Brevet FR2778739A1 — publié le 19991119

I Etat de la technique La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour éliminer et/ou afficher des perturbations par une reconnaissance de repères de référence d'un véhicule au- tomobile selon lequel, un signal de capteur de vilebrequin avec un grand nombre d'impulsions régulières et au moins un repère de référence formé par la suppression d'une impulsion et un signal de phases d'arbre à cames sont mis en relation pour reconnaître de manière non équivoque le repère de réfé- rence et après reconnaissance du repère de référence, on forme à partir de ce repère, les signaux TR dépendant du nom- bre de cylindres. Pour déterminer la position du piston d'un cylin- dre d'un moteur à combustion interne, il est habituel de dé- terminer à la fois la position du vilebrequin et celle de l'arbre à cames du moteur et cela de manière continue. Par- tant de telles positions angulaires, on peut obtenir la posi- tion respective d'un piston. Usuellement, le vilebrequin et l'arbre à cames comportent des roues phoniques dont la sur- face est munie d'un nombre prédéterminé de repères angulai- res. Les roues phoniques sont détectées à l'aide de capteurs fixes. Ces capteurs fournissent un signal de sortie traité par l'appareil de commande du moteur à combustion interne pour déterminer la position angulaire et former les impul- sions de commande pour l'allumage et l'injection. La roue phonique associée au vilebrequin comporte habituellement un grand nombre de repères de même type avec au moins un repère manquant (intervalle) servant de repère de référence. Dans un cycle de travail du moteur à combustion interne, le vilebrequin tourne deux fois et l'arbre à cames une fois. Le repère de référence du vilebrequin passe ainsi deux fois. La disposition de la roue phonique du vilebrequin et celle de l'arbre à cames est néanmoins telle qu'à l'arrivée du repère de référence dans le signal du capteur du vilebrequin, le signal de l'arbre à cames est au niveau haut et l'autre au niveau bas. Cela permet de réaliser une syn- chronisation non équivoque, c'est-à-dire d'associer le signal du capteur du vilebrequin au signal du capteur de l'arbre à cames et d'obtenir la position du piston. Mais comme, la position angulaire du vilebrequin et celle de l'arbre à cames sont indispensables pour la régu- lation du moteur à combustion interne, il est connu d'examiner la plausibilité des signaux du capteur du vilebre- quin et ceux du capteur d'arbre à cames. Le document DE- OS 33 07 833, décrit un dispositif permettant d'afficher et/ou de mémoriser les erreurs de détection de la position10 angulaire du vilebrequin et de l'arbre à cames. Dans ce dispositif connu, dont la construction correspond pour l'essentiel à celle décrite ci-dessus, en cas de déviation par rapport à un ordre prescrit et par rapport aux interval- les prescrits du signal de l'arbre à cames et du signal du15 vilebrequin, on génère un signal d'erreur et on l'enregistre. Cela permet de savoir s'il y a une erreur et de détecter si une erreur se produit occasionnellement ou fréquemment. Par contre, ce document n'indique pas l'élimination de l'erreur lors de la saisie de la position angulaire du vilebrequin ou de l'arbre à cames ou de la saisie des repères de référence. Avantages de l'invention La présente invention concerne un dispositif et un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que: - on forme un signal SM représentant une fenêtre de mesure en fonction d'un repère TR prédéterminé et d'un flanc prédé- terminé du signal de phases, - on génère un signal de phases synchrone à l'allumage (SZDG) et un signal de phases en corrélation (SKOR) et on met en relation les signaux (STR), (SM), (SZDG) et (SKOR) pour qu'à partir du signal (SKOR), on reconnaisse le repère de référence et par exploitation de la plausibilité, on recon- naît un défaut ou un défaut de synchronisation. Ce procédé et dispositif permettent une élimina- tion fiable des perturbations à la détection des