FR3120921A1 - Procédé de diagnostic d’un fonctionnement erroné d’un moteur de véhicule - Google Patents
Procédé de diagnostic d’un fonctionnement erroné d’un moteur de véhicule Download PDFInfo
- Publication number
- FR3120921A1 FR3120921A1 FR2102614A FR2102614A FR3120921A1 FR 3120921 A1 FR3120921 A1 FR 3120921A1 FR 2102614 A FR2102614 A FR 2102614A FR 2102614 A FR2102614 A FR 2102614A FR 3120921 A1 FR3120921 A1 FR 3120921A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- fuel
- engine
- cylinder
- combustion chamber
- difference
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 74
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 39
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 25
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 claims description 5
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 claims description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 3
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
- F02D41/221—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
- F02D2200/0614—Actual fuel mass or fuel injection amount
- F02D2200/0616—Actual fuel mass or fuel injection amount determined by estimation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
- F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
- F02D41/064—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting at cold start
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
L’invention se rapporte à un procédé de diagnostic d’un fonctionnement erroné d’un moteur thermique de véhicule, comprenant au moins un cylindre (1) définissant une chambre de combustion (2) dans laquelle débouchent un injecteur (7) de carburant et un capteur de pression de cylindre (8). Selon l’invention, le procédé comprend les étapes suivantes :-une étape de calcul d’une première quantité de carburant injectée dans la chambre de combustion pendant une durée donnée à partir des valeurs de pression de cylindre mesurées par le capteur de pression, sur un point de fonctionnement identifié du moteur,-une étape de comparaison entre ladite première quantité de carburant et une valeur de quantité de carburant normalement attendue sur ledit point de fonctionnement identifié pendant la même durée, - une étape de prise en compte instantanée dans le véhicule d’un écart supérieur ou égal à un premier seuil entre ladite première quantité de carburant et ladite quantité normalement attendue, traduisant un fonctionnement erroné du moteur. Figure pour l’abrégé : Fig.2
Description
La présente invention concerne un procédé de diagnostic d’un fonctionnement erroné d’un moteur de véhicule.
Il a déjà été constaté sur certains véhicules des problèmes de démarrage à chaud du moteur, qui ont conduit à amener ces véhicules dans un garage en après-vente, pour être réparés en procédant au changement des injecteurs, en pensant que ceux-ci constituaient de façon systématique la cause principale de ce mauvais démarrage à chaud.
Or, en analysant de plus près les circonstances de ce mauvais démarrage à chaud, il s’est avéré que les injecteurs du moteur n’étaient pas toujours impliqués dans celui-ci, et qu’il fallait donc cesser ces opérations de changement d’injecteurs injustifiées, qui sont longues, coûteuses et inutiles.
Des cas de mauvais démarrage à chaud, dus à des frottements anormaux du moteur, et non pas à un défaut du système d’injection de carburant, peuvent être difficiles à diagnostiquer.
Quand on met le moteur au point, la marge de réglage de calibration à froid, consistant à déterminer la quantité de carburant à injecter pour pouvoir démarrer, permet généralement de couvrir les cas de frottements anormaux dans le cas d’un démarrage à froid. En revanche, de nos jours, en ce qui concerne la mise au point du réglage à chaud, les quantités injectées sont optimisées pour éviter des surconsommations de carburant importantes, notamment parce-que les véhicules disposent la plupart du temps d’un système dit « Stop and Start » d’arrêt et de redémarrage automatique du moteur, ce qui multiplie les fréquences de ces démarrages à chaud. En prenant moins de marge que par le passé sur les quantités de carburant injectées au démarrage à chaud, ce masquage de frottements anormaux n’est plus possible dès lors qu’ils ne sont pas négligeables.
Voici quelques exemples non limitatifs de couples résistants correspondant aux frottements anormaux :
- Lorsqu’ils sont d’origine externe au bloc moteur, ils peuvent être représentés par un compresseur de climatisation grippant ou un alternateur bloqué,
-Lorsqu’ils sont d’origine interne au bloc moteur, ils peuvent être la conséquence de la dégradation de la base du moteur, suite à une surchauffe due à un emballement du moteur.
- Lorsqu’ils sont d’origine externe au bloc moteur, ils peuvent être représentés par un compresseur de climatisation grippant ou un alternateur bloqué,
-Lorsqu’ils sont d’origine interne au bloc moteur, ils peuvent être la conséquence de la dégradation de la base du moteur, suite à une surchauffe due à un emballement du moteur.
Les conséquences d’un mauvais démarrage à chaud peuvent être multiples et importantes :
-aboutir à un démarreur grillé,
-aboutir à un remplacement inutile de pièces (injecteurs, batterie, etc.) pouvant générer des coûts d’entretien inutilement élevés.
-aboutir à un démarreur grillé,
-aboutir à un remplacement inutile de pièces (injecteurs, batterie, etc.) pouvant générer des coûts d’entretien inutilement élevés.
Plus précisément, il y a un risque d’attribuer a priori l’origine du défaut de démarrage à chaud du moteur à un mauvais fonctionnement du système d’injection et de procéder à tort à un changement des injecteurs.
