Brevet FR3029978A1 — publié le 20160617

Description de mode de réalisation La présente invention se rapporte à un moteur à combus- tion interne à piston(s) linéaire(s) ayant une soupape d'échange de gaz munie d'une tête de soupape à une première extrémité de la tige de soupape, un levier appliqué contre la seconde extrémité de la tige de soupape, qui actionne la soupape d'échange de gaz par déplacement de sa tête de soupape, un élément de détection déplacé par l'actionnement de la soupape d'échange de gaz le long de sa trajectoire et un dispositif de capteur pour déterminer la position de l'élément de détection. Etat de la technique Les véhicules automobiles équipés de moteur à combustion interne à piston(s) linéaire(s) ont en général des soupapes d'échanges de gaz, tels que par exemple deux soupapes d'admission et deux soupapes d'échappement par cylindre pour assurer l'alimentation en air et/ou en mélange air-carburant et/ou pour évacuer les gaz d'échappement. Une soupape d'échange de gaz est actionnée par un levier tel que par exemple un culbuteur, un levier pivotant, un levier traîné et/ou un levier à galets et une came portée par un arbre à cames agissant sur le levier. Le degré d'actionnement d'une soupape d'échange de gaz se détermine généralement par la saisie de la position de l'angle de l'arbre à cames et/ou du vilebrequin associé au cylindre. La saisie de la position du vilebrequin se fait à l'aide d'une roue phonique, par exemple d'une roue phonique 60-2 et d'un capteur de position et/ou un généra- teur de vitesse de rotation. La saisie de la position de l'arbre à cames se fait fréquemment avec une roue phonique, par exemple une roue phonique ayant trois ou quatre dents. Pour le changement de charge d'un cylindre, c'est-à-dire le remplacement du milieu actif du cylindre on détermine les instants d'ouverture et de fermeture ou encore la durée de commande appropriée de la soupape d'échange de gaz, par exemple à l'aide de l'appareil de commande du moteur à partir de l'état instantané du moteur qui aura été déterminé et/ou à partir d'un champ de caractéristiques et/ou par le calcul pour régler un actionneur de l'arbre à cames et/ou un organe de réglage de phase de l'arbre à cames. Les va- leurs correspondant à la saisie de la position de l'arbre à cames et/ou 3029978 2 du vilebrequin sont utilisées pour cela. La précision de l'instant d'ouverture et de fermeture ou des durées de commande de la soupape d'échange de gaz sont limités par la précision de la détermination de la position de la phase (angle de phase) de l'arbre à cames par rapport au 5 vilebrequin. En outre, on ne peut compenser les tolérances mécaniques de l'entraînement de la soupape d'échange de gaz et/ou du capteur de saisie de position du vilebrequin et/ou de l'arbre à cames ainsi que les tolérances électriques du dispositif de capteur. Les concepts de neutralisation tels que le cycle de Miller 10 et d'Atkinson peuvent constituer une solution pour prévoir la consom- mation en carburant d'un moteur à combustion interne. Pour une telle neutralisation on commande l'instant de fermeture de la soupape d'échange de gaz telle que la soupape d'admission pour commander la quantité d'air frais dans le cylindre, se distinguant par des moindres 15 pertes de remplacement de charge ce qui permet de faire fonctionner le moteur à combustion interne, c'est-à-dire le moteur à combustion interne à piston(s) linéaire(s) avec un meilleur rendement. L'instant de fermeture de la soupape d'échange de gaz dans les deux cycles se situe dans la plage de la vitesse maximale du piston et ainsi dans la plage de 20 variation maximale de la cylindrée en fonction de l'angle de vilebrequin. Cela se traduit par une forte sensibilité du calcul de la quantité d'air frais vis-à-vis des défauts de tolérance dans la saisie de la position de l'arbre à cames et/ou du vilebrequin. En d'autres termes, les défauts de saisie de la position de l'arbre à cames et/ou du vilebrequin provoqués 25 par les tolérances peuvent se traduire par des erreurs dans le calcul de la charge d'un cylindre, c'est-à-dire des erreurs de charge. Selon le degré de l'erreur de charge, cela entraîne des ratés de combustion, de plus fortes émissions et un moins bon fonctionnement ou une réduction de la puissance du véhicule. Les tolérances de la saisie de la position de 30 l'arbre à cames et/ou du vilebrequin sont par exemple compensées au moins partiellement par la détermination directe du degré d'actionnement et/ou de la position de la soupape d'échange des gaz. Souvent on utilise pour cela un entraînement à phase variable de l'arbre à cames par rapport au vilebrequin, c'est-à-dire un dispositif de 3029978 3 réglage de l'arbre à cames comme élément de compensation de l'écart de position obtenue. Un dispositif de capteur pour déterminer la levée de la soupape d'échange de gaz est connu selon le document 5 DE 199 44 698 A 1. Dans ce document, la levée de la soupape se déter- mine avec un aimant permanent équipant le culbuteur et un capteur de champ magnétique. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier aux incon- 10 vénients des solutions connues et a ainsi pour objet un moteur à com- bustion interne du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que le dispositif de capteur est installé pour que l'élément de détection lors de son déplacement suivant une partie de sa trajectoire dans laquelle il est plus près du dispositif de capteur que dans l'autre partie de la trajec- 15 toire, se déplace principalement selon un mouvement se rapprochant ou s'écartant du dispositif de capteur. L'invention permet avantageusement de développer un moteur à combustion interne à piston(s) linéaire(s) dont le degré d'actionnement ou la position de la soupape d'échange de gaz se déter- 20 mine avec une meilleure précision, ce qui permet entre autre d'augmenter le rendement du moteur à combustion interne. Ainsi, en d'autres termes, l'invention a pour objet un mo- teur à combustion interne à piston(s) linéaire(s) dont la soupape d'échange de gaz a une tête de soupape à une première extrémité de la 25 tige de soupape. Le moteur comporte un levier dont la seconde extrémi- té attaque la tige de soupape pour actionner la soupape d'échange de gaz et déplacer la tête de soupape. Le moteur a également un élément de détection qui, lorsque la soupape d'échange de gaz est actionnée, se déplace le long de la