FR3140652A1 - Procédé de diagnostic de lubrification d’un turbocompresseur de moteur à combustion interne - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet un procédé de diagnostic d’un moteur suralimenté comportant un premier diagnostic (301) d’anomalie de sous-pression d’un système de lubrification du moteur spécifique à une anomalie du moteur lorsque ladite pression (P) mesurée franchit un premier seuil de sous-pression (S1) déterminé en fonction d’une première cartographie (31) enregistrant des premières valeurs de sous-pression, et un deuxième diagnostic d’anomalie (302) spécifique au turbocompresseur comprenant: la détermination d’un deuxième seuil de sous-pression (S2) en fonction d’une deuxième cartographie (32) spécifique au turbocompresseur enregistrant des deuxièmes valeurs de sous-pression qui sont supérieures aux premières valeurs de la première cartographie (31) pour des points à iso-fonctionnement, la génération d’un deuxième signal d’alerte (SW2) générant un deuxième code de diagnostic (CD2) spécifique à une anomalie du turbocompresseur lorsque ladite pression (P) mesurée franchit le deuxième seuil (S2). L’invention s’applique aux véhicules automobiles à moteur à combustion interne suralimenté. Figure 3.
Description
Le domaine de l’invention concerne un procédé de diagnostic d’un moteur à combustion interne suralimenté et d’un système de lubrification du moteur.
Un moteur à combustion interne comprend un module de diagnostic en charge de surveiller les fonctions vitales du moteur, parmi celles-ci le système de lubrification du moteur. Des défaillances du turbocompresseur sont attribuées au manque de lubrification. Ce manque de lubrification peut résulter d’une température excessive et d’une fuite dans le circuit d’huile de lubrification. Les causes d’une fuite peuvent être multiples, des joints usés, une pression accrue dans le système, des erreurs d’installation, des dégâts mécaniques, ou bien des fixations desserrées par exemple.
Classiquement, les stratégies de diagnostic de lubrification consistent à mesurer une pression d’huile dans le circuit de lubrification et à surveiller la pression mesurée par rapport à une plage de fonctionnement délimitée par un seuil de sous-pression et un seuil de surpression. Ces seuils sont élaborés en calibration et leurs valeurs sont adaptées en fonction des points de fonctionnement instantanés du moteur, en régime (tr/min), température et charge moteur, la charge étant définie par le rapport entre le couple instantané et le couple maximal au régime instantané.
Les diagnostics de lubrification sont généralement calibrés en seuil de surpression et sous-pression pour éviter une casse moteur et les seuils d’alerte sont définis en fonction des besoins de lubrification pour la protection du moteur. En cas de dépassement d’un seuil de sous-pression ou de surpression, le module de diagnostic génère une alerte critique consistant en l’allumage du voyant « STOP » du moteur et l’arrêt du moteur. Or, on a observé que ce diagnostic n’a pas permis dans certains cas de prévenir des casses de l’arbre du turbocompresseur et de la roue du compresseur.
On connaît de l’état de la technique des méthodes de diagnostic d’un moteur spécifiquement mise en œuvre pour la surveillance du turbo-compresseur. Le document brevet FR-A1-3000136 décrit un procédé de diagnostic de pression d'un moteur à combustion interne suralimenté, par mesures de la pression atmosphérique et celle de la suralimentation, et avec des étapes de comparaison de seuil, avec un diagnostic de défaillance quand un des deux critères de diagnostic au moins est inférieur à son seuil de diagnostic associé. Ce document concerne plus précisément la surveillance de la pression de suralimentation à partir d’un unique capteur et ne permet pas de détecter les fuites du circuit de lubrification. On connait également le document US-A1-2016230624 qui propose d’utiliser le capteur de pression d’air du turbocompresseur afin de détecter des dégradations dans le flux d’air et ainsi des défaillances de plusieurs éléments du moteur. Cependant, ce diagnostic n’est pas prévu pour détecter une fuite du circuit de lubrification pouvant affecter spécifiquement le turbocompresseur avant une détection de la défaillance moteur.
Il existe donc un besoin de pallier les problèmes précités. Un objectif de l’invention est de créer un diagnostic moteur pour prévenir une défaillance du turbocompresseur, en particulier une défaillance causée par une fuite du circuit de lubrification. Un objectif de l’invention est de proposer une technique de diagnostic à bas coût.
