Dispositif complémentaire pour modifier le réglage des paramètres d'un moteur à combustion interne d'un véhicule

Abstract

 Un dispositif complémentaire de contrôle de moteur comprend un microcontrôleur, une mémoire non volatile, une unité d'interface, une entrée analogique et une sortie analogique. L'unité d'interface peut connecter le microcontrôleur à un bus informatique, et permet au microcontrôleur d'écouter des données sur le bus. L'entrée analogique est reliée au microcontrôleur via un convertisseur analogique-numérique et sert à connecter le dispositif complémentaire à une sonde. La sortie analogique est reliée au microcontrôleur via un convertisseur numérique-analogique et sert à connecter le dispositif complémentaire à une entrée analogique de l'unité de contrôle de moteur d'origine. Le microcontrôleur est conçu de sorte à pouvoir écouter des données sur le bus, calculer une correction d'un signal appliqué à l'entrée analogique sur la base d'une cartographie stockée dans la mémoire et émettre à la sortie analogique un signal corrigé, qui correspond au signal appliqué à l'entrée analogique mais incluant ladite correction.

Description

Domaine Technique

[0001] De manière générale, l'invention concerne un dispositif complémentaire de contrôle de moteur à combustion.

Arrière-plan technologique

[0002] L'état de la technique connaît des dispositifs complémentaires de contrôle de moteur, qui complètent l'équipement d'origine d'une automobile et qui permettent d'atteindre une meilleure performance en termes de puissance, de couple moteur, de dynamisme et/ou d'émissions nocives (CO₂, NO_x, suies, etc.) On parle de « personnalisation » automobile (ou encore de « tuning. »)

[0003] Le document DE 198 36 113 décrit, par exemple, un dispositif complémentaire de contrôle de moteur qui est connecté aux soupapes d'injection de carburant. Ainsi, les durées d'injection déterminées par l'unité de contrôle de moteur d'origine peuvent être prolongées, ce qui résulte en une augmentation de la quantité de carburant injectée. Un dispositif similaire est décrit dans le document DE 198 37 060.

[0004] Le document EP 2 143 917 présente un dispositif complémentaire de contrôle moteur qui est connecté entre l'unité de contrôle de moteur d'origine et le système d'injection. Le dispositif complémentaire intercepte les signaux envoyés par l'unité de contrôle de moteur d'origine et destinés au système d'injection et les remplace par des signaux qui définissent des quantités de carburant modifiées si le régime moteur dépasse un certain seuil. Plus particulièrement, au-delà d'un certain régime moteur, la quantité de carburant définie par le dispositif complémentaire est réduite par rapport à celle prévue par l'unité de contrôle d'origine. L'effet résultant de cette intervention est que le conducteur ressent un comportement moins dynamique de sa voiture dans les régimes moteurs élevés. Il est ainsi incité naturellement à changer de vitesse et à adopter une conduite économique et donc écologique.

[0005] Le fait d'agir sur les signaux de contrôle des injecteurs peut engendrer des problèmes car l'unité de contrôle d'origine doit au moins temporellement être déconnectée des injecteurs et reconnectée à des charges de remplacement afin qu'elle ne détecte pas d'erreur.

Problème technique

[0006] Un objectif de la présente invention est de proposer un dispositif complémentaire de contrôle de moteur facile à utiliser.

Description générale de l'invention

[0007] Selon un premier aspect de l'invention un dispositif complémentaire de contrôle de moteur comprend un microcontrôleur ayant accès à des données stockées dans une mémoire non volatile (p.ex. une mémoire flash) connectée au microcontrôleur, une unité d'interface, une première entrée analogique et une première sortie analogique. L'unité d'interface est configurée pour connecter le microcontrôleur à un bus informatique, comme par exemple un bus CAN, et permet au microcontrôleur d'écouter et, optionnellement, d'émettre des données sur le bus. La première entrée analogique est reliée au microcontrôleur via un convertisseur analogique-numérique et sert à connecter le dispositif complémentaire de commande de moteur à une première sonde (comme par exemple un capteur de la pression de rampe à carburant ou un capteur de la pression d'admission.) La première sortie analogique est reliée au microcontrôleur via un convertisseur numérique-analogique et sert à connecter le dispositif complémentaire de commande de moteur à une première entrée analogique de l'unité de contrôle de moteur d'origine (abréviée ECU, qui est l'acronyme du terme anglais « engine control unit »). Le microcontrôleur est conçu de sorte à pouvoir se mettre dans plusieurs modes ou états de fonctionnement. Dans au moins un de ces états, le microcontrôleur est configuré pour écouter des données sur le bus informatique, calculer une correction d'un signal de sonde appliqué à la première entrée analogique sur la base d'une cartographie stockée dans la mémoire et émettre à la première sortie analogique un signal corrigé, qui correspond au signal de sonde appliqué à la première entrée analogique mais incluant la correction. Le microcontrôleur et la mémoire (et éventuellement d'autres composants) peuvent être intégrés sur une même puce, de sorte à former une puce-système (en anglais « system on a chip » ou « SoC »).

