admission, à calculer l'écart entre 10 la pression d'air frais mesurée et la pression d'air frais souhaitée, et à contrôler que cet écart ne dépasse jamais une valeur seuil prédéterminée durant un intervalle de temps prédéterminé. Cette méthode ne s'avère toutefois pas complètement satisfaisante. En effet, l'intervalle de temps doit être choisi suffisamment long pour éviter toute 15 erreur de diagnostic, ce qui ne permet pas de détecter des défaillances entrainant des sauts de pressions d'air frais momentanés. Le diagnostic effectué ne permet par ailleurs pas de connaître exactement l'origine du problème, puisqu'une défaillance de la vanne de court-circuitage ou de l'actionneur des aubes de la turbine a le même effet qu'une simple fuite de gaz brûlés, en amont de la turbine. Enfin, le diagnostic n'est possible que lorsque la suralimentation est utilisée. Il est également connu d'implanter un capteur de position directement dans la vanne de court-circuitage ou sur l'actionneur des aubes de la turbine, de manière à contrôler que cet organe fonctionne parfaitement. Cette solution pose toutefois des problèmes de fiabilité et de coût. L'utilisation d'un capteur supplémentaire dans le moteur accroît en effet non seulement le prix, mais aussi les risques de panne du moteur. OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose une solution de diagnostic qui est précise, peu onéreuse, fiable et rapide. Plus particulièrement, on propose selon l'invention un procédé tel que défini dans l'introduction, dans lequel il est prévu : 3 2963389 a) une étape de mesure de la valeur d'au moins une variable caractéristique du fonctionnement du moteur à combustion interne, qui est distincte de ladite position de consigne et de ladite position réelle, b) une étape d'estimation par calcul d'un écart entre la position réelle et 5 la position de consigne dudit organe de commande, en fonction de la variable mesurée à l'étape a), c) une étape de comparaison dudit écart avec une valeur seuil déterminée, et d) une étape de déduction du diagnostic en fonction du résultat de ladite 10 comparaison. Le procédé selon l'invention s'intéresse ainsi à la position de l'organe de commande lui-même et non à la valeur d'un paramètre thermodynamique dépendant de la position de cet organe de commande. Ce procédé présente ainsi une grande fiabilité et permet de distinguer les défaillances de cet organe de 15 commande des défaillances des autres organes de la suralimentation du moteur. Le procédé est par ailleurs peu onéreux à mettre en oeuvre puisqu'il ne nécessite pas l'utilisation d'un capteur de position pour mesurer la position réelle de l'organe de commande. Cette position réelle étant inconnue, le procédé selon l'invention propose en effet plutôt de calculer la valeur de l'écart entre cette 20 position réelle et la position de consigne de l'organe de commande, à l'aide d'une méthode mathématique d'estimation se basant sur au moins un paramètre de fonctionnement du moteur. La valeur estimée de cet écart permet alors de détecter rapidement toute défaillance de l'organe de commande, quelle que soit la position de l'organe de commande. 25 D'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du procédé de diagnostic selon l'invention sont les suivantes : - à l'étape d), on déduit une défaillance dudit organe de commande si, à l'étape c), ledit écart dépasse ladite valeur seuil au cours d'une durée déterminée ; - la position de consigne dudit organe de commande pouvant varier entre 30 deux positions extrêmes, ladite valeur seuil correspond à la moitié de l'écart maximal séparant lesdites deux positions extrêmes ; - à l'étape a), il est prévu une étape de mesure de la valeur d'au moins une variable d'entrée et d'estimation de la valeur d'au moins une variable de sortie caractéristiques du fonctionnement du moteur à combustion interne, et, à l'étape 4 2963389 b), on estime ledit écart à l'aide d'un observateur d'état qui est basé sur la valeur de chaque variable d'entrée et qui est corrigé par un paramètre de correction déduit de la valeur de chaque variable de sortie ; - ledit observateur d'état est basé sur un modèle de Kalman linéarisé 5 autour d'un point de fonctionnement du moteur à combustion interne ; - ledit observateur d'état utilise un vecteur d'état comportant six variables d'état, dont ledit écart, la pression des gaz brûlés circulant dans la ligne d'échappement entre les cylindres et la turbine, la pression de l'air frais circulant dans la ligne d'admission entre le compresseur et les cylindres, et la vitesse de 10 rotation de ladite turbine, le débit d'air frais circulant dans la ligne d'admission et la pression d'air frais circulant dans la ligne d'admission ; - ledit observateur d'état utilise un vecteur de sortie comportant