FR3129984A1 - METHOD FOR DIAGNOSING IN REAL TIME THE BREAKAGE OF AN INTAKE VALVE IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents

METHOD FOR DIAGNOSING IN REAL TIME THE BREAKAGE OF AN INTAKE VALVE IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE Download PDF

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Zaineb Agharmine
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Abstract

Le procédé comprenant les étapes de a) calculer un diamètre estimé (DSe) de la soupape d’admission à partir d’une mesure d’un remplissage (R) du moteur à combustion interne (MT) et d’une mesure d’un angle de vilebrequin (AV) du moteur à combustion interne, b) comparer le diamètre estimé à un diamètre nominal (DSn) de la soupape d’admission et c) diagnostiquer une casse de la soupape d’admission lorsque le diamètre estimé s’écarte du diamètre nominal au-delà d’un seuil calibré (TH1). Fig.3The method comprising the steps of a) calculating an estimated diameter (DSe) of the intake valve from a measurement of a filling (R) of the internal combustion engine (MT) and a measurement of a crankshaft angle (AV) of the internal combustion engine, b) compare the estimated diameter to a nominal diameter (DSn) of the intake valve and c) diagnose intake valve breakage when the estimated diameter deviates of the nominal diameter beyond a calibrated threshold (TH1). Fig.3

Description

PROCÉDÉ DE DIAGNOSTIC EN TEMPS RÉEL DE LA CASSE D’UNE SOUPAPE D’ADMISSION DANS UN MOTEUR À COMBUSTION INTERNEMETHOD FOR DIAGNOSING IN REAL TIME THE BREAKAGE OF AN INTAKE VALVE IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

L’invention concerne de manière générale le diagnostic des pannes dans un moteur à combustion interne. Plus particulièrement, l’invention se rapporte à un procédé de diagnostic en temps réel de la casse d’une soupape d’admission dans un moteur à combustion interne, comme par exemple un moteur à combustion interne de véhicule automobile.The invention generally relates to the diagnosis of faults in an internal combustion engine. More particularly, the invention relates to a method for diagnosing in real time the breakage of an intake valve in an internal combustion engine, such as for example an internal combustion engine of a motor vehicle.

Dans un moteur à combustion interne, les soupapes d’admission et d’échappement montées sur la culasse du moteur sont des organes fonctionnels essentiels qui subissent d'énormes contraintes. Ainsi, deux types de défaillances affectant une ou plusieurs soupapes d’un moteur à combustion interne sont bien connues de l’homme du métier et consistent en une combustion localisée de la soupape et en une courbure ou casse de la queue de la soupape.In an internal combustion engine, the intake and exhaust valves mounted on the cylinder head of the engine are essential functional parts which undergo enormous stresses. Thus, two types of failures affecting one or more valves of an internal combustion engine are well known to those skilled in the art and consist of localized combustion of the valve and bend or breakage of the stem of the valve.

Comme illustré aux Figs.1 et 2, une combustion localisée CO d’une soupape SP peut intervenir pour diverses raisons au niveau de la portée PO de celle-ci. La portée de soupape PO a pour fonction, en venant en contact contre le siège de soupape SG montée sur la culasse CU, d’assurer une jonction de fermeture JO de l’ouverture de la tubulure de culasse TB qui débouche dans la chambre de combustion du moteur.As illustrated in Figs.1 and 2, localized combustion CO of an SP valve can occur for various reasons at the level of the PO range of the latter. The valve seat PO has the function, by coming into contact against the valve seat SG mounted on the cylinder head CU, to ensure a closing junction JO of the opening of the cylinder head manifold TB which opens into the combustion chamber of the motor.

