Brevet FR2850755A1 — publié le 20040806

"Procédé pour déterminer l'état d'usure d'une chaîne de dis tri but ion" La présente invention concerne un procédé visant à déterminer l'état d'usure de la chaîne de distribution d'un moteur. 5 L'invention concerne plus particulièrement un procédé en vue de déterminer l'état d'usure de la chaîne de distribution d'un moteur à combustion interne, notamment un moteur de véhicule automobile, comportant un vilebrequin qui entraîne en rotation, par l'intermédiaire de la chaîne, au moins un arbre à cames, une 10 unité électronique, un capteur dit de vilebrequin qui détecte une position angulaire déterminée du vilebrequin, un capteur dit d'arbre à cames qui détecte une position angulaire déterminée de l'arbre à cames. Les dimensions et la structure de la chaîne de distribution 15 d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile sont théoriquement prévues pour garantir une durée de vie de la chaîne compatible avec les objectifs de durée de vie du moteur. Toutefois, l'usure de la chaîne est fortement influencée par des paramètres de fonctionnement du moteur qui ne peuvent être 20 maîtrisés lors de sa conception, en particulier par la teneur de l'huile de lubrification en matières charbonneuses. Des conditions d'utilisation extrêmes et/ou des dispersions peuvent augmenter de manière importante cette teneur en matières charbonneuses, ce qui a pour conséquence une usure prématurée de la chaîne, et 25 donc une diminution de sa durée de vie. L'usure de la chaîne de distribution est susceptible de provoquer sa rupture. Une telle rupture peut avoir de graves conséquences, qui peuvent aller jusqu'à la destruction du moteur. L'invention vise à remédier à ce problème en proposant un 30 procédé qui permette de surveiller l'état d'usure de la chaîne de distribution. Dans ce but, l'invention propose un procédé du type décrit précédemment, caractérisé en ce que l'unité électronique calcule la valeur du décalage angulaire entre les positions angulaires indiquées par les capteurs de vilebrequin et d'arbre à cames, et détermine, à partir de la valeur du décalage angulaire, un paramètre représentatif de l'état d'usure de la chaîne. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - le paramètre représentatif de l'état d'usure de la chaîne est la pente de la courbe d'usure représentant le décalage angulaire en fonction du temps, et l'unité électronique identifie une usure excessive de la chaîne à partir d'une augmentation brutale de la pente; - le capteur de vilebrequin et/ou le capteur d'arbres à cames détecte une position angulaire déterminée qui correspond à un point mort du moteur; -, lorsque l'unité électronique identifie une usure excessive de la chaîne, l'unité électronique produit un signal d'alerte. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective qui représente 20 schématiquement un moteur à combustion interne pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention; la figure 2 est un diagramme qui représente la valeur du décalage angulaire entre le vilebrequin et l'arbre à cames du moteur de la figure 1 au cours du temps. Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un moteur à combustion interne 10, par exemple un moteur 10 de véhicule automobile, équipé d'une unité électronique 12 qui met en oeuvre le procédé selon l'invention. L'unité électronique 12 est par exemple constituée par un 30 calculateur d'injection du moteur 10. De manière classique, le moteur 10 comporte un vilebrequin 14 qui entraîne en rotation un arbre à cames 16, par l'intermédiaire d'une chaîne de distribution 18. La chaîne de distribution 18 engrène ici sur une première roue dentée 20 solidaire à rotation du vilebrequin 14 et sur une seconde roue dentée 22 solidaire à rotation de l'arbre à cames 16. Bien entendu, le moteur 10 peut être muni de dispositifs (non représentés) pour assurer la tension de la chaîne 18. Le moteur 10 peut aussi comporter plusieurs arbres à cames 16. Le moteur 10 comporte un capteur dit de vilebrequin 24 qui détecte une position angulaire déterminée du vilebrequin 14, 10 correspondant par exemple à un point mort haut du moteur 10, et un capteur dit d'arbre à cames 26 qui détecte une position angulaire déterminée de l'arbre à cames 16, correspondant par exemple à un point mort haut du moteur 10. De tels capteurs 24, 26 peuvent être utilisés par l'unité 15 électronique 12 pour le pilotage du moteur 10, notamment pour calculer les temps d'injection de carburant. En fonctionnement normal du moteur 10, le vilebrequin 14 et l'arbre à cames 16 sont en phase angulairement. L'usure de la chaîne de distribution 18 évolue au cours du 20 temps de la manière suivante. Après une période d'allongement rapide en début de vie, dite phase de rodage PI, la chaîne 18 s'allonge progressivement en raison de l'usure de ses axes et de ses douilles (non représentés). Tant que cette usure concerne une épaisseur