Actuellement, il existe des procédés pour détecter en après-vente l’existence de frottements anormaux. En effet, le couple résistant correspondant à ces frottements anormaux peut aujourd’hui être identifié au travers de la consommation de carburant du moteur, car un effort résistant conduit à injecter plus de carburant pour maintenir le couple nécessaire au réglage en boucle fermée d’un régime de ralenti du moteur sur une valeur de consigne. Mais un tel procédé nécessite l’utilisation d’injecteurs de référence sûrs pour déterminer une valeur fiable de la quantité de carburant réellement injectée. Cela entraine deux contraintes fortes :
-une intervention qui est réalisée forcément en concession, interdisant toute analyse au cours du cycle de roulage lui-même,
-l’utilisation de pièces spécifiques qui sont difficiles à mettre à la disposition du réseau et qui doivent être manipulées avec précaution.
-une intervention qui est réalisée forcément en concession, interdisant toute analyse au cours du cycle de roulage lui-même,
-l’utilisation de pièces spécifiques qui sont difficiles à mettre à la disposition du réseau et qui doivent être manipulées avec précaution.
Un procédé selon l’invention, permet de détecter un fonctionnement erroné du moteur, et en particulier l’existence de frottements anormaux, en s’affranchissant des inconvénients relevés dans les procédés de l’état de la technique. Elle peut s’appliquer aux moteurs dont les cylindres sont équipés de capteurs de pression de cylindre aptes à mesurer la pression régnant dans les chambres de combustion de ces cylindres pendant le cycle de combustion. De tels capteurs de pression de cylindre sont de plus en plus présents sur les moteurs en série pour des objectifs particuliers, par exemple le calage du centroïde de combustion (connu sous l’acronyme CA50) de ces moteurs. L’invention utilise ces capteurs déjà présents pour une autre fin.
L’invention a pour objet un procédé de diagnostic d’un fonctionnement erroné d’un moteur thermique de véhicule, comprenant au moins un cylindre définissant une chambre de combustion dans laquelle débouchent un injecteur de carburant et un capteur de pression de cylindre.
Selon l’invention, le procédé comprend les étapes suivantes :
- une étape de calcul d’une première quantité de carburant injectée dans la chambre de combustion pendant une durée donnée, à partir des valeurs de pression de cylindre mesurées par le capteur de pression de cylindre au cours des cycles de combustion dans le cylindre pendant cette durée, sur un point de fonctionnement identifié du moteur,
-une étape de comparaison entre ladite première quantité de carburant et une valeur de quantité de carburant normalement attendue sur ledit point de fonctionnement identifié pendant la même durée,
-une étape de prise en compte instantanée dans le véhicule d’un écart supérieur ou égal à un premier seuil entre ladite première quantité de carburant et ladite quantité normalement attendue, traduisant un fonctionnement erroné du moteur.
- une étape de calcul d’une première quantité de carburant injectée dans la chambre de combustion pendant une durée donnée, à partir des valeurs de pression de cylindre mesurées par le capteur de pression de cylindre au cours des cycles de combustion dans le cylindre pendant cette durée, sur un point de fonctionnement identifié du moteur,
-une étape de comparaison entre ladite première quantité de carburant et une valeur de quantité de carburant normalement attendue sur ledit point de fonctionnement identifié pendant la même durée,
-une étape de prise en compte instantanée dans le véhicule d’un écart supérieur ou égal à un premier seuil entre ladite première quantité de carburant et ladite quantité normalement attendue, traduisant un fonctionnement erroné du moteur.
Le principe d’un procédé selon l’invention est d’utiliser la pression de cylindrePcylmesurée par le capteur de pression placé dans la chambre de combustion, pour détecter en temps réel dans le véhicule, ou en après-vente, un fonctionnement erroné du moteur dû plus particulièrement à des frottements anormaux. Un calculateur embarqué dans le véhicule permet en effet de déterminer de manière fiable une valeur de la quantité de carburant injectée dans le cylindre considéré, en la calculant à partir des valeurs de pression de cylindrePcylmesurées par le capteur pendant le cycle de combustion, et de comparer cette valeur calculée, dite première quantité de carburant, à celle qui est normalement attendue sur des points de fonctionnement parfaitement identifiés, de préférence un fonctionnement au ralenti en cours de roulage ou un fonctionnement au ralenti accéléré avec des consommateurs électriques tels que par exemple un compresseur de climatisation ou un alternateur, pour détecter un fonctionnement déficient du moteur dû à des frottements anormaux. En effet, en présence de frottements anormaux, le calculateur compense le couple résistant correspondant en injectant une quantité supplémentaire de carburant de manière à pouvoir continuer de réguler en boucle fermée le régime de ralenti sur sa valeur de consigne prévue. On met donc en évidence la présence des frottements anormaux quand la valeur de la première quantité calculée de carburant excède la quantité normalement attendue d’une valeur qui dépasse une marge d’incertitude, en d’autres termes quand l’écart entre la première quantité de carburant et la quantité normalement attendue est supérieure ou égale à un premier seuil. Toutes les pressions normalement attendues sur ces points de fonctionnement identifiés sont connues, car elles auront été généralement mesurées au cours du développement du moteur, et on aura aussi déterminé la quantité de carburant correspondant à ce fonctionnement normal, c’est-à-dire sans frottements anormaux. Grâce à la présence du capteur de pression qui mesure la pression dans le cylindre du moteur pendant tout le cycle de combustion, un procédé de diagnostic selon l’invention permet de connaitre en temps réel l’état de fonctionnement du moteur. De façon avantageuse, l’étape de prise en compte d’un écart anormal entre la première quantité de carburant calculée et la quantité normalement attendue est déclenchée dans le véhicule lorsque cet écart est supérieur ou égal au premier seuil prédéfini sur le point de fonctionnement considéré.
