EP2480776A1 - Procédé de prédiction du régime de rotation d'un vilebrequin de moteur en phase de fin de rotation et application du procédé a la prédiction du cylindre d'arrêt - Google Patents

Procédé de prédiction du régime de rotation d'un vilebrequin de moteur en phase de fin de rotation et application du procédé a la prédiction du cylindre d'arrêt

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EP2480776A1
EP2480776A1 EP10763213A EP10763213A EP2480776A1 EP 2480776 A1 EP2480776 A1 EP 2480776A1 EP 10763213 A EP10763213 A EP 10763213A EP 10763213 A EP10763213 A EP 10763213A EP 2480776 A1 EP2480776 A1 EP 2480776A1
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EP
European Patent Office
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crankshaft
angular position
tooth
range
determined
Prior art date
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EP10763213A
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Julien Tisseau
Christophe Blind
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Peugeot Citroen Automobiles SA
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    • F02N2300/2006—Control related aspects of engine starting characterised by the control method using prediction of future conditions

Definitions

  • the present invention relates to the field of internal combustion engines, and more particularly to the anticipated determination of the rotational speed in the stopping phase of the engine.
  • the electronic computers mainly have information provided by two sensors, which respectively characterize the rotation of the crankshaft of the engine (it is called a speed sensor), and potentially the rotation of at least one camshaft (this is called a position sensor AAC or camshaft).
  • the crankshaft performs 2 turns, a rotation of 720 °.
  • a cycle starts at 0 ° crankshaft angle at the beginning of a compression phase of a given cylinder and ends at 720 ° at the end of the intake phase of this same cylinder.
  • the flywheel secured to the crankshaft of the engine, is provided on its periphery with a set of teeth, called target, opposite which is positioned the speed sensor. It delivers an alternating voltage in crenels, presenting rising electric fronts and descending electric fronts, and whose frequency varies with the engine speed.
  • the flywheel may have, for example, 58 teeth and two gaps (that is to say, a toothing of 60 teeth including 2 missing). The sensor will detect these gaps thus providing information on the position of the crankshaft and the speed of rotation or engine speed.
  • the invention aims to solve one or more of these disadvantages.
  • the invention thus relates to a method for predicting the rotational speed of an internal combustion engine crankshaft in an end-of-rotation phase, characterized in that:
  • the actual rotational speed of the crankshaft is determined and recorded at angular positions of said crankshaft for a range of angular positions of the crankshaft delimited by a first angular position and a second angular position corresponding to angular periodic oscillations of decreasing the speed of the crankshaft. rotation of the crankshaft.
  • a constant is determined as a function of the difference of squares of the real regimes determined for the first and second angular positions
  • a predicted crankshaft rotation speed is determined for a third angular position of the crankshaft, not included in the range of angular positions of the crankshaft, as a function of the constant and the actual speed determined at a fourth angular position included in said range and such that the difference between the third and fourth angular positions is equal to or is a multiple of said range.
  • the invention may include one or more of the following features:
  • the second angular position corresponds to the position at the present moment of the crankshaft which is the last angular position for which one can determine a real regime.
  • the range of angular positions of the crankshaft is advantageously 180 °, 360 ° or 720 ° which corresponds to respectively to a motor phase, a motor revolution, a motor cycle.
  • the range is representative of the periodicity of the loss couples of the phases of admission, compression, expansion and exhaust of the engine and the phase shift of the cylinders.
  • the range of angular positions of the crankshaft is 360 ° to have a better precision of the prediction of the regime.
  • the range is 240 ° or 720 °, because of the phase shift of the cylinders - In a variant where the engine comprises six cylinders, the range is 120 °, 240 ° or 720 °, because of the phase shift of the cylinders.
