WO2020144413A1 - Procede de diagnostic fonctionnel d'un embrayage de compresseur de climatisation par capteur de vibrations - Google Patents

Procede de diagnostic fonctionnel d'un embrayage de compresseur de climatisation par capteur de vibrations Download PDF

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WO2020144413A1
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WO
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clutch
compressor
air conditioning
diagnosis
conditioning system
Prior art date
Application number
PCT/FR2019/052969
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English (en)
Inventor
Martin Tropee
Julien MORNET
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Psa Automobiles Sa
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    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01M13/02Gearings; Transmission mechanisms
    • G01M13/028Acoustic or vibration analysis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60H1/32Cooling devices
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    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures

Definitions

  • TITLE METHOD OF FUNCTIONAL DIAGNOSIS OF A CLUTCH OF AIR CONDITIONING COMPRESSOR BY VIBRATION SENSOR
  • the present invention relates to a method of functional diagnosis of an air conditioning system compressor clutch by vibration sensor, the clutch being associated with a driven pulley, this on an engine block integrating the heat engine, advantageously a spark ignition engine.
  • Such a heat engine can be used in various means of transport, in particular in a land vehicle, for example a motor vehicle but also in an aircraft or a boat benefiting from an air conditioning system for its passenger compartment.
  • a thermal engine block carries a sensor detecting the vibrations of an engine block surrounding a thermal engine by supporting the compressor and its clutch, the sensor delivering vibration signals.
  • the major function of this sensor is to detect vibrations which are analyzed to control the operation of the heat engine.
  • the first diagnosis is a functional diagnosis of the overall air conditioning function and the other two diagnoses are electrical diagnoses controlling the proper functioning of a pressure sensor of the air conditioning system.
  • Air conditioning is a complex system made up of many parts, such as a belt, one or more pulleys, a compressor, pressure regulator, pressure sensor, valves and lines, pressure reducer and heat exchanger.
  • Document DE-A-102007012769 describes a diagnostic method making it possible to check the combustion state of a heat engine by analysis of vibrations measured by a knock sensor.
  • vibration analysis allows the monitoring of a water pump, a lubricating oil pump, a rolling bearing and to detect their possible malfunction. .
  • the problem underlying the invention is to diagnose in a simple and rapid manner if the clutch of a compressor of an air conditioning system whose drive is done by a pulley driven on the engine block of an internal combustion engine is faulty or not.
  • the present invention relates to a functional diagnostic method for an air conditioning system compressor clutch, the clutch being associated with a driven pulley, a sensor detecting the vibrations of an engine block, surrounding a heat engine in supporting the compressor and its clutch, and delivering vibration signals, remarkable in that it is identified, among the signals sent by the sensor, the signals characteristic of engagement of the clutch with its associated pulley by their shape and their amplitude and when such a signal is delivered, it is diagnosed that the clutch of the compressor is functional.
  • the invention consists in adding a functional diagnosis based on the measurements of a vibration sensor already existing on the engine, which does not entail any additional cost and makes it possible to diagnose very quickly if the clutch is defective or not.
  • the clutch of the air conditioning system compressor by its operation, generates a mechanical noise transmitted to the entire engine block and observable on the sensor used to detect vibrations, in particular a knock sensor.
  • the method according to the present invention uses this previously undesired detection and which can be qualified as parasitic detection in the context of normal operation of the vibration sensor to construct a diagnostic method based on this previously undesired detection after processing the signal from the vibration sensor.
  • the invention consists in adding software elements for interpreting the signals from the vibration sensor, already present on the engine for another detection mainly relating to combustion in the heat engine, in order to identify if the air conditioning system compressor clutch is functioning properly.
  • the signals emitted by the sensor are analog vibration signals converted into digital signals before identification of the signals characteristic of a clutch engagement.
  • the invention relates to a method for the complete diagnosis of an air conditioning system comprising an air conditioning system compressor and a compressor clutch connecting the compressor to a driven pulley, several parameters of the air conditioning system being diagnosed, remarkable in that it implements such a functional diagnostic method for an air conditioning system compressor clutch.
  • the objective of the invention is to guide the after-sales teams in the diagnosis of the defective element or elements of the air conditioning system and thereby reduce the time to troubleshoot while avoiding unnecessary changes of elements of the system.
  • At least one of the additional diagnoses is taken individually or in combination: a fault diagnosis of a gradient of the pressure sensor of a refrigerant fluid in the air conditioning system by a variation in the pressure of the refrigerant fluid greater than a predetermined threshold for a predetermined period of time, a diagnosis of exceeding a high limit value of the coolant pressure sensor when a voltage ratio of the coolant sensor is greater than a predetermined maximum threshold during a predetermined period of time, a diagnosis of exceeding a low limit value on the coolant pressure sensor when a voltage ratio of the coolant sensor is less than a predetermined minimum threshold, for a predetermined period of time.
  • the invention also relates to an assembly of a heat engine engine block and at least one electronic control unit responsible for at least one diagnosis established on an air conditioning system in accordance with such a method of functional diagnosis of a clutch of a compressor of the air conditioning system or in accordance with such a complete diagnostic process of the air conditioning system, the engine block carrying on an accessory front a compressor pulley driven by an air conditioning system compressor integrated in the engine block, a clutch being interposed between the compressor pulley and the compressor, the engine block also carrying a vibration sensor, remarkable in that the electronic control unit comprises or is connected to means for interpreting the vibrations detected by the sensor for an identification among the signals sent by the sensor of the signals characteristic of a clutch engagement and of the establishment means a functional diagnosis of the clutch.
