Brevet FR2799241A1 — publié le 20010406

La présente invention concerne un procédé de dé- tection de la phase active d'un cylindre d'un moteur à com- bustion interne à 6 ou 12 cylindres, selon lequel un capteur couplé au vilebrequin du moteur fournit un signal par rota- tion du vilebrequin, ce signal étant associé à la phase ac- tive du premier ou quatrième ou du premier ou du sixième cylindre. L'invention concerne également un dispositif de détection de la phase active d'un cylindre dans un moteur à combustion interne à 6 ou 12 cylindres, comportant un capteur couplé au vilebrequin du moteur et générant un signal par ro- tation du vilebrequin, associé à la phase active du premier ou quatrième ou du premier ou sixième cylindre. Dans différents types de commande ou de régula- tion de moteurs à combustion interne, notamment de l'allumage ou de l'injection de moteurs à quatre temps, il est néces- saire de détecter le cycle de fonctionnement d'un certain cy- lindre. Usuellement on a pour cela un capteur répondant à un repère porté par l'arbre à cames du moteur à combustion in- terne. Mais comme la précision angulaire d'un tel capteur n'est pas suffisante, par exemple du fait du jeu mécanique, ce signal de capteur est en général combiné en plus au signal d'un capteur de vitesse de rotation répondant à des repères portés par le disque phonique tournant avec le vilebrequin. Selon le document US 3 592 178, on connaît un système d'allumage électronique utilisant, pour la régulation de l'angle d'allumage et la détection des cylindres corres- pondant à la détection d'un cycle de travail, un disque pho- nique (ou disque générateur) tournant en synchronisme avec le linguet d'un distributeur d'allumage. Un capteur fournit une information continue d'angle de rotation; un autre capteur détecte le cylindre. Le document WO 97/05971 décrit un procédé de dé- tection du cycle d'un moteur à combustion interne, selon le- quel, en comparant un signal synchrone avec l'angle du vilebrequin et un signal modulé par les opérations de combus- tion du moteur, on détecte si un certain cylindre se trouve à ce moment dans sa phase active. En résumé on constate que, dans des systèmes usuels de détection de cylindre, on utilise deux capteurs. Pour cela on a fréquemment un générateur de vitesse de rota- tion porté par le vilebrequin et un autre porté par l'arbre à cames du moteur du véhicule. Dans le cas d'un moteur à quatre temps, deux tours du vilebrequin ou un tour de l'arbre à ca- mes correspondent au cycle d'un cylindre. En cas d'incident, on assure l'association entre les cylindres et le signal de rotation du vilebrequin, à l'aide du signal fourni par l'arbre à cames. Si toutefois le générateur ou capteur de vitesse de rotation de l'arbre à cames est défaillant, il est très compliqué dans les systèmes actuels, de déterminer la phase active précise par exemple du premier cylindre. Cette déter- mination de la phase active du premier cylindre est toutefois nécessaire à chaque nouveau démarrage du véhicule, pour per- mettre la poursuite du fonctionnement du système. La présente invention a pour but de développer des moyens de détection simples de la phase active d'un cy- lindre dans les systèmes actuels, notamment la phase du pre- mier cylindre d'un moteur à combustion interne à 6 ou 12 cylindres. A cet effet l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on fait fonction- ner une pompe d'alimentation entraînée, couplée au vilebre- quin ou en synchronisme avec le vilebrequin, notamment la pompe d'alimentation d'un système d'injection à rampe com- mune, dans un premier état de fonctionnement avec un nombre de cadences correspondant au nombre de cylindres, et dans un second état de fonctionnement avec un nombre de cadences cor- respondant à la moitié du nombre de cylindres. L'invention concerne également un dispositif du type défini ci-dessus caractérisé par une pompe d'alimenta- tion entraînée de manière couplée au vilebrequin ou synchro- nisée sur le vilebrequin, notamment une pompe d'alimentation d'un système d'injection à rampe commune, dans un premier état de fonctionnement avec un nombre de cadences correspon- dant au nombre de cylindres, et dans un