Brevet FR3161453A1 — publié le 20251024

PROCÉDÉ DE MESURE D’UN RAPPORT DE COMPRESSION D’UN CYLINDRE MOTEUR D’UN VÉHICULE ET D’APPLICATION D’UNE CORRECTION A UN PROCESSUS DE COMBUSTION L’invention concerne un procédé (100) comportant les étapes consistant à : Déterminer (105) une pression d’admission dans une admission d’une chambre de combustion ; Déterminer (106) en fonction de ladite pression d’admission, une valeur représentative d’un couple nominal de compression (CPTnom) ; Déterminer (107, 108) des vitesses de rotation instantanée d’un vilebrequin proche d’un point mort bas d’une phase d’admission et d’un point mort haut de combustion ; Déterminer (109) une valeur représentative d’un couple réel de compression (CPTréel) en fonction desdites vitesses de rotation instantanées ; Déterminer (110) un ratio (R) égal à ladite valeur représentative du couple réel de compression (CPTréel) / valeur représentative du couple nominal de compression (CPTnom) ; Si ledit ratio (R) est en dehors d’un intervalle, appliquer 111 une correction au processus de combustion. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 1 PROCÉDÉ DE MESURE D’UN RAPPORT DE COMPRESSION D’UN CYLINDRE MOTEUR D’UN VÉHICULE ET D’APPLICATION D’UNE CORRECTION A UN PROCESSUS DE COMBUSTION DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine de l'invention est celui de la mesure d’un rapport de compression d’un cylindre moteur d’un véhicule et d’application d’une correction à un processus de combustion qui se produit dans ledit cylindre moteur. L’invention s’applique plus particulièrement aux moteurs à combustion interne comportant un ou plusieurs cylindres. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Le rendement thermodynamique d’un moteur dépend fortement du rapport de compression de chaque cylindre dudit moteur. Le rapport de compression d’un cylindre est formé par le rapport entre le volume du cylindre quand le piston est au point mort bas de la phase d’admission (point mort bas qui a lieu 180° avant le point mort haut de combustion), et le volume du cylindre quand le piston est au point mort haut de combustion. Plus le rapport de compression est élevé, et plus le rendement thermodynamique du moteur est performant. La position du point mort haut de combustion ainsi que la position du point mort bas d’une phase d’admission, dépendent de contraintes de fabrication, notamment de la précision du respect des côtes de fabrication de la culasse et du piston du cylindre. Au vu de la précision des éléments constituants un cylindre moteur, il est difficile d’obtenir un rapport de compression stable et peu dispersé sur une pluralité de cylindres moteurs. Sur les moteurs essences, lorsque les côtes de fabrication ne sont pas respectées et que le rapport de compression est trop élevé, un phénomène d’auto-combustion se produit lors de la phase de détente. Ce phénomène d’auto-combustion génère une combustion explosive à l’intérieur du cylindre entrainant un vieillissement prématuré dudit cylindre moteur. Un objectif de l’invention est de proposer une solution pour appliquer une correction à un processus de combustion d’un cylindre moteur lorsque le rapport de compression dudit cylindre est imparfait. A cette fin, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à un procédé de mesure d’un rapport de compression d’un cylindre d’un moteur d’un véhicule et d’application d’une correction à un processus de combustion, le procédé comportant les étapes, exécutées par un calculateur moteur dudit véhicule, consistant à : Déterminer une pression d’admission dans une admission d’une chambre de combustion dudit cylindre ; Déterminer, via une cartographie, en fonction de ladite pression d’admission déterminée, une valeur représentative d’un couple nominal de compression ; Déterminer une vitesse de rotation instantanée d’un vilebrequin dudit cylindre proche d’un point mort bas d’une phase d’admission ; Déterminer une vitesse de rotation instantanée dudit vilebrequin proche d’un point mort haut de combustion ; Déterminer, en fonction desdites vitesses de rotation instantanées dudit vilebrequin proche du point mort haut de combustion et proche du point mort bas d’une phase d’admission déterminées, une valeur représentative d’un couple réel de compression ; Déterminer un ratio égal à ladite valeur représentative du couple réel de compression / valeur représentative du couple nominal de compression ; Si ledit ratio est en dehors d’un intervalle délimité par un premier seuil et un deuxième seuil supérieur audit premier seuil, appliquer une correction au processus de combustion qui se produit dans ledit cylindre. Grâce à l’invention, si les côtes de fabrication des éléments constituants le cylindre moteur génèrent un rapport de compression trop élevé, le procédé selon l’invention est en mesure de le détecter, puis d’appliquer une correction au processus de combustion qui se produit dans le cylindre, par exemple en appliquant un décalage lors de l’allumage du cylindre. Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le procédé selon l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. Selon une mise en œuvre non limitative de l’invention, Le premier seuil est compris entre 85% et 95% de la valeur représentative du couple nominal de compression ; Le deuxième seuil est compris entre 105% et 115% de la valeur représentative du couple nominal de compression. Selon une mise en œuvre non limitative de l’invention, la valeur représentative d’un couple réel de compression est égale à la somme des vitesses de rotation instantanées du vilebrequin proche du point mort haut de combustion et proche du point mort bas d’une phase d’admission à laquelle somme on multiplie la soustraction de la vitesse de rotation instantanée du vilebrequin proche du point mort haut de combustion à la vitesse de rotation instantanée du vilebrequin proche du point mort bas d’une phase d’admission. Selon une mise en œuvre non limitative de l’invention, la correction est appliquée en appliquant un décalage lors de l’allumage du cylindre. Selon une mise en œuvre non limitative de l’invention, la correction est appliquée en appliquant un décalage lors de l’injection de carburant dans le cylindre. Selon une mise en œuvre non limitative de l’invention, lorsque le ratio est inférieur au premier seuil ou supérieur au deuxième seuil, le procédé comporte une étape, exécutée par des moyens d’affichage du véhicule, d’affichage d’une information reflétant un rapport de compression critique. Selon une mise en œuvre non limitative de l’invention, La vitesse de rotation instantanée du vilebrequin proche du point mort bas d’une phase de d’admission est déterminée lorsque la position angulaire du vilebrequin est comprise entre 100° et 140° avant le point mort haut de combustion ; La vitesse de rotation instantanée du vilebrequin proche du point mort haut de combustion est déterminée lorsque la position angulaire du vilebrequin est comprise entre 0° et 15° avant le point mort haut de combustion. Selon une mise en œuvre non limitative de l’invention, le procédé comporte une étape consistant à déterminer un régime du moteur, les étapes du procédé selon l’un quelconque des aspects de l’invention précités étant exécutées si et seulement si ledit régime du moteur est inférieur à un régime moteur seuil, formé par un régime au ralenti. Selon une mise en œuvre non limitative de l’invention, le procédé comporte une étape consistant à déterminer une température du moteur, les étapes du procédé selon l’un quelconque des aspects de l’invention précités étant exécutées si et seulement si ladite température du moteur est supérieure à une température seuil. Selon une mise en œuvre non limitative de l’invention, le procédé comporte une étape consistant à déterminer un état de fonctionnement d’un système de transmission du véhicule, les étapes du procédé selon l’un quelconque des aspects de l’invention précités étant exécutées si et seulement si ledit système de transmission est déconnecté mécaniquement du moteur. Selon une mise en œuvre non limitative de l’invention, le procédé comporte une étape consistant à déterminer un couple parasite complémentaire, les étapes du procédé selon l’un quelconque des aspects de l’invention précités étant exécutées si et seulement si aucun couple parasite complémentaire est présent. Ce couple parasite complémentaire peut par exemple être généré par : Le fonctionnement d’un système d’air conditionné ; Une valeur de courant d’un appel de courant généré par un alternateur supérieure à une valeur de courant seuil ; et/ou Le fonctionnement d’une direction assistée. L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen de la figure qui l’accompagne. FIG. 1 illustre, de façon schématique, un procédé selon une mise en œuvre non limitative de l’invention. La figure est présentée à titre indicatif et nullement limitative de l’invention. La FIG. 1 illustre les étapes d’un procédé 100 de mesure d’un rapport de compression d’un cylindre d’un moteur d’un véhicule notamment automobile, et d’application d’une correction à un processus de combustion qui se produit dans ledit cylindre. Le rapport de