FR2996618A1

FR2996618A1 - Procede de controle de la capacite d’une courroie entrainant un moteur thermique par une machine electrique

Info

Publication number: FR2996618A1
Application number: FR1259473A
Authority: FR
Inventors: Francois Xavier Robert; Samuel Chabernaud; Xavier Watine; Jerome Nicolas
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto Sas Fr
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2014-04-11
Anticipated expiration: 2032-10-05
Also published as: FR2996618B1

Abstract

Procédé de contrôle de la capacité d'une courroie entraînant un moteur thermique par une machine électrique, pour un véhicule automobile, caractérisé en ce que suivant une première condition donnant une autorisation de diagnostic (2), suivant une deuxième condition comportant une absence de demande de démarrage courant du moteur thermique (4) et suivant une troisième condition qui est soit la mise en action (22) du groupe motopropulseur, soit l'état arrêté du moteur thermique (26), le procédé demande alors un test d'entraînement (40) permettant d'analyser la capacité d'entraînement, après la détection par un des systèmes du véhicule d'au moins une condition comportant un risque de baisse d'adhérence de cette courroie.

Description

PROCEDE DE CONTROLE DE LA CAPACITE D'UNE COURROIE ENTRAINANT UN MOTEUR THERMIQUE PAR UNE MACHINE ELECTRIQUE La présente invention concerne un procédé de contrôle de la capacité d'une courroie entraînant un moteur thermique par une machine électrique, ainsi qu'un véhicule automobile mettant en oeuvre un tel procédé. Un type de véhicule automobile connu comporte une machine électrique directement liée au vilebrequin d'un moteur thermique de traction, pouvant délivrer un couple suffisant pour entraîner ce moteur par une courroie ne comportant pas de denture de synchronisation, qui peut glisser dans certains cas où l'adhérence de cette courroie sur ses poulies est trop faible. Le véhicule peut être en particulier du type « micro-hybrid » comprenant une machine électrique entraînée en permanence par le moteur thermique, constituant un alterno-démarreur d'une puissance suffisante pour délivrer, dans un fonctionnement en générateur, une puissance électrique permettant de récupérer une énergie cinétique de ce véhicule lors de phases de freinage.

La machine électrique peut, dans un fonctionnement en moteur, démarrer le moteur thermique de manière rapide et silencieuse, pour par exemple réaliser des démarrages commandés par un système d'arrêt et de démarrage automatique de ce moteur lorsque le véhicule est arrêté pendant quelques secondes. Le fonctionnement en moteur peut lui permettre aussi d'ajouter un couple à celui délivré par le moteur thermique, dans un mode appelé « Boost ». La machine électrique peut de plus, dans certains cas, entraîner le véhicule à très petite vitesse, en faisant tourner le moteur thermique qui ne démarre pas, avec un rapport de la transmission qui est engagé, afin de permettre notamment de déplacer le véhicule quand ce moteur est en panne, pour assurer la sécurité.

En complément, le véhicule peut être du type « mild-hybrid » avec une deuxième machine électrique de traction, qui entraîne par exemple le train arrière, alors que le moteur thermique comprenant la première machine électrique entraîne le train avant.

Un procédé de contrôle de la capacité d'entraînement du moteur thermique par la machine électrique, présenté notamment par le document FR-A1-2848631, réalise lors de démarrages de ce moteur une analyse des vitesses de rotation du moteur et de cette machine, afin de détecter des écarts qui traduiraient une défaillance de la courroie d'entraînement.

Toutefois ce procédé utilisant un démarrage courant du moteur thermique pour effectuer le test, ne permet pas de déceler une éventuelle défaillance de la courroie avant d'effectuer ce démarrage, et donc d'appliquer des solutions de secours permettant d'assurer normalement ce démarrage courant de suite après sa demande.

