Brevet FR2981125A1 — publié le 20130412

L'invention concerne un procédé de commande d'un moteur à combustion interne équipé d'un dispositif de déconnexion de cylindre. Elle concerne également un moteur mettant en oeuvre un tel procédé. On connaît des moteurs à combustion interne de type « 4-temps » équipés 5 d'un dispositif de déconnexion de cylindre. Dans un tel type de moteur, il est possible de ne pas procéder à la combustion pour un certain nombre de cylindres lorsque la demande en couple moteur n'est pas nécessaire (vitesse stabilisée sur autoroute par exemple). Ceci répond à une logique tant d'économie des carburants fossiles non renouvelables que de respect des législations sur les limitations d'émission de gaz dits « à effet de 10 serre » (CO2 notamment). La déconnexion de cylindres permet, en pratique, des économies de carburant de l'ordre de 10 à 15%. Pour ce faire, il est connu de ne plus injecter de carburant dans un ou plusieurs cylindres du moteur à combustion interne. Cette coupure de l'injection s'accompagne d'une fermeture des soupapes d'admission et d'échappement, de manière 15 à faire fonctionner le cylindre désactivé en vase clos, le piston se déplaçant dans un cylindre fermé. Ces différentes opérations sont supervisées par le dispositif électronique de contrôle moteur, également appelé ECU (selon l'abréviation anglaise de « Engine Control Unit »). Lorsqu'un besoin en couple plus important se fait jour (accélération franche, 20 variation du profil de route...), le dispositif électronique de contrôle moteur remet de lui-même en service plus de cylindres, voire l'intégralité des cylindres. Cette technique, initialement appliquée sur de gros moteurs à combustion interne « en V » (V8, V10, V12...) se généralise et est maintenant appliquée sur de plus petits moteurs équipés de quatre cylindres où seuls deux cylindres sur quatre sont 25 opérationnels en mode de déconnexion de cylindres par exemple. Le problème principal rencontré sur ce type d'architecture moteur est que la régularité du fonctionnement se ressent beaucoup (50% des cylindres sont actifs et il n'y a une combustion que tous les 180° de rotation du vilebrequin là où, en mode normal, il y avait une combustion tous les 90° de rotation) et que des à-coups sont souvent nettement 30 perceptibles. Cela présente un inconvénient en termes de régularité du couple moteur délivré, de longévité attendue du moteur, mais surtout de ressenti de l'utilisateur qui a alors l'impression que son moteur ne fonctionne plus correctement et/ou est gêné par les à-coups. Néanmoins, les avantages en termes de consommation de carburant l'emportent et la méthode de déconnexion de cylindres est utilisée. Lors de la mise en oeuvre de cette technique de déconnexion de cylindres, il arrive cependant qu'un défaut puisse apparaître et qu'un ou plusieurs cylindres ne puissent pas être réactivés, par exemple parce que les soupapes ne peuvent plus être commandées ou que l'injection de carburant n'est plus opérationnelle. Les procédés actuels de diagnostic ne permettent pas de déterminer précisément quel cylindre est affecté par le défaut. Généralement, le dispositif électronique de contrôle moteur diagnostique le problème de manière détournée, par exemple au travers de l'évolution du taux d'oxygène au niveau de la sonde lambda placée sur la ligne d'échappement qui enregistre alors une divergence entre les valeurs attendues et celles constatées. Par défaut d'identification certaine du cylindre inopérant (ou des cylindres inopérants), le dispositif électronique de contrôle moteur se place alors dans un mode dégradé de performances (également appelé « limp home » dans la littérature anglo-saxonne) dans lequel le mode de fonctionnement déconnecté est maintenu en 15 permanence. Pour reprendre l'exemple d'un moteur à combustion interne à quatre cylindres dont deux sont déconnectés, seuls deux cylindres sur quatre fonctionnent alors. Par voie de conséquence, par défaut de connaissance du cylindre déconnecté qui ne peut plus se réactiver, c'est 50 % du couple moteur qui est supprimé dans ce mode dégradé, avec tous les inconvénients mentionnés plus haut (à-coups, perte de couple 20 moteur...) alors qu'une gestion plus performante du diagnostic pourrait permettre d'obtenir 75 % dudit couple moteur. L'invention vise donc à fournir un procédé de commande d'un moteur à combustion interne équipé d'un dispositif de déconnexion de cylindres qui permette un meilleur diagnostic d'un dysfonctionnement dudit moteur et un meilleur fonctionnement 25 lorsqu'un dysfonctionnement de la fonction de déconnexion de cylindre est diagnostiqué. Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un procédé de commande d'un moteur à combustion interne équipé d'un dispositif de déconnexion de cylindres selon lequel on diagnostique la défaillance du système de pilotage. Le procédé est remarquable en ce que l'on identifie le cylindre défaillant à partir de l'analyse de la 30 variation de couple fourni par le moteur et commande alors son isolement. En identifiant précisément le cylindre défaillant, on peut l'isoler précisément et mettre en oeuvre un mode dégradé dans lequel il est le seul cylindre ne fonctionnant pas. Le moteur fonctionne alors avec toutes les ressources disponibles restantes, sans que des ressources encore opérationnelles ne soient écartées. Pour un moteur à quatre 35 cylindres, si l'un des cylindres est isolé, le moteur fournit encore 75% de ses capacités. L'analyse des variations de couple au cours des cycles du moteur permet de déterminer à quel moment précis on devrait obtenir une variation de couple fourni par l'un des cylindres et auquel l'observation ne correspond pas à la prédiction... Le cylindre défaillant est ainsi clairement identifié. Cette analyse est reproduite pour chaque cylindre, de manière à déterminer le nombre exact de cylindres défaillants et d'en tenir compte lors de la mise en place du mode de fonctionnement dégradé. Selon un mode de réalisation, la variation de couple est estimée à partir de la mesure de la variation de vitesse angulaire du vilebrequin du moteur à combustion interne. Les fluctuations de couple moteur fourni se retrouvent en général sous la forme de variations de vitesse angulaire du vilebrequin de l'équipage mobile du moteur à combustion interne. Or, cette information se dérive facilement des mesures disponibles sur un moteur à combustion interne puisque ledit vilebrequin est équipé d'un capteur de position angulaire. Ce capteur de position angulaire est prévu pour déterminer précisément la position du vilebrequin et ainsi connaître les positions exactes des différents pistons au 15 sein des cylindres afin de permettre un contrôle des paramètres moteur optimal. En effet, à partir de la connaissance de la position exacte des pistons dans les cylindres on détermine des grandeurs telles que les quantités de carburant à injecter et leur séquence d'injection, l'avance à l'allumage à appliquer, les paramètres de charge des bobines d'allumage (sur un moteur à combustion interne à allumage piloté)... 20 Or, ce capteur de position angulaire permet également de déterminer le régime de rotation de l'équipage mobile du moteur à combustion interne ainsi que les variations instantanées de ce régime de rotation. Sachant que le couple moteur délivré par un cylindre en phase de « combustion / détente » (pour mémoire, dans un moteur à combustion interne à quatre 25 temps, les quatre phases sont les suivantes : « admission », « compression », « combustion / détente » et « échappement ») va amener une variation du régime moteur, il est alors possible de mesurer indirectement ledit couple moteur à partir de ce capteur de position angulaire / régime moteur. Une telle réalisation ne nécessite pas de moyens de mesure supplémentaires 30 et est donc avantageuse. Selon un mode de réalisation préférentiel, on commande l'isolement du cylindre défaillant en le maintenant déconnecté. L'invention a aussi pour objet un moteur à combustion interne mettant en oeuvre le procédé tel que décrit précédemment. REVENDICATIONS1. Procédé de commande d'un moteur à combustion interne équipé d'un dispositif de déconnexion de cylindre selon lequel on diagnostique la défaillance du système de pilotage, caractérisé en ce que l'on identifie le cylindre défaillant à partir de l'analyse de la variation de couple fourni par le moteur et commande son isolement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la variation de couple est estimée à partir de la mesure de la variation de vitesse angulaire du vilebrequin du moteur à combustion interne. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'on commande l'isolement du cylindre défaillant en le maintenant déconnecté. 4. Moteur à combustion interne équipé d'un dispositif de déconnexion de cylindre, caractérisé en ce qu'il dispose de moyens aptes à identifier le cylindre défaillant à partir de la variation de couple fourni par le moteur et de moyens aptes à commander l'isolement dudit cylindre défaillant. 5. Moteur à combustion interne selon la revendication 4, caractérisé en ce que la variation de couple est estimée à partir de la mesure de la variation de vitesse angulaire du vilebrequin du moteur à combustion interne. 6. Moteur à combustion interne selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens aptes à commander l'isolement du cylindre défaillant consistent à maintenir déconnecté le cylindre défaillant.