repères de référence dans des véhicules automobiles avec le cas échéant plus une reconnaissance de défaut et un affichage. Ainsi, selon l'invention, on élimine les pertur- bations et on détecte les défauts en formant d'autres signaux à partir de ceux fournis par le capteur de vilebrequin et le capteur d'arbre à cames en formant d'une part un signal TR spécifique au cylindre qui est utilisé avec un flanc prédé- terminé du signal de l'arbre à cames pour former une fenêtre de mesure et d'autre part on génère un signal de phases syn- chrone à l'allumage et un signal de phases de corrélation et partant de ces signaux, on détecte le repère de référence et on effectue un contrôle de plausibilité permettant d'afficher le défaut. Le signal de phases synchrone à l'allumage et sa corrélation est chaque fois généré par le démarrage d'un gé- nérateur de phases virtuel. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: - on exploite le signal du capteur du vilebrequin et celui de la phase de l'arbre à cames ainsi que la formation des si- gnaux (STR), (SM), (SZDG) et (SKOR) dans le calculateur de l'appareil de commande du moteur à combustion interne qui définit également les signaux de commande nécessaires à la régulation du moteur à combustion interne pour l'image et/ou l'injection, - on forme le signal de phases synchrone à l'allumage (SZDG) et le signal de phases en corrélation (SKOR) en démarrant un générateur de phases virtuel synchrone à l'allumage et un générateur de phases virtuel en corrélation par l'installation de calcul de l'appareil de commande et, - on traite les signaux ainsi générés en inversant le signal du générateur de phases virtuel synchrone à l'allumage à l'arrivée du premier repère TR après le repère de référence du signal de vilebrequin et on met à l'état le signal du générateur de phases virtuel en corrélation par un déclen- chement par le flanc négatif de l'interruption du généra- teur de phases, libéré, - l'introduction ne se fait qu'à l'intérieur d'une fenêtre de mesure mise en corrélation par le générateur de phases vir- tuel synchrone à l'allumage et on remet à l'état initial le repère TR qui a été mis après l'arrivée du repère de réfé- rence, - la fenêtre de mesure est fixée pour commencer sur le repère TR avant le repère de référence du signal du capteur de vi- lebrequin et se terminer le plus tôt dans l'interruption du générateur de phases sur le flanc négatif du générateur de phases au plus tard sur le repère TR qui suit, - pour chaque repère TR après le repère de référence, on dé- cale le signal (SKOR) dans le registre à décalage et on l'exploite pour le diagnostic du générateur de phases et la surveillance de synchronisation. Il est particulièrement avantageux de pouvoir continuer d'utiliser les installations existantes pour la re- connaissance du repère de référence ou celles de la position angulaire du vilebrequin ou de l'arbre à cames en effectuant un traitement de signal supplémentaire. Dessins Un exemple de réalisation de l'invention est re- présenté dans les dessins et sera décrit ci-après de manière plus détaillée. Ainsi, - la figure 1 montre un dispositif de capteurs déjà connu ap- pliqué à un moteur à combustion interne fournissant les si- gnaux nécessaires à l'invention, - les figures 2 à 4 sont des chronogrammes correspondant au procédé et au dispositif selon l'invention dans le cas d'un fonctionnement non perturbé, dans le cas de perturbations EMV et dans le cas d'un défaut de synchronisation. Description La figure 1 montre schématiquement les composants d'un moteur à combustion interne nécessaires à la description de l'invention. Le dispositif de la figure 1 est par exemple connu selon le document DE-OS 195 212 77. De manière détaillée selon la figure 1, un disque phonique 10 est relié solidairement au vilebrequin 11 du mo- teur à combustion interne et sa périphérie comporte un grand nombre de repères angulaires 12 de même type. A côté de ces repères angulaires analogues 12 ayant la même distance Al, il y a