[0008] Grâce à cette configuration, le dispositif complémentaire peut être interposé dans une liaison reliant la première sonde à l'unité de contrôle de moteur d'origine, intercepter les signaux de sonde destinés à l'unité de contrôle de moteur d'origine et envoyer un signal modifié (corrigé). La correction ou la modification qu'applique le microcontrôleur dépend de données qu'il a écoutées sur le bus (p.ex. des données relatives au régime moteur, à la position de la pédale d'accélérateur et/ou à la température d'huile, etc.) et de la cartographie stockée en mémoire. En option, la correction ou la modification peut encore dépendre d'autres paramètres obtenus sur des lignes analogiques auxquelles le dispositif complémentaire est connecté. Exprimé d'une autre manière, le dispositif complémentaire « fausse » les informations en provenance de la première sonde. La modification des signaux provoque une compensation par l'ECU, ce qui résulte en un comportement différent du moteur. L'ECU compare des paramètres découlant des signaux de sondes (notamment du signal de pression de rampe à carburant et/ou du signal de pression d'admission) avec des valeurs cibles. Celles-ci sont définies par des cartographies stockées dans l'ECU et dépendent de paramètres comme la position de la pédale d'accélérateur et le régime moteur. Si le dispositif complémentaire intercepte le ou les signaux des sondes et transmet des signaux modifiés, l'ECU constate un écart par rapport à la valeur cible et modifie les signaux de contrôle d'injection de sorte à réduire cet écart. En fin de compte, on peut obtenir une augmentation ou une réduction de la puissance du moteur sans devoir directement modifier les cartographies stockées dans l'ECU et sans nécessairement devoir intercepter les signaux contrôlant les injecteurs.

[0009] Un avantage notable du dispositif complémentaire selon l'invention est qu'il dispose d'une unité d'interface qui permet de le connecter au bus informatique de la voiture. Il peut ainsi écouter les données circulant sur le bus et, le cas échéant, envoyer lui-même des données. Il n'est donc pas nécessaire de détecter toutes les lignes analogiques qui véhiculent des informations dont le dispositif complémentaire pourrait avoir besoin (p.ex. le régime moteur) pour déterminer dans quel état de fonctionnement il est censé se mettre et quelle correction de signal il doit, le cas échéant, appliquer. La mise en place du dispositif complémentaire, notamment sa connexion, est dès lors grandement facilitée.

[0010] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif complémentaire comprend un connecteur double, ayant une première prise (mâle ou femelle) pour être connectée au connecteur de l'ECU et une deuxième prise (femelle ou mâle) pour être connectée au connecteur auquel aboutissent tous les fils qui sont à relier avec l'ECU et qui est normalement enfiché dans le connecteur de l'ECU ou inversement. Dans le connecteur double, tous les contacts de la première prise et les contacts correspondants de la deuxième prise qui mènent des signaux qui n'ont pas besoin d'être modifiés par le dispositif complémentaire sont directement reliés entre eux par paires. Eventuellement, il existe des liaisons entre ces contacts et le dispositif complémentaire afin que celui-ci puisse surveiller les signaux (sans toutefois les modifier.) Les autres contacts sont reliés au dispositif complémentaire, de sorte à ce que celui-ci puisse intercepter les signaux entrants et envoyer des signaux corrigés en sortie.

[0011] De préférence, le dispositif complémentaire de contrôle de moteur comprend un premier interrupteur électronique disposé sur une ligne reliant la première entrée analogique et la première sortie analogique. Le premier interrupteur électronique est contrôlé par le microcontrôleur afin qu'il puisse être ouvert ou fermé par le microcontrôleur en fonction de l'état de fonctionnement dans lequel celui-ci se trouve. Le microcontrôleur peut être configuré, dans au moins un des états de fonctionnement, pour court-circuiter la première entrée analogique et la première sortie analogique en fermant le premier interrupteur et ne pas émettre de signal corrigé à la première sortie analogique. Cette configuration permet le passage direct des signaux de la sonde à l'ECU et est donc désirable dans tous les modes de fonctionnement dans lesquels le microcontrôleur n'applique aucune correction.

[0012] Avantageusement, le dispositif complémentaire de contrôle de moteur comprend une deuxième entrée analogique, reliée au microcontrôleur via un convertisseur analogique-numérique, pour connecter le dispositif complémentaire de commande de moteur à une deuxième sonde, et une deuxième sortie analogique, reliée au microcontrôleur via un convertisseur numérique-analogique, pour connecter le dispositif complémentaire de commande de moteur à une deuxième entrée analogique de l'unité de contrôle de moteur d'origine. Le microcontrôleur est alors configuré pour calculer une correction d'un signal de sonde appliqué à la deuxième entrée analogique sur la base d'une cartographie stockée dans ladite mémoire et d'émettre à la deuxième sortie analogique un signal correspondant au signal appliqué à la deuxième entrée analogique avec inclusion de ladite correction. Le nombre d'entrées et de sorties analogiques dépend du nombre de signaux analogiques que le dispositif complémentaire doit pouvoir intercepter et modifier. Ce nombre peut varier entre différents modèles de voitures. Un deuxième interrupteur électronique peut être disposé sur une ligne reliant la deuxième entrée analogique et la deuxième sortie analogique, le deuxième interrupteur électronique étant contrôlé par le microcontrôleur et pouvant être ouvert ou fermé par celui-ci en fonction de l'état de fonctionnement. Le dispositif complémentaire peut comprendre d'autres entrées et sorties analogiques, alors appelées troisième, quatrième, etc. entrée ou sortie analogique. Il convient de noter que les adjectifs numéraux ordinaux utilisés dans ce contexte servent uniquement à distinguer entre elles différentes entités du même nom ; en particulier, ils n'impliquent pas d'ordre hiérarchique.

