Brevet FR2919670A3 — publié le 20090206

FR 2919670 A3 20090206 FR 0705603 A 20070731 PROCEDE D'IDENTIFICATION DU CYLINDRE D'UN MOTEUR EN PHASE DE COMPRESSION PARMI CEUX AU POINT MORT HAUT La présente invention concerne un procédé d'identification du cylindre en phase de compression parmi ceux en position de point mort haut. Elle concerne également un procédé de contrôle de l'allumage d'un moteur utilisant un tel procédé d'identification. Pour l'allumage de la combustion dans moteur à essence, il est maintenant usuel d'utiliser des bougies multi-étincelles. Habituellement, pour se passer d'un capteur spécifique permettant d'identifier le cylindre en phase de compression parmi ceux en position de point mort haut (un tel capteur nécessite un câble particulier, une connexion avec le système de commande de l'allumage...), l'allumage des bougies multi-étincelles se fait en mode semi-statique, c'est-à-dire en appliquant un allumage sur les deux bougies des cylindres en position de point mort haut. Un tel procédé a pour inconvénient d'user inutilement les bougies des cylindres en phase d'échappement ainsi que de l'énergie électrique. La présente invention vise à réaliser un procédé d'identification du cylindre en phase de compression, sans utiliser de capteur spécifique, afin notamment de réaliser un procédé de contrôle de l'allumage d'un moteur en mode séquentiel, c'est-à-dire en appliquant un allumage sur la bougie du cylindre en phase de compression uniquement, sans utiliser de capteur spécifique déterminant ce cylindre. Selon l'invention, l'identification du cylindre en phase de compression parmi ceux en position de point mort haut est réalisée par la comparaison du transfert d'énergie à la bougie de chaque cylindre en position de point mort haut entre le début et la fin de la mise en conduction des bougies, le cylindre en phase de compression étant celui pour lequel le transfert d'énergie est. le plus important. Ainsi, le système de contrôle de l'allumage des bougies lui--même peut identifier, d'après l'énergie transférée, le cylindre en phase de compression. De cette façon, après un premier allumage en mode semi-statique permettant l'identification du cylindre en phase de compression, les allumages ultérieurs peuvent se faire en mode séquentiel. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description d'un mode de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins mis en annexe dans lesquels : La figure 1 est un schéma illustrant un circuit d'allumage d'un moteur ; La figure 2 est un schéma dans lequel sont représentés plusieurs courbes de déchéance dans le temps de la tension suite à l'allumage d'une bougie, selon des pressions de cylindre différentes ;. et La figure 3 est un logigramme illustrant le procédé de contrôle de l'allumage d'un moteur conformément à la présente invention. La figure 1 illustre un calculateur de contrôle de bougies multi-étincelles 1 qui est alimenté en courant par une batterie 2 et est en relation avec un calculateur de contrôle moteur 3 et avec les bougies multiétincelles 4 du moteur (en l'occurrence avec quatre bougies). Classiquement, à chaque bougie multi-étincelle 4 possède un circuit résonateur ayant une fréquence de résonance, l'allumage de la bougie 4 étant réalisée par l'envoi pendant une durée déterminée d'un courant alternatif à haute tension et ayant une fréquence aussi proche que possible de la fréquence de résonance du circuit de la bougie 4. L'amplitude de la tension, la fréquence et la durée, propres à chacune des bougies 4, sont paramétrées dans la mémoire du calculateur de contrôle moteur 3. Le calculateur de contrôle de bougies multi- étincelles 1 comprend un élévateur de tension 5, une unité de calcul 6 et un dispositif de commande d'allumage 7. Le dispositif de commande d'allumage 7 comprend autant d'interrupteurs 8 qu'il y a de bougies multi-étincelles 4 (en l'occurrence, quatre), à chaque interrupteur 8 étant associé à une seule bougie 4. L'unité de calcul 6 comprend un générateur 9 qui est adapté à commander, en fonction de la commande provenant du calculateur de contrôle moteur 3, l'ouverture et la fermeture de chaque interrupteur 8. Le générateur 9, pour chaque bougie 4 pour laquelle il reçoit un ordre d'allumage, envoie, pendant la durée et à la fréquence associées associée à cette bougie 4, un courrant alternatif à l'interrupteur 8 correspondant. L'élévateur de tension 5, quant à lui, alimenté par la batterie 2, est connecté aux différents interrupteurs 8 de façon à délivrer à chacun de ces derniers une haute tension continue qui est propre à la bougie 4 correspondante. Ainsi, suite à la commande du calculateur de contrôle moteur 3 de l'allumage d'une bougie 4, le générateur de fréquence 9 génère un courant alternatif à la fréquence de résonance de la bougie 4, ce qui entraîne l'envoi, à cette dernière, d'un