trajectoire et un dispositif de capteur pour déter- 30 miner la position de l'élément de détection. Le moteur à combustion in- terne à piston linéaire selon l'invention se caractérise notamment en ce que le dispositif de capteur est installé pour que l'élément de détection se déplace sur une partie de sa trajectoire plus proche de l'élément de détection du dispositif de capteur que l'autre partie de sa trajectoire, 3029978 4 principalement avec un mouvement vers ou en s'écartant du dispositif de capteur. L'expression « principalement avec un mouvement vers ou s'éloignant du dispositif de capteur » signifie que le mouvement 5 et/ou le déplacement de l'élément de détection suivant sa trajectoire a une première composante de mouvement qui, selon le sens de pivotement du levier se fait dans la direction ou dans la direction opposée de celle d'un vecteur normal à la surface extérieure du dispositif de capteur sur le levier. La seconde composante du mouvement ou déplace- 10 ment de l'élément de détection est orthogonale à la première composante de mouvement. La position du dispositif de capteur selon l'invention par rapport au levier et/ou à l'élément de détection fait que la première composante de mouvement est supérieure à la seconde composante de 15 mouvement de sorte que l'élément de détection se rapproche ou s'écarte principalement du dispositif de capteur. En d'autres termes, le long de sa trajectoire, l'élément de détection, ne se déplace pas tangentiellement par rapport au dispositif de capteur mais sa trajectoire est dirigée vers le dispositif de capteur. 20 Comme indiqué ci-dessus, le degré d'actionnement et/ou la position et/ou la situation et/ou l'angle d'ouverture de la soupape d'échange de gaz se déterminent principalement par une saisie de la position ou de l'angle de l'arbre à cames et/ou du vilebrequin associé à ce cylindre. L'instant d'ouverture et de fermeture approprié pour le 25 changement de charge d'un cylindre, c'est-à-dire pour le remplacement du fluide de travail dans le cylindre ou encore le temps de commande approprié pour cette soupape d'échange de gaz, est par exemple déterminé par l'appareil de commande ou de gestion du moteur utilisant l'état instantané déterminé, du moteur et/ou le champ des caractéris- 30 tique et/ou un calcul pour faire le réglage par exemple par l'organe de réglage de l'arbre à cames et/ou l'organe de réglage de phase de l'arbre à cames. Les valeurs de la saisie de position de l'arbre à cames et/ou du vilebrequin seront utilisées pour ce calcul. La précision de l'instant d'ouverture et de fermeture ou des temps de commande de la soupape 35 d'échange de gaz peut se faire dans le cas des moteurs usuels avec les 3029978 5 dispositifs de capteur usuels des arbres à cames et/ou du vilebrequin au mieux à la précision de la détermination de position de l'angle de phase de l'arbre à cames par rapport au vilebrequin. En outre, on ne pourra compenser partiellement les tolérances mécaniques de la gestion 5 de la soupape d'échange de gaz et/ou du dispositif de capteur pour la saisie de la position du vilebrequin et/ou de l'arbre à cames et des tolérances électriques du dispositif de capteur ; les défauts de saisie de position de l'arbre à cames et/ou du vilebrequin liés à des tolérances, peuvent conduire à des erreurs de charge d'un cylindre, c'est-à-dire des 10 erreurs de remplissage du cylindre. Les tolérances habituelles de la sai- sie de position d'une chaîne de tolérances par rapport au point mort haut, mécanique d'un cylindre jusqu'à la position de la soupape d'échange de gaz ce qui peut correspondre à la tolérance totale d'un moteur à combustion interne à piston linéaire, peut se situer dans une 15 plage de +/-4° d'angle de vilebrequin. Dans les durées de commande classiques le défaut de remplissage peut ainsi correspondre à +/-10%. Comme dans le contexte du cycle Miller Atkinson, l'adaptation des durées de commande de la soupape d'échange de gaz est sensible aux tolérances de saisie de position de l'arbre à cames 20 et/ou du vilebrequin, il peut être nécessaire de diviser par deux la tolé- rance totale affectant le moteur à combustion interne pour que même avec de tels concepts, on ne dépasse pas une erreur de remplissage d'environ +/- 10%. On saisit généralement la position de l'arbre à cames à 25 proximité de l'organe de réglage de l'arbre à cames. On peut également saisir la position de l'arbre à cames à l'extrémité de l'arbre à cames, ce qui peut se faire à l'autre extrémité de l'arbre à cames à l'opposé de celle équipée de l'organe de réglage d'arbre à cames et/ou de l'entraînement de l'arbre à cames. En d'autres termes, la position de l'arbre à cames 30 peut également se saisir par l'extrémité de l'arbre à cames qui ne com- porte pas l'organe de réglage de l'arbre à cames et/ou l'entraînement de l'arbre à cames. Les concepts actuels ci-dessus nécessitent au moins une commutation de la levée de soupape à deux points. Les circuits de commutation de levée de soupape et un autre mécanisme 35 d'entraînement de soupape peuvent être entachés de tolérances et pro- 3029978 6 duire des écarts dans les temps de commande. Ces écarts ne peuvent être saisis selon les concepts actuels de détermination de la position de la soupape d'échange de gaz de sorte que ces écarts ne peuvent être compensés. Les conditions actuelles concernant la précision de la saisie 5 de position ou la saisie angulaire du moteur à combustion interne à pis- ton linéaire ne peuvent être respectées qu'avec une mise en oeuvre importante de moyens, par exemple si les parties de l'entraînement de soupape (dispositif de capteur et mécanisme) sont fabriquées avec plus de précision et si les différents composants sont vérifiés exactement 10 avant leur montage. Les écarts dus à l'usure pendant le fonctionnement ne peuvent se détecter et se compenser que partiellement et il n'est pas possible de vérifier que l'entraînement de soupapes dans la tête de cylindre a été installé correctement en fabrication ou lors d'une intervention à l'atelier. On peut également avoir des erreurs de remplissage liées 15 à la commutation du mode de fonctionnement entraînant des ratés de combustion. Le moteur à combustion interne à pistons linéaires selon l'invention, équipé du dispositif de capteur servant à déterminer la position de la soupape d'échange de gaz (ce qui peut correspondre à un dis- 20 positif de capteur de position pour une ou plusieurs soupapes d'échanges de gaz) permet d'adapter et/ou d'équilibrer la saisie de position de l'arbre à cames et/ou du vilebrequin avec un algorithme adaptatif supplémentaire. Cela permet de compenser une partie importante des tolérances non compensées de la saisie de position de l'arbre à 25 cames et/ou du vilebrequin. A son tour, cela permet de répondre aux exigences très élevées de précision de saisie de position de l'arbre à cames et/ou du vilebrequin notamment du point de vue du concept tel que l'applique le cycle de Miller d'Atkinson. En outre, le dispositif de capteur selon l'invention permet de détecter les événements tels que 30 « ouvrir et fermer la soupape d'échange de gaz » ce qui permet de recon- naître les écarts entre les durées de commande et/ou l'angle d'ouverture de la soupape d'échange de gaz et de prendre des mesures ou effectuer des corrections appropriées, par exemple dans la commande du moteur. 