au moins deux variables de sortie, dont le débit et la pression d'air frais circulant dans la ligne d'admission, entre le compresseur et les cylindres ; 15 - ledit observateur d'état utilise un vecteur d'entrée comportant quatre variables d'entrée, dont le régime du moteur à combustion interne, le débit de carburant injecté dans les cylindres du moteur à combustion interne, la géométrie de ladite turbine, et la position de la vanne EGR ; - si le diagnostic déduit à l'étape d) établit une défaillance de l'organe de 20 commande, il est prévu une étape e) d'élaboration d'un signal de défaillance ; - à l'étape e), le signal de défaillance permet d'allumer un voyant d'alerte visible par un usager et/ou de mémoriser un identifiant de la défaillance dans une mémoire accessible à un réparateur et/ou d'activer un mode dégradé de pilotage du moteur à combustion interne. 25 DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : 30 - la figure 1 est une vue schématique d'un moteur à combustion interne selon l'invention ; - la figure 2 est un graphique illustrant, en trait continu, les variations de la position de consigne de l'organe de commande de la turbine du moteur à combustion interne de la figure 1, et, en traits discontinus, les variations de l'écart 5 2963389 entre la position réelle et la position de consigne de l'organe de commande, en fonction du temps ; et - la figure 3 est un graphique homologue de celui de la figure 2, dans lequel une défaillance de l'organe de commande modifie les variations de l'écart 5 entre la position réelle et la position de consigne de l'organe de commande. Dans la description, les termes « amont » et « aval » seront utilisés suivant le sens de l'écoulement des gaz, depuis le point de prélèvement de l'air frais dans l'atmosphère jusqu'à la sortie des gaz brûlés dans l'atmosphère. Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un moteur à 10 combustion interne 1 de véhicule automobile, qui comprend un bloc-moteur 10 pourvu d'un vilebrequin et de quatre pistons (non représentés) logés dans quatre cylindres 11. Ce moteur est ici à allumage par compression (Diesel). Il pourrait également être à allumage commandé (Essence). 15 En amont des cylindres 11, le moteur à combustion interne 1 comporte une ligne d'admission 20 qui prélève l'air frais dans l'atmosphère et qui débouche dans un répartiteur d'air 25 agencé pour répartir l'air frais vers chacun des quatre cylindres 11 du bloc-moteur 10. Cette ligne d'admission 20 comporte, dans le sens d'écoulement de l'air frais, un filtre à air 21 qui filtre l'air frais prélevé dans 20 l'atmosphère, un compresseur 22 qui comprime l'air frais filtré par le filtre à air 21, un refroidisseur d'air principal 23 qui refroidit cet air frais comprimé, et une vanne d'admission 24 qui permet de réguler le débit d'air frais Qcomp débouchant dans le répartiteur d'air 25. En sortie des cylindres 11, le moteur à combustion interne 1 comporte 25 une ligne d'échappement 30 qui s'étend depuis un collecteur d'échappement 31 dans lequel débouchent les gaz qui ont été préalablement brûlés dans les cylindres 11, jusqu'à un silencieux d'échappement 37 permettant d'évacuer les gaz brûlés dans l'atmosphère. Elle comporte par ailleurs, dans le sens d'écoulement des gaz brûlés, une turbine 32 qui est entraînée en rotation par le 30 flux de gaz brûlés sortant du collecteur d'échappement 31, et un pot catalytique 33 de traitement des gaz brûlés. Le pot catalytique 33 est ici un catalyseur trois voies qui renferme un catalyseur d'oxydation 34, un filtre à particules 35 et un piège à oxydes d'azote 36. 6 2963389 La turbine 32 est quant à elle couplée au compresseur 22 par des moyens de couplage mécanique tels qu'un arbre de transmission, si bien que le compresseur 22 et la turbine 32 forment ensemble un turbocompresseur. Cette turbine 32 présente ici une géométrie variable en ce sens qu'elle 5 comporte des aubes montées mobiles en pivotement autour de leurs axes afin de présenter un pas a variable. Le pas de ces aubes est ici réglé en continu par un actionneur 38, tel qu'un moteur électrique, ce qui permet d'entrainer le compresseur 22 à une vitesse de rotation plus ou moins importante. Cet actionneur 38 forme ainsi un organe de commande de la 10 suralimentation du moteur à combustion interne 1, c'est-à-dire un organe de commande des éléments du moteur (typiquement du turbocompresseur) qui permettent de faire varier la pression de l'air frais débouchant dans les cylindres 11. Ici, le moteur à combustion interne 1 comporte en outre une ligne de 15 recirculation des gaz brûlés à haute pression depuis la ligne d'échappement 30 vers la ligne d'admission 20. Cette ligne de recirculation est communément appelée ligne EGR-HP 40, conformément à l'acronyme anglo-saxon « Exhaust Gaz Recirculation - High Pressure ». Elle prend naissance dans la ligne d'échappement 30, entre le collecteur d'échappement 31 et la turbine 32, et elle 20 débouche dans la ligne d'admission 20, entre la vanne d'admission 24 et le répartiteur d'air 25. Cette ligne EGR-HP 40 permet de prélever une partie des gaz brûlés circulant dans la ligne d'échappement 30, appelés gaz EGR-HP, pour la réinjecter dans les cylindres 11 afin de réduire les émissions polluantes du moteur, en particulier les émissions d'oxydes d'azote. Cette ligne EGR-HP 40 comporte un 25 refroidisseur secondaire 42 pour refroidir les gaz EGR-HP, suivi d'une vanne EGR-HP 41 pour réguler le débit de gaz EGR-HP débouchant dans le répartiteur d'air 25. L'angle d'ouverture de cette vanne EGR est ici noté (3. La ligne EGR-HP 40 comporte en outre une conduite de dérivation 43 branchée en parallèle du refroidisseur secondaire 42. Cette conduite de dérivation 43 est équipée d'une 30 vanne de dérivation 44 bistable pour, au démarrage à froid du moteur, court-circuiter le refroidisseur secondaire 42 afin de favoriser la montée en température du moteur. Le moteur à combustion interne 1 comporte par ailleurs une ligne d'injection 60 de carburant dans les cylindres 11. Cette ligne d'injection 60 7 2963389 comporte un réservoir 61 de carburant, une pompe d'injection 62 agencée pour prélever le carburant dans le réservoir 61 afin de le comprimer, et un rail de distribution 63 permettant de répartir ce carburant vers quatre injecteurs 64 débouchant respectivement dans les quatre cylindres 11. 5 Pour piloter les différents organes du moteur à combustion interne 1, il est prévu un calculateur 100 comportant un processeur (CPU), une mémoire vive (RAM), une mémoire morte (ROM), des convertisseurs analogiques-numériques (A/D), et différentes interfaces d'entrée et de sortie. Grâce à ces interfaces d'entrée et à différents capteurs intégrés au 10 moteur, le calculateur 100 est adapté à recevoir en continu des signaux d'entrée relatifs au fonctionnement du moteur. Dans sa mémoire vive, le calculateur 100 mémorise ainsi à chaque pas de temps : - le régime N_mes instantané du moteur à combustion interne 1, par 15 exemple mesuré au moyen d'une roue cible fixée au vilebrequin du moteur et d'un capteur à effet Hall 101 fixé à une partie fixe du moteur, - la quantité de carburant Qcarb_mes injecté à chaque cycle du moteur, par exemple mesurée par un capteur 103 ou calculée en fonction du temps d'ouverture des injecteurs 64, 20 - l'angle d'ouverture 13_mes de la vanne EGR, par exemple mesuré par une roue codeuse 104, - la pression Padm_mes des gaz frais dans le répartiteur d'air 25, par exemple mesurée par un capteur de pression 102, et - le débit Qcomp_mes d'air frais traversant le compresseur 22, par exemple 25 mesuré par un débitmètre 106. Grâce à des cartographies prédéterminées sur banc d'essais et mémorisées dans sa mémoire morte, le calculateur 100 est adapté à générer, pour chaque condition de fonctionnement du moteur, des signaux de sortie. Enfin, grâce à ses interfaces de sortie, le calculateur 100 est adapté à 30 transmettre ces signaux de sortie aux différents organes du moteur, notamment à l'actionneur 38 des aubes de la turbine 32, pour régler leur pas avec précision. Classiquement, lorsque le conducteur du véhicule automobile met le contact, le calculateur 100 s'initie puis commande le démarreur, les vannes 24, 41, 44 et les injecteurs de carburant 64 pour que ceux-ci démarrent le moteur. 8 2963389 Lorsque le moteur est démarré, l'air frais prélevé dans l'atmosphère par la ligne d'admission 20 est filtré par le filtre à air 21, comprimé par le compresseur 22, refroidi par le refroidisseur d'air principal 23, puis brûlé dans les cylindres 11. A leur sortie des cylindres 11, les gaz brûlés sont détendus dans la 5 turbine 32, traités et filtrés dans le pot catalytique 33, puis détendus à nouveau dans le silencieux d'échappement 37 avant d'être rejetés dans l'atmosphère. Une fois initié, le calculateur 100 fonctionne par pas de temps. Plus précisément, à intervalles de temps réguliers, par exemple tous les dixièmes de seconde, il réitère l'ensemble des calculs qui lui permettent de piloter les différents 10 organes du moteur. La présente invention s'intéresse alors à la réalisation d'un diagnostic d'un éventuel dysfonctionnement de l'actionneur 38 des aubes de la turbine 32, permettant de s'assurer que la pression de l'air frais comprimé par le compresseur 22 reste optimale, et qu'elle ne dépasse jamais un seuil de surpression au-delà 15 duquel apparaîtrait un risque d'explosion du refroidisseur d'air principal 23. Ce diagnostic est plus précisément établi en surveillant l'écart Aa entre la position réelle a_reel et la position de consigne acons de