  • the sensor transmits vibration signals to a first electronic unit for controlling the heat engine in charge of the operation of the heat engine, the first unit comprising the means for interpreting the vibrations and the emission means to the electronic unit for control in charge of at least one diagnosis established on an air conditioning system called the second unit or a functional diagnosis of the clutch established by means of establishing a diagnosis integrated in the first unit or either characteristic signals d 'A clutch engagement to the diagnostic means integrated in the second unit.
  • the vibration sensor is a knock sensor.
  • the compressor pulley is driven by a crankshaft pulley, associated with a crankshaft driven by the heat engine, using a chain or belt wrapped around the two pulleys.
  • the invention relates to a transport vehicle comprising a heat engine and a system for air conditioning a passenger compartment of the transport vehicle, remarkable in that it comprises such an assembly.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a perspective view of a compressor with its clutch and its drive pulley on an engine block engine, the diagnostic method can be implemented for such a compressor ,
  • FIG. 2 is a schematic representation of two curves including an upper curve showing the acquisition of three successive closings of the clutch of an air conditioning system compressor and a curve lower showing the effects of the closures on the signal from the vibration sensor present on the engine block, such a modification of the signal from the vibration sensor being used for implementing the diagnostic method according to the invention,
  • FIG. 3 is a schematic representation of an electronic control unit implementing a complete diagnostic method of an air conditioning system according to the present invention.
  • the present invention relates to a functional diagnostic method for a clutch 2 of a compressor 3 of an air conditioning system, the clutch 2 being associated with a driven pulley 4, the pulley 4 in turn driving the compressor 3 via the clutch 2.
  • a sensor detects the vibrations of an engine block surrounding a heat engine by supporting the compressor 3 and its clutch 2 and delivers vibration signals.
  • the signals characteristic of an engagement of the clutch 2 with its pulley 4 associated by their shape and their amplitude are identified among the signals sent by the sensor.
  • the vibration sensor was present to capture vibrations relating to the heat engine and not to the clutch of the compressor 3. It is therefore a new detection function which is entrusted to the vibration sensor.
  • the clutch 2 of the air conditioning system compressor 3 by its operation generates a mechanical noise transmitted to the entire engine block and observable on the vibration sensor present on the engine block, such a vibration sensor being able to be used for detection rattling.
  • This noise comes from the clicking of the electromagnet pinching a friction disc transforming the free pulley 4 into a pulley 4 secured to the axis of the compressor 3.
  • FIG. 2 while referring to FIG. 1, presents two curves, the first of which, starting from the top, is an acquisition carried out by a vibration sensor.
  • the clutch 2 of the compressor 3 is requested three times, with a variation of an electromagnet voltage U of the compressor 3 shown on the ordinate as a function of a time t in seconds s shown on the abscissa.
  • the lower curve is the curve of the sensor signal shown as a function of time t. The effect of the closure on the knock sensor signal is visible at this lower curve, the signal curve having been purged of all vibrations from other sources.
  • the signals emitted by the sensor can be analog vibration signals converted into digital signals before identification of the signals characteristic of a clutch 2 engagement.
  • the invention therefore relates to a method for the complete diagnosis of an air conditioning system comprising a compressor 3 of the air conditioning system and a clutch 2 of the compressor 3 connecting the compressor 3 to a driven pulley 4, several parameters of the air conditioning system being diagnosed.
  • the diagnostic method implements a functional diagnostic method for a clutch 2 of compressor 3 of the air conditioning system as previously described to verify whether the clutch 2 of compressor 3 is functional, which had never been proposed by the state of the art.
  • FIG. 3, while referring to FIG. 1, represents an electronic control unit 1 for the implementation of the complete diagnostic method of an air conditioning system.
  • the functionality added by the present invention, namely a diagnosis of the clutch 2 of the compressor 3 is referenced 1.4 in this figure 3.
  • FIG. 3 only shows a preferred form of an electronic control unit implementing the method described above. It is possible that the implementation of the method is distributed among several electronic control units, including an electronic control unit dedicated to the engine and known by the acronym CMM. It is also possible that the electronic control unit in charge of clutch diagnosis is partially integrated in the engine control unit or CMM.
  • diagnosis of the clutch of the air conditioning system compressor can be integrated into the computer of the current engine control unit or CMM, referred to below as the first electronic control unit or in an additional electronic control unit 1 specifically dedicated to the diagnosis of the air conditioning system designated below as the second electronic control unit.
  • the electronic control unit responsible for diagnosing the air conditioning system referenced 1 is the signal from the vibration sensor 0.1 after an analog / digital transformation stage 1.1.
  • the function output corresponds to the standard diagnostic type outputs allowing dialogue with a fault manager 1.8.
  • the current diagnoses 1.5, 1.6 and 1.7 were represented.
  • One of these diagnoses can be based on the signal from a pressure sensor of the air conditioning system 0.2, digitally transformed via the box 1.2, the pressure sensor being of course different from the vibration sensor.
