Brevet FR3064235A1 — publié le 20180928

L'invention concerne un procédé de détection d'irrégularités de combustion d'une unité de type moteur à combustion interne, dite moteur thermique, couplée à une unité de propulsion électrique, dite moteur électrique, d'un véhicule automobile hybride comportant une unité de pilotage adaptée pour déterminer les puissances respectives à fournir par chacun desdits moteur thermique et moteur électrique, et pour délivrer vers ces derniers des données de consigne fonctions de ces répartitions de puissances. En outre, de façon usuelle, ces données de consigne sont calculées de façon que le point de fonctionnement du moteur thermique soit optimal et corresponde à un rendement optimal de celui-ci conduisant à limiter sa consommation et l'émission de produits polluants. Lors du fonctionnement d'un véhicule comportant un moteur thermique, des stratégies connues sont déroulées afin de déterminer les dysfonctionnements tels que ratés de combustion de ce moteur thermique. Dans le cas des véhicules propulsés uniquement par un moteur thermique, ces stratégies s'avèrent fiables et permettent de détecter les dysfonctionnements et de mettre en oeuvre des mesures de prévention fonctions de la nature et de la gravité des anomalies décelées. Ainsi, à titre d'exemple, des ratés de combustion se manifestent par des à-coups qui permettent facilement leur identification et leur correction. Par contre, dans le cas des véhicules hybrides comportant un moteur thermique couplé à un moteur électrique, et dont le couple est réparti à chaque instant entre les deux sources de propulsion, les stratégies de détection des dysfonctionnements s'avèrent inefficaces car le moteur électrique contribue à l'obtention du couple total et peut ainsi compenser les dysfonctionnements du moteur thermique. La présente invention vise à pallier ces inconvénients inhérents aux véhicules hybrides comportant un moteur thermique couplé à un moteur électrique, et a pour 25 principal objectif de fournir un procédé de détection des irrégularités de combustion du moteur thermique de tels véhicules hybrides. A cet effet, l'invention vise un procédé de détection d'irrégularités de combustion d'une unité de type moteur à combustion interne, dite moteur thermique, couplée à une unité de propulsion électrique, dite moteur électrique, d'un véhicule 30 automobile hybride comportant une unité de pilotage adaptée pour déterminer les puissances respectives PMth et PMe à fournir par chacun des dits moteur thermique et moteur électrique, et pour délivrer vers ces derniers des données de consigne fonctions de ces répartitions de puissances, et, selon l'invention, ce procédé consiste : 3064235 2 - a/ dans une phase préalable, à déterminer une valeur seuil S1 correspondant à une valeur du pourcentage P % °, o . Me = PMe / (PMe + PMth) de la puissance fournie par le moteur électrique telle que des valeurs de % PMe inférieures ou égales à S1 correspondent à un fonctionnement du dit moteur électrique non susceptible de 5 fausser les résultats des diagnostics de détection d'irrégularités de combustion, - b/ en vue du lancement, à un instant t = T1, d'une procédure de diagnostic de détection d'irrégularités de combustion, à comparer, à la valeur seuil S1, la valeur du pourcentage % PMe de la puissance fournie par le moteur électrique déterminée par les données de consigne, et : 10 - b1/ lorsque le pourcentage % PMe de la puissance fournie par le moteur électrique est inférieur ou égal à la valeur seuil S1 : - b1.1/ à délivrer des données de consigne adaptées pour fixer la valeur dudit pourcentage de puissance à une valeur de consigne S2 telle que 0 S2 S1 + 3,S1, avec S1 + 3,S1 valeur maximale de la 15 valeur seuil S1 au-delà de laquelle le fonctionnement du moteur électrique fausse les résultats des diagnostics de détection d'irrégularités de combustion, - b1.2/ à lancer la procédure de diagnostic, - b1.3/ à rétablir un mode de fonctionnement hybride nominal au terme 20 de la procédure de diagnostic, - b2/ lorsque le pourcentage % PMe de la puissance fournie par le moteur électrique reste supérieur à la valeur seuil S1 pendant un laps de temps prédéterminé t = T2 - T1, avec T2 > T1, à délivrer des données de consigne adaptées pour fixer la valeur dudit pourcentage de puissance à la valeur de consigne S2, puis à lancer la procédure de diagnostic, et à rétablir un mode de fonctionnement hybride nominal au terme de ladite procédure de diagnostic. Le procédé selon l'invention consiste donc, lors d'une commande d'exécution d'une procédure de diagnostic de détection d'irrégularités de combustion, à réduire à une valeur de consigne S2 le pourcentage % PMe de la puissance fournie par le moteur électrique, cette réduction étant effectuée, soit immédiatement lorsque le pourcentage cyo PMe de la puissance fournie par le moteur électrique est inférieur ou égal à une valeur seuil S1, soit de façon forcée, après un laps de temps T2 - T1 prédéterminé lorsque ledit pourcentage % PMe reste supérieur à ladite valeur seuil S1 durant ce laps de temps. Ainsi, ce procédé consiste, en vue de garantir la fiabilité des procédures de diagnostic de détection d'irrégularités de combustion des moteurs thermiques couplés à des moteurs électriques, à diminuer, durant le déroulement de ces procédures, la 3064235 3 puissance fournie par le moteur électrique de façon à obtenir un point de fonctionnement du couple moteur thermique / moteur électrique pour lequel le fonctionnement dudit moteur électrique n'est pas susceptible de fausser les résultats des diagnostics de détection d'irrégularités de combustion. 