Brevet FR2911919A1 — publié le 20080801

La présente invention concerne un procédé de synchronisation d'un moteur à combustion interne. Typiquement, la synchronisation d'un moteur est basée sur une information de position du vilebrequin et une information de phase. C'est ainsi que l'invention concerne un procédé de détection de phase d'un moteur à combustion interne comprenant au moins un capteur de pression configuré pour mesurer la pression dans un collecteur d'admission du moteur, et un vilebrequin, dans lequel on prévoit de : - produire un signal vilebrequin (CRK), correspondant à un signal de mesure lié au temps de parcours du vilebrequin sur une partie du cycle moteur, et - produire un signal de pression (MAP), correspondant à un signal de mesure lié à la pression dans le collecteur d'admission. De manière générale, de tels signaux sont insuffisants pour pouvoir détecter le phasage du moteur. En effet, les moteurs à combustion interne actuels sont équipés d'un dispositif de contrôle moteur (ECU pour Engine Control Unit en anglais), d'un vilebrequin et d'un dispositif permettant de connaître la position angulaire du vilebrequin lorsque le moteur tourne. Le dispositif de contrôle moteur permet notamment de réguler l'injection et l'allumage dans chaque cylindre lorsque le moteur tourne. La connaissance de la position angulaire permet alors de déterminer la position des pistons dans les cylindres respectifs et de connaître l'état du cycle du moteur (admission, compression, combustion-détente, échappement, pour un moteur à quatre temps). Un moyen usuel pour réaliser la mesure de la position du vilebrequin est de munir le vilebrequin, solidaire du mouvement des pistons, d'une cible en général mobile et munie de repères, ou dents, (mécaniques, optiques, magnétiques...) passant devant un élément détecteur (capteur) associé, en général fixe sur une autre partie du véhicule ou du moteur. Ce type de capteur de position est dit incrémentai et permet à l'ECU de déterminer la position angulaire du vilebrequin en incrémentant un compteur à chaque passage de repère. L'ECU peut alors extraire la position absolue de vilebrequin en comptant le nombre de repères vus par rapport à un repère de référence. Un moteur à combustion interne peut également comprendre un arbre à cames muni d'un ensemble capteur-cible dont la cible est solidaire de l'arbre à cames, c'est-à-dire mobile, et le capteur fixe. Pour un moteur à quatre temps, les quatre temps du cycle moteur correspondent à deux tours de vilebrequin, soit 720 . II existe donc une incertitude de 360 sur la position angulaire du vilebrequin qui peut être levée au moyen d'un capteur de position placé sur un arbre à cames, l'arbre à cames n'effectuant qu'une seule rotation durant les quatre temps d'un cycle moteur. La détermination du phasage d'un moteur dépend donc le plus souvent de la présence d'un capteur de position placé sur un arbre à cames, ce qui est coûteux. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant une solution visant à s'extraire de la nécessité de la présence d'un capteur de position placé sur un arbre à cames. Avec cet objectif en vue, le dispositif selon l'invention, par ailleurs conforme au 10 préambule cité ci-avant, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes consistant à : -mesurer l'écart (a) entre une première position du vilebrequin correspondant à un instant de référence du signal vilebrequin (CRK) et une deuxième position du vilebrequin, correspondant à un instant de référence du signal de pression (MAP), 15 - comparer l'écart à une valeur de référence, et - en fonction de la comparaison, en déduire la phase du moteur, - les étapes du procédé étant mises en oeuvre dans un moteur comportant un nombre impair de cylindres et/ou dans lequel les points morts hauts des cylindres sont répartis sur des angles autres que des sous multiples de 720 . 20 Dans un mode de réalisation, l'écart entre la première et la deuxième position du signal vilebrequin (CRK) est une distance angulaire. Grâce à cette configuration, la mise en oeuvre du procédé selon l'invention peut être indépendante du régime du moteur. Dans un mode de réalisation, l'instant de référence du signal 25 vilebrequin (CRK) correspond au passage d'un repère donné d'une cible vilebrequin devant un capteur vilebrequin mobiles l'un par rapport à l'autre lors de la rotation du vilebrequin. Dans un mode de réalisation, l'instant de référence du signal de pression (MAP) est un minimum dudit signal de pression correspondant à une admission 30 d'air dans le collecteur d'admission du moteur. De préférence, le signal de pression (MAP) comprend un premier minimum après l'instant de référence du signal vilebrequin (CRK), l'instant de référence du signal de pression (MAP) étant le premier minimum dudit signal de pression apparaissant après l'instant de référence du signal vilebrequin (CRK). 35 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront encore à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et faite en référence à la figure unique annexée représentant de manière 3 synchrone l'évolution d'un signal vilebrequin CRK et du signal de pression MAP issu d'un capteur de pression localisé dans un collecteur d'admission pour un moteur donné. En référence à la figure unique, on représente tout d'abord l'évolution du signal vilebrequin CRK sur deux révolutions, c'est-à-dire 720 pour un cycle moteur. Pour obtenir un tel signal, on dispose typiquement d'une cible solidaire du vilebrequin, composée d'une pluralité de repères, classiquement 60 dents réparties en angles égaux, et comprenant en outre un repère angulaire particulier servant de référence, classiquement appelé dent longue . Ce repère est réalisé en supprimant au moins deux dents sur la série de 60. Comme vu précédemment, le vilebrequin est mobile en rotation et est solidaire du mouvement des pistons dans leur cylindre respectif. Dans chaque cylindre, un piston effectue un mouvement de va-et-vient entre deux positions