  • crankshaft being rotatably connected to a toothed wheel comprising teeth for determining the angular position of said crankshaft, the angular width between each tooth being 6 °, the predicted crankshaft rotation speed for the third angular position of the crankshaft is determined according to the actual regime by applying the following relation:
  • a and B are variables such as:
  • n is the index of the tooth locating the second angular position of the crankshaft
  • n + d is the index of the tooth identifying the third angular position of the crankshaft
  • n - + B is the index of the tooth identifying the fourth angular position of the crankshaft
  • the method further comprises the following steps:
  • the predicted diet is determined for the tooth of index n + 1,
  • a predicted regime is determined for the fixed time, by interpolation between the predicted regimes for the last two indices.
  • the invention also relates to an application of the method of the invention to the prediction of the stopping cylinder of an internal combustion engine, characterized in that the third angular position of the crankshaft corresponds to a top dead center. combustion.
  • the estimation of the speed for angular positions of the crankshaft corresponding to a top dead center, also called PMH combustion, makes it possible to determine the last PMH for which the estimated speed will be non-zero and to deduce the cylinder in corresponding compression that is designated as the stop cylinder.
  • FIG. 1 is a schematic representation of an internal combustion engine 1.
  • FIG. 2 is a diagram showing the end of rotation phase of the crankshaft.
  • FIG. 3 illustrates the procedure of predicting the engine speed on a fixed angle.
  • FIG. 4 illustrates the procedure of predicting the engine speed over a fixed time.
  • FIG. 5 illustrates the procedure for predicting the stop cylinder.
  • FIG. 1 schematically shows an internal combustion engine 1 comprising a crankshaft 2.
  • the internal combustion engine is equipped with a device 3 for determining the rotational position of the crankshaft 2.
  • This device comprises a toothed wheel 4, a sensor 5 of regime connected to an electronic control unit 6 also called ECU.
  • the toothed wheel 4 is integrally connected in rotation to the crankshaft 2 so that when the internal combustion engine 1 operates, the toothed wheel 4 rotates relative to the to the engine 1.
  • the periphery of the toothed wheel 4 comprises teeth 7 corresponding to an angular width of 3 ° and two teeth are separated by a recess 8 with an angular width of 3 °. In one part of the periphery, two adjacent teeth 7 have been removed to have an enlarged tooth gap called spacing 9. At each passage between a tooth 7 and a recess 8 or at the spacing 9, there is a tooth flank 10
  • the ECU 6 comprises the calculation and storage means necessary for determining the actual engine speed and the predicted engine speed according to the
  • t id the time separating two successive identical fronts.
  • the fronts can be 12 or downs 13.
  • a so-called instantaneous or real N regime expressed in degree / second can then be estimated by the following relation:
  • the sensor 5 is a Hall effect sensor mounted in a fixed manner with respect to the internal combustion engine 1.
  • the sensor 5 captures the succession of teeth 7 and tooth gaps 8 or the spacing 9 which passes in front of it and generates a crenelelectric signal January 1, having rising electrical fronts 12 and descending electric fronts 13, whose Frequency varies with the N rotation speed of the motor.
  • the engine speed can be predicted using information based on the difference between a current instantaneous squared regime and the engine speeds. snapshot prior to squared.
  • end of rotation phase is understood to mean the period following a stopping of the operation of the internal combustion engine 1 due to a cut by the ECU 6 of the injection and ignition.
  • FIG. 2 shows the end-of-rotation phase of the crankshaft 2 of the internal combustion engine 1 in the form of a diagram giving the variation of the speed N as a function of the angle ⁇ of the crankshaft 2.
  • FIG. the end phase rotation speed N of the crankshaft 2 decreases. Indeed, the internal combustion engine 1 does not provide energy and loss of torque due to the friction forces, but not only, oppose the rotation of the crankshaft 2 of the engine 1 and slow the speed of rotation N Crankshaft 2.
  • Figure 2 further shows that the decrease in the speed of rotation N of the crankshaft is not monotonous but presents oscillations periodically angularly, in other words on a range T of angular positions. Indeed, these oscillations are due to the fact that certain loss pairs such as those generated by the efforts of admission, compression, expansion and exhaust which are periodic phase shift between the engine cycles of each cylinder of the engine.