second état de fonc- tionnement avec un nombre de cadences de la moitié du nombre de cylindres. En particulier dans les moteurs à combustion in- terne équipés d'un système d'injection à rampe commune, on peut déterminer de manière simple la phase active de travail du premier cylindre dans un cycle de cylindre. Selon l'invention, on utilise le fait que, par exemple dans les systèmes à rampe commune, on peut régler la synchronisation entre le cycle de travail du cylindre respec- tif et le nombre de cadences de la pompe à haute pression d'une rampe commune. Par une commande sélective de la pompe on peut simplement, par une combinaison logique du signal de pression fourni par la pompe et du signal de synchronisation d'un réseau de portes d'un capteur de vilebrequin, déterminer le cycle de fonctionnement du premier cylindre. Selon un développement préférentiel du procédé de l'invention, la pompe d'alimentation est une pompe à deux poussoirs fonctionnant de manière à représenter la première phase active avec deux poussoirs et la seconde phase active avec un seul poussoir. Une telle commande de pompe peut par exemple se réaliser avec un programme approprié à l'aide du- quel on peut couper sélectivement une moitié de pompe. Par exemple une liaison par un connecteur codé permet d'assurer le démarrage de la pompe ou son arrêt de sorre que, pour une phase active du premier cylindre, on aura un maximum de pres- sion dans une chambre de pression associée à l'une des pom- pes, notamment la barrette de distribution d'un système d'injection à rampe commune. Comme l'établissement de la pression n'est maxi- mum que pour chaque second cylindre, on a des creux de pres- sion entre les différents cylindres. Ainsi pour un débit avec un seul poussoir par phase active du premier cylindre, on au- ra une pression maximale et, pour la phase active du qua- trième cylindre, on aura une pression minimale, ce qui permet de distinguer la phase active du premier cylindre et celle du quatrième cylindre. Si la pompe générait une pression maxi- male par cylindre, on ne pourrait distinguer la phase active du premier cylindre de celui du quatrième cylindre. Mais comme pour chaque phase active du premier et du quatrième cy- lindre on aura un signal de capteur de vitesse de rotation correspondant fourni par le vilebrequin (synchronisation du réseau des portes), on peut déterminer sans équivoque l'état actif du premier cylindre par une combinaison logique du signal de pression et du signal de capteur de vitesse de ro- tation du vilebrequin, c'est-à-dire que si, pour une synchro- nisation du réseau de portes, on a un maximum de pression, on reconnaît ainsi de manière positive la phase active du pre- mier cylindre. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide du dessin annexé dans lequel l'unique figure est un chronogramme décrivant le fonctionne- ment du procédé de l'invention dans un moteur à combustion interne à six cylindres. La première ligne de la figure représente le si- gnal G fourni par un générateur/capteur répondant à un repère d'un disque phonique tournant en synchronisme avec un vile- brequin. Le signal G correspond ainsi à une succession d'impulsions constituée par une suite d'impulsions distinctes déclenchées à chaque rotation complète du disque phonique ou du vilebrequin. La seconde ligne de la figure montre la pression produite pour deux états de fonctionnement différents de la pression produite dans une barrette de distribution d'un sys- tème d'injection à rampe commune. La pression dans le système d'injection à accumulation est générée par une pompe à deux poussoirs, connue en soi et ne nécessitant pas de description précise. L'état actif normal d'une pompe à deux poussoirs est caractérisé par la courbe 1 en trait interrompu: pendant un cycle d'un cylindre c'està-dire pendant le passage d'une phase active de tous les six cylindres, on a un nombre cor- respondant de maxima et de minima de la pression. La réfé- rence PMB désigne chaque fois le point mort bas d'un cylindre. On voit que, par combinaison logique des signaux G et 1, on ne peut pas distinguer l'état actif du premier et du quatrième cylindre (qui sont associés à un même angle du