Plus précisément, l’invention concerne un procédé de diagnostic d’un moteur à combustion interne suralimenté, le moteur étant équipé :
- d’un système de lubrification comprenant une galerie de lubrification et un unique capteur de mesure de pression disposé de manière à délivrer une mesure de la pression de l’huile de lubrification dans la galerie,
- d’un module de diagnostic de lubrification prenant en entrée la mesure de pression de l’huile de lubrification dans la galerie et enregistrant des cartographies de diagnostic de seuils de sous-pression prenant en entrée des points de fonctionnement moteur,
le procédé comportant un diagnostic d’anomalie de sous-pression du système de lubrification du moteur comprenant la génération d’un premier signal d’anomalie générant un premier code de diagnostic spécifique à une anomalie du moteur lorsque ladite pression mesurée franchit un premier seuil de sous-pression déterminé en fonction d’une première cartographie enregistrant des premières valeurs de sous-pression.
Selon l’invention, le procédé comporte en outre un diagnostic d’anomalie spécifique au turbocompresseur comprenant :
- la détermination d’un deuxième seuil de sous-pression en fonction d’une deuxième cartographie spécifique au turbocompresseur enregistrant des deuxièmes valeurs de sous-pression qui sont supérieures aux premières valeurs de la première cartographie pour des points à iso-fonctionnement,
- la surveillance de ladite pression mesurée par ledit capteur par rapport au deuxième seuil,
- la génération d’un deuxième signal d’alerte générant un deuxième code de diagnostic spécifique à une anomalie du turbocompresseur lorsque ladite pression mesurée franchit le deuxième seuil.
Le procédé selon l’invention peut comporter les caractéristiques additionnelles suivantes, seules ou en combinaison :
- le premier signal d’alerte commande un voyant de coupure moteur et/ou une commande d’arrêt du moteur ;
- le deuxième signal d’alerte commande un voyant d’avertissement ;
- le deuxième signal d’alerte commande un mode dégradé du moteur thermique ;
- le mode dégradé comporte une première consigne de limitation de vitesse du véhicule, une deuxième consigne de limitation de régime, une troisième consigne de limitation de couple, ou une combinaison desdites première, deuxième et troisième consigne ;
- pour des points à iso-fonctionnement le deuxième seuil est supérieur au premier seuil selon un écart qui est fonction des points de fonctionnement instantanés du moteur, en régime, en température de l’huile de lubrification et en charge moteur ;
L’invention prévoit une unité de commande d’un moteur thermique comportant des moyens spécifiquement configurés pour mettre en œuvre le procédé de diagnostic selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents.
On envisage en outre un véhicule automobile comportant un moteur à combustion interne suralimenté équipé d’un système de lubrification comprenant une galerie de lubrification et un unique capteur de mesure de pression disposé de manière à délivrer une mesure de la pression de l’huile de lubrification dans la galerie, un module de diagnostic de lubrification prenant en entrée la mesure de pression de l’huile de lubrification dans la galerie et enregistrant des cartographies de diagnostic de seuils de sous-pression prenant en entrée des points de fonctionnement moteur, et l’unité de commande du moteur précédente.
On envisage en outre un programme de diagnostic comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par une unité de commande d’un moteur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre le procédé de diagnostic selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents.
L’invention assure la protection d’un système de suralimentation de moteur grâce à une routine de diagnostic qui surveillance la pression du circuit de lubrification par rapport à des seuils spécifiquement configurés pour les besoins du turbocompresseur. En outre, le diagnostic réutilise le même capteur initialement prévu pour le contrôle de lubrification des paliers du moteur. Elle permet ainsi de réduire le coût d’implantation de la nouvelle fonction sans modification de l’architecture moteur.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, dans lesquels :
L’invention s’applique aux moteurs à combustion interne suralimenté comprenant un système de suralimentation dont la lubrification des éléments mécaniques en rotation est assurée par un système de lubrification. L’invention concerne plus précisément un procédé de diagnostic d’anomalie de sous-pression du système de lubrification.
En référence à la , on a représenté schématiquement un ensemble formant un groupe motopropulseur de véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne multicylindre 1 suralimenté pouvant mettre en œuvre le procédé de diagnostic selon l’invention. Il comprend un système de suralimentation, dans cet exemple un turbocompresseur (non représenté). Le turbocompresseur peut être à géométrie fixe, à géométrie variable à multi-ailettes ou un turbocompresseur à tiroir coulissant. Un turbocompresseur a pour fonction de comprimer l’air d’admission nécessaire à la combustion du carburant afin d’augmenter la quantité d’air admise dans les cylindres et ainsi augmenter le couple et la puissance du moteur. Les éléments mécaniques du turbocompresseur sont formés principalement par une turbine, un compresseur et un arbre reposant sur un palier principal. Ces éléments doivent être correctement lubrifiés afin d’assurer leur bon fonctionnement et éviter une dégradation pouvant entrainer une défaillance mécanique, comme une brulure de l’arbre ou une casse de l’axe de compresseur.