[0013] De préférence, l'unité d'interface comprend un premier connecteur pour connecter le dispositif complémentaire à une interface de bus de l'unité de contrôle de moteur d'origine, un deuxième connecteur pour connecter le dispositif complémentaire au bus informatique, un premier émetteur-récepteur reliant le microcontrôleur au premier connecteur, un deuxième émetteur-récepteur reliant le microcontrôleur au deuxième connecteur, une dérivation reliant directement entre eux le premier et le deuxième connecteurs, ainsi qu'un dispositif d'interruption commandé par le microcontrôleur, permettant d'interrompre ou d'activer ladite dérivation en fonction de l'état de fonctionnement dans lequel le microcontrôleur se trouve. Le dispositif d'interruption permet d'interrompre la liaison de l'ECU sur le bus informatique (via la dérivation.) Toutes les trames en provenance de l'ECU ou du bus informatique doivent alors passer par le microcontrôleur, qui peut dès lors censurer au besoin les informations qui sont échangées avec l'ECU. A cette fin, le microcontrôleur peut éliminer des trames entières ou modifier leur contenu au passage.

[0014] Le microcontrôleur peut commuter entre ses plusieurs états de fonctionnement. De préférence, le microcontrôleur est configuré pour détecter des événements prédéfinis, associés à des passages entre états de fonctionnement, et pour passer d'un état de fonctionnement à l'autre en cas de détection d'un événement prédéfini. Les événements peuvent être la présence ou l'absence (ou encore l'apparition ou la disparition) de certaines données sur le bus informatique, des dysfonctionnements du dispositif complémentaire, la présence ou l'absence d'un signal analogique, etc.

[0015] Le microcontrôleur est de préférence configuré, au moins dans un état de fonctionnement, pour écouter sur le bus informatique des données en provenance d'au moins un organe d'entrée (comme p.ex. une pédale, un bouton, une bascule, une molette, un levier, un clavier, un écran tactile, etc.), pour détecter dans les données en provenance de l'au moins un organe d'entrée un motif de données prédéfini correspondant à une demande de passage dans un état de configuration, et pour passer dans l'état de configuration lorsque le motif de données prédéfini est détecté. De préférence, le microcontrôleur est configuré, au moins dans l'état de configuration, pour écouter sur le bus des données en provenance de l'au moins un organe d'entrée et pour choisir la cartographie qui est à la base de ladite correction en fonction de ces données. P.ex. le microcontrôleur peut surveiller, lorsqu'il constate que le véhicule est à l'arrêt, les signaux de la pédale d'accélérateur. Lorsqu'il détecte un motif convenu (p.ex. trois appuis courts consécutifs sur la pédale d'accélérateur), il se place dans l'état de configuration, permettant au conducteur de choisir une cartographie et donc un comportement de son véhicule. Afin de pouvoir donner un retour sensoriel (p.ex. visuel ou auditif) au conducteur, le microcontrôleur est avantageusement configuré, au moins dans l'état de configuration, d'interrompre la dérivation dans l'unité d'interface au bus informatique et d'émettre des données à destination d'au moins un organe de sortie (comme p.ex. une jauge, un écran, un compteur, une aiguille, un voyant, un transducteur acoustique, etc.) Pour rester dans l'exemple donné ci-avant, un retour visuel au conducteur peut p.ex. être assuré par l'intermédiaire de la jauge à carburant. Au moment où le microcontrôleur se place dans l'état de configuration, il peut envoyer un signal indicatif de ce fait à la jauge à carburant. A titre d'exemple, ce signal pourrait amener la jauge à passer en position « plein » et retourner en position « vide » trois fois de suite. Le conducteur pourrait alors choisir la cartographie désirée en appuyant sur la pédale d'accélérateur et la cartographie choisie lui serait affichée par la jauge qui se mettrait en positions « ¼ », « 2/4 » « 3/4 » ou plein. De préférence, tant que le microcontrôleur est dans l'état de configuration, il bloque les signaux envoyés par l'ECU à l'au moins un organe de sortie utilisé pour dialoguer avec le conducteur, afin d'éviter un comportement erratique de cet au moins un organe de sortie.

[0016] Le microcontrôleur peut être configuré, au moins dans un état de fonctionnement, pour écouter sur le bus des requêtes de mise à jour en provenance d'un connecteur diagnostique (p.ex. un connecteur OBD ou OBD II dans l'habitacle de la voiture) et pour passer dans un état de programmation lorsqu'une telle requête est détectée. Dans l'état de programmation, le microcontrôleur peut être configuré pour charger une ou plusieurs cartographies ou une nouvelle version de logiciel (à partir du dispositif connecté au connecteur diagnostique) et de stocker ces cartographies ou ce logiciel dans la mémoire du dispositif complémentaire.

[0017] Avantageusement, le microcontrôleur est configuré pour se mettre dans un état passif, dans lequel aucune correction n'est appliquée par le dispositif complémentaire, si le microcontrôleur détecte un état de moteur incompatible avec l'application d'une correction. Un tel état incompatible avec l'application d'une correction peut p.ex. être considéré détecté si la température du moteur est inférieure à une valeur seuil et/ou si le régime moteur est inférieur à une valeur seuil. On peut ainsi empêcher la régulation active du moteur par le dispositif complémentaire dans certaines circonstances. On pourra éviter, notamment, que le moteur développe trop de puissance lorsqu'il est encore froid ou qu'un régime moteur maximal autorisé soit dépassé.