Selon une caractéristique possible de l’invention, l’étape de prise en compte dans le véhicule d’un écart anormal entre ces deux quantités de carburant consiste en au moins une action à choisir parmi un allumage d’un voyant au tableau de bord du véhicule avec enregistrement éventuel d’un code de défaillance qui pourra être lu en concession par une valise de diagnostic, une inhibition d’une fonction de type Stop &Start pour limiter les démarrages à chaud, et un passage sur une consigne de régime de ralenti plus élevée qu’en fonctionnement normal du véhicule, pour éviter un calage avec redémarrage impossible du moteur. En d’autres termes, il s’agit d’une part de procéder à un diagnostic préliminaire qui permettra d’orienter la réparation, et d’autre part, de prendre différentes actions préventives afin de stopper un processus de dégradation du moteur tant que la réparation n’est pas faite.
Selon une caractéristique possible de l’invention, le procédé comprend en outre les étapes suivantes :
-une étape de calcul d’une première quantité de carburant injectée dans la chambre de combustion, calculée à partir des valeurs de pression de cylindre mesurées par le capteur de pression de cylindre, sur au moins un point de fonctionnement du moteur résultant de la consigne de couple issue d’un enfoncement de la pédale d’accélérateur du véhicule,
-une étape de détermination d’une deuxième quantité de carburant injectée dans la chambre de combustion , directement à partir de l’injecteur, sur le même point de fonctionnement,
-une étape de calcul de l’écart entre la première quantité et la deuxième quantité de carburant,
-une étape d’évaluation du bon fonctionnement ou non de l’injecteur, fondée sur la valeur de l’écart trouvé.
-une étape de calcul d’une première quantité de carburant injectée dans la chambre de combustion, calculée à partir des valeurs de pression de cylindre mesurées par le capteur de pression de cylindre, sur au moins un point de fonctionnement du moteur résultant de la consigne de couple issue d’un enfoncement de la pédale d’accélérateur du véhicule,
-une étape de détermination d’une deuxième quantité de carburant injectée dans la chambre de combustion , directement à partir de l’injecteur, sur le même point de fonctionnement,
-une étape de calcul de l’écart entre la première quantité et la deuxième quantité de carburant,
-une étape d’évaluation du bon fonctionnement ou non de l’injecteur, fondée sur la valeur de l’écart trouvé.
Selon une caractéristique possible de l’invention, le procédé comprend :
-une étape d’établissement d’un deuxième seuil,
-une étape de comparaison de la valeur absolue de l’écart entre la première quantité et la deuxième quantité de carburant avec ledit écart seuil, de sorte que si ladite valeur absolue de l’écart est inférieur à ce deuxième seuil, l’injecteur est considéré comme fonctionnant normalement et si l’écart est supérieur ou égal audit deuxième seuil, il est considéré qu’il existe un problème de réalisation des consignes d’injection de carburant par l’injecteur.
-une étape d’établissement d’un deuxième seuil,
-une étape de comparaison de la valeur absolue de l’écart entre la première quantité et la deuxième quantité de carburant avec ledit écart seuil, de sorte que si ladite valeur absolue de l’écart est inférieur à ce deuxième seuil, l’injecteur est considéré comme fonctionnant normalement et si l’écart est supérieur ou égal audit deuxième seuil, il est considéré qu’il existe un problème de réalisation des consignes d’injection de carburant par l’injecteur.
Selon une caractéristique possible de l’invention, le diagnostic de frottements anormaux est réalisé seulement si l’écart entre la première quantité et la deuxième quantité est inférieur à la deuxième valeur seuil, c’est-à-dire, quand l’injecteur est jugé en bon état de fonctionnement.
Selon une caractéristique possible de l’invention, si l’écart entre la première quantité de carburant et la quantité de carburant normalement attendue est supérieur ou égal au premier seuil, le procédé comprend une étape de renouvellement de l’étape de comparaison entre la première quantité de carburant et la valeur normalement attendue, en actionnant ou en arrêtant des accessoires reliés à une courroie d’accessoires du moteur de façon à savoir si ceux-ci sont à l’origine des frottements anormaux.
Selon une caractéristique possible de l’invention, l’étape de détermination de la deuxième quantité de carburant injectée est réalisée par la sommation des consignes de débit massique de carburant à injecter dans chaque cylindre à chaque instant, lesdites consignes résultant de la conversion d‘une consigne de couple en une quantité à injecter nécessaire pour réaliser ce couple.
Selon une caractéristique possible de l’invention, l’étape de calcul de la première quantité de carburant s’effectue à partir du calcul du dégagement d’énergie apparentΔQcombpar l’application du premier principe de la thermodynamique, puis par l’utilisation d’une équation reliant ledit dégagement avec la masse de carburant introduite dans la chambre de combustion sous la forme :
où PCI désigne le pouvoir calorifique inférieur du carburant.
où PCI désigne le pouvoir calorifique inférieur du carburant.