La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. Elle propose à cet effet un procédé de contrôle de la capacité d'une courroie entraînant un moteur thermique par une machine électrique, pour un véhicule automobile, caractérisé en ce que suivant une première condition donnant une autorisation de diagnostic, suivant une deuxième condition comportant une absence de demande de démarrage courant du moteur thermique et suivant une troisième condition qui est soit la mise en action du groupe motopropulseur, soit l'état arrêté du moteur thermique, le procédé demande alors un test d'entraînement permettant d'analyser la capacité d'entraînement, après la détection par un des systèmes du véhicule d'au moins une condition comportant un risque de baisse d'adhérence de cette courroie. Un avantage du procédé de contrôle de la capacité d'une courroie selon l'invention est qu'en effectuant systématiquement un test après certains 30 types de roulages qui peuvent produire une diminution de l'adhérence de la courroie, comme après un roulage sous la pluie ou dans la boue, ces types de roulage étant détectés par différents systèmes d'aides à la conduite, on peut alors, dans le cas d'une défaillance avérée, mettre en oeuvre de suite une stratégie de dépannage qui permettra si possible d'assurer sans délai le démarrage courant suivant.

Le procédé de contrôle de la capacité d'une courroie selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le procédé de contrôle reçoit une information concernant la vitesse du véhicule, qui doit être supérieure à une vitesse moyenne prédéfinie pour demander un test d'entraînement. Avantageusement, le procédé reçoit une information concernant le délai depuis le début du roulage du véhicule, qui doit être supérieur à un délai minimum pour demander un test d'entraînement. Avantageusement, le procédé reçoit une information concernant le temps d'attente depuis la dernière réalisation d'un test, qui doit être supérieur à un temps minimum de répétition de ce test pour demander un test d'entraînement. Avantageusement, le temps d'attente est modifié suivant un algorithme de pondération de la fréquence de réalisation du test, dépendant du type de 20 condition détectée de risque de baisse d'adhérence qui a demandé le test d'entraînement. En particulier, les conditions entraînant un risque de baisse d'adhérence comportent au moins l'une des conditions suivantes : une faible pluie ou une forte pluie, une activation d'une fonction de contrôle de la trajectoire du 25 véhicule, une activation d'une fonction d'anti-patinage des roues motrices « ASR » comprenant la commande de différents modes, notamment des modes « neige », « sable » ou « boue », une activation d'une fonction d'antiblocage des roues lors du freinage « ABS », une activation d'une fonction d'essuyage de disques de frein « Brake Disc Wiping », une détection 30 d'une température extérieure très basse, inférieure à un seuil minimum de calibration, une activation des feux antibrouillard par le conducteur, ou une désactivation d'un mode quatre roues motrices « 4WD ». Avantageusement, la demande de test d'entraînement est accompagnée d'une information sur le temps d'entraînement minimum à utiliser qui doit être supérieur à un seuil de durée, et sur une vitesse de rotation minimum du moteur thermique qui doit être supérieure à un seuil de vitesse. Avantageusement, pendant la réalisation du test, le diagnostic reçoit simultanément une information sur la vitesse de rotation de la machine électrique et du moteur thermique. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile disposant d'une machine électrique entraînant par une courroie un moteur thermique, ce véhicule comprenant des moyens mettant en oeuvre un procédé de contrôle de la capacité d'entraînement de cette courroie, qui comporte l'une quelconque des caractéristiques précédentes. En particulier, le moteur thermique peut entraîner les roues avant de ce véhicule et une deuxième machine électrique peut entraîner les roues arrière. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple et de manière non limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma présentant les principales fonctions d'un procédé de contrôle de la capacité d'une courroie, selon l'invention ; - la figure 2 est un schéma présentant des conditions entraînant un risque de baisse l'adhérence de la courroie ; et - la figure 3 est un graphique présentant, en fonction du temps, la vitesse de rotation de la machine électrique ainsi que celle du moteur thermique, lors d'un test permettant d'analyser la capacité d'entraînement.

