FR2963424A1

FR2963424A1 - Fresh air leakage diagnosing method for e.g. main air cooler of compressed fresh air system in oil engine of motor vehicle, involves deducing air leakage diagnosis based on result of comparison between leakage section and threshold value

Info

Publication number: FR2963424A1
Application number: FR1003167A
Authority: FR
Inventors: Laurent Jacquot; Mathieu Mefflet; Clement Petit
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2010-07-28
Filing date: 2010-07-28
Publication date: 2012-02-03
Anticipated expiration: 2030-07-28
Also published as: FR2963424B1

Abstract

The method involves measuring a value of a variable representing operation of an internal combustion engine (1). A fresh air leakage section in a main air cooler (23), a compressor and main air cooler connecting pipe (26) or an air distributor and main air cooler connecting pipe (27) of a compressed fresh air system is calculated based on the measured value. The leakage section is compared with a determined threshold value, and a fresh air leakage diagnosis is deduced based on the comparison result. Presence of fresh air leakage is deduced if the leakage section exceeds the threshold value. An independent claim is also included for an internal combustion engine comprising cylinders.

Description

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale le contrôle des moteurs à combustion interne suralimentés. Elle concerne plus particulièrement un procédé de diagnostic d'une fuite d'air frais dans un circuit d'air frais comprimé d'un moteur à combustion interne. Elle concerne également un moteur à combustion interne comportant des cylindres, une ligne d'admission d'air frais dans les cylindres qui est équipée d'un compresseur et d'un circuit d'air frais comprimé vers les cylindres, et une ligne d'échappement de gaz brûlés hors des cylindres qui est équipée d'une turbine. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Dans les moteurs à combustion interne du type précité, l'énergie cinétique des gaz brûlés est utilisée pour faire tourner la turbine. Cette turbine, qui est reliée mécaniquement au compresseur par un arbre de transmission, entraîne alors à son tour ce compresseur afin de comprimer l'air frais admis dans le moteur. Cette compression permet ainsi d'injecter une plus grande quantité d'air frais et de carburant dans les cylindres du moteur, de manière à accroître la puissance et le couple développés par le moteur. TECHNICAL FIELD TO WHICH THE INVENTION RELATES The present invention relates generally to the control of supercharged internal combustion engines. It relates more particularly to a method for diagnosing a fresh air leak in a compressed fresh air circuit of an internal combustion engine. It also relates to an internal combustion engine having cylinders, a fresh air intake line in the cylinders which is equipped with a compressor and a fresh air circuit compressed to the cylinders, and a line of exhaust of burnt gases out of the cylinders which is equipped with a turbine. BACKGROUND OF THE INVENTION In internal combustion engines of the aforementioned type, the kinetic energy of the flue gases is used to rotate the turbine. This turbine, which is mechanically connected to the compressor by a transmission shaft, then drives this compressor to compress the fresh air admitted into the engine. This compression thus makes it possible to inject a greater quantity of fresh air and fuel into the cylinders of the engine, so as to increase the power and the torque developed by the engine.

Dans les moteurs actuels, la vitesse de rotation du compresseur est précisément pilotée pour que la pression d'air frais circulant dans la ligne d'admission reste toujours optimale vis-à-vis des performances du moteur. Cette vitesse de rotation est également pilotée de telle manière qu'elle ne dépasse jamais un seuil de vitesse au-delà duquel apparaitrait un risque de casse du compresseur ou de la turbine. Deux solutions sont généralement utilisées pour piloter la vitesse de rotation du compresseur. La première solution consiste à utiliser une turbine à géométrie variable, dont le pas des aubes est piloté par un actionneur, pour faire varier la portance de 30 ces aubes. La seconde solution consiste à placer une conduite de court-circuitage en parallèle de la turbine et à équiper cette conduite d'une vanne de courtcircuitage qui permette de réguler le débit de gaz brûlés traversant la turbine. In the current engines, the speed of rotation of the compressor is precisely controlled so that the fresh air pressure circulating in the intake line always remains optimal vis-à-vis engine performance. This rotational speed is also controlled in such a way that it never exceeds a speed threshold beyond which appears a risk of breakage of the compressor or the turbine. Two solutions are generally used to control the speed of rotation of the compressor. The first solution is to use a variable geometry turbine, whose blade pitch is controlled by an actuator, to vary the lift of these blades. The second solution consists in placing a short-circuiting line in parallel with the turbine and equipping this line with a short-circuiting valve which makes it possible to regulate the flow of burnt gases passing through the turbine.

Quelle que soit la solution utilisée, il demeure essentiel de contrôler l'absence de fuite d'air frais dans le circuit d'air frais comprimé. Une telle fuite pourrait en effet entrainer un emballement de la vitesse du compresseur, au risque de casser la turbine ou le compresseur. Un diagnostic de fuite du circuit d'air frais comprimé doit donc être établi en continu. Actuellement, la méthode de diagnostic la plus répandue consiste à mesurer la pression de l'air frais dans la ligne d'admission, à calculer l'écart entre la pression d'air frais mesurée et la pression d'air frais souhaitée, et à contrôler que cet écart ne dépasse jamais une valeur seuil prédéterminée durant un intervalle de temps prédéterminé. Cette méthode ne s'avère toutefois pas complètement satisfaisante. En effet, l'intervalle de temps doit être choisi suffisamment long pour éviter toute erreur de diagnostic, ce qui ne permet pas de détecter des fuites entrainant des sauts de pressions d'air frais momentanés. Le diagnostic effectué ne permet par ailleurs pas de connaître l'origine exacte du problème, puisqu'une défaillance de la vanne de court-circuitage ou de l'actionneur des aubes de la turbine pourrait avoir le même effet qu'une fuite d'air frais comprimé. Enfin, le diagnostic n'est possible que lorsque la suralimentation est utilisée. Il est également connu d'implanter un capteur de vitesse sur l'arbre de transmission du turbocompresseur pour contrôler la vitesse de rotation du compresseur. Cette solution pose toutefois des problèmes de fiabilité et de coût. L'utilisation d'un capteur supplémentaire dans le moteur accroît en effet non seulement le prix, mais aussi les risques de panne du moteur. Il est enfin connu de mesurer le débit de l'air frais dans le circuit d'air frais comprimé, de calculer l'écart entre le débit d'air frais mesuré et le débit d'air frais souhaité (issu d'une cartographie), et de contrôler que cet écart ne dépasse jamais une valeur seuil prédéterminée durant un intervalle de temps prédéterminé. L'inconvénient majeur de cette solution est lié au fait que le débit d'air frais varie non seulement en fonction de la vitesse de rotation du compresseur, mais aussi en fonction de la pression de l'air frais. Or, cette pression varie fortement suivant les conditions de fonctionnement du moteur, si bien qu'il s'avère difficile de mettre au point la cartographie dont est issu le débit d'air frais souhaité. Whichever solution is used, it is essential to monitor the absence of fresh air leakage in the compressed fresh air system. Such leakage could indeed lead to a runaway compressor speed, the risk of breaking the turbine or compressor. A leak diagnosis of the compressed fresh air circuit must therefore be established continuously. Currently, the most common diagnostic method is to measure the fresh air pressure in the intake line, to calculate the difference between the measured fresh air pressure and the desired fresh air pressure, and to check that this difference never exceeds a predetermined threshold value during a predetermined time interval. This method is not, however, completely satisfactory. Indeed, the time interval must be chosen long enough to avoid misdiagnosis, which does not detect leakage causing leaps in fresh air pressures momentary. The diagnosis also does not reveal the exact cause of the problem, since failure of the short-circuit valve or turbine blade actuator could have the same effect as air leakage. fresh compressed. Finally, the diagnosis is only possible when the supercharging is used. It is also known to implement a speed sensor on the turbocharger transmission shaft to control the speed of rotation of the compressor. This solution, however, raises problems of reliability and cost. The use of an additional sensor in the engine not only increases the price, but also the risk of engine failure. It is finally known to measure the flow of fresh air in the compressed fresh air circuit, to calculate the difference between the measured fresh air flow and the desired fresh air flow (from a cartography). , and to check that this difference never exceeds a predetermined threshold value during a predetermined time interval. The major disadvantage of this solution is related to the fact that the fresh air flow rate varies not only according to the speed of rotation of the compressor, but also according to the pressure of the fresh air. However, this pressure varies greatly depending on the operating conditions of the engine, so that it is difficult to develop the mapping from which the desired fresh air flow.

OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose une solution de diagnostic qui est précise, peu onéreuse à mettre en oeuvre, et fiable. OBJECT OF THE INVENTION In order to overcome the aforementioned drawbacks of the state of the art, the present invention proposes a diagnostic solution that is precise, inexpensive to implement, and reliable.

Plus particulièrement, on propose selon l'invention un procédé tel que défini dans l'introduction, dans lequel il est prévu : a) une étape de mesure de la valeur d'au moins une variable caractéristique du fonctionnement du moteur à combustion interne, b) une étape de calcul estimatif d'une section de fuite d'air frais en dehors dudit circuit d'air frais comprimé, en fonction de la valeur de chaque variable mesurée à l'étape a), c) une étape de comparaison de ladite section de fuite avec une valeur seuil déterminée, et d) une étape de déduction du diagnostic en fonction du résultat de ladite 15 comparaison. Dans l'invention, la section de fuite correspond à la somme des sections des ouvertures du circuit d'air frais comprimé au travers desquelles l'air frais comprimé fuit. Idéalement, cette section de fuite est nulle. En cas de défaillance, elle prend en revanche une valeur non nulle. 20 Ainsi, grâce à l'invention, le paramètre qui est utilisé pour détecter une fuite de l'air frais n'est ni le débit d'air frais, ni la pression d'air frais circulant dans le circuit d'air frais comprimé. II s'agit au contraire de la section de passage des fuites de l'air frais comprimé. Cette section de passage n'étant pas liée à la pression de l'air frais et étant généralement constante, il est alors plus facile 25 d'obtenir une estimation de sa valeur qui soit fiable. Bien sûr, cette section de fuite n'est pas mesurable. La présente invention propose donc de l'estimer à partir d'au moins une variable caractéristique du fonctionnement du moteur à combustion interne. D'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du procédé de 30 diagnostic selon l'invention sont les suivantes : - au moins une variable mesurée à l'étape a) est distincte du débit et de la pression d'air frais circulant dans ledit circuit d'air frais comprimé ; - à l'étape d), on déduit une fuite d'air frais si, à l'étape c), ladite section de fuite dépasse ladite valeur seuil au cours d'une durée déterminée ; - à l'étape a), il est prévu une étape de mesure de la valeur d'au moins une variable d'entrée et d'estimation de la valeur d'au moins une variable de sortie caractéristiques du fonctionnement du moteur à combustion interne, et, à l'étape b), on estime ladite section de fuite à l'aide d'un observateur d'état qui est basé sur la valeur de chaque variable d'entrée et qui est corrigé par un paramètre de correction déduit de la valeur de chaque variable de sortie ; - ledit observateur d'état est basé sur un modèle de Kalman linéarisé autour d'un point de fonctionnement du moteur à combustion interne ; - ledit observateur d'état utilise un vecteur d'état comportant six variables d'état, dont ladite section de fuite, la pression des gaz brûlés circulant dans la ligne d'échappement entre les cylindres et la turbine, la pression de l'air frais circulant dans la ligne d'admission entre le compresseur et les cylindres, la vitesse de rotation de ladite turbine, et le débit et la pression d'air frais circulant dans la ligne d'admission du moteur ; - ledit observateur d'état utilise un vecteur de sortie comportant au moins deux variables de sortie, dont le débit et la pression d'air frais circulant dans la ligne d'admission, entre le compresseur et les cylindres ; - ledit observateur d'état utilise un vecteur d'entrée comportant quatre variables d'entrée, dont le régime du moteur à combustion interne, le débit de carburant injecté dans les cylindres du moteur à combustion interne, la géométrie de ladite turbine, et la position de ladite vanne EGR ; - si le diagnostic déduit à l'étape d) établit une fuite d'air frais, il est prévu une étape e) d'élaboration d'un signal de défaillance ; - à l'étape e), le signal de défaillance permet d'allumer un voyant d'alerte visible par un usager et/ou de mémoriser un identifiant de la défaillance dans une mémoire accessible à un réparateur et/ou d'activer un mode dégradé de pilotage du moteur à combustion interne. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue schématique d'un moteur à combustion interne selon l'invention ; - la figure 2 est un graphique illustrant les variations de la section de fuite estimée en fonction du temps passé (en secondes), en l'absence de fuite dans le circuit d'air frais comprimé ; et - la figure 3 est un graphique illustrant les variations de la section de fuite 5 estimée en fonction du temps passé (en secondes), en présence de fuites dans le circuit d'air frais comprimé. Dans la description, les termes « amont » et « aval » seront utilisés suivant le sens de l'écoulement des gaz, depuis le point de prélèvement de l'air frais dans l'atmosphère jusqu'à la sortie des gaz brûlés dans l'atmosphère. 10 Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un moteur à combustion interne 1 de véhicule automobile, qui comprend un bloc-moteur 10 pourvu d'un vilebrequin et de quatre pistons (non représentés) logés dans quatre cylindres 11. Ce moteur est ici à allumage par compression (Diesel). II pourrait 15 également être à allumage commandé (Essence). En amont des cylindres 11, le moteur à combustion interne 1 comporte une ligne d'admission 20 qui prélève l'air frais dans l'atmosphère et qui débouche dans un répartiteur d'air 25 agencé pour répartir l'air frais vers chacun des quatre cylindres 11 du bloc-moteur 10. Cette ligne d'admission 20 comporte, dans le sens 20 d'écoulement de l'air frais, un filtre à air 21 qui filtre l'air frais prélevé dans l'atmosphère, un compresseur 22 qui comprime l'air frais filtré par le filtre à air 21, un refroidisseur d'air principal 23 qui refroidit cet air frais comprimé, et une vanne d'admission 24 qui permet de réguler le débit d'air frais Qcomp débouchant dans le répartiteur d'air 25. 25 En sortie des cylindres 11, le moteur à combustion interne 1 comporte une ligne d'échappement 30 qui s'étend depuis un collecteur d'échappement 31 dans lequel débouchent les gaz qui ont été préalablement brûlés dans les cylindres 11, jusqu'à un silencieux d'échappement 37 permettant d'évacuer les gaz brûlés dans l'atmosphère. Elle comporte par ailleurs, dans le sens 30 d'écoulement des gaz brûlés, une turbine 32 qui est entraînée en rotation par le flux de gaz brûlés sortant du collecteur d'échappement 31, et un pot catalytique 33 de traitement des gaz brûlés. Le pot catalytique 33 est ici un catalyseur trois voies qui renferme un catalyseur d'oxydation 34, un filtre à particules 35 et un piège à oxydes d'azote 36. More particularly, there is provided according to the invention a method as defined in the introduction, in which it is provided: a) a step of measuring the value of at least one variable characteristic of the operation of the internal combustion engine, b ) an estimated step of calculating a fresh air leakage section outside said compressed fresh air circuit, as a function of the value of each variable measured in step a), c) a step of comparing said leakage section with a determined threshold value, and d) a diagnostic deduction step according to the result of said comparison. In the invention, the leakage section corresponds to the sum of the sections of the openings of the compressed fresh air circuit through which the fresh compressed air leaks. Ideally, this leakage section is zero. In case of failure, however, it takes a non-zero value. Thus, thanks to the invention, the parameter which is used to detect a fresh air leak is neither the fresh air flow nor the fresh air pressure circulating in the compressed fresh air circuit. . On the contrary, it is the passage section for leaks of compressed fresh air. Since this passage section is not related to the fresh air pressure and is generally constant, it is then easier to obtain a reliable estimate of its value. Of course, this leakage section is not measurable. The present invention therefore proposes to estimate it from at least one variable characteristic of the operation of the internal combustion engine. Other nonlimiting and advantageous features of the diagnostic method according to the invention are the following: at least one variable measured in step a) is distinct from the flow rate and the pressure of fresh air circulating in said circuit. fresh compressed air; in step d), a fresh air leak is deduced if, in step c), said leakage section exceeds said threshold value during a determined period; in step a), there is provided a step of measuring the value of at least one input variable and estimating the value of at least one output variable characteristic of the operation of the internal combustion engine , and in step b), estimating said leakage section using a state observer which is based on the value of each input variable and which is corrected by a correction parameter derived from the value of each output variable; said state observer is based on a linearized Kalman model around an operating point of the internal combustion engine; said state observer uses a state vector comprising six state variables, including said leakage section, the pressure of the flue gases circulating in the exhaust line between the cylinders and the turbine, and the air pressure. coolant circulating in the line of admission between the compressor and the cylinders, the rotational speed of said turbine, and the flow rate and the fresh air pressure circulating in the engine intake line; said state observer uses an output vector comprising at least two output variables, including the flow rate and the fresh air pressure flowing in the intake line, between the compressor and the cylinders; said state observer uses an input vector comprising four input variables, including the internal combustion engine speed, the fuel flow injected into the cylinders of the internal combustion engine, the geometry of said turbine, and the position of said EGR valve; if the diagnosis deduced in step d) establishes a fresh air leak, a step e) of generating a failure signal is provided; in step e), the failure signal makes it possible to switch on an alert indicator visible to a user and / or to memorize an identifier of the fault in a memory accessible to a repairer and / or to activate a mode degradation of control of the internal combustion engine. DETAILED DESCRIPTION OF AN EXEMPLARY EMBODIMENT The following description with reference to the accompanying drawings, given as non-limiting examples, will make it clear what the invention consists of and how it can be achieved. In the accompanying drawings: - Figure 1 is a schematic view of an internal combustion engine according to the invention; FIG. 2 is a graph illustrating the variations of the estimated leakage section as a function of the time spent (in seconds), in the absence of a leak in the compressed fresh air circuit; and FIG. 3 is a graph illustrating the variations of the estimated leakage section as a function of the time spent (in seconds) in the presence of leaks in the compressed fresh air circuit. In the description, the terms "upstream" and "downstream" will be used in the direction of the flow of gases, from the point of collection of fresh air into the atmosphere to the exit of the flue gases in the atmosphere. atmosphere. FIG. 1 diagrammatically shows an internal combustion engine 1 of a motor vehicle, which comprises an engine block 10 provided with a crankshaft and four pistons (not shown) housed in four cylinders 11. This engine is here Compression ignition (Diesel). It could also be spark ignition (gasoline). Upstream of the cylinders 11, the internal combustion engine 1 comprises an intake line 20 which takes fresh air into the atmosphere and which opens into an air distributor 25 arranged to distribute the fresh air to each of the four cylinders 11 of the engine block 10. This intake line 20 comprises, in the direction of flow of fresh air, an air filter 21 which filters the fresh air taken from the atmosphere, a compressor 22 which compresses the fresh air filtered by the air filter 21, a main air cooler 23 which cools this compressed fresh air, and an intake valve 24 which regulates the fresh air flow Qcomp opening into the air distributor; At the outlet of the cylinders 11, the internal combustion engine 1 comprises an exhaust line 30 which extends from an exhaust manifold 31 in which the gases which have been previously burned into the cylinders 11 are discharged. up to an exhaust silencer 37 allows so much to evacuate the flue gases into the atmosphere. It also comprises, in the flue gas flow direction, a turbine 32 which is rotated by the flow of flue gas leaving the exhaust manifold 31, and a catalytic converter 33 for treating the flue gases. The catalytic converter 33 is here a three-way catalyst which contains an oxidation catalyst 34, a particulate filter 35 and a nitrogen oxide trap 36.