de 25 matériau traitée thermiquement, l'allongement de la chaîne 18 est lent avec une faible pente en fonction du temps. Au terme de cette phase d'usure régulière P2, la chaîne 18 s'est allongée d'environ 0,5 pourcents. Quand la totalité de l'épaisseur de matériau traitée 30 thermiquement est usée, on observe une rupture de pente brutale de la courbe d'allongement de la chaîne 18. L'usure de la chaîne 18 augmente alors très rapidement, pendant une phase dite d'usure rapide P3, jusqu'à la rupture de la chaîne 18, qui peut entraîner la destruction du moteur 10. On considère donc que, lorsque la chaîne 18 atteint la phase d'usure rapide P3, son usure est excessive, de sorte qu'elle doit être remplacée. On constate que l'usure de la chaîne 18 au cours du temps 5 se traduit, pour le moteur 10, par un décalage angulaire Da entre l'angle du vilebrequin 14 et l'angle de l'arbre à cames 16. La valeur du décalage angulaire Da augmente au cours du temps, proportionnellement à l'allongement de la chaîne 18. La figure 2 représente schématiquement la valeur du 10 décalage angulaire Da en fonction du temps t. La courbe de la figure 2 correspond à la courbe d'usure de la chaîne de distribution 18. Pendant la courte phase de rodage PI, qui se termine à tl, le décalage angulaire Da augmente rapidement. Pendant la phase d'usure régulière P2, qui se termine à t2, le décalage angulaire Da augmente faiblement en suivant une pente P de valeur sensiblement constante. A partir de t2, le décalage angulaire Da augmente rapidement et brutalement, ce qui correspond à la phase d'usure 20 rapide P3, qui se termine à t3 par la rupture de la chaîne 18. La valeur de la pente P, qui était sensiblement constante pendant la phase d'usure régulière P2, augmente brutalement à partir de t2. Conformément aux enseignements de l'invention, l'unité 25 électronique 12 calcule la valeur du décalage angulaire Da entre les positions angulaires indiquées par les capteurs de vilebrequin 24 et d'arbre à cames 26. L'unité électronique 12 détermine ensuite, à partir de la valeur du décalage angulaire Da, un paramètre représentatif de l'état d'usure de la chaîne 18. Plus précisément, l'unité électronique 12 calcule la pente P de la courbe d'usure représentant le décalage angulaire Da en fonction du temps t. La pente P constitue le paramètre représentatif de l'état d'usure de la chaîne 18. Après la phase de rodage PI, donc à partir de l'entrée dans la phase d'usure régulière P2, caractérisée par une pente de valeur sensiblement constante, dès que l'unité électronique 12 détecte une augmentation brutale de la pente, elle identifie 5 l'entrée dans la phase d'usure rapide P3 de la chaîne 18, c'est à dire une usure excessive de la chaîne 18. Avantageusement, lorsque l'unité électronique 12 identifie une usure excessive de la chaîne 18, l'unité électronique 12 produit un signal d'alerte, de manière à informer l'utilisateur du 10 moteur 10 de l'usure excessive de la chaîne 18. L'unité électronique 12 peut, par exemple, déclencher un signal sonore et/ou lumineux au tableau de bord du véhicule dans lequel le moteur 10 est monté. L'unité électronique 12 peut aussi déclencher l'arrêt du 15 moteur 10, en vue d'éviter sa destruction en cas de rupture de la chaîne de distribution 18. REVENDICATIONS 1. Procédé en vue de déterminer l'état d'usure de la chaîne de distribution (18) d'un moteur à combustion interne (10), notamment un moteur (10) de véhicule automobile, comportant un 5 vilebrequin (14) qui entraîne en rotation, par l'intermédiaire de la chaîne (18), au moins un arbre à cames (16), une unité électronique (12), un capteur dit de vilebrequin (24) qui détecte une position angulaire déterminée du vilebrequin (14), un capteur dit d'arbre à cames (26) qui détecte une position angulaire 10 déterminée de l'arbre à cames (16), caractérisé en ce que l'unité électronique (12) calcule la valeur du décalage angulaire (Da) entre les positions angulaires indiquées par les capteurs de vilebrequin (24) et d'arbre à cames (26), et détermine, à partir de la valeur du décalage angulaire (Da), un paramètre (P) 15 représentatif de l'état d'usure de la chaîne (18). 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le paramètre représentatif de l'état d'usure de la chaîne (18) est la pente (P) de la courbe d'usure représentant le décalage angulaire (Da) en fonction du temps (t), et en ce que 20 l'unité électronique (12) identifie une usure excessive de la chaîne (18) à partir d'une augmentation brutale de la pente (P). 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur de vilebrequin (24) et/ou le capteur d'arbres à cames (26) détecte une position 25 angulaire déterminée qui correspond à un point mort du moteur (10). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lorsque l'unité électronique (12) identifie une usure excessive de la chaîne (18), l'unité 30 électronique (12) produit un signal d'alerte.