  • the range T of angular positions of the crankshaft 2 is 180 °, 360 ° or 720 °.
  • the range T is 360 °, to have a better precision of the prediction of the regime.
  • the procedure for predicting an engine speed at a given angle of the crankshaft 2, in other words for a given number of teeth d of the toothed wheel 4 is as follows: the actual rotational speed of the crankshaft is determined and recorded at angular positions said crankshaft for a range T of angular positions of the crankshaft 2 delimited by a first angular position and a second angular position.
  • a recording of the inter-tooth durations, t id for the period T considered, the number of records is in our example, the last thirty inter-tooth durations, t id, or a record on a range of 180 °.
  • the second angular position corresponds to the position at the present moment of the crankshaft 2.
  • FIG. 3 shows in full line the recorded angular period T and indicates in dashed line the variation of the rotational speed to come.
  • the real rotational speed is determined by the relation (1).
  • the actual speed values are stored in the ECU 6 for their future use in the rest of the procedure.
  • the constant C 0 is determined as a function of the difference of squares of the real regimes determined for the first and second angular positions, in other words by the difference between the instantaneous squared regime of the first recording and the instantaneous squared regime of the last recording. .
  • a predicted N rotation of the crankshaft 2 is determined for a third angular position of the crankshaft 2, not included in the range T of angular positions of the crankshaft 2, as a function of the constant C 0 and the real speed N determined at a fourth angular position in said range T and such that the difference between the third and fourth angular positions is a multiple greater than or equal to said range (T).
  • the predicted diet N is determined on the basis of a general formula whose expression is now demonstrated: For the purposes of the demonstration and as illustrated in FIG. 3, the last record is assigned the index n. The first record therefore has the index (nT / 6).
  • N 2 , - N 2 + 20 C 0 (13) n + 20
  • the value of a time counter S is initialized to 0 for the tooth of index n.
  • an inter-tooth time, t id corresponding from the relation (1), referenced t n + i, is calculated in FIG. 4, - it is incremented the time counter S of the inter-tooth time calculated.
  • a predicted regime is determined for the fixed time tp, by interpolation between the predicted speeds for the last two indices, referenced respectively N N + 2 - N N + 3 in the figure
  • Stop cylinder means the cylinder which is in the compression phase of the engine cycle.
  • N PM H the actual top dead center (or TDC) combustion regime
  • the invention is not limited to a particular type of combustion engine.
  • the range T of angular positions of the crankshaft 2 is preferably 240 ° or 720 °, due to the phase shift of the engine cycles of the various cylinders.
  • the range T of angular positions of the crankshaft 2 is preferably 120 °, 240 ° or 720 °, due to the phase shift of the engine cycles of the various cylinders.
  • the invention has the advantage of being simple to set up as a computer routine programmed in the ECU and does not require any particular calibration.

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Abstract

Procédé de prédiction du régime de rotation d'un vilebrequin de moteur en phase de fin de rotation et application du procédé à la prédiction du cylindre d'arrêt L'invention concerne un procédé de prédiction du régime de rotation d'un vilebrequin (2) de moteur (1) en phase de fin de rotation, pour lequel : - On détermine et on enregistre le régime de rotation réel (N) du vilebrequin pour une plage (T) de positions angulaires du vilebrequin (2) délimitée par une première et une seconde position angulaire. - On détermine une constante (C0) en fonction des régimes réels déterminé pour les première et seconde positions angulaires, - On détermine un régime prédit (Ñ) de rotation pour une troisième position angulaire, non comprise dans la plage (T), en fonction de la constante et du régime réel (N) déterminé à une quatrième position angulaire comprise dans ladite plage et telle que l'écart entre les troisième et quatrième positions angulaires est un multiple supérieur ou égal à ladite plage. L'invention concerne aussi une application du procédé à la prédiction du cylindre d'arrêt.