[0018] Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le dispositif complémentaire est lié à un numéro d'identification du véhicule (VIN, vehicle identification number). Le microcontrôleur peut alors vérifier si le VIN circulant sur le bus informatique correspond au VIN qui est stocké dans la mémoire. Le microcontrôleur peut être configuré pour se mettre dans un état passif si le VIN détecté sur le bus informatique ne correspond pas au VIN enregistré. De cette manière, on évite que le dispositif complémentaire ne soit installé dans une voiture pour laquelle il n'était pas destiné.

Brève description des dessins

[0019] D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée d'un mode de réalisation avantageux présenté ci-dessous, à titre d'illustration, avec référence aux dessins annexés qui montrent :

Fig. 1: Un diagramme schématique illustrant ce mode de réalisation avantageux de l'invention ;

Fig. 2: Un diagramme des différents états de fonctionnement du microcontrôleur de la figure 1 ;

Description détaillée d'un mode de réalisation préféré de l'invention

[0020] La figure 1 montre schématiquement comment un dispositif complémentaire de contrôle de moteur 10 selon un mode de réalisation avantageux de l'invention est connecté à l'unité de contrôle de moteur d'origine (ECU) 12. Le dispositif complémentaire 10 (ou calculateur complémentaire) a besoin de pouvoir faire l'acquisition de données afin de connaître l'état du moteur 14, interagir avec l'utilisateur (le conducteur) et modifier les signaux (typiquement des tensions) des capteurs dont il se sert pour influer sur le comportement du moteur 14. A cette fin, deux méthodes sont utilisées:

o une mesure analogique des différentes tensions en provenance des sondes (représentées dans l'exemple par le capteur de pression de charge 16 et le capteur de pression de la rampe à carburant 18) ; et

o la connexion vers le bus CAN (acronyme du terme anglais « controller area network ») interne au moteur (on parle du « powertrain CAN » ou « PT-CAN »).

[0021] Les données analogiques sont facilement interprétables sur base de la tension mesurée et la courbe de réponse du capteur. Les données circulant sur le PT-CAN sont des données numériques organisées en trames. Afin de pouvoir interpréter les données qui l'intéressent, le dispositif complémentaire 10 connaît le protocole de transmission ainsi que les conventions d'encodage.

[0022] Le dispositif complémentaire 10 est connecté à l'ECU 12 via un connecteur double 20, ayant une première prise (mâle ou femelle) 22 qui est connectée au connecteur 24 de l'ECU 12 et une deuxième prise (femelle ou mâle) 24 qui est connectée au connecteur 26 dans lequel aboutissent toutes les lignes électriques qui sont normalement reliées avec l'ECU 12 (c.-à-d. en l'absence du dispositif complémentaire 10.) Le connecteur 28 est normalement enfiché dans le connecteur 24 de l'ECU 12 ou inversement et le connecteur double 20 y est interposé lorsque le dispositif complémentaire 10 est installé. Dans le connecteur double 20, tous les contacts de la première prise 22 et les contacts correspondants de la deuxième prise 26 qui mènent des signaux qui n'ont pas d'intérêt pour le dispositif complémentaire 10 sont directement reliés entre eux par paires. Afin de ne pas surcharger le dessin, uniquement les lignes qui sont déviés vers le dispositif complémentaire 10 sont montrées. Parmi les lignes qui sont déviées vers le dispositif complémentaire figures les lignes 30 du PT-CAN ainsi que les lignes 32 et 34 allant vers les capteurs de pression 16 et 18, respectivement.

[0023] En fonction de certains paramètres d'entrée comme la position de la pédale d'accélérateur 36 et le régime moteur, l'ECU 12 calcule, à l'aide de cartographies (sous forme de tables de correspondance) des valeurs cibles pour des paramètres de la combustion, qui eux sont déductibles de mesures effectuées sur le moteur 14, notamment de la pression de rampe à carburant et de la pression d'admission (de l'air de combustion). L'ECU 12 est programmé de sorte à réduire l'écart entre les valeurs cibles et les valeurs empiriques (découlant des mesures effectuées) en agissant sur le moteur 14, en particulier sur les injecteurs de carburant, et éventuellement sur d'autres actionneurs comme p.ex. la vanne EGR (« exhaust gas recirculization », recirculation des gaz d'échappement), etc. Sur la figure 1, ce contrôle est illustré schématiquement par la ligne 38 allant de l'ECU 12 au moteur 14. Le dispositif complémentaire 10 intercepte le ou les signaux des capteurs 16 et 18 sur les lignes 32 et 34 et retransmet des signaux modifiés. L'ECU 12 constate alors un écart entre les valeurs cibles et les valeurs empiriques, qui est différent de l'écart réel. L'ECU 12 modifie les signaux de contrôle du moteur de sorte à réduire l'écart constaté. Le dispositif complémentaire 10 obtient dès lors une augmentation ou une réduction de la puissance du moteur.