La détérioration de la soupape par combustion est due à l’origine à des gaz de combustion chauds qui s'échappent entre la portée de soupape PO et le siège de soupape SG lorsque la fermeture est imparfaite. Cette fermeture imparfaite peut être due, par exemple, à un défaut de jeu entre l’extrémité de la queue de soupape et son culbuteur CL, à des résidus de carbone générés par une mauvaise combustion et empêchant une fermeture complète de la soupape, à un défaut de rectification du siège SG et/ou de la portée PO, ou à d’autres raisons. La portée PO de la soupape est brulée par les gaz de combustion sous pression qui s’infiltrent à travers la fermeture imparfaite. A défaut de réparation, la détérioration de la soupape par combustion s’aggrave avec le temps, avec pour effet, notamment, une consommation excessive de carburant, une réduction de la puissance moteur, ainsi que de possibles dégâts supplémentaires sur le moteur à combustion interne entrainant des coûts substantiels de remise en état. La détection précoce d’une détérioration des soupapes dans un moteur à combustion interne présente donc un intérêt certain.The deterioration of the valve by combustion is originally due to hot combustion gases escaping between the valve face PO and the valve seat SG when the closure is imperfect. This imperfect closing may be due, for example, to a lack of clearance between the end of the valve stem and its rocker arm CL, to carbon residues generated by poor combustion and preventing complete closing of the valve, to a failure to rectify SG seat and/or PO scope, or other reasons. The PO port of the valve is burned by the pressurized combustion gases which infiltrate through the imperfect closure. If not repaired, the deterioration of the valve by combustion worsens over time, with the effect, in particular, of excessive fuel consumption, reduction of engine power, as well as possible additional damage to the internal combustion engine. resulting in substantial repair costs. Early detection of valve deterioration in an internal combustion engine is therefore of particular interest.

Dans l’état de la technique, il est connu des solutions pour diagnostiquer des défauts dans des organes d’actionnement des soupapes d’un moteur à combustion interne. Par contre, à la connaissance de l’entité inventive, aucune solution n’a été proposé pour détecter en temps réel, pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne, une altération physique du corps d’une soupape, autrement dit une « casse soupape », en particulier pour une soupape d’admission.In the state of the art, solutions are known for diagnosing faults in the valve actuators of an internal combustion engine. On the other hand, to the knowledge of the inventive entity, no solution has been proposed for detecting in real time, during the operation of the internal combustion engine, a physical alteration of the body of a valve, in other words a "broken valve". in particular for an intake valve.

Ainsi, la demande de brevet EP2236798A1 décrit un procédé de diagnostic de l'entrainement des soupapes dans un système de distribution variable à commande électrohydraulique.Thus, the patent application EP2236798A1 describes a method for diagnosing the drive of the valves in a variable valve timing system with electrohydraulic control.

La demande de brevet EP1096113A1 concerne un système de distribution à commande électromagnétique des soupapes et décrit un procédé pour assurer l’actionnement des soupapes en cas de défaillance détectée de l’entrainement magnétique de celles-ci, de façon à pallier à un défaut temporaire jusqu’au rétablissement d’un cycle de fonctionnement normal.Patent application EP1096113A1 relates to a distribution system with electromagnetic control of the valves and describes a method for ensuring the actuation of the valves in the event of a detected failure of the magnetic drive thereof, so as to overcome a temporary fault until 'when a normal operating cycle is restored.

La demande de brevet JP2011122504A1 décrit un dispositif faisant appel à un capteur d’accélération pour surveiller une variation du jeu entre l’extrémité de la queue d’une soupape et son culbuteur associé pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne.Patent application JP2011122504A1 describes a device using an acceleration sensor to monitor a variation in the clearance between the end of the stem of a valve and its associated rocker arm during operation of the internal combustion engine.

Il est souhaitable de proposer un procédé de diagnostic en temps réel de la casse d’une soupape d’admission dans un moteur à combustion interne, qui soit simple, économique et robuste pour une mise en œuvre dans un véhicule automobile, mais pas exclusivement.It is desirable to propose a method for real-time diagnosis of the breakage of an intake valve in an internal combustion engine, which is simple, economical and robust for implementation in a motor vehicle, but not exclusively.

Selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé de diagnostic en temps réel de la casse d’une soupape d’admission dans un moteur à combustion interne, comprenant les étapes de a) calculer un diamètre estimé de la soupape d’admission à partir d’une mesure d’un remplissage du moteur à combustion interne et d’une mesure d’un angle de vilebrequin du moteur à combustion interne, b) comparer le diamètre estimé à un diamètre nominal de la soupape d’admission et c) diagnostiquer une casse de la soupape d’admission lorsque le diamètre estimé s’écarte du diamètre nominal au-delà d’un seuil calibré.According to a first aspect, the invention relates to a method for diagnosing in real time the breakage of an intake valve in an internal combustion engine, comprising the steps of a) calculating an estimated diameter of the intake valve at from a measurement of a filling of the internal combustion engine and a measurement of a crankshaft angle of the internal combustion engine, b) comparing the estimated diameter with a nominal diameter of the intake valve and c) diagnose a breakage of the inlet valve when the estimated diameter deviates from the nominal diameter beyond a calibrated threshold.

Selon une caractéristique particulière du procédé, l’étape a) comprend un calcul du diamètre estimé à l’aide d’une boucle de simulation numérique.According to a particular characteristic of the method, step a) comprises a calculation of the estimated diameter using a digital simulation loop.

Selon une autre caractéristique particulière, l’étape a), pour le calcul du diamètre estimé à l’aide de la boucle de simulation numérique, comprend l’obtention à l’aide d’une cartographie d’un coefficient de perméabilité de référence à partir de la mesure de remplissage.According to another particular characteristic, step a), for calculating the estimated diameter using the digital simulation loop, comprises obtaining, using a map, a reference permeability coefficient at from the fill measurement.

Selon encore une autre caractéristique particulière, la boucle de simulation numérique comprend un calcul d’une erreur entre le coefficient de perméabilité de référence et un coefficient de perméabilité estimé, le diamètre estimé étant obtenu par convergence de l’erreur dans ladite boucle de simulation numérique.According to yet another particular characteristic, the digital simulation loop comprises a calculation of an error between the reference permeability coefficient and an estimated permeability coefficient, the estimated diameter being obtained by convergence of the error in said digital simulation loop .

L’invention concerne aussi un calculateur comprenant une mémoire dans laquelle sont stockées des instructions de programme pour la mise en œuvre du procédé tel que décrit brièvement ci-dessus.The invention also relates to a computer comprising a memory in which are stored program instructions for implementing the method as briefly described above.

Selon une forme de réalisation particulière, le calculateur est un calculateur de contrôle moteur d’un véhicule à traction thermique.According to a particular embodiment, the computer is an engine control computer for a thermal traction vehicle.

L’invention concerne aussi un ensemble formé d’un moteur à combustion interne et d’un calculateur comme indiqué ci-dessus, ainsi qu’un véhicule à traction thermique comprenant un tel ensemble.The invention also relates to an assembly formed by an internal combustion engine and a computer as indicated above, as well as a thermal traction vehicle comprising such an assembly.

D’autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée ci-dessous d’un mode de réalisation particulier de l’invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :Other advantages and characteristics of the present invention will appear more clearly on reading the detailed description below of a particular embodiment of the invention, with reference to the appended drawings, in which:

La est une vue en coupe partielle d’une soupape montée dans une culasse d’un moteur à combustion interne. There is a partial sectional view of a valve mounted in a cylinder head of an internal combustion engine.

La une vue de face montrant un exemple de soupape endommagée par combustion. There a front view showing an example of a valve damaged by combustion.

La est un bloc-diagramme montrant un ensemble formé d’un moteur à combustion interne et d’un calculateur dans lequel est hébergé un module logiciel embarqué pour la mise en œuvre du procédé selon l’invention. There is a block diagram showing an assembly formed by an internal combustion engine and a computer in which is housed an on-board software module for implementing the method according to the invention.

est un diagramme explicatif montrant des relations mathématiques exploitées par le procédé selon l’invention. is an explanatory diagram showing mathematical relationships used by the method according to the invention.

