PROCEDE DE DIAGNOSTIC D'UN DEBIT NUL D'UN FLUIDE DE REFROIDISSEMENT D'UN MOTEUR DE VEHICULE

Abstract

 L'invention se rapporte à un procédé de diagnostic d'un débit nul d'un fluide de refroidissement dans un circuit (2) de refroidissement d'un moteur thermique de véhicule, ledit procédé comprenant les étapes suivantes,
- une étape de vérification (9) des conditions de réalisation du diagnostic du débit nul du fluide de refroidissement dans le circuit (2) de refroidissement,
- une étape d'établissement (10) dudit diagnostic si des conditions sont vérifiées, ladite étape d'établissement (10) consistant en une étape de relevés (14) d'une consigne de pilotage de la vanne (1), une étape de relevés (15) de la position réelle de la vanne (1) au moyen du capteur de position (8), et une étape de comparaison (19) des valeurs obtenues lors de ces deux étapes (14, 15) de relevés,
- une étape de détection (20) d'un défaut de fonctionnement de la vanne (1) si une divergence est observée entre ladite position réelle et ladite consigne.
Selon le procédé, l'étape de détection (20) du défaut est effective si la divergence est observée sur une période de temps supérieure ou égale à une période de temps prédéfinie.

Description

[0001] L'invention se rapporte à un procédé de diagnostic d'un débit nul d'un fluide de refroidissement d'un moteur de véhicule.

[0002] Lorsqu'un fluide de refroidissement ne circule plus dans un circuit de refroidissement d'un moteur thermique de véhicule, ledit moteur monte rapidement en température dès qu'il est mis en marche. De cette manière, plus le moteur chauffe rapidement, moins il émet de polluant. Cette interruption de circulation du fluide de refroidissement est certes bénéfique pour l'environnement si elle est maitrisée. En revanche, si elle est accidentelle, elle peut conduire à une surchauffe importante du moteur et donc à une casse de celui-ci. Il s'avère donc fondamental de connaître de façon rigoureuse et sûre, l'état de circulation de ce fluide dans un circuit de refroidissement de moteur, afin de réduire la pollution dans l'environnement et prévenir ce genre de casse.

[0003] Un procédé de diagnostic selon l'invention permet de connaître simplement et avec une grande fiabilité, l'état de circulation d'un fluide de refroidissement dans un circuit de refroidissement d'un moteur thermique de véhicule.

[0004] L'invention a pour objet un procédé de diagnostic d'un débit nul d'un fluide de refroidissement dans un circuit de refroidissement d'un moteur thermique de véhicule au moyen d'un système de diagnostic, ledit circuit comprenant une vanne de régulation ayant un mode de fonctionnement en tout ou rien, et ledit système comprenant, d'une part un calculateur embarqué apte à piloter la position d'un élément de fermeture dans la vanne, et d'autre part un capteur de position relié à l'élément de fermeture et apte à envoyer au calculateur un signal représentatif de la position réelle dudit élément, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :

• une étape de vérification des conditions de réalisation du diagnostic du débit nul du fluide de refroidissement dans le circuit de refroidissement,
• une étape d'établissement dudit diagnostic si des conditions sont vérifiées, ladite étape d'établissement consistant en une étape de relevés d'une consigne de pilotage de la vanne, une étape de relevés de la position réelle de la vanne au moyen du capteur de position, et une étape de comparaison des valeurs obtenues lors de ces deux étapes de relevés,
• une étape de détection d'un défaut de fonctionnement de la vanne si une divergence est observée entre ladite position réelle et ladite consigne.

[0005] Selon l'invention, l'étape de détection du défaut est effective si la divergence est observée sur une période de temps supérieure ou égale à une période de temps prédéfinie.

[0006] Il est en effet important de vérifier que le diagnostic ne peut pas être biaisé par d'autres paramètres, pouvant laisser supposer que l'élément de fermeture de la vanne est dans une position de fermeture, alors qu'il est en réalité dans une position d'ouverture.

