Brevet FR2663415A1 — publié le 19911220

Procédé et système de repérage de la position d'arrêt d'un moteur multicylindre. La Frésente invention concerne un procédé et un système pour repérer la position d'arrêt d'un moteur multicylindre, notamment un moteur à explosion piloté par un calculateur de gestion électronique d'injection et d'allumage. La gestion du moteur Far le calculateur qui commande notamment les phases d'injection de carburant et d'allumage des bougies, nécessite la reconnaissance préalable de la position exacte du moteur ou ae la position exacte des points morts hauts du moteur. A cet effet, une première solution consiste à fixer, de façon solidaire, un dispositif de recopie zsur les masses tournantes du moteur pour une recopie mécaniaue permanente de la position du moteur. Cependant, le dispositif de recopie est entraîné en rotation par le moteur et est donc soumis à une usure dans le temps, ce qui a pour conséquence une limitation en fréquence et un déréglage du dispositif de manière imprévisible et fréquente. Une autre solution consiste à monter le dispositif de détection sur des pièces fixes, ce qui élimine les inconvénients évoqués ci-dessus. Dans ce cas, des algorithmes de détection et de synchronisation sont utilisés dans le calculateur pour permettre de repérer la position exacte du moteur. De tels algorithmes introduisent un décalage temporel entre le lancement du moteur et le début d'exécution des tâches de gestion du moteur, puisque la synchronisation est obtenue, jusqu a présent, après un tour complet du moteur. Il en résulte un allongement du temps de départ sous démarreur. La présente invention a pour objet d'apporter un perfectionnement au calculateur de gestion électronique de moteur ne possédant Fas de recopie mécanique de la position moteur associée aux masses tournantes. Plus particulièrement, l'objet de l'invention est de proposer un procédé nouveau de repérage de la position d'arrêt du moteur, permettant au calculateur de gestion électronique d'assurer un démarrage raide du moteur. L'invention a également pour objet un procédé de repérage de la position d'un moteur comportant un algorithme d'apprentissage pour adapter le procédé aux dérivés et dispersions éventuels de la position d'arrêt du moteur au cours de la vie du moteur. invention a en outre pour objet un système de repérage pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Un des points essentiels de l'invention est basé sur une constatation surprenante selon laquelle un moteur multicylindre à explosion s'arrente presque systématiquement toujours dans la inê;ie position, lorsque le conducteur coupe son allumage et/cu son arrivée de carburant par l'actionnement de la clef de contact du véhicule. Le procédé de l'invention consiste principalement à déterminer cette position d'arrêt du moteur oui correspond à une position d'équilibre au reFos du moteur. Cette position correspond également à la position de départ du moteur. Dans le cas particulier d'un moteur équipé d'une cible liée en rotation au volant-moteur et d'un capteur magnéticue fixe face à la cible comme moyen de détection de la position du moteur, ladite cible possédant sur sa périphérie une denture uniformément répartie avec deux dents longues diamétralement opposées et calées angulairement à X avant un point mort haut du moteur, le procédé de l'invention permet au calculateur de gestion électronique de connaître a priori le nombre de dents séparant la position d'arrêt du moteur et la première dent longue, de déterminer la durée de passage de chaque dent devant le caFteur, de compter le nombre des dents et de reconnaître une dent longue passant devant le capteur. Par construction de la cible, chaque dent longue équivaut à un nombre déterminé de dents classiques. La comFaraison des durées des dents permet de repérer une dent longue par rapport aux dents classiaues. A partir de ce moment, la position exacte du moteur est connue, puisque le point mort haut se trouve décalé angulairement de X après la dent longue. En mettant à zéro le compteur de dents à chaque départ du moteur et en incrémentant le compteur à chaque passage de dents, on Feut déterminer la position exacte du moteur dès que la première dent longue est apFarue. Etant donné que la position d'arrêt du moteur demeure sensiblement