3029978 7 En résumé, le moteur à combustion interne à piston linéaire selon l'invention équipé du dispositif de capteur pour déterminer la position de la soupape d'échange de gaz offre notamment les avantages suivants. Les exigences élevées de précision selon les concepts du 5 cycle de Miller Atkinson pourront être satisfaites, le risque de ratés d'allumage pendant la commutation des modes de fonctionnement liés à des défauts de charge est faible ; le diagnostic est simple et robuste pour la commutation de la soupape car l'angle d'ouverture de la soupape d'échange de gaz varie de manière significative et peut se détecter 10 sans équivoque par la saisie des « événements ouverture et fermeture de la soupape d'échange de gaz ». En outre, on pourra simplement et rapidement vérifier que l'entraînement de soupape a été installé correctement dans la culasse, à la fois en sortie de fabrication et après une intervention en atelier. La dispersion des tolérances mécaniques de fa- 15 çon générale telles que celles liées à l'usure de l'entraînement de sou- pape pourront être maintenues dans une bande étroite de tolérances. Dans le cas d'un capteur ou d'un dispositif de capteur équipant chaque cylindre, on pourra détecter les écarts individuels par cylindre pour les durées de commande et/ou angles d'ouverture des soupapes d'échange 20 de gaz et conclure ainsi à des différences de charges propres à chaque cylindre. Un compensateur hydraulique de jeu de soupapes (compensateur HVA) pourra se détecter car les temps de commande et/ou l'angle d'ouverture de la soupape d'échange de gaz varie de manière significative. Le dispositif de capteur peut s'appliquer à tous les entraînements 25 de soupape indépendamment du type de réglage de l'arbre à cames et/ou de la commutation de la levée de soupape. Le levier peut être un culbuteur, un levier pivotant, un levier tiré et/ou un levier à galet. Selon un développement de l'invention, l'élément de dé- 30 tection fait corps avec le levier. En d'autres termes, l'élément de détec- tion n'est pas constitué par un composant distinct mais fait partie du levier. L'élément de détection est par exemple une région du levier telle que l'extrémité et/ou la surface extérieure du levier. Cela se traduit avantageusement par un encombrement limité, possible dans ou sur le 3029978 8 moteur à combustion interne à piston(s) linéaire(s). En outre, il n'est pas nécessaire de modifier le levier utilisé actuellement. Selon un développement de l'invention, l'élément de dé- tection se trouve à une extrémité du levier, cette extrémité étant à 5 l'opposé de l'axe de rotation du levier dans la direction d'extension lon- gitudinale du levier. En d'autres termes, le levier est monté pivotant sur un axe de rotation et l'élément de détection se trouve dans une région proche de l'extrémité du levier qui est à l'opposé de celle de l'axe de rotation. 10 Selon un développement de l'invention, l'élément de dé- tection est sur la tige de soupape. Cette réalisation peut être avantageuse en cas d'encombrement disponible, limité dans ou sur le moteur à combustion interne. L'élément de détection peut être un composant distinct du levier. 15 Selon un développement de l'invention, l'élément de dé- tection est intégré à la coupelle de la tige de soupape. En d'autres termes, l'élément de détection fait au moins partie ou constitue une zone de la coupelle de la soupape. Cela permet avantageusement de déterminer la position de la soupape d'échange de gaz sans une quel- 20 conque distribution des masses et/ou modifier le centre de gravité et/ou les caractéristiques d'inertie de la soupape d'échange de gaz. Selon un développement de l'invention, le dispositif de capteur détermine la position de l'élément de détection par une détection sans contact. Le dispositif de capteur a un capteur optique ou 25 acoustique ou capacitif et/ou inductif et/ou un élément de capteur de champ magnétique, par exemple un élément Hall ou un élément magnéto-résistant. La détermination sans contact de la position de l'élément de détection réduit au minimum l'usure et l'entretien. Cela simplifie notamment le montage et/ou l'équipement en seconde monte et/ou une 30 réparation du dispositif de capteur. Selon un développement de l'invention, le dispositif de capteur a un capteur Hall pour déterminer la position de l'élément de détection. Le capteur Hall peut être avantageux, notamment à cause de sa faible hauteur, de sa forte sensibilité et de la fiabilité du dispositif de 35 capteur. 3029978 9 Selon un développement de l'invention, le dispositif de capteur a un capteur Hall avec un circuit intégré une interface analogique pour émettre le signal analogique du capteur et/ou une interface numérique pour émettre le signal numérique du capteur. On a ainsi un 5 dispositif de capteur intelligent indépendant de l'appareil de commande pour traiter une grandeur de mesure telle qu'une intensité de champ magnétique et/ou d'un flux magnétique et/ou d'une variation de champ magnétique. L'interface analogique et/ou numérique peut en outre servir à transmettre un signal analogique et/ou numérique de capteur vers 10 un autre composant du véhicule tel que la commande du moteur et ser- vir par exemple pour l'équilibrage avec une saisie de position de l'arbre à cames et/ou du vilebrequin. Cela permet de compenser les tolérances de la saisie de position de l'arbre à cames et/ou du vilebrequin et/ou simplifier cette compensation. 