Brevet FR2989737A1 — publié le 20131025

SYSTEME D'INJECTION DE MOTEUR A COMBUSTION DE VEHICULE AUTOMOBILE COMPORTANT DES MOYENS DE DIAGNOSTIC DE FONCTIONNEMENT [0001] L'invention concerne les systèmes d'injection de moteur à combustion de véhicule automobile. [0002] Les systèmes d'injection, tant essence que diesel, comprennent généralement un calculateur avec son logiciel ainsi que des capteurs et des actionneurs électriques. On dispose en général de quatre injecteurs, quatre bobines, quatre bougies ou d'électrovannes à chaque fois identiques. Il est donc commun d'avoir des composants identiques sur un système d'injection. [0003] Pour effectuer un diagnostic de bon fonctionnement de tels composants, le calculateur peut remonter un diagnostic en identifiant un composant. A titre d'exemple, il peut remonter le diagnostic « Défaut sur l'injecteur 1 ». Le « 1 » correspondant à une localisation sur le moteur, par exemple le cylindre à droite du moteur, typiquement côté boite de vitesse. Par conséquent, quand le défaut « Défaut sur l'injecteur 1 » remonte, l'opérateur est informé que le calculateur estime que l'injecteur 1 est hors service. [0004] Un inconvénient de ce type de système est qu'un calculateur estime souvent qu'un composant est hors service alors qu'il ne l'est pas. Le calculateur n'est notamment pas en mesure de différencier une défaillance du composant d'une défaillance d'un étage d'entrée/sortie du calculateur lui-même. [0005] Du fait de l'architecture d'un calculateur configuré pour remonter un défaut sur un composant, la détection peut s'expliquer par les points suivants : composant hors service, étage de sortie/entrée du calculateur hors service, défaut logiciel, faisceau électrique défaillant. [0006] En effet, à titre d'exemple, quand le défaut « Défaut sur l'injecteur 1 » remonte, il est possible que ce soit l'injecteur, mais également que ce soit le calculateur et notamment son étage de sortie, le logiciel lui-même, ou encore le faisceau qui présente un problème. [0007] L'invention vise à proposer une solution pour pallier à ces mauvaises détections d'une manière qui soit fiable, aisée et efficace. [0008] A cet effet on propose selon l'invention un système d'injection comportant un loi de commande globale, une série de lois de commande individuelles, une série de composants matériels commandés respectivement par les lois de commande individuelles, et une série de canaux matériels associés respectivement aux lois de commande individuelles par la loi de commande globale de manière à former des chaines de commande chacune constituée d'un loi de commande individuelle, d'un canal matériel et d'un composant matériel commandé, caractérisé en ce que la loi de commande globale est configurée pour fonctionner dans un mode diagnostic dans lequel elle associe une loi de commande individuelle avec un canal matériel autre qu'un canal initialement associé à cette loi de commande individuelle et dans lequel elle associe un canal matériel initialement associé à cette loi de commande individuelle avec une loi de commande autre qu'une loi de commande initialement associée à ce canal matériel de sorte que des chaines de commande reconfigurées sont établies, de sorte qu'un panne persistante dans le mode diagnostic permet de déterminer que la panne provient d'un organe parmi une loi de commande individuelle, un canal matériel ou un composant matériel commandé qui fait partie d'une chaine de commande reconfigurée où la panne persiste. [0009] Avantageusement, le canal matériel comprend au moins un étage de conversion logiciel/matériel. [0010] Avantageusement, le canal matériel comprend au moins un brin de transmission de signal. [0011] Avantageusement, le canal matériel comprend au moins un brin de transmission de signal et le système comprend un module de réception apte à prendre en compte un signal entrant indiquant qu'un branchement de brin de transmission a été modifié avant de mettre en oeuvre une commande de composant matériel en mode diagnostic. [0012] Avantageusement, le système d'injection comprend une série de multiplexeurs chacun disposés pour associer un couple formé d'une loi de commande individuelle et d'un canal matériel lequel couple