FR3051021A1 - Strategie de gestion d'une chaine de demarrage de vehicule automobile en particulier lors d'arrets repetes du vehicule - Google Patents

Abstract

Un groupe motopropulseur (1) pour véhicule automobile, comprend : - un moteur à combustion interne (2), comportant un volant d'inertie (4), - un démarreur électrique (13), configuré pour mettre en rotation le moteur à combustion interne (2), - un capteur de position angulaire du volant d'inertie (6). Le groupe motopropulseur (1) comprend une unité d'évaluation (7) configurée pour déterminer, pendant l'actionnement du démarreur (13), à partir d'au moins un signal (φ) du capteur (6) de position angulaire, une vitesse angulaire du volant -ou un inverse de vitesse angulaire du volant- calculée sur une distance angulaire inférieure ou égale à un tour, séparant une première position angulaire du volant, d'une seconde position du volant, prédéfinie comme position de référence.

Description

STRATEGIE DE GESTION D’UNE CHAINE DE DEMARRAGE DE VEHICULE AUTOMOBILE EN PARTICULIER LORS D'ARRETS REPETES DU VEHICULE. L’invention a pour objet les groupes motopropulseurs de véhicule automobile, et plus particulièrement les groupes motopropulseurs comprenant un moteur à combustion interne, et un comprenant un démarreur ou comprenant une machine électrique configurée pour mettre en mouvement le moteur à combustion interne lors du démarrage de ce dernier. Un telle machine électrique pourra être dans la suite de la description désignée par le terme de démarreur, même si ses caractéristiques s'éloignent de celles de démarreurs actuellement connus.

Les démarreurs sont particulièrement sollicités dans les véhicules proposant un fonctionnement du groupe motopropulseur en mode "stop and start" qui permet de provoquer des arrêts puis des re-démarrages "automatique" du moteur à combustion thermique, c’est-à-dire des arrêts re-démarrages non provoqués par le conducteur, autrement que par l’action sur la pédale de frein puis l’action sur la pédale d'accélérateur. Même pour des véhicules non équipés de la fonction "stop and start", il peut être intéressant de diagnostiquer l’état du démarreur, son câblage et sa connectique de sa chaîne d’alimentation afin de prévoir une opération de maintenance ou de changement de pièce, avant que le véhicule ne se retrouve hors d’état de démarrer. Des procédures de diagnostic de l’état de démarreur existent, qui proposent généralement de surveiller un état d’usure mécanique du balai du démarreur, comme par exemple dans la demande de brevet US 20130154448. L’usure de balais peut également être diagnostiquée comme dans le document EP2584679, à partir d’une mesure du courant électrique traversant les balais, puisque lors de l’usure de ceux-ci, des décharges électriques sont provoquées par les contacts imparfaits entre balais et collecteurs. Pour implémenter les modes de diagnostic des deux demandes de brevets précités, des détecteurs spécifiques sont nécessaires, soit pour détecter le déplacement du support du balai, soit pour mesurer les décharges provoquées par les défauts de contact entre balai et collecteur. L’invention a pour but de proposer une méthode de diagnostic de l’état du démarreur, son câblage et sa connectique de sa chaîne d’alimentation qui prend en compte des causes plus larges de dégradation du démarreur -que la seule usure du balai- et qui est peu onéreuse à mettre en place. A cette fin, il est proposé un groupe motopropulseur pour véhicule automobile, comprenant : - un moteur à combustion interne, comportant un volant d'inertie, - un démarreur électrique, configuré pour mettre en rotation le moteur à combustion interne, - un capteur de position angulaire du volant d'inertie.

Le groupe motopropulseur comprend une unité d'évaluation configurée pour déterminer, pendant l'actionnement du démarreur, à partir d'au moins un signal du capteur de position angulaire, une vitesse angulaire du volant -ou un inverse de vitesse angulaire du volant- calculée sur une distance angulaire inférieure ou égale à un tour, séparant une première position angulaire du volant, d'une seconde position du volant, prédéfinie comme position de référence.

La position de référence du moteur peut par exemple correspondre au passage par un point mort haut, ou au passage par un point mort bas, de l'un des cylindres du moteur, par exemple d'un premier cylindre du moteur, ou toute autre position caractérisée par avance. On considère que l'unité d'évaluation calcule une vitesse angulaire à partir du moment où elle calcule une valeur qui est proportionnelle à la vitesse angulaire, ou à l'inverse de la vitesse angulaire, par un facteur de proportionnalité constant par exemple l'unité d'évaluation peut mesurer la durée écoulée entre deux passages successifs par la position de référence du volant. Selon un autre mode de réalisation, l'unité d'évaluation peut mesurer la durée écoulée entre une position par défaut au repos du volant, et le premier passage par la position de référence du volant. Selon encore un autre mode de réalisation, l'unité d'évaluation peut estimer la position initiale du volant, puis estimer ensuite la durée écoulée entre le début d'alimentation électrique du démarreur et le premier passage par la position de référence du volant. Le rapport entre la durée écoulée, et l'écart entre la position initiale et la position angulaire de référence peut être ensuite comparé à une valeur mémorisée. Selon un mode de réalisation, la durée écoulée et l'écart angulaire entre la position initiale et la position angulaire de référence peuvent être utilisés pour lire dans un abaque à deux entrées permettant de calculer une valeur booléenne. Par valeur booléenne, on entend une valeur qui peut prendre que deux valeurs, ou une valeur qui n'est utilisée que pour être comparée un seuil, ou à une valeur de référence toujours constant(e).

