Brevet FR2925592A3 — publié le 20090626

FR 2925592 A3 20090626 FR 0760025 A 20071219 Dispositif pour produire un signal de synchronisation du cycle de fonctionnement d'un moteur à combustion interne La présente invention concerne un dispositif permettant de générer un signal de synchronisation, représentatif du déroulement du cycle de fonctionnement d'un moteur à combustion interne à quatre temps, du type multicylindre. L'invention concerne plus précisément un dispositif pour générer un signal permettant le repérage d'un instant prédéterminé du cycle tel que le passage au Point Mort Haut Admission ou encore au Point Mort Bas Admission. Les performances d'un moteur ainsi que le contrôle de l'émission de polluants sont liés aux différents procédés de contrôle régissant le fonctionnement du moteur. Ces procédés, par exemple l'injection du carburant ou l'allumage, nécessitent la connaissance précise du cycle thermodynamique en cours dans les cylindres du moteur. Le document FR 2 441 829, proposer un moyen de détecter une information sur le cycle thermodynamique des cylindres en repérant, sur une cible solidaire du vilebrequin, les zones de position angulaire correspondantes à une phase déterminée de la course des différents pistons. La cible consiste en un disque présentant des éléments de repérage disposés le long de sa périphérie, telles que des dents de longueur différente. Un organe récepteur fixe détecte ces éléments de repérage et génère des impulsions électriques permettant de produire un signal repérant le passage à la position Point Mort Haut d'un piston déterminé. Un tel dispositif de repérage s'avère toutefois insuffisant. En effet, pour un moteur à combustion interne à quatre temps, le vilebrequin exécute deux tours complets (ou 720° d'angle), avant qu'un piston donné se retrouve dans la même position de fonctionnement dans le cycle moteur. Il en résulte qu'à partir de la seule observation de la rotation de la cible solidaire du vilebrequin, il n'est, a priori, pas possible de fournir une information sur chaque cylindre sans une indétermination de deux temps moteur dans le cycle (le repérage de la position Point Mort Haut recouvrant aussi bien la phase Admission que la phase Détente). La détermination précise de la position de chaque cylindre dans le cycle ne pouvant pas être déduite de la seule observation de la position du vilebrequin, la recherche d'informations complémentaires est donc nécessaire pour savoir si le cylindre est dans la première ou dans la seconde moitié du cycle moteur (phases Admission puis Compression durant le premier tour vilebrequin, phases Détente puis Echappement lors du second tour). Afin d'obtenir de telles informations complémentaires, il est connu d'utiliser des éléments de repérage secondaires portés par un disque émetteur qui tourne deux fois moins vite que le vilebrequin. A cet effet, on dispose un disque émetteur sur l'arbre à cames qui est entraîné par l'intermédiaire d'un réducteur de rapport 1/2 à partir du vilebrequin. La combinaison des signaux issus du capteur vilebrequin et du capteur arbre à cames permet au système de détecter précisément le Point Mort Haut en phase Admission d'un cylindre de référence. Cependant, de tels systèmes de repérage angulaire utilisant à la fois un capteur vilebrequin et un capteur arbre à cames sont relativement encombrants et d'un montage délicat. La présente invention a donc pour objet de pallier aux inconvénients des systèmes de repérage connus dans le cas de moteur à quatre temps, en proposant un dispositif de repérage amélioré, permettant une adaptation simple dans un environnement restreint du moteur. A cet effet l'invention propose une pompe à vide pour véhicule automobile comprenant un arbre entraîneur monté libre en rotation dans le carter de pompe et des moyens de détection de la rotation de l'arbre entraîneur. Selon d'autres caractéristiques de l'invention une portion d'un flanc de l'arbre entraîneur peut présenter une rainure et le carter de pompe peut présenter une cavité apte à recevoir un capteur en vis-à-vis de l'arbre entraîneur, par exemple un capteur à reluctance variable. L'arbre entraîneur peut être relié à un arbre à cames d'un moteur à combustion interne. L'invention propose aussi un dispositif pour produire un signal de synchronisation du cycle de fonctionnement d'un moteur à combustion interne, comprenant un premier capteur détectant la rotation du vilebrequin du moteur à combustion interne et une pompe à vide décrite précédemment. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va maintenant en être faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: La figure 1 est une vue en coupe longitudinale de la pompe à vide de l'invention; La figure 2 est une vue en coupe transversale selon l'axe II-II de la pompe à vide de la figure 1; La figure 3 est un tableau représentant les différents signaux des capteurs associés à l'état du cycle thermodynamique du cylindre de référence. Les références utilisées dans toute la description sont les mêmes pour désigner des éléments identiques ou similaires, quant à leur fonction, quelque soit la variante de réalisation de l'invention. Un moteur à combustion interne à quatre temps pour véhicule automobile comporte quatre cylindres (Cl à C4) chacun comportant un dispositif d'injection de carburant du type multipoint à commande électronique grâce auquel chaque cylindre est alimenté en carburant à partir d'un injecteur spécifique. L'ouverture de chaque injecteur est commandée par le système électronique de contrôle moteur, qui ajuste l'instant d'injection dans le cycle suivant les conditions de fonctionnement du moteur. Le système électronique de contrôle moteur traite les signaux en provenance de capteurs adaptés pour déterminer les états du moteur. Le système électronique de contrôle moteur est plus particulièrement destiné à opérer une injection de carburant consistant à déclencher isolément chaque injecteur afin que l'injection de carburant soit terminée avant l'ouverture de la ou des soupapes d'admission correspondantes afin de limiter les émissions polluantes du moteur. Parmi les signaux d'entrée du système électronique figurent notamment ceux adressés par un capteur vilebrequin (non représenté). Ce capteur est monté fixe sur le bâti du moteur pour être positionné devant une couronne de mesure solidaire du vilebrequin. Cette couronne est munie à sa périphérie d'une succession de dents et de creux identiques à l'exception d'une dent qui a été supprimée de façon à définir un repère absolu permettant de déduire l'instant de passage au Point Mort Haut d'un cylindre donné de référence, en l'occurrence le cylindre Cl. Le capteur délivre un signal correspondant au défilement des dents de la couronne, signal qui après traitement permet de générer un signal PMH tous les 180° de rotation vilebrequin permettant le repérage des passages au Point Mort Haut alternativement des cylindres Cl, C4 (référence 0°) puis C2, C3 (référence 180°) si l'ordre de combustion du moteur est C1-C3-C4-C2comme dans cet exemple. Il est à noter que dans cet exemple d'un moteur à quatre cylindres en ligne, présentant un ordre d'allumage selon la séquence C1-C3-C4-C2, les cylindres Cl et C4 (respectivement C2 et C3) passent simultanément à la position Point Mort Haut mais à des phases différentes du cycle moteur, l'un entrant en phase Admission et l'autre en phase Détente. Un autre signal d'information de la position des cylindres est donc nécessaire pour dissocier le Point Mort Haut Admission du Point Mort Haut Détente de chaque cylindre. En référence aux figures 1 et 2, l'arbre à cames 2 positionné dans la culasse 4 du moteur est lié au vilebrequin de manière à tourner deux fois moins vite que ce dernier. Une pompe à vide 6 est positionnée à un bord de la culasse 4 comprenant une extrémité de l'arbre à cames 2. Cette pompe à vide 6 sert notamment au dispositif d'assistance de freinage du véhicule. La pompe à vide 6 comprend un carter 8 fixé à la culasse 4 du moteur autour de l'extrémité de l'arbre à cames 2. Un arbre entraîneur 10 est monté en rotation dans ce carter 8 et entraîné par l'arbre à cames 2. Une portion d'un flanc dudit arbre entraîneur 10 comporte une rainure 12 formant une cible pour un second capteur 14 implanté dans une cavité 16 du carter de la pompe en vis-à-vis de l'entraîneur 10. A chaque tour de l'entraîneur 10 le second capteur, par exemple à reluctance variable, détecte la rainure 12, et transmet l'information au système électronique. Ainsi ce second capteur 14 dans la pompe à vide délivre un second signal de fréquence deux fois moins rapide que celle du capteur vilebrequin. En référence au tableau de la figure 3, la combinaison des signaux du capteur vilebrequin et du second capteur 14 permettent ainsi de connaître la phase exacte du cylindre de référence Cl puis par traitement des informations la phase exacte des autres cylindres C2 à C4 afin de contrôler les injections de carburant au bon moment du cycle thermodynamique de chaque cylindre. Cette invention est particulièrement avantageuse car le second capteur se situe dans la pompe à vide permettant ainsi de supprimer son étape de montage sur le moteur tout en optimisant la compacité du moteur. REVENDICATIONS 1. Pompe à vide (6) pour véhicule automobile comprenant un carter de pompe (8), un arbre entraîneur (10) monté libre en rotation dans le carter de pompe et apte à être raccordé à un arbre (2) en rotation d'un moteur, caractérisée en ce que la pompe (6) comporte des moyens de détection (12, 14) de la rotation de l'arbre entraîneur (10). 2. Pompe à vide selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une portion d'un flanc de l'arbre entraîneur présente une rainure (12) et en ce que le carter de pompe (8) présente une cavité (16) apte à recevoir un capteur (14) en vis-à-vis de l'arbre entraîneur. 3. Pompe à vide selon la revendication 2, caractérisée en ce que le capteur (14) est un capteur à reluctance variable. 4. Pompe à vide selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'arbre entraîneur (10) est relié à un arbre à cames (2) d'un moteur à combustion interne. 5. Dispositif pour produire un signal de synchronisation du cycle de fonctionnement d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend un premier capteur détectant la rotation du vilebrequin du moteur à combustion interne et une pompe à vide (6) selon une des revendications 1 à 4.