associé par un multiplexeur varie selon un signal de commande appliqué au multiplexeur. [0013] Avantageusement, les composants matériels commandés sont de constitution identique. [0014] Avantageusement, les composants matériels commandés sont des injecteurs. [0015] On propose également selon l'invention un procédé de diagnostic de fonctionnement d'un système d'injection de moteur à combustion de véhicule automobile, dans lequel on fournit un système d'injection de moteur à combustion de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes et on active le mode diagnostic. [0016] Avantageusement, les canaux matériels comprennent chacun un étage de conversion logiciel/matériel et un brin de transmission de signal de commande, le procédé comprenant l'étape supplémentaire consistant à déconnecter un brin d'un étage de conversion logiciel/matériel avec lequel il était initialement connecté et à le reconnecter avec un autre étage de conversion logiciel/matériel. [0017] Avantageusement, les canaux matériels comprennent chacun un étage de conversion logiciel/matériel et un brin de transmission de signal de commande, le procédé comprenant l'étape supplémentaire consistant à déconnecter un brin d'un composant matériel commandé avec lequel il était initialement connecté et à le reconnecter avec un autre composant matériel commandé. [0018] D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux figures annexées sur lesquelles : [0019] - la figure 1 est un schéma fonctionnel représentant un système d'injection selon un mode de réalisation de l'invention ; [0020] - la figure 2 est un schéma fonctionnel représentant un système d'injection selon un mode de réalisation de l'invention faisant appel à une série de multiplexeurs. [0021] La figure 1 représente un système d'injection pour un moteur à quatre cylindres. Ce système comprend des capteurs non représentés et des actionneurs 11, 12, 13, 14, qui seront ici considérés comme étant des injecteurs. Le système comprend également un calculateur 20 et un faisceau électrique 30 reliant le calculateur 20 aux injecteurs 11, 12, 13 14 par des brins 31, 32, 33, et 34 respectifs. Le calculateur 20 héberge un logiciel qui interprète des signaux en provenance des capteurs et pilote les injecteurs en fonction de ces interprétations. [0022] Le système d'injection comprend, outre les injecteurs 11, 12, 13, 14, également des bobines et des bougies qui sont identiques d'un cylindre à l'autre et se trouvent donc en plusieurs exemplaires identiques dans le système. [0023] A titre d'exemple, on considère ici un pilotage des injecteurs mais le système s'applique aisément à tout composant présent en plusieurs exemplaires dans le système, que ce composant soit un actionneur ou un capteur. [0024] Tel que représenté sur la figure 1, Le calculateur 20 héberge une loi de commande globale 25 laquelle implémente une stratégie de pilotage de la fonction injection. La loi de commande globale 25 spécifie une séquence d'injection pour les quatre injecteurs 11, 12, 13, 14. Le calculateur 20 héberge en outre quatre lois de commande individuelles 21, 22, 23, 24. [0025] La loi de commande globale 25 est la fonction principale de la fonction injection, c'est cette loi de commande globale 25 qui assure la cohérence entre les différentes lois de commande individuelles 21, 22, 23, 24 qui pilotent respectivement les injecteurs 11, 12,13, et 14. Cette fonction principale réalisée par la loi de commande globale 25 pilote ici des lois de commande individuelles, non représentées, également pour d'autres actionneurs et capteurs pilotés par le calculateur 20. [0026] Les lois de commande individuelles 21, 22, 23, 24 génèrent des stimuli qui sont ensuite envoyés à des « drivers » en anglais ou étages de conversion entre logiciel et matériel en français, référencés 26, 27, 28, 29, et associés respectivement aux injecteurs 11, 12, 13 et 14. Les drivers 26, 27, 28, 29 génèrent un signal électrique de commande de l'injecteur qui leur est associé. Un driver 26, 27, 28, 29 transforme donc une loi de commande 21, 22, 23, 24 en signal électrique permettant de piloter l'injecteur considéré 11, 12, 13, 14. Une loi de commande individuelle 21, 22, 23, 24 est dédiée à un