Brevet FR3001565A1 — publié le 20140801

L'invention concerne un procédé de surveillance et de diagnostic de l'état de santé de composants d'un véhicule automobile. A l'heure actuelle, de façon usuelle, les seules informations communiquées à un conducteur consistent, d'une part, en des indications concernant la vitesse du véhicule 5 et les niveaux de carburant et d'huile, et d'autre part, en des alarmes signalant la défaillance de composants donnés. L'estimation de l'état de santé d'un composant susceptible d'anticiper une défaillance de ce dernier nécessite, par contre, l'intervention d'un garagiste apte à effectuer des tests de contrôle, ou équipé d'une centrale d'acquisition de données 10 permettant de conclure à l'imminence ou non d'une éventuelle défaillance par la mise en oeuvre de méthodes logicielles telles que décrites dans les brevets US 2010/01 31 240 et US 2011/0202494 basées sur des modèles statistiques ou des modèles de prédiction de la durée de vie des composants. La présente invention vise à pallier les inconvénients des méthodes actuelles 15 d'information et/ou de diagnostic de l'état de santé de composants de véhicules automobiles et a pour principal objectif de fournir un procédé de surveillance et de diagnostic de l'état de santé de ces composants conçu pour prévenir, sans intervention extérieure, une éventuelle défaillance desdits composants. A cet effet, l'invention vise un procédé de surveillance et de diagnostic de 20 l'état de santé de composants d'un véhicule automobile, consistant : - dans une phase préalable, à définir, pour chaque composant à surveiller, des paramètres de fonctionnement e constitutifs de facteurs d'usure dudit composant, et pour chaque paramètre de fonctionnement e, une valeur seuil de risque de défaillance du composant, et, 25 - lors de l'utilisation du véhicule, à relever en temps réel l'évolution de chaque paramètre de fonctionnement e de chaque composant, et lors d'une correspondance entre au moins un paramètre de fonctionnement e et une valeur seuil associée : - à délivrer, à l'intention du conducteur, une invitation à commander le 30 lancement d'un test de diagnostic de l'état de santé d'un composant, définissant les conditions de lancement et de déroulement dudit test, - et après validation, par le conducteur, du lancement du test, à commander l'exécution dudit test, puis à délivrer, à destination du conducteur, une information relative à l'état de santé du composant testé. 35 Il est à noter que, selon l'invention, on entend définir, de façon usuelle, par composant, les composants actifs des véhicules automobiles, ou autrement dit, les composants pilotables au moyen d'un calculateur tel que le calculateur « moteur » connu sous le sigle « ECU » pour « Engine Control Unit ». Le procédé selon l'invention consiste donc, pour chaque composant surveillé, 5 à mesurer en temps réel des paramètres de fonctionnement constitutifs de facteurs d'usure dudit composant, de façon à commander, lorsqu'au moins un desdits paramètres de fonctionnement atteint une valeur seuil de risque de défaillance, prédéterminée notamment au moyen d'un modèle statistique ou un modèle de prédiction de durée de vie du composant, l'exécution d'un test initiée par le conducteur informé des conditions de 10 déroulement (durée, moteur tournant ou non...) de ce test, et donc en mesure de choisir le moment adéquat de lancement de ce test. Au terme de ce test, le procédé selon l'invention consiste, en outre, à renseigner le conducteur sur l'état de santé réel du composant testé (composant OK, défaillance imminente, estimation du taux d'usure...), de sorte que, moyennant une 15 implication du conducteur qui a pour avantage de garantir un lancement et un déroulement des tests en toute sécurité, ce procédé conduit à prévenir, sans intervention extérieure, une éventuelle défaillance des composants surveillés. Selon un mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, lorsque les résultats d'un test sont significatifs d'un état de santé d'un composant supérieur à l'état de 20 santé correspondant aux valeurs seuils, on définit, par corrélation avec les résultats de ce test de diagnostic, une nouvelle échéance de lancement d'un test de diagnostic du composant. Un tel mode de mise en oeuvre permet, lorsque les valeurs seuils initiales définies par exemple au moyen d'un modèle statistique ou d'un modèle de prédiction de 25 durée de vie d'un composant, s'avèrent sous-estimées, de « prolonger » la durée de vie du composant au minimum jusqu'à l'échéance suivante de mise en oeuvre d'un nouveau test. L'invention se rapporte en outre à un dispositif de surveillance et de diagnostic de l'état de santé de composants d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il 30 comprend des moyens pour la mise en oeuvre de chacune des étapes d'un procédé selon l'invention. Le procédé selon l'invention peut être avantageusement mis en oeuvre au moyen d'un logiciel implémenté dans un calculateur du véhicule, par exemple de préférence le calculateur moteur ECU. 35 D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de mise en oeuvre préférentiel. Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue de dessus schématique d'un véhicule susceptible de permettre la mise en oeuvre du procédé de surveillance et de diagnostic selon l'invention, - la figure 2 représente l'algorithme de déroulement du procédé de 5 surveillance et de diagnostic selon l'invention. Le procédé selon l'invention consiste en un procédé de surveillance et de diagnostic de l'état de santé de composants d'un véhicule automobile 1 pilotés par un calculateur embarqué 2 de type connu, tel que le calculateur « moteur » (connu sous le sigle « ECU » pour « Engin Control Unit »), auxquels sont associés des moyens de 10 mémorisation 3 et des moyens d'affichage 4 informatif à l'intention du conducteur disposés de préférence sur le tableau de bord du véhicule. Ce procédé est avantageusement mis en oeuvre au moyen d'un simple logiciel implémenté dans le calculateur moteur 2 comportant par