La turbine 32 est quant à elle couplée au compresseur 22 par des moyens de couplage mécanique tels qu'un arbre de transmission, si bien que le compresseur 22 et la turbine 32 forment ensemble un turbocompresseur. Cette turbine 32 présente ici une géométrie variable en ce sens qu'elle comporte des aubes montées mobiles en pivotement autour de leurs axes afin de présenter un pas a variable. Le pas de ces aubes est ici réglé en continu par un actionneur 38, tel qu'un moteur électrique, ce qui permet d'entrainer le compresseur 22 à une vitesse de rotation plus ou moins importante. Ici, le moteur à combustion interne 1 comporte en outre une ligne de recirculation des gaz brûlés à haute pression depuis la ligne d'échappement 30 vers la ligne d'admission 20. Cette ligne de recirculation est communément appelée ligne EGR-HP 40, conformément à l'acronyme anglo-saxon « Exhaust Gaz Recirculation - High Pressure ». Elle prend naissance dans la ligne d'échappement 30, entre le collecteur d'échappement 31 et la turbine 32, et elle débouche dans la ligne d'admission 20, entre la vanne d'admission 24 et le répartiteur d'air 25. Cette ligne EGR-HP 40 permet de prélever une partie des gaz brûlés circulant dans la ligne d'échappement 30, appelés gaz EGR-HP, pour la réinjecter dans les cylindres 11 afin de réduire les émissions polluantes du moteur, en particulier les émissions d'oxydes d'azote. Cette ligne EGR-HP 40 comporte un refroidisseur secondaire 42 pour refroidir les gaz EGR-HP, suivi d'une vanne EGR-HP 41 pour réguler le débit de gaz EGR-HP débouchant dans le répartiteur d'air 25. L'angle d'ouverture de cette vanne EGR est ici noté 8. La ligne EGR-HP 40 comporte en outre une conduite de dérivation 43 branchée en parallèle du refroidisseur secondaire 42. Cette conduite de dérivation 43 est équipée d'une vanne de dérivation 44 bistable pour, au démarrage à froid du moteur, court-circuiter le refroidisseur secondaire 42 afin de favoriser la montée en température du moteur. La partie de la ligne d'admission qui est située entre le compresseur 22 et le point de jonction de la ligne EGR-HP 40 est appelée « circuit d'air frais comprimé » 26, 23, 27. En effet, en amont du compresseur 22, l'air frais prélevé dans l'atmosphère n'est pas comprimé. Par ailleurs, en aval du point de jonction de la ligne EGR-HP 40, les gaz présents sont des gaz frais formés d'un mélange d'air frais comprimé et de gaz EGR-HP. The turbine 32 is coupled to the compressor 22 by mechanical coupling means such as a transmission shaft, so that the compressor 22 and the turbine 32 together form a turbocharger. This turbine 32 here has a variable geometry in that it comprises vanes mounted to pivot about their axes to present a variable pitch. The pitch of these vanes is here continuously regulated by an actuator 38, such as an electric motor, which allows the compressor 22 to be driven at a greater or lesser rotational speed. Here, the internal combustion engine 1 further comprises a high-pressure flue gas recirculation line from the exhaust line 30 to the intake line 20. This recirculation line is commonly referred to as the EGR-HP line 40, in accordance with FIG. to the English acronym "Exhaust Gas Recirculation - High Pressure". It originates in the exhaust line 30, between the exhaust manifold 31 and the turbine 32, and it opens into the intake line 20, between the inlet valve 24 and the air distributor 25. This line EGR-HP 40 can take a portion of the flue gas circulating in the exhaust line 30, called EGR-HP gas, to reinject it into the cylinders 11 to reduce the engine emissions, particularly the emissions of nitrogen oxides. This EGR-HP line 40 comprises a secondary cooler 42 for cooling the EGR-HP gas, followed by an EGR-HP valve 41 for regulating the flow of EGR-HP gas opening into the air distributor 25. The angle The opening of this EGR valve is noted here. The line EGR-HP 40 further comprises a bypass line 43 connected in parallel with the secondary cooler 42. This branch line 43 is equipped with a bypass valve 44 bistable for, when the engine is started cold, bypass the secondary cooler 42 in order to promote the temperature rise of the engine. The portion of the intake line that is located between the compressor 22 and the junction point of the line EGR-HP 40 is called "compressed fresh air circuit" 26, 23, 27. Indeed, upstream of the compressor 22, the fresh air taken from the atmosphere is not compressed. Furthermore, downstream from the point where the EGR-HP line 40 joins, the gases present are fresh gases formed of a mixture of fresh compressed air and EGR-HP gas.