Selon une variante de réalisation, la première position angulaire du volant peut être la position qu'occupait au repos le volant d'inertie quand le moteur était à l'arrêt. Ce mode de réalisation peut être avantageux pour les moteurs aptes à démarrer (démarrer au sens en capacité de générer une explosion efficace, le démarreur n’est alors plus la seule source de couple) entre leur premier passage par le point mort haut et leur second passage par le point mort haut. Selon un autre mode de réalisation, la première position angulaire du volant correspond au premier passage du volant par son angle de référence, et la vitesse angulaire (ou l'intervalle de temps associé) est alors la vitesse angulaire de rotation du volant entre un passage par la position de référence et le passage suivant par la position de référence.

Avantageusement, l'unité d’évaluation peut être configurée pour calculer une variable booléenne qui est fonction d'une vitesse angulaire déterminée lors d'un démarrage récent du moteur à combustion interne par le démarreur, et d'une valeur de vitesse angulaire de référence, et pour transmettre ou utiliser cette variable booléenne à des fins d'arbitrage. Le calcul de la variable booléenne peut par exemple comprendre la comparaison avec un premier seuil, de la valeur absolue de la différence entre la vitesse angulaire déterminée lors du récent démarrage, et une vitesse angulaire enregistrée de plus longue date, servant de vitesse angulaire de référence. Par "utiliser la valeur de la variable booléenne à des fins d'arbitrage", on entend qu'une action impactant le fonctionnement du groupe motopropulseur est faite, n'est pas faite, ou est faite différemment, en fonction de la valeur prise par la variable booléenne. L'unité d'évaluation peut être configurée pour enregistrer, lors de l'actionnement du démarreur, une première durée, séparant l'instant du premier passage du volant par sa position de référence, et l'instant du deuxième passage du volant par sa position de référence, et/ou peut être configurée pour enregistrer une deuxième durée, séparant l'instant du deuxième passage du volant par sa position de référence et l'instant du troisième passage du volant par sa position de référence, et l'unité d'évaluation peut être configurée pour calculer la variable booléenne en fonction de la première durée et/ou de la deuxième durée, ainsi qu'en fonction d'une première durée de référence et/ou d'une deuxième durée de référence enregistrée(s) précédemment.

La première durée de référence est avantageusement distincte de la deuxième durée de référence, car issue de l'enregistrement d'un autre intervalle de temps.

Selon un mode de réalisation, la variable booléenne est calculée à partir de la comparaison d'une seule durée par rapport à une durée de référence associée. Selon un autre mode de réalisation, la variable booléenne est calculée à partir de la comparaison d'au moins deux durées écoulées par rapport à deux durées de référence associées.

Premier, deuxième et troisième passage par la position de référence du volant s'entendent ici à partir de l'instant où, le moteur à combustion interne étant arrêté, le démarreur a été alimenté en courant électrique en vue de permettre un démarrage du moteur à combustion interne. L'angle zéro ou angle de référence du volant du moteur est fixé arbitrairement une fois pour toute sur le groupe motopropulseur, et peut par exemple correspondre au passage d'un cylindre particulier du moteur par son point mort haut. Les moyens de détection du passage du volant du moteur par un angle particulier sont connus et ne sont donc pas décrits ici.

Selon un mode de réalisation avantageux, l'unité d'évaluation peut être configurée, lors d'un ou plusieurs premiers lancements du démarreur, pour enregistrer une première vitesse ou un premier inverse de vitesse angulaire, à partir d'au moins un signal du capteur de position angulaire, et pour utiliser cette vitesse angulaire/ ce premier inverse de vitesse angulaire, pour enregistrer une valeur de référence utilisée lors de calculs ultérieurs de la variable booléenne. Les calculs ultérieurs de la variable booléenne sont effectués de manière récurrente, dès qu'un certain nombre de conditions de démarrage sont satisfaites.

Le calcul de la variable booléenne peut par exemple comprendre une étape de soustraction entre une durée récemment mesurée et sa durée de référence, et une étape de comparaison de cette différence à un seuil. On peut également, par exemple, comparer à un seuil une combinaison linéaire de différences-ou de valeurs absolues de différences-entre plusieurs durées mesurées et leurs durées de références respectives.

