Brevet FR2962764A1 — publié le 20120120

PROCEDE DE CONTROLE MOTEUR COMPRENANT LA DETECTION D'UNE VIDANGE D'HUILE [0001 L'invention se rapporte à un procédé de contrôle d'un moteur. Plus particulièrement, l'invention concerne la mise en oeuvre d'une détection automatique d'une vidange d'huile sur moteur thermique essence ou diesel, basée sur un capteur de pression du circuit d'huile. Cette stratégie est embarquée et utilisée dans un calculateur de contrôle moteur. [0002 Lorsqu'il est procédé à une vidange de l'huile du moteur, en particulier lorsque celle-ci doit être changée au bout d'un certain nombre de kilomètres parcourus par le véhicule, la nouvelle huile utilisée n'a pas les mêmes propriétés que l'huile précédente. Pour obtenir une bonne performance du moteur, un opérateur doit intervenir pour renseigner le calculateur du contrôle moteur sur le fait qu'une vidange a été effectuée. Ceci génère un temps d'intervention de l'opérateur coûteux. [0003] Des solutions ont été proposées pour détecter qu'une vidange de l'huile a été réalisée. Le document US-A-2009 188755 propose un système de détection de vidange basé sur une détection de changement de niveau d'huile par un système électrique. Le document US-A-2008 093172 propose un système de détection de vidange par capteur magnétique qui détecte si le bouchon de vidange a été enlevé. Le document KR-A-2007 0061720 propose un système de détection de vidange par un contrôle du démontage du bouchon de vidange. [0004] Toutefois, ces solutions impliquent l'implémentation d'un système supplémentaire pour la détection de la réalisation de la vidange. Il y a donc un besoin pour un procédé de détection de vidange à moindre coûts, notamment sans système supplémentaire. [0005] Pour cela, l'invention propose un procédé de contrôle d'un moteur comportant un circuit d'huile, caractérisé en ce que le procédé comprend la détection du temps de montée en pression de l'huile, la comparaison de ce temps de montée en pression avec un temps de référence et la détection de la réalisation d'une vidange d'huile si le temps de montée en pression de l'huile est supérieur au temps de référence. [0006] Selon une variante, le circuit d'huile comporte une pompe d'alimentation d'un filtre à huile et un capteur de pression de l'huile dans le circuit, la montée en pression étant détectée par le capteur en aval du filtre à huile. [0007] Selon une variante, le temps de montée en pression est mesuré au démarrage du moteur. [0008] Selon une variante, le temps de référence est choisi parmi le dernier temps de montée en pression de l'huile correspondant au dernier démarrage du moteur, le temps moyen sur un nombre prédéterminé de démarrages du moteur, le temps de montée nominal corrigé en fonction de la température d'huile, de la température d'eau du moteur et des propriétés de l'huile choisies parmi la viscosité et l'encrassement. [0009] Selon une variante, le moteur comporte un calculateur de contrôle moteur dans lequel est mémorisé un modèle de qualité de l'huile, le procédé comprenant en outre, après la détection de la réalisation d'une vidange, la reconfiguration du modèle de qualité de l'huile. [0010] Selon une variante, la vidange comporte le remplacement de l'huile et le changement d'une cartouche d'un filtre à huile du circuit. [0011] L'invention se rapporte aussi à un moteur comprenant un circuit d'huile et un calculateur de contrôle moteur, caractérisé en ce que le calculateur est spécialement conçu pour la mise en oeuvre du procédé tel que décrit précédemment. [0012] Selon une variante, le circuit d'huile comporte une pompe d'alimentation d'un filtre à huile et un capteur de pression de l'huile dans le circuit, le capteur étant en aval du filtre à huile. [0013] Selon une variante, le capteur est un capteur de pression absolue ou un manocontact. [0014] L'invention se rapporte aussi à un véhicule caractérisé en ce qu'il comprend le moteur tel que décrit précédemment. [0015] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent : - figure 1, un graphe du temps de montée en pression d'huile dans la rampe ; - figures 2 à 4, des schémas du circuit d'huile du moteur ; - figure 5, un graphe du temps de montée en pression d'huile. [0016] L'invention se rapporte à un procédé de contrôle d'un moteur comportant un circuit d'huile de lubrification. Le procédé comprend la détection du temps de montée en pression de l'huile puis la comparaison de ce temps de montée en pression avec un temps de référence. La réalisation d'une vidange d'huile est alors détectée si le temps de montée en pression de l'huile est supérieur au temps de référence. Le procédé permet d'automatiquement détecter qu'une vidange a été réalisée. La détection est réalisée grâce à une information de montée en pression qui est une information déjà existante dans les moteurs où des capteurs de pression d'huile sont déjà utilisés. Il n'est donc pas nécessaire