Pour ce calcul, on fait l’approximation que la part du carburant imbrûlé peut être négligée, cette hypothèse étant particulièrement vérifiée pour les moteurs diesel.
Le dégagement d’énergie apparentΔQcombest donnée par l’équation d’une intégrale temporelle suivante :
Où
- P désigne la pression régnant dans le cylindre (Pcyl, mesurée par le capteur à chaque instant du cycle de combustion)
- V désigne le volume de la chambre de combustion tel qu’il est délimité à chaque instant par la culasse, la paroi du cylindre et la face supérieure du piston. On peut le calculer à chaque instant en utilisant l’angle de vilebrequin α à partir d’une équation du type :
Avec :
- Vcc, le volume mort au point mort haut ;
- l, la longueur de la bielle ;
- r, le rayon du maneton du vilebrequin ; et
- α, l’angle vilebrequin
- D le diamètre du cylindre.
Le dégagement d’énergie apparentΔQcombest donnée par l’équation d’une intégrale temporelle suivante :
Où
- P désigne la pression régnant dans le cylindre (Pcyl, mesurée par le capteur à chaque instant du cycle de combustion)
- V désigne le volume de la chambre de combustion tel qu’il est délimité à chaque instant par la culasse, la paroi du cylindre et la face supérieure du piston. On peut le calculer à chaque instant en utilisant l’angle de vilebrequin α à partir d’une équation du type :
Avec :
- Vcc, le volume mort au point mort haut ;
- l, la longueur de la bielle ;
- r, le rayon du maneton du vilebrequin ; et
- α, l’angle vilebrequin
- D le diamètre du cylindre.
Un procédé selon l’invention présente l’avantage de pouvoir orienter l’analyse d’un problème de fonctionnement du moteur constaté par l’utilisateur, comme par exemple des difficultés à démarrer, un manque de disponibilité du couple moteur. Il a de plus l’avantage de pouvoir remonter la présence d’un défaut moteur au conducteur et d’actionner des modes de fonctionnement refuges adaptés avant la réparation dans le réseau, comme par exemple un arrêt du stop & start ou une augmentation du régime de ralenti.
On donne ci-après, une description détaillée d’un mode de réalisation préféré d’un procédé de diagnostic selon l’invention, en se référant aux figures suivantes :
En se référant à la , un moteur thermique d’un véhicule automobile pour la réalisation d’un procédé selon l’invention, comprend au moins un cylindre 1 comportant une chambre de combustion 2 délimitée par une paroi cylindrique 3 dudit cylindre 1. Cette chambre de combustion 2 est également bordée par une culasse 4 matérialisant une extrémité supérieure fixe de la chambre 2, et par une face supérieure 5 d’un piston 6 destiné à coulisser dans ladite paroi cylindrique 3 et matérialisant une extrémité inférieure mobile de ladite chambre 2. En effet, le volume de la chambre de combustion 2 est variable en fonction de la position du piston 6 au sein de cette chambre 2. Un injecteur 7, qui peut par exemple être solidarisé à la culasse 4, alimente en carburant la chambre de combustion 2 à des instants bien précis. Un capteur de pression 8 qui peut, soit être intégré dans une bougie de préchauffage dans le cas d’un moteur diesel, soit être solidarisé à la culasse 4 dans le cas d’un moteur à essence, permet de mesurer à intervalles de temps réguliers la pression Pcyl régnant dans la chambre de combustion 2 du cylindre 1 du moteur à chaque instant du cycle de combustion dans la chambre, dite aussi pression de cylindre.
Le coulissement du piston 6 dans le cylindre 1 est assuré par une bielle 9 reliée à un vilebrequin 10 comportant des moyens de détermination de l’angle vilebrequin α par rapport au Point Mort Haut d’un des cylindres 1, par exemple le cylindre N°1, qui est le plus proche de la face de distribution du moteur de manière à caler les combustions dans chaque cylindre.
Un procédé selon l’invention permet de diagnostiquer un comportement erroné du moteur thermique d’un véhicule en s’appuyant sur la pression de cylindrePcylmesurée par le capteur de pression 8. Un tel procédé comprend :
-une étape de calcul 26 d’une première quantité de carburant injectée dans la chambre de combustion 2 pendant une durée donnée à partir des valeurs de pression de cylindrePcylmesurées par le capteur de pression de cylindre 8 au cours des cycles de combustion dans le cylindre pendant cette durée, sur un point de fonctionnement identifié du moteur,
- une étape de comparaison 28 entre ladite première quantité de carburant et une valeur de quantité de carburant normalement attendue 27 sur ledit point de fonctionnement identifié pendant la même durée. Cette quantité normalement attendue 27 provient de mesures préalables réalisées au cours du développement du moteur,
- une étape de prise en compte 30 instantanée dans le véhicule d’un écart supérieur ou égal à un premier seuil entre ladite première quantité de carburant et ladite quantité de carburant normalement attendue. Cette étape de prise en compte instantanée peut consister par exemple en un allumage d’un voyant au tableau de bord du véhicule avec enregistrement éventuel d’un code de défaillance qui pourra être lu en concession par une valise de diagnostic, et/ou en une inhibition de fonctions de type Stop &Start pour limiter l’occurrence les démarrages à chaud, et/ou en un passage sur une consigne de régime de ralenti plus élevé pour éviter un calage avec redémarrage impossible du moteur.
