Brevet FR3089251A1 — publié le 20200605

Description Titre de l'invention : Dispositif et procédé de détection d'un changement de position d'une cible d'un moteur à combustion interne. Domaine technique 100011 La présente invention se rapporte de manière générale à la gestion d'un moteur à combustion interne. Elle concerne plus particulièrement, la détection d'un changement d'une position d'une cible, par exemple d'une cible d'un vilebrequin. L'invention trouve des applications, en particulier, dans l'industrie automobile. Technique antérieure [0002] Lors d'un démarrage d'un moteur à combustion interne, il est nécessaire de connaître avec une relative grande précision la position d'une cible, par exemple une cible de vilebrequin. Ces informations sont généralement couplées à des informations complémentaires provenant d'autres dispositifs afin d'en déduire la position moteur. [0003] Ces informations permettent, entre autre, de maitriser la répétabilité d'un temps de démarrage du moteur à combustion interne. En outre, cela permet aussi d'éviter des injections déphasées de carburant dans les cylindres pouvant engendrer la casse de certaines pièces dudit moteur à combustion interne. [0004] Pour ce faire, la dernière position de la cible lorsque le moteur à combustion interne est éteint est enregistrée dans un calculateur en charge de la gestion du moteur. Lors d'un nouveau démarrage, cette dernière position est utilisée pour lancer une procédure de démarrage dudit moteur à combustion interne. Cependant, la position enregistrée de la cible lorsque le moteur à combustion interne est arrêté n'est pas obligatoirement la position réelle dudit moteur au moment du nouveau démarrage. En effet, durant ce laps de temps, entre la coupure du moteur et le nouveau démarrage, il est possible que la position de la cible et donc des pistons soit différente à cause par exemple de l'arrêt du moteur à combustion interne sur un point mort haut, position qui est une position d'équilibre instable. Dans ce cas, lors du nouveau démarrage du moteur à combustion interne, la position de la cible enregistrée n'est plus la position réelle cc qui peut rendre la procédure de démarrage du moteur à combustion interne plus longue ou en tout cas moins optimale. Exposé de l'invention [0005] L'invention propose un dispositif un dispositif permettant de remédier partiellement ou totalement aux manques techniques de l'art antérieur cité. [0006] A cet effet, un premier aspect de l'invention propose un capteur adapté pour détecter un mouvement d'une cible solidaire d'un arbre tournant d'un moteur à combustion 2 interne, le capteur comprenant un partie sensible adaptée pour détecter un mouvement de la cible, des moyens de traitement adaptés pour traiter des informations provenant de la partie sensible , une alimentation en énergie électrique commandée par un calculateur électronique, et des moyens d'alimentation secondaire en énergie électrique adaptés pour alimenter en énergie électrique tout ou partie du capteur lorsque l'alimentation en énergie électrique est arrêtée. Ainsi, il est possible de détecter un mouvement de la cible lorsque le calculateur électronique est éteint. [0007] Dans un exemple de réalisation, le capteur le capteur est alimenté par les moyens d'alimentation secondaire en énergie électrique lorsque le calculateur électronique est. [0008] Afin d'avoir une autonomie énergétique, il est, dans un exemple de réalisation proposé que les moyens de surveillance sont adaptés pour -utiliser les moyens d'alimentation secondaire en énergie électrique lorsque le calculateur électronique est éteint. [0009] Par exemple, le capteur est adapté pour détecter un mouvement de la cible lorsque le calculateur électronique est éteint. [0010] En variante, le capteur est adapté pour stocker une information représentative d'un mouvement de la cible lorsque le calculateur électronique est éteint. [0011] Dans un second aspect de l'invention il est proposé un ensemble d'un capteur et d'un calculateur électronique permettant la détection d'un mouvement de la cible lorsque le calculateur électronique est éteint. [0012] Dans un troisième aspect de l'invention, il est proposé un procédé de surveillance d'un changement de position d'une cible d'un arbre tournant d'un moteur à combustion interne à l'aide d'un capteur comportant un partie sensible adaptée pour détecter un mouvement de la cible, des moyens de traitement adaptés pour traiter des informations provenant de la partie sensible une alimentation en énergie électrique