  • Reference 1.3 designates processing and storage means specific to the electronic control unit 1 responsible for the diagnosis.
  • a first diagnosis can be a fault diagnosis of a pressure sensor gradient of a refrigerant in the air conditioning system by a pressure variation of the refrigerant greater than a predetermined threshold for a predetermined period of time.
  • a second diagnosis can be a diagnosis of an upper limit value of the coolant pressure sensor being exceeded when a voltage ratio of the coolant sensor is greater than a predetermined maximum threshold for a predetermined period of time.
  • a third diagnosis can be a diagnosis of exceeding a low limit value on the refrigerant pressure sensor when a voltage ratio of the refrigerant sensor is less than a predetermined minimum threshold, for a predetermined period of time.
  • the functional diagnosis of the clutch 2 of the compressor 3 of the air conditioning system it can first of all be implemented the functional diagnosis of the clutch 2 of the compressor 3 of the air conditioning system. If the functional diagnosis concludes that the clutch 2 is in working condition, said at least one of the additional diagnoses is implemented in the event that the air conditioning system is deficient.
  • the invention also relates to an assembly of a heat engine engine block and at least one electronic control unit responsible for at least one diagnosis established on an air conditioning system in accordance with such a method of functional diagnosis of a clutch 2 of a compressor 3 of the air conditioning system or in accordance with such a complete diagnostic process of the air conditioning system.
  • This electronic control unit in charge of diagnosis was previously designated as the second unit, but this is not compulsory.
  • the engine block carries on a front accessories a pulley 4 of compressor of a compressor 3 of air conditioning system integrated in the engine block, the pulley 4 of compressor being driven by a pulley 4 of crankshaft with a clutch 2 interposed between the pulley 4 compressor and compressor 3.
  • the engine block also carries a vibration sensor which may be in the form of a knock sensor.
  • the electronic control unit in charge of the diagnosis comprises or is connected to means for interpreting the vibrations detected by the sensor for identification of the characteristic signals sent by the sensor. clutch engagement 2.
  • the electronic control unit responsible for diagnosis also includes means for establishing a functional diagnosis of clutch 2, after signal processing and elimination of vibrations not caused by the clutch engagement 2.
  • the sensor can transmit vibration signals to a first electronic engine control unit responsible for operating the engine or CMM. This is more logical than direct transmission to the electronic control unit responsible for diagnosing the air conditioning system, since the vibration sensor fulfills a major function of monitoring combustion in the engine managed by the first unit. or CMM unit which has all the signal processing means.
  • the first unit or unit CMM can include the means for interpreting the vibrations and the means for transmitting to the electronic control unit called the second unit responsible for at least one diagnosis established on an air conditioning system either of a functional diagnosis of the clutch 2 established by means of establishment of a diagnosis integrated in the first unit or either of the characteristic signals of an engagement of the clutch 2 with the establishment means of a diagnosis integrated in the second unit.
  • the compressor pulley 4 can be driven by a crankshaft pulley 4, associated with a crankshaft itself driven by the heat engine, using a chain or belt wrapped around of the two pulleys 4.
  • the invention relates to a transport vehicle comprising a heat engine and an air conditioning system of a passenger compartment of the transport vehicle comprising an assembly as previously described.
  • the vehicle can be land, naval or flying.
  • the present invention can therefore be applied to all engines as well in the automotive field as in aircraft or even in the maritime field.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de diagnostic fonctionnel d'un embrayage (2) de compresseur (3) de système de climatisation, l'embrayage (2) étant associé à une poulie (4) entraînée, un capteur détectant les vibrations d'un bloc moteur entourant un moteur thermique en supportant le compresseur (3) et son embrayage (2) et délivrant des signaux de vibrations. Il est identifié parmi les signaux envoyés par le capteur les signaux caractéristiques d'un enclenchement de l'embrayage (2) avec sa poulie (4) associée de par leur forme et leur amplitude et quand un tel signal est délivré, il est diagnostiqué que l'embrayage (2) du compresseur (3) est fonctionnel.

Description

DESCRIPTION
TITRE : PROCEDE DE DIAGNOSTIC FONCTIONNEL D'UN EMBRAYAGE DE COMPRESSEUR DE CLIMATISATION PAR CAPTEUR DE VIBRATIONS
Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un procédé de diagnostic fonctionnel d'un embrayage de compresseur de système de climatisation par capteur de vibrations, l'embrayage étant associé à une poulie entraînée, ceci sur un bloc moteur intégrant le moteur thermique, avantageusement un moteur à allumage commandé.
Un tel moteur thermique peut être utilisé dans divers moyens de transport, notamment dans un véhicule terrestre, par exemple un véhicule automobile mais aussi dans un aéronef ou un bateau bénéficiant d'un système de climatisation pour son habitacle.
Art antérieur
Il est connu qu'un bloc moteur de moteur thermique porte un capteur détectant les vibrations d'un bloc moteur entourant un moteur thermique en supportant le compresseur et son embrayage, le capteur délivrant des signaux de vibrations. La fonction majeure de ce capteur est de détecter des vibrations qui sont analysées pour contrôler le fonctionnement du moteur thermique .