identique, le décalage angulaire entre la position d'arrêt au moteur et la première dent longue de la cible, demeure également sensiblement constant pour chaque départ. Il en résulte que, connaissant le nombre de dents séparant la position de départ du moteur de la position d'apparition de la première dent longue, on connaît approximativement la position potentielle du moteur pour le prochain départ. Ainsi, le procédé de l'invention permet d'informer le calculateur de la position du moteur dès le départ, sans nécessiter un temFs de synchronisation classique qui correspond a Feu Frès à la durée séparant la position de départ du moteur et l'apparition de la troisième dent longue de la cible. Selon l'invention, on peut connaître, a priori, approximativement la position du moteur pour le prochain départ, ce cui Fermet de déterminer préalablement la position du premier point mort haut du moteur et de commander les injecteurs et les bougies de manière appropriée par le calculateur, en conséquence. Pour cela, la connaissance du nombre de dents entre la position de départ du moteur et la position ae la première dent longue est fondamentale. De préférence, on apporte une correction Fermanente à ce nombre de dents pour qu'il soit parfaitement adapté à l'état du moteur. On peut alors envisager de mémoriser è chaque départ le nombre de dents correspondant, et de faire une moyenne après un certain nombre de départs du moteur, de façon à obtenir un nombre représentatif de dents comme référence pour les déFarts suivants du moteur. il est possible d'éviter de Frendre en compte pour le calcul du nombre moyen de dents, d'éventuels calages vitesse en prise du moteur qui donneraient une position d'arrêt du moteur différente de la position d'équilibre de repos. A cet égard, il suffit de prendre en compte uniquement les nombres de dents comptées entre un seuil minimum et un seuil maximum, lesdits seuils pouvant être déterminés respectivement par le nombre de référence de dents moins et plus un nombre déterminé de dents. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la descriFtion détaillée d'un exemple de réalisation pris à titre nullement limitatif et illustré Far le dessin unique annexé, sur lequel est représenté un schéma temporel des évènements pour expliquer le procédé de l'invention. Sur la figure unique, la lettre A représente le signal redressé en binaire obtenu par le caFteur magnétioue fixe face à la cible dentée tournante. Seulement un tour de la cible représenté par 36C" compris entre deux verticales 1 et 2 est pris en comFte pour l'explication du procédé. Comme on peut le voir, la cible présente deux dents longues 3 et 4 décalées angulairement de 1800 l'une de l'autre. Le reste de la cible est constitué par des dents classiques 5, chacune d'elles correspondant à 1/3 de l'étendue de l'une des dents longues 3,4 dans cet exemple. Les dents 3,4 et 5 sont uniformément réparties sur la périphérie de la cible. La deuxième partie de la figure, représentée par la lettre E, illustre la position respective des deux points morts hauts 6,7 du moteur, Far rapport à la cible. Chaoue point mort haut 6,7 est en retard angulairement de X par rapport à une dent longue correspondante 4,3 de la cible. Pour un moteur donné, X est un nombre fixe. Il en résulte que la connaissance de la position de l'une des dents longues 3 à 4 permet d'obtenir la position exacte des points morts hauts 6,7 du moteur. La troisième Fartie de la figure, représentée par la lettre C, illustre schématiquement la position de départ 8 du moteur, c'est-à-dire le position d'équilibre de repos du moteur. Lorsque l'on démarre le moteur à partir de sa position de départ 8, le premier point mort haut 6 passe d'abord devant le capteur au moment 9 correspondant à un écart angulaire de Y par rapport à la position de départ 8. Ensuite, la première dent longue 3 défile devant le capteur qui donne son identification au moment 10. Puis, le second point mort haut 7 défile devant le capteur au moment 11, et ainsi de suite. Le procédé de l'invention consiste à déterminer pour chaque départ, le nombre de dents séparant la position d'équilibre de repos 8 du moteur et le moment 10 de l'apparition de la première dent longue 3, et à informer le calculateur de l'apparition probable du Fremier point mort haut 6 au moment 