Le groupe motopropulseur peut comprendre en outre un premier capteur ou un premier estimateur d'une température de liquide de refroidissement du moteur, et l'unité d'évaluation être configurée pour ne calculer, ou pour n'utiliser, ou pour ne transmettre la variable booléenne à des fins d'arbitrage, que si le premier estimateur lui délivre une première valeur estimée comprise dans une première plage de donnée prédéfinie.

Le groupe motopropulseur peut comprendre en outre un deuxième estimateur de l'état de charge d'une batterie alimentant le démarreur et/ou un deuxième estimateur ou système de mesure de la résistance interne d'une batterie alimentant le démarreur, et l'unité d'évaluation être configurée pour ne calculer, ou pour n'utiliser, ou pour ne transmettre la variable booléenne à des fins d'arbitrage, que si le deuxième estimateur lui délivre une deuxième valeur estimée comprise dans une deuxième plage de donnée prédéfinie.

Le groupe motopropulseur peut comprendre en outre au moins une unité de surveillance de traînée, configurée pour détecter l'état de connexions mécaniques et/ou électriques d'un ou plusieurs équipements susceptibles d'accroître le couple résistif appliqué à l'arbre du moteur, et l'unité d'évaluation être configurée pour ne calculer, ou pour n'utiliser, ou pour ne transmettre la variable booléenne à des fins d'arbitrage, que si l'unité de surveillance de traînée lui délivre une troisième valeur ou un troisième ensemble de valeurs se trouvant chacune dans une plage de valeur associée prédéfinie. La plage de valeur peut être réduite à une seule valeur, éventuellement booléenne.

Le groupe motopropulseur peut comprendre en outre un compteur de temps enregistrant le temps écoulé depuis le dernier arrêt du moteur, et l'unité d'évaluation être configurée pour ne calculer, ou pour n'utiliser, ou pour ne transmettre la variable booléenne à des fins d'arbitrage, que si le compteur de temps lui délivre une quatrième valeur supérieure à une durée d'arrêt seuil.

Le groupe motopropulseur peut comprendre en outre une pédale de frein et une unité de commande électronique configurée pour commander un arrêt du moteur notamment lorsqu'un appui sur la pédale de frein dépasse une durée minimale d'appui, et l'unité de commande électronique peut être configurée pour provoquer ou non cette commande d'arrêt du moteur, en fonction notamment de la dernière valeur calculée de la variable booléenne.

Par exemple, l'unité de commande électronique peut être configurée, tant que la variable booléenne prend une première valeur booléenne, pour commander un arrêt du moteur lorsque la durée d'appui sur la pédale de frein dépasse une première durée minimale d'appui, et, quand la variable booléenne prend une deuxième valeur booléenne, pour ne plus commander l'arrêt du moteur pour la même durée minimale d'appui. L'unité de commande peut alors provoquer par exemple l'arrêt du moteur uniquement pour des appuis supérieurs à une deuxième durée d'appui supérieure à la première durée minimale d'appui, ou peut ne plus commander d'arrêt du moteur en fonction de l'appui sur la pédale de frein.

Selon une variante de réalisation, le groupe motopropulseur peut comprendre une unité de commande électronique qui est configurée pour, quand la variable booléenne prend la deuxième valeur booléenne, envoyer un message d'alerte au conducteur du véhicule. Cette variante peut se combiner avec un fonctionnement de type stop & start du véhicule. Cette dernière variante peut être également implantée sur un véhicule ne comportant pas de mode de fonctionnement de type stop & start. L'invention concerne également un procédé de gestion d'un groupe motopropulseur comprenant un moteur à combustion interne, un volant d'inertie entraîné par les cylindres du moteur à combustion interne, et comprenant un démarreur configuré pour entraîner en rotation le moteur à combustion interne. Dans ce procédé :

Lors d'un premier démarrage du moteur on effectue les étapes : - on alimente en courant le démarreur pour que le démarreur entraîne en rotation le moteur à combustion interne en vue de son démarrage, - on détermine, à l'aide d'un capteur de position angulaire du volant, une vitesse angulaire -ou un inverse de vitesse angulaire - calculée sur une distance angulaire inférieure ou égale à un tour, séparant une première position angulaire du volant, d'une seconde position du volant, prédéfinie comme position de référence, - on mémorise cette première vitesse angulaire -ou inverse de vitesse angulaire. En outre dans ce procédé, de manière récurrente, lors de démarrages ultérieurs, on effectue les étapes : - on alimente en courant le démarreur pour que le démarreur entraîne en rotation le moteur à combustion interne en vue de son démarrage, - on détermine, à l'aide d'un capteur de position angulaire du volant, une vitesse angulaire -ou un inverse de vitesse angulaire - calculée sur une distance angulaire inférieure ou égale à un tour, séparant une première position angulaire du volant, d'une seconde position du volant, prédéfinie comme position de référence, - on calcule une variable booléenne en fonction de la vitesse angulaire déterminée / de l'inverse de vitesse angulaire déterminé, et de la première valeur de référence, - en fonction de la valeur de la variable booléenne, on adapte une stratégie d'arrêt-redémarrage automatique du moteur, et/ou on affiche un message d'alerte.