Description

Procédé de prédiction du régime de rotation d'un vilebrequin de moteur en phase de fin de rotation et application du procédé à la prédiction du cylindre d'arrêt
Domaine technique de l'invention
La présente invention revendique la priorité de la demande française 0956536 déposée le 23 Septembre 2009 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
La présente invention se rapporte au domaine des moteurs à combustion interne, et plus particulièrement à la détermination anticipée du régime de rotation en phase d'arrêt du moteur.
Arrière-plan technologique
Afin de connaître et de suivre la position de chacun des cylindres dans un cycle, les calculateurs électroniques disposent principalement d'informations fournies par deux capteurs, qui caractérisent respectivement la rotation du vilebrequin du moteur (on parle alors de capteur de régime), et potentiellement la rotation d'au moins un arbre à cames (on parle alors de capteur de position AAC ou arbre à cames). Au cours d'un cycle d'un moteur à 4 temps, le vilebrequin effectue 2 tours, soit une rotation de 720 °. Pour des raisons de clarté, conformément à l'usage, nous posons qu'un cycle commence à 0° d'angle vilebrequin au début d'une phase de compression d'un cylindre donné et se termine à 720° à la fin de la phase d'admission de ce même cylindre. Le volant moteur, solidaire du vilebrequin du moteur, est pourvu sur sa périphérie d'un ensemble de dents, appelé cible, en regard de laquelle est positionné le capteur de régime. Il délivre une tension alternative en créneaux, présentant des fronts électriques montants et des fronts électriques descendants, et dont la fréquence varie avec le régime du moteur. Typiquement, le volant moteur peut présenter, par exemple, 58 dents et deux lacunes (c'est-à-dire une denture de 60 dents dont 2 manquantes). Le capteur va détecter ces lacunes apportant ainsi une information sur la position du vilebrequin et la vitesse de rotation ou régime du moteur.
Il est connu de déterminer le régime moteur instantané à partir de la mesure d'une durée inter-dent, autrement dit, le temps séparant deux fronts montants ou deux fronts descendants. La connaissance du régime moteur peut s'utiliser avantageusement dans divers contrôles ou commandes moteur tel que l'amélioration du redémarrage du moteur à combustion interne par exemple pour contrôler le cylindre d'arrêt, en particulier dans les véhicules automobiles équipés d'un automatisme marche/arrêt.
Cependant, la commande ou le contrôle en question ne peut évidemment pas être mis en œuvre sans avoir connaissance du régime moteur, ce qui peut être gênant pour répondre à des problématiques de véhicules automobiles équipés d'un automatisme marche/arrêt utilisant un démarreur.
L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L'invention porte ainsi sur un procédé de prédiction du régime de rotation d'un vilebrequin de moteur à combustion interne en phase de fin de rotation, caractérisé en ce que :
- On détermine et on enregistre le régime de rotation réel du vilebrequin à des positions angulaires dudit vilebrequin pour une plage de positions angulaires du vilebrequin délimitée par une première position angulaire et une seconde position angulaire correspondant à des oscillations périodiques angulairement de diminution de la vitesse de rotation du vilebrequin.
- On détermine une constante en fonction de l'écart des carrés des régimes réels déterminé pour les première et seconde positions angulaires,
- On détermine un régime prédit de rotation du vilebrequin pour une troisième position angulaire du vilebrequin, non comprise dans la plage de positions angulaires du vilebrequin, en fonction de la constante et du régime réel déterminé à une quatrième position angulaire comprise dans ladite plage et telle que l'écart entre les troisième et quatrième positions angulaires est égal à ladite plage ou est un multiple de celle-ci.
On utilise ainsi la mesure de régime réel mesuré sur une plage donné de position angulaire pour prédire à une position angulaire à venir du vilebrequin. Par ailleurs, l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- De préférence, la seconde position angulaire correspond à la position à l'instant présent du vilebrequin qui est la dernière position angulaire pour laquelle on puisse déterminer un régime réel.