A cet effet, le moteur est équipé d’un système de lubrification 2 dont la fonction est de lubrifier et graisser les éléments mécaniques du moteur, comme les paliers du vilebrequin, les pistons, les paliers d’arbre à cames, notamment, et aussi les paliers du turbocompresseur. Le système de lubrification comporte un réservoir d’huile en bas de carter du moteur, une pompe à huile et un circuit de circulation de l’huile formant un chemin fermé de lubrification de l’ensemble des éléments du moteur 1 et du turbocompresseur. Le système de lubrification 2 comporte en outre un capteur de mesure de la température et de la pression de l’huile de lubrification circulant dans le circuit.
Afin de réduire le coût du système de lubrification, celui-ci comporte un unique capteur 21 de la pression P et de la température Th de l’huile de lubrification intégré au niveau d’une galerie principale de lubrification, formant le conduit principal du circuit dans la zone du vilebrequin du moteur. Ce capteur 21 réalise des mesures en continu aux fins de diagnostic du moteur 1, notamment pour le contrôle des besoins de lubrification des éléments mécaniques en rotation. Par exemple, une alerte dite d’arrêt moteur ou coupure moteur se base sur la mesure de pression du circuit de lubrification en cas de dépassement de seuils.
Le moteur 1 comporte également des moyens d’acquisition de données 11, capteurs de température Tm du circuit de refroidissement, de régime N de rotation moteur (tr/min), notamment.
Les données de température Tm et de régime N mesurées par le moteur 1 et les données de pression P et de température de l’huile Th mesurées par le système de lubrification 2 sont communiquées à une unité de commande 4 du moteur 1, via des moyens de communication, par exemple de type CAN (« Controller Area Network ») ou LIN (« local Interconnect Network »).
L’unité de commande 4 est munie d’un calculateur à circuits intégrés et de mémoires électroniques, le calculateur et les mémoires étant configurés pour exécuter le procédé de diagnostic selon l’invention. A cet effet, l’unité de commande 4 comporte un module de diagnostic 3 configuré pour mettre en œuvre des routines de diagnostic de la pression P de l’huile de lubrification du système de lubrification 2. Ces routines visent à détecter des situations de sous-pression et de surpression en regard de seuils déterminés en fonction des conditions instantanées de fonctionnement du moteur 1. En particulier, ces seuils s’adaptent en fonction des points de fonctionnement instantanés du moteur et à cet effet, les seuils ont des valeurs qui varient en fonction du régime de moteur N, de la température d’huile Th du circuit de lubrification et de la charge moteur, cette dernière valeur étant calculée en fonction du régime N et du rapport entre le couple instantané et le couple maximal permis pour le régime instantané.
Plus précisément, le module de diagnostic 3 comporte, enregistrées en mémoire de l’unité de commande 4, des cartographies de diagnostic 34 prenant en entrée des points de fonctionnement moteur en régime N, température d’huile Th et charge moteur, et délivrant des valeurs de seuils de surpression et de sous-pression du circuit de lubrification. Ces valeurs de seuils sont consultables périodiquement à tout instant de fonctionnement du moteur lorsque celui-ci est tournant.
Lorsque les valeurs de seuils sont des valeurs de pression relative, on déduit de la pression mesurée P la valeur de la pression atmosphérique afin de réaliser l’opération de comparaison de pression.
Par exemple, une cartographie de seuil pour un diagnostic donné, par exemple de surveillance d’une sous-pression (bar), peut-être un tableau en deux dimensions, en régime N (tr/min) et température d’huile Th (degré Celsius) couvrant une plage de charge moteur correspondante à une charge inférieure à 50%, une autre cartographie pour le même diagnostic, par exemple de seuil de sous-pression, peut-être un autre table en deux-dimensions pour un régime N et une température d’huile Th couvrant une autre plage de charge moteur, correspondante à une charge supérieure à 50%.