de prévoir un système supplémentaire de détection. [0017] La figure 1 montre un graphe du temps de montée en pression d'huile dans la rampe d'alimentation en huile (5W30) du moteur. La courbe 10 est un premier essai montrant un démarrage à 20°C en huile après vidange du moteur et remplacement du filtre à huile. Il s'agit du premier démarrage du moteur après la vidange et du remplacement du filtre à huile. La courbe 12 est un deuxième essai montrant un démarrage à 40°C en huile après une phase d'arrêt du moteur (d'une heure). Le moteur a déjà été démarré au moins une fois depuis la dernière vidange. La courbe 14 est un troisième essai montrant un démarrage à 110°C en huile après un arrêt du moteur. Le moteur a déjà été démarré au moins une fois depuis la dernière vidange. On voit que les temps de montée en pression entre les courbes 12 et 14 sont sensiblement les mêmes, malgré une différence de température de l'huile. Par comparaison des courbes 10 et 12, on voit que le temps de montée en pression pour atteindre une pression à partir de laquelle la montée en pression dans le circuit est perceptible (à compter d'environ 0,5 bar) est nettement supérieur pour la courbe 10 que pour la courbe 12. Le procédé selon l'invention propose donc d'utiliser cette information pour détecter qu'une vidange a été réalisée. Par vidange, on entend l'opération consistant à vider l'huile du circuit et à remplir le bac avec une nouvelle huile, ou en d'autres termes, à remplacer l'huile. La vidange peut comprendre le remplacement d'une cartouche du filtre à huile 28. pois] Les figures 2 à 4 montrent des schémas du circuit d'huile du moteur. Le moteur est un moteur thermique essence ou diesel. Les figures montrent un carter cylindre 16 sur lequel est montée une culasse 18. Un bac à huile 20 est disposé sous le carter cylindre 16. Une pompe 22 permet la circulation de l'huile. La pompe 22 pompe par une canalisation 24 de l'huile depuis le bac à huile 20 pour acheminer l'huile par une canalisation 26 du carter cylindre 16 vers un filtre 28 à huile. Une crépine 25 dans le bac à huile 20 permet de filtrer l'huile avant l'entrée dans la canalisation 24, ce qui permet de protéger la pompe 22. Un refroidisseur d'huile 30 comportant le filtre 28 permet de réduire la température de l'huile qui a déjà circulé dans le circuit d'huile. Le filtre 28 permet de protéger le refroidisseur 30 contre des impuretés ainsi que le circuit d'huile en aval du refroidisseur 30. L'huile est ensuite acheminée via le filtre 28 par une canalisation 32 (ou rampe) du carter cylindre 16 vers des organes 34 tels que des paliers de vilebrequin et des gicleurs d'arrosage des paliers du vilebrequin La canalisation 32 alimente également une canalisation 36 pour la lubrification d'un turbocompresseur 38 le cas échéant. La canalisation 38 renvoie l'huile utilisée vers le bac d'huile 20. La canalisation 32 permet aussi d'alimenter une canalisation 40 d'huile de la culasse 18. La canalisation 40 permet d'acheminer l'huile vers des organes 42 tels que des paliers AAC et des butées. La canalisation 32 peut aussi être reliée par une canalisation 43 à une chambre 46 de régulation de la pression pilotée. Une électro vanne 44 permet de contrôler le passage de l'huile par la canalisation 43. [oo19] La chambre 46 est reliée à la pompe 22 et permet une recirculation de l'huile tant que la pression dans le circuit d'huile n'est pas convenable. Des flèches montrent le sens de circulation de l'huile dans les canalisations du circuit d'huile. [0020] Un capteur 48 de pression permet de relever la pression dans le circuit d'huile. Par exemple, le capteur 48 est positionné en aval du filtre 28 dans le sens de circulation de l'huile dans le circuit d'huile, ce qui permet de convenablement déterminer la pression qui règne dans le circuit d'huile à proximité des organes 34 et 42. En particulier, ceci permet de relever la pression après le filtre à huile 28 qui influence la pression dans le circuit d'huile, en particulier lors de son remplacement lors de la vidange. Le capteur est par exemple sur la canalisation 32 comme cela est visible sur les figures 2 à 4. La technologie du capteur 48 peut varier. Il peut s'agir d'un capteur de pression absolue. On peut aussi utiliser un manocontact (capteur à seuil de pression) ou autre. [0021] Le moteur comporte un calculateur 50 de contrôle moteur. Le calculateur 50 permet de trouver l'équilibre entre la réduction de la consommation de carburant et la réduction des émissions. Le calculateur 50 analyse les signaux envoyés par divers capteurs (position de l'accélérateur, régime moteur, pressions, températures, etc.), décide du réglage optimal du moteur et agit sur les multiples actuateurs (papillon des gaz, injecteurs de carburant, vanne de recirculation des gaz d'échappement, position des ailettes du turbocompresseur, etc.) pour faire fonctionner le moteur de la manière la plus