Titre de l’invention : Véhicule automobile comportant un système de restitution d’images du moteur thermique à l’utilisateur dudit véhicule

La présente invention revendique la priorité de la demande française 2207692 déposée le 26.07.2022 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence. La présente invention concerne de manière générale les systèmes de détection et d’avertissement de dysfonctionnement d’un moteur thermique d’un véhicule automobile. Elle se rapporte plus particulièrement à un véhicule automobile comportant un système de restitution d’images du moteur thermique à l’utilisateur dudit véhicule ; un tel système restituant des images du moteur thermique et de ses circuits de lubrification et de refroidissement associés dans le cockpit du véhicule permettant à l’utilisateur du véhicule de visualiser un dysfonctionnement.

Les systèmes actuels de détection et d’avertissement de dysfonctionnement d’un moteur thermique et de ses circuits associés, disposent essentiellement d’un capteur de température de liquide de refroidissement, un capteur de fuite de liquide de refroidissement dans le circuit de refroidissement du moteur, un capteur de pression et de niveau d’huile moteur dans le circuit de lubrification du moteur thermique. Tous ces capteurs permettent d’alerter le conducteur sur un dysfonctionnement du moteur thermique, en temps réel, par l’intermédiaire de moyens d’affichage de messages d’alerte sur un écran du tableau de bord et/ou d’allumage de témoins lumineux explicites sur le tableau de bord du véhicule. Ces moyens permettent d’alerter le conducteur sur un niveau d’huile insuffisant mais également de demander l’arrêt immédiat du véhicule en cas notamment d’une surchauffe du moteur thermique à la suite d’une fuite de liquide de refroidissement dans le circuit de refroidissement du moteur thermique.

Ces systèmes restent relativement imprécis quant à l’origine du dysfonctionnement détecté et ne permettent pas notamment de localiser visuellement ce dysfonctionnement. Ils ne permettent pas non plus de prévenir un dysfonctionnement par une surveillance visuelle en continu de l’état de fonctionnement du moteur dans son environnement sous capot.

L’invention consiste à fournir à l’utilisateur du véhicule une information visuelle sur l’état de fonctionnement en temps réel du moteur thermique et de ses circuits associés, in situ, dans son environnement sous capot. Grace à l’invention, l’utilisateur peut anticiper un dysfonctionnement et assurer une maintenance préventive en cas par exemple de dysfonctionnement d’un thermostat (sonde/capteur de température), d’une fuite de liquide de refroidissement ou d’huile, d’une surchauffe moteur, etc. L’invention trouve une application intéressante dans le diagnostic automobile.

A cet effet, la présente invention a pour premier objet un véhicule automobile comportant un moteur thermique avec son circuit de refroidissement et son circuit de lubrification associés, un dispositif de contrôle moteur recevant des informations d’une pluralité de capteurs disposés sur ou à proximité du moteur thermique et ses circuits associés et apte à détecter des dysfonctionnements du moteur thermique et ses circuits associés en fonction des signaux délivrés par la pluralité de capteurs ; ledit véhicule comportant en outre une caméra thermique agencée dans l’environnement proche du moteur thermique et ses circuits associés, apte à produire une image thermique du moteur thermique et ses circuits associés et un système de gestion de l’affichage d’image apte à restituer l’image thermique sur au moins un écran agencé dans le cockpit du véhicule permettant à l’utilisateur du véhicule de visualiser les potentiels dysfonctionnements et leurs localisations.

Selon une caractéristique, le système de gestion de l’affichage d’image est apte, en outre, à afficher une autre image sur au moins un écran agencé dans le cockpit du véhicule ; ladite autre image comportant un graphisme représentatif du moteur thermique avec ses circuits associés ; le système de gestion de l’affichage d’image étant apte à superposer la localisation d’une zone de dysfonctionnement détectée par le dispositif de contrôle moteur sur ledit graphisme.

Selon une autre caractéristique, la caméra thermique est agencée dans le compartiment moteur du véhicule de manière à exploiter le maximum de rayonnement thermique émis par le moteur thermique et ses circuits associés dans son environnement dans le compartiment moteur permettant d’offrir à l’utilisateur du véhicule un bilan global du fonctionnement du moteur thermique et ses circuits associés.

Selon une autre caractéristique, la pluralité de capteurs comporte au moins un capteur de température du liquide de refroidissement circulant dans le circuit de refroidissement du moteur thermique, un capteur de niveau du liquide de refroidissement, un capteur de pression d’huile, un capteur de niveau d’huile, et un capteur de viscosité de l’huile dans le circuit de lubrification du moteur thermique, et un capteur de détection de fuite de liquide de refroidissement.