9 séparé par un nombre de dents de la cible correspondant à (180"-X) avant le moment 10 d'apparition de la première dent longue 3, le calculateur pouvant commander l'injection et l'allumage dès le premier point mort haut du moteur sans attendre la première dent longue 3. Le procédé de l'invention permet également d'identifier de manière sûre la première dent longue 3 à l'instant 10 et permet ainsi de déterminer précisément la position du second point mort haut 7 décalé angulairement de la première dent longue 3 Far X. Le calculateur est dès lors synchronisé avec exactitude pour gérer l'injection et l'allumage du moteur de manière classique. On voit que l'invention permet au calculateur de gérer l'injection à l'allumage dès le premier point mort haut 6 et de synchroniser le calculateur dès l'apparition de la première dent longue 3. Comme conséauence directe, le moteur peut être démarré en moins d'un quart de tour, contrairement à ce que fournit le procédé classique qui nécessite plus d'un tour moteur pour le démarrage et met un temps de synchronisation supérieur à la somme de la première apparition de la première dent longue 3, puis l'apparition de la seconde dent longue 4 et ensuite la réapparition de la première dent longue 3, ce qui signifie que le calculateur ne gère l'injection et l'allumage du moteur qu'à la seconde apparition du second point mort haut 7, c'est-à-dire le quatrième point mort haut à Fartir de la position de repos 8 du moteur. REVENDICATICSS 1. Procédé de repérage de la position d'arrêt (8) d'un moteur multicylindre à explosion piloté par un calculateur de gestion électronique d'injection et d'allumage, caractérisé par le fait qu'on fixe une cible dentée sur le volant-moteur, et un capteur sur une pièce non tournant en regard de la périphérie dentée de la cible; on attribue à la cible au moins une dent longue circonférentiellement (3,4) et le reste des dents petites (5) circonférentiellement et uniformément réparties sur la périphérie de la cible; on effectue le comptage et la mesure de la durée de passage des dents pour chaque départ du moteur jusqu'à l'apparition de ladite dent longue (3) face au capteur; on informe le calculateur de gestion de la position exacte du moteur, grâce à la reconnaissance de la dent lonaue; on mémorise le nombre de dents séparant la position d'arrêt du moteur et l'apparition de la première dent longue; on utilise ledit nombre de dents comme référence indiquant la position approximative d'arrêt du moteur au calculateur de gestion pour au moins un départ suivant du moteur dont la position exacte est identifiée dès l'apparition de ladite dent longue. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise le nombre de dents comptées entre la position d'arrêt (8) du moteur et la première dent longue (3) Fendant un départ donné du moteur, comme nombre de référence pour une pluralité de départs du moteur consécutifs audit départ donné, et que l'on remplace le nombre de référence par le nombre moyen de dents mémorisées de même manière pendant lesdits départs consécutifs, ledit nombre moyen étant considéré comme le nombre de référence pour des départs suivants du moteur, et ainsi de suite. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé Far le fait que l'on ne tient pas compte dans le calcul du nombre moyen de dents, d'un nombre supérieur à un seuil haut ou inférieur à un seuil bas déterminé en fonction du nombre de référence. 4. Système de repérage de la position de moteur multicylindre à explosion équipé d'un calculateur de gestion électronique d'alluirage et d'injection, caractérisé par le fait qu'il comprend une cible montée en rotation sur le volant-moteur et possédant sur sa périphérie une denture uniformément répartie dont au moins une dent est longue par rapport au reste des dents; un capteur monté fixe face à la cible dentée; des moyens de comptage de dents et de détermination de la durée de passage de chaque dent; un moyen de reconnaissance d'une dent longue et de synchronisation du calculateur; un moyen de mémorisation et de comparaison du nombre de dents comptées Four chaque départ entre la position d'arrêt du moteur et l'apparition de la première dent longue face au capteur; et un moyen d'information au calculateur de la position potentielle du moteur à l'arrêt pour le départ suivant.