Le premier démarrage du moteur peut ne pas être le tout premier démarrage du moteur après montage de celui-ci sur le véhicule, mais un démarrage choisi arbitrairement en début de vie du véhicule, en fonction notamment de conditions déterminées à l'aide de différents capteurs. Les conditions sous lesquelles on considère qu'un démarrage se produit dans des conditions adéquates pour enregistrer la vitesse angulaire de référence ou l'intervalle de temps de référence, peuvent être différentes des conditions jugées adéquates pour effectuer les contrôles ultérieurs du démarreur. De manière préférentielle, ces secondes conditions sont vérifiées quand les premières conditions sont vérifiées.

La pédale de frein peut être de manière équivalente remplacée par une commande manuelle de freinage tel qu'une manette au volant, un bouton ou une commande tactile sur un panneau de bord.

On désigne par fonctionnement de type "stop & start", un fonctionnement dans lequel le véhicule est configuré pour arrêter le moteur à combustion interne en fonction des conditions d'arrêt du véhicule suite à un freinage, sans qu'il y ait besoin d'actionner une commande spécifique pour couper le moteur, et est configuré pour redémarrer ensuite le véhicule suite à un appui sur la pédale d'accélération et une libération du frein ou encore toute autre validation de condition déclenchant un redémarrage dit technique, sans effectuer de procédure de démarrage autre.

Quelques buts, caractéristiques et avantages de l’invention, apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux figures annexées sur les quelles : - la figure 1 est une vue schématique d’un groupe motopropulseur selon l’invention, - la figure 2 est un algorithme de fonctionnement implanté dans une unité de contrôle électronique appartenant au groupe motopropulseur de la figure 1.

Tel qu’illustré sur la figure 1, un groupe motopropulseur 1 selon l’invention comprend un moteur à combustion interne 2, dont les cylindres 3 entraînent en rotation un arbre 5 sur lequel est monté un volant d’inertie 4. La position angulaire φ du volant d’inertie 4 est mesurée par un capteur de position angulaire 6 parfois désigné par le terme capteur de point mort haut. La fonction du capteur de position angulaire peut être limitée à la détection des instants de passages successifs par une position de référence du volant, sans nécessairement mesurer la position du volant entre ces instants.

Le groupe motopropulseur comprend une unité de commande électronique ou unité d’évaluation 7, recevant différentes valeurs de capteurs et d’estimateurs appartenant au groupe motopropulseur. L’unité d’évaluation 7 reçoit ainsi une valeur φ correspondant à la position angulaire du volant 4 lors de la rotation de l’arbre 5. une machine électrique 13, alimenté par une batterie 10, un câblage et sa connectique 18, est configuré pour pouvoir entraîner en rotation l’arbre 5 du moteur 2, par exemple à l’aide d’une courroie 14 liant en rotation l’arbre 5 et un arbre du démarreur 13. Suivant les variantes de réalisation, le démarreur peut également assurer des fonctions d’alternateur, selon d’autres variantes de réalisation, un alternateur peut être relié en rotation de manière indépendante avec l’arbre 5, de manière débrayable ou non.

Lors d’un démarrage du moteur 2, l’unité d’évaluation 7 reçoit une série de valeurs estimées ou mesurées lui permettant d’évaluer si le moteur 2 se trouve dans un configuration "standard" de démarrage (température du moteur, état de charge de la batterie, pression dans les cylindres ou au temps écoulé depuis le dernier démarrage...), et lui permettant en outre de vérifier si la puissance du démarreur 13 sert uniquement à lancer le moteur 2 ou est en partie prélevé par différents autres consommateurs, également reliés en rotation à l’arbre 5.

La batterie 10 peut être équipée d’un capteur de température 11, configuré pour envoyer une température de batterie Tbatt à l’unité d’évaluation 7. La batterie 10 peut également être équipée d’un ou plusieurs autres capteurs, permettant à un estimateur 12 d’état de charge de la batterie d’envoyer une valeur "SOC" représentative de l’état de charge de la batterie à l’unité d'évaluation 7 (une mesure des caractéristiques tension fonction du courant pourrait être une alternative à une estimation de SOC).

Le moteur à combustion interne 2 comporte un circuit 8 de refroidissement. La température du liquide de refroidissement du circuit 8 est mesurée à l’aide d’un capteur de température 9, la valeur ainsi déterminée Tmot étant également envoyée à l’unité d’évaluation 7.

Les états de différents équipements entraînés par l'arbre 5 du moteur, suivant qu'ils sont connectés ou non à l’arbre 5 du point de vue mécanique, sont mesurés par des capteurs ou des estimateurs repérés par les références 15,16 17 sur la figure 1.