Le moteur à combustion interne 1 comporte par ailleurs une ligne d'injection 60 de carburant dans les cylindres 11. Cette ligne d'injection 60 comporte un réservoir 61 de carburant, une pompe d'injection 62 agencée pour prélever le carburant dans le réservoir 61 afin de le comprimer, et un rail de distribution 63 permettant de répartir ce carburant vers quatre injecteurs 64 débouchant respectivement dans les quatre cylindres 11. Pour piloter les différents organes du moteur à combustion interne 1, il est prévu un calculateur 100 comportant un processeur (CPU), une mémoire vive (RAM), une mémoire morte (ROM), des convertisseurs analogiques-numériques (A/D), et différentes interfaces d'entrée et de sortie. Grâce à ces interfaces d'entrée et à différents capteurs intégrés au moteur, le calculateur 100 est adapté à recevoir en continu des signaux d'entrée relatifs au fonctionnement du moteur. Dans sa mémoire vive, le calculateur 100 mémorise ainsi à chaque pas 15 de temps : - le régime N_mes instantané du moteur à combustion interne 1, par exemple mesuré au moyen d'une roue cible fixée au vilebrequin du moteur et d'un capteur à effet Hall 101 fixé à une partie fixe du moteur, - la quantité de carburant Qcarb_mes injecté à chaque cycle du moteur, par 20 exemple mesurée par un capteur 103 ou calculée en fonction du temps d'ouverture des injecteurs 64, - l'angle d'ouverture (3_mes de la vanne EGR, par exemple mesuré par une roue codeuse 104, - la pression Padm_mes des gaz frais dans le répartiteur d'air 25, par 25 exemple mesurée par un capteur de pression 102, et - le débit Qcomp_mes d'air frais traversant le compresseur 22, par exemple mesuré par un débitmètre 106. Grâce à des cartographies prédéterminées sur banc d'essais et mémorisées dans sa mémoire morte, le calculateur 100 est adapté à générer, 30 pour chaque condition de fonctionnement du moteur, des signaux de sortie. Enfin, grâce à ses interfaces de sortie, le calculateur 100 est adapté à transmettre ces signaux de sortie aux différents organes du moteur, notamment aux injecteurs de carburant 64. The internal combustion engine 1 also comprises a fuel injection line 60 in the cylinders 11. This injection line 60 comprises a fuel tank 61, an injection pump 62 arranged to withdraw the fuel in the reservoir 61 in order to compress it, and a distribution rail 63 for distributing this fuel to four injectors 64 opening respectively into the four cylinders 11. To control the various members of the internal combustion engine 1, there is provided a computer 100 comprising a processor ( CPU), RAM, ROM, A / D converters, and different input and output interfaces. Thanks to these input interfaces and to various sensors integrated into the motor, the computer 100 is adapted to continuously receive input signals relating to the operation of the motor. In its random access memory, the computer 100 thus stores at each time step: the instantaneous speed N_mes of the internal combustion engine 1, for example measured by means of a target wheel fixed to the crankshaft of the engine and of a sensor to Hall effect 101 fixed to a fixed part of the engine, the quantity of fuel Qcarb_mes injected at each cycle of the engine, for example measured by a sensor 103 or calculated as a function of the opening time of the injectors 64, the angle d opening (3_es of the EGR valve, for example measured by a coding wheel 104, the pressure Padm_mes fresh gas in the air distributor 25, for example measured by a pressure sensor 102, and the flow Qcomp_mes d Fresh air passing through the compressor 22, for example measured by a flow meter 106. By means of predetermined mappings on test bench and stored in its read-only memory, the computer 100 is adapted to generate, for each operating condition. t of the motor, output signals. Finally, thanks to its output interfaces, the computer 100 is adapted to transmit these output signals to the various components of the engine, in particular to the fuel injectors 64.

Classiquement, lorsque le conducteur du véhicule automobile met le contact, le calculateur 100 s'initie puis commande le démarreur, les vannes 24, 41, 44 et les injecteurs de carburant 64 pour que ceux-ci démarrent le moteur. Lorsque le moteur est démarré, l'air frais prélevé dans l'atmosphère par la ligne d'admission 20 est filtré par le filtre à air 21, comprimé par le compresseur 22, refroidi par le refroidisseur d'air principal 23, puis brûlé dans les cylindres 11. A leur sortie des cylindres 11, les gaz brûlés sont détendus dans la turbine 32, traités et filtrés dans le pot catalytique 33, puis détendus à nouveau dans le silencieux d'échappement 37 avant d'être rejetés dans l'atmosphère. Conventionally, when the driver of the motor vehicle puts the ignition, the computer 100 initiates and then controls the starter, the valves 24, 41, 44 and the fuel injectors 64 for them to start the engine. When the engine is started, the fresh air taken from the atmosphere through the intake line 20 is filtered by the air filter 21, compressed by the compressor 22, cooled by the main air cooler 23, and then burned in the rolls 11. At their outlet from the rolls 11, the burnt gases are expanded in the turbine 32, treated and filtered in the catalytic converter 33, and then expanded again in the exhaust silencer 37 before being discharged into the atmosphere .

Une fois initié, le calculateur 100 fonctionne par pas de temps. Plus précisément, à intervalles de temps réguliers, par exemple tous les dixièmes de seconde, il réitère l'ensemble des calculs qui lui permettent de piloter les différents organes du moteur. La présente invention s'intéresse alors à la réalisation d'un diagnostic d'éventuelles fuites d'air frais dans le circuit d'air frais comprimé 26, 23, 27 et plus particulièrement dans l'un ou l'autre des éléments suivants : - le refroidisseur d'air principal 23, - le conduit de jonction 26 qui relie le compresseur 22 au refroidisseur d'air principal 23, et - le conduit de jonction 27 qui relie le refroidisseur d'air principal 23 au répartiteur d'air 25 (au niveau duquel débouche la ligne EGR-HP 40). Ce diagnostic est plus précisément établi en surveillant la valeur de la section de fuite Sfu;te_est. Cette section de fuite correspond plus précisément à la somme des sections des ouvertures au travers desquelles l'air frais comprimé fuit hors du circuit d'air frais comprimé 26, 23, 27. Le débit de fuite d'air frais comprimé est quant à lui noté Qfuite. Le procédé de diagnostic est alors mis en oeuvre à chaque pas de temps en quatre étapes principales, dont : - une étape a) de mesure de la valeur d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur à combustion interne 1, qui est préférentiellement distinct du débit Qcomp_mes et de la pression Padm_mes d'air frais circulant dans ledit circuit d'air frais comprimé 26, 23, 27, - une étape b) de calcul estimatif de la section de fuite Sfuite_est en fonction de la valeur de chaque variable mesurée à l'étape a), - une étape c) de comparaison de la section de fuite Sfuite_est avec une valeur seuil Sseuii déterminée, et - une étape d) de déduction du diagnostic en fonction du résultat de ladite comparaison. Etape a) A l'étape a), comme cela a été exposé précédemment, le calculateur 100 mémorise le régime N_mes du moteur, la quantité de carburant Qcarb_mes injecté dans les cylindres, l'angle d'ouverture 13_mes de la vanne EGR, la pression Padm_mes des gaz frais dans le répartiteur d'air 25, et le débit Qcomp_mes d'air frais traversant le compresseur 22. Le calculateur 100 calcule par ailleurs la position de consigne a mes de l'organe de commande 38 afin de régler au mieux le pas des aubes de la turbine 32 en fonction des valeurs des paramètres mesurés. Cette position de consigne est calculée de manière classique, à l'aide d'une cartographie ou d'un modèle mathématique mémorisé par le calculateur 100. Etape b) A l'étape b), le calculateur 100 estime par calcul la taille de la section de fuite Sfuite_est à l'aide des paramètres mesurés ou calculés à l'étape a). Avantageusement selon l'invention, la taille de cette section de fuite Sfuite_est est calculée à l'aide d'un système d'équations en partie issues de la dynamique des fluides, qui est constitué par un observateur d'état linéarisé. Ici, pour déterminer la taille de cette section, l'observateur d'état se base sur les débits d'air et de gaz circulant dans le moteur à combustion interne 1. II se base plus précisément sur les deux équations thermodynamiques (i) et (ii), ainsi que sur les deux équations dynamiques (iii) et (iv) suivantes. Dans le répartiteur d'air 25, on peut estimer la dérivée temporelle de la pression de l'air frais Padm_est à l'aide de l'équation suivante : dPadm_est Yr' (i) dt = l 'am .v .(Q.p + QEGR - Qeyai - Qfuite_est), avec Qcomp le débit adm Once initiated, the computer 100 operates in no time. More precisely, at regular time intervals, for example every tenth of a second, it repeats all the calculations that enable it to control the various engine components. The present invention is then concerned with carrying out a diagnosis of any fresh air leakage in the compressed fresh air circuit 26, 23, 27 and more particularly in one or other of the following elements: the main air cooler 23, the connecting duct 26 which connects the compressor 22 to the main air cooler 23, and the connecting duct 27 which connects the main air cooler 23 to the air distributor 25. (at which opens the line EGR-HP 40). This diagnosis is more precisely established by monitoring the value of the leakage section Sfu; te_est. This leakage section corresponds more precisely to the sum of the sections of the openings through which the compressed fresh air leaks out of the compressed fresh air circuit 26, 23, 27. The fresh compressed air leakage flow is meanwhile noted Qfuite. The diagnostic method is then implemented at each time step in four main steps, including: a step a) of measuring the value of at least one operating parameter of the internal combustion engine 1, which is preferably distinct the flow rate Qcomp_mes and the pressure Padm_mes of fresh air circulating in said compressed fresh air circuit 26, 23, 27, - a step b) of estimated calculation of the leakage section Sfuite_est as a function of the value of each measured variable in step a), a step c) for comparing the leakage section Sfuite_est with a determined threshold value Sseuii, and - a step d) of deducing the diagnosis according to the result of said comparison. Step a) In step a), as previously explained, the computer 100 stores the engine speed N_mes, the quantity of fuel Qcarb_mes injected into the cylinders, the opening angle 13_mes of the EGR valve, the The calculator 100 also calculates the setpoint of the fresh gas in the air distributor 25, and the flow rate Qcomp_e of fresh air passing through the compressor 22. The calculator 100 also calculates the setpoint position a mes of the control member 38 in order to adjust at best the pitch of the blades of the turbine 32 according to the values of the measured parameters. This setpoint position is calculated in a conventional manner, using a cartography or a mathematical model stored by the computer 100. Step b) In step b), the calculator 100 estimates by calculation the size of the leakage section Sfuite_est using parameters measured or calculated in step a). Advantageously according to the invention, the size of this leakage section Sfuite_est is calculated using a system of equations partly derived from the dynamics of the fluids, which is constituted by a linearized state observer. Here, to determine the size of this section, the state observer is based on the flow of air and gas flowing in the internal combustion engine 1. It is based more precisely on the two thermodynamic equations (i) and (ii), as well as on the following two dynamic equations (iii) and (iv). In the air distributor 25, the time derivative of the fresh air pressure Padm_est can be estimated using the following equation: dPadm_est Yr '(i) dt = amv (Qp + QEGR - Qeyai - Qfuite_est), with Qcomp the adm

