Brevet FR2842253A1 — publié le 20040116

La présente invention concerne un procédé permettant de diagnostiquer un comportement défectueux d'un mécanisme de réglage servant à régler la levée de soupape d'au moins une soupape d'admission d'un moteur à combustion interne dont le fonctionnement fait l'objet d'une régulation au moyen d'un dispositif de commande de fonctionnement. On utilise de plus en plus souvent dans les véhicules automobiles des moteurs à combustion interne comportant des soupapes d'admission dont la levée de soupape peut être réglée d'une manière continue ou discontinue au moyen d'un mécanisme de réglage, voir par exemple DE 195 20 117 et la Revue de Technique Automobile MTZ 61 (2000) 11, pages 730-743. Dans ce cas, le problème peut se poser que le mécanisme de réglage ait un comportement défectueux et que, de ce fait, une levée de soupape autre que celle qui est attendue s'établisse. Ce comportement défectueux entraîne un accroissement des émissions de substances nocives et un écart correspondant entre le couple souhaité et le couple effectivement délivré. Bien que cette situation puisse être détectée au moyen d'un détecteur de levée de soupape, un tel détecteur supplémentaire signifie toutefois une demande de moyens plus importants. La présente invention a pour but de fournir un procédé permettant de diagnostiquer un réglage défectueux de la levée de soupape d'une soupape d'admission d'un moteur à combustion interne, qui permette de parvenir au résultat sans détecteur de levée de soupape. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé permettant de diagnostiquer un comportement défectueux d'un mécanisme de réglage servant à régler la levée de soupape d'au moins une soupape d'admission d'un moteur à combustion interne dont le fonctionnement fait l'objet d'une régulation au moyen d'un dispositif de commande de fonctionnement, procédé dans lequel un paramètre de fonctionnement du moteur à combustion interne, qui est réglé à une valeur de consigne lors d'un réglage effectif de la levée de soupape au moyen du dispositif de commande de fonctionnement, est surveillé et le dispositif de commande de fonctionnement déduit un comportement défectueux du mécanisme de réglage à partir d'un écart du paramètre de fonctionnement, vis-à-vis de la valeur de consigne, qui se présente lors d'un réglage commandé de la levée de soupape. La présente invention part de la constatation du fait que, lors d'un réglage effectif de la levée de soupape par le dispositif de commande de fonctionnement à une valeur de consigne, notamment à une valeur de consigne constante, des paramètres de fonctionnement déterminés du moteur à combustion interne font l'objet d'une régulation, mais par contre, lors d'un comportement défectueux du mécanisme de réglage, s'écartent nettement de la valeur de consigne lorsqu'un réglage de la levée de soupape est commandé mais n'est pas exécuté. Dans ce cas, à partir d'un tel écart de ce paramètre de fonctionnement vis-à-vis de la valeur de consigne, le dispositif de commande de fonctionnement conclue à un comportement défectueux du mécanisme de réglage. Un paramètre de fonctionnement préféré à cet effet est le rapport air/carburant (lambda). Si par exemple le dispositif de commande de fonctionnement commande le mécanisme de réglage en vue de passer d'une petite levée de soupape à une grande levée de soupape et si, dans cette situation, du fait d'un comportement défectueux du mécanisme de réglage, il ne se produit pas de réglage de la levée de soupape, le dispositif de commande de fonctionnement va exécuter l'injection de carburant conformément aux valeurs de consigne correspondant à la grande levée de soupape. Etant donné que, dans sa position de petite levée de soupape, la soupape d'admission n'introduit dans le cylindre associé qu'une quantité d'air d'autant plus faible, il s'établit un rapport air/carburant plus riche. Cette modification du rapport air/carburant est détectée par la sonde lambda de toute façon existante et le dispositif de commande de fonctionnement en déduit un comportement défectueux du mécanisme de réglage. Il est évident qu'en principe, le même processus se déroule lorsque le dispositif de commande de fonctionnement passe d'une grande levée de soupape à une petite levée de soupape. Comme indiqué, le rapport air/carburant convient notamment en tant que paramètre de fonctionnement à surveiller pour le procédé de diagnostic conforme à l'invention, étant donné qu'un réglage défectueux de la levée de soupape se fait remarquer d'une manière particulièrement nette dans une variation du rapport air/carburant. Toutefois, il est également possible de faire appel à d'autres paramètres de fonctionnement, comme par exemple la pression de tubulure d'admission, le débit massique d'air, la vitesse de rotation ou le couple, en tant que paramètre de fonctionnement pour le procédé de diagnostic conforme à l'invention, étant donné que ces paramètres de fonctionnement varient également lors d'un réglage de levée de soupape commandé, mais non exécuté. En tout état de cause, une surveillance du rapport air/carburant est préférée en raison de la fiabilité très élevée. Dans le cas d'un moteur à combustion interne multicylindres, le procédé conforme à l'invention peut être exécuté cylindre par cylindre, de sorte que chaque mécanisme de réglage