En référence aux Figs.3 et 4, il est maintenant décrit ci-dessous un mode de réalisation particulier du procédé selon l’invention pour le diagnostic en temps réel de la casse d’une soupape d’admission dans un moteur à combustion interne.With reference to Figs.3 and 4, there is now described below a particular embodiment of the method according to the invention for real-time diagnosis of the failure of an intake valve in an internal combustion engine.

En référence plus particulièrement à la , dans cet exemple de réalisation, il est considéré que l’invention est appliquée dans un véhicule automobile à traction thermique. Le procédé de l’invention est mis en œuvre dans l’ensemble formé du moteur à combustion interne MT du véhicule et d’un calculateur CTRL. Le calculateur CTRL est typiquement le calculateur de contrôle moteur chargé de la gestion du moteur à combustion interne MT du véhicule.With particular reference to the , in this exemplary embodiment, it is considered that the invention is applied in a motor vehicle with thermal traction. The method of the invention is implemented in the assembly formed by the internal combustion engine MT of the vehicle and a computer CTRL. The computer CTRL is typically the engine control computer responsible for managing the internal combustion engine MT of the vehicle.

Le calculateur de contrôle moteur CTRL gère différentes stratégies de commande et de diagnostic du moteur à combustion interne MT en fonction des situations de vie de celui-ci et du véhicule. Le calculateur de contrôle moteur CTRL supervise le fonctionnement du moteur à combustion interne MT et de la chaîne de traction du véhicule en coopérant avec d’autres calculateurs gérant différents organes fonctionnels, par des échanges d’informations et de commandes via un réseau de communication de données (non représenté), typiquement de type « CAN ».The engine control computer CTRL manages different strategies for controlling and diagnosing the internal combustion engine MT according to the life situations of the latter and of the vehicle. The engine control computer CTRL supervises the operation of the internal combustion engine MT and of the traction chain of the vehicle by cooperating with other computers managing various functional components, by exchanging information and commands via a communication network of data (not shown), typically of the “CAN” type.

La mise en œuvre du procédé selon l’invention fait appel à un module logiciel embarqué MOD_SW qui est hébergé dans le calculateur de contrôle moteur CTRL. Comme montré à la , le module logiciel MOD_SW est implanté dans une mémoire MEM du calculateur de contrôle moteur CTRL. Le module logiciel MOD_SW autorise la mise en œuvre du procédé selon l’invention par l’exécution d’instructions de code de programme par un processeur (non représenté) du calculateur de contrôle moteur CTRL.The implementation of the method according to the invention makes use of an embedded software module MOD_SW which is hosted in the engine control computer CTRL. As shown at , the software module MOD_SW is located in a memory MEM of the engine control computer CTRL. The software module MOD_SW authorizes the implementation of the method according to the invention by the execution of program code instructions by a processor (not shown) of the engine control computer CTRL.

Le procédé selon l’invention exploite des fonctions EQ1 et EQ2 montrées à la pour diagnostiquer la casse d’une soupape d’admission SPA.The method according to the invention uses functions EQ1 and EQ2 shown in to diagnose a broken SPA intake valve.

La fonction EQ1, à savoir R=f(CfB), fournit le remplissage, désigné R, d’un cylindre du moteur à combustion interne MT à partir du coefficient de perméabilité, noté CfB, du système d’admission d’air du moteur. Cette fonction EQ1 est caractérisée sur un moteur à combustion interne MT de référence et est stockée en mémoire dans le calculateur de contrôle moteur CTRL typiquement sous la forme d’une cartographie.The function EQ1, namely R=f(Cf B ), provides the filling, denoted R, of a cylinder of the internal combustion engine MT from the permeability coefficient, denoted Cf B , of the air intake system of the motor. This function EQ1 is characterized on a reference internal combustion engine MT and is stored in memory in the engine control computer CTRL typically in the form of a map.