Plus précisément, le module de diagnostic 3 met en œuvre une routine de surveillance contre la casse moteur. La routine utilise une pluralité de premières cartographies 31 de seuil en sous-pression et en surpression, spécifiquement attribuées pour la surveillance de la casse moteur. Le module de diagnostic 3 comporte des moyens 33 pour générer un premier signal d’anomalie SW1 lorsque la pression mesurée P par le capteur 21 du système de lubrification 2 franchit le seuil de sous-pression délivré par une cartographie 31, c’est-à-dire que la pression mesurée P a une valeur inférieure au seuil de sous-pression, ou lorsque la pression mesurée P franchit le seuil de surpression, c’est-à-dire que la pression mesurée P a une valeur supérieure au seuil de surpression. Le signal d’anomalie SW1 gère un code de diagnostic CD1 spécifique à la casse moteur pour son enregistrement dans un journal 61 administré par un superviseur 6 du véhicule. Le signal d’anomalie SW1 peut également piloter une consigne CS_ST pour déclencher l’arrêt du moteur thermique pour sa protection en cas de dépassement d’un seuil. Le signal d’anomalie SW1 peut également piloter l’allumage d’un voyant ou tout type de message visuel ou sonore signalant l’arrêt du moteur.
A titre d’exemple non limitatif, comme cela est illustré en , les seuils de sous-pression des premières cartographies 31 pour le diagnostic de casse moteur varient selon les points de fonctionnement du moteur en régime, température et charge. Sur cette cartographie associée à une charge moteur comprise entre 0 et 50% de charge, les valeurs de seuils de sous-pression sont comprise entre 0.89 bar pour un régime nul et une température Th de 135°C, et 3,21 bars pour une température de 135°C et un régime de 4500 tr/min.
Par ailleurs, les seuils de surpression des premières cartographies 31 pour le diagnostic de casse moteur sont compris entre 5.5 bars et 6 bars, de préférence à 5,7 bars.
Par ailleurs, selon l’invention, le module de diagnostic 3 est configuré pour surveiller spécifiquement une casse du système de suralimentation. A cet effet, le module de diagnostic utilise la mesure de pression P du circuit de lubrification. Le module de diagnostic 3 utilise le même et unique capteur de pression 21 qui est utilisé pour la surveillance de la casse moteur. Ainsi, on évite l’usage d’un deuxième capteur spécifique et par conséquent on réduit le coût de la solution de surveillance.
Ainsi, pour la mise en œuvre du procédé de diagnostic selon l’invention, le module de diagnostic 3 met en œuvre une routine de diagnostic d’anomalie de sous-pression du système de lubrification du turbocompresseur. La routine utilise des deuxièmes cartographies 32 de seuil en sous-pression, spécifiquement attribuées pour la surveillance du turbocompresseur. Le module de diagnostic 3 comporte des moyens 33 pour générer un deuxième signal d’anomalie SW2 lorsque la pression mesurée P par le capteur 21 du système de lubrification 2 franchit le seuil de sous-pression délivré par une des deuxièmes cartographie 32, c’est-à-dire que la pression mesurée P a une valeur inférieure au seuil de sous-pression. Le signal d’anomalie SW2 gère un code de diagnostic CD2 spécifique à la casse du turbocompresseur pour son enregistrement dans le journal 61 administré par le superviseur 6 du véhicule. Le signal d’anomalie SW2 peut également piloter l’allumage d’un voyant ou tout type de message visuel ou sonore signalant une anomalie concernant le turbocompresseur. De préférence, le signal d’anomalie SW2 peut également piloter une consigne CS_MD consistant à piloter un mode dégradé du moteur thermique 1 pour sa protection et inciter le conducteur à faire réviser son véhicule. Le mode dégradé peut être une limitation de vitesse maximale du véhicule, une limitation du couple maximal, ou bien encore une limitation de régime du moteur.
Plus précisément, les deuxièmes cartographies 32, enregistrées en mémoire de l’unité de commande 4, mémorisent des valeurs de seuils de sous-pression qui sont supérieures aux valeurs des premières cartographies 31 à iso-fonctionnement, c’est-à-dire pour des mêmes valeurs de points de fonctionnement en régime, température et charge moteur. Ainsi, en cas de fuite du circuit de lubrification, il sera possible de détecter une défaillance avant l’avertissement de casse moteur. En outre, ces seuils sont spécifiquement calibrés pour les besoins du turbocompresseur ce qui permet de détecter un manque de lubrification avant la détection d’un risque de casse moteur et de son arrêt.