- Dans une variante où le moteur comprend quatre cylindres, la plage de positions angulaires du vilebrequin est avantageusement de 180°, 360° ou 720° ce qui correspond respectivement à une phase moteur, un tour moteur, un cycle moteur. La plage est représentative de la périodicité des couples de perte des phases d'admission, compression, détente et échappement du moteur et du déphasage des cylindres. De préférence la plage de positions angulaires du vilebrequin est de 360° pour avoir une meilleure précision de prédiction du régime.
- Dans une variante où le moteur comprend trois cylindres, la plage est de 240 ° ou de 720 °, en raison du déphasage des cylindres - Dans une variante où le moteur comprend six cylindres, la plage est de 120°, 240° ou de 720 °, en raison du déphasage des cylindres.
- le vilebrequin étant solidaire en rotation d'une roue dentée comprenant des dents servant à déterminer la position angulaire dudit vilebrequin, la largeur angulaire entre chaque dent étant de 6°, le régime prédit de rotation du vilebrequin pour la troisième position angulaire du vilebrequin est déterminé en fonction du régime réel en appliquant la relation suivante :
dans laquelle :
A et B sont des variables telles que :
n est l'indice de la dent repérant la seconde position angulaire du vilebrequin,
n+d est l'indice de la dent repérant la troisième position angulaire du vilebrequin, n -— + B est l'indice de la dent repérant la quatrième position angulaire du vilebrequin, 6
et INT est la fonction fraction entière.
On a ainsi une formulation générale dans le cas d'une roue dentée classique de 58 dents et deux lacunes, c'est-à-dire une denture de 60 dents dont 2 manquantes, soit une dent pour repérer 6° de rotation du vilebrequin.
- Le procédé comprend en outre les étapes suivantes :
- on détermine le régime prédit à la dent d'indice n+1 ,
- on calcule, à partir du régime prédit à la dent d'indice n+1 , un temps inter-dents, - on incrémente un compteur de temps du temps inter-dents calculé,
- on réitère les précédentes étapes sur les dents d'indices suivants tant que la valeur du compteur de temps est inférieure à un temps fixé,
- on détermine un régime prédit pour le temps fixé, par interpolation entre les régimes prédits pour les deux derniers indices.
Ce qui permet de connaître à l'avance le régime à venir après un temps déterminé et peut permettre d'anticiper des actions de contrôle moteur. Par ailleurs, l'invention a aussi pour objet une application du procédé de l'invention à la prédiction du cylindre d'arrêt d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce que la troisième position angulaire du vilebrequin correspond à un point mort haut combustion. L'estimation du régime pour des positions angulaire du vilebrequin correspondant un point mort haut combustion, encore nommé PMH combustion, permet en effet de déterminer le dernier PMH pour lequel le régime estimé sera non nul et d'en déduire le cylindre en compression correspondant que l'on désigne comme le cylindre d'arrêt.
Brève description des dessins
D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'un mode particulier de réalisation, non limitatif de l'invention, faite en référence aux figures dans lesquelles :
- La figure 1 est une représentation schématique un moteur à combustion interne 1 .
- La figure 2 est un diagramme montrant la phase de fin de rotation du vilebrequin.
- La figure 3 illustre la procédure de prédiction du régime moteur sur un angle fixé.
- La figure 4 illustre la procédure de prédiction du régime moteur sur un temps fixé.
- La figure 5 illustre la procédure de prédiction du cylindre d'arrêt.