l'organe de commande 38. Le procédé de diagnostic est alors mis en oeuvre à chaque pas de temps en quatre étapes principales, dont : 20 - une étape a) de mesure de la valeur d'au moins un paramètre caractéristique du fonctionnement du moteur à combustion interne 1, qui est distincte de ladite position de consigne acons et de ladite position réelle a - une étape b) d'estimation par calcul d'un écart Da entre la position réelle a_reel et la position de consigne acons dudit organe de commande 38, en 25 fonction de la valeur de ladite variable, - une étape c) de comparaison dudit écart Da avec une valeur seuil Sa déterminée, et - une étape d) de déduction du diagnostic en fonction du résultat de ladite comparaison. 30 Etape a) A l'étape a), comme cela a été exposé précédemment, le calculateur 100 mémorise le régime N_mes du moteur, la quantité de carburant Qcarb_mes injecté dans les cylindres, l'angle d'ouverture (3_mes de la vanne EGR, la pression Padm_mes 9 2963389 des gaz frais dans le répartiteur d'air 25, et le débit Qcomp_mes d'air frais traversant le compresseur 22. Le calculateur 100 calcule par ailleurs la position de consigne a_cons de l'organe de commande 38 afin de régler au mieux le pas des aubes de la turbine 5 32. Cette position de consigne est calculée de manière classique, soit à l'aide d'une cartographie mémorisée par le calculateur 100, soit à l'aide d'un modèle mathématique s'appuyant sur les valeurs des paramètres mesurés. Etape b) A l'étape b), le calculateur 100 estime par calcul l'écart Au entre la 10 position réelle a_reel et la position de consigne acons de l'organe de commande 38, à l'aide des paramètres mesurés ou calculés à l'étape a). En effet, si la position de consigne a_cor,s est connue, il n'en est pas de même de la position réelle a_ree, qui n'est pas mesurée en vue de réduire le coût de fabrication du moteur et optimiser la fiabilité de ce moteur. L'écart Au doit donc 15 être calculé autrement que par une simple soustraction. Avantageusement selon l'invention, cet écart Aa est calculé à l'aide d'un système d'équations en partie issues de la dynamique des fluides, constitué par un observateur d'état linéarisé. Ici, pour déterminer cet écart Da, cet observateur d'état se base sur les 20 débits d'air et de gaz circulant dans le moteur à combustion interne 1. II se base plus précisément sur les deux équations thermodynamiques (i) et (ii), ainsi que sur les deux équations dynamiques (iii) et (iv) suivantes. Dans le répartiteur d'air 25, on peut estimer la dérivée temporelle de la pression de l'air frais Padm_est à l'aide de l'équation suivante : 25 (i) dPad,, est = T yr adm.(Qc.omp + QEGR - Qcyll)+ avec QcomP le débit d'air frais dt Vadm traversant le compresseur 22, QEGR le débit de gaz EGR-HP, Qcy,l le débit de gaz frais entrant dans les cylindres 11, Tadm la température moyenne des gaz frais présents dans le répartiteur d'air 25, et Vadm le volume du répartiteur d'air 25. Dans le collecteur d'échappement 31, on peut estimer la dérivée 30 temporelle de la pression des gaz brûlés Pech_est à l'aide de l'équation suivante : 10 CIPed, est /~ avec Q12 le débit de gaz brûlés (' 1) dt Tech v (Qcyl2 -Q EGR - `~turb) Y ech sortant des cylindres 11, Qturb le débit de gaz brûlés entrant dans la turbine 32, Tech la température moyenne des gaz brûlés présents dans le collecteur d'échappement 31, et Vech le volume du collecteur d'échappement 31. On peut estimer la dérivée temporelle de la vitesse de rotation cotc_est de l'arbre de transmission du turbocompresseur à l'aide de l'équation suivante : (iii) dc"" e''` _ (60 )2 Pturb -Pcomp avec Pturb la puissance fournie à la dt 2J r Jtc, etc est turbine, Pcomp la puissance développée par le compresseur, et Jtc l'inertie des éléments tournants du turbocompresseur. On peut enfin estimer la dérivée temporelle de l'écart Da entre la position réelle OE_reel et la position de consigne acons de l'organe de commande 38 à l'aide de l'équation suivante : (iv) dAa = 0, en considérant que cet écart doit rester sensiblement constant lorsque l'organe de commande 38 fonctionne normalement. Dans l'observateur d'état choisi, on dispose alors - de variables d'entrée, choisies parmi les variables mesurées et calculées à l'étape a), qui permettent de mettre à jour les calculs à chaque pas de temps, - de variables d'état à estimer, parmi lesquelles l'écart Da, qui permettent de décrire l'évolution du système d'équations, et - de variables de sortie estimées qui, confrontées à des variables mesurées à l'étape a), permettent de corriger l'observateur de manière à le faire tendre au plus près de la réalité. Dans cet observateur d'état, les variables d'état, dont on cherche à déterminer les valeurs, sont donc calculées à chaque pas de temps non seulement à l'aide des