-une étape de calcul 26 d’une première quantité de carburant injectée dans la chambre de combustion 2 pendant une durée donnée à partir des valeurs de pression de cylindrePcylmesurées par le capteur de pression de cylindre 8 au cours des cycles de combustion dans le cylindre pendant cette durée, sur un point de fonctionnement identifié du moteur,
- une étape de comparaison 28 entre ladite première quantité de carburant et une valeur de quantité de carburant normalement attendue 27 sur ledit point de fonctionnement identifié pendant la même durée. Cette quantité normalement attendue 27 provient de mesures préalables réalisées au cours du développement du moteur,
- une étape de prise en compte 30 instantanée dans le véhicule d’un écart supérieur ou égal à un premier seuil entre ladite première quantité de carburant et ladite quantité de carburant normalement attendue. Cette étape de prise en compte instantanée peut consister par exemple en un allumage d’un voyant au tableau de bord du véhicule avec enregistrement éventuel d’un code de défaillance qui pourra être lu en concession par une valise de diagnostic, et/ou en une inhibition de fonctions de type Stop &Start pour limiter l’occurrence les démarrages à chaud, et/ou en un passage sur une consigne de régime de ralenti plus élevé pour éviter un calage avec redémarrage impossible du moteur.
Le point de fonctionnement identifié qui est utilisé pour les étapes qui viennent d’être décrites est de préférence un fonctionnement au ralenti en cours de roulage ou un fonctionnement au ralenti accéléré avec des consommateurs électriques tels que par exemple un compresseur de climatisation ou un alternateur. En effet, sur ce type de point de fonctionnement, le calculateur sert à réguler en boucle fermée la valeur du régime du moteur autour d’une valeur de consigne, et pour cela, il ajuste le couple nécessaire au maintien du régime. Par conséquent, en cas de présence de frottements anormaux, le calculateur procède à des injections de carburant supplémentaires aptes à compenser ces frottements, qui créent un couple résistant sur l’arbre d’entraînement (vilebrequin) du moteur. D’autres types de points de fonctionnement particuliers sont possibles, par exemple un fonctionnement sous régulateur de vitesse sur une route dont on connaît la pente, dès lors que la présence de frottements anormaux affecte le réglage du moteur.
L’étape de calcul 26 s’effectue en calculant d’abord le dégagement d’énergie apparentΔQcomben appliquant le premier principe de la thermodynamique selon l’équation suivante :
Dans cette équation,
- P désigne la pression régnant dans le cylindre (Pcyl, mesurée par le capteur à chaque instant)
- V désigne le volume de la chambre de combustion tel qu’il est délimité à chaque instant par la culasse, la paroi du cylindre et la face supérieure du piston. On peut le calculer à chaque instant en utilisant l’angle de vilebrequin α à partir d’une équation du type :
Avec :
- Vcc, le volume mort au point mort haut ;
- l la longueur de la bielle ;
- r le rayon du maneton du vilebrequin ; et
- α l’angle vilebrequin
- D le diamètre du cylindre.
Dans cette équation,
- P désigne la pression régnant dans le cylindre (Pcyl, mesurée par le capteur à chaque instant)
- V désigne le volume de la chambre de combustion tel qu’il est délimité à chaque instant par la culasse, la paroi du cylindre et la face supérieure du piston. On peut le calculer à chaque instant en utilisant l’angle de vilebrequin α à partir d’une équation du type :
Avec :
- Vcc, le volume mort au point mort haut ;
- l la longueur de la bielle ;
- r le rayon du maneton du vilebrequin ; et
- α l’angle vilebrequin
- D le diamètre du cylindre.
Après avoir calculé cette intégrale du dégagement d’énergie, sur la pluralité de cycles de combustion qui ont lieu dans le cylindre pendant la durée donnée, on relie cette intégrale à la masse du carburant introduite dans les chambres de combustion 2 pendant cette pluralité de cycles par l’équation suivante :
Avec :
- PCI, le pouvoir calorifique inférieur du carburant.
Avec :
- PCI, le pouvoir calorifique inférieur du carburant.
On fait l’approximation que la part du carburant imbrûlé peut être négligée.
On obtient finalement la quantité de carburant injectée par l’injecteur, ou le débit en ramenant la masse à la durée de l’intégrale, comme égale au rapport du dégagement de chaleur divisé par le pouvoir calorifique.
Le procédé comprend en outre :
-une étape de calcul 20 d’une première quantité de carburant injectée dans la chambre de combustion à partir des valeurs de pression de cylindrePcylmesurées par le capteur de pression de cylindre 8, sur au moins un point de fonctionnement du moteur résultant de la conversion d’une consigne de couple issue de l’enfoncement de la pédale d’accélérateur du véhicule. Le calcul se fait en utilisant les mêmes équations que pour l’étape de calcul 26 décrite précédemment.
-une étape de détermination 21 d’une deuxième quantité de carburant injectée dans la chambre de combustion 2 sur la même durée, directement à partir de l’injecteur 7. Ce calcul de masse est classiquement réalisé par la sommation des consignes de quantités de carburant injectées sur chaque cylindre à chaque temps, qui sont le résultat de ladite conversion de consigne de couple (correspondant à la « volonté du conducteur ».