[0024] La correction qu'apporte le dispositif complémentaire 10 aux signaux analogiques des capteurs 16 et 18, respectivement, est déterminée par une cartographie stockée dans la mémoire 40 du dispositif complémentaire 10. Ces cartographies associent une valeur de pression corrigée à deux valeurs d'entrée qui sont disponibles sur le PT-CAN. Dans notre exemple, les valeurs d'entrée sont la position de la pédale d'accélérateur 36 et le régime moteur. Ces valeurs sont mises à disposition sous forme de données numériques sur le PT-CAN par l'ECU 12. Afin de pouvoir écouter ces données, le dispositif complémentaire 10 comprend une unité d'interface 42 connectée entre l'ECU 12 et la passerelle CAN 44, qui relie les différents bus CAN de la voiture.

[0025] L'unité d'interface 42 comprend la première prise 22 comme premier connecteur vers l'interface de bus de l'ECU 12 et la deuxième prise 26 comme deuxième connecteur vers le bus CAN. L'unité d'interface 42 comprend en outre un premier émetteur-récepteur 46 reliant le microcontrôleur 50 du dispositif complémentaire 10 au premier connecteur et un deuxième émetteur-récepteur 48 reliant le microcontrôleur 50 au deuxième connecteur. Une dérivation 52 relie directement entre eux le premier et deuxième connecteurs. Un dispositif d'interruption 54 commandé par le microcontrôleur permet d'interrompre ou d'activer la dérivation 52. Si la dérivation 52 est interrompue, il n'existe plus de liaison directe entre l'ECU 12 et le bus informatique. Toutes les trames échangées par l'ECU via le bus PT-CAN doivent alors passer par le microcontrôleur 50, ce qui permet à celui-ci d'éliminer des trames entières ou modifier leur contenu au passage. Dans la plupart des situations toutefois, la dérivation 52 reste active. Le dispositif complémentaire 10 est alors un noeud normal du PT-CAN qui peut écouter et émettre des données à même titre que les autres noeuds.

[0026] Afin de pouvoir intercepter et retransmettre les signaux des capteurs de pression 16 et 18, le dispositif complémentaire 10 comprend une première 56 et une deuxième 58 entrées analogiques, ainsi qu'une première 60 et une deuxième 62 sorties analogiques. Les entrées analogiques 56, 58 sont reliées en interne au microcontrôleur 50 via un convertisseur analogique-numérique 64. Les sorties analogiques sont reliées au microcontrôleur 50 via un convertisseur numérique-analogique 66. La première entrée analogique 56 et la première sortie analogique 60 sont reliées entre elles par une ligne qui comprend un premier interrupteur électronique 68 contrôlé par le microcontrôleur 50. Pareillement, la deuxième entrée analogique 58 et la deuxième sortie analogique 62 sont reliées entre elles par une ligne qui comprend un deuxième interrupteur électronique 70 contrôlé par le microcontrôleur 50.

[0027] La figure 2 montre les différents états de fonctionnement du microcontrôleur 50 et les transitions les plus importantes entre les différents états. Les différents états sont repris dans le tableau ci-dessous :

Désignation	Description sommaire
« démarrage »	Etat suite au démarrage du microprogramme (« firmware. »)
« attente »	État « passif », dans lequel le microcontrôleur surveille les données sur le PT-CAN et se tient prêt pour réagir à un événement extérieur.
« réglage actif »	Dans cet état, le microcontrôleur est susceptible d'appliquer des modifications aux différents signaux analogiques afin d'influer sur le comportement du moteur.
« programmation »	Etat, dans lequel le microprogramme et/ou les cartographies peuvent être mis à jour.
« configuration »	Etat dans lequel l'utilisateur peut paramétrer le fonctionnement du dispositif complémentaire.
« erreur »	Etat terminal en cas d'erreur non récupérable du logiciel ou du matériel (« hardware. »)

[0028] Le microcontrôleur 50 entre dans l'état « démarrage » dès que le dispositif complémentaire 10 est mis sous tension, p.ex. au moment du déverrouillage des portières. Sauf erreur au démarrage, le microcontrôleur 50 passe ensuite à l'état « attente », dans lequel il surveille les échanges de données sur le PT-CAN ainsi que les signaux des capteurs de pression 16, 18. Dans l'état « attente », la communication directe entre l'ECU 12 et les autres composants n'est pas interrompue par le dispositif complémentaire 10 : la dérivation 52 est maintenue active et les interrupteurs électroniques 68, 70 sont fermés. A partir de l'état « attente », le microcontrôleur peut se placer dans différents états, en fonction des événements qu'il détecte.

[0029] Lorsque le microcontrôleur 50 reçoit, via le PT-CAN, la requête de se placer dans l'état « programmation », issue par exemple d'un ordinateur connecté au connecteur OBD 72 dans l'habitacle de la voiture, il quitte l'état « attente » et donne suite à la requête. Dans l'état « programmation », le microcontrôleur 50 dialogue avec l'ordinateur connecté via le bus CAN et peut mettre à jour son microprogramme et/ou les cartographies stockées dans la mémoire 40 (qui est de préférence une mémoire flash). Un autre événement déclenchant le passage dans l'état de programmation est le fait qu'un un dispositif externe connecté au connecteur 74 (p.ex. de type USB ou mini-USB) dans le boîtier du dispositif complémentaire demande le lancement d'une session de programmation. Une fois la session de programmation terminée, le microcontrôleur 50 retourne dans l'état « attente. »

[0030] Le microcontrôleur 50 passe à l'état « réglage actif » ou « tuning » lorsqu'il détecte a) que le moteur tourne, b) qu'il dispose de cartographies valides et c) que des signaux valides arrivent depuis les capteurs 16 et 18. En outre, le microcontrôleur 50 pourrait s'assurer que certaines données sont disponibles sur le PT-CAN, comme par exemple la position de la pédale d'accélérateur. Le fait que le moteur tourne est détecté grâce aux données concernant le régime moteur émises par l'ECU 12 sur le PT-CAN. Dans notre exemple, une valeur RPM (tours par minute) dépassant 600 est considérée comme indicative du fait que le moteur tourne. Il est toutefois possible de spécifier une autre valeur seuil ou un autre critère p.ex. en fonction du type de voiture.