Actuellement, une détection d'un dysfonctionnement d'un système de climatisation associé à un moteur thermique est assurée par trois diagnostics décrits ci-après.
Le premier diagnostic est un diagnostic fonctionnel de fonction globale de la climatisation et les deux autres diagnostics sont, quant à eux, des diagnostics électriques contrôlant le bon fonctionnement d'un capteur de pression du système de climatisation.
Or, la climatisation est un système complexe composé de nombreuses pièces, comme une courroie, une ou des poulies, un compresseur, un régulateur de pression, un capteur de pression, des vannes et des conduites, un détendeur et un échangeur de chaleur .
Les trois diagnostics actuellement disponibles permettent de sécuriser le système mais ne sont clairement pas suffisants pour identifier l'élément ou les éléments du système de climatisation causant le dysfonctionnement.
Ce manque d'orientation impacte directement un service après-vente qui doit contrôler l'ensemble du système de climatisation avec dans de nombreux cas des changements de pièces non justifiés, ce qui implique un coût fort en garantie et un temps de recherche long.
Le document DE-A-102007012769 décrit un procédé de diagnostic permettant de vérifier l'état de combustion d'un moteur thermique par analyse de vibrations mesurées par un capteur de cliquetis. Parmi les éléments présents sur une façade accessoires d'un bloc moteur, l'analyse des vibrations permet la surveillance d'une pompe à eau, d'une pompe à huile de lubrification, d'un palier de roulement et de détecter leur possible dysfonctionnement.
Il n'est ni décrit, ni suggéré dans ce document d'appliquer un tel procédé à un embrayage de compresseur de climatisation avec une poulie entraînée par le moteur thermique.
Par conséquent, le problème à la base de l'invention est de diagnostiquer de manière simple et rapide si l'embrayage d'un compresseur d'un système de climatisation dont l'entraînement se fait par une poulie entraînée sur le bloc moteur d'un moteur thermique est en défaut ou non.
Résumé de l ' invention
A cet effet, la présente invention concerne un procédé de diagnostic fonctionnel d'un embrayage de compresseur de système de climatisation, l'embrayage étant associé à une poulie entraînée, un capteur détectant les vibrations d'un bloc moteur, entourant un moteur thermique en supportant le compresseur et son embrayage, et délivrant des signaux de vibrations, remarquable en ce qu'il est identifié, parmi les signaux envoyés par le capteur, les signaux caractéristiques d'un enclenchement de l'embrayage avec sa poulie associée de par leur forme et leur amplitude et quand un tel signal est délivré, il est diagnostiqué que l'embrayage du compresseur est fonctionnel.
L'invention consiste à ajouter un diagnostic fonctionnel basé sur les mesures d'un capteur de vibrations déjà existant sur le moteur, ce qui n'entraîne aucun surcoût supplémentaire et permet de diagnostiquer très rapidement si l'embrayage est déficient ou non.
L'embrayage du compresseur de système de climatisation, de par son fonctionnement, génère un bruit mécanique transmis à l'ensemble du bloc moteur et observable sur le capteur servant à la détection de vibrations, notamment un capteur de cliquetis. Le procédé selon la présente invention utilise cette détection précédemment non souhaitée et pouvant être qualifiée de détection parasite dans le cadre d'un fonctionnement normal du capteur de vibrations pour bâtir un procédé de diagnostic à partir de cette détection précédemment non souhaitée après traitement du signal du capteur de vibrations.
Pour résoudre les difficultés mentionnées ci-dessus, l'invention consiste à ajouter des éléments logiciels d'interprétation des signaux du capteur de vibrations, déjà présent sur le moteur pour une autre détection relative principalement à la combustion dans le moteur thermique, afin d'identifier si l'embrayage du compresseur de système de climatisation fonctionne correctement.
Ainsi, il est possible de discriminer cette pièce du système de climatisation et, par élimination, de conclure à un dysfonctionnement d'autres pièces du système.
En effet, si lors d'une panne de la fonction du système de climatisation, aucune modification du signal du capteur cliquetis n'est observée à l'enclenchement du compresseur, cela signifie que l'embrayage ne fonctionne pas. Dans le cas contraire, d'autres pièces, comme non limitativement la courroie ou la chaîne d'entraînement de la poulie de compresseur ou l'échelon de compression peuvent être mis en cause. Il est ainsi obtenu une meilleure précision dans le diagnostic d'une avarie du système de climatisation, quand cette avarie concerne l'embrayage du compresseur de climatisation.
Avantageusement, les signaux émis par le capteur sont des signaux de vibrations analogiques convertis en signaux numériques avant identification des signaux caractéristiques d'un enclenchement de l'embrayage.
L'invention concerne un procédé de diagnostic complet d'un système de climatisation comprenant un compresseur de système de climatisation et un embrayage du compresseur connectant le compresseur à une poulie entraînée, plusieurs paramètres du système de climatisation étant diagnostiqués, remarquable en ce qu'il met en œuvre un tel procédé de diagnostic fonctionnel d'un embrayage de compresseur de système de climatisation.
L'objectif de l'invention est d'orienter les équipes après-vente dans le diagnostic du ou des éléments défectueux du système de climatisation et de ce fait de réduire les temps de recherche de panne tout en évitant les changements inutiles d'éléments du système.