-une étape de calcul de l’écart entre la première et la deuxième quantités de carburant injectées calculée et déterminée, dans la chambre de combustion 2, obtenues lors des deux étapes précédentes,
- une étape de comparaison 22 de la valeur absolue de l’écart précédent avec un deuxième seuil. De cette manière, si la valeur absolue de l’écart est inférieure à ce deuxième seuil (branche 23 sur la figure), l’injecteur est considéré comme fonctionnant normalement, et si l’écart est supérieur ou égal audit deuxième seuil (branche 24 sur la figure), il sera considéré qu’il existe un problème de réalisation des consignes d’injection de carburant par l’injecteur. Pour ce dernier cas de figure, les dispositifs de diagnostic 25 du système d’injection pourront identifier les pannes potentielles (injecteur encrassé, actionneur bloqué, fuite…). Ces diagnostics sont connus en soi et ne seront pas davantage décrits.
Si l’écart est inférieur à la valeur seuil (branche 23), le procédé oriente vers :
- l’étape 26 de calcul de la première quantité de carburant sur un point de fonctionnement issu de la volonté du conducteur, puis l’étape de comparaison 28 entre puis une étape de détection de frottements anormaux (branche 29 sur la figure) si l’écart entre la première quantité de carburant et la quantité normalement attendue est supérieure ou égale au premier seuil. Si des frottements anormaux ont été détectés, l’étape de comparaison entre la première quantité de carburant et la quantité normalement attendue peut avantageusement être renouvelée en arrêtant un à un les accessoires reliés à la courroie d’accessoires (alternateur, compresseur de clim, etc…) afin d’identifier si ceux-ci sont la source de ces frottements anormaux. La suppression de l’écart entre la première quantité de carburant et la quantité normalement attendue après la déconnexion d’un accessoire permet de faire la preuve qu’il engendrait des frottements anormaux. Bien sûr, les quantités injectées de référence auront été chacune relevées au préalable en cours de développement du moteur pour chacune des situations testées, pour un moteur en bon état de fonctionnement. En effet, les frottements anormaux peuvent provenir, soit d’un accessoire particulier qui est extérieur au moteur, soit d’une partie mobile dudit moteur. Dans l’hypothèse où, après avoir tenté de désactiver tous les accessoires un à un, le diagnostic indique qu’il existe toujours des frottements, il est nécessaire de procéder à des investigations plus intrusives (démontage du moteur par exemple).
-une étape de calcul 20 d’une première quantité de carburant injectée dans la chambre de combustion à partir des valeurs de pression de cylindrePcylmesurées par le capteur de pression de cylindre 8, sur au moins un point de fonctionnement du moteur résultant de la conversion d’une consigne de couple issue de l’enfoncement de la pédale d’accélérateur du véhicule. Le calcul se fait en utilisant les mêmes équations que pour l’étape de calcul 26 décrite précédemment.
-une étape de détermination 21 d’une deuxième quantité de carburant injectée dans la chambre de combustion 2 sur la même durée, directement à partir de l’injecteur 7. Ce calcul de masse est classiquement réalisé par la sommation des consignes de quantités de carburant injectées sur chaque cylindre à chaque temps, qui sont le résultat de ladite conversion de consigne de couple (correspondant à la « volonté du conducteur ».
-une étape de calcul de l’écart entre la première et la deuxième quantités de carburant injectées calculée et déterminée, dans la chambre de combustion 2, obtenues lors des deux étapes précédentes,
- une étape de comparaison 22 de la valeur absolue de l’écart précédent avec un deuxième seuil. De cette manière, si la valeur absolue de l’écart est inférieure à ce deuxième seuil (branche 23 sur la figure), l’injecteur est considéré comme fonctionnant normalement, et si l’écart est supérieur ou égal audit deuxième seuil (branche 24 sur la figure), il sera considéré qu’il existe un problème de réalisation des consignes d’injection de carburant par l’injecteur. Pour ce dernier cas de figure, les dispositifs de diagnostic 25 du système d’injection pourront identifier les pannes potentielles (injecteur encrassé, actionneur bloqué, fuite…). Ces diagnostics sont connus en soi et ne seront pas davantage décrits.
Si l’écart est inférieur à la valeur seuil (branche 23), le procédé oriente vers :
- l’étape 26 de calcul de la première quantité de carburant sur un point de fonctionnement issu de la volonté du conducteur, puis l’étape de comparaison 28 entre puis une étape de détection de frottements anormaux (branche 29 sur la figure) si l’écart entre la première quantité de carburant et la quantité normalement attendue est supérieure ou égale au premier seuil. Si des frottements anormaux ont été détectés, l’étape de comparaison entre la première quantité de carburant et la quantité normalement attendue peut avantageusement être renouvelée en arrêtant un à un les accessoires reliés à la courroie d’accessoires (alternateur, compresseur de clim, etc…) afin d’identifier si ceux-ci sont la source de ces frottements anormaux. La suppression de l’écart entre la première quantité de carburant et la quantité normalement attendue après la déconnexion d’un accessoire permet de faire la preuve qu’il engendrait des frottements anormaux. Bien sûr, les quantités injectées de référence auront été chacune relevées au préalable en cours de développement du moteur pour chacune des situations testées, pour un moteur en bon état de fonctionnement. En effet, les frottements anormaux peuvent provenir, soit d’un accessoire particulier qui est extérieur au moteur, soit d’une partie mobile dudit moteur. Dans l’hypothèse où, après avoir tenté de désactiver tous les accessoires un à un, le diagnostic indique qu’il existe toujours des frottements, il est nécessaire de procéder à des investigations plus intrusives (démontage du moteur par exemple).