variables d'entrée mesurées, mais également en fonction d'un paramètre de correction déduit des variables de sortie. Elles sont aussi calculées en fonction de variables intermédiaires. Ces variables intermédiaires correspondent typiquement à des paramètres physiques non mesurés mais qui, selon les quatre équations précitées, influent sur les valeurs des variables d'état. Ces variables intermédiaires sont calculées à chaque pas de temps à l'aide des variables d'entrée mesurées et des variables d'état estimées au pas de temps précédent. A titre d'exemple, le débit Qturb_est de gaz brûlés traversant la turbine 32 forme une variable intermédiaire pouvant être calculée en fonction d'une variable d'entrée et d'une variable d'état estimée au pas de temps précédent. Ce débit peut en effet être calculé à l'aide d'une cartographie mémorisée dans le calculateur 100, en fonction de la consigne de position a_.s des aubes de la turbine 32 et de la pression Pech_est estimée dans le collecteur d'échappement 31. Ici, selon un mode préférentiel de réalisation du système suivant l'invention, l'observateur d'état est de type Kalman (ou, alternativement, de type Luenberger). Cet observateur d'état est déduit des quatre équations dynamiques précitées, linéarisées autour d'un point de fonctionnement du moteur. On appelle « point de fonctionnement du moteur » un point de fonctionnement dans lequel les valeurs des variables d'état choisies sont figées. Les équations de cet observateur d'état s'écrivent alors sous la forme suivante : 8X = A(t).bX+B.SU+K(t).(ÔY-(5Y) ôY = C(t)i5X Dans ce système, X est le vecteur d'état estimé, U est le vecteur A d'entrée mesuré, Y est le vecteur de sortie mesuré et Y est le vecteur de sortie estimé. A Le vecteur d'état estimé X comprend ici les quatre variables d'état recherchées. Il s'exprime sous la forme suivante : Padm est n X = ech _ est Le vecteur d'entrée mesuré U comprend quant à lui six variables d'entrée mémorisées dans le calculateur 100. Il s'exprime sous la forme suivante : 12 2963389 N mes Qcarb mes U= r mes a cons Qcomp _ mes ' adnt mes Les vecteurs de sortie Y et Y comprennent pour leur part deux variables de sortie dont les valeurs sont non seulement mesurées et mémorisées dans le calculateur 100, mais également susceptibles d'être calculées. La différence entre 5 ces deux vecteurs de sortie fournit ainsi un paramètre d'erreur entre les calculs et la réalité, qui permet de corriger l'observateur d'état à chaque pas de temps. Ces deux vecteurs de sortie s'expriment sous la forme suivante : Y = QcomP--es Iet r Padm _ mes y f Qcomp _ est Padnt est 10 Par conséquent, le vecteur SX correspond à la variation des variables d'état estimées autour du point de fonctionnement, le vecteur 8U correspond à la variation des variables d'entrée mesurées autour du point de fonctionnement, le vecteur 8Y correspond à la variation des variables de sortie estimées autour du point de fonctionnement, et le vecteur SY correspond à la variation des variables 15 de sortie mesurées autour du point de fonctionnement. La matrice K(t) correspond au gain de l'observateur. Chacun de ses termes peut être choisi égal à une constante prédéterminée. Toutefois, selon une variante préférée de l'invention permettant une meilleure correction de l'observateur d'état, les termes de cette matrice K(t) sont tous recalculés à chaque 20 pas de temps. Le calcul de ces termes est préférentiellement réalisé à l'aide de l'équation de Riccati, que nous ne rappellerons pas ici puisqu'elle est bien connue de l'homme du métier. Les matrices A(t), B et C(t) sont des matrices d'état décrivant le système linéarisé. Leurs valeurs sont déduites des quatre équations dynamiques précitées. 25 13 15 20 Les termes de la matrice B sont ici tous constants. Ils sont prédéterminés par expérience puisqu'ils dépendent directement de l'architecture du moteur à combustion interne 1. Les termes des matrices A(t) et C(t) sont quant à eux calculés à chaque 5 pas de temps, à l'aide des valeurs des variables intermédiaires linéarisées autour du point de fonctionnement du moteur. Dans ce système, les variables intermédiaires, linéarisées autour du point de fonctionnement du moteur, qui sont nécessaires au calcul des termes des matrices A(t) et C(t) sont les suivantes : aQcomp_est = fl(Pachrtest'0te_est) aPadm est J 8Qcomp - est _ f2 ( Padm _ est IW te est) de) tc _ est 3 f(N_ mes aPadm _ est d aurb _ est = '4 (a cons'Pech _ est aP ch est aQturb - est = J'5 (a_ cons'Pech _ est da mes dQEGR est _ = f6 (lem nies aPadm est f7 (,3 mes aPech _ est aTadm_est = f8(Padm_est) aPadm est aTech_est = f9 (am - est IN_ tees Qcar - mes '0'tc - est ,P mes) aPadm est aTech_est = f10(Patin, _est,N_mes,Qcarb_mes, °tc_est,/ _mes dP ech _ est r et aT'h-est = fi 1(Padm_est,N