[0007] Autrement dit, le diagnostic s'effectue directement sur la position de l'élément de fermeture de la vanne et s'avère donc sûr et fiable, contrairement à un diagnostic qui s'appuierait sur des simulations numériques de paramètres de fonctionnement de la vanne, comme par exemple une différence de pression. L'élément de fermeture de la vanne, peut par exemple être représenté par un volet coulissant ou rotatif. La vanne peut fonctionner en tout ou rien, ou proposer une pluralité de débits intermédiaires compris entre un débit nul et un débit maximal. Le moteur thermique du véhicule peut être à essence ou diesel. Le fluide de refroidissement peut par exemple être constitué par un liquide de refroidissement. Avantageusement, ce liquide peut être de l'eau additionnée d'un antigel, à titre d'exemple de l'eau glycolée.

[0008] Selon le procédé de diagnostic de l'invention, l'étape d'établissement du diagnostic si lesdites conditions sont vérifiées est effective sur une autre période de temps qui est successive à ladite période de temps prédéfinie.

[0009] Avantageusement, le procédé de diagnostic de l'invention est réalisé pour une vanne de régulation qui est maintenue par défaut dans une position d'ouverture au moyen d'un organe précontraint.

[0010] Avantageusement, le calculateur dispose d'un algorithme permettant de comparer la position réelle de la vanne obtenue avec le capteur et une consigne de pilotage de ladite vanne. Le calculateur est apte à détecter une divergence entre ladite position réelle et ladite consigne sur une période de temps prédéfinie, pour déceler un défaut de fonctionnement de la vanne.

[0011] Avantageusement, l'étape de vérification des conditions de réalisation du diagnostic comprend une étape de détermination de trois paramètres comprenant une température du moteur, une tension d'une batterie alimentant une électrovanne de commande de la vanne de régulation, et une pression atmosphérique.

[0012] Avantageusement, les conditions de l'établissement du diagnostic sont réunies lorsque chacun des paramètres est compris dans une plage de valeurs prédéfinie.

[0013] Le procédé de diagnostic est mise en oeuvre par un système de diagnostic de l'état de circulation d'un fluide de refroidissement dans un circuit de refroidissement d'un moteur thermique de véhicule, ledit circuit comprenant une vanne de régulation possédant un élément mobile de fermeture pouvant interrompre le débit du fluide dans ledit circuit, et ledit système comportant un calculateur embarqué apte à piloter la position dudit élément de fermeture dans la vanne, ledit système comprenant un capteur de position relié à l'élément de fermeture et apte à envoyer au calculateur un signal représentatif de la position réelle dudit élément.

[0014] Avantageusement, la vanne de régulation à un mode de fonctionnement en tout ou rien. Un système de diagnostic selon l'invention peut ainsi, facilement et rapidement, déceler une position de fermeture de la vanne pour laquelle le débit est nul.

[0015] De façon préférentielle, le capteur de position est à effet Hall.

[0016] De façon avantageuse, la vanne est maintenue par défaut dans une position d'ouverture au moyen d'un organe précontraint. De cette manière, si aucune action n'est entreprise sur la vanne, celle-ci demeure ouverte et laisse passer le fluide de refroidissement.

[0017] Préférentiellement, le calculateur dispose d'un algorithme permettant de comparer la position réelle de la vanne obtenue avec le capteur et une consigne de pilotage de ladite vanne, ledit calculateur étant apte à détecter une divergence entre ladite position réelle et ladite consigne sur une période de temps prédéfinie pour déceler un défaut de fonctionnement de la vanne.

[0018] Avantageusement, un système de diagnostic, comprend des moyens de détermination d'au moins un paramètre à choisir parmi une température du moteur, une tension d'une batterie et d'un différentiel de pression destiné à activer un élément de commande de la vanne, de manière à s'assurer que les conditions de l'établissement du diagnostic sont vérifiées. En effet, il ne faudrait pas que des paramètres extérieurs à la vanne et aptes à influer sur le fonctionnement de ladite vanne, viennent biaiser le diagnostic, en laissant supposer que c'est ladite vanne qui est en panne.

[0019] On donne ci-après, une description détaillée d'un mode de réalisation préféré d'un système et d'un procédé de diagnostic selon l'invention en se référant aux figures 1 à 4.

