Brevet FR2934643A1 — publié le 20100205

i PROCEDE DE PILOTAGE DU PHASAGE D'UN ARBRE A CAMES D'UN MOTEUR EN FONCTION DE L'ALTITUDE DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé et un dispositif de pilotage du phasage d'un arbre à cames d'admission ou d'échappement d'un moteur en fonction de l'altitude. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION De nombreux moteurs, notamment pour véhicules automobiles, sont des moteurs à allumage commandé avec un dispositif de pilotage du phasage des arbres à cames admission et échappement (dit dispositif VVT, acronyme du terme anglo-saxon � variable valve timing �). Dans ces moteurs, les soupapes d'admission et d'échappement sont 15 commandées par des cames respectivement d'un arbre à cames d'admission et d'un arbre à cames d'échappement. Les cames ouvrent les soupapes pendant une durée déterminée au cours de chaque cycle d'admission et d'échappement. Le dispositif VVT permet le phasage des ouvertures et fermetures des soupapes 20 d'admission et d'échappement, au moyen d'une consigne de position des arbres à cames, permettant d'avancer ou de retarder l'ouverture ou la fermeture des soupapes d'admission et d'échappement, en fonction des conditions de fonctionnement du moteur. Ainsi, un faible recouvrement des périodes d'ouverture des soupapes 25 d'échappement et d'admission est nécessaire dans le domaine des charges partielles et des petites vitesses de rotation du moteur, tandis qu'un recouvrement important est avantageux dans le domaine des hauts régimes. Sur ces moteurs à allumage commandé, la consigne de position des arbres à cames admission et échappement est pilotée par le calculateur de contrôle moteur en 30 fonction d'un optimum (consommation ou performance) dont les valeurs sont déterminées par le spécialiste de mise au point lors d'essais au banc moteur stabilisé. Cette position optimale (résultant d'un compromis consommation - performance) des arbres à cames admission et échappement est réglée à l'altitude 0 mètre ou pour environ 1013 mbar de pression atmosphérique. Elle n'est pas donc forcément optimale pour le rendement du moteur à une autre altitude. En effet, avec l'augmentation de l'altitude, la pression atmosphérique diminue, de sorte que le moteur admet moins d'air. Par conséquent, si l'on conserve le même phasage des arbres à cames que celui déterminé pour une altitude nulle, on obtient un moins bon remplissage du moteur et un moins bon balayage des gaz brûlés. Le brevet US 5,713,317 décrit une méthode de contrôle du phasage des arbres à cames en fonction de l'altitude. Plus précisément, ce brevet part du principe qu'à altitude élevée, la charge réelle du moteur est plus faible que la charge mesurée. Ce décalage induit un phasage erroné des arbres à cames. Ce document prévoit alors la détection de la charge du moteur, la mesure de la pression atmosphérique, et la correction de la charge moteur de manière à augmenter d'autant plus la charge moteur que la pression atmosphérique est faible. La charge moteur corrigée est alors utilisée à la place de la charge moteur mesurée dans une cartographie de phasage des arbres à cames déterminée au préalable. Toutefois, le procédé décrit dans le document s'applique à un moteur atmosphérique. Or, dans le cas d'un moteur turbocompressé, la réduction du décalage en fonction de l'altitude peut ne pas s'avérer la solution la plus satisfaisante. Il peut être au contraire avantageux pour le rendement du moteur d'augmenter le décalage afin d'optimiser le remplissage en air du moteur et le balayage des gaz brûlés dans la chambre de combustion. Le but de l'invention est de proposer un procédé de pilotage du phasage des arbres à cames qui offre plus de latitude pour l'optimisation du moteur, notamment dans le cas d'un moteur turbocompressé. Ce procédé doit par ailleurs permettre un contrôle fin du phasage des arbres à cames. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION Conformément à l'invention, il est proposé un procédé de pilotage du phasage d'un arbre à cames d'admission ou d'échappement d'un moteur en fonction de l'altitude, comprenant les étapes suivantes : - l'évaluation de l'altitude à laquelle se trouve le moteur, - l'évaluation de la charge du moteur, - la détermination d'un coefficient de correction pour ladite altitude, - le calcul de la consigne de phasage dudit arbre à cames par interpolation entre une consigne de phasage de l'arbre à cames pour ladite charge du moteur à une première pression atmosphérique et une consigne de phasage de l'arbre à cames en fonction pour ladite charge à une deuxième pression atmosphérique inférieure à la première. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention : - ledit coefficient de correction est compris entre 0 et 1 ; - le calcul de la consigne de phasage à ladite altitude consiste à additionner le produit de la consigne de phasage à la première pression atmosphérique par ledit coefficient de correction x et le produit de la consigne de phasage à la deuxième pression atmosphérique par (1-x) ; - le procédé comprend au préalable les étapes suivantes : - l'établissement d'une consigne de phasage de l'arbre à cames en fonction de la charge du moteur à la première pression atmosphérique, - l'établissement d'une consigne de phasage de l'arbre à cames en fonction de la charge du moteur à la deuxième pression atmosphérique, - l'établissement d'une table d'interpolation du coefficient de correction des consignes en fonction de la pression atmosphérique ; - ladite table d'interpolation n'est pas linéaire en fonction de la pression atmosphérique ; - la première pression atmosphérique est 1013 mbar, et la deuxième pression atmosphérique est 700 mbar ; - ledit moteur est un moteur turbocompressé. Un autre objet concerne un dispositif de pilotage d'un arbre à cames d'admission ou d'échappement d'un moteur en fonction de l'altitude, comprenant : - des moyens pour évaluer l'altitude à laquelle se trouve le moteur, - des moyens pour évaluer la charge du moteur, - des moyens pour calculer un coefficient de correction pour ladite altitude, - des moyens pour calculer la consigne de phasage dudit arbre à cames par interpolation entre une consigne de phasage de l'arbre à cames pour ladite charge du moteur à une première pression atmosphérique et une consigne de phasage de l'arbre à cames en fonction pour ladite charge à une deuxième pression atmosphérique inférieure à la première. De manière avantageuse, ledit dispositif comprend en outre : - l'enregistrement d'une consigne de phasage de l'arbre à cames en fonction de la charge du moteur à la première pression atmosphérique, - l'enregistrement d'une consigne de phasage de l'arbre à cames en fonction de la charge du moteur à la deuxième pression atmosphérique, - l'enregistrement d'une table d'interpolation du coefficient de correction des consignes en fonction de la pression atmosphérique. L'invention concerne également un véhicule automobile, comprenant de préférence un moteur turbocompressé, dans lequel on met en oeuvre le procédé de pilotage décrit plus haut. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est un logigramme illustrant la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, - la figure 2 illustre un exemple de consigne de phasage d'un arbre à cames. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La figure 1 illustre un logigramme de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention pour le phasage des arbres à cames d'admission. Lors de la mise au point du moteur, on définit de manière connue en soi une consigne de pilotage du phasage de l'arbre à cames à une altitude nulle (correspondant à une pression atmosphérique de 1013 mbar). Une telle consigne peut être schématisée par un graphique en trois dimensions, avec en abscisses le régime moteur N (exprimé en tours/minute) et la charge TQI du moteur, correspondant au ratio (exprimé en pourcentage) entre le couple et le couple maximal Cmax. A chacun des points correspondant à un régime moteur et une charge moteur donnés, correspond une valeur d'avance d'ouverture à l'admission (AOA). La consigne peut ainsi être représentée sous la forme d'une surface, telle qu'illustrée à la figure 2. D'autre part, on définit de manière similaire une consigne de phasage de l'arbre à cames à une altitude donnée (X mètres). Typiquement, cette altitude correspond à l'altitude maximale à laquelle un véhicule est susceptible de circuler. On choisira par exemple une altitude de 2500 mètres, qui correspond à une pression atmosphérique de 700 mbar. Enfin, on définit une table d'interpolation T qui donne un coefficient de correction (compris entre 0 et 1) en fonction de l'altitude. La courbe d'interpolation n'est pas linéaire, ce qui permet un contrôle plus fin du phasage de l'arbre à cames. En effet, il n'est par exemple pas nécessaire d'appliquer une correction importante à une altitude modérée, tandis qu'une correction beaucoup plus importante devient nécessaire à altitude élevée. Ceci se traduit par une courbe avec une croissance rapide à partir de 0 depuis la pression la plus faible (c'est-à-dire de l'altitude la plus élevée), tendant asymptotiquement vers 1 en allant vers la pression la plus élevée (c'est-à-dire l'altitude la plus basse). Le calculateur du moteur permet le pilotage continu en boucle fermée, sur consigne donnée par le procédé, quelles que soient les conditions de fonctionnement moteur. Le calculateur impose alors une consigne de phasage