mes'Qcarb_meslftc_est,P mes da) te_ est - Les différentes fonctions fi - fil sont mémorisées dans le calculateur 100 sous la forme de calculs à partir de cartographies ou de polynômes d'interpolation. aQcyll _ est aQEGR est Elles permettent un calcul rapide, à chaque pas de temps, des variables intermédiaires. Les termes des matrices A(t) et C(t), déduits des équations de la dynamique précités, sont calculés à l'aide de l'ensemble de ces variables 5 intermédiaires. Ale A13 0 - A22 A23 A24 A32 A33 O 0 0 0 , alors les termes de cette matrice 10 15 s'expriment de la manière suivante : A = °Ttdm-est Q,.,.. _mes + QEGR - Y ..t 1 _est - Q fuite _est _est l 1 .t n Vradm _est 1 dQEGR _ est - aQcyll est + aQEGR _ est - C9Q/aite _ est dPadm _ est aPadm _ est dPadm _ est 1 aQEGR _ est Al2 = Tadnt .r. , Vadnt ambiante aPech _ est 1 aQEGR _ est A13 - Tadtn 'r' , Vadnt Pambiante °LUtc _ est d T e c h est Q ' _ est + Qcarb _ mes Qturb _est - QEGR _est Tech _ est .Y aQcyl1 _ est dQEGR _ est A,. dPadm _ est V ech Pambiante Vech Pambiante aPadm _ est aPadm _ est A - dTech _ est r Qcyl1 _ est + Qcarb _ est - Qturb _ est - QEGR _ est + Tech _ est 'r - 9Qturb _ est - (9QEGR _ est ' 2, aP ch est Vech Pambiante Vech Pambiante aPech _ est aPech _ est A °Tech _ est y Qcyll _ est + Qcarb _ mes - Qturb _ est - QEGR _ est 23 = awtc _ est Vech Pambiante A24 = -kech aQturb_est , avec kech le coefficient des gaz parfaits, Pambiante dacons 1 / dQeomp _ est (P µ-1 1 ' adm_est µ - A3 = Tambiante ~p 2 1)-Qcamp_mes'(µPadm_est ) Jtc cote _ est ncomp aPadm _ est avec lcomp le rendement constant du compresseur, 1 1 aQturb _est 1 ) Q ) A32 =Tech _est Cp'~turbJ °P P + turb_est'(1- P µ 1 tc tc _est ech _est ech _est ech _ est avec riturb le rendement constant de la turbine, et Vndm ambiante +ladm_est Y. Vadm ambiante k dPadm _ est A = C p [Talnbictnte contp est Padm _est 33 - 2 Jtc W tc _ est a~tc est ~comp 1 1 1 e = ~- (turb'Qturb est'Tech _est.(1 µ) (Qcomp_est'Tech _est.(Padm_estµ -1)) . ~tc_est Pech_est gcomp Soit C11 C(t) 0 C13 0 , alors les termes de cette matrice s'expriment de la manière suivante : _ aQcomp _ est C11 Padm _ est _ aQcomp _ est C13 awtc est L'ensemble des termes des équations de l'observateur d'état étant calculés, le calculateur 100 procède alors au calcul du vecteur d'état estimé X, qui consiste en un simple calcul d'intégration. L'observateur d'état permet ainsi 10 d'obtenir une estimation des valeurs des quatre variables d'état Padn,_est, Pech_est, (0tc est, et àa. On notera d'ailleurs que les grandeurs intervenant dans ce calcul ayant des valeurs très différentes, il est préférable de les normaliser (c'est-à-dire de leur donner une valeur comprise entre 0 et 1) avant de réaliser le calcul d'intégration. 15 Sur les figures 2 et 3, on a représenté en traits forts un exemple des variations dans le temps de la consigne de position a_cons de l'organe de commande 38, lorsque ce dernier est en parfait état de fonctionnement (figure 2) ou lorsqu'il présente une défaillance (figure 3). Comme cela apparaît sur ces figures, cette consigne de position a_cons est normalisée pour varier entre 0 et 1. 20 On a également représenté en traits discontinus un exemple des variations dans le temps de l'écart Aa, lorsque l'organe de commande 38 est en parfait état de fonctionnement (figure 2) ou lorsqu'il présente une défaillance (figure 3). Comme on le constate sur ces figures, cet écart Aa est sensiblement 25 plus important lorsque l'organe de commande 38 présente une défaillance. Etape c) 1 0 0 0 , et 16 2963389 A l'étape c), pour diagnostiquer une défaillance de l'organe de commande 38, le calculateur 100 compare alors l'écart Aa calculé avec une valeur seuil Sa déterminée. Ici, telle que représentée en traits fins sur les figures 2 et 3, cette valeur 5 seuil Sa est une constante prédéterminée égale à 0,5, c'est-à-dire égale à la moitié de l'amplitude de déplacement de l'organe de commande 38. En variante, on pourrait prévoir que cette valeur seuil soit déterminée autrement. Elle pourrait typiquement être calculée arithmétiquement ou statistiquement. Elle pourrait par exemple être choisie égale à la moyenne des valeurs des consignes de position a_cons précédemment calculées. Etape d) A l'étape d), le calculateur 100 établit le diagnostic pour détecter un éventuel dysfonctionnement de l'organe de commande 38. Il est ici estimé que l'organe de commande 38 est défaillant si l'écart Aa 15 dépasse la valeur seuil Sa pendant une durée prédéterminée AT, comprise entre 2 et 20 secondes, ici égale à 10 secondes (soit 100 pas de temps). Pour établir ce diagnostic, le calculateur 100 incrémente un compteur lorsque, à l'étape c), l'écart Da dépasse la valeur seuil Sa. II remet en revanche à zéro ce compteur lorsque l'écart Aa est inférieur à la valeur seuil Sa. 20 Puis, tant que la valeur mémorisée dans le compteur reste strictement inférieure à la valeur 100, le calculateur 100 estime que l'organe de commande 38 est en bon état de fonctionnement. En revanche, si la valeur mémorisée dans le compteur atteint la valeur 100, le calculateur 100 déduit que l'organe de commande 38 est défaillant. 