Une partie de l’énergie mécanique fournie par le démarreur 13 peut être également consommée pour mettre en mouvement une boîte de vitesse 19 associée au moteur 2, qui peut, selon certaines variantes, être déconnecté de l’arbre 5 par un embrayage 20.

Dans le cas où un embrayage permet de déconnecter la boîte de vitesse 16 de l'arbre 5, comme dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1, un capteur 22 peut envoyer à l’unité d’évaluation 7 une valeur "embr" traduisant l’état ouvert ou fermé de l’embrayage.

Les capteurs ou estimateurs 15, 16, 17, envoient respectivement à l’unité d’évaluation 7 des valeurs fl, f2, f3, représentatives de l’état des différents consommateurs susceptibles de prélever une partie de l’énergie de rotation fournie par la machine électrique 13.

Suivant certaines variantes de réalisation, un capteur de pression 23 peut équiper au moins l’un des cylindres du moteur, et une valeur P de pression dans le cylindre peut être envoyée à l’unité d’évaluation 7 juste avant le lancement du démarreur 13, afin de déterminer si le moteur démarre "à froid" ou "à chaud".

Remarque : la pression ne rend pas compte de la température du moteur, qui peut être estimée à l'aide du capteur de température du liquide de refroidissement. Mais il se trouve que, l’établissement de la pression dans les chambres de combustion de chaque cylindre impacte les temps Tl, T2 et T3. Cette pression dans les cylindres est impactée par la gestion de la chaîne d’air pendant l’arrêt moteur (vannage).

Selon d'autres modes de réalisation, le capteur de pression peut être remplacé par un compteur de temps enregistrant le temps écoulé entre le dernier arrêt du moteur, et le signal envoyé au démarreur 13 en vue d’effectuer un nouveau de démarrage du moteur. Dans ce cas, au lieu de la pression P une valeur Atdem est envoyée à l’unité d’évaluation 7. L’unité d’évaluation 7 peut être couplée à une unité de commande électronique -ici représentée dans le même ensemble que l’unité d’évaluation 7- et configurée pour gérer les arrêts redémarrage automatiques du moteur, en fonction notamment d’un signal "Br" issu d’une pédale de frein 21, et en fonction d'un signal "acc" issu d’une pédale d’accélération 221. L’unité d’évaluation 7 peut être alors configurée pour délivrer une valeur booléenne "Bool", représentative de l'état d'usure du démarreur 13, de son câblage et sa connectique 18, à l’unité de commande électronique gérant la fonction d’arrêt redémarrage automatique, pour autoriser ou interdire cette fonction en fonction de la valeur prise par la variable booléenne Bool. Si une usure supérieure à un seuil est détectée, la fonction d'arrêt -redémarrage automatique du moteur peut être désactivée en attendant une opération de maintenance par exemple.

La variable booléenne "Bool" peut être avantageusement calculée en fonction des positions dans le temps des premiers passages du volant 4 par un angle de référence pendant la phase de démarrage où le moteur 2 est mis en rotation par le démarreur 13 sans qu’il n’y ait encore eu de combustion dans les cylindres 3. Cette position de référence, qui est parfois également appelée le passage par le point mort haut, est, suivant les types de moteur franchie une fois, deux fois ou trois fois avant la première explosion efficace dans les cylindre du moteur.

Dans un groupe motopropulseur selon l’invention, l’unité d’évaluation acquiert, tant que le groupe motopropulseur est dans un état "neuf", -ou un état rénové suite à une maintenance- des valeurs de référence des instants successifs d'une série de premiers passages par le point mort haut lors d'au moins un démarrage du moteur 2.

Des comparaisons périodiques sont ensuite effectuées avec le même type de mesures effectuées sur le groupe motopropulseur lorsque celui-ci se trouve dans des conditions standard de température, de pression dans les cylindres, et de faible charge mécanique prélevée sur l’arbre par les consommateurs annexes - tels que la climatisation du véhicule par exemple-.

Lorsque l’état général du démarreur 13 ou du câblage et de sa connectique 18 se dégrade, la mise en rotation du moteur 2 est faite avec une valeur de puissance (une altération d’un cablage se traduit par une chute de tension plus importante entre la source et la machine électrique, ce qui entraîne une vitesse plus faible, sans avoir altérer le couple délivré par la machine électrique) appliquée à l’arbre 5 qui est diminuée, du fait de la dégradation de la chaîne de démarrage. La vitesse moyenne de rotation imprimée par le démarreur 13 au volant 4 entre deux passages successifs par le point mort haut, ou entre un état initial du moteur et le premier passage par le point mort haut se trouve donc allongé (le temps est allongé, la vitesse diminuée).

La figure 2 illustre un exemple, parmi d’autres, d’algorithmes qui peuvent être implantés dans l’unité d’évaluation 7 de la figure 1 afin de lui permettre de calculer la valeur d’une variable booléenne

Bool permettant de savoir si démarreur 13 ou la chaîne de démarrage a franchi un certain seuil de dégradation, ou s’il est encore suffisamment fonctionnel.