appropriée. Selon les figures 2 à 4, le calculateur 50 reçoit des informations relatives à la température de l'huile (Thuile) dans le circuit d'huile, au régime du moteur (Nmot), au couple du moteur (%charge) et la pression de l'huile (Phuile) dans le circuit d'huile. Cette dernière information peut être envoyée par le capteur 48. Le calculateur 50 contrôle l'actionnement de l'électro vanne 44 selon une commande de rapport cyclique d'ouverture (%RCO) sur les figures 2 à 4. [0022] La figure 2 montre les canalisations du circuit d'huile qui sont vides après la vidange. Le circuit d'huile est vide. [0023] Les signes de référence de la figure 2 s'appliquent sur les figures 3 et 4, mais n'y sont pas représentés pour plus de clarté. [0024] La figure 3 montre, suite à la vidange, le temps de remplissage de la rampe d'alimentation en huile des organes 34 correspondant à la canalisation 32. La figure 3, ensemble avec la figure 5 (qui montre la pression dans le circuit d'huile en fonction du temps), illustre que le temps de montée en pression après vidange est supérieur au temps de montée en pression seul (hors cas de vidange). Trois zones sont apparentes sur les figures 3 et 5. Sur les figures 3 et 5 une zone 52 correspond au temps de remplissage de la partie crépine 25 jusqu'à la pompe 22, et plus particulièrement sur la figure 3, de la canalisation 24 et de la pompe 22. Sur la figure 5, ceci correspond aux premières secondes du temps de remplissage du circuit d'huile. Les figures 3 et 5 montrent aussi une zone 54 correspondant au temps de remplissage de la pompe 22 jusqu'au filtre 28, et plus particulièrement de la canalisation 26 et du filtre 28. Sur la figure 5, ceci correspond aux secondes suivantes du temps de remplissage du circuit d'huile. Les figures 3 et 5 montrent enfin une zone 56 correspondant au temps de remplissage du reste du circuit d'huile, et plus particulièrement de la canalisation 32 et éventuellement de la canalisation 43. Sur la figure 5, ceci correspond aux dernières secondes du temps de remplissage du circuit d'huile avant le point 58 qui est le temps à partir duquel le circuit d'huile monte en pression. La courbe 60 sur la figure 5 montre ce décalage dans le temps du temps à partir duquel le circuit monte en pression après une vidange. [0025] La figure 4 montre le fonctionnement nominal dans lequel le circuit d'huile est complètement rempli (hachures dans toutes les canalisations). Ceci correspond à une situation dans laquelle la montée en pression d'huile est caractérisée comme étant « fixe ». [0026] Le procédé de contrôle du moteur comprend ainsi la détection du temps de montée en pression de l'huile. Suite à une vidange complète avec changement de la cartouche de filtre à huile, le temps de montée est supérieur au temps de montée avant vidange par le fait que le circuit doit aussi se réamorcer. Ceci correspond aux zones 52, 54, 56 des figures 3 et 5. La montée en pression est détectée par le capteur 48. Le capteur 48 est de préférence situé en aval du filtre 28, car cela permet de prendre en compte le temps de remplissage du filtre 28 suite à une vidange, remplacement d'une cartouche du filtre et au remplissage du bac. La montée en pression est détectée lors du démarrage du moteur, provoquant la mise en charge de la pompe 22 et le remplissage du circuit d'huile. [0027] Le temps de montée en pression est comparé avec un temps de référence de montée en pression. En effet, dans un cas où le circuit d'huile est rempli, selon la figure 4, le temps de montée en pression est habituellement connu. Ce dernier peut être : - le dernier temps de montée en pression de l'huile correspondant au dernier démarrage du moteur, - le temps moyen sur un nombre prédéterminé de démarrages du moteur, - le temps de montée nominal corrigé en fonction de la température d'huile, de la température d'eau du moteur et des propriétés de l'huile telles que la viscosité, l'encrassement, etc. [0028] Ce temps de référence est mémorisé par le calculateur 50. Le temps de référence peut être régulièrement réactualisé. Dans le cas où il s'agit du temps correspondant au dernier démarrage du moteur, le calculateur est mis à jour à chaque démarrage. Dans le cas où le temps de référence est basé sur un certain nombre de démarrages du moteur, le calculateur 50 peut être mis à jour à chaque démarrage, où au bout d'un certains nombres de démarrage. Dans le cas d'un temps nominal corrigé de montée en pression, la correction permet de prendre en compte le vieillissement de l'huile. [0029] Le principe est de détecter le delta de temps de montée en pression par rapport au temps de référence. Si la comparaison montre que le temps de montée en pression est proche du temps de référence, le calculateur 50 conclut qu'il n'y a pas eu de vidange avant le démarrage en cause. Si la comparaison montre que le temps de montée en pression est supérieur au temps de référence, le