compression est le rapport entre le volume du cylindre quand le piston est au point mort bas de la phase d’admission (point mort bas qui a lieu 180° avant le point mort haut de combustion), et le volume du cylindre quand le piston est au point mort haut de combustion. Sur un cycle à quatre temps, le vilebrequin réalise deux tours pour effectuer le cycle. Chaque demi-tour moteur correspond à une phase, respectivement admission, compression, combustion (ou expansion) et échappement. Le cycle ainsi décrit commence quand le piston est au point mort haut ‘croisement’. Il convient de noter que lorsque le véhicule comporte plusieurs cylindre, le procédé 100 s’applique à chacun des cylindres. Les étapes 101 à 111 du procédé 100 selon l’invention sont par exemple exécutées par un calculateur moteur. Selon un exemple de réalisation non limitatif, le procédé 100 comporte les étapes consistant à : Déterminer 101 un régime du moteur ; Déterminer 102 une température du moteur ; Déterminer 103 un état de fonctionnement d’un système de transmission du véhicule, l’état de fonctionnement du système de transmission étant défini par la connexion ou déconnexion mécanique du système de transmission avec le moteur ; Déterminer 104 un couple parasite complémentaire, le couple parasite complémentaire pouvant être formé par la marche du système d’air conditionné, une valeur de courant d’un appel de courant généré par un alternateur supérieure à une valeur de courant seuil, et/ou le fonctionnement d’une direction assistée. Selon ce mode de réalisation non limitatif, les étapes 105 à 112 du procédé 100 qui suivent sont exécutées si et seulement si : Le régime du moteur est inférieur à un régime moteur seuil correspondant à un ralenti moteur, par exemple compris entre 600 et 1500 tours/minute ; La température du moteur est supérieure à une température seuil, par exemple supérieure à 70°C ; Le système de transmission est déconnecté mécaniquement du moteur ; Le système d’air conditionné est éteint ; La valeur de courant est inférieure à une valeur de courant seuil, par exemple de 5A ; et La direction assistée est éteinte. Le procédé 100 comporte une étape consistant à déterminer 105 une pression d’admission dans une admission d’une chambre de combustion du cylindre. Il convient de rappeler que la pression dans le cylindre avant la fermeture des soupapes d’admission est proche de la pression en amont des soupapes. Ainsi, un capteur de pression du véhicule est capable de mesurer la pression à l’admission de la chambre de combustion, puis de transmettre cette mesure au calculateur moteur. Le calculateur moteur détermine alors la pression d’admission dans la chambre de combustion. Le procédé 100 comporte en outre une étape consistant à déterminer 106, via une cartographie, en fonction de la pression d’admission déterminée, une valeur représentative d’un couple nominal de compression CPTnom. Cette cartographie peut être formée par un tableau qui fait la correspondance entre des valeurs de pression d’admission qui ont été déterminées et des valeurs représentatives d’un couple nominal de compression CPTnom. Cette cartographie peut être enregistrée dans le calculateur moteur. La valeur représentative d’un couple nominal de compression CPTnom correspond à la valeur de couple réel de compression CPT que l’on peut mesurer lorsque le moteur mesuré possède un rapport de compression nominal. Le procédé 100 comporte également une étape consistant à déterminer 107, une vitesse de rotation instantanée d’un vilebrequin du cylindre proche d’un point mort bas d’une phase d’admission. Selon un mode de réalisation non limitatif, la vitesse de rotation instantanée du vilebrequin proche du point mort bas d’une phase d’admission est déterminée lorsque la position angulaire du vilebrequin est comprise entre 100° et 140° avant le point mort haut de combustion. Selon un mode de réalisation non limitatif, un capteur de position d’une cible peut être utilisé pour mesurer la vitesse de rotation instantanée du vilebrequin. La cible peut être solidaire en rotation du vilebrequin et comporter des dents. Ainsi, par exemple à 110° avant le point mort haut de combustion, le capteur de position détermine le temps nécessaire pour que deux dents adjacentes passent devant cet angle. En fonction de ce temps, le capteur de position est en mesure d’en déduire la vitesse de rotation instantanée du vilebrequin proche du point mort bas d’une phase d’admission pour la transmettre ensuite au calculateur moteur. Le calculateur moteur détermine alors la vitesse de rotation instantanée du