Dans l'exemple illustré, lors de la mise en service du groupe moteur motopropulseur, une variable N est par exemple initialisée à zéro pour indiquer que les variables de référence n’ont pas encore été acquises. Lorsque l’unité d’évaluation 7 détecte, à une étape 31, qu’une commande de démarrage est activée par le conducteur ( ou par un système de redémarrage automatisé du véhicule), l’unité d’évaluation lance en parallèle à une étape d’acquisition 32 et une étape d’acquisition 33, qui peuvent être menées en parallèle ou se suivre. L’étape d’acquisition 32 consiste à acquérir une, -ou deux, ou trois suivant les modes de réalisation- valeurs temporelles de passage par le point mort haut, ces valeurs temporelles étant ici repérées 11, t2, t3. L’étape d’acquisition 33 permet d’acquérir une suite de valeurs permettant à l'unité dévaluation 7 d’estimer l’état du moteur pour voir ci celui-ci se trouve dans un état de démarrage "standard" favorable à une comparaison avec des valeurs de référence.

Dans l’exemple illustré, l’unité d’évaluation 7 reçoit à cette étape 33 une valeur Tbatt représentative de la température de la batterie 10, une valeur SOC représentative de l’état de charge de la batterie 10, une valeur Tmot représentative de la température du liquide de refroidissement du moteur, une valeur Atdem représentative de l’intervalle de temps séparant cette commande de démarrage de la dernière extinction du moteur, des valeurs embr, fl f2, f3 représentatives de l’état des différents consommateurs pouvant être connectés mécaniquement à l’arbre 5 du moteur 2. L’unité d’évaluation 7 effectue ensuite un test 34 pour déterminer si chacune de ces valeurs se trouve dans une plage qui lui a été assignée comme plage de référence pour que l’on puisse considérer que le moteur 2 se trouve dans son état standard de démarrage. Si le résultat du test 34 est négatif, les valeurs 11, t2, t3 peuvent ne pas être acquises ou ne pas être retenues. On attend alors une nouvelle commande de démarrage 31. Si le résultat du test 34 est positif, des intervalles de temps caractéristiques sont calculés à une étape 35, dans l’exemple illustré deux intervalles de temps sont calculés, soit Δΐΐ et Δΐ2.

Suivant certains modes de réalisation, un seul intervalle de temps peut être calculé, et cet intervalle de temps peut être par exemple une différence de temps entre deux passages par un point mort haut, ou peut être par exemple une différence entre un état initial du moteur et un premier passage par un point mort haut. Dans ce dernier cas, une valeur de position angulaire initiale peut être également acquise si le moteur est susceptible de ne pas occuper toujours la même position angulaire avant le lancement du démarreur 13.

Les intervalles de temps Δίΐ et At2, correspondent à l’inverse d’une vitesse de rotation puisqu’ils correspondent au temps nécessaire pour que le volant 4 effectue une course de longueur angulaire prédéfinie. A l'étape 36, un test est fait sur la valeur N pour savoir si l'acquisition de la valeur d’intervalle de temps est la première acquisition en vue du stockage d'une valeur de référence, ou s’il s’agit de l’acquisition d’une valeur de contrôle.

Dans le premier cas, à une étape 37 la ou les valeurs de référence sont stockées et l’unité d’évaluation attend une nouvelle commande de démarrage du moteur 2. S’il s’agit d’une mesure de contrôle, à une étape 38, une variable booléenne "Bool" est calculée en fonction des intervalles de temps mesurés lors de ce démarrage, et des intervalles de temps de références enregistrées précédemment.

Dans l’exemple illustré, on considère que la variable booléenne devient positive pour traduire un endommagement de la chaîne de démarrage , lorsque la différence entre le premier intervalle de temps et sa valeur de référence devient supérieure à un seuil A, ou lorsque la différence entre le deuxième intervalle de temps et sa valeur de référence devient supérieure à un seuil B. D’autres critères sont bien sûr envisageables, par exemple sous forme de combinaisons linéaires des différences entre les intervalles de temps mesurés lors du démarrage en question et les intervalles de temps de référence.

La variable booléenne est ensuite envoyée à une unité de commande électronique, par exemple une unité de commande électronique qui gère la fonction "stop and start" du véhicule, ou à une unité de command électronique chargée d’afficher des messages d’alerte à l’intention du conducteur, en vue des prochaines opérations de maintenance à prévoir.

Ainsi à une étape 39 si la valeur booléenne prend une valeur par exemple égale à 1, l’unité de commande électronique à une étape 41 désactive la fonction "stop and start" et/ou envoie un message d’alerte au conducteur. A cette étape, on peut également imposer une ou plusieurs actions prédéfinies en remplacement des deux actions précédentes, ou venant se rajouter à l'une des deux, ou se rajouter aux deux actions précédentes.