injecteur donné et les lois de commande individuelles 21, 22, 23, 24 sont cohérentes entre elles grâce à la loi de commande globale 25. [0027] Le faisceau 30 transmet quant à lui un signal électrique entre un driver considéré et l'injecteur piloté par ce driver. L'actionneur ou le capteur, ici l'injecteur, transforme ensuite le signal électrique en action de puissance ou de prélèvement de grandeur à mesurer. [0028] Pour piloter l'actionneur 11, la loi de commande globale 25 active la loi de commande individuelle 21 à destination du driver 26. Le faisceau 30 transmet le signal généré par le driver 26 à l'actionneur 11. Pour piloter l'actionneur 12, la loi de commande globale 25 active la loi de commande individuelle 22 à destination du driver 27. Le faisceau 30 transmet le signal généré par le driver 27 à l'actionneur 12. Pour piloter l'actionneur 13, la loi de commande globale 25 active la loi de commande individuelle 23 à destination du driver 28. Le faisceau 30 transmet le signal généré par le driver 28 à l'actionneur 13. Pour piloter l'actionneur 14, la loi de commande globale 25 active la loi de commande individuelle 24 à destination du driver 29. Le faisceau 30 transmet le signal généré par le driver 29 à l'actionneur 14. [0029] Lorsque le diagnostic « Injecteur N° 1 HS » remonte, il informe l'opérateur que l'injecteur 11 est hors service ou « HS ». En fait, la remontée de ce diagnostic révèle un défaut potentiel sur toute une chaine de commande soit l'étage de sortie 26 et/ou l'injecteur 11 et/ou la loi de commande 21 et/ou le brin 31 concerné du faisceau 30. [0030] Afin de fiabiliser cette information et ainsi éviter la dépose injustifiée de l'injecteur, on propose ici à un opérateur de disposer d'un mode de fonctionnement permettant de distribuer différemment une répartition des signaux. Le moteur présente alors ici un fonctionnement qui n'est pas dégradé car le fonctionnement du système d'injection reste rigoureusement identique. [0031] Le système d'injection présente une logique de pilotage qui reste identique mais les lois de commande 21, 22, 23, 24 sont activées selon un mode spécifique afin de ne pas perturber cette logique de pilotage. La logique de pilotage reste la même, cependant les lois de commande seront inversées entre elles. [0032] L'architecture d'un système d'injection dans le mode diagnostique est représentée en traits pointillés sur la figure 1. Si le mode diagnostique, ou mode « APV » est activé, le système d'injection passe sous un mode de fonctionnement qui est le suivant. [0033] Pendant une intervention sur véhicule, l'opérateur peut décider de passer le système d'injection en mode « APV ». Il peut donc utiliser l'outil de diagnostic pour forcer ce mode. Cette bascule correspond ici à la bascule d'un bit. [0034] D'abord, un outil de diagnostic de l'opérateur invite ce dernier à modifier une répartition des branchements des brins du faisceau 30. Il invite ici l'opérateur à brancher les injecteurs de la manière suivante : L'injecteur 11 doit être relié électriquement à l'étage de sortie 29, l'injecteur 12 doit être relié électriquement à l'étage de sortie 28, l'injecteur 13 doit être relié électriquement à l'étage de sortie 27, et l'injecteur 14 doit être relié électriquement à l'étage de sortie 26. Une fois que l'opération de branchement électrique est effectuée, l'opérateur informe l'outil de diagnostic que l'opération est effectuée. La distribution des lois de commande 21, 22, 23, 24 est alors modifiée. [0035] Pour piloter l'injecteur 11, la loi de commande globale 25 active la loi de commande individuelle 21 qu'elle relie au driver 29. Le faisceau 30 transmet ce signal à l'injecteur 11. Pour piloter l'injecteur 12, la loi de commande globale 25 active la loi de commande individuelle 22 qu'elle relie au driver 28. Le faisceau 30 transmet ce signal à l'injecteur 12. Pour piloter l'injecteur 13, la loi de commande globale 25 active la loi de commande individuelle 23 qu'elle relie au driver 27. Le faisceau 30 transmet ce signal à l'injecteur 13. Pour piloter l'injecteur 14, la loi de commande globale 25 active la loi de commande individuelle 24 qu'elle relie au driver 26. Le faisceau 30 transmet ce signal à l'injecteur 