Claims (8)
- Procédé de diagnostic d’un fonctionnement erroné d’un moteur thermique de véhicule, comprenant au moins un cylindre (1) définissant une chambre de combustion (2) dans laquelle débouchent un injecteur (7) de carburant et un capteur de pression de cylindre (8), caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
-une étape de calcul (26) d’une première quantité de carburant injectée dans la chambre de combustion pendant une durée donnée, à partir des valeurs de pression de cylindre mesurées par le capteur de pression de cylindre au cours des cycles de combustion dans le cylindre pendant cette durée, sur un point de fonctionnement identifié du moteur,
-une étape de comparaison (28) entre ladite première quantité de carburant et une valeur de quantité de carburant normalement attendue (27) sur ledit point de fonctionnement identifié pendant la même durée,
- une étape de prise en compte (30) instantanée dans le véhicule d’un écart supérieur ou égal à un premier seuil entre ladite première quantité de carburant et ladite quantité normalement attendue, traduisant un fonctionnement erroné du moteur. - Procédé de diagnostic selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’étape de prise en compte (30) dans le véhicule d’un écart anormal entre ces deux quantités de carburant consiste en au moins une action à choisir parmi un allumage d’un voyant au tableau de bord avec enregistrement éventuel d’un code de défaillance, une inhibition d’une fonction de type Stop &Start pour limiter les démarrages à chaud, et un passage sur une consigne de régime de ralenti plus élevée qu’en fonctionnement normal du véhicule pour éviter un calage avec redémarrage impossible du moteur.
- Procédé de diagnostic selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
-une étape de calcul (20) d’une première quantité de carburant injectée dans la chambre de combustion (2) à partir des valeurs de pression de cylindre (Pcyl)mesurées par le capteur de pression de cylindre (8), sur au moins un point de fonctionnement du moteur résultant de la conversion d’une consigne de couple issue de l’enfoncement de la pédale d’accélérateur du véhicule,
-une étape de détermination (21) d’une deuxième quantité de carburant injectée dans la chambre de combustion (2) sur le même point de fonctionnement , directement à partir de l’injecteur (7),
-une étape de calcul de l’écart entre la première quantité et la deuxième quantité de carburant,
- une étape d’évaluation du bon fonctionnement ou non de l’injecteur fondé sur la valeur de l’écart trouvé. - Procédé de diagnostic selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’il comprend :
-une étape de comparaison (22) de la valeur absolue de l’écart entre la première quantité et la deuxième quantité de carburant avec un deuxième seuil, de sorte que si l’écart est inférieur à ce deuxième seuil, l’injecteur est considéré comme fonctionnant normalement et si l’écart est supérieur ou égal audit deuxième seuil, il est considéré qu’il existe un problème de réalisation des consignes d’injection. - Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que si l’écart entre la première quantité et la quantité normalement attendue est supérieure ou égal au premier seuil, il comprend une étape de renouvellement de l’étape de comparaison entre la première quantité et la quantité normalement attendue, en arrêtant des accessoires reliés à une courroie d’accessoires du moteur de façon à savoir si ceux-ci sont à l’origine des frottements anormaux.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l’étape de détermination de la deuxième quantité de carburant injectée est réalisée par la sommation des consignes de quantités de carburant injectées sur le cylindre (1) à chaque instant, lesdites consignes résultant de la conversion d‘une consigne de couple en une quantité injectée nécessaire pour réaliser ce couple.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape de calcul de la première quantité de carburant s’effectue à partir du calcul du dégagement d’énergie apparentΔQcombpar l’application du premier principe de la thermodynamique, puis par l’utilisation d’une équation reliant ledit dégagement avec la masse de carburant introduite dans la chambre de combustion (2) sous la forme :
Où PCI, représente le pouvoir calorifique inférieur du carburant. - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dégagement d’énergie apparentΔQcombest donnée par l’équation :
Où
P désigne la pression régnant dans le cylindre (Pcyl, mesurée par le capteur à chaque instant
V désigne le volume de la chambre de combustion tel qu’il est délimité à chaque instant par la culasse, la paroi du cylindre et la face supérieure du piston. On peut le calculer à chaque instant en utilisant l’angle de vilebrequin α à partir d’une équation du type :
Avec :
- Vcc, le volume mort au point mort haut ;
- l la longueur de la bielle ;
- r le rayon du maneton du vilebrequin ; et
- α l’angle vilebrequin
- D le diamètre du cylindre.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2102614A FR3120921B1 (fr) | 2021-03-16 | 2021-03-16 | Procédé de diagnostic d’un fonctionnement erroné d’un moteur de véhicule |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2102614 | 2021-03-16 | ||
| FR2102614A FR3120921B1 (fr) | 2021-03-16 | 2021-03-16 | Procédé de diagnostic d’un fonctionnement erroné d’un moteur de véhicule |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3120921A1 true FR3120921A1 (fr) | 2022-09-23 |