15 Selon un développement de l'invention, le dispositif de capteur fournit les signaux numériques de capteur pour une levée de la tête de soupape d'échange de gaz qui dépasse 2%, de préférence 5%. La levée de soupape (course de soupape) peut être normalisée sur une levée maximale. Le signal de capteur peut être appliqué par un appareil 20 de commande de moteur qui le traite, ce qui améliore la façon de dé- terminer les temps de commande, de les préciser et/ou d'améliorer la gestion du moteur du point de vue du rendement du moteur à combustion interne. Selon un développement de l'invention, le dispositif de 25 capteur fournit les signaux numériques de capteur pour une levée de soupape d'échange de gaz supérieure à 0,3 mm, de préférence supérieure à 0,5 mm. A partir d'une telle levée, la section d'ouverture de la soupape pour un changement de gaz est suffisamment grande ou encore à partir de cette course de soupape on pourra voir une perturba- 30 tion importante du changement de charge. Emettre et/ou transmettre le signal numérique de capteur à partir de cette levée de soupape vers l'appareil de commande ou de gestion du moteur améliore ainsi la commande du moteur. 35 3029978 10 Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de moteurs à combustion interne à piston linéaire représenté dans les dessins annexés dans lesquels les 5 mêmes éléments portent les mêmes références dans les différentes fi- gures. Ainsi : la figure 1 montre un premier mode de réalisation d'un moteur à combustion interne à piston(s) linéaire(s) selon l'invention, 10 la figure 2A montre une partie du dispositif de capteur d'un mo- teur à combustion interne à piston(s) linéaire(s) selon l'état de la technique, la figure 2B montre le déplacement de l'aimant permanent du dispositif de capteur de la figure 2A, 15 la figure 3A montre une partie du dispositif de capteur du moteur à combustion interne selon l'invention, la figure 3B montre le déplacement de l'élément de détection du dispositif de capteur de la figure 3A, la figure 4 montre une partie d'un levier et d'un dispositif de cap- 20 teurs d'un moteur à combustion interne selon un mode de réali- sation selon l'invention, la figure 5 montre une partie d'un levier, d'une soupape d'échange de gaz et d'un dispositif de capteur d'un moteur à combustion interne selon un mode de réalisation de l'invention, 25 la figure 6 montre un signal analogique et un signal numérique du dispositif de capteur ainsi que la levée de la soupape d'échange de gaz en fonction de la position de l'arbre à cames du moteur à combustion interne selon l'invention. Description de modes de réalisation 30 La figure 1 montre un moteur à combustion interne à piston(s) linéaire(s) 10 selon un mode de réalisation de l'invention. Dans la suite de la description le moteur à combustion interne à piston(s) linéaire(s) 10 sera appelé moteur à combustion interne. Le moteur à combustion interne a un cylindre 12 avec un 35 piston 14. Le moteur à combustion interne 10 peut avoir plusieurs tels 3029978 11 cylindres 12 équipés chacun d'un piston 14. Le piston 14 coopère avec un arbre à cames qui le commande. Le moteur à combustion interne 10 a une soupape d'échange de gaz 16 par exemple la soupape d'admission pour 5 l'alimentation en mélange air-carburant du cylindre 12 ou comme sou- pape d'échappement pour l'évacuation des gaz d'échappement du cylindre 12. Le moteur à combustion interne 12 peut comporter plusieurs telles soupapes d'échange de gaz 16 ; ainsi par cylindre 12 on peut avoir deux soupapes d'échange de gaz 16 telles qu'une soupape d'admission 10 et une soupape d'échappement. Le moteur à combustion interne 10 est équipé d'un dispositif de capteur 18 pour déterminer le degré d'actionnement et/ou l'angle d'ouverture et/ou la position d'au moins une partie de la soupape d'échange de gaz 16 comme cela a été évoqué ci-dessus et sera dé- 15 taillé ci-après. Pour cela, le dispositif de capteur 12 comporte un capteur 20 sous la forme d'un capteur Hall. Le dispositif de capteur 18 et/ou le capteur 20 ont un circuit intégré 22 pour traiter la grandeur de mesure fournie par le capteur 20 telle que l'intensité du champ magnétique détectée et/ou la variation du champ magnétique et/ou le flux 20 magnétique. Le circuit intégré 22 comporte un microcontrôleur et/ou une mémoire pour recevoir les données de mesure. Le dispositif de capteur 18 a une interface analogique 24 pour fournir le signal analogique du capteur et/ou une interface numérique 26 pour fournir le signal numérique du capteur. Le signal analogique et/ou le signal numérique 25 du capteur sont transmis par des lignes électriques à l'appareil de commande 28 tel que l'appareil de commande ou de gestion du moteur pour la suite du traitement et/ou l'application des signaux de capteur. Le dispositif de capteur 18 peut également n'avoir qu'une interface numérique 26 pour transmettre le signal numérique de cap- 30 teur utilisé pour la commande du moteur. La préparation du signal analogique du capteur sera faite dans ce cas dans le circuit intégré 22 ce qui correspond à un dispositif de capteur 18 plus simple et plus économique. 3029978 12 La figure 2A montre une partie d'un ensemble de disposi- tif de capteur selon l'état de la technique équipant un moteur à combustion interne 10. Le moteur à combustion interne 10 a une soupape 5 d'échange de gaz 16 munie d'une tête de soupape 30 à une première extrémité 32 de sa tige de soupape 34. Le moteur à combustion interne 10 a un levier 36 appli- qué contre la seconde extrémité 38 de la tige de soupape 34 à l'opposé de la première extrémité 32 de la tige 34 dans la direction d'extension 10 longitudinale de la tige 34. Le levier 36 est un levier tiré. La première extrémité 37 du levier 36 est montée à rotation et/ou à pivotement autour d'un axe de rotation 39. La seconde extrémité 40 du levier 36 à l'opposé de la première extrémité 37 dans la direction d'extension longitudinale du levier 36 est munie d'un aimant permanent 42 constituant 15 un générateur de signal pour déterminer la position et/ou la situation de l'élément de levier 36. De façon adjacente et/ou en contact avec la seconde ex- trémité 40 du levier 36, en regard de la seconde extrémité 38 de la tige de soupape 34 il y a un arbre à cames 44 dont une came 46 actionne le 20 levier 36. Le moteur à combustion interne 10 comporte un dispositif de capteur 18 pour déterminer la position et/ou la situation de l'aimant permanent 42 ; ainsi il détermine indirectement la position et/ou la situation du levier 36 et/ou de la soupape d'échange de gaz 16. 