14. [0036] Par conséquent, le fonctionnement moteur n'est pas dégradé car les injecteurs sont soumis à une synchronisation qui reste identique. La fonctionnalité d'injection est rigoureusement identique. Par contre, pour piloter l'injecteur 11 par exemple, on utilise ici le driver 29 et le brin de faisceau associé au driver 29. [0037] Dans le fonctionnement en mode APV, le fonctionnement est rigoureusement identique mais les étages de sortie ont été intervertis de manière cohérente à l'intervention effectuée sur le faisceau 30. [0038] Vis-à-vis de la traçabilité du diagnostic, le mode APV permet ici de distinguer une panne provenant d'un driver ou d'un injecteur. Ainsi, dans le cas où le calculateur moteur 20 indique un défaut sur sa sortie 29, alors cela signifie que l'injecteur 11 est HS. En effet, nous avons piloté l'injecteur 11 avec l'étage de sortie 26 et l'étage de sortie 29, et le défaut a « suivi » l'injecteur 11. La panne est donc une panne de l'injecteur 11 lui-même. [0039] Dans le cas où le calculateur moteur 20 remonte un défaut sur sa sortie 26, l'étage de sortie 26 est HS. En effet, nous avons piloté les injecteurs 11 et 14 avec l'étage de sortie 26 et le défaut est remonté sur la sortie 26 puis resté sur la sortie 26 malgré le changement d'injecteur. La panne est donc une panne de l'étage de sortie 26 lui-même. [0040] Il est tout à fait possible d'appliquer cette stratégie à tous les composants présents en plusieurs exemplaires dans le système d'injection. Cette logique de A-B-A permet de différencier l'étage de sortie, le composant, le faisceau et la loi de pilotage et ainsi de fiabiliser le diagnostic. [0041] La présente manipulation consistant à inverser la distribution des brins du faisceau 30 peut être faite via une bretelle faisceau d'adaptation si la longueur du faisceau ne le permet pas. [0042] Une fois la panne identifiée, l'opérateur est invité à désactiver le mode « APV » suite à manipulation du faisceau 30 par laquelle le système a été rebranché comme au début. Pendant une intervention sur véhicule, l'opérateur peut décider de passer le système d'injection en mode « APV ». Il peut utiliser l'outil de diagnostic pour forcer ce mode. Cette bascule correspond à la bascule d'un bit. Si le mode « APV » n'est pas activé, le fonctionnement est en mode standard. [0043] On propose ici de greffer un module matériel afin de modifier la distribution des lois de commande. Dans le présent mode de réalisation, pour permettre de disposer d'une distribution des sorties paramétrable, on utilise des multiplexeurs. [0044] Par convention, un multiplexeur donné dispose ici de deux entrées de signal A et B, d'une entrée de commande So, et d'une sortie de signal Z. Les multiplexeurs utilisés ici présentent une table de vérité qui est la suivante. Si So = 0 alors Z = A. Si So = 1 alors Z = B. [0045] En implantant des multiplexeurs en sortie du calculateur 20, il devient possible pour piloter un actionneur donné de choisir la loi de commande. On implante ici quatre multiplexeurs 26a, 27a, 28a et 29a de la manière représentée à la figure 2. Le multiplexeur 26a présente une sortie Z1, une entrée de signal Al reliée à la loi de commande 21, et une entrée de signal B1 reliée à la loi de commande 24. Le multiplexeur 26a présente en outre une entrée de commande Sol laquelle pilote la prise en compte de l'entrée Al ou de l'entrée B1 selon le niveau de signal sur l'entrée de commande Sol . la sortie Z1 est reliée au driver 26 et son entrée de commande Sol est reliée à un signal de commande du mode APV. [0046] Si le mode APV n'est pas activé alors SO1=0 et nous avons Z1=A1 et donc Z1 = Loi de commande 21. Si la fonction APV est activée alors SO1=1 et nous avons Z1=B1 et donc Z1= Loi de commande 24. [0047] Le multiplexeur 27a est branché de la manière suivante. Il présente une sortie Z2 reliée au driver 27, une entrée de signal A2 reliée à la loi de commande 22, une entrée de signal B2 reliée à la loi de commande 23, et une entrée de commande So2 reliée à un 10 signal de commande du mode APV. [0048] Le multiplexeur 28a est branché de la manière suivante. Il présente une sortie Z3 reliée au driver 28, une entrée de signal A3 reliée à la loi de commande 23, une