Le superviseur 6 est en charge de gérer un journal de diagnostic 61 afin de mémoriser les anomalies détectées sous forme de codes diagnostic CD1, CD2. Ces codes sont ensuite consultables par un service technique en après-vente. Le superviseur 6 et l’unité de commande du moteur 4 coopèrent à travers des moyens de communication 5 permettant l’échange d’information concernant les signaux d’anomalie SW1, SW2, les codes de diagnostic CD1, CD2, ou bien les consignes d’arrêt moteur CS_ST et de mode dégradé CS_MD si nécessaire. Les moyens de communication 5 sont par exemple un bus CAN.
Le superviseur 6 comporte en outre des moyens de commandes 62 d’une interface de l’habitacle pour signaler au conducteur une anomalie. Les moyens de commande 62 pilotent par exemple un voyant ou messages visuels et sonores. Pour une anomalie de casse moteur, un voyant rouge est prévu. Pour une anomalie de lubrification du turbocompresseur, l’invention prévoit que les moyens de commande 62 pilotent un voyant spécifique, de criticité relevant de l’avertissement, par exemple de couleur orange.
En référence à la , on a décrit plus précisément le procédé de diagnostic 300 mis en œuvre par le module de diagnostic 3, ici le calculateur de l’unité de commande du moteur. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, le calculateur pourrait être externe à l’unité de commande 4, tout en étant couplé à cette dernière 4. Dans ce dernier cas, il peut être lui-même agencé sous la forme d’un calculateur dédié comprenant un éventuel programme dédié, par exemple. Par conséquent, l’unité de commande, selon l’invention, peut être réalisé sous la forme de modules logiciels (ou informatiques (ou encore « software »)), ou bien de circuits électroniques (ou « hardware »), ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels.
La fonction de diagnostic est démarrée à une première étape E1 d’initialisation des routines de surveillance du moteur lorsque les systèmes du moteur sont allumés. Le moteur est généralement en régime tournant, mais pas nécessairement.
Ensuite, on déclenche en parallèle la routine 301 de surveillance de diagnostic de casse moteur et la routine de diagnostic 302 de casse turbocompresseur. Ces deux routines, encadrées en trait en pointillé, mesurent périodiquement et en continu la pression P du circuit de lubrification à partir des données collectées par l’unique capteur de pression du circuit de lubrification du moteur. Les mesures sont illustrées par l’étape E2 pour la routine casse moteur et l’étape E6 pour la routine de diagnostic du turbocompresseur. Les routines 301 et 302 s’exécutent en boucle périodiquement durant le fonctionnement du moteur.
La routine 301 détermine à une étape E3 à partir des points de fonctionnement du moteur, le régime moteur N, la température d’huile Th et la charge moteur N la valeur du seuil de sous-pression S1 relative au diagnostic moteur. Le seuil S1 est déterminé à partir des cartographies 31 associées à ce diagnostic. Eventuellement, la routine 301 ou une autre routine détermine également la valeur de surpression pour contrôler que la pression mesurée ne franchit pas la limite supérieure.
Ensuite, à une étape E4, la routine 301 compare la valeur de la pression P par rapport au seuil de sous-pression S1. Si les valeurs de seuils de la cartographie 31 sont des valeurs de pression relative, alors la valeur utilisée pour la comparaison est la pression relative. Si la pression mesurée (ou pression relative) est inférieure au seuil S1 de sous-pression, alors la routine 301 déclenche une alerte à une étape E5. Cette situation est critique et indique qu’une fuite est présente dans le circuit de lubrification qui peut endommager le moteur. Il est nécessaire d’arrêter son fonctionnement immédiatement. Si la pression mesurée (ou pression relative) est supérieure au seuil S1, la situation de fonctionnement est normale et la routine retourne à l’étape de mesure E2 de la pression.
L’étape E5 d’alerte de coupure moteur consiste à générer un signal d’alerte SW1. Cette alerte génère un code de diagnostic CD1 pour son enregistrement dans le journal de diagnostic du superviseur du véhicule. L’alerte génère une consigne d’arrêt moteur et l’allumage d’un voyant rouge sur le tableau de bord ou toute interface du véhicule. Une action identique se réalise lorsqu’on détecte que la pression est supérieure à un seuil de surpression associée au diagnostic de casse moteur.
En parallèle, la routine 302 détermine à une étape E7 à partir des points de fonctionnement du moteur, le régime moteur N, la température d’huile Th et la charge moteur N, la valeur du seuil de sous-pression S2 relative au diagnostic du turbocompresseur. Le seuil S2 est déterminé à partir des cartographies 32 associées à ce diagnostic.
