Brevet FR2964419A1 — publié le 20120309

Procédé de signalisation d'erreur de montage d'un démarreur de moteur thermique Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte au domaine des moteurs à combustion interne comprenant une fonction d'arrêt et de redémarrage automatique par démarreur. Arrière-plan technologique De façon à limiter la consommation de carburant et la pollution des moteurs à combustion interne, certains véhicules sont équipés d'une fonction d'arrêt et de redémarrage automatique dite fonction « STOP & START » ou encore fonction STT. L'arrêt du moteur est commandé automatiquement dans certaines phases de vie du véhicule, par exemple chaque fois que la vitesse du véhicule est pratiquement nulle. Le véhicule entre alors en une phase de « stop ». Pour le redémarrage automatique, deux technologies sont utilisées : le système peut soit redémarrer grâce à l'activation automatique d'un alternodémarreur, soit par l'activation automatique du démarreur. Dans le cas d'une activation automatique par le démarreur, ce dernier étant sollicité beaucoup plus souvent qu'un démarreur standard équipant un véhicule conventionnel, c'est-à-dire sans la fonction STT, il doit être renforcé afin de répondre à l'exigence de durabilité. Cependant en pratique, les véhicules devant être équipés d'un démarreur standard et ceux devant être équipés d'un démarreur renforcé sont montés sur la même ligne de montage en usine terminale. De plus le démarreur standard est habituellement d'aspect très similaire au démarreur renforcé. Il y a donc un risque non négligeable que l'opérateur se trompe de démarreur au moment de son montage sur le bloc moteur. Un démarreur standard monté par erreur sur un véhicule équipé de la fonction d'arrêt et de redémarrage automatique aurait pour conséquence une perte du redémarrage par usure du démarreur standard au bout de quelques temps d'utilisation de la fonction STT. En effet, le démarreur standard n'est pas dimensionné pour tenir le nombre élevé d'activations lié aux redémarrages. La perte de redémarrage peut aussi mettre le conducteur et les passagers en danger si le véhicule se trouve dans une situation dangereuse telle qu'un redémarrage sur un passage à niveaux par exemple. Il est connu par exemple d'utiliser sur une ligne de montage en usine terminale une solution consistant à coller sur le démarreur une étiquette de reconnaissance à code barre. Cette étiquette permet d'identifier le démarreur au moyen d'une lecture par un scanner et d'une comparaison avec la référence du véhicule. Cependant cette solution n'est pas disponible dans le réseau après vente et un risque existe encore en cas de remplacement du démarreur en après vente suite à une panne ou une maintenance normale. L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L'invention porte ainsi sur un procédé de signalisation d'erreur de montage d'un démarreur de moteur thermique pour un véhicule comprenant une fonction d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur thermique, ledit démarreur comprenant un solénoïde relié électriquement à une unité de commande par une ligne de commande, le procédé étant caractérisé en qu'il comprend, dans cette ordre, les étapes suivantes consistant à : - envoyer au moins une impulsion électrique sur la ligne de commande du solénoïde du démarreur, - mesurer un signal électrique de réponse à la au moins une impulsion électrique, - comparer le régime transitoire du signal électrique de réponse mesuré avec le régime transitoire d'un signal électrique de référence, - signaler une erreur de montage de démarreur dans le cas où la comparaison entre le signal électrique de référence et le signal électrique mesuré montre un régime transitoire différent. On a ainsi une solution embarquée, fiable, simple et économique, apte à vérifier tout au long de la vie du véhicule la présence du démarreur adéquat, que ce soit à la sortie de l'usine, ou suite à une panne ou une maintenance normale. De préférence, en cas de signalisation d'erreur de montage de démarreur, le procédé comporte une étape consistant à désactiver la fonction d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur thermique, afin de protéger la durée de vie du démarreur monté par