Brevet FR3083858A1 — publié le 20200117

La présente invention concerne le domaine des capteurs vilebrequin. Elle vise en particulier un procédé d'étalonnage d'un tel capteur lors de son remplacement. Il est connu dans l'automobile d'utiliser un capteur vilebrequin pour connaître la position angulaire d'un moteur à explosion avec précision, notamment pour réaliser le 5 contrôle moteur. Tel qu'illustré à la figure 1, un tel capteur vilebrequin 1 a, in comprend classiquement une roue vilebrequin 2 solidaire en rotation du vilebrequin. Cette roue vilebrequin 2 présente un profil particulier connu, tel une denture, à sa périphérie. Le capteur vilebrequin la, 1n comprend encore un élément sensible 3a. 3n, fixe relativement 10 au bloc moteur, apte à détecter le profil particulier et disposé à cet effet en regard de la périphérie de la roue vilebrequin 2. Selon un mode de réalisation la roue vilebrequin 2 est métallique et l'élément sensible 3a, 3n est apte à détecter le métal, tel un capteur à effet hall. Le profil de la roue vilebrequin 2 comprend typiquement une denture régulière, comprenant un nombre de dents élevé et connu et au moins un index 4 permettant de 15 repérer une position au tour, tel une ou plusieurs dents manquantes. Selon un mode de réalisation possible une roue vilebrequin comprend 60 dents dont 2 sont absentes pour former un index 4. De manière connue, un tel capteur vilebrequin la. in permet de fournir une mesure précise de la position angulaire absolue de la roue vilebrequin 2 et donc du vilebrequin et du moteur. 20 Afin de pouvoir exploiter cette mesure de position angulaire, il convient de réaliser un étalonnage. Un tel étalonnage permet de mettre en correspondance un index 4 de la roue vilebrequin 2 avec un repère de position angulaire particulier du moteur, typiquement le point mort haut d'un cylindre donné. Un étalonnage produit ainsi un angle d'étalonnage, par exemple exprimé sous forme d'une position angulaire relative entre ledit 25 index 4 et ledit repère. Ainsi en corrigeant une mesure de position angulaire dudit angle d'étalonnage, le repère est exactement à une valeur souhaitée, par exemple 0° pour un point mort haut. Une fois déterminé cet angle d'étalonnage, il est avantageusement stocké en mémoire non volatile par le calculateur en charge du capteur vilebrequin la, 1n. Le premier étalonnage est réalisé en usine et nécessite des moyens métrologiques 30 importants. Au cours de la vie du véhicule, il peut être nécessaire, en cas de défaillance, de remplacer le capteur vilebrequin 1 a, 1 n. Se pose alors la question de son étalonnage. Les moyens métrologiques importants, utilisés pour le premier étalonnage, ne sont pas nécessairement disponibles en après-vente. Aussi le procédé utilisé lors du premier 35 étalonnage n'est plus utilisable. 2 L'objectif de l'invention est de proposer un procédé d'étalonnage, simple, en ce qu'il ne nécessite typiquement que des moyens disponibles en après-vente, et applicable lors d'un remplacement d'un capteur vilebrequin. Cet objectif est atteint en utilisant une autre référence angulaire fournie par un 5 capteur arbre à came et en réalisant un différentiel correctif entre un état utilisant l'ancien capteur vilebrequin la avant son remplacement, et un état utilisant le nouveau capteur vilebrequin 1 n, après son remplacement. L'invention concerne un procédé d'étalonnage d'un capteur vilebrequin, du type comprenant une roue vilebrequin et un élément sensible en regard, lors d'un 10 remplacement du capteur vilebrequin, comprenant les étapes suivantes : sauvegarde d'une ancienne position angulaire d'une roue de capteur arbre à cames relativement à la roue vilebrequin obtenue avec l'ancien capteur vilebrequin, remplacement de l'ancien capteur vilebrequin par un nouveau capteur vilebrequin, détermination d'une nouvelle position angulaire de la même roue de capteur arbre à cames relativement à la roue 15 vilebrequin obtenue avec le nouveau capteur vilebrequin, correction de la mesure du capteur vilebrequin par application d'un décalage égal à la différence entre la nouvelle position angulaire et l'ancienne position angulaire. Selon une autre caractéristique, l'étape de sauvegarde est déclenchée par une information qu'un remplacement est effectué, préférentiellement préalable au 20 remplacement. Selon une autre caractéristique, l'étape de détermination d'une nouvelle position angulaire comporte une identification du capteur arbre à came. Selon une autre caractéristique, l'étape de détermination d'une nouvelle position angulaire est réalisée régulièrement, préférentiellement à chaque démarrage 25 calculateur! moteur. Selon une autre caractéristique, l'étape de correction de la mesure du capteur vilebrequin n'est réalisée que lors d'un redémarrage immédiatement suivant une information de remplacement. Selon une autre caractéristique le premier étalonnage d'un capteur vilebrequin 30 est réalisé par un autre procédé. D'autres caractéristiques et avantages innovants de l'invention ressortiront à la lecture de la description ci-après, fournie à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1, déjà décrite, illustre le principe d'un capteur vilebrequin, 35 - la figure 2 illustre le principe d'un capteur arbre à cames, la figure 3 présente sur un diagramme angulaire les signaux comparés d'un capteur arbre à cames et d'un capteur vilebrequin avant son 3 remplacement, et d'un capteur arbre à cames et d'un capteur vilebrequin après son remplacement. Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. L'index "a" désigne un élément relatif à un ancien capteur vilebrequin, avant remplacement. L'index "n" désigne un élément relatif à un nouveau capteur vilebrequin, après remplacement. Lors d'un remplacement d'un ancien capteur vilebrequin la par un nouveau capteur vilebrequin I n, il peut apparaître, tel que visible à la figure 1, un décalage angulaire A entre l'ancien élément sensible 3a et le nouvel élément sensible. Ce décalage peut provenir du positionnement de l'élément sensible I a, in relativement à son support dont la répétabilité ne peut être garantie. L'élément sensible 3a, 3n comprend typiquement un circuit imprimé surmoulé dans l'élément sensible 3a, 3n. La répétabilité de la position relative du circuit imprimé par rapport à l'élément sensible 3a, 3n peut encore augmenter le décalage. Aussi convient-il d'identifier la valeur du décalage A afin de corriger toute mesure angulaire réalisée ultérieurement au moyen du nouveau capteur vilebrequin 1 n. Le principe de base du procédé est d'utiliser une autre référence angulaire disponible sous la forme d'un capteur arbre à cames. Un tel capteur arbre à came 5 fonctionne comme illustré à la figure 2. De manière similaire à un capteur vilebrequin 1 a, I n, un capteur arbre à came comporte une roue arbre à cames 6 et un élément sensible 7 disposé en regard. La roue arbre à cames 6 est solidaire en rotation d'un arbre à came et présente un profil particulier connu. Dans le cas d'un capteur arbre à came 5, la roue arbre à cames 6 comprend classiquement un nombre réduit, typiquement quatre, de dents irrégulières, tant dans leur taille que dans leur espacement. Le capteur vilebrequin I a, in est le capteur angulaire de référence, étalonné relativement au moteur. Il est aussi, du fait de son nombre élevé de dents, celui qui offre la meilleure résolution angulaire. Aussi le ou les capteurs arbre à cames 5 sont référencés relativement au capteur vilebrequin I a, 1 n. Ceci signifie que la position angulaire d'une roue arbre à cames 6 est connue relativement à la roue vilebrequin 2. Ainsi la position angulaire des éléments remarquables d'une roue arbre à cames 6, soit typiquement les fronts de dent montants et/ou descendants sont connues dans un référentiel angulaire tel que mesuré par un capteur vilebrequin 1 a, ln. Aussi en utilisant un tel élément remarquable E d'une roue arbre à cames 6, dont la position angulaire ne change pas, et en comparant sa position angulaire ina telle que mesurée par l'ancien capteur vilebrequin la et sa position angulaire on telle que mesurée par le nouveau capteur 4 vilebrequin in il est possible de déterminer le décalage A et ainsi de réaliser un étalonnage d'un nouveau capteur vilebrequin in relativement à l'étalonnage de l'ancien capteur vilebrequin la. Le procédé d'étalonnage d'un capteur vilebrequin la, 1 n, selon [invention est 5 applicable à un capteur vilebrequin 1 a, 1n, du type comprenant une roue vilebrequin 2 et un élément sensible 3a, 3n en regard tel que décrit précédemment. Ce procédé est applicable à un étalonnage lors d'un remplacement du capteur vilebrequin la, 1 n, soit typiquement en après-vente. Ce procédé comprend les étapes suivantes. Dans un premier temps, il 10 convient de conserver une référence de l'état avant le remplacement du capteur vilebrequin I a, sous la forme d'une mesure réalisée avec l'ancien capteur vilebrequin la. Cette mesure est une mesure de la position angulaire, appelée ancienne position angulaire ma, d'une roue 6 de capteur arbre à cames 5 référencée par rapport à la roue vilebrequin 2, cette mesure étant réalisée avec l'ancien capteur vilebrequin I a. Cette 15 mesure ma est sauvegardée avant le remplacement de capteur. Il convient de noter que cette sauvegarde peut être réalisée dès qu'une identification du capteur arbre à came 5 est disponible. Aussi une sauvegarde initiale, préférentiellement en mémoire non volatile est avantageuse en ce qu'elle reste ainsi disponible, y compris lorsque le capteur vilebrequin la est défaillant et que son 20 remplacement est considéré. La figure 3 présente ainsi en partie haute, une courbe issue du capteur arbre à cames 5 référencée relativement à une courbe issue