Tout ceci est effectué avec pour but final de diminuer les coûts de garantie et d'améliorer l'efficacité et l'efficience d'un service après-vente.
Le fait de détecter d'emblée un dysfonctionnement ou non de l'embrayage du compresseur du système de climatisation fait gagner du temps dans les recherches de la panne dans le système de climatisation et économise du temps tout en diminuant le coût des recherches.
Avantageusement, il est procédé à au moins un des diagnostics supplémentaires pris unitairement ou en combinaison : un diagnostic de défaut d'un gradient de capteur de pression d'un fluide réfrigérant dans le système de climatisation par une variation de pression du fluide réfrigérant supérieure à un seuil prédéterminé pendant une période de temps prédéterminée, un diagnostic de dépassement d'une valeur limite haute du capteur de pression du fluide réfrigérant quand un ratio de tension du capteur de fluide réfrigérant est supérieur à un seuil maximal prédéterminé pendant une période de temps prédéterminée, un diagnostic de dépassement d'une valeur limite basse sur le capteur de pression du fluide réfrigérant quand un ratio de tension du capteur de fluide réfrigérant est inférieur à un seuil minimal prédéterminé, pendant une période de temps prédéterminée.
Avantageusement, il est tout d'abord mis en œuvre le diagnostic fonctionnel de l'embrayage de compresseur de système de climatisation et, si le diagnostic fonctionnel conclut à un embrayage en état de marche, il est mis en œuvre ledit au moins un des diagnostics supplémentaires.
L'invention concerne aussi un ensemble d'un bloc moteur de moteur thermique et d'au moins une unité électronique de contrôle en charge d'au moins un diagnostic établi sur un système de climatisation conformément à un tel procédé de diagnostic fonctionnel d'un embrayage d'un compresseur du système de climatisation ou conformément à un tel procédé de diagnostic complet du système de climatisation, le bloc moteur portant sur une façade accessoires une poulie de compresseur entraînée d'un compresseur de système de climatisation intégré dans le bloc moteur, un embrayage étant intercalé entre la poulie de compresseur et le compresseur, le bloc moteur portant aussi un capteur de vibrations, remarquable en ce que l'unité électronique de contrôle comprend ou est connectée à des moyens d'interprétation des vibrations relevées par le capteur pour une identification parmi les signaux envoyés par le capteur des signaux caractéristiques d'un enclenchement de l'embrayage et des moyens d'établissement d'un diagnostic fonctionnel de 1 ' embrayage .
Un tel ensemble permet de réduire les coûts en garantie en améliorant les diagnostics du système de climatisation en après-vente sans ajouter de surcoût. Il n'est requis aucun coût supplémentaire en éléments car la solution est essentiellement logicielle en utilisant un capteur déjà existant.
De plus, la solution proposée par la présente invention est amenée à perdurer sur la technologie de compresseur de système de climatisation avec embrayage. Avantageusement, le capteur transmet des signaux de vibrations à une première unité électronique de contrôle du moteur thermique en charge du fonctionnement du moteur thermique, la première unité comprenant les moyens d'interprétation des vibrations et des moyens d'émission à l'unité électronique de contrôle en charge d'au moins un diagnostic établi sur un système de climatisation dite deuxième unité soit d'un diagnostic fonctionnel de l'embrayage établi par des moyens d'établissement d'un diagnostic intégrés dans la première unité ou soit des signaux caractéristiques d'un enclenchement de l'embrayage aux moyens d'établissement d'un diagnostic intégrés dans la deuxième unité.
Avantageusement, le capteur de vibrations est un capteur de cliquetis.
Avantageusement, la poulie de compresseur est entraînée par une poulie de vilebrequin, associée à un vilebrequin entraîné par le moteur thermique, à l'aide d'une chaîne ou courroie s'enroulant autour des deux poulies.
L'invention concerne un véhicule de transport comportant un moteur thermique et un système de climatisation d'un habitacle du véhicule de transport, remarquable en ce qu'il comprend un tel ensemble.
Brève description des figures
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels :
[Fig. 1] - la figure 1 est une représentation schématique d'une vue en perspective d'un compresseur avec son embrayage et sa poulie d'entraînement sur un bloc moteur de moteur thermique, le procédé de diagnostic pouvant être mis en œuvre pour un tel compresseur,
[Fig. 2] - la figure 2 est une représentation schématique de deux courbes dont une courbe supérieure montrant l'acquisition de trois fermetures successives de l'embrayage d'un compresseur de système de climatisation et une courbe inférieure montrant les effets des fermetures sur le signal du capteur de vibrations présent sur le bloc moteur, une telle modification du signal du capteur de vibrations étant utilisée pour la mise en œuvre du procédé de diagnostic selon 1 'invention,
[Fig. 3] - la figure 3 est une représentation schématique d'une unité électronique de contrôle mettant en œuvre un procédé de diagnostic complet d'un système de climatisation selon la présente invention.
Il est à garder à l'esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l'invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l'invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité.
Description détaillée de l'invention
Dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées.
En se référant à toutes les figures et principalement à la figure 1, la présente invention concerne un procédé de diagnostic fonctionnel d'un embrayage 2 de compresseur 3 de système de climatisation, l'embrayage 2 étant associé à une poulie 4 entraînée, la poulie 4 entraînant à son tour le compresseur 3 via l'embrayage 2.