25 Etape e) Si le diagnostic établi à l'étape d) détecte une défaillance de l'organe de commande 38, le calculateur 100 met en oeuvre une étape e) d'élaboration d'un signal de défaillance. Ce signal de défaillance comporte ici trois composantes. 30 La première composante permet de commander l'allumage d'un voyant d'alerte situé sur le tableau de bord du véhicule automobile, de manière à avertir le conducteur du véhicule qu'un composant du moteur nécessite une réparation rapide. 17 2963389 La seconde composante permet de mémoriser dans la mémoire ROM du calculateur 100 un identifiant de la défaillance, de manière à permettre au réparateur d'identifier directement l'origine de la défaillance ayant provoquée l'allumage du voyant d'alerte. 5 La troisième composante permet d'activer un mode dégradé de pilotage du moteur à combustion interne. Une fois ce mode dégradé activé, le calculateur 100 pilote les organes du moteur à combustion interne de telle manière que ce dernier continue de fonctionner pour permettre au conducteur d'amener son véhicule chez un réparateur, mais qu'il fonctionne avec des performances réduites 10 pour éviter toute dégradation du moteur et en particulier toute surpression d'air frais dans la ligne d'admission 20. La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. En particulier, on pourra prévoir d'appliquer ce procédé de diagnostic sur un moteur dont la turbine ne présente pas une géométrie variable. Pour piloter la vitesse de rotation du compresseur, on pourra alors prévoir que la ligne d'échappement du moteur soit équipée d'une conduite de court-circuitage branchée en parallèle de la turbine, c'est-à-dire prenant naissance entre le collecteur d'échappement 31 et la turbine 32 et débouchant entre la turbine 32 et le pot catalytique 33. Cette conduite de court-circuitage sera alors munie d'une vanne de régulation du débit de gaz brûlés, permettant de réguler le débit de gaz brûlés traversant la turbine. Dans cette variante, la vanne implantée dans la conduite de court- circuitage formera alors l'organe de commande de la suralimentation en air frais du moteur, puisque c'est elle qui permettra de contrôler la pression d'air frais dans le répartiteur d'air 25. Le procédé de diagnostic s'appliquera alors à cette vanne et pourra être réalisé en suivant une méthode identique à celle précédemment exposée. Selon une autre variante de réalisation du procédé conforme à l'invention, on pourra utiliser un observateur d'état différent, soit plus détaillé pour réduire les erreurs de calcul, soit moins détaillé pour réduire le temps de calcul, au risque toutefois d'amplifier les erreurs de calcul. 18 2963389 A titre d'exemple, on pourra prévoir d'implanter un capteur de pression dans la ligne d'échappement 30, entre le collecteur d'échappement 31 et la turbine 32, pour mesurer la pression des gaz brûlés débouchant dans la turbine et affiner ainsi la fiabilité de l'observateur d'état en disposant d'une variable de sortie 5 supplémentaire. Les vecteurs de sortie Y et Y pourront alors s'exprimer sous la forme suivante : Y= Qcomp _ mes Padm mes Pech mes n , et Y = Qcomp _ est Padm est Pech est 19 REVENDICATIONS1. Procédé de diagnostic d'un dysfonctionnement d'un organe de commande (38) de la suralimentation en air frais d'un moteur à combustion interne (1), cet organe de commande (38) étant piloté selon une position de consigne (a_cons) et présentant une position réelle (a_reel) non mesurée, caractérisé en qu'il comporte : a) une étape de mesure de la valeur d'au moins une variable caractéristique du fonctionnement du moteur à combustion interne (1), qui est distincte de ladite position de consigne (a_cons) et de ladite position réelle (a reel), b) une étape d'estimation par calcul d'un écart (Aa) entre la position réelle (a_Cee,) et la position de consigne (a_cons) dudit organe de commande (38), en fonction de la valeur de chaque variable mesurée à l'étape a), c) une étape de comparaison dudit écart (Aa) avec une valeur seuil (Sa) déterminée, et d) une étape de déduction du diagnostic en fonction du résultat de ladite comparaison. 2. Procédé de diagnostic selon la revendication précédente, dans lequel, à l'étape d), on déduit une défaillance dudit organe de commande (38) si, à l'étape c), ledit écart (Da) dépasse ladite valeur seuil (Sa) au cours d'une durée déterminée (AT). 