25 Le dispositif de capteur 18 a un capteur 20 tel qu'un capteur Hall ou un capteur GMR (capteur à aimant géant). La rotation de l'arbre à cames 44 appuie la came 46 contre la seconde extrémité 40 du levier 36 de sorte que le levier 36 pivote de sa position de départ ou position initiale 48 autour de l'axe de 30 rotation 39 jusque dans sa position de fin de course 50. Le pivotement du levier 36 pousse la seconde extrémité 40 du levier 36 contre la seconde extrémité 38 de la tige de soupape 34. La tige de soupape 34 et la tête de soupape 30 sont ainsi déplacées dans la direction d'extension longitudinale de la tige 34. La position de départ du levier 36 corres- 35 pond par exemple à la fermeture de la soupape 16 et la position de fin 3029978 13 de course 50 correspond à la position d'ouverture de la soupape ou inversement. La poursuite de la rotation de l'arbre à cames 44 jusqu'à ce que la came 46 libère la seconde extrémité 40 du levier 36 permet au levier 36 de revenir de sa position de fin de course 50 à sa position de 5 départ 48. Le levier 36 et/ou la tige de soupape 34 sont pour cela pré- contraints par un dispositif de ressort pour revenir dans la direction de la position de départ 48. Le pivotement du levier 36 entre la position de départ 48 et sa position de fin de course 50 déplace l'aimant permanent 42 selon 10 une trajectoire 52 ; le déplacement de l'aimant permanent 42 est détecté par le dispositif de capteur 18 et/ou par le capteur 20 par la variation de champ magnétique ; cela permet de déterminer la position et/ou la situation de l'aimant permanent 42 ainsi qu'indirectement la position et/ou la situation et/ou l'angle d'ouverture de la soupape d'échange de 15 gaz 16. La figure 2B montre le déplacement de l'aimant permanent 42 suivant sa trajectoire 52 pour le dispositif de capteur de la figure 2A. Le pivotement du levier 36 à partir de sa position de départ 48 vers sa position de fin de course 52 déplace l'aimant permanent 42 de 20 sa position de départ 54 à sa position de fin de course 56 le long de sa trajectoire 52. Le mouvement de l'aimant permanent 42 se représente par un vecteur de déplacement 58. Le mouvement ou le vecteur de déplacement 58 de l'aimant permanent 42 se décompose en une première composante de mouvement 60 et en une seconde composante de mou- 25 vement 62 orthogonale à la première composante de mouvement 60. Par rapport au point de référence 17 du dispositif de capteur 18 et/ou de la surface extérieure 19 du dispositif de capteur 18 vers laquelle est tourné le levier 36 au moins dans sa position de départ 48, la première composante de mouvement 60 s'éloigne du dispositif de capteur 18 30 et/ou du point de référence 17 et/ou de la surface extérieure 19 ; cette première composante de mouvement 60 est parallèle au vecteur normal à la surface extérieure 19. La seconde composante de mouvement 62 orthogonale à la première composante de mouvement est ainsi orthogonale au vecteur normal à la surface extérieure 19. 3029978 14 Le point de référence 17 est par exemple le centre de la surface extérieure 19 du dispositif de capteur 18 tel que le centre géométrique de la surface extérieure 19. Le point de référence 17 peut également être le centre géométrique du capteur 20 et/ou le centre de 5 gravité du capteur 20. Le point de référence 17 se trouve par exemple sur la ligne centrale médiane traversant le dispositif de capteur 18 et qui est parallèle à la direction d'extension longitudinale du dispositif de capteur 18, par exemple à l'extrémité du dispositif de capteur 18. Lorsque l'aimant permanent 42 est déplacé de sa position 10 de fin de course 50 vers sa position de départ 48, le vecteur de dépla- cement 58, sa première composante de mouvement 60 et sa seconde composante de mouvement 62 sont orientées dans la direction opposée à celle représentée. La première composante de mouvement 60 a toujours 15 une amplitude inférieure à celle de la seconde composante de mouve- ment 62 pour le déplacement de l'aimant permanent 42 le long de sa trajectoire 52 pour le cas de l'état de la technique représenté aux figures 2A et 2B. Ainsi, l'aimant permanent 42 se déplace plus le long de la 20 seconde composante de mouvement 62 orthogonale au vecteur normal à la surface extérieure 19 du dispositif de capteur 18 et/ou du point de référence 17 et/ou de la surface extérieure 19 qu'il ne se déplace le long de la première composante de mouvement 60 qui est parallèle ou antiparallèle au vecteur normal de la surface extérieure 19 du dispositif de 25 capteur 18 et/ou du point de référence 17 et/ou de la surface exté- rieure 19. Cela signifie que l'aimant permanent 42 se déplace le long de la trajectoire 52 par rapport au dispositif de capteur 18 en passant devant celui-ci et en se rapprochant ou en s'écartant. Le montage du dispositif de capteur 18 par rapport à 30 l'élément de levier 36 selon l'état de la technique peut être considéré comme se référant au mouvement de pivotement de rotation de l'élément de levier le long de la trajectoire 52 comme correspondant à une détection radiale. La direction de détection, c'est-à-dire la direction dans laquelle le capteur 20 du dispositif de capteur 18 détecte et/ou 35 détermine pratiquement le champ magnétique généré par l'aimant per- 3029978 15 manent 42 correspond ainsi au moins au niveau de la position de départ 48 de l'élément de levier 36 comme étant parallèle à la direction d'extension longitudinale du levier 36. La figure 3a montre une partie d'un dispositif de capteur 5 d'un moteur à combustion interne 10 selon un mode de réalisation de l'invention. Sans précision supplémentaire, la partie du dispositif de capteur du moteur à combustion interne 10 représentée à la figure 3A correspond aux mêmes éléments et aux mêmes caractéristiques que la partie représentée à la figure 2A. 10 Comme à la figure 2A, le levier 36 qui est réalisé sous la forme culbuteur, est pivoté et/ou déplacé de sa position de départ 48 par la rotation de l'arbre à cames 44 et sa came 46 ; la seconde extrémité 40 du levier 36 comportant l'élément de détection 60 est déplacée suivant la trajectoire 52. Le mouvement ou le déplacement de l'élément 15 de détection 64 le long de sa trajectoire 52 est saisi par le dispositif