Brevet FR3087838A1 — publié le 20200501

Procédé de synchronisation d'un moteur à combustion L'invention concerne le domaine de l'injection de carburant et plus particulièrement un procédé de synchronisation d'un moteur à combustion d'un véhicule automobile. L'invention vise en particulier à permettre une identification rapide et fiable des fronts montants et descendants d'une cible d'arbre à cames lors d'un démarrage du moteur. De manière connue, un véhicule automobile à moteur thermique comprend un calculateur de contrôle moteur qui met en oeuvre un algorithme de synchronisation de la position angulaire du vilebrequin avec celle de l'arbre à cames afin de commander l'injection de carburant au bon moment dans les cylindres et garantir ainsi le bon fonctionnement du moteur. A cette fin, le vilebrequin et l'arbre à cames comportent chacun une cible se présentant sous la forme d'une roue dentée. Dans une solution courante, la cible du vilebrequin comporte plusieurs dizaines de dents régulièrement espacées, une ou plusieurs dents étant manquantes à un endroit de la roue dentée de sorte à former un espace appelé position de référence. La cible de l'arbre à cames comporte quelques dents espacées irrégulièrement, par exemple trois ou quatre, qui définissent autant de fronts montants et de fronts descendants. De manière connue, le vilebrequin réalise deux tours complets pendant que l'arbre à cames réalise un tour complet. La synchronisation de l'arbre à cames avec le vilebrequin consiste à identifier précisément les fronts montants et descendants de la cible de l'arbre à cames afin de savoir dans lequel du premier ou du deuxième tour se trouve le vilebrequin, permettant ainsi d'injecter le carburant dans le bon cycle du moteur. A cette fin, un capteur de vilebrequin est monté en regard de la cible du vilebrequin et détecte le passage des dents de ladite cible et notamment de la position de référence afin de déterminer la position angulaire, en degrés notés « °CRK », du vilebrequin à partir de la position de référence. De même, un capteur d'arbres à cames est monté en regard de la cible de l'arbre à cames et détecte le passage des dents de ladite cible afin de déterminer la position angulaire, en degrés notés « °CAM », des fronts montants et descendants de l'arbre à cames par rapport à la position de référence de la cible du vilebrequin. Avant le démarrage du moteur, la position réelle des fronts de la cible de l'arbre à cames par rapport à la position de référence du vilebrequin étant approximatives, une tolérance de plus ou moins 20° CRK est utilisée par l'algorithme de synchronisation afin de prendre en compte les tolérances mécaniques de la cible et les tolérances mécaniques de montage des cibles par rapport au capteur, faute de quoi l'algorithme pourrait écarter de la détection un front de la cible arbre à cames qui ne serait pas à sa position théorique et ainsi lever un mauvais diagnostique. 2 L'utilisation d'une telle tolérance rend le processus de synchronisation relativement long, ce qui retarde le démarrage du moteur et présente un inconvénient important. De plus, lorsque les fronts montants et descendants des dents de la cible d'arbre à cames sont rapprochés, par exemple de l'ordre de 16° CAM (soit 32°CRK REVENDICATIONS1. Procédé de synchronisation d'un moteur (10) à combustion d'un véhicule (1) automobile, ledit moteur (10) comportant un vilebrequin (13), un premier capteur de mesure (16) configuré pour mesurer la position angulaire dudit vilebrequin (13) à partir d'une première roue dentée (130) montée sur ledit vilebrequin (13), au moins un arbre à cames (15), et un deuxième capteur de mesure (17) configuré pour mesurer la position angulaire dudit arbre à cames (15) à partir d'une deuxième roue dentée (150) montée sur ledit arbre à cames (15), chacune desdites première roues dentée (130) et deuxième roue dentée (150) comprenant une pluralité de dents (131, 151, 152, 153), la première roue dentée (130) comportant au moins un espace libre (132) dépourvu de dent (131) constituant une position de référence, la position de chaque dent (131) de la première roues dentée (130) relativement au premier capteur de mesure (16) définissant une position angulaire différente du vilebrequin (13), la position de chaque dent (151, 152, 153) de la deuxième roues dentée (150) relativement au deuxième capteur de mesure (17) définissant une position angulaire différente de l'arbre à cames (15), le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de : - détection (El ) de la position de référence (132) de la première roue dentée (130) lors d'une rotation du vilebrequin (13) à partir des mesures envoyées par le premier capteur de mesure (16), - détection (E2) d'une pluralité de fronts montants et descendants des dents (151, 152, 153) de la deuxième roue dentée (150) lors d'une rotation concomitante de l'arbre à cames (15) à partir des mesures envoyées par le deuxième capteur de mesure (17), - identification (E3) des fronts détectés avec un premier seuil de tolérance sur la position angulaire de l'arbre à cames (15) à partir de positions enregistrées desdits fronts afin de synchroniser le moteur (10), lesdites positions enregistrées ayant été prédéterminées par apprentissage (E0) à partir de positions théoriques avec un deuxième seuil de tolérance sur la position angulaire de l'arbre à cames (15), ledit premier seuil de tolérance étant inférieur audit deuxième seuil de tolérance, - synchronisation (E4) du moteur (10) à partir des fronts identifiés des dents (151, 152, 153) de la deuxième roue dentée (150). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le premier seuil de tolérance est strictement inférieur à la moitié de l'écart d'angle minimum existant entre deux fronts de 35 dents (151, 152, 153) de la deuxième roue dentée (150). 12 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier seuil de tolérance est de préférence inférieur ou de l'ordre de plus ou moins 10° CAM (20°CRK). 5 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit procédé étant mis en oeuvre avant un démarrage du moteur (10). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel 10 les positions des fronts de la deuxième roue dentée (150) déterminées lors de l'apprentissage (E0) sont enregistrées dans une zone mémoire du véhicule (1). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'apprentissage (E0) comprend une série de synchronisation du moteur (10) à partir du 15 deuxième seuil de tolérance, la moyenne des positions déterminées pour chaque front de la deuxième roue dentée (150) lors de cette série de synchronisations étant calculée et enregistrée pour être ensuite utilisée lors des synchronisations ultérieures avec le premier seuil de tolérance. 20 7. Calculateur (20) pour véhicule (1), ledit véhicule (1) comprenant un moteur (10) à combustion comportant un vilebrequin (13), un premier capteur de mesure (16) configuré pour mesurer la position angulaire dudit vilebrequin (13) à partir d'une première roue dentée (130) montée sur ledit vilebrequin (13), au moins un arbre à cames (15), et un deuxième capteur de mesure (17) configuré pour mesurer la position angulaire dudit arbre à cames 25 (15) à partir d'une deuxième roue dentée (150) montée sur ledit arbre à cames (15), chacune desdites première roues dentée (130) et deuxième roue dentée (150) comprenant une pluralité de dents (131, 151, 152, 153), la première roue dentée (130) comportant au moins un espace libre (132) dépourvu de dent (131) constituant une position de référence, la position de chaque dent (131) de la première roues dentée (130) relativement au premier 30 capteur de mesure (16) définissant une position angulaire différente du vilebrequin (13), la position de chaque dent (151, 152, 153) de la deuxième roues dentée (150) relativement au deuxième capteur de mesure (17) définissant une position angulaire différente de l'arbre à cames (15), le calculateur (20) étant caractérisé en ce qu'il est configuré pour: - détecter la position de référence (132) de la première roue dentée (130) lors 35 d'une rotation du vilebrequin (13) à partir des mesures envoyées par le premier capteur de mesure (16), 13 - détecter une pluralité de fronts montants et descendants des dents (151, 152, 153) de la deuxième roue dentée (150) lors d'une rotation concomitante de l'arbre à cames (15) à partir des mesures envoyées par le deuxième capteur de mesure (17), - identifier des fronts détectés avec un premier seuil de tolérance sur la 5 position angulaire de l'arbre à cames (15) à partir de positions enregistrées desdits fronts afin de synchroniser le moteur (10), lesdites positions enregistrées ayant été prédéterminées par apprentissage à partir de positions théoriques avec un deuxième seuil de tolérance sur la position angulaire de l'arbre à cames (15), ledit premier seuil de tolérance étant inférieur audit deuxième seuil de tolérance. 10 8. Calculateur (20) selon la revendication précédente, ledit calculateur (20) comprenant une zone mémoire adaptées pour enregistrer les positions des fronts de la deuxième roue dentée (150) déterminées lors de l'apprentissage de sorte à pouvoir être réutilisées par la suite pour les synchronisations suivantes. 15 9. Calculateur (20) selon la revendication précédente, ledit calculateur (20) étant configuré pour, lors d'une phase d'apprentissage : - réaliser une série de synchronisation du moteur (10) à partir du deuxième seuil de tolérance, 20 - calculer la moyenne des positions déterminées pour chaque front de la deuxième roue dentée (150) lors de cette série de synchronisations, et - enregistrer les moyennes calculées dans la zone mémoire. 10. Véhicule (1) automobile comprenant : 25 - un moteur (10) à combustion comportant un vilebrequin (13), un premier capteur de mesure (16) configuré pour mesurer la position angulaire dudit vilebrequin (13) à partir d'une première roue dentée (130) montée sur ledit vilebrequin (13), au moins un arbre à cames (15), et un deuxième capteur de mesure (17) configuré pour mesurer la position angulaire dudit arbre à cames (15) à partir d'une deuxième roue 30 dentée (150) montée sur ledit arbre à cames (15), chacune desdites première roues dentée (130) et deuxième roue dentée (150) comprenant une pluralité de dents (130, 151, 152, 153), la première roue dentée (130) comportant au moins un espace libre (132) dépourvu de dent (131) constituant une position de référence, la position de chaque dent (131) de la première roues dentée (130) relativement au premier capteur de mesure (16) définissant une position angulaire différente du vilebrequin (13), la position de chaque dent (151, 152, 153) de la deuxième roues dentée (150) 14 relativement au deuxième capteur de mesure (17) définissant une position angulaire différente de l'arbre à cames (15), et un calculateur (20) selon l'une des revendications 7 à 9.