calculateur 50 conclut qu'une vidange s'est produite avant le démarrage. Selon la figure 1, on peut voir que la différence entre le temps de montée en pression et le temps de référence peut être supérieure à 2 secondes. Ainsi, le calculateur peut automatiquement déduire qu'une vidange a été réalisée. Or, le capteur 48 étant un capteur habituellement présent dans le circuit d'huile, on peut ainsi obtenir l'information de la réalisation d'une vidange sans l'implémentation d'un système particulier supplémentaire. [0030] Le delta de temps est fonction du circuit d'huile et notamment de sa longueur. A titre d'exemples, le temps sur la figure 1 est d'environ 1 seconde pour que les courbes 12 et 14 indiquent une pression de 0,5 bar. Ce temps pour la courbe 10 est d'environ 3,8 secondes. A compter de 0,5 bar, la montée en pression pour chacune des courbes est rapide. Pour la courbe 12, on parvient à une pression de 2 bars au bout d'environ 1,2 secondes (qui est un exemple de temps de référence) et pour la courbe 10 au bout de 4,2 secondes (qui est un exemple de temps de montée en pression). Ainsi, à titre d'exemple, si le temps de montée en pression mesurée est supérieur à environ 4 secondes, soit un delta de temps supérieur à 3 secondes, le calculateur peut conclure qu'une vidange a été réalisée. [0031] L'information selon laquelle il a été détecté qu'une vidange a été réalisée, permet de mettre à jour un modèle de qualité de l'huile mémorisé dans le calculateur 50. Le procédé permet donc de reconfigurer automatiquement le potentiel modèle de qualité de l'huile embarqué dans le calculateur du contrôle moteur suite à une vidange. Ceci permet d'améliorer les prestations du moteur qui prennent en compte la qualité de l'huile. [0032] Ces principes et stratégies de détection automatique d'une vidange de carter d'huile d'un moteur (thermique essence ou diesel) permettent de diminuer les interventions des opérateurs lors de la maintenance du véhicule. En effet, le procédé selon l'invention permet de détecter la vidange sans la manipulation spécifique sur le calculateur de contrôle avant et après la vidange. Cette détection automatique est réalisée tout en utilisant des informations existantes, car le capteur de pression d'huile est initialement positionné pour contrôler la pression d'huile. L'invention permet donc d'éviter des technologies de capteurs moins avantageuses économiquement, tels qu'un capteur de qualité d'huile, un capteur de niveau d'huile à ultra-sons, une jauges multifilaire, etc. REVENDICATIONS1. Un procédé de contrôle d'un moteur comportant un circuit d'huile, caractérisé en ce que le procédé comprend la détection du temps de montée en pression de l'huile (52, 54, 56), la comparaison de ce temps de montée en pression avec un temps de référence et la détection de la réalisation d'une vidange d'huile si le temps de montée en pression de l'huile est supérieur au temps de référence. 2. Le procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'huile comporte une pompe d'alimentation (22) d'un filtre à huile (28) et un capteur (48) de pression de l'huile dans le circuit, la montée en pression étant détectée par le capteur en aval du filtre à huile. 3. Le procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le temps de montée en pression est mesuré au démarrage du moteur. 4. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le temps de référence est choisi parmi - le dernier temps de montée en pression de l'huile correspondant au dernier démarrage du moteur, - le temps moyen sur un nombre prédéterminé de démarrages du moteur - le temps de montée nominal corrigé en fonction de la température d'huile, de la température d'eau du moteur et des propriétés de l'huile choisies parmi la viscosité et l'encrassement. 5. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moteur comporte un calculateur de contrôle moteur (50) dans lequel est mémorisé un modèle de qualité de l'huile, le procédé comprenant en outre, après la détection de la réalisation d'une vidange, la reconfiguration du modèle de qualité de l'huile. 6. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la vidange comporte le remplacement de l'huile et le changement d'une cartouche d'un filtre à huile du circuit. 7. Un moteur comprenant un circuit d'huile et un calculateur de contrôle moteur, caractérisé en ce que le calculateur est spécialement conçu pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 6. 8. Le moteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit d'huile comporte une pompe d'alimentation (22) d'un filtre à huile (28) et un capteur (48) de pression de l'huile dans le circuit, le capteur étant en aval du filtre à huile. 9. Le moteur selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le capteur est un capteur de pression absolue ou un manocontact. 10. Un véhicule caractérisé en ce qu'il comprend le moteur selon l'une des revendications 7 à 9.