commandée par un calculateur électronique, des moyens d' alimentation secondaire en énergie électrique, des moyens de surveillance, le procédé comportant les étapes suivantes : - une première étape consistant en la surveillance de l'état du calculateur électronique, et lorsque le calculateur est dans un processus d'extinction lancer une troisième étape, - une troisième étape consistant d'une part en une commutation de l'alimentation en énergie électrique du capteur sur les moyens secondaires d'alimentation en énergie électrique, et d'autre part, en une commutation du capteur dans un mode de surveillance, ledit mode de surveillance étant adapté pour détecter un mouvement de la cible lorsque le calculateur électronique est éteint, - une cinquième étape, lorsque le calculateur électronique est éteint et qu'un mouvement de la cible est détecté par le capteur, consistant en une modification d'une 3 donnée relative au mouvement de ladite cible, et - une sixième étape, lorsque le calculateur électronique est allumé, consistant en un échange de la donnée relative au mouvement de la cible entre le capteur et le calculateur électronique, et lorsque un mouvement a été détecté, la sixième étape consiste en outre en un lancement d'une procédure de calibration du moteur avant son démarrage et lorsqu'aucun mouvement n'a été détecté, la sixième étape consiste en la récupération de la derrière position connue de la cible lors de l'extinction du calculateur électronique pour le nouveau démarrage du moteur à combustion interne. Brève description des dessins [0013] Le dessin annexé illustre l'invention : [0014] [fig.1 J la figure I représente est une algorigramme du procédé de permettant la détection d'un changement de position d'une cible d'un moteur à combustion interne. [Description des modes de réalisations] [0015] Un moteur à combustion interne comporte un nombre déterminé de pistons mobiles dans des chambres de combustion. L'énergie développée dans les chambres de combustion par la combustion d'un carburant au sein de ces dernières est transmise par les pistons à un même arbre moteur appelé aussi vilebrequin ou parfois « crank Le contrôle de l'admission de carburant et de l'échappement des gaz de combustion exige une connaissance précise du positionnement des pistons dans les cylindres durant un cycle moteur. [0016] Pour ce faire, une cible solidaire du vilebrequin est généralement utilisée. Bien entendu, l'homme de Fart sait que d'autres cibles solidaires d'autres arbres tournant dudit moteur sont utilisées pour connaître la position des pistons lors de cycles moteur, comme par exemple un arbre à cames. [0017] L'exemple de réalisation du dispositif de l'invention sera présenté dans la suite de la description dans le cas d'un ensemble électronique comportant un calculateur et un capteur. Bien entendu, cet exemple est donné à titre illustratif et est en aucun cas limitatif quant à la portée de l'invention. [0018] La cible de vilebrequin comporte généralement des dents sur une périphérie. Pour détecter des mouvements de ladite cible de vilebrequin, il est connu de l'homme de l'art d'utiliser au moins un capteur. Le capteur comporte une partie sensible adaptée pour détecter le passage des dents de la cible de vilebrequin. Par exemple, la partie sensible du capteur est adaptée pour détecter une variation d'un flux magnétique (effet hall). En variante, un capteur inductif peut aussi être utilisé. [0019] Le capteur comporte en outre des moyens de traitement adaptés pour traiter les in- formations provenant de la partie sensible du capteur. Par exemple, les moyens de traitement comportent un circuit ASIC pour « Application Spccific Integrated Circuit » en anglais. Ainsi, avant un transfert des données représentatives du mouvement de la cible de vilebrequin du capteur vers un calculateur en charge de la gestion du moteur, les moyens de traitement peuvent à l'aide d'un programme adapté filtrer lesdites données selon une stratégie déterminée. [0020] En variante, les moyens de traitement effectuent une mise en forme desdites données afin que ces dernières soient compatibles avec un protocole de communication d'un bus reliant ledit capteur au calculateur en charge de la gestion du moteur. D'autres fonctionnalités peuvent aussi être intégrées aux moyens de traitement. [0021] L'activation du capteur est généralement assurée par le calculateur en charge de la gestion du moteur. Ainsi, lorsque le calculateur en charge de la gestion du moteur est allumé, ce dernier active ledit capteur. L'activation