[0031] Dans l'état « réglage actif », le microcontrôleur 50 ouvre les interrupteurs 68, 70 et détecte les tensions appliquées aux entrées analogiques 56, 58. En outre, le microcontrôleur 50 reçoit les données concernant le régime moteur, la position de la pédale d'accélérateur ainsi que la température du moteur via le PT-CAN. Sur la base de ces informations, le microcontrôleur 50 calcule la correction à appliquer à chacun des signaux analogiques reçus. Chaque correction résulte d'une ou de plusieurs cartographies stockées dans la mémoire 40. Dans l'exemple illustré, il existe trois cartographies. La première cartographie donne la correction de la tension indiquant la pression d'admission en fonction du régime moteur (v_m) et de l'accélération demandée (la position de la pédale d'accélérateur, notée a_d). La deuxième cartographie donne la correction de la tension indiquant la pression de la rampe à carburant en fonction du régime moteur et de l'accélération demandée. Une troisième cartographie définit une limitation des première et deuxième corrections en fonction de la température du moteur (t_m) et du régime moteur. En pratique, les cartographies sont déposées en mémoire sous forme de tables de correspondance et les calculs sont effectués avec interpolation (linéaire ou d'ordre plus élevé). Pour chaque triplet de données en entrée a_d, v_m, t_m, le microcontrôleur détermine donc une première valeur de correction relative de la pression d'admission p_a1 en fonction de a_d et v_m, une première valeur de correction relative de la pression de la rampe à carburant p_c en fonction de a_d et v_m, et une correction c_t qui résulte en fonction de v_m et t_m. Une valeur de correction relative finale de la pression d'admission p_a2 et une valeur de correction relative finale de la pression de rampe à carburant p_c2 sont ensuite calculées par : p_a2 = p_a1·c_t et p_c2 = p_c1·c_t, respectivement. Les tensions en sortie V'_pa et V'_pc sont obtenues par V'_pa = V_pa·p_c2 et V'_pc = V_pc·p_c2, où V_pa et V_pc sont les tensions respectives en entrée. Dans cet exemple, on calcule d'abord des corrections relatives avant de déterminer les valeurs corrigées en absolu. Il faut cependant noter que les calculs intermédiaires pourraient également se faire d'une autre manière.

[0032] On notera que dans l'état « réglage actif », la liaison de l'ECU 12 au PT-CAN reste ininterrompue, c.-à-d. microcontrôleur 50 maintien le dispositif d'interruption 54 fermé. Cela implique que le dispositif complémentaire 10 et l'ECU 12 sont alors des noeuds parallèles du PT-CAN.

[0033] A partir de l'état « attente », le microcontrôleur peut également se placer dans l'état « configuration », dans lequel des possibilités d'interaction avec l'utilisateur (le conducteur) sont données. Pour des raisons de sécurité, l'accès à l'état « configuration » n'est autorisé que si le moteur est à l'arrêt. L'utilisateur lance une session de configuration en actionnant un organe d'entrée dans l'habitacle d'une manière convenue à l'avance. Le microcontrôleur surveille les données en provenance de cet organe d'entrée sur le PT-CAN et se place ensuite dans l'état « configuration » dès qu'il détecte le signal (ou le motif) convenu. Le motif convenu peut, par exemple, être un nombre défini d'appuis courts sur la pédale d'accélérateur 36 dans un laps de temps déterminé. Pour l'organe d'entrée, tous les choix sont permis à celui qui met en oeuvre l'invention, à condition que l'actionnement de l'organe soit reflété parmi les données qui circulent sur le PT-CAN.

[0034] Dans l'état « configuration », le microcontrôleur 50 désactive la dérivation 52, ce par quoi le dispositif complémentaire est intercalé entre l'ECU et le PT-CAN. Les interrupteurs 68 et 70 sont cependant fermés. Dans l'état de configuration, l'utilisateur a la possibilité de sélectionner entre plusieurs modes de réglage, p.ex. entre un mode de conduite économique, un mode de conduite optimisé sur la performance, etc. Le choix qu'il effectue par l'intermédiaire d'un organe d'entrée dans l'habitacle est sauvegardé par le microcontrôleur. Les cartographies correspondantes au mode de conduite sélectionné sont activées ou marquées pour être utilisées lors des prochains passages dans l'état « réglage actif. » L'organe de sélection peut être le même que l'organe d'entrée que l'utilisateur doit actionner pour ouvrir une session de configuration. Un retour visuel est donné à utilisateur via un organe de sortie dans l'habitacle. Afin de pouvoir contrôler l'organe de sortie, il faut que le microcontrôleur 50 lui envoie des données numériques via le CAN. La possibilité de pouvoir interrompre, par le dispositif d'interruption 54, le flux de données envoyées par l'ECU 12 devient alors intéressante. En effet, si l'ECU 12 reste directement connectée au PT-CAN en parallèle au dispositif complémentaire 10, il est possible que les deux essaient de communiquer avec l'organe de sortie. Il peut résulter de cette situation un vacillement ou, au pire, un comportement apparemment erratique de l'organe de sortie. Dans le mode configuration, le microcontrôleur 50 supprime donc, dans les trames envoyées par l'ECU, les données qui sont adressées à l'organe de sortie dont le dispositif complémentaire « abuse » pour donner un retour à l'utilisateur.