• La figure 1 est une vue schématique d'un système de diagnostic selon l'invention,
• Les figures 2a, 2b, et 2c sont des courbes en fonction du temps illustrant respectivement un exemple de variation d'un différentiel de pression, d'un régime moteur et des phases possibles de diagnostic de débit nul de la vanne,
• Les figures 3a, 3b, 3c, 3d et 3e sont des courbes en fonction du temps illustrant respectivement un exemple de phase possible de diagnostic de débit nul de la vanne, de variation de la position de la vanne, d'une consigne de pilotage de ladite vanne, d'une phase d'attente, et d'une détection d'un défaut de ladite vanne,
• La figure 4 est un logigramme illustrant les principales étapes d'un procédé de diagnostic selon l'invention.

[0020] En se référant à la figure 1, un système de diagnostic selon l'invention permet notamment de détecter la fermeture d'une vanne 1 d'un circuit de refroidissement d'un moteur thermique de véhicule, ledit circuit fonctionnant sur la base d'une circulation d'un fluide de refroidissement. De cette manière, lors par exemple d'un démarrage du moteur à froid, on peut être assuré que le débit dudit fluide est nul et que ledit moteur va rapidement monter en température, et ainsi limiter les émissions de polluant dans l'atmosphère. Ce circuit de refroidissement comprend une conduite 2 reliée à un vide d'air. La vanne 1 possède un mode de fonctionnement en tout ou rien, et est équipée d'un élément de fermeture 3 mobile, apte à être déplacé sur commande entre une position d'ouverture pour laquelle le débit de fluide dans le circuit de refroidissement est maximal, et une position de fermeture pour laquelle le débit dudit fluide dans ledit circuit est nul. Une unité centrale de calcul 4 pilote le déplacement de cet élément de fermeture dans la vanne 1 entre lesdites deux positions, par l'intermédiaire d'une électrovanne 5 reliée à une batterie, et d'un poumon 6 d'actionnement fonctionnant sur la base d'une différence de pression, gérée par ladite électrovanne 5. Un élément de transmission 7 relie le poumon 6 à l'élément de fermeture 3 de la vanne 1, ledit poumon 6 commandant le déplacement dudit élément de fermeture 3 via ledit élément de transmission 7. Un système de diagnostic selon l'invention comprend un capteur de position 8 à effet Hall, relié à l'unité centrale de calcul 4 et placé au niveau de l'élément de transmission 7. Ce capteur 8 envoie ainsi un signal à l'unité centrale de calcul 4, ledit signal étant représentatif de la position de l'élément de fermeture 3 dans la vanne 1. Par le biais d'un tel capteur de position 8, il est possible de connaître de façon sûre et fiable la position réelle de l'élément de fermeture 3 dans la vanne 1, et donc de détecter une position de fermeture dudit élément 3 correspondant à un débit nul du fluide dans le circuit de refroidissement.

[0021] Pour être complet et précis, un système de diagnostic selon l'invention, doit pouvoir permettre de détecter un défaut de fonctionnement de la vanne 1, par rapport à une consigne de pilotage de ladite vanne 1, et affirmer que ce défaut est bien dû à un mauvais fonctionnement de la vanne et non à un paramètre extérieur à ladite vanne 1. En effet, à titre d'exemple, si l'électrovanne 5 pilotant le poumon d'actionnement 6 ne délivrait pas la bonne différence de pression à cause d'un mauvais fonctionnement de celle-ci, l'élément de fermeture 3 adopterait une position erronée dans la vanne 1, qui ne correspondrait pas à la consigne de pilotage, sans pour autant que le mécanisme de fonctionnement de ladite vanne 1 soit remise en cause. Par conséquent, un système de diagnostic selon l'invention, comprend également des moyens de détermination des paramètres capables d'influer sur la position de l'élément de fermeture 3 dans la vanne 1, afin de s'assurer que les conditions de réalisation du diagnostic du bon fonctionnement de la vanne 1 soient réunies. De cette manière, ledit système de diagnostic comprend des moyens de détermination d'au moins un paramètre à choisir parmi une température du moteur, une tension de la batterie à laquelle est reliée l'électrovanne 5, et une différence de pression destinée à activer le poumon d'actionnement 6. En effet, la détermination de chacun de ces paramètres permet de savoir si ledit paramètre se trouve dans une plage normale de fonctionnement. Dans l'affirmative, les conditions de réalisation du diagnostic de bon fonctionnement de la vanne 1 sont réunies. Si ce n'est pas le cas, ce diagnostic ne peut pas être réalisé.