Un capteur détecte les vibrations d'un bloc moteur entourant un moteur thermique en supportant le compresseur 3 et son embrayage 2 et délivre des signaux de vibrations.
En se référant plus particulièrement à la figure 2, il est identifié parmi les signaux envoyés par le capteur les signaux caractéristiques d'un enclenchement de l'embrayage 2 avec sa poulie 4 associée de par leur forme et leur amplitude. Cependant, initialement, le capteur de vibrations était présent pour la capture de vibrations relatives au moteur thermique et non à l'embrayage du compresseur 3. C'est donc une nouvelle fonction de détection qui est confiée au capteur de vibrations .
L'embrayage 2 du compresseur 3 de système de climatisation de par son fonctionnement génère un bruit mécanique transmis à l'ensemble du bloc moteur et observable sur le capteur de vibrations présent sur le bloc moteur, un tel capteur de vibrations pouvant servir à la détection de cliquetis. Ce bruit provient du claquement de l'électroaimant venant pincer un disque de friction transformant la poulie 4 libre en poulie 4 solidaire de l'axe du compresseur 3.
La figure 2, tout en se référant à la figure 1, présente deux courbes dont la première en partant du haut est une acquisition réalisée par un capteur de vibrations. L'embrayage 2 du compresseur 3 est sollicité à trois reprises, avec une variation d'une tension d'électroaimant U du compresseur 3 montrée en ordonnée en fonction d'un temps t en secondes s montré en abscisse.
La courbe inférieure est la courbe du signal du capteur montré en fonction du temps t. L'effet de la fermeture sur le signal du capteur cliquetis est visible à cette courbe inférieure, la courbe du signal ayant été épurée de toutes les vibrations provenant d'autres sources.
Il s'ensuit que, quand un tel signal est délivré, il est diagnostiqué que l'embrayage 2 du compresseur 3 est fonctionnel.
Les signaux émis par le capteur peuvent être des signaux de vibrations analogiques convertis en signaux numériques avant identification des signaux caractéristiques d'un enclenchement de l'embrayage 2.
Ainsi, en utilisant le signal d'un capteur de vibrations déjà présent sur le bloc moteur assurant initialement une autre fonction que la détection de l'enclenchement de l'embrayage 2 du compresseur 3 et en traitant ce signal de sorte à détecter les pics d'une certaine amplitude ou forme caractéristiques d'une fermeture de l'embrayage 2, il est possible de confirmer l'enclenchement de l'embrayage 2 via le signal du capteur de vibrations bien que cela n'était pas sa fonction première.
Il est ainsi possible de vérifier le bon fonctionnement de l'embrayage 2 et de conclure par voie de conséquence que ce sont d'autres pièces du système de climatisation qui sont déficientes .
L'invention concerne donc un procédé de diagnostic complet d'un système de climatisation comprenant un compresseur 3 de système de climatisation et un embrayage 2 du compresseur 3 connectant le compresseur 3 à une poulie 4 entraînée, plusieurs paramètres du système de climatisation étant diagnostiqués.
Le procédé de diagnostic met en œuvre un procédé de diagnostic fonctionnel d'un embrayage 2 de compresseur 3 de système de climatisation tel que précédemment décrit pour vérifier si l'embrayage 2 du compresseur 3 est fonctionnel, ce qui n'avait jamais été proposé par l'état de la technique.
La figure 3, tout en se référant à la figure 1, représente une unité électronique de contrôle 1 pour la mise en œuvre du procédé diagnostic complet d'un système de climatisation. La fonctionnalité ajoutée par la présente invention, à savoir un diagnostic de l'embrayage 2 du compresseur 3 est référencée 1.4 à cette figure 3.
Il est à garder à l'esprit que la figure 3 ne montre qu'une forme préférentielle d'une unité électronique de contrôle mettant en œuvre le procédé précédemment décrit. Il est possible que la mise en œuvre du procédé soit répartie entre plusieurs unités électroniques de contrôle, dont une unité électronique de contrôle dédiée au moteur et connue sous l'acronyme CMM. Il est aussi possible que l'unité électronique de contrôle en charge du diagnostic de l'embrayage soit partiellement intégrée dans l'unité de contrôle moteur ou CMM.
Ainsi, le diagnostic de l'embrayage du compresseur du système de climatisation peut être intégrée dans le calculateur de l'unité de contrôle moteur actuelle ou CMM dite ci-après première unité électronique de contrôle ou dans une unité électronique de contrôle supplémentaire 1 spécifiquement dédiée au diagnostic du système de climatisation désignée ci-après comme deuxième unité électronique de contrôle.
L'entrant dans la première ou deuxième unité, à la figure 3 l'unité électronique de contrôle en charge du diagnostic du système de climatisation référencée 1 est le signal du capteur de vibrations 0.1 après un étage de transformation analogique/numérique 1.1. La sortie de la fonction correspond aux sorties normées de type diagnostic permettant le dialogue avec un gestionnaire de défauts 1.8.
En parallèle ont été représentés les diagnostics actuels 1.5, 1.6 et 1.7. Un de ces diagnostics peut être basé sur le signal d'un capteur de pression du système de climatisation 0.2, transformé numériquement via la boîte 1.2, le capteur de pression étant bien entendu différent du capteur de vibrations. La référence 1.3 désigne des moyens de traitement et de mémorisation propres à l'unité électronique de contrôle 1 en charge du diagnostic.