un repère de référence 13 constitué par exemple par la suppression de deux repères angulaires aboutissant à un in- tervalle angulaire A2, agrandi. L'arbre à cames du moteur à combustion interne porte la référence 15. Il est entraîné de façon connue par le vilebrequin 11. L'entraînement est schématisé par la ligne de liaison 17. Dans un signe de fonctionnement du moteur, le vi- lebrequin tourne deux fois et l'arbre à cames une fois. Un disque phonique 14 est relié à l'arbre à cames 15. Ce disque comporte par exemple un repère angulaire 16. Le disque phonique 10 est détecté par le capteur de vilebrequin 18 et le disque phonique 14 par le capteur de vilebrequin 19. Le capteur de vilebrequin 18 encore appelé capteur de vitesse de rotation du vilebrequin fournit le signal Si = SKW repré- senté aux figures 2 à 4. Le capteur d'arbre à cames encore appelé capteur de phases d'arbre à cames fournit le signal S2 = SNW. La disposition des disques phoniques est telle que les signaux Si, S2 se produisent pour que le repère de réfé- rence (intervalle) du signal Sl correspond à une rotation du vilebrequin lorsque le signal S2 est en phase ou à l'état bas. Alors que par ailleurs la rotation du vilebrequin cor- respond à la phase ou le niveau haut du signal S2. L'exploitation des signaux S1, S2 ainsi que l'ensemble du traitement sont faits dans l'appareil de com- mande 20 du moteur à combustion interne. L'appareil de com- mande 20 reçoit par différentes entrées les grandeurs nécessaires à la commande et à la régulation, grandeurs mesu- rées par les différents capteurs 21 non représentés ici. L'entrée 22 reçoit un signal d'allumage fourni par la ferme- ture de l'interrupteur d'allumage 23, par la borne K115 du contact d'allumage. En sortie, l'appareil de commande 20 qui comporte des moyens de calcul et de mémoire 24, 25 non dé- taillés, des signaux d'allumage et d'injection fournis à des composants non détaillés du moteur à combustion interne. Ces signaux apparaissent sur les sorties 26, 27 de l'appareil de commande 20. L'alimentation en tension de l'appareil de com- mande 20 est assurée de manière usuelle à partir de la batte- rie 28 par l'intermédiaire d'un interrupteur 29. La disposition décrite à la figure 1 permet de réaliser le dispositif et le procédé selon l'invention pour éliminer et/ou afficher les perturbations dans la reconnais- sance du repère de référence. Pour cela, on exploite ou on forme les signaux de la manière suivante dans l'appareil de commande. A partir des chronogrammes des signaux Si, S2, l'appareil de commande ou le calculateur de cet appareil re- connaît le repère de référence et forme à partir de là, les repères TR désignés comme signal S3 = STR. Le repère TR est mis lorsque le repère BZM a été reconnu ainsi que le niveau de signal prédéterminé du signal S2 (niveau bas). Le repère TR est mis avec le second flanc montant du signal Si après le repère de référence. Après le premier repère TR associé par exemple au cylindre Zyl.1, pour chaque cylindre on forme d'autres repères TR et l'intervalle angulaire entre les repè- res TR est égal à l'angle de rotation du vilebrequin divisé par le nombre de cylindres, soit 720 /nombre de cylindres. La formation du premier repère TR correspond à la synchronisa- tion. Par la synchronisation, on reconnaît le repère de réfé- rence (intervalle) du signal de vilebrequin S1 et en tenant compte du signal S2 (signal du capteur de phase de l'arbre à cames) on règle le vecteur du cylindre. On démarre alors un générateur de phases virtuel, synchrone à l'allumage ainsi qu'un générateur de phases corrélé de manière virtuelle; ces générateurs de phases doivent être considérés comme des par- ties de programme du calculateur de l'appareil de commande. Le générateur de phases virtuel, synchrone à l'allumage ainsi que le générateur de phases virtuel, corrélé, fournissent en principe un signal qui correspond au signal du générateur de phases d'arbre à cames S2. Les deux signaux seront traités toutefois comme cela a été décrit ci-après pour donner les signaux S5 = SZDG et S6 = SKOR. Le signal du générateur de phases virtuel, synchrone à l'allumage est inversé chaque fois sur le repère TR après le repère de référence (inter- valle des dents du vilebrequin). Le chronogramme obtenu cor- respond à la ligne S5. Le signal du générateur de phases virtuel, corré- lé est mis à l'état par le déclenchement du flanc négatif de l'interruption libérant le générateur de phases; la mise à l'état n'est possible qu'avec une fenêtre de mesure corrélée sur S5. La remise à l'état initial se fait sur le repère TR qui apparaît après le repère de référence du signal Si (in- tervalle de dents du vilebrequin). La fenêtre de mesure re- présentée comme signal S4 = SM, commence chaque fois sur le repère TR avant le repère de référence du signal de vilebre- quin S1, lorsqu'on attend le repère de référence par S5. La fenêtre de mesure se termine le plus tôt par l'interruption du générateur de phases, c'est-à-dire au niveau du flanc né- gatif du signal de générateur de phases S2 et au plus tard au niveau du repère TR suivant. A l'arrivée de chaque repère TR, après le repère de référence, le signal S6 est poussé dans un registre à dé- calage implémenté dans le calculateur 25 de l'appareil de commande. Ce registre à décalage est exploité dans le diag- nostic du générateur de phases et dans la surveillance de synchronisation. Dans le cas d'un fonctionnement non perturbé tel que représenté à la figure 2, le contenu du registre à déca- lage change chaque fois pour certains repères TR; dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 2 d'un moteur à huit cylindres, l'alternance se produit sur le cylindre 1 et sur le cylindre 6 écartés d'un angle de vilebrequin de 360 . La figure 3 donne un exemple de perturbations EMV. En cas de situation de fonctionnement entachée de per- turbations EMV, le signal de sortie du capteur d'arbre à ca- mes peut être perturbé et ne pas convenir pour la poursuite du traitement du signal. Comme le laisse apparaître le conte- nu du registre à décalage, il est néanmoins possible d'effectuer une reconnaissance de repères de référence car la combinaison des signaux S3 (repères TR) S4 (fenêtre de me- sure) S5 (SZDG) et S6 (SKOR), qui sont formés avec les moyens décrits en relation avec la figure 2, conduit au contenu cor- rect du registre à décalage. Le signal S5 change chaque fois au niveau des repères TR qui arrivent après le repère de ré- férence du signal de capteur de vilebrequin, la fenêtre de mesure S4 ne comprend qu'une seule impulsion qui se produit avant l'arrivée du repère de référence du signal de capteur de vilebrequin. Cette impulsion produit une commutation du niveau du signal S6 qui est de nouveau commuté du niveau haut au niveau bas par le repère TR du cylindre 1. Ainsi, même sans signal de capteur d'arbre à cames S2 ou sans signal d'arbre à cames S2 exploitable, on peut effectuer une recon- naissance de repères de référence. La figure 4 montre le déroulement des opérations en cas d'erreur de synchronisation. Le signal S5 est au ni- veau haut lorsque se produit le premier repère TR pour être ainsi commuté sur le niveau bas et reste au niveau bas jus- qu'à l'arrivée du repère TR du cylindre 6. Le signal S5 passe de nouveau au niveau haut avec ce repère TR. Le signal de la fenêtre de mesure S4 est commuté avant le repère de référence du signal du capteur de vilebrequin, du niveau bas au niveau haut et après l'arrivée du repère de référence, le repère TR suivant remet le signal au niveau bas. Ces deux chronogrammes S4, S5 donnent le signal virtuel de phases S6, en corréla- tion, comme représenté à la figure 4; pour ce signal, S6 reste en permanence au niveau bas. C'est pourquoi, le regis- tre à décalage contient toujours la valeur zéro et lors d'une reconnaissance d'erreur, cette valeur qui reste inchangée dans le registre à décalage, permet de conclure à un défaut de synchronisation et commencer une nouvelle synchronisation ou encore afficher un défaut