courrant alternatif haute tension. La quantité d'énergie transférée à une bougie 4 entre le début de sa mise en conduction et la fin de cette mise en conduction, dépend de la pression régnant dans le cylindre. Plus cette pression est importante, plus l'énergie transférée l'est également. L'unité de calcul 6 est par ailleurs adaptée à mémoriser, pour chacune des bougies 4, un paramètre au début et à la fin de la mise en conduction de la bougie 4 correspondante, la variation du paramètre dans le temps étant représentatif du transfert d'énergie à cette bougie 4. Du fait de la différence de pression régnant dans les deux cylindres qui sont en position de point mort haut (l'un est en phase de compression/combustion, l'autre en phase d'échappement), une comparaison de la variation du paramètre pour les bougies 4 de ces deux cylindres permet de déterminer celui qui est en phase de compression (celui dont le transfert d'énergie est le plus important, et donc dont la variation est la plus importante). Ainsi la figure 2 représente quatre courbes illustrant la déchéance, dans le temps, de la tension en sortie de l'élévateur de tension 5 suite à l'allumage d'une bougie. Chacune de ces courbes correspond à une pression particulière : pression atmosphérique, 3 bars, 7 bars et 10 bars. Pour une même tension initiale, la tension en fin d'allumage est d'autant plus basse que la pression dans la chambre est plus importante. Dans le présent mode de réalisation, le paramètre associé est la tension en sortie (associée à la bougie 4) de l'élévateur de tension 5, et le transfert d'énergie \2 Vfin Vdébut sont les tension en début et en fin de mise en conduction de la bougie 4 qui leur est associée. Cette identification aisée du cylindre en phase de combustion permet de contrôler l'allumage du moteur. Le procédé de contrôle de l'allumage d'un moteur comprend une étape de démarrage 10 pendant laquelle le moteur est démarré avec un premier allumage en mode semistatique dans lequel les bougies 4 des deux cylindres au point mort haut sont mis en conduction, et une étape d'identification du cylindre en phase de compression 11 pendant laquelle le cylindre en phase de compression lors de ce premier allumage 10 est déterminé d'après la comparaison du transfert d'énergie des deux bougies 4 associées à ces deux cylindres. Ainsi, si les deux cylindres en. position de point mort haut sont les cylindres n 1 et 4, le procédé détermine celui en phase de compression (par exemple le cylindre n 1). Une fois le cylindre en phase de compression identifié 11, dans le présent mode de réalisation, le procédé de contrôle de l'allumage du moteur comprend une étape de contrôle de cohérence 12 pendant laquelle le cylindre identifié par le transfert d'énergie lors de l'étape précédente 11 est comparé avec celui indiqué dans la mémoire associé au compteur de point mort haut, qui a été mémorisé lors du précédent arrêt du moteur. Dans le cas où le résultat de l'étape de contrôle de cohérence 12 est une identité de cylindre, est représente par la valeur 1- Où Vdébut et Vfin l'allumage 13 du moteur se fait par la suite en mode séquentiel, c'est-à-dire avec allumage de la bougie du cylindre en position de point mort haut en phase de compression, et ceci selon le cycle de séquencement des cylindres du moteur. Ainsi, si le cylindre n 1 est celui identifié de façon cohérente, l'allumage suivant concernera le cylindre n 3, puis le n 4, puis le n 2, puis le n 1... Dans le cas contraire, dans le présent mode de réalisation, le procédé de contrôle comprend, à la suite de l'étape de contrôle de cohérence 12, une étape d'un second allumage en mode semi-statique 14 suivie d'une seconde étape d'identification du cylindre en phase de compression 15. Pendant le second allumage en mode semi- statique 14, les deux bougies des deux cylindres succédant, selon le cycle de séquencement des cylindres du moteur, aux deux cylindres qui étaient en position de point mort haut lors de l'étape du premier allumage en mode semi-statique 10 sont allumées. Ainsi, si les deux cylindres en position de point mort haut lors du premier allumage 10 étaient les cylindres n 1 et 4, ceux allumés sont les cylindres n 3 et 2. Lors de la seconde étape d'identification 15, le cylindre en phase de compression (lors du deuxième allumage en mode semi-statique 14) est déterminé d'après la comparaison du transfert d'énergie des deux bougies 4 associées à ces cylindres (cylindres n 3 et 2). Une fois le cylindre en phase de compression identifié 15, le procédé de contrôle de l'allumage du moteur comprend une seconde étape de contrôle de cohérence 16 pendant laquelle le cylindre identifié lors de la seconde étape d'indentification 15 est comparé avec celui identifié lors de la première étape d'identification 11. Dans le cas où la succession des cylindres en phase de