| FR3120921B1 FR3120921B1 (fr) | 2023-08-04 |
Family
ID=75690525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2102614A Active FR3120921B1 (fr) | 2021-03-16 | 2021-03-16 | Procédé de diagnostic d’un fonctionnement erroné d’un moteur de véhicule |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3120921B1 (fr) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1862659A1 (fr) * | 2006-05-30 | 2007-12-05 | Peugeot Citroen Automobiles SA | Procede et dispositif de correction du debit de l'injection de carburant dit pilote dans un moteur diesel a injection directe du type a rampe commune, et moteur comprenant un tel dispositif |
| US20130306027A1 (en) * | 2011-11-10 | 2013-11-21 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating an internal combustion engine and control device for this |
| US20140102186A1 (en) * | 2011-05-13 | 2014-04-17 | Continental Automotive Gmbh | Method for determining the amount of fuel leaving an injector |
| EP3620639A1 (fr) * | 2018-09-07 | 2020-03-11 | RENAULT s.a.s. | Procédé de régulation de la combustion dans un moteur diesel à combustion homogène ou quasi-homogène |
-
2021
- 2021-03-16 FR FR2102614A patent/FR3120921B1/fr active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1862659A1 (fr) * | 2006-05-30 | 2007-12-05 | Peugeot Citroen Automobiles SA | Procede et dispositif de correction du debit de l'injection de carburant dit pilote dans un moteur diesel a injection directe du type a rampe commune, et moteur comprenant un tel dispositif |
| US20140102186A1 (en) * | 2011-05-13 | 2014-04-17 | Continental Automotive Gmbh | Method for determining the amount of fuel leaving an injector |
| US20130306027A1 (en) * | 2011-11-10 | 2013-11-21 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating an internal combustion engine and control device for this |
| EP3620639A1 (fr) * | 2018-09-07 | 2020-03-11 | RENAULT s.a.s. | Procédé de régulation de la combustion dans un moteur diesel à combustion homogène ou quasi-homogène |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3120921B1 (fr) | 2023-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2851610A1 (fr) | Procede et dispositif de gestion d'un moteur a combustion interne | |
| FR3050768B1 (fr) | Procede de diagnostic du fonctionnement d'un injecteur de moteur diesel d'un vehicule automobile | |
| FR3120921A1 (fr) | Procédé de diagnostic d’un fonctionnement erroné d’un moteur de véhicule | |
| FR2850429A1 (fr) | Procede de gestion d'un moteur a combustion interne | |
| EP3052781B1 (fr) | Procédé de détection de la défaillance d'un refroidisseur d'air suralimenté et dispositif de motorisation associé | |
| EP0774059B1 (fr) | Procede de controle du bon fonctionnement de l'assistance en air d'un injecteur de carburant pour moteur a combustion interne et dispositif correspondant | |
| WO2009019345A1 (fr) | Procede et dispositif pour diagnostiquer une fuite d'injecteur dans un moteur a combustion interne | |
| WO2012156015A1 (fr) | Procede de determination de la quantite de carburant sortant d'un injecteur | |
| EP2053222A1 (fr) | Procède de démarrage a froid d'un moteur a combustion interne | |
| FR2870890A1 (fr) | Procede d'activation d'operations d'apprentissage d'un appareil de commande et appareil pour la mise en oeuvre du procede | |
| EP3420214B1 (fr) | Procédé de gestion préventive de combustions anormales dans un moteur thermique | |
| EP2329122B1 (fr) | Procede de demarrage d'un moteur a combustion interne | |
| EP3803068B1 (fr) | Système et procédé d'estimation de la quantité de particules polluantes dans l'huile moteur d'un moteur à combustion interne de type diesel | |
| EP4303409A1 (fr) | Procédé d'optimisation du chauffage d'un catalyseur pour limiter la consommation de carburant | |
| FR2916229A1 (fr) | Procede de controle des emissions polluantes d'un moteur diesel | |
| FR2898937A1 (fr) | Procede d'evaluation de la masse de particules incombustibles presentes dans un filtre a particules | |
| FR2887587A1 (fr) | Procede de gestion d'une installation d'entrainement comportant un moteur a combustion | |
| FR2895767A1 (fr) | Procede de controle de l'etat d'un injecteur de carburant dispose dans une ligne d'echappement d'un moteur a combustion interne associe a un turbocopresseur, et dispositif de controle realise | |
| FR3076862A1 (fr) | Dispositif de controle d'injection de carburant et système de controle d'injection de carburant | |
| FR3028565A1 (fr) | Procede de diagnostic de l'encrassement d'un filtre a air equipant un moteur a combustion interne suralimente | |
| FR3124231A1 (fr) | Procédé de prévention d’emballement par départ sur huile dans un moteur thermique suralimenté | |
| EP3108139A1 (fr) | Procédé de détermination du remplissage en air de référence pour le calcul de l'avance à l'allumage d'un moteur | |
| FR3141968A1 (fr) | Procédé de détection d’une fuite d’huile dans un cylindre de moteur à combustion interne | |
| FR2937087A1 (fr) | Procede d'estimation de la temperature d'un composant sous capot en contact avec des gaz d'echappement. | |
| FR2941781A1 (fr) | Procede de diagnostic de l'etat d'une electrovanne |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20220923 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| CA | Change of address |
Effective date: 20230512 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |