Brevet FR2726327A1 — publié le 19960503

La présente invention concerne les moteurs à combustion interne à allumage commandé équipés d'un dispositif de distribution variable permettant de modifier sélectivement les lois d'ouverture des soupapes d'admission. Les dispositifs de distribution variable réalisent classiquement une modification du calage entre l'ouverture des soupapes d'admission et le point mort haut d'explosion du cylindre correspondant suivant les conditions du fonctionnement du moteur de façon à optimiser son rendement, sa stabilité et son niveau d'émission de gaz polluants. Il est aussi possible de choisir entre deux lois d'ouverture de soupapes d'admission, l'une faiblement "croisée" favorisant la stabilité et le taux de gaz polluants et l'autre plus orientée vers les performances. La sélection entre les deux lois est déterminée par une cartographie pression/régime. De façon connue, la commande du dispositif de distribution variable est directement réalisée par le système électronique de commande du moteur. Les nouvelles normes concernant le diagnostic embarqué imposent de détecter une défaillance de tout système ayant une influence sur les émissions du gaz polluants. Il faut donc faire une détection au moins une fois au cours d'un cycle. Cela implique que le calculateur de pilotage du moteur doit pouvoir vérifier l'effet mécanique qu'il a imposé. Il faut vérifier que l'arbre à cames a effectivement été décalé et donc que l'ensemble des transmetteurs (électrovanne, circuit d'huile, poussoirs) est opérationnel. Une première solution consiste à utiliser un contact électrique activé mécaniquement lors de l'actionnement du dispositif de distribution variable. Un tel capteur est coûteux et doit être implanté dans la culasse du moteur, ce qui nuit à sa fiabilité. Une deuxième solution consiste, pour les dispositifs de distribution variable du type déphaseur changeant la période des soupapes sans changer la durée d'ouverture par déphasage de l'arbre à cames, à équiper l'arbre à cames d'une cible coopérant avec un capteur de position angulaire et à comparer l'information délivrée à celle fournie par le capteur associé à la couronne dentée du vilebrequin. Cette solution a pour inconvénient de faire appel à un capteur de position d'arbre à cames onéreux. Le document de brevet WO 91/0143 décrit un tel prix de revient réduit. La présente invention se propose de fournir un procédé de détection du fonctionnement d'un dispositif de distribution variable qui soit fiable et de prix de revient réduit. A cet effet, elle a pour objet un procédé de détection du bon fonctionnement d'un dispositif de distribution variable d'un moteur à combustion interne à allumage commandé, caractérisé en ce que, en régime stabilisé, on actionne le dispositif de distribution variable, on enregistre la courbe de la vitesse instantanée du vilebrequin en fonction du temps et on observe l'évolution de ladite courbe, un diagnostic de dysfonctionnement étant établi lorsqu'il n'y a pas d'évolution de ladite courbe. Avantageusement, on observe les variations de la vitesse instantanée du vilebrequin par rapport à sa vitesse moyenne. En effet, la demanderesse a constaté qu'il existe une différence importante entre les courbes de variation de vitesse pour des lois d'ouverture distinctes des soupapes. Par ailleurs, cette courbe peut être facilement relevée au moyen du capteur de position du vilebrequin utilisé par ailleurs pour le pilotage de l'injection. Selon un mode de réalisation de l'invention, on mesure le rapport de la durée pendant laquelle la vitesse du vilebrequin est inférieure à sa vitesse moyenne à la durée du cycle. En effet, les instants du passage en-dessous de la vitesse moyenne sont décalés l'un par rapport à l'autre, ce qui permet une détection fiable ne nécessitant pas de capteur spécifique, ce qui permet de réduire le prix de revient. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la vitesse instantanée du vilebrequin est mesurée au moyen d'un capteur de position angulaire associé à une cible dentée correspondante portée par le vilebrequin. Avantageusement, le capteur de position angulaire est celui utilisé pour la commande de l'injection du carburant et de l'allumage des bougies. L'invention sera décrite ci-après en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 représente schématiquement un moteur à combustion interne équipé d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention ; et - la figure 2 représente l'évolution de la vitesse instantanée du vilebrequin soumis à l'action d'un seul cylindre par rapport à la vitesse moyenne sur un cycle moteur donné pour des lois d'ouverture distinctes des soupapes d'admission. Conformément à la figure 1, l'exemple de réalisation décrit un moteur à combustion interne 1 du type multicylindres à allumage commandé et à quatre temps comportant un système de distribution variable constitué par un dispositif déphaseur 6, connu en soi, piloté à partir du système électronique de contrôle du