d'air frais traversant le compresseur 22, QEGR le débit de gaz EGR-HP, Qcyil le débit de gaz frais entrant dans les cylindres 11, Tadm la température moyenne des gaz frais présents dans le répartiteur d'air 25, et Vadm le volume du répartiteur d'air 25. Dans le collecteur d'échappement 31, on peut estimer la dérivée temporelle de la pression des gaz brûlés Pech_est à l'aide de l'équation suivante : dPech est (ii) dt = Tech. .(QcyI2 - QEGR - Qturb), avec Qcy12 le débit de gaz brûlés Vech. sortant des cylindres 11, Qturb le débit de gaz brûlés entrant dans la turbine 32, Tech la température moyenne des gaz brûlés présents dans le collecteur d'échappement 31, et Vech le volume du collecteur d'échappement 31. On peut estimer la dérivée temporelle de la vitesse de rotation cotc est de l'arbre de transmission du turbocompresseur à l'aide de l'équation suivante : (iii) dwtc-est = (60 )2 Pturb - Pcomp avec Pturb la puissance fournie à la of fresh air passing through the compressor 22, QEGR the gas flow EGR-HP, Qcyil the flow of fresh gas entering the cylinders 11, Tadm the average temperature of the fresh gases present in the air distributor 25, and Vadm the volume of the air distributor 25. In the exhaust manifold 31, the time derivative of the flue gas pressure Pech_est can be estimated by the following equation: dPech is (ii) dt = Tech. (QcyI2 - QEGR - Qturb), with Qcy12 the flue gas flow Vech. leaving the cylinders 11, Qturb the flow of burnt gas entering the turbine 32, Tech the average temperature of the flue gases present in the exhaust manifold 31, and Vech the exhaust manifold volume 31. The time derivative can be estimated of the rotational speed cotc is the turbocharger drive shaft using the following equation: (iii) dwtc-est = (60) 2 Pturb - Pcomp with Pturb the power supplied to the

di 2 Jtc etc est turbine, Pcomp la puissance développée par le compresseur, et Jtc l'inertie des éléments tournants du turbocompresseur. On peut enfin estimer la dérivée temporelle de la taille de la section de fuite Sfu;te_est à l'aide de l'équation suivante : (iv) dS d eS` = 0, en considérant que cette section présente une taille qui ne varie pas. Dans l'observateur d'état choisi, on dispose alors : - de variables d'entrée, choisies parmi les variables mesurées et calculées à l'étape a), qui permettent de mettre à jour les calculs à chaque pas de temps, - de variables d'état à estimer, parmi lesquelles la taille de la section de fuite Sfulte_est, qui permettent de décrire l'évolution du système d'équations, et - de variables de sortie estimées qui, confrontées à des variables mesurées à l'étape a), permettent de corriger l'observateur de manière à le faire tendre au plus près de la réalité. Dans cet observateur d'état, les variables d'état, dont on cherche à déterminer les valeurs, sont donc calculées à chaque pas de temps non seulement à l'aide des variables d'entrée mesurées, mais également en fonction d'un paramètre de correction déduit des variables de sortie. Elles sont aussi calculées en fonction de variables intermédiaires. di 2 Jtc etc is turbine, Pcomp the power developed by the compressor, and Jtc the inertia of the rotating elements of the turbocharger. We can finally estimate the time derivative of the size of the leakage section Sfu; te_est with the following equation: (iv) dS d eS` = 0, considering that this section has a size that does not vary . In the selected state observer, there are then: input variables, chosen from the variables measured and calculated in step a), which make it possible to update the calculations at each time step, state variables to be estimated, among which the size of the leakage section Sfulte_est, which make it possible to describe the evolution of the system of equations, and - estimated output variables which, when confronted with variables measured in step a ), make it possible to correct the observer in such a way as to bring him closer to reality. In this state observer, the state variables, whose values are to be determined, are thus calculated at each time step not only using the measured input variables, but also as a function of a parameter. correction deduces output variables. They are also calculated according to intermediate variables.