La figure 1 présente un procédé de contrôle pour un véhicule automobile comportant un moteur thermique de traction, ainsi qu'une 2 9966 18 5 première machine électrique pouvant entraîner directement ce moteur par une courroie ne comportant pas de denture réalisant une synchronisation des vitesses. En particulier, le véhicule peut être un véhicule hybride disposant d'un 5 moteur thermique entraînant les roues avant et d'une deuxième machine électrique entraînant directement les roues arrière. On peut avoir alors un roulage du véhicule avec la deuxième machine électrique, le moteur thermique restant à l'arrêt pour par exemple optimiser la consommation d'énergie. 10 Le procédé de contrôle comporte un premier opérateur « ET » 10, qui doit recevoir à la fois les signaux positifs venant de deux branches disposées en parallèle 12, 14, afin de commander un test de contrôle de la capacité de la courroie d'entraînement. La première branche 12 comporte une première condition comprenant 15 une autorisation de diagnostic 2 et une deuxième condition comprenant l'absence d'une demande de démarrage courant du moteur thermique 4, qui sont délivrées à un deuxième opérateur « ET » 6 fournissant, si ces deux conditions sont réunies, une autorisation de test 8 au premier opérateur « ET » 10. 20 La deuxième branche 14 comporte un opérateur « OU » 20 recevant deux conditions 24, 36, au moins l'une de ces deux conditions devant être positive afin de délivrer une autorisation de test au premier opérateur « ET » 10. La première condition 24 de la deuxième branche 14 vient d'un 25 calculateur de supervision du fonctionnement du groupe motopropulseur, délivrant une demande de mise en action de ce groupe 22, ce qui indique une possibilité d'utilisation prochaine du moteur thermique. La deuxième condition 36 de la deuxième branche 14 comporte un troisième opérateur « ET » 34 recevant quatre informations qui doivent 30 toutes être validées, afin de délivrer une autorisation de test au premier opérateur « ET » 10.

La première information 26 est la confirmation de l'état du moteur thermique qui doit être arrêté. La deuxième information 28 concerne la vitesse du véhicule, qui doit être supérieure à une vitesse moyenne prédéfinie. La troisième information 30 concerne le délai depuis le début du roulage du véhicule, qui doit être supérieur à un délai minimum. La quatrième information 32 concerne le temps d'attente depuis la dernière réalisation d'un test, qui doit être supérieur à un temps minimum de répétition de ce test. Ce temps d'attente permet d'obtenir une fréquence d'adaptation qui est fonction de conditions extérieures détectées par des systèmes du véhicule, pouvant entraîner un risque de baisse d'adhérence de la courroie. Quand les deux signaux délivrés au premier opérateur « ET » 10 sont positifs, une fonction de début du test d'entraînement de la courroie 40 est activée, afin d'entraîner le moteur thermique par la machine électrique avec certaines caractéristiques de fonctionnement. Pour cela, un quatrième opérateur « ET » 42 reçoit à la fois cette demande de début de test d'entraînement 40, ainsi qu'une information sur le temps d'entraînement minimum à appliquer 44 qui doit être supérieur à un seuil de durée d'entraînement afin de s'affranchir de phénomènes transitoires ayant lieu au début de cet entraînement, et une vitesse de rotation minimum du moteur thermique 46 qui doit être supérieure à un seuil de vitesse afin de réaliser ce test dans des conditions répétables. Le quatrième opérateur « ET » 42, ayant reçu les trois informations attendues, autorise le début du test 48 qui se déroule en recevant simultanément une information sur la vitesse de rotation de la machine électrique 50 et une information sur la vitesse du moteur thermique 52. Après avoir atteint à la fois le temps d'entraînement minimum à appliquer 44 et la vitesse de rotation minimum du moteur thermique 46, on a alors la fin du test 54 qui délivre un diagnostic sur la capacité d'entraînement de la courroie, comprenant trois niveaux.