La fonction EQ2 est une fonction théorique qui fournit le coefficient de perméabilité CfBà partir du diamètre DS (cf. ) de la soupape d’admission SPA, et d’autres grandeurs physiques variables ou constantes, à savoir :The EQ2 function is a theoretical function which provides the permeability coefficient Cf B from the diameter DS (cf. ) of the SPA inlet valve, and other variable or constant physical quantities, namely:

- Cd(AV) qui est le coefficient de perte de charge en fonction de l’angle de vilebrequin AV ;- Cd(AV) which is the pressure drop coefficient as a function of the crankshaft angle AV;

- AVmaxqui est l’angle de vilebrequin correspondant à la levée maximale de la soupape SPA ;- AV max which is the crankshaft angle corresponding to the maximum lift of the SPA valve;

- L qui est la largeur de loi L=2.(B-A), dans la loi de levée LOI, montrée à la , qui donne la levée LV de la soupape SPA en fonction de l’angle d’arbre à came AAC ;- L which is the law width L=2.(BA), in the lifting law LOI, shown in , which gives the valve lift LV SPA as a function of the camshaft angle AAC;

- AL qui est le diamètre d’alésage du cylindre moteur ; et- AL which is the bore diameter of the engine cylinder; And

- NS qui est le nombre des soupapes d’admission SPA.- NS which is the number of SPA inlet valves.

En exploitant la fonction EQ2, il est possible de calculer le diamètre DS de la soupape d’admission SPA à partir des grandeurs mesurées, ou estimées, que sont le coefficient de perméabilité CfBet l’angle de vilebrequin AV et des constantes nominales du moteur que sont la largeur de loi de levée L, le diamètre d’alésage AL et le nombre NS de soupapes d’admission. Le coefficient de perméabilité CfBest donné par la fonction EQ1 à partir du remplissage R mesuré.By using the EQ2 function, it is possible to calculate the diameter DS of the inlet valve SPA from the measured or estimated quantities, which are the coefficient of permeability Cf B and the angle of the crankshaft AV and the nominal constants of the engine that are the lift law width L, the bore diameter AL and the number NS of intake valves. The permeability coefficient Cf B is given by the function EQ1 from the measured filling R.

En référence à la , le procédé de l’invention détecte une casse de la soupape d’admission SPA à partir d’une comparaison entre un diamètre estimé, désigné ci-après DSe, et un diamètre nominal, désigné ci-après DSn, de la soupape. Le diamètre nominal DSn est une caractéristique nominale constante qui est fixée lors de la conception du moteur à combustion interne MT de référence. Le diamètre estimé DSe est calculé en temps réel, de manière dynamique, comme indiqué plus haut à partir du remplissage R et de l’angle de vilebrequin AV, en exploitant les fonctions EQ1 et EQ2. Le procédé de l’invention diagnostique une casse effective de la soupape d’admission SPA lorsque le diamètre calculé DSe s’écarte du diamètre nominal DSn au-delà d’un seuil calibré.With reference to the , the method of the invention detects a breakage of the SPA intake valve from a comparison between an estimated diameter, hereinafter designated DSe, and a nominal diameter, hereinafter designated DSn, of the valve. The nominal diameter DSn is a constant nominal characteristic which is fixed during the design of the reference internal combustion engine MT. The estimated diameter DSe is calculated in real time, dynamically, as indicated above from the filling R and the crankshaft angle AV, by exploiting the functions EQ1 and EQ2. The method of the invention diagnoses effective breakage of the inlet valve SPA when the calculated diameter DSe deviates from the nominal diameter DSn beyond a calibrated threshold.

Comme représenté schématiquement à la , dans le module logiciel MOD_SW, le calcul du diamètre estimé DSe fait appel à une boucle de simulation numérique BS, avec une convergence obtenue par contre-réaction.As shown schematically in , in the software module MOD_SW, the calculation of the estimated diameter DSe uses a digital simulation loop BS, with convergence obtained by feedback.

La boucle de simulation numérique BS comprend essentiellement cinq opérateurs de calcul de fonction F1 à F5, un opérateur de soustraction S1 et trois opérateurs de multiplication M1 à M3.The digital simulation loop BS essentially comprises five function calculation operators F1 to F5, a subtraction operator S1 and three multiplication operators M1 to M3.