de l'ancien capteur vilebrequin la. La courbe issue de l'ancien capteur vilebrequin la permet de graduer les positions angulaires en degrés vilebrequin ( °CRK). Une identfication du capteur arbre à cames 5 25 permet de référencer la roue arbre à came 6 relativement à la roue vilebrequin 2 telle que vue par l'ancien élément sensible 3a. L'identification permet encore de savoir à quelle dent correspond un front montant ou descendant donné tel que vu par le capteur arbre à cames 5. Après identification, il est possible de connaître la position angulaire de tout élément remarquable du capteur arbre à came 5. Ainsi, si l'on considère, par exemple, 30 comme événement particulier E le front par exemple descendant d'une quelconque, par exemple la première dent, son ancienne position angulaire ma est égale, sur la figure, à 105°. Cette valeur, indicative du décalage angulare entre l'ancien capteur vilebrequin la et le capteur arbre à cames 5 est sauvegardée. Au cours d'une étape suivante, il est procédé au remplacement de l'ancien 35 capteur vilebrequin la par un nouveau capteur vilebrequin 1 n. Au cours d'une étape suivante il est procédé à une détermination d'une nouvelle position angulaire con de la même roue 6 de capteur arbre à cames 5, 5 relativement à la roue vilebrequin 2. Avantageusement, cette nouvelle détermination est maintenant obtenue avec le nouveau capteur vilebrequin 1n. Il s'ensuit que cette nouvelle mesure on intègre toute erreur liée à la différence du positionnement angulaire entre l'ancien capteur vilebrequin la et le nouveau capteur vilebrequin in. 5 Cette nouvelle détermination nécessite au préalable une nouvelle identification du capteur arbre à cames 5 relativement au nouveau capteur vilebrequin 1n. Cette identification peut être réalisée par toute méthode, telle que celle décrite par le document US 20130090833. La figure 3 présente encore, en partie basse, une courbe issue du capteur 10 arbre à cames 5 référencée relativement à une courbe issue du nouveau capteur vilebrequin ln. La courbe issue du nouveau capteur vilebrequin 1n permet de graduer les positions angulaires en degrés vilebrequin (°CRK). Une identification du capteur arbre à cames 5 permet de référencer la roue arbre à came 6 relativement à la roue vilebrequin 2 telle que vue par le nouvel élément sensible 3n. En reprenant le même événement 15 particulier E que précédemment, que l'on sait retrouver grâce à l'identification, sa nouvelle position angulaire mn est égale, sur la figure, à 102. Il apparaît à l'homme du métier que la différence con - ma entre la nouvelle position angulaire mn et l'ancienne position angulaire ma, pour un même événement E, représente le décalage angulaire A entre le nouveau capteur vilebrequin 1n et l'ancien 20 capteur vilebrequin 1a. Aussi, une dernière étape réalise une correction de la mesure du nouveau capteur vilebrequin ln en lui retirant la différence A entre la nouvelle position angulaire mn et l'ancienne position angulaire ma. Cette correction A est avantageusement stockée en mémoire non volatile afin 25 d'être utilisée pour corriger toutes les mesures ultérieures jusqu'à un éventuel nouveau remplacement de capteur vilebrequin ln. En reprenant l'exemple de la figure 3, il apparaît une différence : A= con - rua = 102° - 105° 3° Aussi une mesure réalisée avec le nouveau capteur vilebrequin ln est 30 corrigée en lui retirant la correction -3, soit en lui ajoutant 3. Un tel étalonnage du nouveau capteur vilebrequin 1n est relatif en ce qu'il suppose qu'un étalonnage précédent existe, le nouvel étalonnage étant réalisé relativement au précédent. Ceci est le cas lors d'un remplacement. Avantageusement, cet étalonnage ne nécessite aucun moyen autre que ceux présents sur le véhicule et une 35 modification mineure du calculateur et/ou de son logiciel. Aussi l'invention est-elle avantageusement applicable à un remplacement, en après-vente. 6 Dans la pratique un remplacement du capteur vilebrequin la. 1n se limite à un remplacement de l'élément sensible 3a, 3n. Aussi le procédé proposé ne modifie pas le référencement de la roue vilebrequin 2 relativement au moteur. Le procédé proposé, en ce qu'il est relatif permet avantageusement de réaliser un étalonnage relativement à 5 l'étalonnage précédent et ainsi de conserver la référence à la position du moteur. Selon un mode de réalisation optionnel, le procédé est informé qu'un remplacement de capteur vilebrequin 1 a, ln va être réalisé. Ceci est typiquement réalisé au moyen d'une commande du calculateur en charge du capteur vilebrequin. L'information est alors typiquement donnée par un opérateur réalisant le remplacement. 10 Cette information est préférentiellement donnée avant de procéder au remplacement. Selon un mode de réalisation, la sauvegarde de l'état ancien, préalable au remplacement de capteur est initiale et permanente. Ainsi lorsqu'un remplacement est envisagé, cette étape est déjà réalisée. Selon un mode de réalisation alternatif, la sauvegarde est réalisée lorsque 15 nécessaire, avant un remplacement. Dans ce cas, la sauvegarde est déclenchée par la réception de l'information de remplacement. L'étape de détermination d'une nouvelle position angulaire con, y compris si besoin une identification du capteur arbre à cames est réalisée régulièrement, préférentiellement à chaque démarrage calculateur! moteur. Ainsi dès qu'un 20 remplacement a lieu, une nouvelle identification du capteur arbre à cames est réalisée. Le calculateur! moteur doit être arrêté pour réaliser un remplacement de capteur vilebrequin, aussi une unique nouvelle détermination à chaque démarrage calculateur est suffisante. L'étape de correction de la mesure du capteur vilebrequin 1n par application d'un décalage A n'est réalisée que lors d'un redémarrage immédiatement suivant une 25 information de remplacement. En l'absence de l'information de remplacement, un remplacement de capteur vilebrequin peut être détecté a posteriori. Pour cela une détermination d'une nouvelle position angulaire con, y compris une identification du capteur arbre à cames, est réalisée à chaque démarrage calculateur. La correction A est calculée. Tant que A reste inférieure 30 à une certaine valeur il peut être considéré qu'un remplacement n'a pas eu lieu (ou que le nouveau capteur reproduit quasiment à l'identique les caractéristiques de l'ancien...) et aucune correction n'est appliquée. Si au contraire A dépasse une certaine valeur il peut être considéré qu'un remplacement a eu lieu et la correction est appliquée. Le procédé étant récurrent, il n'est pas applicable à un premier étalonnage 35 d'un capteur vilebrequin. Un tel étalonnage doit être est réalisé par une autre méthode, telle que celle décrite précédemment, utilisée en usine et nécessitant des moyens métrologiques lourds. 7 Il va de soi que le capteur arbre à cames 5 servant de référence intermédiaire lors d'un remplacement de capteur vilebrequin 1 a, 1 n, ne doit pas être modifié tant que le procédé d'étalonnage du capteur vilebrequin n'est pas terminé. De même dans le cas d'arbre à cames présentant une référence 5 variable (VVT) il convient de fixer une référence commune entre l'état ancien et l'état nouveau, par exemple celle de repos, généralement utilisée pour le démarrage. Afin de limiter les conséquences d'une variabilité de la position relative du circuit imprimé par rapport à l'élément sensible 3a, 3n, cet aspect est jusqu'à présent spécifié et réalisé avec des contraintes de répétabilité très sévères, augmentant d'autant 10 le coût d'un capteur vilebrequin. L'invention en ce qu'elle permet de s'affranchir de ce problème peut avantageusement permettre de réduire ces contraintes et ainsi réduire le coût d'un capteur vilebrequin. L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que la personne de l'art est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de 15 l'invention, en associant par exemple les différentes caractéristiques ci-dessus prises seules ou en combinaison, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Procédé d'étalonnage d'un capteur vilebrequin (1a, 1n), du type comprenant une roue vilebrequin (2) et un élément sensible (3a, 3n) en regard, lors d'un remplacement du capteur vilebrequin (1a, 1n), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - sauvegarde d'une ancienne position angulaire (coa) d'une roue (6) de capteur arbre à cames (5) relativement à la roue vilebrequin (2) obtenue avec l'ancien capteur vilebrequin (1a), - remplacement de l'ancien capteur vilebrequin (1a) par un nouveau capteur vilebrequin (1n), - détermination d'une nouvelle position angulaire (con) de la même roue (6) de capteur arbre à cames (5) relativement à la roue vilebrequin (2) obtenue avec le nouveau capteur vilebrequin (1n), - correction de la mesure du capteur vilebrequin (1n) par application d'un décalage (A) égal à la différence entre la nouvelle position angulaire (con) et l'ancienne position angulaire (coa). 2. Procédé selon la revendication 1, où l'étape de sauvegarde est déclenchée par une information qu'un remplacement est effectué, préférentiellement préalable au remplacement. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, où l'étape de détermination d'une nouvelle position angulaire (con) comporte une identification du capteur arbre à came (5). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, où l'étape de détermination d'une nouvelle position angulaire (con) est réalisée régulièrement, préférentiellement à chaque démarrage calculateur / moteur. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, où l'étape de correction de la mesure du capteur vilebrequin (1n) n'est réalisée que lors d'un redémarrage immédiatement suivant une information de remplacement.