exemple les moyens de mémorisation 3. Selon l'exemple représenté en vue d'illustrer le procédé selon l'invention, les 15 composants surveillés sont au nombre de trois et consistent en la batterie 5, une vanne papillon 6 et le démarreur 7 du véhicule 1. La première étape du procédé selon l'invention consiste à déterminer, pour chaque composant 5-7 à surveiller, les paramètres de fonctionnement e constitutifs de facteurs d'usure dudit composant, et pour chaque paramètre de fonctionnement e, une 20 valeur seuil de risque de défaillance du composant, définie à partir de modèles statistiques ou de modèles de prédiction de la durée de vie de types connus en soi. Concernant les composants 5-7 objets de la présente description, les paramètres de fonctionnement e constitutifs de facteurs d'usure sont, par exemple, les suivants : 25 - batterie 5 : rapport temps sous démarreur/temps de charge, temps d'utilisation en sous-charge, temps d'utilisation en surcharge, éventuellement température, - vanne papillon 6 : nombre de fortes transitions (transitions supérieures à un pourcentage donné de la course totale), et temps d'activation de cette vanne papillon 6, 30 - démarreur 7 : temps d'utilisation et temps d'utilisation moteur tournant. Une fois cette étape préalable réalisée, le déroulement du procédé selon l'invention de surveillance et de diagnostic de l'état de santé des composants 5-7 consiste, en premier lieu, tel que défini par l'algorithme de la figure 2, à piloter chaque composant 5-7 de façon que le calculateur 2 collecte en temps réel l'évolution de chaque 35 paramètre de fonctionnement e de chacun desdits composants 5-7. L'étape suivante « check » consiste, lors d'une correspondance entre au moins un paramètre de fonctionnement e et une valeur seuil associée, représentative d'une prédiction de risque de défaillance, à délivrer, à l'intention du conducteur, sous forme par exemple d'un message d'information 8 sur les moyens d'affichage 4, une invitation 12 à commander le lancement d'un test de diagnostic 11 de l'état de santé d'un composant 5-7, en définissant les conditions de lancement et de déroulement dudit test. Le lancement d'un test est ensuite conditionné à l'acceptation « OK » de ce lancement par le conducteur, comme représenté sur la figure 2, acceptation accompagnée d'une mise à disposition du véhicule 1 dans une configuration adaptée pour permettre le déroulement du test (moteur tournant ou non...). Concernant les composants 5-7 objets de la présente description, ces tests 10 consistent par exemple : - pour la batterie 5, à réaliser des tests de type connu en soi, nécessitant plusieurs heures d'immobilisation du véhicule 1, permettant de déterminer l'état de santé de ladite batterie et notamment le temps de charge requis pour obtenir le courant nominal, 15 - pour la vanne papillon 6, à mesurer pour plusieurs positions de ladite vanne papillon, le temps mis pour atteindre cette position et la précision de la position obtenue, - pour le démarreur 7, à mesurer le temps de réponse nécessaire à l'obtention de sa vitesse de rotation nominale, et la vitesse de rotation du moteur du véhicule 1 20 sous démarreur. Au terme d'un test les résultats « Result. » consistent en une information 10 relative à l'état de santé du composant 5-7 testé, délivrée sous forme de message au conducteur sur les moyens d'affichage 4, et destinée à indiquer à ce dernier : - soit, conformément à la prédiction de défaillance, que le composant 5-7 est 25 susceptible de connaître une défaillance imminente, avec invitation de confier le véhicule 1 à un réparateur, - soit, à l'encontre de la prédiction de défaillance, que l'état de santé du composant 5-7 est satisfaisant et ne requiert aucune intervention spécifique, avec éventuellement une indication, par exemple énoncée en pourcentage du 30 taux d'usure maximal admissible, du taux d'usure réel de ce composant 5-7. De plus, dans l'hypothèse où, au terme du test de diagnostic, l'état de santé du composant 5-7 testé est déclaré satisfaisant, le procédé selon l'invention consiste, par une rétroaction 9 ou « feedback », à définir, par corrélation avec les résultats de ce test de diagnostic, une nouvelle échéance de lancement d'un test de diagnostic du 35 composant 5-7. REVENDICATIONS1. Procédé de surveillance et de diagnostic de l'état de santé de composants (5-7) d'un véhicule automobile (1), caractérisé en ce qu'il consiste : - dans une phase préalable, à définir, pour chaque composant (5-7) à surveiller, des paramètres de fonctionnement e constitutifs de facteurs d'usure dudit composant, et pour chaque paramètre de fonctionnement e, une valeur seuil de risque de défaillance du composant (5-7), et, - lors de l'utilisation du véhicule (1), à relever en temps réel l'évolution de chaque paramètre de fonctionnement e de chaque composant (5-7), et lors d'une correspondance entre au moins un paramètre de fonctionnement e et une valeur seuil associée : - à délivrer, à l'intention du conducteur, une invitation à commander le lancement d'un test de diagnostic de l'état de santé d'un composant (5-7), définissant les conditions de lancement et de déroulement dudit test, - et après validation, par le conducteur, du lancement du test, à commander l'exécution dudit test, puis à délivrer, à destination du conducteur, une information relative à l'état de santé du composant (5-7) testé. 2. Procédé de surveillance et de diagnostic selon la revendication 1 caractérisé en ce que lorsque les résultats d'un test sont significatifs d'un état de santé d'un composant (5-7) supérieur à l'état de santé correspondant aux valeurs seuils, on définit, par corrélation avec les résultats de ce test de diagnostic, une nouvelle échéance de lancement d'un test de diagnostic du composant (5-7). 3. Dispositif de surveillance et de diagnostic de l'état de santé de composants (5-7) d'un véhicule automobile (1), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour la mise en oeuvre de chacune des étapes d'un procédé selon l'une des 25 revendications 1 ou 2.