du capteur peut être par exemple réalisée par une information transitant sur le bus de communication. [0022] En variante de réalisation, l'alimentation en énergie électrique est directement délivrée et commandée par le calculateur en charge de la gestion du moteur au capteur. Ainsi, le capteur est actif (alimenté en énergie électrique) lorsque le calculateur en charge de la gestion moteur est actif, et est inactif (non alimenté en énergie électrique) lorsque le calculateur en charge de la gestion du moteur est éteint. Ce principe d'activation et désactivation du capteur via un calculateur étant bien connu par l'homme de l'art il ne sera pas plus présenté ici. [0023] De façon originale, le capteur selon la présente invention comporte des moyens d'alimentation secondaire en énergie électrique. Ces moyens d'alimentation secondaire en énergie électrique sont adaptés pour fournir de l'énergie électrique au capteur lorsque le calculateur en charge de la gestion moteur est éteint. Les moyens d'alimentation secondaire en énergie électrique sont par exemple une pile électrique montée sur un circuit intégré dudit capteur. [0024] En variante, les moyens d'alimentation secondaire en énergie électrique sont externes au capteur. [0025] Astucieusement, le capteur selon la présente invention est adapté pour être alimenté en énergie électrique par les moyens d'alimentation secondaire lorsque le calculateur en charge de la gestion moteur est éteint et est adapté pour fonctionner dans un mode dit « mode de surveillance » permettant la détection d'un changement de position de la cible de vilebrequin lorsque le calculateur en charge de la gestion du moteur est éteint. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le mode de surveillance est un mode où la consommation électrique du capteur est limitée afin de préserver les moyens d'alimention secondaire en énergie électrique. Pour ce faire, avantageusement dans ce mode de fonctionnement, le capteur selon la présente invention n'utilise qu'une partie de ses ressources permettant de diminuer la consommation en énergie électrique. [0026] Ainsi, le capteur selon la présente invention dispose par exemple de moyens de sur- veillance adaptés pour surveiller l'état du calculateur en charge de la gestion du moteur. La surveillance de l'état du calculateur en charge de la gestion du moteur peut être effectuée par la vérification d'un niveau électrique sur une connectique dédiée entre ledit calculateur et le capteur. [0027] En variante, le calculateur en charge de la gestion du moteur peut générer une in- formation ou une donnée ayant comme signification une extinction prochaine dudit calculateur pour le capteur et ses moyens de surveillance et donc un passage dans le mode de surveillance du capteur. Grâce à l'invention, il est possible de détecter un mouvement de la cible de vilebrequin lorsque le calculateur en charge de la gestion moteur est éteint. [0028] Dans un exemple de réalisation, les moyens de surveillance sont un circuit ASIC pour « Application Specific Integrated Circuit » en anglais. Astucieusement, le circuit ASIC des moyens de traitement peut être aussi utilisé pour réaliser les moyens de surveillance et/ou inversement. Dans ce cas, astucieusement le circuit ASIC commun aux deux moyens pourra être aussi dans un mode de fonctionnement spécifique ou mode de surveillance, c'est-à-dire avec un nombre de fonctionnalité très restreinte lorsque le fonctionnement en mode surveillance est activé, permettant uniquement la surveillance d'un mouvement de la cible vilebrequin et permettant ainsi une maîtrise de la consommation électrique dudit capteur. [0029] Les modes de réalisation du capteur selon la présente invention sont donnés à titres illustratifs et ne sont en aucun cas limitatifs. [0030] La présente invention propose en outre un procédé permettant de détecter un changement de position d'une cible, par exemple un cible vilebrequin d'un moteur à combustion interne, lorsqu'un calculateur en charge de la gestion moteur est éteint. [0031] Pour ce faire, le procédé de l'invention comporte une première étape el consistant en la surveillance de l'état du calculateur en charge de la gestion du moteur à combustion interne. Par exemple, lorsque le calculateur en charge de la gestion du moteur est actif alors selon le procédé de l'invention une deuxième étape e2 est réalisée. Cette deuxième étape e2 consiste à faire fonctionner le capteur de façon classique et connue de l'homme de l'art. En outre, le procédé de l'invention prévoit