Le premier niveau est l'absence de défaut 56. Dans ce cas le procédé retourne à l'état initial avec le moteur arrêté et le test est terminé. Le deuxième niveau est la détection d'un défaut léger 58, la courroie ayant une capacité d'entraînement du moteur thermique qui est réduite, mais pas nulle. Dans ce cas, le procédé demande un démarrage urgent du moteur thermique, qui peut nécessiter un temps de démarrage plus long que celui normalement prévu à cause des conditions de faible adhérence de la courroie. Le troisième niveau est la détection d'un défaut grave 60, la courroie ayant une capacité d'entraînement du moteur thermique qui est trop faible pour permettre un démarrage de ce moteur par la machine électrique. Le procédé demande alors une reconfiguration du système qui gère les démarrages du moteur thermique, pour obtenir un démarrage de ce moteur par un autre mode qui peut utiliser par exemple un entraînement du moteur thermique par un démarreur spécifique, ou par l'inertie du véhicule en fermant un embrayage de la transmission. En parallèle à ces trois états, le procédé remet à zéro 62 le compteur indiquant le temps écoulé depuis le dernier test. La figure 2 détaille la quatrième information 32 concernant le temps d'attente depuis la dernière réalisation d'un test, qui doit recevoir un signal positif d'un opérateur « OU » 70, activé par au moins une condition 72 entraînant un risque de baisse d'adhérence. L'opérateur « OU » 70 comprend de plus un algorithme de pondération de la fréquence de réalisation des tests, en fonction du type de condition 72 reçu par un des systèmes du véhicule. Des exemples de conditions 72 entraînant un risque de baisse d'adhérence, et détectées par un système du véhicule, sont les suivants : - une faible pluie ou une forte pluie, détectée par le capteur de pluie déclenchant les essuie-glaces ; - une activation d'une fonction de contrôle de la trajectoire du véhicule par un système du type « ESP » ; - une activation d'une fonction d'anti-patinage des roues motrices « ASR », mise en oeuvre par exemple par une commande d'un mode « neige », « sable » ou « boue » ; - une activation d'une fonction d'antiblocage des roues lors du freinage « ABS » ; - une activation d'une fonction d'essuyage de disques de frein « Brake Disc Wiping », pour évacuer l'eau pouvant se trouver dessus en cas de fortes pluies ; - une détection d'une température extérieure très basse, inférieure à un seuil minimum de calibration ; - une activation des feux antibrouillard ; et - une désactivation d'un mode quatre roues motrices « 4WD » sur un véhicule hybride comportant par exemple un moteur thermique entraînant les roues avant, et une deuxième machine électrique entraînant les roues arrière. Suivant la condition 72 qui a été activée, et qui présente des risques particuliers avec une certaine intensité de projection d'éléments comme de l'eau, de la neige ou de la boue sur la courroie, on a alors une pondération spécifique de la fréquence de réalisation du test afin de limiter leurs réalisations au minimum nécessaire et de réduire des inconvénients comme le bruit ou la consommation d'énergie, quand le risque paraît plus faible. On obtient alors une optimisation de la fréquence de test. Le procédé réalise ainsi de manière économique, avec principalement des compléments de logiciels qui peuvent être adaptés sur des systèmes existants, une solution simple et efficace permettant d'assurer la sécurité en garantissant des démarrages rapides du moteur thermique. De plus, le procédé peut permettre de simplifier les protections comme des capots, disposées autour de la courroie d'entraînement pour éviter les projections sur cette courroie, ce qui peut permettre de réduire les coûts.