moteur commandant par ailleurs l'injection du carburant et l'allumage des bougies. Le dispositif déphaseur 6 est du type permettant d'obtenir deux lois distinctes d'ouverture des soupapes d'admission, ces deux lois étant adaptées respectivement aux bas régimes et aux hauts régimes par déphasage de l'arbre à cames 5 par rapport au vilebrequin 2. Conformément à l'invention, le procédé de diagnostic du bon fonctionnement du dispositif déphaseur 6 est mis en oeuvre directement par le système de contrôle du moteur 7 par la seule analyse de l'information de vitesse instantanée du vilebrequin fournie par un capteur de position angulaire 4 associé à une cible dentée correspondante 3 portée par le vilebrequin 2 et utilisé par ailleurs pour la commande de l'injection du carburant et de l'allumage des bougies. En effet, la demanderesse à mis en évidence (conformément à la figure 2) que, toutes choses étant égales par ailleurs (régime, charge,...), le changement de la loi d'ouverture des soupapes a une incidence sur l'évolution de la vitesse instantanée du vilebrequin. La courbe en trait continu correspond à la première loi d'ouverture des soupapes et la courbe en trait discontinu à la seconde loi d'ouverture. I1 apparait clairement une nette différentiation des courbes, notamment en ce qui concerne la durée angulaire pendant laquelle la vitesse instantanée du vilebrequin est inférieure à la vitesse moyenne. Ainsi, la durée T1 pendant laquelle la vitesse instantanée est inférieure à la vitesse moyenne pour la première loi d'ouverture des soupapes est sensiblement inférieure à la durée T2 correspondante pour la seconde loi. On peut donc choisir, comme grandeur caractéristique d'une loi donnée d'ouverture des soupapes, le rapport du temps angulaire Ti pendant lequel la vitesse instanta née du vilebrequin est inférieure à sa vitesse moyenne à la durée T correspondant à un demi-tour de vilebrequin, soit une durée angulaire de 180 , dans le cas d'un moteur à quatre temps et à quatre cylindres. On voit que l'invention permet de détecter de manière fiable et peu coûteuse le bon fonctionnement d'un dispositif de distribution variable, en particulier pour l'établissement d'un diagnostic. Il suffit en effet, en régime stabilisé tel que le régime de ralenti, d'actionner le dispositif de distribution variable et d'observer l'évolution de la grandeur caractéristique. Si l'on ne constate pas d'évolution, on en déduit alors un dysfonctionnement de ce dispositif. La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et permet notamment d'établir un diagnostic du bon fonctionnement de tout type de distribution variable susceptible de modifier les lois d'ouverture des soupapes. Par ailleurs, l'invention a été décrite en se référant à une courbe (figure 2) correspondant à un moteur monocylindre. Dans le cas d'un moteur à plusieurs cylindres, en particulier à quatre cylindres, la courbe de la vitesse instantanée comporte quatre courbes semblables à celle de la figure 2 pour un cycle complet, soit 720 , chaque maximum correspondant à une explosion. On peut effectuer le diagnostic pour une seule explosion, soit 180 ou pour un cycle complet de quatre explosions, soit 720 . REVENDICATIONS 1. Procédé de détection du bon fonctionnement d'un dispositif de distribution variable d'un moteur à combustion interne à allumage commandé (1), caractérisé en ce que, en régime stabilisé, on actionne le dispositif de distribution variable (6), on enregistre le courbe de la vitesse instantanée du vilebrequin (2) en fonction du temps et on observe l'évolution de ladite courbe, un diagnostic de dysfonctionnement étant établi lorsqu'il n'y a pas d'évolution de ladite courbe. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on observe les variations de la vitesse instantanée du vilebrequin (2) par rapport à sa vitesse moyenne. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé ne ce que l'on observe les variations de la vitesse instantanée du vilebrequin (2) par rapport à sa vitesse moyenne pendant un cycle correspondant à une explosion pour un cylindre donné, soit 180 dans le cas d'un moteur (1) à quatre cylindres. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on observe les variations de la vitesse instantanée du vilebrequin par rapport à sa vitesse moyenne pendant un cycle complet pour l'ensemble des cylindres, soit 720 dans le cas d'un moteur (1) à quatre cylindres. 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on mesure le rapport de la durée (T1, T2) pendant laquelle la vitesse du vilebrequin (2) est inférieure à sa vitesse moyenne à la durée du cycle. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vitesse instantanée du vilebrequin (2) est mesurée au moyen d'un capteur de position angulaire (4) associé à une cible dentée correspondante (3) portée par le vilebrequin (2). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le capteur de position angulaire (4) est celui utilisé pour la commande de l'injection du carburant et de l'allumage des bougies.