L’opérateur F1 est la fonction inverse, notée f()-1à la , de la fonction susmentionnée EQ1. L’opérateur F1, pour le remplissage mesuré R fourni en entrée, délivre en sortie une valeur de référence CfBr du coefficient de perméabilité qui est celle qui doit être obtenue avec une soupape d’alimentation SPA en état de parfaite fonctionnalité.The operator F1 is the inverse function, denoted f() -1 at the , of the aforementioned function EQ1. The operator F1, for the measured filling R supplied at the input, delivers at the output a reference value Cf B r of the coefficient of permeability which is that which must be obtained with a supply valve SPA in a state of perfect functionality.

L’opérateur F2 est un correcteur de type « PID » (pour « Proportionnel-Intégral-Dérivé ») effectuant la correction d’une erreur de boucle E.Operator F2 is a “PID” (for “Proportional-Integral-Derivative”) type corrector performing the correction of a loop error E.

L’erreur de boucle E est fournie par l’opérateur de soustraction S1 qui calcule la différence, CfBr-CfBe, entre le coefficient de perméabilité de référence CfBr et un coefficient de perméabilité estimé CfBe. Avantageusement, pour améliorer la convergence et la stabilité de la boucle BS, l’opérateur de soustraction S1 peut comprendre un seuil (non représenté) pour annuler l’erreur de boucle, E=0, lorsque celle-ci est inférieure à un pourcentage calibré (5% par exemple) de CfBr.The loop error E is provided by the subtraction operator S1 which calculates the difference, Cf B r-Cf B e, between the reference permeability coefficient Cf B r and an estimated permeability coefficient Cf B e. Advantageously, to improve the convergence and the stability of the BS loop, the subtraction operator S1 can include a threshold (not shown) to cancel the loop error, E=0, when this is less than a calibrated percentage (5% for example) of Cf B r.

Lorsque la boucle BS converge, l’opérateur F2 délivre en sortie le diamètre estimée DSe de la soupape d’alimentation SPA.When the loop BS converges, the operator F2 outputs the estimated diameter DSe of the supply valve SPA.

Les opérateurs F3 à F5 et les opérateurs M1 à M3 ont à charge de calculer le coefficient de perméabilité estimé CfBe susmentionné, en exploitant la fonction EQ2.Operators F3 to F5 and operators M1 to M3 are responsible for calculating the estimated permeability coefficient Cf B e mentioned above, by exploiting the function EQ2.

L’opérateur F3 délivre le coefficient de perte de charge Cd(AV) correspondant à l’angle de vilebrequin AV mesuré. Le produit du coefficient Cd(AV) et de (L/2)-1, L étant la largeur de loi susmentionnée, est calculé par l’opérateur de multiplication M1.Operator F3 delivers the pressure drop coefficient Cd(AV) corresponding to the measured crankshaft angle AV. The product of the coefficient Cd(AV) and of (L/2) -1 , L being the aforementioned law width, is calculated by the multiplication operator M1.

L’opérateur F4 calcule l’intégrale entre AV=0 et AV=AVmaxdu produit Cd(AV).(L/2)-1fourni en entrée par l’opérateur M1.Operator F4 calculates the integral between AV=0 and AV=AV max of the product Cd(AV).(L/2) -1 supplied as input by operator M1.

L’opérateur de multiplication M2 calcule le produit de l’intégrale fournie par l’opérateur F4 avec le nombre de soupapes NS et l’expression (DSe/AL)2 et fournit en sortie le coefficient de perméabilité estimé CfBe.The multiplication operator M2 calculates the product of the integral supplied by the operator F4 with the number of valves NS and the expression (DSe/AL)2 and outputs the estimated permeability coefficient Cf B e.