combustion lors des deux étapes d'allumages en mode semi-statique 10, 14 est conforme au cycle de séquencement (par exemple si le cylindre identifié lors de la première étape d'identification 11 était le cylindre n 1 et celui identifié lors de la seconde étape d'identification 15 est le cylindre n 3), l'allumage 17 du moteur se fait par la suite en mode séquentiel. Dans le cas contraire, le procédé de contrôle comprend, à la suite de la seconde étape de contrôle de cohérence 16, une étape d'un troisième allumage en mode semi-statique 18 suivie d'une troisième étape d'identification du cylindre en phase de combustion 19. Pendant le troisième allumage en mode semi-statique 18, les deux bougies des deux cylindres succédant, selon le cycle de séquencement des cylindres, aux deux cylindres qui étaient en position de point mort haut lors de l'étape du second allumage en mode semi-statique 14 sont allumées. Lors de la troisième étape d'identification 19, le cylindre en phase de compression lors de ce troisième allumage 18 est déterminé d'après la comparaison du transfert d'énergie des deux bougies 4 associées à ces deux cylindres. Une fois le cylindre en phase de compression identifié 19, le procédé de contrôle de l'allumage du moteur comprend une troisième étape de contrôle de cohérence 20 pendant laquelle le cylindre identifié par le transfert d'énergie lors de la troisième étape d'indentification 19 est comparé avec celui identifié lors de la seconde étape d'identification 15. Dans le cas où la succession des cylindres en phase de combustion lors des deuxième et troisième étapes d'allumages en mode semi-statique 14,18 est conforme au cycle de séquencement, l'allumage 21 du moteur se fait par la suite en mode séquentiel. Dans le cas contraire, l'allumage 22 du moteur se fait par la suite en mode semi-statique, et ceci selon le cycle de séquencement des cylindres du moteur. Ainsi, après les cylindres n 1 et 4, l'allumage suivant concernera les cylindres n 3 et 2, puis les n 1 et 4 ... De préférence, un signal est émis indiquant l'existence d'un défaut dans le processus d'allumage. La présente invention n'est pas limitée au présent mode de réalisation, il serait ainsi possible, de prendre comme paramètre représentatif de l'énergie transférée, non pas la tension en sortie de l'élévateur de tension 5 associée à la bougie 4 correspondante, mais l'intensité du courant en sortie de l'interrupteur 8 correspondant. Il serait également possible que le procédé de contrôle d'allumage comprenne un nombre d'étapes de contrôle de cohérence plus ou moins important que celui du présent mode de réalisation (trois), voire qu'il ne comprenne pas de telle étape. Il serait également possible d'utiliser le procédé d'identification par la comparaison du transfert d'énergie non pas à des bougies multi-étincelles, mais à d'autres types de bougie. REVENDICATIONS 1. Procédé d'identification du cylindre d'un moteur en phase de compression parmi ceux en position de point mort haut, caractérisé en ce que l'identification est réalisée par la comparaison du transfert d'énergie à la bougie (4) de chaque cylindre en position de point mort haut entre le début et la fin de la mise en conduction des bougies (4), le cylindre en phase de compression étant celui pour lequel le transfert d'énergie est le plus important. 2. Procédé d'identification selon la revendication 1, caractérisé en ce que la comparaison du transfert d'énergie est effectuée par une comparaison de la variation de l'intensité du courant en sortie du dispositif de commande (7) de l'allumage des bougies (4). 3. Procédé d'identification selon la revendication 1, caractérisé en ce que la comparaison du transfert d'énergie est effectuée par une comparaison de la déchéance de la tension en sortie de l'élévateur de tension (5). 4. Procédé d'identification selon la revendication 3, caractérisé en ce que la déchéance de la tension associée à un cylindre est déterminée par la i V `2 valeur 1- fin où Vdébut est la tension en début de la Vdébut J mise en conduction et Vfin est celle en fin de mise en conduction. 5. Procédé de contrôle de l'allumage d'un moteur, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de démarrage (10) pendant laquelle le moteur est démarré avec un premier allumage en mode semi-statique enallumant les bougies (4) des cylindres en position de point mort haut, et une étape d'identification (11) pendant laquelle le cylindre en phase de compression pendant le premier allumage en mode semi-statique (10) est déterminé selon le procédé d'identification conforme à l'une ou l'autre des revendications 1 à 4. 6. Procédé de contrôle de l'allumage d'un moteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend, à la suite de l'étape d'identification (11), une étape de contrôle de cohérence (12) pendant laquelle le cylindre identifié lors de l'étape d'identification (11) est comparé avec celui indiqué dans la mémoire associé au compteur de point mort, mémorisé lors du précédent arrêt du moteur. 