vilebrequin proche du point mort bas d’une phase d’admission. Le procédé100 comporte également une étape consistant à déterminer 108, une vitesse de rotation instantanée du vilebrequin du cylindre proche d’un point mort haut de combustion. Selon un mode de réalisation non limitatif, la vitesse de rotation instantanée du vilebrequin proche du point mort haut de combustion est déterminée lorsque la position angulaire du vilebrequin est comprise entre 0° et 15° avant le point mort haut de combustion. Ainsi, par exemple à 10° avant le point mort haut de combustion, le capteur de position détermine le temps nécessaire pour que deux dents adjacentes passent devant cet angle. En fonction de ce temps, le capteur de position est en mesure d’en déduire la vitesse de rotation instantanée du vilebrequin proche du point mort haut de combustion pour la transmettre ensuite au calculateur moteur. Le calculateur moteur détermine alors la vitesse de rotation instantanée du vilebrequin proche du point mort haut de combustion. Le procédé100 comporte également une étape consistant à déterminer 109, en fonction de la vitesse de rotation instantanée du vilebrequin proche du point mort bas d’une phase d’admission déterminée et de la vitesse de rotation instantanée du vilebrequin proche du point mort haut de combustion déterminée, une valeur représentative d’un couple réel de compression CPTréel. Selon un mode de réalisation non limitatif, la valeur représentative d’un couple réel de compression CPTréel = (vitesse de rotation instantanée du vilebrequin proche du point mort haut de combustion déterminée + vitesse de rotation instantanée du vilebrequin proche du point mort bas d’une phase d’amission déterminée) * (vitesse de rotation instantanée du vilebrequin proche du point mort bas d’une phase d’admission déterminée - vitesse de rotation instantanée du vilebrequin proche du point mort haut de combustion déterminée). Le procédé 100 comporte aussi une étape consistant à déterminer 110 un ratio R égal à la valeur représentative du couple réel de compression CPTréel / valeur représentative du couple nominal de compression CPTnom. Si le ratio R déterminé est en dehors d’un intervalle délimité par un premier seuil et un deuxième seuil supérieur audit premier seuil, le procédé 100 comporte une étape consistant à appliquer 111 une correction au processus de combustion du cylindre. Selon une mise en œuvre non limitative de l’invention, Le premier seuil est compris entre 85% et 95% de la valeur représentative du couple nominal de compression CPTnom ; Le deuxième seuil est compris entre 105% et 115% de la valeur représentative du couple nominal de compression CPTnom. Autrement dit, dans l’invention, on cherche une valeur représentative du couple nominal de compression CPTnom et une valeur représentative du couple réel de compression CPTréel pour en déduire un ratio R. Plus particulièrement, le ratio R est égal à la valeur représentative du couple réel de compression CPTréel / valeur représentative du couple nominal de compression CPTnom. Ce ratio R est également égal à un rapport de compression réel / un rapport de compression nominal du cylindre. En fonction de la valeur de ce ratio R, on est en mesure d’appliquer, ou non, une correction au processus de combustion qui se produit dans le cylindre. Autrement dit, grâce au procédé selon l’invention, on applique une correction si on détecte que le ratio R est hors de l’intervalle entre premier seuil et deuxième seuil, sans qu’il ne soit nécessaire de déterminer directement le rapport de compression réel, valeur qu’il est quasiment impossible de déterminer. Cela est rendu possible grâce au fait que le ratio CTPréel/CPTnom est égal au rapport de compression réel/rapport de compression nominal. Selon un mode de réalisation non limitatif, pour un moteur essence, la correction est appliquée au processus de combustion du cylindre en appliquant un décalage lors de l’allumage du cylindre. Selon un mode de réalisation différent non limitatif, pour un moteur diesel, la correction est appliquée au processus de combustion du cylindre en appliquant un décalage lors de l’injection de carburant dans le cylindre. Selon un mode de réalisation non limitatif, lorsque le ratio R est inférieur au premier seuil ou supérieur au deuxième seuil, le procédé 100 comporte une étape, exécutée par des moyens d’affichage du véhicule, consistant à afficher 112 une information reflétant un rapport de compression critique. Ainsi, le conducteur peut apporter son véhicule au service après-vente afin d’effectuer un contrôle du rapport