de l'arbre à cames en tenant compte de la consigne à altitude nulle, de la consigne à l'altitude X et de la table d'interpolation. En fonction de la pression atmosphérique mesurée par un moyen connu en soi, le calculateur détermine le coefficient d'interpolation x correspondant. Il détermine par ailleurs, en fonction du régime moteur et de la charge moteur (par des moyens connus de l'homme du métier), la valeur de la consigne à l'altitude nulle et la valeur de la consigne à l'altitude X. Il effectue alors une interpolation de ces deux consignes en pondérant la première par le coefficient x et la seconde par le coefficient (1-x), et en déduit ainsi la consigne à imposer. Un logigramme similaire à celui de la figure 1 pourrait être schématisé pour le phasage de l'arbre à cames d'échappement. Pour celui-ci, on aura également défini au préalable la consigne à altitude nulle, la consigne à x mètres et la table d'interpolation, qui peuvent différer de celles définies pour le phasage de l'arbre à cames d'admission. Enfin, il va de soi que les exemples que l'on vient de donner ne sont que des illustrations particulières en aucun cas limitatives quant aux domaines d'application de l'invention. Ainsi, le moteur auquel s'applique le procédé qui vient d'être décrit peut être aussi bien un moteur turbocompressé qu'un moteur atmosphérique. REVENDICATIONS1. Procédé de pilotage du phasage d'un arbre à cames d'admission ou 5 d'échappement d'un moteur en fonction de l'altitude, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - l'évaluation de l'altitude à laquelle se trouve le moteur, - l'évaluation de la charge du moteur, - la détermination d'un coefficient (x) de correction pour ladite altitude, 10 - le calcul de la consigne de phasage dudit arbre à cames par interpolation entre une consigne de phasage de l'arbre à cames pour ladite charge du moteur à une première pression atmosphérique et une consigne de phasage de l'arbre à cames en fonction pour ladite charge à une deuxième pression atmosphérique inférieure à la première. 15 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit coefficient (x) de correction est compris entre 0 et 1. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le calcul de la 20 consigne de phasage à ladite altitude consiste à additionner le produit de la consigne de phasage à la première pression atmosphérique par le coefficient de correction (x) et le produit de la consigne de phasage à la deuxième pression atmosphérique par la différence entre 1 et le coefficient de correction (x). 25 4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend au préalable les étapes suivantes : - l'établissement d'une consigne de phasage de l'arbre à cames en fonction de la charge du moteur à la première pression atmosphérique, - l'établissement d'une consigne de phasage de l'arbre à cames en fonction de la 30 charge du moteur à la deuxième pression atmosphérique, 10- l'établissement d'une table (T) d'interpolation du coefficient (x) de correction des consignes en fonction de la pression atmosphérique. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la table 5 d'interpolation n'est pas linéaire en fonction de la pression atmosphérique. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la première pression atmosphérique est 1013 mbar, et en ce que la deuxième pression atmosphérique est 700 mbar. 7. Utilisation d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans un moteur turbocompressé. 8. Dispositif de pilotage d'un arbre à cames d'admission ou d'échappement 15 d'un moteur en fonction de l'altitude, caractérisé en ce qu'il comprend : - des moyens pour évaluer l'altitude à laquelle se trouve le moteur, - des moyens pour évaluer la charge du moteur, - des moyens pour calculer un coefficient (x) de correction pour ladite altitude, - des moyens pour calculer la consigne de phasage dudit arbre à cames par 20 interpolation entre une consigne de phasage de l'arbre à cames pour ladite charge du moteur à une première pression atmosphérique et une consigne de phasage de l'arbre à cames en fonction pour ladite charge à une deuxième pression atmosphérique inférieure à la première. 25 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - l'enregistrement d'une consigne de phasage de l'arbre à cames en fonction de la charge du moteur à la première pression atmosphérique, - l'enregistrement d'une consigne de phasage de l'arbre à cames en fonction de la 30 charge du moteur à la deuxième pression atmosphérique,- l'enregistrement d'une table (T) d'interpolation du coefficient (x) de correction des consignes en fonction de la pression atmosphérique. 10. Véhicule automobile, dans lequel on met en oeuvre le procédé de pilotage 5 selon l'une des revendications 1 à 6..