extrêmes, respectivement point mort haut (PMH) et point mort bas (PMB). La position d'un point mort haut par rapport à la dent longue , c'est-à-dire l'angle duquel doit tourner le vilebrequin depuis le repère angulaire de référence pour un piston donné, dépend de la configuration du moteur et peut donc être identifiée au préalable, typiquement sur banc d'essai. A titre purement illustratif et non limitatif quant au nombre impair de cylindre et la répartition des points morts hauts, en référence à la figure unique, on utilise un moteur à combustion interne à trois cylindres dont les points morts hauts équidistants sont identifiés respectivement par TDC1 pour le premier cylindre CYL1 servant de référence à la synchronisation du moteur, TDC2 pour le deuxième cylindre CYL2 dans l'ordre d'allumage et TDC3 pour le troisième cylindre CYL3 dans l'ordre d'allumage. Pour acquérir le signal de pression MAP, on dispose classiquement un capteur de pression dans le collecteur d'admission. Pour un moteur à quatre temps par exemple, à chaque temps d'admission le capteur enregistre une baisse de la pression dans le collecteur. Le signal de pression MAP passe par des minima successifs correspondant respectivement à des temps d'admission des cylindres respectifs. En référence à la figure unique, le premier minimum MIN2 correspond à l'admission du deuxième cylindre CYL2, le deuxième minimum MIN3 correspond à l'admission du troisième cylindre CYL3, et le troisième minimum MIN1 correspond à l'admission du premier cylindre CYL1 servant de référence à la synchronisation du moteur. Vu de manière synchrone à la figure unique, une admission pour un cylindre donné génère un minimum du signal de pression avant le point mort haut du cylindre correspondant. 4 Selon l'invention, on mesure l'écart a entre une première position angulaire du vilebrequin correspondant à un instant de référence du signal vilebrequin CRK, et une deuxième position angulaire du vilebrequin correspondant à un instant de référence du signal de pression MAP. Pour la première position du vilebrequin, dans un mode de réalisation représenté à la figure unique, l'instant de référence du signal vilebrequin CRK correspond au passage d'un repère donné d'une cible vilebrequin devant un capteur vilebrequin, le repère donné étant le premier après le passage du repère de référence (dent longue) devant le capteur vilebrequin. Pour la deuxième position du vilebrequin, dans un mode de réalisation représenté à la figure unique, l'instant de référence du signal de pression MAP est le premier minimum dudit signal de pression apparaissant après l'instant de référence du signal vilebrequin CRK. Selon l'invention, dans la première révolution Rev1 du vilebrequin, on conseille de mesurer l'écart al entre la position de référence REF1_1 et la position de référence MIN2, et, dans la deuxième révolution Rev2 du vilebrequin, on mesure l'écart a2 entre la position de référence REF1_2 et la position de référence MIN1. A titre purement illustratif, pour le moteur considéré, à la figure unique, al = 54 et a2 = 174 . Selon l'invention, on conseille de comparer l'écart mesuré a à une valeur de référence, et en fonction de la comparaison, on en déduit la phase du moteur. C'est à dire que si a = al alors le vilebrequin est dans une première révolution, et si a = a2, alors le vilebrequin est dans une deuxième révolution. Dans un mode de réalisation, les valeurs de référence al et a2 sont déterminées préalablement au fonctionnement opérationnel du moteur, en relation avec sa configuration, et sont enregistrées dans une mémoire, par exemple une mémoire du dispositif de contrôle moteur (ECU). Grâce au procédé selon l'invention, l'ensemble cible / capteur de position d'arbre à cames n'est plus nécessaire pour définir le phasage d'un moteur. REVENDICATIONS 1. Procédé de synchronisation d'un moteur à combustion interne comprenant au moins un capteur de pression configuré pour mesurer la pression dans un collecteur d'admission du moteur, et un vilebrequin, le procédé comprenant les étapes consistant à : - produire un signal vilebrequin (CRK), correspondant à un signal de mesure lié au temps de parcours du vilebrequin sur une partie du cycle moteur, et - produire un signal de pression (MAP), correspondant à un signal de mesure lié à la pression dans le collecteur d'admission, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes consistant à : - mesurer l'écart (ci) entre une première position du vilebrequin correspondant à un instant de référence du signal vilebrequin (CRK) et une deuxième position du vilebrequin, correspondant à un instant de référence du signal de pression (MAP), - comparer l'écart à une valeur de référence, et - en fonction de la comparaison, en déduire la phase du moteur, - les étapes du procédé étant mises en oeuvre dans un moteur comportant un 15 nombre impair de cylindres et/ou dans lequel les points morts hauts des cylindres sont répartis sur des angles autres que des sous multiples de 720 . 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'écart entre la première et la deuxième position du signal vilebrequin (CRK) est une distance angulaire. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans 20 lequel l'instant de référence du signal vilebrequin (CRK) correspond au passage d'un repère donné d'une cible vilebrequin devant un capteur vilebrequin mobiles l'un par rapport à l'autre lors de la rotation du vilebrequin. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'instant de référence du signal de pression (MAP) est un minimum dudit signal de 25 pression correspondant à une admission d'air dans le collecteur d'admission du moteur. 5. Procédé selon les revendications 3 et 4, dans lequel le signal de pression (MAP) comprend un premier minimum après l'instant de référence du signal vilebrequin (CRK), l'instant de référence du signal de pression (MAP) étant le premier minimum dudit signal de pression apparaissant après l'instant de référence du signal 30 vilebrequin (CRK).