entrée de signal B3 reliée à la loi de commande 22, et une entrée de commande So3 reliée à un signal de commande du mode APV. 15 [0049] Le multiplexeur 29a est branché de la manière suivante. Il présente une sortie Z4 reliée au driver 29, une entrée de signal A4 reliée à la loi de commande 24, une entrée de signal B4 reliée à la loi de commande 21, et une entrée de commande So4 reliée à un signal de commande du mode APV. [0050] Lorsque le mode APV n'est pas activé, nous avons SO1=S02=S03=SO4=0. Le 20 driver 26 est piloté par la loi de commande 21 : Z1=A1. Le driver 27 est piloté par la loi de commande 22 : Z2=A2. Le driver 28 est piloté par la loi de commande 23 : Z3=A3. Le driver 29 est piloté par la loi de commande 24 : Z4=A4. Le système d'injection est dans le fonctionnement normal. [0051] Lorsque le mode APV est activé, nous avons SO1=502=503=504=1. Le driver 25 26 est piloté par la loi de commande 24 : Z1=B1. Le driver 27 est piloté par la loi de commande 23 : Z2=B2. Le driver 28 est piloté par la loi de commande 22 : Z3=B3. Le driver 29 est piloté par la loi de commande 21 : Z4=B4. Le système d'injection est en fonctionnement en mode APV. Le fonctionnement est rigoureusement identique mais les étages de sortie ont été intervertis de manière cohérente à l'intervention effectuée sur le 30 faisceau 30. [0052] II est possible de s'affranchir d'une telle modification matérielle, en s'appuyant sur un programme doublon hébergé en mémoire. La mémoire nécessaire s'en trouve néanmoins accrue. Dans un tel mode de réalisation, lors de l'activation du mode APV, le programme « injection » va basculer d'un programme A vers un programme B hébergé dans une mémoire du calculateur. La seule différence entre le programme A et le programme B est la différence des affectations des sorties de la fonction injection. [0053] Cette affectation différente des sorties est par exemple réalisée sous la forme d'une modification de noms de variables internes ou labels. Le nom des labels évolue pour être cohérent avec le driver. On adopte par exemple des labels se terminant par « 1 » pour le driver 26 et l'injecteur 11. On adopte des labels se terminant par « 2 » pour le driver 27 et l'injecteur 12. On adopte des labels se terminant par « 3 » pour le driver 28 et l'injecteur 13. On adopte des labels se terminant par « 4 » pour le driver 29 et l'injecteur 14. [0054] Suite à l'activation du mode APV, le nom des labels est modifié automatiquement pour être cohérent suite à l'intervention manuelle sur le faisceau 30. Nous avons les labels se terminant par « 4 » pour le driver 26 et l'injecteur 14. Nous avons les labels se terminant par « 3 » pour le driver 27 et l'injecteur 13. Nous avons les labels se terminant par « 2 » pour le driver 28 et l'injecteur 12. Nous avons les labels se terminant par « 1 » pour le driver 29 et l'injecteur 11. [0055] Bien entendu, un système d'injection décrit ci-dessus dans le cadre d'un diagnostic d'injecteurs et d'éléments de chaines de commande de tels injecteurs est directement mis en oeuvre pour un diagnostic d'autres types d'actionneurs ou de capteurs d'un système d'injection et d'éléments de leur chaine de commande. [0056] Le système d'injection décrit ci-dessus permet donc de pallier aux mauvaises détections en profitant de la communauté de composants identiques sur le système. En rentrant dans un mode spécifique du logiciel, on utilise ici des étages d'entrée/sortie différents pour piloter les mêmes composants. Si le défaut « suit » l'étage d'entrée/sortie ou si il « suit » le composant et on peut distinguer si le défaut concerne le composant, le faisceau, le logiciel ou l'étage d'entrée/sortie. [0057] On peut grâce à l'invention fiabiliser un diagnostic et profiter de l'intérêt d'une duplication de composants organiques pour fiabiliser la détection des défauts et éviter ainsi une dépose injustifiée de composant. Du fait que le fonctionnement moteur n'est pas dégradé, l'opérateur peut effectuer un roulage et « suivre » la remontée du défaut quand le défaut remonte aléatoirement. 