Selon une autre caractéristique, le véhicule comporte des premier et deuxième écrans agencés l’un au-dessus de l’autre devant la planche de bord du cockpit du véhicule ; le système de gestion de l’affichage d’image affichant l’image thermique du moteur thermique et ses circuits associés sur l’un des premier ou deuxième écrans, et l’autre image, correspondant au graphisme représentatif du moteur thermique et ses circuits associés, étant affichée sur l’autre écran.

La présente invention apporte par rapport aux solutions existantes une meilleure perception et compréhension du fonctionnement du véhicule et notamment de son moteur thermique et ce, grâce à une mise en images du moteur thermique et ses circuits associés, sur un écran, notamment un écran multimédia, présent dans le cockpit du véhicule.

D’autres avantages et caractéristiques pourront ressortir plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins dans lesquels :

[Fig. 1] illustre un premier mode d’affichage d’image du moteur thermique et ses circuits associés, d’un véhicule automobile selon l’invention ;

[Fig. 2] illustre un deuxième mode d’affichage d’image du moteur thermique et ses circuits associés, d’un véhicule automobile selon l’invention ;

[Fig. 3] illustre un troisième mode d’affichage d’image du moteur thermique et ses circuits associés, d’un véhicule selon l’invention ; et

[Fig. 4] illustre un schéma-bloc d’un véhicule automobile selon l’invention.

Sur les figures, les mêmes éléments sont désignés par les mêmes repères.

Sur la figure 1 , on a représenté le cockpit 10 d’un véhicule automobile 100 selon l’invention et plus précisément la planche de bord 11 du véhicule 100 équipé d’un double écran 20, par exemple multimédia, ou de deux écrans superposés l’un au- dessus de l’autre 21 et 22, agencés sur la face avant de la planche de bord 11 . Les écrans, notamment multimédia, sont aujourd’hui présents dans la plupart des véhicules et permettent d’afficher de multiples informations sur le véhicule et son environnement, des contenus multimédia, etc. Ils disposent également de commandes tactiles pour le réglage de certains équipements du véhicule comme la climatisation et permettent de visualiser les paramètres de réglages courants : température de consigne, etc. Ces écrans permettent également d’afficher les fonctionnalités mises en œuvre par les systèmes d’aide à la conduite désignés par systèmes « ADAS », acronyme anglosaxon pour « Advanced Driver Assistance System » : comme le maintien du véhicule dans sa voie, le suivi de véhicules, la détection d’obstacles, etc.

Ces informations sont complémentaires des informations de base présentées notamment sur le tableau de bord afin d'améliorer la sécurité, le confort ou la navigation.

Dans un premier mode d’affichage, illustré à la figure 1 , l’écran supérieur 21 affiche des images 210 relatives au suivi de véhicules et de détection d’obstacles et l’écran inférieur 22 affiche une image 221 comportant un graphisme représentant le modèle de moteur thermique 30 présent dans le compartiment moteur du véhicule 100 avec son circuit de refroidissement 31 et son circuit de lubrification 32. Cette représentation graphique en perspective permet de localiser la zone 33 à l’origine d’un potentiel dysfonctionnement du moteur thermique 30 et de ses circuits associés 31 et 32 et de la visualiser (ici une zone 33 de dysfonctionnement, par exemple une fuite d’eau, est identifiée par une croix inscrite dans un cercle au niveau de la sortie du radiateur).

Dans un deuxième mode d’affichage, illustré à la figure 2, l’écran supérieur 21 affiche toujours des images 210 relatives au suivi de véhicules et de détection d’obstacles. L’écran inférieur 22 restitue une image thermique 222 du moteur thermique 30 avec son circuit de refroidissement 31 et de lubrification 32. L’image thermique 222 permet de révéler les zones froides et chaudes du moteur thermique 30 et de ses circuits 31 , 32 associés qui permettront à l’utilisateur du véhicule 100 d’avoir un bilan global visuel du comportement thermique du moteur thermique 30 et ses circuits associés 31 , 32 et donc de détecter des dysfonctionnements en comparant par exemple l’image thermique courante 222 avec une image thermique de référence préenregistrée dans une base de données. Un dysfonctionnement pourra alors être localisé et représenté sur le graphisme de l’image 221 .

La figure 3 illustre un troisième mode d’affichage dans lequel l’écran supérieur 21 affiche l’image thermique 222 du moteur thermique 30 et ses circuits associés 31 et 32, et l’écran inférieur 22 affiche l’image 221 de la représentation graphique en perspective du moteur thermique 30 et ses circuits associés 31 et 32.

Dans une variante, non représentée, c’est l’écran supérieur 21 qui affiche l’image 221 de la représentation graphique en perspective du moteur thermique 30 et ses circuits associés 31 et 32 et l’écran inférieur 22 qui affiche l’image thermique 222 du moteur thermique 30 et ses circuits associés 31 et 32.