[0022] En se référant à la figure 4, un procédé de diagnostic selon l'invention, au moyen d'un système de diagnostic conforme à l'invention, comprend les étapes suivantes,

• une étape de vérification 9 des conditions de réalisation du diagnostic du débit nul du fluide de refroidissement dans le circuit de refroidissement,
• une étape d'établissement 10 dudit diagnostic si lesdites conditions sont vérifiées.

[0023] L'étape de vérification 9 comprend une étape 11 de détermination de la température du moteur, une étape 12 de détermination de la tension de la batterie alimentant l'électrovanne 5 et une étape 13 de détermination de la pression atmosphérique, ces trois paramètres devant chacun être compris dans une plage prédéfinie de valeurs. Dans l'affirmative, le diagnostic de la vanne 1 peut alors être réalisé.

[0024] L'étape d'établissement 10 du diagnostic comprend une étape de relevé 14 d'une consigne de pilotage de la vanne 1, une étape de relevé 15 de la position réelle de l'élément de fermeture 3 de la vanne 1, mesurée au moyen du capteur 8 de position, puis une étape de comparaison de ces deux étapes 14, 15 de relevés. Cette étape de comparaison 19 s'effectue sur une première période T2 prédéfinie. Si une divergence des relevés est observée sur cette période de temps, la comparaison se poursuit sur une deuxième période t3. Si cette divergence est toujours effective sur cette deuxième période t3, un procédé de diagnostic selon l'invention met en oeuvre une étape de détection 20 d'un défaut de la vanne. Pour rappel, la vanne 1 fonctionnant selon un mode en tout ou rien, une divergence entre les relevés se traduit, soit par une détection de la vanne 1 dans une position ouverte alors que la consigne de pilotage était une fermeture de ladite vanne 1, soit par une détection de la vanne 1 dans une position fermée, alors que la consigne de pilotage était une ouverture de ladite vanne 1.

[0025] Un exemple simplifié de diagnostic d'un défaut de fonctionnement de la vanne 1 est illustré à la figure 3. La figure 3a, indique une période 16 de temps pendant laquelle peut être réalisé le diagnostic. La figure 3b montre une succession d'ouvertures et de fermetures de la vanne 1, mesurées par le capteur 8 de position, au cours du temps. La figure 3c montre une succession d'ouvertures et de fermetures de la vanne 1, correspondant à la consigne de pilotage correspondante de ladite vanne 1. On constate qu'au temps t1 il y a une divergence entre la position réelle de la vanne 1 et la consigne correspondante. En se référant à la figure 3c, on laisse s'écouler un délai prédéfini, en maintenant active la comparaison entre la position réelle de la vanne 1 et la consigne de pilotage correspondante. En se référant à la figure 3d, si au bout du délai prédéfini la divergence est toujours effective, il est alors diagnostiqué une panne élémentaire de la vanne 1.

[0026] La figure 2 illustre un exemple pour lequel une temporisation est nécessaire pour effectuer le diagnostic. En effet, certains paramètres comme par exemple le différentiel de pression nécessaire à l'activation de la vanne 1, mettent un certain temps à atteindre un niveau suffisant, créant ainsi une divergence artificielle entre la mesure réelle de ce différentiel de pression, et la consigne de pilotage de ce différentiel de pression. Il est donc indispensable que le diagnostic de fonctionnement de la vanne 1 ne s'effectue pas durant cette période de mise à niveau, mais uniquement lorsque ledit niveau suffisant est atteint.

[0027] En se référant ainsi à la figure 2a, le différentiel de pression est d'abord nul, puis augmente progressivement jusqu'à atteindre un pallier permettant d'activer la vanne 1, puis décroit progressivement jusqu'à atteindre un niveau nul.