particulier respectif fait alors l'objet d'un diagnostic. Le procédé de diagnostic conforme à l'invention peut être utilisé dans des moteurs à combustion interne aussi bien à réglage continu qu'à réglage discontinu de la levée de soupape. Il est de préférence utilisé dans des moteurs à combustion interne à réglage discontinu de la levée de soupape, étant donné que, dans ce cas, un comportement défectueux du mécanisme de réglage entraîne une variation brusque du paramètre de fonctionnement surveillé. Lorsque le dispositif de commande de fonctionnement a constaté un comportement défectueux du mécanisme de réglage, il est procédé à une régulation du fonctionnement du moteur en fonction de la levée réelle de la soupape d'admission. D'une manière avantageuse, cela actionne en outre un affichage de comportement défectueux, d'autres essais de changement de position étant éventuellement bloqués. Le procédé conforme à l'invention peut aussi présenter une ou plusieurs des particularités suivantes: - le paramètre de fonctionnement surveillé est le rapport air/carburant (lambda), - le paramètre de fonctionnement surveillé est la vitesse de rotation ou le couple du moteur à combustion interne, - le paramètre de fonctionnement surveillé est la pression ou le débit massique d'air dans la tubulure d'admission du moteur à combustion interne, - pour un moteur à combustion interne multicylindres, le procédé est exécuté cylindre par cylindre, - le procédé est utilisé dans un moteur à combustion interne à réglage discontinu de la levée de soupape, - le dispositif de commande de fonctionnement est agencé d'une manière telle que, lors de la constatation d'un comportement défectueux du mécanisme de réglage, il règle le fonctionnement du moteur à combustion interne en fonction de la levée réelle de la soupape d'admission à l'instant du réglage commandé de levée de soupape. - lors de la constatation d'un comportement défectueux du mécanisme de réglage, le dispositif de commande de fonctionnement actionne un affichage de comportement défectueux. D'autres particularités du procédé conforme à l'invention sont décrites en regard des dessins sur lesquels: - la figure 1 représente d'une manière schématique un moteur à combustion interne comportant un dispositif de commande de fonctionnement et - la figure 2 est un organigramme du déroulement d'une forme de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention permettant de diagnostiquer un comportement défectueux d'un mécanisme de réglage de levée de soupape. La figure 1 représente d'une manière schématique un moteur à combustion interne 1 du type à allumage commandé comportant plusieurs cylindres 2 (dont un seul est indiqué), un trajet d'admission 3, un trajet d'échappement 4, une soupape d'admission 5, une soupape d'échappement (non représentée), un actionneur comportant un mécanisme de réglage 6 servant à régler la levée de soupape de la soupape d'admission 5, un injecteur 7 servant à injecter du carburant et une bougie d'allumage 8. Il est en outre prévu dans le trajet d'échappement 4 une sonde lambda 9 servant à détecter le rapport air/carburant (la valeur lambda). Eventuellement, il est prévu un autre capteur 10 qui peut être réalisé sous forme d'un capteur de vitesse de rotation ou d'un capteur de couple. La régulation du fonctionnement du moteur 1 est assurée par un dispositif de commande de fonctionnement 11 qui, ainsi que cela est indiqué par des lignes en trait interrompu, reçoit des signaux en provenance de la sonde lambda 9 et éventuellement du capteur 10, ainsi que d'autres capteurs (non représentés), et les traite en les transformant en ordres de commande au moyen desquels, entre autres, l'actionnement de la soupape d'admission 5, de l'injecteur 7 et de la bougie 8 est commandé. Le mécanisme de réglage 6 est par exemple agencé de manière à pouvoir régler la soupape d'admission 5 entre une petite course et une grande course de soupape, donc est agencé pour effectuer un réglage discontinu de la levée de soupape. Le dispositif de commande de fonctionnement 11 est désormais agencé de façon à pouvoir diagnostiquer, comme décrit cidessous, un comportement défectueux du mécanisme de réglage 6. Lorsque le dispositif de commande de fonctionnement 11 délivre un ordre de commande au mécanisme de réglage 6 afin de faire par exemple passer la soupape d'admission 5 d'une petite levée de soupape à une grande levée de soupape et si, en raison d'un comportement défectueux, le mécanisme de réglage 6 n'exécute pas effectivement ce réglage de levée de soupape, le dispositif de commande de fonctionnement 11 ne constate d'abord pas ce comportement défectueux en raison de l'absence d'un détecteur de levée de soupape correspondant. C'est pourquoi le dispositif de commande de fonctionnement 11 fait injecter à l'injecteur 7 un débit de carburant plus grand correspondant à la grande levée de soupape. Etant donné toutefois que la soupape d'admission 5 qui est restée dans la position de petite levée de soupape n'introduit dans le cylindre 2 qu'un débit d'air d'autant plus faible, il s'établit dans le cylindre un rapport air/carburant plus riche. Cette variation du rapport air/carburant est détectée par la sonde lambda 9 qui délivre la valeur lambda modifiée au dispositif de commande de fonctionnement 11. Le dispositif de commande de fonctionnement 11 