3. Procédé de diagnostic selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, la position de consigne (a_cons) dudit organe de commande (38) pouvant varier entre deux positions extrêmes, ladite valeur seuil (Sa) correspond à la moitié de l'écart maximal séparant lesdites deux positions extrêmes. 4. Procédé de diagnostic selon l'une des revendications précédentes, dans lequel : - à l'étape a), il est prévu une étape de mesure de la valeur d'au moins une variable d'entrée (N _mes, Qcarb_mes, I _mes, Qcomp_mes, Padm mes, a_cons) et d'estimation de la valeur d'au moins une variable de sortie (Qcomp_est, Padm_est) caractéristiques du fonctionnement du moteur à combustion interne (1), et- à l'étape b), on estime ledit écart (Da) à l'aide d'un observateur d'état qui est basé sur la valeur de chaque variable d'entrée (N mes, Qcarb mes, 13_mes, Qcomp_mes, Padm_mes, a_cons) et qui est corrigé par un paramètre de correction déduit de la valeur de chaque variable de sortie (Qcomp_est, Padm_est). 5. Procédé de diagnostic selon la revendication 4, dans lequel ledit observateur d'état est basé sur un modèle de Kalman linéarisé autour d'un point de fonctionnement du moteur à combustion interne (1). 6. Procédé d'acquisition selon l'une des revendications 4 et 5, dans lequel, ledit moteur à combustion interne (1) comportant des cylindres (11), une ligne d'admission (20) d'air frais dans les cylindres (11) équipée d'un compresseur (22) et une ligne d'échappement (30) de gaz brûlés hors des cylindres (11) équipée d'une turbine (32), ledit observateur d'état utilise un vecteur d'état (X) comportant quatre variables d'état, dont ledit écart (Da), la pression (Pecn_est) des gaz brûlés circulant dans la ligne d'échappement (30) entre les cylindres (11) et la turbine (32), la pression (Padm_est) de l'air frais circulant dans la ligne d'admission (20) entre le compresseur (22) et les cylindres (11), et la vitesse de rotation (wtc_est) de ladite turbine (32). 7. Procédé d'acquisition selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel, ledit moteur à combustion interne (1) comportant des cylindres (11) et une ligne d'admission (20) d'air frais dans les cylindres (11) équipée d'un compresseur (22), ledit observateur d'état utilise un vecteur de sortie (Y) comportant au moins deux variables de sortie, dont le débit (Qcomp_est) et la pression (Padm_est) d'air frais circulant dans la ligne d'admission (20), entre le compresseur (22) et les cylindres (11). 8. Procédé d'acquisition selon l'une des revendications 4 à 7, dans lequel, le moteur à combustion interne (1) comportant une ligne d'admission d'air frais (20, une ligne d'échappement (30) de gaz brûlés équipée d'une turbine (32) à géométrie variable et une ligne de recirculation (40) des gaz brûlés équipée d'une vanne EGR (41), ledit observateur d'état utilise un vecteur d'entrée (U) comportant six variables d'entrée, dont le régime (N_mes) du moteur à combustion interne (1), le débit de carburant (Qcarb_mes) injecté dans les cylindres (11) du moteur à combustion interne (1), la géométrie (a_cons) de ladite turbine (32), la position (13_mes) de ladite vanne EGR (41), le débit d'air frais (Qcomp_mes) circulant dans laligne d'admission (20) et la pression d'air frais (Paam_mes) circulant dans la ligne d'admission (20). 9. Procédé de diagnostic selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, si le diagnostic déduit à l'étape d) établit une défaillance de l'organe de commande (38), il est prévu une étape e) d'élaboration d'un signal de défaillance. 10. Procédé de diagnostic selon la revendication précédente, dans lequel à l'étape e), le signal de défaillance permet d'allumer un voyant d'alerte visible par un usager et/ou de mémoriser un identifiant de la défaillance dans une mémoire accessible à un réparateur et/ou d'activer un mode dégradé de pilotage du moteur à combustion interne (1). 11. Moteur à combustion interne (1) comportant des cylindres (11), une ligne d'admission (20) d'air frais dans les cylindres (11) qui est équipée d'un compresseur (22), et une ligne d'échappement (30) de gaz brûlés hors des cylindres (11) qui est équipée d'une turbine (32), caractérisé en ce qu'il comporte une unité de pilotage (100) adaptée à mettre en oeuvre un procédé de diagnostic selon l'une des revendications précédentes. 12. Moteur à combustion interne (1) selon la revendication 11, dans lequel ladite turbine (32) comporte des aubes à pas variable et dans lequel ledit organe de commande (38) est formé par un actionneur commandant le pas des aubes de la turbine (32). 13. Moteur à combustion interne (1) selon la revendication 11, dans lequel il est prévu une conduite de court-circuitage de ladite turbine et dans lequel ledit organe de commande est formé par une vanne de régulation du débit de gaz brûlés empruntant la conduite de court-circuitage.