L’expression (DSe/AL)2 est obtenue avec les opérateurs M3 et F5. L’opérateur de multiplication M3 calcule la fraction DSe/AL entre le diamètre estimée DSe, disponible en sortie du correcteur F2, et le diamètre d’alésage AL du cylindre moteur. L’élévation au carré de la fraction DSe/AL est faite par l’opérateur F5, noté (…)2à la .The expression (DSe/AL)2 is obtained with the operators M3 and F5. The multiplication operator M3 calculates the fraction DSe/AL between the estimated diameter DSe, available at the output of the corrector F2, and the bore diameter AL of the engine cylinder. The squaring of the fraction DSe/AL is done by the operator F5, denoted (…) 2 at the .

Comme visible à la , la comparaison entre le diamètre estimée DSe et le diamètre nominal DSn de la soupape d’admission SPA pour le diagnostic de casse est réalisée au moyen d’un opérateur de soustraction S2 et d’un seuil calibré TH1. Lorsque la différence entre les diamètres DSe et DSn dépasse la valeur du seuil calibré, une alerte AL de casse soupape est émise. Dans le véhicule, l’alerte AL générera typiquement un code de défaut de type « OBD » exploitable par le système de diagnostics embarqués et/ou de type « APV » pour les opérations de maintenance du véhicule en après-vente et l’identification des causes racines des dysfonctionnements.As seen at , the comparison between the estimated diameter DSe and the nominal diameter DSn of the inlet valve SPA for the diagnosis of breakage is carried out by means of a subtraction operator S2 and a calibrated threshold TH1. When the difference between the diameters DSe and DSn exceeds the value of the calibrated threshold, a valve breakage alert AL is issued. In the vehicle, the AL alert will typically generate an “OBD” type fault code that can be used by the on-board diagnostics system and/or an “APV” type fault code for after-sales vehicle maintenance operations and the identification of faults. root causes of malfunctions.

L’invention ne se limite pas au mode de réalisation particulier qui a été décrit ici à titre d’exemple. L’homme du métier, selon les applications de l’invention, pourra apporter différentes modifications et variantes entrant dans le champ de protection de l’invention.The invention is not limited to the particular embodiment which has been described here by way of example. A person skilled in the art, depending on the applications of the invention, may make various modifications and variants falling within the scope of protection of the invention.

Claims (8)