5 Sur la base de ce principe, la valeur seuil 51 peut être déterminée de façon garantir une dégradation minimale du fonctionnement du moteur thermique Mth lors de l'exécution des procédures de diagnostic. Toutefois, de façon avantageuse selon l'invention, une solution consiste à déterminer une valeur seuil, correspondant à une valeur du pourcentage % PMe de la puissance fournie par le moteur électrique, au moins 10 sensiblement égale à 10 %. La valeur de consigne S2 permet, quant à elle, de déterminer la puissance effectivement fournie par le moteur électrique lors du déroulement des procédures de diagnostic de détection d'irrégularités de combustion. Cette valeur de consigne paramétrable peut être sélectionnée sur une plage de valeurs comprises entre : 15 - zéro : valeur pour laquelle, notamment, la fiabilité des procédures de diagnostic de détection d'irrégularités de combustion est optimale, mais les risques de surémission de produits polluants sont accrus en cas d'une évolution des données de consigne lors du déroulement des procédures de diagnostic - une valeur maximale correspondant à un fonctionnement du moteur électrique 20 conduisant à une perturbation maximale admissible, valeur maximale pour laquelle, notamment, les risques d'émission de produits polluants sont minimaux. Cette valeur de consigne S2 peut également être avantageusement sélectionnée de façon à présenter une valeur au moins sensiblement égale à la valeur seuil 51. 25 Par ailleurs, selon un autre mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, les lancements des procédures de diagnostic de détection d'irrégularités sont commandés périodiquement avec une période prédéterminée T1. 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 30 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 hybride permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention de détection d'irrégularités de combustion d'un moteur thermique, - la figure 2 représente un logigramme d'un exemple de ce procédé de 35 détection. Le procédé selon l'invention dont le logigramme est représenté à la figure 2, est mis en oeuvre en vue de la détection d'irrégularités de combustion d'un moteur 3064235 4 thermique Mth monté dans un véhicule hybride V représenté à la figure 1, comprenant un moteur électrique Me couplé au dit moteur thermique par un système Ac de transmission du couple moteur. Ce véhicule hybride V comporte une première source de tension continue 1 5 intégrée dans un circuit primaire comprenant un convertisseur DC / AC 2 d'alimentation du moteur électrique Me. Ce véhicule hybride V comporte également un circuit secondaire relié au circuit primaire par l'intermédiaire d'un convertisseur de tension DC / DC 4 alimenté par une seconde source de tension continue 3. 10 De façon usuelle, la première source de tension 1 consiste en une batterie ou un groupe de batteries haute tension, par exemple batterie lithium-ion ou batterie Ni-MH, délivrant par exemple une tension nominale de 48 Volts, et la seconde source de tension 3 consiste en une batterie basse tension telle que, par exemple, une batterie au plomb délivrant une tension nominale sensiblement égale à 12 Volts. 15 Ce véhicule hybride V comporte, enfin, une électronique de commande ou unité de pilotage (non représentée) comportant notamment un superviseur adapté notamment pour : - déterminer à chaque instant la puissance ou le couple à fournir par le moteur thermique Mth et le moteur électrique Me, et pour délivrer vers ces derniers des 20 données de consigne fonctions de ces répartitions, - gérer la mise en oeuvre du procédé selon l'invention de détection des éventuelles irrégularités de combustion du moteur thermique Mth. Selon l'organigramme représenté à la figure 2, le procédé selon l'invention débute par une étape 11, t = 0, de déclenchement d'une horloge numérique 25 initiée (étape 12) lors d'un régime de fonctionnement en mode hybride. Suite à cette initialisation temporelle, après écoulement, matérialisé par l'étape 13, d'un laps de temps Il, par exemple de l'ordre de 15 mn, l'étape suivante (étape 14) consiste à comparer la valeur du pourcentage P % °, o . Me = PMe / (PMe + PMth) de la puissance fournie par le moteur électrique Me, déterminée par les valeurs de consigne, à 30 une valeur seuil 51 calibrée, par exemple de l'ordre de 10 (3/0 ; cette valeur seuil 51 correspondant à une valeur du pourcentage %Pme = Pme / (PMe + PMth) de la puissance fournie par le moteur électrique Me telle que des valeurs de % Pme 51 correspondent à un fonctionnement du moteur électrique non susceptible de fausser les résultats des diagnostics de détection d'irrégularités de combustion. 35 Lorsque le pourcentage % PMe, représentatif de la puissance déterminée par les données de consigne, est inférieur ou égal au seuil 51, l'étape suivante, étape 16, consiste à attribuer la valeur d'une valeur de consigne paramétrée S2 à ce pourcentage 3064235 5 PMe, puis à démarrer une procédure de diagnostic classique de détection d'irrégularités de combustion du moteur thermique Mth (étape 17). Cette valeur de consigne S2, qui permet de déterminer la puissance effectivement fournie par le moteur électrique Me lors du déroulement des procédures de 5 diagnostic, est sélectionnée dans une plage de valeurs [0 - S1 + 3,S1], S1 + 3,S1 consistant en la valeur maximale de la valeur seuil S1 au-delà de laquelle le fonctionnement du moteur électrique Me fausse les résultats des diagnostics de détection d'irrégularités de combustion. Dans cette plage de valeurs, la valeur de consigne S2 peut notamment être 10 sélectionnée de façon à présenter la valeur du seuil S1. Lorsque, lors de l'étape 14, le pourcentage % PMe se révèle supérieur à la valeur seuil S1, cette étape 14 est renouvelée jusqu'à expiration d'un laps de temps T2, par exemple égal à 30 mn, au terme duquel sont effectuées successivement l'étape 16 et l'étape 17 de démarrage d'une procédure de diagnostic. 15 La procédure de diagnostic initiée après l'étape 16 a classiquement pour objectif de détecter les irrégularités de combustion du moteur thermique Mth, notamment ratés de combustion ou combustions partielles selon tout procédé connu, et, au terme de cette procédure, l'analyse des résultats effectuée lors de l'étape 18 conduit : - en présence d'anomalies, à mettre en oeuvre des mesures de 20 prévention (étape 19) fonctions de la nature et de la gravité desdites anomalies : mise en mémoire des anomalies, commande d'un fonctionnement du moteur thermique Mth en mode dégradé..., et dans tous les cas, déclenchement éventuel de moyens d'avertissement du conducteur, - en l'absence d'anomalie, simultanément, à établir un régime de fonctionnement 25 en mode hybride (étape 12), et à initialiser le déclenchement de l'horloge (étape 11). Le procédé selon l'invention permet donc de diagnostiquer les ratés de combustion représentatifs d'un dysfonctionnement du moteur thermique, qui génèrent notamment de la pollution, et qui sont masqués lors de la mise en oeuvre des stratégies 30 de détection classiques du fait du fonctionnement du moteur électrique. REVENDICATIONS1. Procédé de détection d'irrégularités de combustion d'une unité (Mth) de type moteur à combustion interne, dite moteur thermique, couplée à une unité de propulsion électrique (Me), dite moteur électrique, d'un véhicule automobile hybride (V) comportant une unité de pilotage adaptée pour déterminer les puissances respectives PMth et PMe à fournir par chacun desdits moteur thermique et moteur électrique, et pour délivrer vers ces derniers des données de consigne fonctions de ces répartitions de puissances, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste : - a/ dans une phase préalable, à déterminer une valeur seuil S1 correspondant à une valeur du pourcentage P % °, o . Me = PMe / (PMe + PMth) de la puissance fournie par le moteur électrique (Me) telle que des valeurs de % PMe inférieures ou égales à S1 correspondent à un fonctionnement du dit moteur électrique non susceptible de fausser les résultats des diagnostics de détection d'irrégularités de combustion, - b/ en vue du lancement, à un instant t = T1, d'une procédure de diagnostic de détection d'irrégularités de combustion, à comparer, à la valeur seuil S1, la valeur du pourcentage % PMe de la puissance fournie par le moteur électrique (Me) déterminée par les données de consigne, et : - b1/ lorsque le pourcentage % PMe de la puissance fournie par le moteur électrique (Me) est inférieur ou égal à la valeur seuil S1 : - b1.1/ à délivrer des données de consigne adaptées pour fixer la valeur dudit pourcentage de puissance à une valeur de consigne S2 telle que 0 S2 S1 + AS1, avec S1 + AS1 valeur maximale de la valeur seuil S1 au-delà de laquelle le fonctionnement du moteur électrique (Me) fausse les résultats des diagnostics de détection d'irrégularités de combustion, - b1.2/ à lancer la procédure de diagnostic, - b1.3/ à rétablir un mode de fonctionnement hybride nominal au terme de la procédure de diagnostic, - b2/ lorsque le pourcentage % PMe de la puissance fournie par le moteur électrique (Me) reste supérieur à la valeur seuil S1 pendant un laps de temps prédéterminé t = T2 - T1, avec T2 > T1, à délivrer des données de consigne adaptées pour fixer la valeur dudit pourcentage de puissance à la valeur de consigne S2, puis à lancer la procédure de diagnostic, et à 3064235 7 rétablir un mode de fonctionnement hybride nominal au terme de ladite procédure de diagnostic. 2. Procédé de détection selon la revendication 1 caractérisé en ce que les lancements des procédures de diagnostic de détection d'irrégularités sont commandés 5 périodiquement avec une période prédéterminée T1. 3. Procédé de détection selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que l'on sélectionne une valeur de consigne S2 au moins sensiblement égale à la valeur seuil S1. 4. Procédé de détection selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en 10 ce que l'on sélectionne une valeur seuil S1 au moins sensiblement égale à 10 `Vo.