Ces variables intermédiaires correspondent typiquement à des paramètres physiques non mesurés mais qui, selon les quatre équations précitées, influent sur les valeurs des variables d'état. Ces variables intermédiaires sont calculées à chaque pas de temps à l'aide des variables d'entrée mesurées et des variables d'état estimées au pas de temps précédent. A titre d'exemple, le débit Qturb_est de gaz brûlés traversant la turbine 32 forme une variable intermédiaire pouvant être calculée en fonction d'une variable d'entrée et d'une variable d'état estimée au pas de temps précédent. Ce débit peut en effet être calculé à l'aide d'une cartographie mémorisée dans le calculateur 100, en fonction de la position de consigne a_mes des aubes de la turbine 32 et de la pression Pech_est estimée dans le collecteur d'échappement 31. Ici, selon un mode préférentiel de réalisation du système suivant l'invention, l'observateur d'état est de type Kalman (ou, de manière équivalente, de type Luenberger). Cet observateur d'état est déduit des quatre équations dynamiques précitées, linéarisées autour d'un point de fonctionnement du moteur. On appelle « point de fonctionnement du moteur » un point de fonctionnement dans lequel les valeurs des variables d'état choisies sont figées. Les équations de cet observateur d'état s'écrivent alors sous la forme suivante : A bX = A(t).bX+ B.ÔU + K(t).(5Y - 6Y) bY = C(t)3X Dans ce système, X est le vecteur d'état estimé, U est le vecteur A d'entrée mesuré, Y est le vecteur de sortie mesuré et Y est le vecteur de sortie estimé. A Le vecteur d'état estimé X comprend ici les quatre variables d'état recherchées. Il s'exprime sous la forme suivante : P adm est X= Pech est Le vecteur d'entrée mesuré U comprend quant à lui six variables d'entrée mémorisées dans le calculateur 100. Il s'exprime sous la forme suivante : N mes 12 Qcarb mes a mes Qcomp _ mes a dm mes Les vecteurs de sortie Y et Y comprennent pour leur part deux variables de sortie dont les valeurs sont non seulement mesurées et mémorisées dans le calculateur 100, mais également susceptibles d'être calculées. La différence entre ces deux vecteurs de sortie fournit ainsi un paramètre d'erreur entre les calculs et la réalité, qui permet de corriger l'observateur d'état à chaque pas de temps. Ces deux vecteurs de sortie s'expriment sous la forme suivante : Y _ {Qcomp _ mes et Padm mes y _ Qcomp _ est P adm est Par conséquent, le vecteur 8X correspond à la variation des variables d'état estimées autour du point de fonctionnement, le vecteur 611 correspond à la variation des variables d'entrée mesurées autour du point de fonctionnement, le vecteur SY correspond à la variation des variables de sortie estimées autour du point de fonctionnement, et le vecteur 5Y correspond à la variation des variables 15 de sortie mesurées autour du point de fonctionnement. La matrice K(t) correspond au gain de l'observateur. Chacun de ses termes peut être choisi égal à une constante prédéterminée. Toutefois, selon une variante préférée de l'invention permettant une meilleure correction de l'observateur d'état, les termes de cette matrice K(t) sont tous recalculés à chaque 20 pas de temps. Le calcul de ces termes est préférentiellement réalisé à l'aide de l'équation de Riccati, que nous ne rappellerons pas ici puisqu'elle est bien connue de l'homme du métier. Les matrices A(t), B et C(t) sont des matrices d'état décrivant le système linéarisé. U = 1015 Les termes de la matrice B sont ici tous constants. Ils sont prédéterminés par expérience puisqu'ils dépendent directement de l'architecture du moteur à combustion interne 1. Les termes des matrices A(t) et C(t) sont quant à eux calculés à chaque 5 pas de temps, à l'aide des valeurs des variables intermédiaires linéarisées autour du point de fonctionnement du moteur. Dans ce système, les variables intermédiaires, linéarisées autour du point de fonctionnement du moteur, qui sont nécessaires au calcul des termes des matrices A(t) et C(t) sont les suivantes : aQcomp_est o 8 J l( dm_ est,Wtc_est) adm est aQcomp _ est _ f2(Padm_est1Wtc_est) acotc est aQcyll_est = f3 (N mes) aP dm est aQturb_est = F'4(a_mes,Pch_est) ()Pech est f4 aQtarb _ est = f5 (a mes " Pech est) l da 8QEGR _ est _ f6(f mes) aPadm est aQEGR _ est _ ///~~ 8f7ll~ mes aTadm _ est = {8 (Padm _est adm est ./ f((~~ 9 (Padm _ est IN_ mes IQcarb _ mes IWtc _ est 'P_ mes aPadm _ est mes P ech est aT ech est _ ()Tech est _est _ f10( Puant est ,N mes1 Qcarb mes1 C0 tc est IP mes) , et 20 aT ch _est = fil( Pdm est ,N mes I Qcarb mes,W tc est ,fi mes ) aw est Les différentes fonctions fi - f11 sont mémorisées dans le calculateur 100 sous la forme de calculs à partir de cartographies ou de polynômes d'interpolation. 10 Elles permettent un calcul rapide, à chaque pas de temps, des variables intermédiaires. Les termes des matrices A(t) et C(t), déduits des équations de la dynamique précités, sont calculés à l'aide de l'ensemble de ces variables 5 intermédiaires. A11 Al2 A13 A14 Soit A(t) = A21 A22 A23 A24 , alors les termes de cette matrice A31 A32 A33 0 0 0 0 0 s'expriment de la manière suivante : A _ aTadm_est Qcomp_mes+QEGR _est- Qcyll_est-Q fuite - est 11 al adm est Vadm ambiante al' ch est 1 aQEGR _ est A13 = Tadm .r. Vadm 'l'ambiante awtc est 1 aQfuite _ est A14 = -Tadm .r.V f P aS adm ambiante fuite _ est = aT ch _ est f Qcyll _ est + Qcarb _ mes - Qturb _ est - QEGR _ est + Tech _ est P aQcyl1_ est _ ÔQEGR _ est A21 aPadm _ est Vech l'ambiante Vech l'ambiante \ al' dm _ est eadm _ est j Vadm ambiante +Tadm est 'r . Vadm ambiante \ d "adm _ est 1 8QEGR _ est Al2=Tdm.Y. , 1 ÔQEGR _ est - ôQcyl1_ est + ÔQEGR _ est - aQfuite _ est i aPadm _ est al' dm _ est 8Padm _ est A = aTech _ esta Qcyl1 _ est + Qcarb _ est - Qturb _ est - QEGR _ est + Tech _ est 'r ' al' ch est Vech l'ambiante Vech l'ambiante' aQturb est aQEGR est \ aPech_est aP \ ech_est / A = aT ch _ est 23 awtc est Qcyl1_ est + Qcarb _ mes - Qturb _ est - QEGR _ est Vech ambiante 15 A24 = aTech _ est fuite _ est .( Qcyll _ est + Qcarb _ est - Qturb _ est - QEGR _ est) 1 Vech ambiante aQ I5 biante,2 1 a~omp_est (Padm_est -1)-Qcomp_mes'(µl'adm_est 1) tc tc_est'~comp \ adm_est avec rjcomp le rendement constant du compresseur, A31 = 1 aQturb _ est ( _ 1 \ `~32 = Tech _est£p'~turb 2 1 µ)+Qturb_est.(1 µ-1 dd ) ~tc etc _ est \ e ch _ est e ch _ est Pech _ est / avec %turb le rendement constant de la turbine, et / µ \ A = c p aQcomp _ est Padm _ est -1 _ O avec 33 - ~2 Tambiante tc tc _ est \ tc _ est 7comp N 1 / 1 1 \ tmb'Qturb_est'Tech est' ) (Qcomp_est'Tech _est.(Padm_est -1)) (Otc_est Pech_est Tlcomp Soit C11 0 C13 0 , alors les termes de cette matrice s'expriment c(t) = 1 0 0 0 de la manière suivante : comp _ est c= a _ est , et dQcomp _ est Co = L'ensemble des termes des équations de l'observateur d'état étant calculés, le calculateur 100 procède alors au calcul du vecteur d'état estimé X, qui consiste en un simple calcul d'intégration. L'observateur d'état permet ainsi d'obtenir une estimation des valeurs des quatre variables d'état Padm est, Pech est, Wtc est, et Sfuite est. On notera d'ailleurs que les grandeurs intervenant dans ce calcul ayant des valeurs très différentes, il est préférable de les normaliser (c'est-à-dire de leur donner une valeur comprise entre 0 et 1) avant de réaliser le calcul d'intégration. Seule la taille de la section de fuite Sfuite_est n'est pas normalisée, mais est réduite pour être exprimée en centimètres carrés (cm). Sur les figures 2 et 3, on a représenté un exemple des variations dans le temps de la taille de la section de fuite Sfuite_est lorsque le circuit d'air frais comprimé 26, 23, 27 est en parfait état (figure 2) ou lorsqu'il fuit (figure 3). Comme on le constate sur ces figures, la taille estimée de la section de fuite Sfuite_est est sensiblement nulle lorsque le circuit d'air frais comprimé est en parfait état, et est sensiblement plus importante lorsque le circuit fuit. These intermediate variables typically correspond to unmeasured physical parameters but which, according to the four equations mentioned above, affect the values of the state variables. These intermediate variables are computed at each time step using the measured input variables and state variables estimated at the previous time step. By way of example, the flow rate Qturb_est of burnt gases passing through the turbine 32 forms an intermediate variable that can be calculated as a function of an input variable and of an estimated state variable at the previous time step. This flow rate can in fact be calculated by means of a map stored in the computer 100, as a function of the target position a_mes of the blades of the turbine 32 and the pressure Pech_is estimated in the exhaust manifold 31. Here , according to a preferred embodiment of the system according to the invention, the state observer is of Kalman type (or, similarly, Luenberger type). This state observer is deduced from the four aforementioned dynamic equations, linearized around an operating point of the engine. The "operating point of the motor" is an operating point in which the values of the selected state variables are fixed. The equations of this state observer are then written in the following form: A bX = A (t) .bX + B.FO + K (t). (5Y-6Y) bY = C (t) 3X In this system , X is the estimated state vector, U is the measured input vector A, Y is the measured output vector, and Y is the estimated output vector. A The estimated state vector X here comprises the four desired state variables. It is expressed in the following form: P adm is X = Pech is The input vector measured U comprises meanwhile six input variables stored in the computer 100. It is expressed in the following form: N 12 The output vectors Y and Y, for their part, comprise two output variables whose values are not only measured and stored in the computer 100, but can also be calculated. The difference between these two output vectors thus provides an error parameter between the calculations and the reality, which makes it possible to correct the state observer at each time step. These two output vectors are expressed in the following form: Y _ {Qcompmds and Padm mes y _ Qcomp _ is P adm is Therefore, the 8X vector corresponds to the variation of estimated state variables around the point of In operation, the vector 611 corresponds to the variation of the input variables measured around the operating point, the vector SY corresponds to the variation of the output variables estimated around the operating point, and the vector 5Y corresponds to the variation of the variables. output measured around the operating point. The matrix K (t) corresponds to the gain of the observer. Each of its terms can be chosen equal to a predetermined constant. However, according to a preferred variant of the invention allowing a better correction of the state observer, the terms of this matrix K (t) are all recalculated at each time step. The calculation of these terms is preferably carried out using the Riccati equation, which we will not recall here since it is well known to those skilled in the art. The matrices A (t), B and C (t) are state matrices describing the linearized system. U = 1015 The terms of the matrix B are here all constant. They are predetermined by experience since they depend directly on the architecture of the internal combustion engine 1. The terms of the matrices A (t) and C (t) are calculated for each time step, using values of the intermediate variables linearized around the operating point of the motor. In this system, the intermediate variables, linearized around the operating point of the motor, which are necessary for calculating the terms of matrices A (t) and C (t) are the following: aQcomp_est o 8 J l (dm_ is, Wtc_est) adm is aQcomp _ is _ f2 (Padm_est1Wtc_est) acotc is aQcyll_est = f3 (N mes) aP dm is aQturb_est = F'4 (a_mes, Pch_est) () Pech is f4 aQtarb _ est = f5 (to my "Pech est) l da 8QEGR _ is _ f6 (f mes) aPadm is aQEGR _ is _ /// ~~ 8f7ll ~ mes aTadm _ is = {8 (Padm _is adm is ./ f ((~~ 9 (Padm _ is IN_ my IQcarb _ my IWtc _ is' P_ my aPadm _ is my Pech is to ech is _ () Tech is _ is _ f10 (Phantom is, N mes1 Qcarb mes1 C0 tc is IP mes), and 20 aT ch _est = wire (Pdm The functions fi - f11 are stored in the computer 100 in the form of computations from interpolation maps or polynomials. fast, at each time step, variabl intermediaries. The terms of the matrices A (t) and C (t), deduced from the aforementioned dynamics equations, are calculated using all of these intermediate variables. A11 Al2 A13 A14 Let A (t) = A21 A22 A23 A24, then the terms of this matrix A31 A32 A33 0 0 0 0 0 are expressed as follows: A _ aTadm_is Qcomp_mes + QEGR _is- Qcyll_est-Q leak - is 11 al adm is Vadm ambient where ch is 1 aQEGR _ is A13 = Tadm .r. Vadm 'the ambient awtc is 1 aqfuite _ is A14 = -Tadm .rV f P aS adm ambient leakage _ is = a ch ch is f Qcyll _ is + Qcarb _ mes - Qturb _ is - QEGR _ is + Tech _ is ## EQU1 ## is A21 aPadm _ is Vech the ambient Vech the ambient dm _ is eadm _ is Vadm ambient + Tadm is' r. Ambient Vdm \ d "adm_ is 1 8QEGR _ is Al2 = Tdm.Y., 1 ÔQEGR _ is - ÔQcyl1_ is + ÔQEGR _ is - aqfuite _ is i aPadm _ is al 'dm _ is 8Padm _ is A = aTech _ is Qcyl1 _ is + Qcarb _ is - Qturb _ is - QEGR _ is + Tech _ is 'r' al 'ch is Vech the ambient Vech the ambient' aQturb is aQEGR is \ aPech_is aP \ ech_est / A = aT ch _ is 23 awtc is Qcyl1_ is + Qcarb _ mes - Qturb _ is - QEGR _ is Vech ambient 15 A24 = aTech _ is leakage _ is. (Qcyll _ is + Qcarb _ is - Qturb _ is - QEGR _ is) 1 Vech ambient AQ I5 biante, 2 1 a ~ omp_est (Padm_est -1) -Qcomp_mes '(μl'adm_is 1) tc tc_is' ~ comp \ adm_est with rjcomp the constant efficiency of the compressor, A31 = 1 aQturb _ is (_ 1 \ ` ~ 32 = Tech _ is £ p '~ turb 2 1 μ) + Qturb_est (1 μ-1 dd) ~ tc etc _ is \ e ch _ is e ch _ is Pech _ is / with% turb the constant efficiency of the turbine, and / μ \ A = cp aQcomp _ is Padm _ is -1 _ O with 33 - ~ 2 Tambant tc tc _ is \ tc _ is 7comp N 1/1 1 \ tmb'Qturb_est'Tech is' ) (Qcomp_est'Tech _est. (Padm_est -1)) (Otc_est Pech_est Tlcomp Let C11 0 C13 0, then the terms of this matrix express c (t) = 1 0 0 0 as follows: comp _ is c = a _ is, and dQcomp _ is Co = The set of terms of the state observer equations being calculated, the calculator 100 then proceeds with the calculation of the estimated state vector X, which consists of a simple calculation of 'integration. The state observer thus makes it possible to obtain an estimate of the values of the four state variables Padm is, Pech is, Wtc is, and Sfuite is. It should be noted that since the quantities involved in this calculation have very different values, it is preferable to normalize them (that is to say to give them a value between 0 and 1) before carrying out the calculation of integration. Only the size of the leakage section Sfuite_est is not standardized, but is reduced to be expressed in square centimeters (cm). FIGS. 2 and 3 show an example of the variations over time in the size of the leakage section Sfuite_est when the compressed fresh air circuit 26, 23, 27 is in perfect condition (FIG. 2) or when he flees (Figure 3). As can be seen in these figures, the estimated size of the leakage section Sfuite_est is substantially zero when the fresh compressed air circuit is in perfect condition, and is substantially larger when the circuit leaks.