7. Procédé de contrôle de l'allumage d'un moteur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend, à la suite de l'étape de contrôle de cohérence (12), dans le cas où il y a identité du cylindre en phase de compression, une succession d'étapes d'allumage (13) pendant chacune desquelles est allumée uniquement la bougie du cylindre en phase de compression conformément au cycle de séquencement. 8. Procédé de contrôle de l'allumage d'un moteur selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comprend, à la suite de l'étape de contrôle de cohérence (12), dans le cas où il n'y a pas identité du cylindre en phase de compression, une étape d'un second allumage en mode semi-statique (14) pendant laquelle sont allumées les deux bougies des deux cylindres succédant, selon le cycle de séquencement des cylindres, aux deux cylindres qui étaient en position de point mort haut lors de l'étape du premier allumage en mode semi-statique (10), et une seconde étape d'identification (15) pendant laquelle le cylindre en phase de compression pendant le second allumage en mode semi-statique (14) est déterminé selon le procédé d'identification conforme à l'une ou l'autre des revendications 1 à 4. 9. Procédé de contrôle de l'allumage d'un moteur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend, à la suite de la seconde étape d'identification (15), une seconde étape de contrôle de cohérence (16) pendant laquelle le cylindre identifié lors de la seconde étape d'identification (15) est comparé avec celui identifié lors de la première étape d'identification (11). 10. Procédé de contrôle de l'allumage d'un moteur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend, à la suite de la seconde étape de contrôle de cohérence (16), dans le cas où la succession des cylindres en phase de compression lors des deux allumages en mode semi-statique (10,14) est conforme au cycle de séquencement, une succession d'étapes d'allumage (17) pendant chacune desquelles est allumée uniquement la bougie du cylindre en phase de compression conformément au cycle de séquencement. 11. Procédé de contrôle de l'allumage d'un moteur selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comprend, à la suite de la seconde étape de contrôle de cohérence (16), dans le cas où la succession des cylindres en phase de compression lors des deux allumages en mode semi-statique (10,14) n'est pas conforme au cycle de séquencement, une étape d'un troisième allumage en mode semi-statique (18) pendant laquelle sont allumées les deux bougies des deux cylindres succédant, selon lecycle de séquencement des cylindres, aux deux cylindres qui étaient en position de point mort haut lors de l'étape du second allumage en mode semi-statique (14), et une troisième étape d'identification (19) pendant laquelle le cylindre en phase de compression pendant le troisième allumage en mode semi-statique (18) est déterminé selon le procédé d'identification conforme à l'une ou l'autre des revendications 1 à 4. 12. Procédé de contrôle de l'allumage d'un moteur selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend, à la suite de la troisième étape d'identification (19), une troisième étape de contrôle de cohérence (20) pendant laquelle le cylindre identifié lors de la troisième étape d'identification (19) est comparé avec celui identifié lors de la seconde étape d'identification (15). 13. Procédé de contrôle de l'allumage d'un moteur selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend, à la suite de la troisième étape de contrôle de cohérence (20), dans le cas où la succession des cylindres en phase de compression lors des deux derniers allumages en mode semi-statique (14,18) est conforme au cycle de séquencement, une succession d'étapes d'allumage (21) pendant chacune desquelles est allumée uniquement la bougie du cylindre en phase de compression conformément au cycle de séquencement. 14. Procédé de contrôle de l'allumage d'un moteur selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il comprend, à la suite de la troisième étape de contrôle de cohérence (20), dans le cas où la succession des cylindres en phase de combustion lors des deux derniers allumages en mode semi-statique (14,18) n'est pasconforme au cycle de séquencement, une succession d'étapes d'allumage (22) pendant chacune desquelles sont allumées simultanément les bougies des cylindres en position de point mort haut conformément au cycle de séquencement. 15. Procédé de contrôle de l'allumage d'un moteur selon la revendication 14, caractérisé en ce que, concomitamment à la succession d'étapes d'allumage en mode semi-statique (22), un signal est émis indiquant l'existence d'un défaut dans le processus d'allumage.