et couper le système. Le procédé décrit ci-dessus, qui aboutit au chro- nogramme des différents états représentés aux figures 2 à 4, permet d'effectuer une reconnaissance de repères de référence qui peut néanmoins continuer de fonctionner pour certaines perturbations et qui, en cas de poursuite des perturbations ou d'erreur de synchronisation, déclenche un affichage cor- respondant. R E V E N D I C A T I ON S 1 ) Procédé pour éliminer et/ou afficher des perturbations par une reconnaissance de repères de référence d'un véhicule automobile selon lequel, un signal de capteur de vilebrequin avec un grand nombre d'impulsions régulières et au moins un repère de référence formé par la suppression d'une impulsion et un signal de phases d'arbre à cames sont mis en relation pour reconnaître de manière non équivoque le repère de réfé- rence et après reconnaissance du repère de référence, on forme à partir de ce repère, les signaux TR dépendant du nom- bre de cylindres, caractérisé en ce qu' - on forme un signal SM représentant une fenêtre de mesure en fonction d'un repère TR prédéterminé et d'un flanc prédé- terminé du signal de phases, - on génère un signal de phases synchrone à l'allumage (SZDG) et un signal de phases en corrélation (SKOR) et on met en relation les signaux (STR), (SM), (SZDG) et (SKOR) pour qu'à partir du signal (SKOR), on reconnaisse le repère de référence et par exploitation de la plausibilité, on recon- nalt un défaut ou un défaut de synchronisation. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on exploite le signal du capteur du vilebrequin et celui de la phase de l'arbre à cames ainsi que la formation des si- gnaux (STR), (SM), (SZDG) et (SKOR) dans le calculateur de l'appareil de commande du moteur à combustion interne qui dé- finit également les signaux de commande nécessaires à la ré- gulation du moteur à combustion interne pour l'image et/ou l'injection. 3 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu' - on forme le signal de phases synchrone à l'allumage (SZDG) et le signal de phases en corrélation (SKOR) en démarrant un générateur de phases virtuel synchrone à l'allumage et un générateur de phases virtuel en corrélation par l'installation de calcul de l'appareil de commande et, - on traite les signaux ainsi générés en inversant le signal du générateur de phases virtuel synchrone à l'allumage à l'arrivée du premier repère TR après le repère de référence du signal de vilebrequin et on met à l'état le signal du générateur de phases virtuel en corrélation par un déclen- chement par le flanc négatif de l'interruption du généra- teur de phases, libéré, - l'introduction ne se fait qu'à l'intérieur d'une fenêtre de mesure mise en corrélation par le générateur de phases vir- tuel synchrone à l'allumage et on remet à l'état initial le repère TR qui a été mis après l'arrivée du repère de réfé- rence. 4 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la fenêtre de mesure est fixée pour commencer sur le repère TR avant le repère de référence du signal du capteur de vile- brequin et se terminer le plus tôt dans l'interruption du gé- nérateur de phases sur le flanc négatif du générateur de phases au plus tard sur le repère TR qui suit. ) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que pour chaque repère TR après le repère de référence, on décale le signal (SKOR) dans le registre à décalage et on l'exploite pour le diagnostic du générateur de phases et la surveillance de synchronisation. 6 ) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu' il comprend un moyen pour former un signal représentant une fenêtre de mesure en fonction d'un repère prédéterminé et d'un flanc prédéterminé du signal de phase, - un moyen pour générer un signal de phase, synchrone à l'allumage et un signal de phase en corrélation et un moyen Il] pour mettre en relation les signaux (STR), (SM), (SZDG) (SKOR) pour reconnaître le repère de référence et un moyen pour exploiter la plausibilité pour reconnaître pour recon- naitre un défaut.