La figure 3 présente en fonction du temps t, une première courbe 80 donnant la vitesse de rotation de la machine électrique et une deuxième courbe 82 donnant la vitesse de rotation du moteur thermique entraîné par cette machine, lors d'un test de contrôle de la capacité d'entraînement de la courroie, qui démarre à l'instant tO. On constate que l'on a une période transitoire 84 pendant un court instant, où les vitesses ne concordent pas à cause d'une mise en tension des différents composants. Ensuite à partir du temps tl les deux vitesses 80, 82 sont sensiblement identiques, ce qui indique une absence de défaut d'entraînement. Avantageusement, on commence l'analyse des vitesses après la période transitoire 84 pour améliorer la robustesse des algorithmes de mesure, notamment si on utilise un algorithme intégral mesurant un cumul des rotations de chacun des appareils.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle de la capacité d'une courroie entraînant un moteur thermique par une machine électrique, pour un véhicule automobile, 5 caractérisé en ce que suivant une première condition donnant une autorisation de diagnostic (2), suivant une deuxième condition comportant une absence de demande de démarrage courant du moteur thermique (4) et suivant une troisième condition qui est soit la mise en action (22) du groupe motopropulseur, soit l'état arrêté du moteur thermique (26), le procédé 10 demande alors un test d'entraînement (40) permettant d'analyser la capacité d'entraînement, après la détection par un des systèmes du véhicule d'au moins une condition (72) comportant un risque de baisse d'adhérence de cette courroie.
2. Procédé de contrôle de la capacité d'une courroie selon la 15 revendication 1, caractérisé en ce qu'il reçoit une information (28) concernant la vitesse du véhicule, qui doit être supérieure à une vitesse moyenne prédéfinie pour demander un test d'entraînement (36).
3. Procédé de contrôle de la capacité d'une courroie selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il reçoit une information (30) 20 concernant le délai depuis le début du roulage du véhicule, qui doit être supérieur à un délai minimum pour demander un test d'entraînement (36).
4. Procédé de contrôle de la capacité d'une courroie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il reçoit une information (32) concernant le temps d'attente depuis la dernière 25 réalisation d'un test, qui doit être supérieur à un temps minimum de répétition de ce test pour demander un test d'entraînement (36).
5. Procédé de contrôle de la capacité d'une courroie selon la revendication 4, caractérisé en ce que le temps d'attente est modifié suivant un algorithme de pondération de la fréquence de réalisation du test (70), 30 dépendant du type de condition détectée de risque de baisse d'adhérence (72), qui a demandé le test d'entraînement (36).
6. Procédé de contrôle de la capacité d'une courroie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les conditions (72) entraînant un risque de baisse d'adhérence, comportent au moins l'une des conditions suivantes : une faible pluie ou une forte pluie, une activation d'une fonction de contrôle de la trajectoire du véhicule, une activation d'une fonction d'anti-patinage des roues motrices « ASR » comprenant la commande de différents modes, notamment des modes « neige », « sable » ou « boue », une activation d'une fonction d'antiblocage des roues lors du freinage « ABS », une activation d'une fonction d'essuyage de disques de frein « Brake Disc Wiping », une détection d'une température extérieure très basse, inférieure à un seuil minimum de calibration, une activation des feux antibrouillard, ou une désactivation d'un mode quatre roues motrices « 4WD ».
7 - Procédé de contrôle de la capacité d'une courroie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la demande de test d'entraînement (40) est accompagnée d'une information sur le temps d'entraînement minimum à utiliser (44) qui doit être supérieur à un seuil de durée, et sur une vitesse de rotation minimum du moteur thermique (46) qui doit être supérieure à un seuil de vitesse.
8 - Procédé de contrôle de la capacité d'une courroie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pendant la réalisation du test (48), le diagnostic reçoit simultanément une information sur la vitesse de rotation de la machine électrique (50) et du moteur thermique (52).
9 - Véhicule automobile disposant d'une machine électrique entraînant par une courroie un moteur thermique, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens mettant en oeuvre un procédé de contrôle de la capacité d'entraînement de cette courroie, qui est réalisé suivant l'une quelconque des revendications précédentes.
10 - Véhicule automobile selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moteur thermique entraîne les roues avant de ce véhicule, et en ce qu'il dispose d'une deuxième machine électrique entraînant les roues arrière.