Etape c) A l'étape c), pour diagnostiquer une fuite du circuit d'air frais comprimé, le calculateur 100 compare alors la taille de la section de fuite Sfuite est estimée do), est avec une valeur seuil Sseu;i déterminée. Ici, telle que représentée sur les figures 2 et 3, cette valeur seuil SSeuii est une constante prédéterminée égale à 0,5 cm2. Etape d) A l'étape d), le calculateur 100 établit le diagnostic du circuit d'air frais comprimé afin de déterminer si ce circuit d'air frais comprimé présente ou non des fuites dangereuses vis-à-vis de l'intégrité du moteur. Il est ici estimé que le circuit d'air frais comprimé présente de telles fuites si la section de fuite Sfuite_est dépasse la valeur seuil Sseuii pendant une durée prédéterminée AT, comprise entre 2 et 20 secondes, ici égale à 10 secondes (soit 100 pas de temps). Pour établir ce diagnostic, le calculateur 100 incrémente un compteur lorsque, à l'étape c), la section de fuite Sfuite_est dépasse la valeur seuil Sseuii. Il remet en revanche à zéro ce compteur lorsque la section de fuite Sfuite_est est inférieur à la valeur seuil Sseuii. Step c) In step c), to diagnose a leak of the compressed fresh air circuit, the computer 100 then compares the size of the leakage section Sfuite is estimated do), is with a threshold value Sseu; i determined. Here, as represented in FIGS. 2 and 3, this threshold value SSeuii is a predetermined constant equal to 0.5 cm 2. Step d) In step d), the computer 100 establishes the diagnosis of the compressed fresh air circuit in order to determine whether or not this compressed fresh air circuit has dangerous leaks with respect to the integrity of the compressed air system. engine. It is estimated here that the fresh compressed air circuit has such leaks if the leakage section Sfuite_est exceeds the threshold value Sseuii for a predetermined duration AT, of between 2 and 20 seconds, here equal to 10 seconds (ie 100 steps of time). To establish this diagnosis, the computer 100 increments a counter when, in step c), the leakage section Sfuite_est exceeds the threshold value Sseuii. However, it resets the counter when the leakage section Sfuite_est is less than the threshold value Sseuii.

Puis, tant que la valeur mémorisée dans le compteur reste strictement inférieure à la valeur 100, le calculateur 100 estime que le circuit d'air frais comprimé est en bon état de fonctionnement. En revanche, si la valeur mémorisée dans le compteur atteint la valeur 100 (après cent pas de temps au cours desquels une fuite est détectée), le calculateur 100 déduit que le circuit d'air frais comprimé présente une fuite potentiellement dangereuse pour le moteur. Etape e) Si le diagnostic établi à l'étape d) détecte une fuite dans le circuit d'air frais comprimé, le calculateur 100 met en oeuvre une étape e) d'élaboration d'un signal de défaillance. Ce signal de défaillance comporte ici trois composantes. La première composante permet de commander l'allumage d'un voyant d'alerte situé sur le tableau de bord du véhicule automobile, de manière à avertir le conducteur du véhicule qu'un composant du moteur nécessite une réparation rapide. La seconde composante permet de mémoriser dans la mémoire ROM du calculateur 100 un identifiant de la défaillance, de manière à permettre au réparateur d'identifier directement l'origine de la défaillance ayant provoqué l'allumage du voyant d'alerte. Then, as long as the value stored in the counter remains strictly below the value 100, the computer 100 estimates that the fresh compressed air circuit is in good working order. On the other hand, if the value stored in the counter reaches the value 100 (after 100 steps during which a leak is detected), the computer 100 deduces that the compressed fresh air circuit has a potentially dangerous leak for the engine. Step e) If the diagnosis established in step d) detects a leak in the compressed fresh air circuit, the computer 100 implements a step e) of generating a failure signal. This failure signal here comprises three components. The first component controls the ignition of an alert indicator located on the dashboard of the motor vehicle, so as to warn the driver of the vehicle that a component of the engine requires a quick repair. The second component makes it possible to memorize in the ROM of the computer 100 an identifier of the failure, so as to enable the repairer to directly identify the origin of the failure that caused the warning light to come on.