constate alors, à l'aide d'une comparaison d'une valeur de consigne et d'une valeur réelle du rapport air/carburant, que celui-ci a varié d'une manière inadmissible. Le dispositif de commande de fonctionnement 11 en conclut à un comportement défectueux du mécanisme de réglage 6. Le dispositif de commande de fonctionnement 11 modifie alors la régulation du moteur de façon que tous les actionneurs, y compris l'actionneur de l'injecteur 7, soient commandés conformément à la petite levée de la soupape d'admission 5. Par ailleurs, le dispositif de commande de fonctionnement 11 délivre un signal de comportement défectueux à un affichage de comportement défectueux 12 qui indique au conducteur qu'un comportement défectueux correspondant s'est présenté. Un exemple du procédé décrit est représenté au moyen du schéma de déroulement de la figure 2. Si l'interrogation à l'étape 13 a pour résultat que la levée de soupape a été modifiée, une horloge ou un compteur situé dans le dispositif de commande de fonctionnement 11 est mis en marche (étape 14). Il en résulte qu'est ouverte une fenêtre de temps, par exemple de 1/2 à 1 s, qui correspond à la durée maximale qui est nécessaire aux gaz d'échappement pour parcourir le trajet allant du cylindre jusqu'à la sonde lambda. Si l'interrogation à l'étape 15 a pour résultat que la valeur lambda n'a pas varié brusquement, il est alors vérifié à l'étape 16 si l'horloge ou le compteur est parvenu à son terme. Si tel n'est pas le cas, le sousprogramme retourne à l'étape 15. Si la valeur lambda n'a pas varié brusquement (étape 15) et si l'horloge ou le compteur est parvenu à son terme (étape 16), cela signifie qu'aucun comportement défectueux ne s'est présenté dans le réglage de levée de soupape (étape 17). Si, en revanche, l'interrogation à l'étape 15 - dans la limite de la fenêtre de temps - a pour résultat que la valeur lambda a varié brusquement, cela entraîne de la manière décrite ci-dessus un enregistrement de comportement défectueux et une réaction appropriée au comportement défectueux (étape 18). Comme déjà indiqué, à la place du rapport air/carburant, il serait possible d'utiliser également, pour le procédé de diagnostic décrit, un autre paramètre de fonctionnement, comme par exemple la pression de tubulure d'admission, le débit massique d'air, la vitesse de rotation ou le couple du moteur 1. A cet effet, le signal du capteur 10 ou d'un autre capteur qui détecte directement ou indirectement le paramètre de fonctionnement concerné serait utilisé. Toutefois, pour le reste, le procédé de diagnostic se déroule de la manière décrite ci-dessus. Eventuellement, les signaux de la sonde lambda et d'un autre capteur pourraient également être utilisés en commun pour le procédé de diagnostic. Cela pourrait par exemple être avantageux pour soumettre à un diagnostic un mécanisme de réglage servant à régler d'une manière continue la levée de soupape à l'occasion duquel, dans le cas d'un comportement défectueux, un petit réglage de levée de soupape commandé entraîne un écart d'autant plus petit du paramètre de fonctionnement surveillé vis-à-vis d'une valeur de consigne. REVENDICATIONS 1. Procédé permettant de diagnostiquer un comportement défectueux d'un mécanisme de réglage servant à régler la levée de soupape d'au moins une soupape d'admission d'un moteur à combustion interne dont le fonctionnement fait l'objet d'une régulation au moyen d'un dispositif de commande de fonctionnement, procédé dans lequel un paramètre de fonctionnement du moteur à combustion interne, qui est réglé à une valeur de consigne lors d'un réglage effectif de la levée de soupape au moyen du dispositif de commande de fonctionnement, est surveillé et le dispositif de commande de fonctionnement déduit un comportement défectueux du mécanisme de réglage à partir d'un écart du paramètre de fonctionnement, vis-à-vis de la valeur de consigne, qui se présente lors d'un réglage commandé de la levée de soupape. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le paramètre de fonctionnement surveillé est le rapport air/carburant (lambda). 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le paramètre de fonctionnement surveillé est la vitesse de rotation ou le couple du moteur à combustion interne. 4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le paramètre de fonctionnement surveillé est la pression ou le débit massique d'air dans la tubulure d'admission du moteur à combustion interne. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 pour un moteur à combustion interne multicylindres, caractérisé en ce qu'il est exécuté cylindre par cylindre. 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est utilisé dans un moteur à combustion interne à réglage discontinu de la levée de soupape. 7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif de commande de fonctionnement est agencé d'une manière telle que, lors de la constatation d'un comportement défectueux du mécanisme de réglage, il règle le fonctionnement du moteur à combustion interne en fonction de la levée réelle de la soupape d'admission à l'instant du réglage commandé de levée de soupape. 8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, lors de la constatation d'un comportement défectueux du mécanisme de réglage, le dispositif de commande de fonctionnement actionne un affichage de comportement défectueux.