Les valeurs de sous-pression S2 sont strictement supérieures aux seuils S1 à iso-fonctionnement du moteur car la routine 302 est prévue pour détecter une fuite d’huile avant la routine 301. Ceci permet de protéger le turbocompresseur.
Par exemple, entre les valeurs de S1 et S2 délivrées par les cartographies 31 et 32 respectivement, à des points de fonctionnement de moteur identique, il existe un écart de pression d’environ 1 bar pour des points de fonctionnement donnés. Cet écart est variable selon la zone de fonctionnement moteur. L’écart peut être compris entre 0.5 bar et 2 bars par exemple. L’écart est fonction des points de fonctionnement instantanés du moteur, en régime, en température de l’huile de lubrification et en charge moteur afin d’amélioré la précision de la surveillance du turbocompresseur pour s’adapter au comportement moteur. Les valeurs du seuil S2 sont déterminées conformément à une méthode de calibration décrite ci-après.
Ensuite, à une étape E8, la routine 302 compare la valeur de la pression P par rapport au seuil de sous-pression S2. Si les valeurs de seuils de la cartographie 32 sont des valeurs de pression relative, alors la valeur utilisée pour la comparaison est la pression relative. La comparaison peut être opérée sur la valeur de pression relative ou absolue mesurée au niveau du capteur.
Si la pression mesurée (ou pression relative) est inférieure au seuil S2 de sous-pression, alors la routine 302 déclenche une alerte à une étape E9. Si la pression mesurée (ou pression relative) est supérieure au seuil S2, la situation de fonctionnement est normale et la routine retourne à l’étape de mesure E6 de la pression.
L’étape E9 d’alerte de diagnostic d’anomalie du turbocompresseur consiste à générer un signal d’alerte SW2. Cette alerte génère un code de diagnostic CD2 pour son enregistrement dans le journal de diagnostic du superviseur du véhicule. L’alerte déclenche un service d’avertissement qui consiste en l’allumage d’un voyant orange sur le tableau de bord ou toute interface du véhicule. En cas de fuite du circuit de lubrification, cet avertissement interviendra toujours avant la levée d’une alerte SW1 de la routine 301. Cela permet d’avertir le conducteur pour faire réviser son véhicule et éviter une casse du turbocompresseur qui pourrait être affecté avant la levée de l’alerte SW1.
De préférence, l’alerte SW2 déclenche également une consigne de mode dégradé du moteur pouvant être une limitation de la vitesse du véhicule, une limitation de couple moteur, une limitation du régime moteur, ou bien une combinaison de ces limitations. Ces limitations ont pour objectif de limiter une dégradation du turbocompresseur en limitant la charge moteur, et d’inciter un conducteur à faire contrôler son véhicule. Le mode dégradé reste actif tant que la pression est inférieure au seuil S2.
Enfin, une fois que les actions d’avertissement sont exécutées, la routine 302 retourne à l’étape de mesure pour une nouvelle boucle de surveillance.
En , on a illustré le seuil S1 pour le diagnostic de casse-moteur et le seuil S2 pour le diagnostic d’anomalie du turbocompresseur pour des points de fonctionnements moteur donnés. La flèche horizontale représente des valeurs de pression P du circuit de lubrification en évolution décroissante depuis la gauche vers la droite. Pour des valeurs supérieures à S2, il n’y a pas d’alertes activées. Pour des valeurs comprises entre S2 et S1, un diagnostic de service d’avertissement DIAG1 est généré et un voyant d’avertissement est allumé. Eventuellement, un mode dégradé est déclenché. Dès que la pression P franchit le seuil S1, un diagnostic d’arrêt moteur est déclenché (DIAG2), une coupure moteur est déclenchée et un voyant rouge de coupure moteur est affiché au tableau de bord.
On décrit pour finir la méthode de calibration des seuils de sous-pression pour la surveillance du turbocompresseur. Elle permet d’utiliser le même capteur que celui du diagnostic moteur et de configurer les seuils de détection spécifiquement à partir des besoins de lubrification du turbocompresseur.
Les valeurs des seuils de sous-pression S2 mémorisées par les cartographies de sous-pression du diagnostic d’anomalie du turbocompresseur sont établies par un procédé de calibration informatique mis en œuvre sur un ordinateur à partir d’un modèle numérique simulant le comportement du système de lubrification et du moteur. En particulier, ce modèle comporte une caractéristique simulant une fuite de l’huile de lubrification dans le circuit de lubrification au niveau de l’élément du turbocompresseur vers le milieu de pression atmosphérique, la fuite ayant un diamètre paramétrable.