[0028] En se référant à la figure 2b, le régime moteur est d'abord nul, correspondant a un moteur éteint ou allumé mais ne fonctionnant pas, puis augmente régulièrement correspondant à une utilisation dudit moteur. Le régime moteur atteint alors un pallier minimal qui est suffisant pour garantir assez de dépression pour alimenter les actuateurs embarqués dans le véhicule qui nécessitent une dépression pour leur propre pilotage, telle l'électrovanne 5 de pilotage. Le régime moteur est représenté ici par un pallier relatif à un régime minimal garantissant suffisamment de dépression, sachant bien entendu que lors du fonctionnement du moteur, le régime peut augmenter au-delà du pallier minimal. Le régime moteur décroit ensuite régulièrement jusqu'à atteindre un niveau nul, traduisant une non utilisation du moteur puis une coupure dudit moteur.

[0029] En se référant à la figure 2c, une première période 17 de temps au cours de laquelle le diagnostic de fonctionnement de la vanne 1 peut être effectué, commence lorsque le différentiel de pression de la vanne 1 a atteint une valeur suffisante pour piloter la vanne 1, ladite valeur correspondant au pallier observé sur la figure 2a. Avant cette première période 17 de temps, le différentiel de pression n'est pas suffisant pour pouvoir piloter la vanne 1 et un diagnostic de fonctionnement de la vanne dans ces conditions, n'aurait aucun sens. Une deuxième période 18 de temps au cours de laquelle le diagnostic de fonctionnement de la vanne 1 peut être effectué, commence lorsque le différentiel de pression a atteint une valeur nulle, correspondant véritablement à la consigne de pilotage de la vanne 1.

Revendications

1. Procédé de diagnostic d'un débit nul d'un fluide de refroidissement dans un circuit (2) de refroidissement d'un moteur thermique de véhicule au moyen d'un système de diagnostic, ledit circuit (2) comprenant une vanne (1) de régulation ayant un mode de fonctionnement en tout ou rien, et ledit système comprenant, d'une part un calculateur (4) embarqué apte à piloter la position d'un élément (3) de fermeture dans la vanne (1), et d'autre part un capteur de position (8) relié à l'élément de fermeture (3) et apte à envoyer au calculateur (4) un signal représentatif de la position réelle dudit élément (3), ledit procédé comprenant les étapes suivantes,

- une étape de vérification (9) des conditions de réalisation du diagnostic du débit nul du fluide de refroidissement dans le circuit (2) de refroidissement,

- une étape d'établissement (10) dudit diagnostic si des conditions sont vérifiées, ladite étape d'établissement (10) consistant en une étape de relevés (14) d'une consigne de pilotage de la vanne (1), une étape de relevés (15) de la position réelle de la vanne (1) au moyen du capteur de position (8), et une étape de comparaison (19) des valeurs obtenues lors de ces deux étapes (14, 15) de relevés,

- une étape de détection (20) d'un défaut de fonctionnement de la vanne (1) si une divergence est observée entre ladite position réelle et ladite consigne,

caractérisé en ce que l'étape de détection (20) du défaut est effective si la divergence est observée sur une période de temps supérieure ou égale à une période de temps prédéfinie.

2. Procédé de diagnostic selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'établissement (10) du diagnostic si lesdites conditions sont vérifiées est effective sur une autre période de temps qui est successive à ladite période de temps prédéfinie.

3. Procédé de diagnostic selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est réalisé pour la vanne (1) de régulation qui est maintenue par défaut dans une position d'ouverture au moyen d'un organe précontraint.

4. Procédé de diagnostic selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le calculateur (4) dispose d'un algorithme permettant de comparer la position réelle de la vanne (1) obtenue avec le capteur (8) et une consigne de pilotage de ladite vanne (1), et en ce qu'il est apte à détecter une divergence entre ladite position réelle et ladite consigne sur une période de temps prédéfinie, pour déceler un défaut de fonctionnement de la vanne (1).

5. Procédé de diagnostic selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'étape de vérification (9) des conditions de réalisation du diagnostic comprend une étape de détermination de trois paramètres comprenant une température du moteur, une tension d'une batterie alimentant une électrovanne de commande de la vanne (1) de régulation, et une pression atmosphérique.

6. Procédé de diagnostic selon la revendication 5, caractérisé en ce que les conditions de l'établissement du diagnostic sont réunies lorsque chacun des paramètres est compris dans une plage de valeurs prédéfinie.

Dessins