Si la variable booléenne reste négative (ou reste nulle, suivant les conventions choisies), l’unité de commande électronique, à une étape 40, maintient ou restaure la fonction "stop and start". Suivant une autre variante de réalisation, on peut bien sûr définir la fonction booléenne pour qu'elle prenne au contraire la valeur 1 tant que le démarreur fonctionne bien.

Dans les deux cas la surveillance des étapes de démarrage ultérieure peut être réitérée afin de continuer à surveiller l’état de dégradation de la chaîne de démarrage. L’invention ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits et peut se décliner en de nombreuses variantes. La définition de l’état standard de démarrage dans lesquels on calcule les variables booléennes ou dans lesquels on prend en compte cette variable booléenne peut être basée sur des critères autres que ceux décrits. En particulier l’estimation de l’état de charge de la batterie peut être prise en compte à partir d’autres variables qu’un état de charge SOC déjà calculé. Si le véhicule comporte une boîte de vitesse automatique, l’unité d’évaluation peut recevoir un signal issu de la boîte de vitesse pour vérifier si celle-ci se trouve dans une position déterminée, au lieu de recevoir un signal de l’embrayage.

Pour l'acquisition des valeurs de référence comme pour l'acquisition de valeurs de contrôle, les valeurs de vitesse angulaire ou d’intervalles de temps peuvent être moyennées sur deux ou trois démarrages standard successifs au lieu d’être utilisées à partir des valeurs d’un seul démarrage.

Un système de diagnostic de l’état du démarreur (ou un système de diagnostic d’une autre machine électrique assurant une fonction similaire), de son câblage et de sa connectique selon l’invention peut être implanté même sur un véhicule ne possédant pas de fonction "stop and start". Le procédé de détection de l’état d’usure du démarreur peut être implanté à moindre frais et sans ajouter de capteurs additionnels que ceux déjà présents sur le groupe motopropulseur pour d’autres fonctions.

Claims (10)