de capteur 18 avec un élément magnétique intégré et un capteur 50 sous la forme d'un capteur Hall ; ce mouvement est saisi et/ou déterminé et/ou détecté de façon à obtenir indirectement la position et/ou la situation et/ou l'angle d'ouverture de la soupape d'échange de gaz 16 20 et/ou de la tête de soupape 30. L'élément de détection 64 représenté à la figure 3A fait partie intégrante du levier 36 ou du moins d'une partie et/ou de la zone de la seconde extrémité 40 du levier 36. L'élément de détection 64 peut également être l'arête ou la surface extérieure ou la pointe et/ou une autre zone de la seconde 25 extrémité 40 du levier 36. Pour détecter de manière précise l'élément de détection 64 avec le dispositif de capteur 18, le levier 36 est fabriqué par exemple en une matière ferromagnétique et/ou l'élément de détection 64 est un élément d'aimant intégré dans le levier 36. La surface extérieure 19 du dispositif de capteur tournée vers le levier 36 et/ou 30 l'élément de détection 64 est écarté de la surface extérieure du levier 36, en face, d'au moins 0,2 mm, par exemple d'au moins 0,5 mm et de préférence d'au moins 1,0 mm. La figure 3B montre le déplacement de l'élément de détec- tion 64 le long de la trajectoire 52 du dispositif de capteur selon la fi- 35 gure 3A. Le pivotement du levier 36 à partir de sa position de départ 48 3029978 16 jusque dans sa position de fin de course 52 correspond au déplacement de l'élément de détection 64 de sa position de départ 54 à sa position de fin de course 56 le long de sa trajectoire 52. Le mouvement de l'élément de détection 64 correspond ainsi à un vecteur de déplacement 58. Le 5 mouvement ou le vecteur de déplacement 58 de l'élément de détection 64 se décompose en une première composante de mouvement 60 et en une seconde composante de mouvement 62 orthogonale à la première composante de mouvement 60. Par rapport à un point de référence 17 du dispositif de 10 capteur 18 et/ou une surface extérieure 19 du dispositif de capteur 18 de l'élément de levier 36 et/ou de sa seconde extrémité 40 et/ou tourné vers l'élément de détection 64 au moins en position de départ 48 du levier 36, la composante de mouvement 60 est orientée parallèlement au vecteur normal de la surface extérieure 19. En revanche, la seconde 15 composante de mouvement 62 est orthogonale au vecteur normal à la surface extérieure 19. Le point de référence 17 de la figure 3A peut être choisi de façon analogue au point de référence 17 de la figure 2A. Lors du déplacement de l'élément de détection 64 à partir de sa position de fin de course 60 en retour vers sa position de départ 20 48, le vecteur de déplacement 58, sa première composante de mouve- ment ou de déplacement 60 et sa seconde composante de mouvement ou de déplacement 62 sont orientées dans la direction opposée à celle décrite ci-dessus. Dans la réalisation selon l'invention représentée aux fi- 25 gures 3A et 3B, lorsque l'élément de détection 64 est déplacé suivant la trajectoire 52, l'amplitude de la première composante de mouvement 60 est supérieure à celle de la seconde composante de mouvement 62. Cette situation s'applique au moins lors du déplacement de l'élément de détection 64 sur sa partie 53a de sa trajectoire 52 lorsque l'élément de 30 détection 64 est plus près du dispositif de capteur 18 que dans l'autre partie 53b de sa trajectoire 52, notamment dans la partie de la trajectoire 52 dans laquelle l'élément de détection 64 est plus proche du dispositif de capteur 18 par rapport à l'autre partie de trajectoire. La partie 53a de la trajectoire 52 peut ainsi être désignée comme zone dans la- 35 quelle le levier 36 peut être placé à l'intérieur des limites constructives 3029978 17 et la partie 53b peut être constituée comme prolongement hypothétique de la partie de trajectoire 53a dans laquelle en pratique le levier 56 ne peut être pivoté à cause des limites mécaniques liées à la construction. Dans la partie 53a de la trajectoire, l'élément de détection 64 continue 5 de se déplacer le long de la première composante de mouvement 60, dans la direction parallèle ou antiparallèle au vecteur normal de la surface extérieure 19 en se rapprochant ou en s'écartant du dispositif de capteur 18 et/ou du point de référence 17 et/ou de la surface extérieure 19 plus que le long de la seconde composante de mouvement 62 10 qui est orthogonale au vecteur normal à la surface extérieure 19 du dis- positif de capteur 18 et/ou du point de référence 19 et/ou de la surface extérieure 19. Cela signifie que l'élément de détection 64 se déplace le long de la trajectoire 52 principalement par rapport au dispositif de capteur 18 en se rapprochant ou en s'écartant de celui-ci. La position du 15 dispositif de capteur 18 par rapport au levier 36 rapportée au mouve- ment de pivotement ou de rotation du levier 36 le long de la trajectoire 52 peut être appelé « détection dans la direction périphérique ». La direction de détection, c'est-à-dire dans la direction dans laquelle le capteur 20 du dispositif de capteur 18 détecte et/ou détermine 20 pratiquement l'élément de détection 64, au moins en position de départ 48 du levier 36 est transversal à la direction d'extension longitudinale du levier 36. Cette disposition du dispositif de capteur 18 ainsi que cette détection de l'élément de détection 64 dans la direction périphérique permettent d'obtenir de façon avantageuse une détermination 25 précise de la position de l'élément de détection 64 et/ou du levier 36. En outre, et de façon avantageuse, par comparaison à une détection radiale, on aura une plus grande variation du signal de mesure fourni par le dispositif de capteur 18 par comparaison avec la trajectoire de sorte que la position et/ou la situation de l'élément de détection 64 30 et/ou du levier et ainsi la position et/ou la situation et/ou l'angle d'ouverture de la soupape d'échange de gaz 16 seront déterminés de façon plus précise. En outre, la détection dans la direction périphérique se réalise par une construction plus simple que celle de la détection ra- 35 diale car dans le cas de la détection radiale on a un risque de collision 3029978 18 entre le dispositif de capteur 18 et d'autres éléments de la soupape d'échange de gaz 16. Les tolérances de montage ou d'intégration du dispositif de capteur influencent directement la précision du signal dans le cas de la détection radiale alors que la détection dans