[0035] Dans notre exemple illustré, l'organe de sélection est de nouveau la pédale d'accélérateur 36 et l'organe de sortie est la jauge à carburant 76 du combiné d'instruments 78. Différentes indications de la jauge 76 correspondent aux différents modes de réglage disponibles, p.ex. comme indiqué dans le tableau suivant :

Indication de la jauge	Mode de réglage
Réservoir vide	Réglage désactivé
1/4	Mode "économique/écologique"
1/2	Mode "sport"
3/4	Mode "sport +"
Reservoir plein	Mode "performances extremes"

Les modes repris dans le tableau ne sont, bien évidemment, que des exemples. En réalité, il peut y avoir plus ou moins de modes de réglage ou d'autres modes de réglage. En appuyant sur la pédale d'accélérateur 36, l'utilisateur peut passer cycliquement d'une sélection à l'autre, la jauge 76 lui indiquant quel mode est actuellement sélectionné.

[0036] La sortie de l'état « configuration » peut être déclenchée par plusieurs événements. Le microcontrôleur 50 surveille le temps écoulé depuis le dernier actionnement de l'organe d'entrée par l'utilisateur. Si ce temps atteint une valeur seuil, le microcontrôleur sauvegarde le mode de réglage actuellement sélectionné et clôture la session de configuration. Il est également possible que le microcontrôleur 50 surveille l'apparition d'un signal de confirmation convenu sur le PT-CAN (p.ex. un appui fort et long sur la pédale d'accélérateur) et retourne à l'état « attente » suite à la détection de ce signal. Finalement, le microcontrôleur quitte également l'état « configuration » si le moteur est démarré. Dans ce cas, toutefois, il passe à l'état « réglage actif. »

[0037] Il convient de noter que les passages à l'état « réglage actif » peuvent être interdits si l'utilisateur a fait le choix correspondant lors de sa session de configuration la plus récente.

[0038] Finalement, le microcontrôleur possède un état « erreur », vers lequel il est renvoyé à chaque fois qu'il constate un dysfonctionnement non récupérable. Les transitions vers l'état « erreur » existent pour chacun des autres états dans le diagramme de la figure 2. Toutefois, afin de ne pas surcharger le diagramme uniquement une partie de ces transitions sont montrées. L'état « erreur » est un état terminal. Un redémarrage est requis pour sortir (au moins temporairement) de cet état. Dans l'état « erreur », le micro-contrôleur 50 est configuré de sorte à rendre le dispositif complémentaire 10 aussi « transparent » ou passif que possible dans les circonstances, afin d'éviter que sa présence ait une influence sur le comportement de la voiture.

[0039] Il est intéressant de noter que le microcontrôleur 50 peut déterminer si les données dont il aurait besoin de se servir sont encore d'actualité. Si l'âge des données dépasse un certain seuil (défini dans le logiciel), le microcontrôleur 50 considère les données comme invalides. Il peut alors se placer dans l'état « attente » jusqu'à ce que des données à jour soient disponibles.

[0040] Alors que des modes de réalisation particuliers viennent d'être décrits en détail, l'homme du métier appréciera que diverses modifications et alternatives à ceux-là puissent être développées à la lumière de l'enseignement global apporté par la présente divulgation de l'invention. Par conséquent, les agencements et/ou procédés spécifiques décrits ci-dedans sont censés être donnés uniquement à titre d'illustration, sans intention de limiter la portée de l'invention, qui est déterminée par l'étendue des revendications rattachées.

Revendications

1. Dispositif complémentaire de contrôle de moteur, comprenant un microcontrôleur ;
une mémoire non volatile connectée au microcontrôleur, le microcontrôleur ayant accès à des données stockées dans la mémoire ;
une unité d'interface configurée pour connecter le microcontrôleur à un bus informatique, permettant au microcontrôleur d'écouter des données présentes sur ledit bus et, optionnellement, d'émettre des données sur ledit bus ;
une première entrée analogique, reliée au microcontrôleur via un convertisseur analogique-numérique, pour connecter le dispositif complémentaire de commande de moteur à une première sonde ;
une première sortie analogique, reliée au microcontrôleur via un convertisseur numérique-analogique, pour connecter le dispositif complémentaire de commande de moteur à une première entrée analogique d'une unité de contrôle de moteur d'origine ;
le microcontrôleur comprenant plusieurs états de fonctionnement, le microcontrôleur étant configuré, au moins dans un des états de fonctionnement, pour écouter des données sur le bus, calculer une correction d'un signal appliqué à la première entrée analogique sur la base d'une cartographie stockée dans ladite mémoire et émettre à la première sortie analogique un signal correspondant au signal appliqué à la première entrée analogique avec inclusion de ladite correction.

2. Dispositif complémentaire de contrôle de moteur selon la revendication 1, comprenant un premier interrupteur électronique disposé sur une ligne reliant ladite première entrée analogique et ladite première sortie analogique, le premier interrupteur électronique étant contrôlé par le microcontrôleur, le premier interrupteur pouvant être ouvert ou fermé par le microcontrôleur en fonction de l'état de fonctionnement dans lequel celui-ci se trouve.