La calibration des valeurs de seuil de sous-pression consiste à simuler le fonctionnement du moteur et du système de lubrification à des différentes valeurs de diamètre de fuite comprises entre 0mm et 3 mm et pour plusieurs combinaisons de valeurs de régime, de température d’huile et de charge moteur, ces valeurs étant comprises respectivement entre 0 tr/min et 10.000 tr/min, 0°C et 200°C et 0% et 100% de charge.
Pour chaque séquence de simulation paramétrée à une combinaison desdits paramètres de régime, température et charge, on mesure une valeur de pression virtuelle au niveau d’un capteur virtuel localisé dans la zone du turbocompresseur et une valeur de pression virtuelle au niveau du capteur existant tel qu’implanté sur le circuit de lubrification.
Pour chaque séquence de simulation, on obtient alors des valeurs virtuelles de la pression d’huile dans le turbocompresseur qui suivent une courbe décroissante de pression pour des valeurs de diamètre de fuite croissante. On détermine pour chaque même séquence de simulation les valeurs virtuelles de la pression au niveau du capteur existant.
On recherche le diamètre de fuite pour lequel la valeur virtuelle de pression dans le turbocompresseur franchit la pression requise minimale par le turbocompresseur. Cette pression requise pour le besoin spécifique du turbocompresseur est une information fournie par le fournisseur du turbocompresseur. On recherche la valeur de pression correspondante, pour le même diamètre de fuite, pour le capteur existant. Finalement, on choisit cette dernière pression correspondante comme étant la valeur de seuil de sous-pression pour le diagnostic de surveillance du turbocompresseur pour les points de fonctionnement paramétrés de la séquence de simulation.
Les séquences de simulations et leurs paramètres de simulation peuvent être configurées pour être réalisées successivement et automatiquement sur un simulateur numérique afin de rechercher l’ensemble des valeurs de seuils de sous-pression pour plusieurs points de fonctionnement moteur en régime, température et charge.
Finalement, on enregistre dans des cartographies de diagnostic de sous-pression spécifiques à la surveillance d’une anomalie du turbocompresseur les valeurs des seuils de sous-pression correspondantes qui ont été choisies. Les cartographies prennent en entrées les paramètres de régime, température d’huile et charge moteur. Les cartographies sont enregistrées en mémoire de l’unité de commande du moteur pour la mise en œuvre de la routine de surveillance du turbocompresseur lors du fonctionnement du moteur.
L’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que la personne de l’art est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention en associant par exemple les différentes caractéristiques ci-dessus prises seules ou en combinaison, sans pour autant sortir du cadre de l’invention.
Claims (9)
- Procédé de diagnostic (300) d’un moteur à combustion interne suralimenté (1), le moteur (1) étant équipé :
- d’un système de lubrification (2) comprenant une galerie de lubrification et un unique capteur de mesure de pression (21) disposé de manière à délivrer une mesure de la pression (P) de l’huile de lubrification dans la galerie,
- d’un module de diagnostic de lubrification (3) prenant en entrée la mesure de pression (P) de l’huile de lubrification dans la galerie et enregistrant des cartographies (34) de diagnostic de seuils de sous-pression prenant en entrée des points de fonctionnement moteur,
le procédé étant caractérisé en ce qu’il comporte en outre un deuxième diagnostic d’anomalie (302) spécifique au turbocompresseur comprenant :- la détermination d’un deuxième seuil de sous-pression (S2) en fonction d’une deuxième cartographie (32) spécifique au turbocompresseur enregistrant des deuxièmes valeurs de sous-pression qui sont supérieures aux premières valeurs de la première cartographie (31) pour des points à iso-fonctionnement,
- la surveillance de ladite pression (P) mesurée par ledit capteur (21) par rapport au deuxième seuil (S2),
- la génération d’un deuxième signal d’alerte (SW2) générant un deuxième code de diagnostic (CD2) spécifique à une anomalie du turbocompresseur lorsque ladite pression (P) mesurée franchit le deuxième seuil (S2).
- Procédé de diagnostic selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier signal d’alerte (SW1) commande un voyant de coupure moteur et/ou une commande d’arrêt du moteur (CS_ST).
- Procédé de diagnostic selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le deuxième signal d’alerte (SW2) commande un voyant d’avertissement.