A titre de variante, les images 221 et 222 peuvent être affichées sur un seul et même écran 20 en divisant l’écran 20 en deux parties et/ou en prévoyant deux fenêtres d’affichage distinctes sur l’écran 20.

La figure 4 illustre un schéma bloc du véhicule 100 selon l’invention.

Le véhicule 100 comporte un moteur thermique 30 et ses circuits de refroidissement et de lubrifaction, associés, 31 et 32, logés dans le compartiment moteur 300 du véhicule 100, sous le capot moteur, non représenté, du véhicule 100. Le compartiment moteur 300 est délimité, sur la figure 4, par un contour fermé en trait discontinu.

Une caméra thermique 50 est agencée dans le compartiment moteur 300, dans l’environnement proche du moteur thermique 30 et ses circuits associés 31 et 32. Elle est agencée de manière à exploiter le maximum de rayonnement infrarouge (ondes de chaleur) dégagé, ou émis, par le moteur thermique 30 et ses circuits associés (refroidissement 31 et lubrification 32).

La caméra thermique 50 produit des images de l’intensité du rayonnement infrarouge émis par le moteur thermique 30 et ses circuits associés 31 et 32. Plus la température est élevée et plus l’intensité du rayonnement infrarouge est élevée. La caméra thermique 50 comporte une partie « capteur », non représentée, une puce sensible aux rayonnements infrarouges. Cette puce contient des milliers de pixels organisés dans une grille ; chaque pixel réagissant à intensité de rayonnement infrarouge qu’il reçoit en produisant en retour un signal électrique de niveau d’intensité qui est proportionnel à l’intensité du rayonnement infrarouge reçue. La caméra thermique 50 comporte également une unité de traitement (non représentée) qui effectue une correspondance entre le niveau du signal électrique et une couleur choisie à partir d’une échelle de couleur allant de différentes nuances de bleu (pour les parties ne dégageant pas ou peu de chaleur) à des nuances de rouge et orange (pour des parties dégageant de la chaleur). Cette correspondance est mise en mémoire dans une unité de traitement de la caméra thermique 50 ou peut être déportée dans un dispositif de contrôle moteur 60 du véhicule 100. Cette correspondance permet d’obtenir une image thermique 222 en fausse couleur du moteur thermique 30 et ses circuits 31 et 32 associés, en sortie de la caméra thermique 50. L’image thermique 222 est traitée par le dispositif de contrôle moteur 60 qui en liaison avec une pluralités de capteurs 7n, agencés sur ou à proximité du moteur thermique 30 et de ses circuits associés 31 et 32, est apte à détecter et localiser un éventuel dysfonctionnement du moteur thermique et de ses circuits associés.

La pluralité de capteurs 7n comporte au moins un capteur de température 71 du liquide de refroidissement circulant dans le circuit de refroidissement 31 du moteur thermique 30, un capteur de niveau de liquide de refroidissement 72, un capteur de pression d’huile 73, un capteur de niveau d’huile 74, ou manque d’huile, dans le circuit de lubrification 32 du moteur thermique 30, un capteur de viscosité 75 de l’huile, un capteur de détection de fuite de liquide de refroidissement 76, ....Tous ces capteurs 7n sont à même de transformer une grandeur physique en un signal exploitable par le dispositif de contrôle moteur 60 pour permettre de détecter et localiser un dysfonctionnement.

Le dispositif de contrôle moteur 60 est couplé à un système de gestion de l’affichage d’images 80 sur un ou plusieurs écrans 20 (21 , 22) agencés sur la planche de bord 11 du véhicule 100 comme illustré sur les figures 1 à 3. Le système de gestion de l’affichage d’images 80 permet d’adapter le format des images traitées par le dispositif de contrôle moteur 60 au format des écrans 20. Il permet d’afficher l’image thermique 222 sur l’écran 20. Il comporte, ou est couplé, à une « banque » d’images comportant notamment un graphisme représentatif du modèle de moteur thermique 30 présent dans le compartiment moteur 300 du véhicule 100 et ses circuits associés 31 , 32, qu’il restitue comme image 221 sur l’écran 20. Les localisations des dysfonctionnements détectés par le dispositif de contrôle moteur 60 sont également gérées par le système de gestion de l’affichage d’images 80 de manière à superposer les zones de dysfonctionnement 33 sur le graphisme de l’image 221 .

Le positionnement de la caméra thermique 50 est déterminé de manière à exploiter le maximum de rayonnement thermique (rayonnement infrarouge) afin d’optimiser la visibilité du moteur thermique 30 et ses circuits associés 31 , 32 dans son environnement (compartiment moteur 300) permettant ainsi d’offrir à l’utilisateur du véhicule 100 un bilan, ou diagnostic, global du fonctionnement du moteur thermique 30 et ses circuits associés 31 et 32.