Ainsi, sans que cela soit exhaustif, il peut être procédé à au moins un des diagnostics supplémentaires pris unitairement ou en combinaison sélectionnés parmi la liste qui va être ci- après énoncée.
Un premier diagnostic peut être un diagnostic de défaut d'un gradient de capteur de pression d'un fluide réfrigérant dans le système de climatisation par une variation de pression du fluide réfrigérant supérieure à un seuil prédéterminé pendant une période de temps prédéterminée.
Un deuxième diagnostic peut être un diagnostic de dépassement d'une valeur limite haute du capteur de pression du fluide réfrigérant quand un ratio de tension du capteur de fluide réfrigérant est supérieur à un seuil maximal prédéterminé pendant une période de temps prédéterminée.
Un troisième diagnostic peut être un diagnostic de dépassement d'une valeur limite basse sur le capteur de pression du fluide réfrigérant quand un ratio de tension du capteur de fluide réfrigérant est inférieur à un seuil minimal prédéterminé, pendant une période de temps prédéterminée. Ces diagnostics sont bien connus de l'homme de l'art et n'ont pas besoin d'être ici plus amplement explicités. D'autres diagnostics peuvent être mis en œuvre.
Pour des raisons de rationalité du diagnostic, il peut être tout d'abord mis en œuvre le diagnostic fonctionnel de l'embrayage 2 de compresseur 3 de système de climatisation. Si le diagnostic fonctionnel conclut à un embrayage 2 en état de marche, il est mis en œuvre ledit au moins un des diagnostics supplémentaires dans le cas où le système de climatisation est déficient .
L'invention concerne aussi un ensemble d'un bloc moteur de moteur thermique et d'au moins une unité électronique de contrôle en charge d'au moins un diagnostic établi sur un système de climatisation conformément à un tel procédé de diagnostic fonctionnel d'un embrayage 2 d'un compresseur 3 du système de climatisation ou conformément à un tel procédé de diagnostic complet du système de climatisation. Cette unité électronique de contrôle en charge du diagnostic a été précédemment désignée comme deuxième unité mais ceci n'est pas obligatoire .
Le bloc moteur porte sur une façade accessoires une poulie 4 de compresseur d'un compresseur 3 de système de climatisation intégré dans le bloc moteur, la poulie 4 de compresseur étant entraînée par une poulie 4 de vilebrequin avec un embrayage 2 intercalé entre la poulie 4 de compresseur et le compresseur 3. Le bloc moteur porte aussi un capteur de vibrations qui peut être sous la forme d'un capteur de cliquetis.
L'unité électronique de contrôle en charge du diagnostic, désignée sous la référence 1 à la figure 3, comprend ou est connectée à des moyens d'interprétation des vibrations relevées par le capteur pour une identification parmi les signaux envoyés par le capteur des signaux caractéristiques d'un enclenchement de l'embrayage 2. L'unité électronique de contrôle en charge du diagnostic comprend aussi des moyens d'établissement d'un diagnostic fonctionnel de l'embrayage 2, après traitement du signal et suppression des vibrations non provoquées par l'enclenchement de l'embrayage 2. Le capteur peut transmettre des signaux de vibrations à une première unité électronique de contrôle du moteur thermique en charge du fonctionnement du moteur thermique ou CMM. Ceci est plus logique qu'une transmission directe à l'unité électronique de contrôle en charge du diagnostic du système de climatisation, étant donné que le capteur de vibrations remplit une fonction majeure de surveillance d'une combustion dans le moteur gérée par la première unité ou unité CMM qui dispose de tous les moyens de traitement du signal.
Ainsi dans cette forme de réalisation non limitative, la première unité ou unité CMM peut comprendre les moyens d'interprétation des vibrations et des moyens d'émission à l'unité électronique de contrôle dite deuxième unité en charge d'au moins un diagnostic établi sur un système de climatisation soit d'un diagnostic fonctionnel de l'embrayage 2 établi par des moyens d'établissement d'un diagnostic intégrés dans la première unité ou soit des signaux caractéristiques d'un enclenchement de l'embrayage 2 aux moyens d'établissement d'un diagnostic intégrés dans la deuxième unité.
Dans le cadre de la présente invention, il est possible que l'interprétation des vibrations dues à l'enclenchement de l'embrayage 2 soit à la charge de la deuxième unité responsable du diagnostic du système de climatisation mais ceci n'est pas préféré étant donné que la première unité ou unité CMM est équipée de tous les moyens pour le faire.
De manière générale, les différents traitements présentés à la figure 3, comme la transformation analogique/numérique, le gestionnaire des défauts, etc., peuvent être hébergés dans différents calculateurs ou ensemble de circuits imprimés sans sortir du cadre de la présente invention.
Sur la façade accessoires du bloc moteur, la poulie 4 de compresseur peut être entraînée par une poulie 4 de vilebrequin, associée à un vilebrequin lui-même entraîné par le moteur thermique, à l'aide d'une chaîne ou courroie s'enroulant autour des deux poulies 4.