la direction péri- 5 phérique est beaucoup moins sensible vis-à-vis des tolérances de mon- tage ou d'installation. Un développement de l'invention peut se résumer comme suit. Le mouvement et/ou le déplacement de l'élément de détection 64 le long de la partie 53a de sa trajectoire 52 correspond à un vecteur ou 10 un vecteur de mouvement (vecteur de déplacement 58) entre le point de départ 54 et le point de fin de course du déplacement de l'élément de détection 64 le long de sa trajectoire 52 ou encore le mouvement peut se représenter par le vecteur 58. Le mouvement correspond ainsi à un mouvement net de l'élément de détection 64 entre le point de départ 54 15 et le point de fin de course 56. Si le point de départ 54 est plus éloigné du dispositif de capteur 18 que le point de fin de course 56, l'élément de détection 64 se déplace par rapport au dispositif de détecteur 18 ce qui correspond par exemple à la fermeture de la soupape d'échange de gaz 16. Si, en revanche, le point de départ 54 est plus proche du dispositif 20 de capteur 18 que le point de fin de course 56, l'élément de détection 64 s'écarte du dispositif de capteur 18 ce qui correspond à l'ouverture de la soupape d'échange de gaz 16. Le mouvement ou déplacement d'élément de détection 64 le long de sa trajectoire 52 peut se décomposer en une première composante de mouvement 60 dans la direction du dispositif 25 de capteur 18 ou dans la direction opposée et la seconde composante de mouvement 62, orthogonale à la première composante de mouvement 60 et/ou donne une première et une seconde composante de mouvement 60, 62. La direction de la première composante de mouvement 60 est sensiblement parallèle ou antiparallèle au vecteur normal à la sur- 30 face extérieure 19 du dispositif de capteur 18, surface tournée vers le levier 36. Lorsque l'élément de détection 64 est déplacé de son point de départ 54 à son point de fin course 56, la première composante de mouvement 60 est orientée en direction du dispositif de capteur 18 et/ou de la surface extérieure 19 du dispositif de capteur 18 (ou dans la 35 direction opposée) pour laquelle la disposition du dispositif de capteur 3029978 19 18 selon l'invention par rapport à l'élément de détection 64 et/ou au levier 36, est d'amplitude plus grande que celle de la seconde composante de mouvement 62. Ainsi, et/ou de façon synonyme, l'élément de détection 64 dans son déplacement bouge principalement par rapport 5 au dispositif de capteur 18 en se rapprochant ou en s'éloignant de celui-ci. La figure 4 montre une partie d'un levier 36 qui est sous la forme d'un culbuteur et d'un dispositif de capteur 18 d'un moteur à combustion interne 10 selon un mode de réalisation de l'invention. Sauf 10 indication contraire, le levier 36 de la figure 4 et le dispositif de capteur 18 ont les mêmes caractéristiques ou les mêmes éléments que les parties représentées aux figures 2A-3B. Le dispositif de capteur 18 et/ou le capteur 20 réalisés sous la forme d'un capteur Hall, écarté de l'arête du levier 36 permet- 15 tent la détection du flux magnétique. Pour le déplacement latéral du capteur 20 par rapport au levier 36, le flux magnétique varie fortement ce qui influence la qualité du signal. Pour augmenter la qualité du signal la seconde extrémité 40 du levier 36 est aplatie et/ou avoir une zone aplatie servant d'élément de détection 64. Dans la zone aplatie, la 20 surface extérieure du levier 36 est sensiblement parallèle à la surface extérieure du capteur, au moins lorsque le levier 36 est dans sa position de départ 48. L'élément de détection 64 peut également être réalisé sous la forme d'une pointe aplatie du levier 64 de sorte que le décalage latéral du capteur 20 et/ou du dispositif de capteur 18 par rapport au levier 36 25 n'a qu'une faible influence sur la qualité du signal ou encore cela per- met d'améliorer la fiabilité et/ou la précision de la détermination de la position de l'élément de détection 64. La figure 5 montre une partie du levier 36 d'une soupape d'échange de gaz 16 et d'un dispositif de capteur 18 d'un moteur à 30 combustion interne 10 selon un mode de réalisation de l'invention. Le levier 36 est un culbuteur. Sauf indication contraire, les éléments de la figure 5 ont les mêmes caractéristiques et les mêmes composants que ceux présentés aux figures 3A-4. Selon la figure 5, en variante ou en complément des réa- 35 lisations des figures 3a-4, l'élément de détection 64 utilise au moins 3029978 20 une partie de la coupelle de soupape 66. La coupelle de soupape 66 sert de butée au ressort de soupape et entoure la seconde extrémité 38 de la tige de soupape 34, en entourant la périphérie extérieure de la tige de soupape 34 de manière annulaire. Par exemple, le bord de la coupelle 5 66 peut servir d'élément de détection 64. La coupelle 66 est pour cela réalisée en un matériau ferromagnétique. On peut également envisager d'associer un élément de détection 64 distinct, constitué par un composant en une matière ferromagnétique à la coupelle 66 à la tige de soupape 34 et/ou au levier 36 10 et dont le déplacement le long de la trajectoire 52 sera détecté par le dispositif de capteur 18. L'élément de détection 64 peut par exemple être une partie en saillie. La figure 6 montre un signal analogique 68 et un signal numérique 70 fourni par un dispositif de capteur 18 ainsi que la levée 15 72 de la soupape d'échange de gaz 16 en fonction de la position de l'arbre à cames 44 du moteur à combustion interne 10 selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 6 représente ainsi les temps de commande de la soupape d'échange de gaz 16. Le signal analogique 68 du capteur et la levée 72 de la soupape sont représentés de façon nor- 20 malisée sur une valeur maximale en pourcentage sur l'axe y à gauche de la figure 6. Le signal numérique 70 du capteur est représenté sous la forme d'une tension selon l'axe y à droite de la figure 6 ; la position de l'arbre à cames 44 est représenté en degrés angulaires de l'arbre à cames 44 ou de l'angle de l'arbre à cames suivant l'axe x. Toutes les va- 25 leurs données à la figure 6 ne constituent qu'un exemple non limitatif. La position de repos ou position initiale ou position de départ 48 du levier 36 et de façon correspondante la position de repos de la soupape d'échange de gaz 16 peut correspondre à une soupape d'échange de gaz 16, fermée et/ou à une position de l'arbre à cames à 30 