Description détaillée
La figure 1 montre schématiquement un moteur à combustion interne 1 comportant un vilebrequin 2. Le moteur à combustion interne est équipé d'un dispositif 3 pour déterminer la position de rotation du vilebrequin 2. Ce dispositif comprend une roue dentée 4, un capteur 5 de régime relié à une unité de commande électronique 6 encore dénommée ECU. La roue dentée 4 en est reliée solidairement en rotation au vilebrequin 2 pour que lorsque le moteur à combustion interne 1 fonctionne, la roue dentée 4 tourne par rapport au moteur 1 . La périphérie de la roue dentée 4 comporte des dents 7 correspondant à une largeur angulaire de 3 ° et deux dents sont séparées par un creux 8 d'une largeur angulaire de 3 °. Dans une partie de la périphérie, on a supprimé deux dents voisines 7 pour avoir un intervalle de dents agrandi appelé espacement 9. A chaque passage entre une dent 7 et un creux 8 ou à l'espacement 9, on a un flanc de dent 10. L'ECU 6 comprend les moyens de calculs et de mémorisation nécessaires à la détermination du régime moteur réel et du régime moteur prédit selon l'invention.
On définit comme la durée inter-dent, tid, le temps séparant deux fronts identiques successifs. Les fronts peuvent être montants 12 ou descendants 13. Un régime dit instantané ou réel N exprimé en degré/seconde peut alors être estimé par la relation suivante :
N = (1 )
Le capteur 5 est un capteur à effet Hall monté de manière fixe par rapport au moteur à combustion interne 1 . Le capteur 5 saisit la succession de dents 7 et d'intervalles de dents 8 ou de l'espacement 9 qui passe devant lui et génère un signal électrique créneau 1 1 , présentant des fronts électriques montants 12 et des fronts électriques descendants 13, dont la fréquence varie avec le régime N de rotation du moteur.
Selon l'invention, nous pouvons prédire, au cours d'une phase de fin de rotation du vilebrequin d'un moteur à combustion interne, le régime moteur en utilisant une information basée sur la différence entre un régime instantané actuel au carré et les régimes instantané antérieurs au carré. On entend par l'expression « phase de fin de rotation » la période qui suit un arrêt du fonctionnement du moteur à combustion interne 1 dû à une coupure par l'ECU 6 de l'injection et de l'allumage.
La figure 2 montre la phase de fin de rotation du vilebrequin 2 du moteur à combustion interne 1 sous la forme d'un diagramme donnant la variation du régime N en fonction de l'angle Θ du vilebrequin 2. La figure 2 montre que lors de la phase de fin rotation la vitesse de rotation N du vilebrequin 2 diminue. En effet, le moteur à combustion interne 1 ne fournit pas d'énergie et des couples de pertes, dus aux forces de frottement, mais pas seulement, s'opposent à la rotation du vilebrequin 2 du moteur 1 et ralentissent la vitesse de rotation N du vilebrequin 2. La figure 2 montre de plus que la diminution de la vitesse de rotation N du vilebrequin n'est pas monotone mais présente des oscillations périodiques angulairement, autrement dit sur une plage T de positions angulaires. En effet, ces oscillations sont dues au fait que certains couples de perte tels que ceux générés par des efforts d'admission, de compression, de détente et d'échappement qui sont périodiques du déphasage entre les cycles moteur de chaque cylindre du moteur.
L'invention sera mieux comprise suite à la démonstration suivante :
Le principe fondamental de la dynamique appliquée aux rotations nous donne :
Avec :
- J : le moment d'inertie des éléments du moteur reliés à la roue dentée 4,
θ(ΐ) l'angle du vilebrequin 2 en fonction du temps,
^ C(0(t)) : en phase de fin de rotation moteur, la somme des couples de perte responsables de l'arrêt en rotation du moteur.
En multipliant chaque terme de la relation (2) par le régime N aussi déterminé par la relation suivante :
dt il vient :
c(e(t)) (4) dt dt' dt
En procédant à une intégration de la relation (4) entre un premier instant ti et un second instant t2, avec θι l'angle vilebrequin relevé à l'instant ti, tel que :
Et θ2, l'angle vilebrequin relevé à un second instant t2, tel que Θ(12 ) = Θ2 (6)
Il vient alors
Ou encore
Soit, à l'aide de la relation (3) :
On remarque alors judicieusement que la relation (9) est particulièrement avantageuse lorsque l'écart entre θι et θ2 correspond à une plage T de positions angulaires.