astucieusement le passage à une troisième étape e3 lorsque le calculateur en charge de la gestion du moteur va être prochainement éteint ; par exemple lorsqu'une clef du véhicule automobile est ôtée d'un naiman engendrant le lancement d'une procédure d'extinction complète des calculateurs électroniques du véhicule. [0032] La surveillance de l'état du calculateur peut être réalisée durant cette première étape el par les moyens de surveillance du capteur. Dans un exemple de réalisation du 6 procédé de l'invention, le calculateur en charge de la gestion du moteur envoie une donnée significative de l'extinction prochaine dudit calculateur sur un bus de communication à destination du capteur. Ainsi, lorsque les moyens de surveillance réceptionnent cette donnée, une coupure prochaine du calculateur en charge de la gestion moteur est détectée. [0033] Durant la troisième étape e3 du procédé, l'alimentation en énergie électrique du capteur est commutée sur les moyens secondaires d'alimentation en énergie électrique et d'autre part le capteur est commuté dans le mode de surveillance. Avantageusement, grâce d'une part à la commutation de l'alimentation en énergie électrique et d'autre part au fonctionnement en mode surveillance du capteur, il est possible de détecter un changement de position de la cible vilebrequin avec le calculateur en charge de la gestion moteur éteint. [0034] Dans un exemple de réalisation du procédé de l'invention, la gestion de la com- mutation de l'alimentation électrique du capteur et/ou également la commutation du capteur du mode normal (deuxième étape c2) au mode de surveillance (étape c3) est réalisée par les moyens de surveillance. [0035] Le mode surveillance du capteur est selon la présente invention un mode de fonc- tionnement adapté pour détecter uniquement un changement de position de la cible de vilebrequin avec une consommation restreinte en énergie électrique. [0036] Une fois le capteur dans le mode de fonctionnement de surveillance, le procédé de l'invention prévoit le passage à une quatrième étape e4. [0037] La quatrième étape e4 consiste en une surveillance de la cible vilebrequin jusqu'à ce que (étape e6) le calculateur en charge de la gestion moteur soit activé. Tant que le calculateur en charge de la gestion moteur est éteint, et dans le cas où, un mouvement de la cible vilebrequin est détecté par le capteur alors le procédé prévoit le passage à une cinquième étape e5. [0038] La cinquième étape e5 (lors de la détection par la partie sensible d'un mouvement de la cible vilebrequin) consiste en une modification d'un espace mémoire dédié, synonyme d'un changement de position de la cible vilebrequin depuis l'arrêt du calculateur en charge de la gestion moteur. Cet espace mémoire dédié peut être localisé dans les moyens de surveillance. Ainsi, grâce au procédé de l'invention, il est possible de détecter un changement de position de la cible vilebrequin depuis l'arrêt du calculateur en charge de la gestion moteur. [0039] En variante, une fois un mouvement détecté (calculateur en charge de la gestion moteur éteint) et après modification de l'espace mémoire dédié, le capteur est éteint à son tour, c'est-à-dire que l'alimentation secondaire en énergie électrique est coupée afin de préserver la durée de vie de cette dernière. [0040] Lors de la sixième étape e6 synonyme d'activation du calculateur en charge de la 7 gestion moteur, il est réalisé, à travers par exemple le bus de communication, une interrogation de l'espace mémoire dédié (représentatif d'une détection d'un mouvement de la cible) ou en variante l'émission de cette information vers le calculateur afin de connaître si la position de la cible vilebrequin est inchangée depuis l'arrêt du calculateur en charge de la gestion du moteur. Ainsi, il est possible, dans le cas où la position de la cible est identique, d'éviter le lancement d'un processus de synchronisation moteur permettant un gain de temps lors du démarrage. Dans le cas où, la position de la cible vilebrequin n'est pas identique alors, astucieusement, le procédé de l'invention prévoit le lancement d'un processus de synchronisation moteur. [0041] Le procédé ici présenté peut-être avantageusement implémenté tout ou partie dans le capteur ou dans le calculateur en charge de la gestion du moteur. [0042] Bien entendu, la présente invention ne sc limite pas au mode de réalisation préféré décrit ci-dessus et illustré sur le dessin et aux variantes de réalisation évoquées mais s'étend à toutes les variantes à la portée de l'homme du métier. 8