1. Revendications

   1. Groupe motopropulseur (1) pour véhicule automobile, comprenant ; - un moteur à combustion interne (2), comportant un volant d'inertie (4), - un démarreur électrique ou toute autre machine électrique assurant cette fonction (13), configuré pour mettre en rotation le moteur à combustion interne (2), - un capteur de position angulaire du volant d'inertie (6), caractérisé en ce que le groupe motopropulseur (1) comprend une unité d'évaluation (7) configurée pour déterminer, pendant l'actionnement du démarreur (13), à partir d'au moins un signal (cp, ti, Î2) du capteur (6) de position angulaire, une vitesse angulaire du volant -ou un inverse (Ati, At2) de vitesse angulaire du volant-calculée sur une distance angulaire inférieure ou égale à un tour, séparant une première position angulaire du volant, d'une seconde position du volant, prédéfinie comme position de référence.
2. 2. Groupe motopropulseur selon la revendication 1, dans lequel l'unité d'évaluation (7) est configurée pour calculer une variable booléenne (Bool) qui est fonction d'une vitesse angulaire déterminée lors d'un démarrage récent du moteur à combustion interne par le démarreur (13), et d'une valeur de vitesse angulaire de référence, et pour transmettre ou utiliser cette variable booléenne (Bool) à des fins d'arbitrage.
3. 3. Groupe motopropulseur selon la revendication 2, dans lequel l'unité d'évaluation (7) est configurée pour enregistrer, lors de l'actionnement du démarreur (13), une première durée (Δΐι), séparant l'instant (ti) du premier passage du volant par sa position de référence, et l'instant (t2) du deuxième passage du volant par sa position de référence, et/ou est configurée pour enregistrer une deuxième durée (ΔΪ2), séparant l'instant (t2) du deuxième passage du volant par sa position de référence et l'instant (t3) du troisième passage du volant par sa position de référence, et l'unité d'évaluation est configurée pour calculer la variable booléenne en fonction de la première durée (Δΐι) et/ou de la deuxième durée (ΔΪ2), ainsi qu'en fonction d'une première durée de référence (Δΐιο) et/ou d'une deuxième durée (Δί2θ) de référence enregistrée(s) précédemment.
4. 4. Groupe motopropulseur selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, dans lequel l'unité d'évaluation (7) est configurée, lors d'un ou plusieurs premiers lancements du démarreur (13), pour enregistrer une première vitesse ou un premier inverse de vitesse angulaire (Δΐι, ΔΪ2), à partir d'au moins un signal du capteur (6) de position angulaire, et pour utiliser cette vitesse angulaire/ ce premier inverse de vitesse angulaire(Ati, ΔΪ2), pour enregistrer une valeur de référence (Δΐιο, ΔΪ2ο) utilisée lors de calculs ultérieurs de la variable booléenne (Bool).
5. 5. Groupe motopropulseur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, comprenant en outre un capteur (9) ou un estimateur d'une température de liquide de circuit de refroidissement (8) du moteur, caractérisé en ce que l'unité d'évaluation (7) est configurée pour ne calculer, ou pour n'utiliser, ou pour ne transmettre la variable booléenne (Bool) à des fins d'arbitrage, que si l'estimateur (9) lui délivre une valeur estimée (T mot) comprise dans une plage de données prédéfinie.
6. 6. Groupe motopropulseur selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, comprenant en outre un estimateur (12) de l'état de charge d'une batterie (10) alimentant le démarreur (13) et/ou un estimateur de la résistance interne d'une batterie (10) alimentant le démarreur (13), caractérisé en ce que l’unité d'évaluation (7) est configurée pour ne calculer, ou pour n'utiliser, ou pour ne transmettre la variable booléenne (Bool) à des fins d'arbitrage, que si l'estimateur (12) de l’état de charge de la batterie lui délivre une valeur estimée comprise dans une plage de données prédéfinie associée à l'état de charge de la batterie, ou pour ne transmettre la variable booléenne (Bool) à des fins d'arbitrage, que si l'estimateur de la résistance interne de la batterie lui délivre une valeur estimée comprise dans une plage de données prédéfinie associée à la résistance interne de la batterie.
7. 7. Groupe motopropulseur selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, comprenant en outre au moins une unité de surveillance de traînée (15, 16, 17, 22), configurée pour détecter l'état de connexions mécaniques et/ou électriques d'un ou plusieurs équipements susceptibles d'accroître le couple résistif appliqué à l'arbre (5) du moteur (2), caractérisé en ce que l'unité d'évaluation (7) est configurée pour ne calculer, ou pour n'utiliser, ou pour ne transmettre la variable booléenne à des fins d'arbitrage, que si l'unité de surveillance de traînée lui délivre une valeur ou un ensemble de valeurs se trouvant chacune dans une plage de valeur associée prédéfinie.
8. 8. Groupe motopropulseur selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, comprenant en outre un compteur de temps (23) enregistrant le temps écoulé depuis le dernier arrêt du moteur (2), caractérisé en ce que l'unité d'évaluation (7) est configurée pour ne calculer, ou pour n'utiliser, ou pour ne transmettre, la variable booléenne (Bool) à des fins d'arbitrage, que si le compteur de temps (23) lui délivre une valeur supérieure à une durée d'arrêt seuil.
9. 9. Groupe motopropulseur selon l’une quelconque des revendications 2 à 8, comprenant en outre une pédale de frein (21) et une unité de commande électronique configurée pour commander un arrêt du moteur (2) notamment lorsqu'un appui sur la pédale de frein dépasse une durée minimale d'appui, et dans lequel l'unité de commande électronique est configurée pour provoquer ou non cette commande d'arrêt du moteur (2), en fonction notamment de la dernière valeur calculée (Bool) de la variable booléenne.
10. 10. Procédé de gestion d'un groupe motopropulseur (1) pour véhicule automobile, comprenant un moteur à combustion interne (2), un volant d'inertie (4) entraîné en rotation par les cylindres du moteur à combustion interne, et comprenant un démarreur (13) configuré pour entraîner en rotation le moteur à combustion interne (2), dans lequel procédé : lors d'un premier démarrage du moteur on effectue les étapes : - on alimente en courant électrique le démarreur (13) pour que le démarreur entraîne en rotation le moteur à combustion interne (2) en vue de son démarrage, - on détermine, à l'aide d'un capteur (6) de position angulaire du volant, une vitesse angulaire -ou un inverse (Δΐι, At2) de vitesse angulaire - calculée sur une distance angulaire inférieure ou égale à un tour, séparant une première position angulaire du volant, d'une seconde position du volant, prédéfinie comme position de référence, - on mémorise cette première vitesse angulaire -ou inverse de vitesse angulaire (Δΐι, ΔΪ2) - comme première valeur de référence (Δΐιο, At2o), et dans lequel procédé, de manière récurrente, lors de démarrages ultérieurs, on effectue les étapes : - on alimente en courant le démarreur (13) pour que le démarreur entraîne en rotation le moteur à combustion interne (2) en vue de son démarrage, - on détermine, à l'aide d'un capteur de position angulaire (6) du volant, une vitesse angulaire -ou un inverse de vitesse angulaire -calculée sur une distance angulaire inférieure ou égale à un tour, séparant une première position angulaire du volant, d'une seconde position du volant, prédéfinie comme position de référence, - on calcule une variable booléenne (Bool) en fonction notamment de la vitesse angulaire déterminée / de l'inverse de vitesse angulaire déterminé (Δΐι, ΔΪ2>, et de la première valeur de référence (Δΐιο, ΔΪ2ο), - en fonction de la valeur de la variable booléenne (Bool), on adapte une stratégie d'arrêt-redémarrage automatique du moteur, et/ou on affiche un message d'alerte.