0° et/ou à 150°. En position de repos de la soupape d'échange de gaz 16, le dispositif de capteur 18 ou la surface extérieure 19 du dispositif de capteur 18 tournée vers le levier 36 en position de démarrage 48 du levier 36 est écarté par exemple d'environ 1,0 mm par rapport à l'élément de détection 64. En d'autres termes, le dispositif de capteur 3029978 21 est installé avec un entrefer nominal d'environ 1,0 mm par rapport à l'élément de détection 64. Dans la partie du signal analogique 68 du capteur ayant la pente maximale, pour une levée mécanique d'environ 0,5 mm - 1,0 5 mm de la soupape d'échange des gaz 16, cette distance correspond à l'écart entre la surface extérieure 19 du dispositif de capteur 18 et de l'élément de détection 64 et/ou du levier 36. Dans la région de la pente maximale du signal analogique 68 du capteur on peut choisir de manière ciblée la plage du seuil de commutation du signal numérique 70 10 du capteur pour avoir la précision maximale. Cela est fondé sur le fait que dans la région de la pente maximale du signal analogique 68 du capteur, la variation de position de l'arbre à cames 44 est faible et produit une variation importante du signal analogique 68 du capteur de sorte que la position et/ou la place et/ou l'angle d'ouverture de la sou- 15 pape d'échange de gaz 16 pourra se déterminer avec une plus grande précision. Le seuil de commutation du signal numérique de capteur 70 se situe par exemple dans une plage comprise entre 90% et 30% du signal analogique du capteur 68. De façon préférentielle, le seuil de commutation se situe à environ 70% du signal analogique 68 à la fois pour 20 le flan descendant ce qui correspond à la phase « ouverture de la sou- pape d'échange de gaz 16 » et aussi pour le flan montant qui correspond à la phase « fermeture de la soupape d'échange des gaz 16 ». Le signal numérique 70 du dispositif de capteur 18 peut transmettre par l'interface numérique 26 vers l'appareil de commande, c'est-à-dire la 25 commande ou gestion du moteur et permettre le traitement du signal. Le seuil de commutation du signal numérique 70 du capteur se fixe avantageusement à environ 0,5 mm de levée mécanique de la soupape d'échange des gaz 16, c'est-à-dire de la levée de la tête de soupape 30 de la soupape d'échanges des gaz 16 car à partir de cette course, la section 30 d'ouverture qui correspond à cette levée et/ou l'angle d'ouverture de la soupape d'échange des gaz 16 est suffisamment grand pour que puisse commencer ou s'appliquer le flux de changement de charge du cylindre 12. 35 3029978 22 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Moteur à combustion interne à piston(s) linéaire(s) 12 Cylindre 5 14 Piston 16 Soupape d'échange de gaz 17 Point de référence 18 Dispositif de capteur 19 Surface extérieure du dispositif de capteur 10 20 Capteur 22 Circuit intégré 24 Interface 26 Interface 28 Appareil de commande 15 30 Tête de soupape 32 Première extrémité de la tige de soupape 34 Tige de soupape 36 Levier 37 Première extrémité du levier 20 38 Seconde extrémité de la tige de soupape 39 Axe de rotation du levier Seconde extrémité du levier 42 Aimant permanent 44 Arbre à cames 25 46 Came 48 Position de départ 50 Position de fin de course 52 Trajectoire 53a, 53b Partie de la trajectoire 52 30 58 Vecteur de mouvement 60 Première composante de mouvement 62 Seconde composante de mouvement 64 Elément de détection 66 Disque de soupape 35 68 Signal de capteur REVENDICATIONS1°) Moteur à combustion interne à piston(s) linéaire(s) (10) ayant - une soupape d'échange de gaz (16) munie d'une tête de soupape (30) à la première extrémité (32) de la tige de soupape (34), - un levier (36) appliqué contre la seconde extrémité (38) de la tige de soupape (34), et qui actionne la soupape d'échange de gaz (16) par déplacement de sa tête de soupape (30), - un élément de détection (64) déplacé par l'actionnement de la sou- pape d'échange de gaz (16) le long de sa trajectoire (52), et - un dispositif de capteur (18) pour déterminer la position de l'élément de détection (64), moteur caractérisé en ce que - le dispositif de capteur (18) est installé pour que l'élément de dé- tection (64) lors de son déplacement suivant une partie (53a) de sa trajectoire (52), dans laquelle il (64) est plus près du dispositif de capteur (18) que sur l'autre partie (53b) de la trajectoire (52), se déplace principalement selon un mouvement se rapprochant ou s'écartant du dispositif de capteur (18). 2°) Moteur à combustion interne (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de détection (64) fait corps avec le levier (36). 3°) Moteur à combustion interne (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de détection (64) est à l'extrémité (40) du levier (36), qui est à l'opposé de l'axe de rotation (19) du levier (36) dans la direction d'extension longitudinale du levier (36). 4°) Moteur à combustion interne (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de détection (64) est sur la tige de soupape (34). 5°) Moteur à combustion interne (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que 3029978 - 25 l'élément de détection (64) fait corps avec la coupelle de soupape (66) portée par la tige de soupape (34). 6°) Moteur à combustion interne (10) selon la revendication 1, 5 caractérisé en ce que le dispositif de capteur (18) détermine la position de l'élément de détection (64) par une détection sans contact. 7°) Moteur à combustion interne (10) selon la revendication 1, 10 caractérisé en ce que le dispositif de capteur (18) a un capteur Hall pour déterminer la position de l'élément de détection (64). 8°) Moteur à combustion interne (10) selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que le dispositif de détecteur (18) a un capteur Hall avec un circuit intégré (22), une interface analogique (24) pour fournir le signal analogique (68) du capteur et/ou une interface numérique (26) pour fournir le signal numérique (70) du capteur. 20 9°) Moteur à combustion interne (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de capteur (18) émet le signal numérique (70) du capteur pour une levée de la tête (30) de la soupape d'échange de gaz (16) qui 25 dépasse 2%. 10°) Moteur à combustion interne (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de capteur (18) émet le signal numérique (70) de capteur 30 pour une levée de la tête (30) de la soupape d'échange de gaz (16) de plus de 0,3 mm. 35