Ainsi, de préférence, pour un moteur comprenant quatre cylindres, la plage T de positions angulaires du vilebrequin 2 est de 180°, 360° ou 720 °.
De préférence encore, la plage T est de 360°, pour avoir une meilleure précision de prédiction du régime.
Ainsi, en raison de la périodicité angulaire des couples de pertes, le second terme de la relation (9) est avantageusement une constante C0 et peut donc s'écrire: +T - N; = r¾_T -r¾ = c0 (io)
Si on considère que la largeur angulaire entre chaque dent 7 de la roue 4 dentée est de 6°, on peut donc indicer la relation (10) en fonction d'un nombre j de dents : où j est l'indice d'une dent quelconque. On a alors la possibilité de prédire selon une première manière le régime moteur à un angle déterminé du vilebrequin 2 ou selon une seconde manière à un temps fixé.
La procédure pour prédire un régime moteur à un angle déterminé du vilebrequin 2, autrement dit pour un nombre de dent d déterminé de la roue dentée 4 est la suivante : - On détermine et on enregistre le régime de rotation réel du vilebrequin à des positions angulaires dudit vilebrequin pour une plage T de positions angulaires du vilebrequin 2 délimitée par une première position angulaire et une seconde position angulaire. Pour ce faire, on effectue un enregistrement des durées inter-dent, tid, pour la période T considérée, le nombre d'enregistrement est donc dans notre exemple, des trente dernières durées inter-dent, tid, soit un enregistrement sur une plage de 180°. De préférence, ici la seconde position angulaire correspond donc à la position à l'instant présent du vilebrequin 2.
La figure 3 présente en trait plein la période angulaire T enregistrée et indique en trait discontinu la variation du régime de rotation à venir. On détermine pour chaque durée inter-dent, tid, le régime de rotation réel par la relation (1 ). Les valeurs des régimes réels sont mémorisées dans l'ECU 6 pour leur usage à venir dans la suite de la procédure.
- On détermine la constante C0 en fonction de l'écart des carrés des régimes réels déterminé pour les première et seconde positions angulaires, autrement dit par la différence entre le régime instantané au carré du premier enregistrement et le régime instantané au carré du dernier enregistrement.
- On détermine un régime prédit N de rotation du vilebrequin 2 pour une troisième position angulaire du vilebrequin 2, non comprise dans la plage T de positions angulaires du vilebrequin 2, en fonction de la constante C0 et du régime réel N déterminé à une quatrième position angulaire comprise dans ladite plage T et telle que l'écart entre les troisième et quatrième positions angulaires est un multiple supérieur ou égal à ladite plage (T). En effet, le régime prédit N est déterminé sur la base d'une formule générale dont l'expression est maintenant démontrée : Pour les besoins de la démonstration et comme illustré sur la figure 3 on attribue au dernier enregistrement l'indice n. Le premier enregistrement a donc l'indice (n-T/6).
Cherchant à prédire le régime d dent après le dernier enregistrement, on peut écrire :
(12) n— +d
6
Dans la suite de la démonstration, afin de distinguer les valeurs de régime déterminées à partir des temps inter-dents de celle non connues et donc à prédire, on notera N les premières et N les secondes.
Ainsi pour 0 < d < T/6, par exemple pour d =20 (voir en figure 3), la relation (12) devient :
N2 , - N2 +20 = C0 (13) n— +20
6
Soit :
N2 +20 = N2 T - C (14) n— +20
6
Pour T/6 < d < 2T/6, on a par exemple pour d =50 (voir en figure 3), la relation (12) devient :
'n+50 - N - 2C0 (15)
Pour 2T/6 < d < 3T/6, on a par exemple pour d =80 (voir en figure 3), la relation (12) devient :
'n+80 - N - 3C0 (16)
A partir de ces trois exemples, on constate que l'on peut donc obtenir une expression générale du régime prédit Nn+d , d dents après les n acquisitions. En effet, en posant :
6d
A = IN" (17) Et
B = d -- A (18) 6
Il vient, pour un moteur à combustion interne comprenant quatre cylindres, équipé d'une roue dentée de 58 dents (c'est-à-dire une denture de 60 dents dont 2 manquantes), la formule générale suivante : Nous décrivons maintenant la procédure complémentaire pour prédire un régime moteur à un temps fixé tp, lors de la phase de fin de rotation.