- Procédé de diagnostic selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le deuxième signal d’alerte (SW2) commande un mode dégradé du moteur thermique (1).
- Procédé de diagnostic selon la revendication 4, caractérisé en ce que le mode dégradé comporte une première consigne de limitation de vitesse du véhicule, une deuxième consigne de limitation de régime, une troisième consigne de limitation de couple, ou une combinaison desdites première, deuxième et troisième consignes.
- Procédé de diagnostic selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que pour des points à iso-fonctionnement le deuxième seuil (S2) est supérieur au premier seuil (S1) selon un écart qui est fonction des points de fonctionnement instantanés du moteur en régime (N), en température de l’huile de lubrification (Tm) et en charge moteur.
- Unité de commande (4) d’un moteur thermique (1) caractérisée en ce qu’elle comporte des moyens de mettre en œuvre le procédé de diagnostic (300) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6.
- Véhicule automobile comportant un moteur à combustion interne suralimenté (1) équipé d’un système de lubrification (2) comprenant une galerie de lubrification et un unique capteur de mesure de pression (21) disposé de manière à délivrer une mesure de la pression (P) de l’huile de lubrification dans la galerie, un module de diagnostic de lubrification (3) prenant en entrée la mesure de pression (P) de l’huile de lubrification dans la galerie et enregistrant des cartographies de diagnostic (34) de seuils de sous-pression prenant en entrée des points de fonctionnement moteur, caractérisé en ce qu’il comporte une unité de commande (4) du moteur (1) selon la revendication 7.
- Programme de diagnostic comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par une unité de commande d’un moteur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre le procédé de diagnostic selon l’une quelconque des revendications 1 à 6.
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| FR2210309A FR3140652A1 (fr) | 2022-10-07 | 2022-10-07 | Procédé de diagnostic de lubrification d’un turbocompresseur de moteur à combustion interne |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2210309A FR3140652A1 (fr) | 2022-10-07 | 2022-10-07 | Procédé de diagnostic de lubrification d’un turbocompresseur de moteur à combustion interne |
| FR2210309 | 2022-10-07 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3140652A1 true FR3140652A1 (fr) | 2024-04-12 |
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| FR2210309A Pending FR3140652A1 (fr) | 2022-10-07 | 2022-10-07 | Procédé de diagnostic de lubrification d’un turbocompresseur de moteur à combustion interne |
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| FR (1) | FR3140652A1 (fr) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5070832A (en) * | 1991-03-29 | 1991-12-10 | Cummins Engine Company, Inc. | Engine protection system |
| US6871499B1 (en) * | 2003-12-20 | 2005-03-29 | Honeywell Interntional, Inc. | Oil pressure detector for electric assisted turbocharger |
| DE102011053176A1 (de) * | 2011-08-31 | 2013-02-28 | Ino8 Pty Ltd | Verfahren und Vorrichtung zur Leckagedetektion eines Fahrzeug-Schmiersystems |
| FR3000136A1 (fr) | 2012-12-20 | 2014-06-27 | Renault Sa | Procede de diagnostic d'un moteur suralimente et moteur associe |
| US20150094938A1 (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-02 | Fpt Industrial S.P.A. | System for preventing a mechanical damage of an internal combustion engine due to an inefficient lubrication of the engine itself |
| US20160230624A1 (en) | 2012-09-14 | 2016-08-11 | Ford Global Technologies, Llc | Crankcase integrity breach detection |
-
2022
- 2022-10-07 FR FR2210309A patent/FR3140652A1/fr active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5070832A (en) * | 1991-03-29 | 1991-12-10 | Cummins Engine Company, Inc. | Engine protection system |
| US6871499B1 (en) * | 2003-12-20 | 2005-03-29 | Honeywell Interntional, Inc. | Oil pressure detector for electric assisted turbocharger |
| DE102011053176A1 (de) * | 2011-08-31 | 2013-02-28 | Ino8 Pty Ltd | Verfahren und Vorrichtung zur Leckagedetektion eines Fahrzeug-Schmiersystems |
| US20160230624A1 (en) | 2012-09-14 | 2016-08-11 | Ford Global Technologies, Llc | Crankcase integrity breach detection |
| FR3000136A1 (fr) | 2012-12-20 | 2014-06-27 | Renault Sa | Procede de diagnostic d'un moteur suralimente et moteur associe |
| US20150094938A1 (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-02 | Fpt Industrial S.P.A. | System for preventing a mechanical damage of an internal combustion engine due to an inefficient lubrication of the engine itself |
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