3. Dispositif complémentaire de contrôle de moteur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les données écoutées par le microcontrôleur sur le bus comprennent le régime du moteur, la position de la pédale d'accélérateur et la température d'huile.

4. Dispositif complémentaire de contrôle de moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le signal appliqué à la première entrée analogique est un signal indicatif de la pression d'admission et/ou de la pression de rampe à carburant.

5. Dispositif complémentaire de contrôle de moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant
une deuxième entrée analogique, reliée au microcontrôleur via un convertisseur analogique-numérique, pour connecter le dispositif complémentaire de commande de moteur à une deuxième sonde ;
une deuxième sortie analogique, reliée au microcontrôleur via un convertisseur numérique-analogique, pour connecter le dispositif complémentaire de commande de moteur à une deuxième entrée analogique de l'unité de contrôle de moteur d'origine ;
le microcontrôleur étant configuré pour calculer une correction d'un signal appliqué à la deuxième entrée analogique sur la base d'une cartographie stockée dans ladite mémoire et d'émettre à la deuxième sortie analogique un signal correspondant au signal appliqué à la deuxième entrée analogique avec inclusion de ladite correction.

6. Dispositif complémentaire de contrôle de moteur selon la revendication 5, comprenant un deuxième interrupteur électronique disposé sur une ligne reliant ladite deuxième entrée analogique et ladite deuxième sortie analogique, le deuxième interrupteur électronique étant contrôlé par le microcontrôleur, le deuxième interrupteur pouvant être ouvert ou fermé par le microcontrôleur en fonction de l'état de fonctionnement dans lequel celui-ci se trouve.

7. Dispositif complémentaire de contrôle de moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ladite unité d'interface comprend un premier connecteur pour connecter le dispositif complémentaire à une interface de bus de l'unité de contrôle de moteur d'origine, un deuxième connecteur pour connecter le dispositif complémentaire au bus informatique, un premier émetteur-récepteur reliant le microcontrôleur audit premier connecteur, un deuxième émetteur-récepteur reliant le microcontrôleur audit deuxième connecteur, une dérivation reliant directement entre eux le premier et le deuxième connecteurs, ainsi qu'un dispositif d'interruption commandé par le microcontrôleur, permettant d'interrompre ou d'activer ladite dérivation en fonction de l'état de fonctionnement dans lequel le microcontrôleur se trouve.

8. Dispositif complémentaire de contrôle de moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le microcontrôleur a plusieurs états de fonctionnement entre lesquels le microcontrôleur peut commuter ; le microcontrôleur étant configuré pour détecter des événements prédéfinis, associés à des passages entre états de fonctionnement, et pour passer d'un état de fonctionnement à l'autre en cas de détection d'un événement prédéfini.

9. Dispositif complémentaire de contrôle de moteur selon les revendications 2 et 8, dans lequel le microcontrôleur est configuré, dans au moins un des états de fonctionnement, pour court-circuiter la première entrée analogique et la première sortie analogique en fermant le premier interrupteur et ne pas émettre de signal corrigé à la première sortie analogique.

10. Dispositif complémentaire de contrôle de moteur selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le microcontrôleur est configuré, au moins dans un état de fonctionnement, pour écouter sur le bus des données en provenance d'au moins un organe d'entrée, pour détecter dans les données en provenance de l'au moins un organe d'entrée un motif de données prédéfini correspondant à une demande de passage dans un état de configuration, et pour passer dans l'état de configuration lorsque le motif de données prédéfini est détecté.

11. Dispositif complémentaire de contrôle de moteur selon la revendication 10, dans lequel le microcontrôleur est configuré, au moins dans l'état de configuration, pour écouter sur le bus des données en provenance de l'au moins un organe d'entrée et pour choisir la cartographie à la base de ladite correction en fonction de ces données.

12. Dispositif complémentaire de contrôle de moteur selon la revendication 10 ou 11, si dépendante de la revendication 7, dans lequel le microcontrôleur est configuré, au moins dans l'état de configuration, d'interrompre ladite dérivation et d'émettre des données à destination d'au moins un organe de sortie.

13. Dispositif complémentaire de contrôle de moteur selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, dans lequel le microcontrôleur est configuré, au moins dans un état de fonctionnement, pour écouter sur le bus des requêtes de mise à jour en provenance d'un connecteur diagnostique et pour passer dans un état de programmation lorsqu'une requête de mise à jour est détectée, et dans lequel le microcontrôleur est configuré, dans l'état de programmation, de charger une ou plusieurs cartographies ou une nouvelle version de logiciel et des stocker ces cartographies ou ce logiciel dans ladite mémoire.

14. Dispositif complémentaire de contrôle de moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le microcontrôleur est configuré pour se mettre dans un état passif, dans lequel aucune correction n'est appliquée par le dispositif complémentaire de contrôle de moteur, si le microcontrôleur détecte un état de moteur incompatible avec l'application d'une correction.

15. Dispositif complémentaire de contrôle de moteur selon la revendication 14, dans lequel l'état de moteur incompatible avec l'application d'une correction est détecté si la température du moteur est inférieure à une valeur seuil et/ou si le régime moteur est inférieur à une valeur seuil.

Dessins