erreur, en attendant un futur remplacement avec la bonne référence de démarreur. De préférence encore, en cas de signalisation d'erreur de montage de démarreur, le procédé comporte une étape d'alerte au conducteur du véhicule, afin que celui-ci prenne ses dispositions en vue d'un changement de démarreur. Par soucis d'ergonomie, de préférence, l'alerte est donnée par l'allumage d'un voyant lumineux.35 De préférence, le procédé est réalisé en dehors d'une phase de démarrage ou de redémarrage du moteur thermique, afin de ne pas perturber ces phases. De préférence, le procédé est appliqué suite au premier démarrage du véhicule, afin de 5 pouvoir réagir immédiatement en sortie d'usine terminale. Par soucis d'optimisation de la durée du test, de préférence, l'impulsion électrique présente une durée sensiblement équivalente à la durée du régime transitoire du signal électrique de référence. De préférence, l'impulsion électrique présente une tension et un courant inférieurs aux besoins électriques d'activation du solénoïde, afin de ne pas amorcer un démarrage intempestif. 15 Par soucis d'optimisation de la durée du test, de préférence le procédé est réalisé en envoyant une seule impulsion électrique sur la ligne de commande du solénoïde du démarreur. Dans une variante, le procédé est pratiqué à intervalle de temps régulier lorsque le 20 véhicule roule, ce qui permet d'utiliser ledit procédé pour d'autres applications, tel que pour un test de continuité ou de court-circuit. Brève description des dessins 25 D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'un mode particulier de réalisation, non limitatif de l'invention, faite en référence aux figures dans lesquelles : - La figure 1 est une représentation de l'architecture d'un véhicule équipé d'un dispositif 30 de commande du démarrage d'un moteur thermique. - La figure 2 est une représentation schématique du circuit électrique entre l'unité de commande du démarreur et le démarreur. - Les figures 3a à 3c représentent sous forme de graphe respectivement un signal de tension test émis par l'unité de commande de démarreur en fonction du temps, un signal 35 de tension réponse mesuré superposé au signal de tension de référence, un signal de courant de réponse mesuré superposé au signal de courant de référence. 10 Description détaillée La figure 1 représente schématiquement un véhicule 1. Par exemple, le véhicule 1 est un véhicule automobile tel qu'une voiture. Ce véhicule 1 est équipé d'un moteur à combustion interne 2. Ce moteur 2 comporte un arbre de transmission, non représenté qui entraîne en rotation des roues motrices 3 et 3' du véhicule 1. Le moteur à combustion interne 2 comprend un volant moteur 4 solidaire du vilebrequin 5 et un démarreur 6 pouvant venir s'engrener au volant moteur 4 et assurer le lancement en rotation du moteur 2 pour lui permettre de démarrer. Le démarreur 6 est relié par une ligne 7 de commande électrique à une unité de commande 8 de démarreur. Le véhicule 1 comprend également une unité de commande 9 du moteur avec laquelle l'unité de commande 8 de démarreur peut dialoguer par l'intermédiaire d'une liaison 10 électrique reliant les deux unités. La liaison électrique 10 peut être une liaison Tout Ou Rien filaire (0-5V) entre l'unité de commande l'unité de commande 8 de démarreur et unité de commande 9 du moteur. La figure 2 présente maintenant un schéma fonctionnel plus détaillé du démarreur 6 et de l'unité de commande 8 de démarreur. De manière connue, le démarreur 6 comprend deux sous-ensembles principaux : - un moteur électrique 12 destiné à l'entrainement en rotation du volant 4 moteur (figure 1) via, relié à son rotor non visible sur la figure 2, un arbre doté d'un pignon amené à venir en prise sur le volant moteur 4 et assurer la mise en rotation du moteur 2 suite à un ordre de démarrage de celui-ci. 30 - un solénoïde 13 de commande de démarreur, c'est-à-dire un électro-aimant, qui assure l'engrènement du pignon avec le volant moteur 4 et la mise sous tension du démarreur 6. Le solénoïde 13 peut être caractérisé par son inductance L. Dans une architecture classique de démarreur, le solénoïde 13 comprend deux enroulements 14, 15 encore 35 nommé bobine de maintien et bobine d'appel. La bobine de maintien a pour inductance L, et la bobine d'appel a pour inductance L2.25 L'unité de commande de commande 8 de démarreur est relié par une liaison électrique 15 au pôle positif, « + », d'une batterie 16. L'unité de commande 8 de démarreur est relié électriquement par la ligne de commande 7 au démarreur 6. Enfin, L'unité de commande 8 de démarreur est relié électriquement à la masse M. L'invention permet de discriminer un démarreur dit standard destiné à équiper un véhicule sans fonction d'arrêt et de redémarrage automatique par le démarreur d'un démarreur dit renforcé destiné à équiper un véhicule avec fonction d'arrêt et de redémarrage automatique par le démarreur grâce à la différence entre les inductances respectives de leur solénoïde. En effet, par rapport au démarreur standard, le démarreur renforcé la bobine de maintien et / ou la bobine d'appel ont été modifiées pour assurer le nombre accru de mise en action du démarreur induit par la fonction d'arrêt et de redémarrage automatique. Quand le démarreur n'est pas sollicité pour assurer un démarrage ou un redémarrage, une impulsion électrique est envoyée pour test sur la ligne de commande 7 du solénoïde 13 du démarreur 6 par l'unité de commande 8 du démarreur. La réponse en courant (ou en tension), à cette impulsion électrique, en particulier lors du régime transitoire sera différente selon l'inductance L du solénoïde. Pour les besoins de l'invention, l'unité de commande 8 de démarreur comprend alors les moyens suivants: L'unité de commande 8 de démarreur comprend tout d'abord des moyens de production d'une impulsion électrique de test et est apte à l'envoyer par la ligne 7 de commande électrique vers le démarreur 6. L'impulsion électrique de test peut être une modulation au cours du temps de tension ou de courant. La figure 3a présente un exemple de train d'impulsions électriques de test, l'impulsion électrique 20 ayant ici la forme d'un créneau de tension. La tension maximum du créneau de tension est ici fixée à 2V. Une autre valeur de tension maximum est possible, toutefois le choix des caractéristiques électriques du signal électrique de test est guidé par le fait que la tension ainsi que le courant du signal en question doivent être inférieures aux besoins électriques d'activation du solénoïde 13, afin de pouvoir mener à bien la procédure de l'invention sans que le démarreur 6 ne s'active. L'unité 8 de commande de démarreur comprend aussi des moyens de mesure d'un signal de tension U, entre la ligne de commande 7 du solénoïde et la masse M (figure 2). Egalement l'unité 8 de commande de démarreur peut comprendre, à la place de ou en complément des moyens de mesure du signal de tension U,, des moyens de mesure d'un signal, i,, traversant la ligne de commande 7 du solénoïde 13, comme le montre encore la figure 2. L'unité de commande 8 de démarreur comprend encore, de préférence dans une mémoire 11, un signal électrique de référence de tension et/ ou de courant selon les moyens de mesures dont elle dispose. Le signal de référence est la réponse électrique attendue à l'impulsion électrique de test. L'unité de commande 8 de démarreur comprend encore des moyens de comparaison entre le signal de tension et/ou de courant mesuré relativement au signal électrique de référence de référence. Pour la suite de cette description, nous nous plaçons dans le cas où une erreur de montage de démarreur a eu lieu. La figure 3b présente sous forme de chronogramme le signal électrique de référence de tension 21, ce signal étant la réponse électrique attendue de l'impulsion électrique de test 20 en forme de créneau, telle qu'illustrée en figure 3a. La figure 3b présente aussi, pour comparaison, un signal électrique de tension U, mesuré. Dans cet exemple illustré en figure 3b, où l'on se place dans le cas où le démarreur 6 monté sur le véhicule n'est pas le bon. On observe à la superposition du signal de référence 21 et du signal mesuré U,, une différence entre les deux signaux électriques 21 et U, due à une évolution temporelle de leur régime transitoire différente. On entend par régime transitoire la phase pendant laquelle les courants et les tensions mettent un certain temps à s'établir. Le principe de détection repose donc sur le fait que le solénoïde du démarreur renforcé aura une inductance L différente de celle du démarreur standard, l'inductance L ayant une influence sur le régime transitoire. L'unité de commande 8 diagnostique la mauvaise référence de démarreur 6 par la détection d'une différence entre la courbe attendue et la courbe mesurée. L'unité de35 commande 8 de démarreur doit pouvoir quantifier cette différence par la mesure en tension ou en courant en sortie de l'unité de commande 8, au cours de l'impulsion électrique 20 envoyée sur la ligne de commande 7 du démarreur 6. En effet, l'inductance de la bobine du solénoïde va modifier la forme du créneau de 2V comme indiqué sur les figures 3a à 3c. La différence entre les deux signaux électriques 21 et U, peut être mis en évidence par la quantification d'un décalage. Cette quantification peut être réalisée de multiples façons par l'Homme du métier. Elle peut par exemple être caractérisée à partir de la détermination d'un écart de tension AU pour un délai ts prédéterminé ou encore à partir de la détermination d'un écart de temps At pour un seuil de tension Us prédéterminé. Le figure 3c présente sous forme de chronogramme le signal électrique de référence de courant 22, ce signal étant la réponse électrique attendue de l'impulsion électrique 20 de test en forme de créneau, telle qu'illustrée en figure 3a. On observe aussi sur le figure 3c, à la superposition du signal de courant de référence 22 et du signal de courant mesuré i,, une différence entre ces deux signaux électriques ici aussi due a une évolution temporelle de leur régime transitoire différente. La différence entre les deux signaux électriques 22 et i, peut être mis en évidence par la quantification d'un décalage. La quantification de ce décalage peut par exemple être caractérisé à partir de la détermination d'un écart de tension Ai pour un délai ts prédéterminé ou encore à partir de la détermination d'un écart de temps At pour un seuil de courant is prédéterminé. La durée T de l'impulsion électrique 20 est de courte durée. Dans l'exemple illustré en figure 3a la durée T du créneau à une tension de 2V est de 2 secondes. Afin d'optimiser la durée T de l'impulsion électrique 20, celle-ci ne dépasse pas la durée du régime transitoire. De préférence, la durée de l'impulsion électrique T est choisie sensiblement équivalente à la durée attendue du régime transitoire du signal électrique de référence. De plus, afin de ne pas perturber une commande de démarrage ou de redémarrage, On procèdera en dehors d'une phase de démarrage ou de redémarrage du moteur thermique. Par phase de démarrage ou de redémarrage on entend l'intervalle de temps compris entre un ordre de (re)démarrage et l'instant où le moteur thermique 2 est en fonctionnement autonome. En principe, une seule impulsion électrique 20 de test est suffisante pour pouvoir effectuer la comparaison entre le signal électrique de référence et le signal électrique mesuré, toutefois la précision de la mesure doit être suffisante pour éviter les fausses détections, et il peut être judicieux de renouveler l'opération sur plusieurs impulsions électriques 20 de test afin de rendre le diagnostic plus sûr. Lorsque, suite à l'envoi de l'impulsion électrique 20, à la mesure du signal électrique en tension U, et/ ou i, et à la comparaison entre le signal mesuré et le signal de référence, l'unité de commande 8 du démarreur détecte un décalage entre le signal électrique de référence et le signal électrique mesuré, on peut en conclure à une erreur de montage du démarreur 6. Dans ce cas, l'unité de commande 8 de démarreur envoie un message de défaut à l'unité de commande 9 du moteur : l'unité de commande 8 de démarreur passe l'état de la liaison électrique 10 à 0 V (en défaut), ce qui permet d'alerter l'unité de commande 9 du moteur de l'erreur de montage du démarreur 6. Deux actions sont alors prévues pour supprimer les risques liés à cette erreur de montage: - Une désactivation automatique de la fonction d'arrêt et de redémarrage automatique, une fois le véhicule redémarré : le démarreur 6 ne sera alors plus sollicité pour le redémarrage, ce qui allège les contraintes de durabilité liée au nombre d'activations du démarreur. - Une alerte du conducteur via par exemple l'allumage d'un voyant au tableau de bord : le client sera alors poussé à aller au garage pour faire analyser le problème. En après vente, une gamme de montage est alors prévue pour changer le démarreur en cas de remontée d'alerte. Cette procédure peut être appliquée dès le premier démarrage du véhicule, le test est donc réalisable en usine terminale en laissant tourner le moteur au moins la durée de l'impulsion électrique de test, soit 2 secondes dans notre exemple : en cas d'erreur de montage du démarreur, le voyant s'allumera et permettra de remplacer le démarreur avant de livrer le véhicule au client.35 La procédure de l'invention peut être effectuée à intervalle de temps régulier, par exemple, avec un écart de deux secondes entre chaque impulsion électrique 20 lorsque le véhicule roule. La procédure de détection d'erreur de montage de démarreur proposée présente les avantages suivants : - Elle permet d'améliorer la sécurité du conducteur et des passagers, en évitant le risque, pour un véhicule doté de la fonction d'arrêt et de redémarrage automatique par le démarreur, d'avoir le démarreur standard et donc d'avoir un risque de panne accrue. - Elle n'a pas d'impact sur la conception des pièces telles que par exemple le bloc moteur par comparaison, une solution de détrompage mécanique nécessiterait de modifier les moules de bloc moteur. L'invention apporte donc un gain économique. - Elle nous affranchit de pièces supplémentaire : par comparaison, la solution de détrompage mécanique nécessiterait de créer des nouvelles références de bloc moteur. L'invention apporte donc un gain logistique et une simplification des opérations de montage.15 REVENDICATIONS1. Procédé de signalisation d'erreur de montage d'un démarreur (6) de moteur thermique (2) pour un véhicule (1) comprenant une fonction d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur thermique (2), ledit démarreur (6) comprenant un solénoïde (13) relié électriquement à une unité de commande (8) par une ligne (7) de commande, le procédé étant caractérisé en qu'il comprend, dans cette ordre, les étapes suivantes consistant à : Envoyer au moins une impulsion électrique (20) sur la ligne de commande (7) du solénoïde (13) du démarreur (6), mesurer un signal électrique de réponse (U,, i,) à la au moins une impulsion électrique (20), Comparer le régime transitoire du signal électrique de réponse (U,, i,) mesuré avec le régime transitoire d'un signal électrique de référence (21, 22), Signaler une erreur de montage de démarreur (6) dans le cas où la comparaison entre le signal électrique de référence (21, 22) et le signal électrique mesuré (U,, i,) montre un régime transitoire différent. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en cas de signalisation d'erreur de montage de démarreur (6), il comporte une étape consistant à désactiver la fonction d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur thermique (2). 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'en cas de signalisation d'erreur de montage de démarreur (6), il comporte une étape d'alerte au conducteur du véhicule (1). 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'alerte est donnée par l'allumage d'un voyant lumineux. 5. Procédé selon l'un des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est réalisé en dehors d'une phase de démarrage ou de redémarrage du moteur thermique (2). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est appliqué suite au premier démarrage du véhicule (1). 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'impulsion électrique (20) présente une durée (T) sensiblement équivalente à la durée du régime transitoire du signal électrique de référence (21, 22). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'impulsion électrique (20) présente une tension et un courant inférieurs aux besoins électriques d'activation du solénoïde (13). 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en 5 ce qu'il est réalisé en envoyant une seule impulsion électrique (20) sur la ligne de commande (7) du solénoïde du démarreur (6). 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est pratiqué à intervalle de temps régulier lorsque le véhicule (1) roule.