vi- lebrequin). Selon l'invention, pendant le second état actif de la pompe, on génère une courbe de pression correspondant à la courbe 2 en trait plein. Par la mise en oeuvre d'une pompe à deux poussoirs, lorsque celle-ci n'utilise qu'un seul pous- soir on obtient une courbe de pression qui ne donne qu'une pression maximale pour chaque second cylindre. Pour un moteur à six cylindres cela signifie que, par un réglage approprié du fonctionnement partiel de la pompe, pour la phase active du premier cylindre, on a une pression maximale et, pour la phase active du quatrième cylindre une pression minimale. Par combinaison logique de la courbe 2 avec le signal G on déter- mine ainsi sans équivoque la phase active du cylindre 1 c'est-à-dire qu'on peut la distinguer sans équivoque de la phase active du cylindre 4. Comme les différents cylindres du moteur à com- bustion interne sont en relation de phase fixe, par de sim- ples additions d'angle on détermine de la même manière les phases actives de chaque cylindre, ce qui est connu en soi et ne sera pas décrit ici pour simplifier l'expose. Le procédé selon l'invention s'utilise notamment de manière avantageuse si un générateur de rotation lié à l'arbre à cames tombe en panne. Mais il est également possi- ble que le procédé selon l'invention soit appliqué régulière- ment c'est-à-dire pour le mode de fonctionnement normal d'un véhicule qui ne comporte pas de détecteur d'arbre à cames. Pour cela, après le démarrage du véhicule, il est par exemple possible de couper intentionnellement une moitié de la pompe à deux poussoirs pour obtenir ainsi, uniquement à l'aide du signal de pression formé et d'un signal de capteur de vile- brequin, une relation angulaire non équivoque entre les pha- ses actives des différents cylindres. Après l'établissement de cette association sans équivoque, on peut commuter la pompe sur le mode de fonctionnement avec deux poussoirs. Le procédé selon l'invention a été exposé ci- dessus dans le cas d'un moteur à combustion interne à six cy- lindres. Le procédé décrit s'applique de façon analogue à un moteur à combustion interne à douze cylindres; dans ce cas le procédé permet de distinguer entre les premier et sixième cylindres. R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Procédé de détection de la phase active d'un cylindre d'un moteur à combustion interne à 6 ou 12 cylindres, selon lequel un capteur couplé au vilebrequin du moteur fournit un signal (G) par rotation du vilebrequin, ce signal étant asso- cié à la phase active du premier ou quatrième ou du premier ou du sixième cylindre, caractérisé en ce qu' on fait fonctionner une pompe d'alimentation entraînée, cou- plée au vilebrequin ou en synchronisme avec le vilebrequin, notamment la pompe d'alimentation d'un système d'injection à rampe commune, dans un premier état de fonctionnement avec un nombre de cadences correspondant au nombre de cylindres, et dans un second état de fonctionnement avec un nombre de ca- dences correspondant à la moitié du nombre de cylindres. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe d'alimentation est une pompe à deux poussoirs et l'on fait fonctionner la pompe avec deux poussoirs pour pré- senter le premier état de fonctionnement, et avec un seul poussoir pour présenter le second état de fonctionnement. 3 ) Dispositif de détection de la phase active d'un cylindre dans un moteur à combustion interne à 6 ou 12 cylindres, com- portant un capteur couplé au vilebrequin du moteur et géné- rant un signal (G) par rotation du vilebrequin, associé à la phase active du premier ou quatrième ou du premier ou sixième cylindre, caractérisé par une pompe d'alimentation entraînée de manière couplée au vi- lebrequin ou synchronisée sur le vilebrequin, notamment une pompe d'alimentation d'un système d'injection à rampe com- mune, dans un premier état de fonctionnement avec un nombre de cadences correspondant au nombre de cylindres, et dans un second état de fonctionnement avec un nombre de cadences de la moitié du nombre de cylindres. 4 ) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pompe d'alimentation est une pompe à deux poussoirs fonc- tionnant au choix avec un ou deux poussoirs.5