de compression. Procédé (100) de mesure d’un rapport de compression d’un cylindre d’un moteur d’un véhicule et d’application d’une correction à un processus de combustion, ledit procédé (100) comportant les étapes, exécutées par un calculateur moteur dudit véhicule, consistant à : Déterminer (105) une pression d’admission dans une admission d’une chambre de combustion dudit cylindre ; Déterminer (106), via une cartographie, en fonction de ladite pression d’admission déterminée, une valeur représentative d’un couple nominal de compression (CPTnom) ; Déterminer (107) une vitesse de rotation instantanée d’un vilebrequin dudit cylindre proche d’un point mort bas d’une phase d’admission ; Déterminer (108) une vitesse de rotation instantanée dudit vilebrequin proche d’un point mort haut de combustion ; Déterminer (109), en fonction desdites vitesses de rotation instantanées dudit vilebrequin proche du point mort haut de combustion et proche du point mort bas d’une phase d’admission déterminées, une valeur représentative d’un couple réel de compression (CPTréel) ; Déterminer (110) un ratio (R) égal à ladite valeur représentative du couple réel de compression (CPTréel) / valeur représentative du couple nominal de compression (CPTnom) ; Si ledit ratio (R) est en dehors d’un intervalle délimité par un premier seuil et un deuxième seuil supérieur audit premier seuil, appliquer (111) une correction au processus de combustion qui se produit dans ledit cylindre. Procédé (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que : Le premier seuil est compris entre 85% et 95% de la valeur représentative du couple nominal de compression (CPTnom) ; Le deuxième seuil est compris entre 105% et 115% de la valeur représentative du couple nominal de compression (CPTnom). Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur représentative d’un couple réel de compression (CPTréel) est égale à la somme des vitesses de rotation instantanées du vilebrequin proche du point mort haut de combustion et proche du point mort bas d’une phase d’admission à laquelle somme on multiplie la soustraction de la vitesse de rotation instantanée du vilebrequin proche du point mort haut de combustion à la vitesse de rotation instantanée du vilebrequin proche du point mort bas d’une phase d’admission. Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la correction est appliquée en appliquant : Un décalage lors de l’allumage du cylindre ; Un décalage lors de l’injection de carburant dans le cylindre. Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lorsque le ratio (R) est inférieur au premier seuil ou supérieur au deuxième seuil, le procédé (100) comporte une étape, exécutée par des moyens d’affichage du véhicule, consistant à afficher (112) une information reflétant un rapport de compression critique. Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que : La vitesse de rotation instantanée du vilebrequin proche du point mort bas d’une phase d’admission est déterminée lorsque la position angulaire du vilebrequin est comprise entre 100° et 140° avant le point mort haut de combustion ; La vitesse de rotation instantanée du vilebrequin proche du point mort haut de combustion est déterminée lorsque la position angulaire du vilebrequin est comprise entre 0° et 15° avant le point mort haut de combustion. Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé (100) comporte une étape consistant à déterminer (101) un régime du moteur, les étapes du procédé (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 étant exécutées si et seulement si ledit régime du moteur est inférieur à un régime moteur seuil. Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé (100) comporte une étape consistant à déterminer (102) une température du moteur, les étapes du procédé (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 étant exécutées si et seulement si ladite température du moteur est supérieure à une température seuil. Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé (100) comporte une étape consistant à déterminer (103) un état de fonctionnement d’un système de transmission du véhicule, les étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 étant exécutées si et seulement si ledit système de transmission est déconnecté mécaniquement du moteur. Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé (100) comporte une étape consistant à déterminer (104) un couple parasite complémentaire, les étapes du procédé (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 étant exécutées si et seulement si aucun couple parasite complémentaire est présent.