L'invention concerne un véhicule de transport comportant un moteur thermique et un système de climatisation d'un habitacle du véhicule de transport comprenant un ensemble tel que précédemment décrit. Le véhicule peut être terrestre, naval ou volant .
La présente invention peut donc s'appliquer à tous les moteurs aussi bien dans le domaine automobile qu'aux aéronefs ou encore au domaine maritime.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de diagnostic fonctionnel d'un embrayage (2) de compresseur (3) de système de climatisation, l'embrayage (2) étant associé à une poulie (4) entraînée, un capteur détectant les vibrations d'un bloc moteur, entourant un moteur thermique en supportant le compresseur (3) et son embrayage (2), et délivrant des signaux de vibrations, caractérisé en ce qu'il est identifié, parmi les signaux envoyés par le capteur, les signaux caractéristiques d'un enclenchement de l'embrayage (2) avec sa poulie (4) associée de par leur forme et leur amplitude et, quand un tel signal est délivré, il est diagnostiqué que l'embrayage (2) du compresseur (3) est fonctionnel.
2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les signaux émis par le capteur sont des signaux de vibrations analogiques convertis en signaux numériques avant identification des signaux caractéristiques d'un enclenchement de l'embrayage (2).
3. Procédé de diagnostic complet d'un système de climatisation comprenant un compresseur (3) de système de climatisation et un embrayage (2) du compresseur (3) connectant le compresseur (3) à une poulie (4) entraînée, plusieurs paramètres du système de climatisation étant diagnostiqués, caractérisé en ce qu'il met en œuvre un procédé de diagnostic fonctionnel d'un embrayage (2) de compresseur (3) de système de climatisation selon l'une quelconque des revendications précédentes.
4. Procédé de diagnostic complet selon la revendication précédente, dans lequel il est procédé à au moins un des diagnostics supplémentaires pris unitairement ou en combinaison parmi: un diagnostic de défaut d'un gradient de capteur de pression d'un fluide réfrigérant dans le système de climatisation par une variation de pression du fluide réfrigérant supérieure à un seuil prédéterminé pendant une période de temps prédéterminée, un diagnostic de dépassement d'une valeur limite haute du capteur de pression du fluide réfrigérant quand un ratio de tension du capteur de fluide réfrigérant est supérieur à un seuil maximal prédéterminé pendant une période de temps prédéterminée, un diagnostic de dépassement d'une valeur limite basse sur le capteur de pression du fluide réfrigérant quand un ratio de tension du capteur de fluide réfrigérant est inférieur à un seuil minimal prédéterminé, pendant une période de temps prédéterminée.
5 . Procédé de diagnostic complet selon la revendication précédente, dans lequel il est tout d'abord mis en œuvre le diagnostic fonctionnel de l'embrayage (2) de compresseur (3) de système de climatisation et, si le diagnostic fonctionnel conclut à un embrayage (2) en état de marche, il est mis en œuvre ledit au moins un des diagnostics supplémentaires .
6. Ensemble d'un bloc moteur de moteur thermique et d'au moins une unité électronique de contrôle (1) en charge d'au moins un diagnostic établi sur un système de climatisation conformément à un procédé de diagnostic fonctionnel d'un embrayage (2) d'un compresseur (3) du système de climatisation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 ou conformément à un procédé de diagnostic complet du système de climatisation selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, le bloc moteur portant sur une façade accessoires une poulie (4) de compresseur entraînée d'un compresseur (3) de système de climatisation intégré dans le bloc moteur, un embrayage (2) étant intercalé entre la poulie (4) de compresseur et le compresseur (3), le bloc moteur portant aussi un capteur de vibrations, caractérisé en ce que l'unité électronique de contrôle (1) comprend ou est connectée à des moyens d'interprétation des vibrations relevées par le capteur pour une identification parmi les signaux envoyés par le capteur des signaux caractéristiques d'un enclenchement de l'embrayage (2) et des moyens d'établissement d'un diagnostic fonctionnel de l'embrayage (2) .
7. Ensemble d'un bloc moteur selon la revendication précédente, dans lequel le capteur transmet des signaux de vibrations à une première unité électronique de contrôle du moteur thermique en charge du fonctionnement du moteur thermique, la première unité comprenant les moyens d'interprétation des vibrations et des moyens d'émission à l'unité électronique de contrôle (1) en charge d'au moins un diagnostic établi sur un système de climatisation dite deuxième unité soit d'un diagnostic fonctionnel de l'embrayage (2) établi par des moyens d'établissement d'un diagnostic intégrés dans la première unité ou soit des signaux caractéristiques d'un enclenchement de l'embrayage (2) aux moyens d'établissement d'un diagnostic intégrés dans la deuxième unité (1) .
8. Ensemble selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel le capteur de vibrations est un capteur de cliquetis.
9. Ensemble selon l'une quelconque des trois revendications précédentes, dans lequel la poulie (4) de compresseur est entraînée par une poulie de vilebrequin, associée à un vilebrequin entraîné par le moteur thermique, à l'aide d'une chaîne ou courroie s'enroulant autour des deux poulies ( 4 ) .
10. Véhicule de transport comportant un moteur thermique et un système de climatisation d'un habitacle du véhicule de transport, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble selon l'une quelconque des revendications 6 à 9.
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