Procédé de diagnostic en temps réel de la casse d’une soupape d’admission (SPA) dans un moteur à combustion interne (MT), comprenant les étapes de a) calculer un diamètre estimé (DSe) de ladite soupape d’admission (SPA) à partir d’une mesure d’un remplissage (R) dudit moteur à combustion interne (MT) et d’une mesure d’un angle de vilebrequin (AV) dudit moteur à combustion interne (MT), b) comparer ledit diamètre estimé (DSe) à un diamètre nominal (DSn) de ladite soupape d’admission (SPA) et c) diagnostiquer une casse de ladite soupape d’admission (SPA) lorsque ledit diamètre estimé (DSe) s’écarte dudit diamètre nominal (DSn) au-delà d’un seuil calibré (TH1).Method for the real-time diagnosis of the breakage of an intake valve (SPA) in an internal combustion engine (MT), comprising the steps of a) calculating an estimated diameter (DSe) of said intake valve (SPA ) from a measurement of a filling (R) of said internal combustion engine (MT) and a measurement of a crankshaft angle (AV) of said internal combustion engine (MT), b) comparing said diameter estimated (DSe) to a nominal diameter (DSn) of said intake valve (SPA) and c) diagnosing a breakage of said intake valve (SPA) when said estimated diameter (DSe) deviates from said nominal diameter (DSn ) beyond a calibrated threshold (TH1). Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape a) comprend le calcul dudit diamètre estimé (DSe) à l’aide d’une boucle de simulation numérique (BS).Method according to Claim 1, characterized in that the said step a) comprises the calculation of the said estimated diameter (DSe) using a digital simulation loop (BS). Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite étape a), pour le calcul dudit diamètre estimé (DSe) à l’aide de ladite boucle de simulation numérique (BS), comprend l’obtention à l’aide d’une cartographie d’un coefficient de perméabilité de référence (CfBr) à partir de ladite mesure de remplissage (R).Method according to Claim 2, characterized in that the said step a), for the calculation of the said estimated diameter (DSe) using the said digital simulation loop (BS), comprises obtaining, using a cartography a reference permeability coefficient (Cf B r) from said filling measurement (R). Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite boucle de simulation numérique comprend un calcul d’une erreur (E) entre ledit coefficient de perméabilité de référence (CfBr) et un coefficient de perméabilité estimé (CfBe), ledit diamètre estimé étant obtenu par convergence de ladite erreur (E) dans ladite boucle de simulation numérique.Method according to claim 3, characterized in that said digital simulation loop comprises a calculation of an error (E) between said reference permeability coefficient (Cf B r) and an estimated permeability coefficient (Cf B e), said estimated diameter being obtained by convergence of said error (E) in said digital simulation loop. Calculateur (CTRL) caractérisé en ce qu’il comprend une mémoire (MEM) stockant des instructions de programme (MOD_SW) pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.Computer (CTRL) characterized in that it comprises a memory (MEM) storing program instructions (MOD_SW) for implementing the method according to any one of Claims 1 to 4. Calculateur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’il est formé par un calculateur de contrôle moteur (CTRL) d’un véhicule à traction thermique.Computer according to Claim 5, characterized in that it is formed by an engine control computer (CTRL) of a thermal traction vehicle. Ensemble formé d’un moteur à combustion interne (MT) et d’un calculateur (CTRL), caractérisé en ce que ledit calculateur est un calculateur selon la revendication 5 ou 6.Assembly formed by an internal combustion engine (MT) and a computer (CTRL), characterized in that the said computer is a computer according to claim 5 or 6. Véhicule à traction thermique caractérisé en ce qu’il comprend un ensemble (MT, CTRL) selon la revendication 7.Thermal traction vehicle characterized in that it comprises an assembly (MT, CTRL) according to claim 7.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1096113A2 (en) 1999-10-25 2001-05-02 FEV Motorentechnik GmbH Method for driving an internal combustion engine during a temporary failure of an electromagnetic valve actuator
US20020100466A1 (en) * 2001-01-31 2002-08-01 Miller Paul R. Equivalence ratio-based system for controlling transient fueling in an internal combustion engine
GB2386702A (en) * 2002-03-19 2003-09-24 Cummins Inc Accommodating sensor failure in IC engine
DE102005047446A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Robert Bosch Gmbh Internal combustion engine e.g. Otto engine, operating method for use in motor vehicle, involves determining characteristic value for suction output of cylinder in engine based on mass flow in suction pipe of engine
JP2007239484A (en) * 2006-03-06 2007-09-20 Toyota Motor Corp Suction air quantity estimation device for internal combustion engine
EP2236798A1 (en) 2009-03-24 2010-10-06 Robert Bosch GmbH Method and device for diagnosing a variable valve drive of a combustion engine
JP2011122504A (en) 2009-12-10 2011-06-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Device for determining tappet clearance, and engine control device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1096113A2 (en) 1999-10-25 2001-05-02 FEV Motorentechnik GmbH Method for driving an internal combustion engine during a temporary failure of an electromagnetic valve actuator
US20020100466A1 (en) * 2001-01-31 2002-08-01 Miller Paul R. Equivalence ratio-based system for controlling transient fueling in an internal combustion engine
GB2386702A (en) * 2002-03-19 2003-09-24 Cummins Inc Accommodating sensor failure in IC engine
DE102005047446A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Robert Bosch Gmbh Internal combustion engine e.g. Otto engine, operating method for use in motor vehicle, involves determining characteristic value for suction output of cylinder in engine based on mass flow in suction pipe of engine
JP2007239484A (en) * 2006-03-06 2007-09-20 Toyota Motor Corp Suction air quantity estimation device for internal combustion engine
EP2236798A1 (en) 2009-03-24 2010-10-06 Robert Bosch GmbH Method and device for diagnosing a variable valve drive of a combustion engine
JP2011122504A (en) 2009-12-10 2011-06-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Device for determining tappet clearance, and engine control device

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