35 REVENDICATIONS1 Système d'injection comportant une loi de commande globale (25), une série de lois de commande individuelles (21,22,23,24), une série de composants matériels (11,12,13,14) commandés respectivement par les lois de commande individuelles (21,22,23,24), et une série de canaux matériels (26,27,28,29,31,32,33,34) associés respectivement aux lois de commande individuelles (21,22,23,24) par la loi de commande globale (25) de manière à former des chaines de commande chacune constituée d'un loi de commande individuelle, d'un canal matériel et d'un composant matériel commandé, caractérisé en ce que la loi de commande globale (25) est configurée pour fonctionner dans un mode diagnostic dans lequel elle associe une loi de commande individuelle (21,22,23,24) avec un canal matériel (26,27,28,29,31,32,33,34) autre qu'un canal initialement associé à cette loi de commande individuelle (21,22,23,24) et dans lequel elle associe un canal matériel (26,27,28,29,31,32,33,34) initialement associé à cette loi de commande individuelle (21,22,23,24) avec une loi de commande autre qu'une loi de commande initialement associée à ce canal matériel de sorte que des chaines de commande reconfigurées sont établies, de sorte qu'un panne persistante dans le mode diagnostic permet de déterminer que la panne provient d'un organe parmi une loi de commande individuelle (21,22,23,24), un canal matériel (26,27,28,29,31,32,33,34) ou un composant matériel commandé (11,12,13,14) qui fait partie d'une chaine de commande reconfigurée où la panne persiste. 2. Système d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal matériel (26,27,28,29,31,32,33,34) comprend au moins un étage de conversion logiciel/matériel (26,27,28,29). 3. Système d'injection selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le canal matériel (26,27,28,29,31,32,33,34) comprend au moins un brin de transmission de signal (31,32,33,34). 4. Système d'injection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le canal matériel (26,27,28,29,31,32,33,34) comprend au moins un brin de transmission de signal (31,32,33,34) et le système comprend un module de réception apte à prendre en compte un signal entrant indiquant qu'un branchement de brin de transmission (31,32,33,34) a été modifié avant de mettre en oeuvre une commande de composant matériel (11,12,13,14) en mode diagnostic. 5. Système d'injection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une série de multiplexeurs (26a,27a,28a,29a) chacun disposéspour associer un couple formé d'une loi de commande individuelle (21,22,23,24) et d'un canal matériel (26,27,28,29,31,32,33,34) lequel couple associé par un multiplexeur (26a,27a,28a,29a) varie selon un signal de commande appliqué au multiplexeur (26a,27a,28a,29a). 6. Système d'injection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les composants matériels commandés (11,12,13,14) sont de constitution identique. 7. Système d'injection selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les composants matériels commandés (11,12,13,14) sont des injecteurs. 8. Procédé de diagnostic de fonctionnement d'un système d'injection de moteur à combustion de véhicule automobile, dans lequel on fournit un système d'injection de moteur à combustion de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes et on active le mode diagnostic. 9. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les canaux matériels (26,27,28,29,31,32,33,34) comprennent chacun un étage de conversion logiciel/matériel (26,27,28,29) et un brin de transmission (31,32,33,34) de signal de commande, le procédé comprenant l'étape supplémentaire consistant à déconnecter un brin (31,32,33,34) d'un étage de conversion logiciel/matériel (26,27,28,29) avec lequel il était initialement connecté et à le reconnecter avec un autre étage de conversion logiciel/matériel (26,27,28,29). 10. Procédé selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que les canaux matériels (26,27,28,29,31,32,33,34) comprennent chacun un étage de conversion logiciel/matériel (26,27,28,29) et un brin de transmission (31,32,33,34) de signal de commande, le procédé comprenant l'étape supplémentaire consistant à déconnecter un brin (31,32,33,34) d'un composant matériel commandé (11,12,13,14) avec lequel il était initialement connecté et à le reconnecter avec un autre composant matériel commandé (11,12,13,14).