La troisième composante permet d'activer un mode dégradé de pilotage du moteur à combustion interne. Une fois ce mode dégradé activé, le calculateur 100 pilote les injecteurs de carburant de telle manière qu'ils injectent une quantité réduite de carburant dans les cylindres 11, ce qui permet au moteur de continuer de fonctionner pour permettre au conducteur d'amener son véhicule chez un réparateur, et ce qui évite toute dégradation du moteur et en particulier tout emballement du turbocompresseur. La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante 10 conforme à son esprit. En particulier, on pourra prévoir d'appliquer ce procédé de diagnostic sur un moteur dont la turbine ne présente pas une géométrie variable. Pour piloter la vitesse de rotation du compresseur, on pourra alors prévoir que la ligne d'échappement du moteur soit équipée d'une conduite de 15 court-circuitage branchée en parallèle de la turbine, c'est-à-dire prenant naissance entre le collecteur d'échappement 31 et la turbine 32 et débouchant entre la turbine 32 et le pot catalytique 33. Cette conduite de court-circuitage sera alors munie d'une vanne de régulation du débit de gaz brûlés, permettant de réguler le débit de gaz brûlés traversant la turbine.The third component makes it possible to activate a degraded mode of control of the internal combustion engine. Once this degraded mode is activated, the computer 100 controls the fuel injectors in such a way that they inject a reduced quantity of fuel into the cylinders 11, which allows the engine to continue to operate in order to allow the driver to bring his vehicle. at a repairer, and this avoids any degradation of the engine and in particular any runaway turbocharger. The present invention is in no way limited to the embodiment described and shown, but the skilled person will be able to make any variant 10 within his mind. In particular, it may be provided to apply this diagnostic method on an engine whose turbine does not have a variable geometry. To control the rotational speed of the compressor, it will then be possible for the exhaust line of the engine to be equipped with a short-circuiting line connected in parallel with the turbine, that is to say starting between the exhaust manifold 31 and the turbine 32 and opening between the turbine 32 and the catalytic converter 33. This short-circuiting pipe will then be provided with a flue gas flow control valve, to regulate the flow of burnt gas crossing the turbine.

20 Selon une autre variante de réalisation du procédé conforme à l'invention, on pourra utiliser un observateur d'état différent, soit plus détaillé pour réduire les erreurs de calcul, soit moins détaillé pour réduire le temps de calcul, au risque toutefois d'amplifier les erreurs de calcul. A titre d'exemple, on pourra prévoir d'implanter un capteur de pression 25 dans la ligne d'échappement 30, entre le collecteur d'échappement 31 et la turbine 32, pour mesurer la pression des gaz brûlés débouchant dans la turbine et affiner ainsi la fiabilité de l'observateur d'état en disposant d'une variable de sortie supplémentaire. Les vecteurs de sortie Y et Y pourront alors s'exprimer sous la forme 30 suivante : Y= Qcomp _ mes Padm mes e ch mes A , et Y = Qcomp _ est Padm est Pech est According to another variant embodiment of the method according to the invention, it will be possible to use a different state observer, either more detailed to reduce the calculation errors, or less detailed to reduce the calculation time, with the risk however of amplify calculation errors. For example, it will be possible to implement a pressure sensor 25 in the exhaust line 30, between the exhaust manifold 31 and the turbine 32, to measure the pressure of the burnt gases opening into the turbine and refine thus the reliability of the state observer by having an additional output variable. The output vectors Y and Y can then be expressed in the following form: Y = Qcomp_malma Padm my e ch A, and Y = Qcomp _ is Padm is Pech is

Claims

REVENDICATIONS1. A method of diagnosing a fresh air leak in a compressed fresh air circuit (26, 23, 27) of an internal combustion engine (1), characterized in that it comprises: a) a step of measuring the value of at least one variable characteristic of the operation of the internal combustion engine (1), b) a step of calculating an estimated leakage section (Sfuite_est) of fresh air outside said fresh air circuit compressed (26, 23, 27), depending on the value of each variable measured in step a), c) a step of comparing said leakage section (Sfuite_est) with a determined threshold value (Sseuil), and d) a deduction step of the diagnosis of fresh air leakage according to the result of said comparison. 15

2. Diagnostic method according to the preceding claim, wherein at least one variable measured in step a) is distinct from the flow rate (Qcomp_mes) and the pressure (Padm_mes) of fresh air circulating in said compressed fresh air circuit. (26, 23, 27).

3. Diagnostic method according to one of the preceding claims, wherein, in step d), the presence of a fresh air leak is deduced if, in step c), said leakage section ( Sfuite_est) exceeds said threshold value (Sseu; i) during a determined duration (AT).

4. Diagnostic method according to one of the preceding claims, wherein: - in step a), there is provided a step of measuring the value of at least one input variable (N_mes, Qcarb_mes, 13_mes , _mes, Qcomp_mes, Padm_mes) and estimating the value of at least one output variable (Qcomp_est, Padm_est) characteristics of the operation of the internal combustion engine (1), and - in step b), estimates said leakage section (Sfuite_est) using a state observer which is based on the value of each input variable (N_mes, Qcarb_mes, (3_mes, a_mes, Qcomp_mes, Padm_mes) and which is corrected by a correction parameter deduced from the value of each output variable (Qcomp_est, Padm_est).

The diagnostic method according to claim 4, wherein said state observer is based on a linearized Kalman model around an operating point of the internal combustion engine (1).

6. Diagnostic method according to one of claims 4 and 5, wherein, said internal combustion engine (1) having cylinders (II), an intake line (20) of fresh air into the cylinders (11). ) equipped with a compressor (22) and an exhaust line (30) of gases burned out of the cylinders (11) equipped with a turbine (32), said state observer uses a state vector (X) comprising four state variables, including said leakage section (Sfuite_est), the pressure (Pecn_est) of the flue gases flowing in the exhaust line (30) between the cylinders (11) and the turbine (32), the pressure ( Padm_est) fresh air flowing in the intake line (20) between the compressor (22) and the cylinders (11), and the rotational speed (wtc_est) of said turbine (32).

The diagnostic method according to one of claims 4 to 6, wherein, said internal combustion engine (1) having cylinders (11) and an intake line (20) of fresh air in the cylinders (11). ) equipped with a compressor (22), said state observer uses an output vector (Y) having at least two output variables whose flow (Qcomp_est) and the pressure (Padm_est) of fresh air circulating in the intake line (20) between the compressor (22) and the cylinders (11).

8. Diagnostic method according to one of claims 4 to 7, wherein, the internal combustion engine (1) having a line of admission (20) of fresh air, a line of exhaust (30) of gas burners equipped with a variable geometry turbine (32) and a flue gas recirculation line (40) equipped with an EGR valve (41), said state observer uses an input vector (U) having six variables input, including the speed (N_mes) of the internal combustion engine (1), the fuel flow (Qcarb_mes) injected into the cylinders (11) of the internal combustion engine (1), the geometry (a_mes) of said turbine (32), the position (8_meS) of said EGR valve (41), the fresh air flow (Qcomp_mes) flowing in the intake line (20) and the fresh air pressure (Padm_mes) flowing in the line intake (20).

9. Diagnostic method according to one of the preceding claims, wherein, if the diagnosis deduced in step d) establishes the presence of a fresh air leak, there is provided a step e) of elaboration of a failure signal.

10. Diagnostic method according to the preceding claim, wherein in step e), the failure signal makes it possible to switch on a warning light visible to a user and / or to store an identifier of the fault in an accessible memory. to a repairer and / or to activate a degraded control mode of the internal combustion engine (1).

11. Internal combustion engine (1) having cylinders (11), an intake line (20) of fresh air in the cylinders (11) which is equipped with a compressor (22) and a combustion circuit. compressed fresh air (26, 23, 27) to the cylinders (11), and an exhaust line (30) of burnt gases out of the cylinders (11) which is equipped with a turbine (32), characterized in that it comprises a control unit (100) adapted to implement a diagnostic method according to one of the preceding claims.