On reprend les étapes décrites précédemment, c'est-à-dire : - l'étape d'enregistrement des durées inter-dent, tid, pour la période T considérée,
- l'étape de détermination des régimes instantanés, à partir des durées inter-dent, tid enregistrées.
- l'étape de détermination de la constante C0. On procède ensuite de proche en proche, comme illustré sur la figure 4 :
Les régimes étant connus jusqu'à la dent d'indice n, on initialise la valeur d'un compteur de temps S à 0 pour la dent d'indice n.
- on détermine le régime prédit à la dent suivante, d'indice n+1 , référencé Nn+1 sur la figure 4, à l'aide de la relation générale (19),
- on calcule à partir du régime prédit à la dent d'indice n+1 , un temps inter-dents, tid, correspondant à partir de la relation (1 ), référencé tn+i , sur la figure 4, - on incrémente le compteur de temps S du temps inter-dents calculé.
- on réitère les précédentes étapes sur les dents d'indices suivants tant que la valeur du compteur de temps S est inférieure au temps fixé tp. Ainsi, comme le montre la figure 4, à l'indice n+2, le cumul des temps inter-dents cumulés à partir de l'indice n est inférieur au temps fixé tp tandis qu'à l'itération suivant, à l'indice n+3, le cumul des temps inter-dents, tid, est supérieur au temps fixé tp. On poursuit alors la procédure ainsi :
- on détermine un régime prédit pour le temps fixé tp, par interpolation entre les régimes prédits pour les deux derniers indices, référencés respectivement NN+2- NN+3 sur la figure
4. On obtient ainsi un régime prédit Np au temps fixé tp.
Avantageusement, cette procédure peut permettre de déterminer le cylindre d'arrêt. On entend par cylindre d'arrêt le cylindre qui est dans la phase de compression du cycle moteur.
Pour ce faire, on procède ainsi :
On reprend les étapes décrites précédemment, c'est-à-dire :
- l'étape d'enregistrement des durées inter-dent, tid, pour la période T considérée,
- l'étape de détermination des régimes réels, à partir des durées inter-dent, tid enregistrées, à l'aide de la relation (1 ).
- l'étape de détermination de la constante C0.
- on calcule le régime réel au point mort haut (ou PMH) combustion, nommé NPMH à partir de l'enregistrement du temps inter-dents correspondant.
On procède ensuite, comme suit, avec une plage T de position angulaire : -On prédit de proche en proche le régime pour des positions angulaires correspondant aux prochains PMH combustion, comme l'illustre la figure 5 l'estimation du régime dans k PMH combustion étant donnée par la relation suivante :
Cela jusqu'au moment où l'on ne pourra plus franchir le PMH combustion, ce qui correspond à la valeur minimum de k tel que :
N2 PMH - kC0 < 0 (22)
Soit
Avec INT(x) la fonction partie entière.
Dans ce cas on en conclut que le moteur passera k PMH combustion avant l'arrêt, ce qui permet de déduire le cylindre d'arrêt.
L'invention ne se limite pas à un type particulier de moteur à combustion. Dans le cas d'un moteur à combustion interne comprenant trois cylindres, la plage T de positions angulaires du vilebrequin 2 est de préférence de 240° ou de 720°, en raison du déphasage des cycles moteur des différents cylindres.
Dans le cas d'un moteur à combustion interne comprenant six cylindres, la plage T de positions angulaires du vilebrequin 2 est de préférence de 120 °, 240° ou de 720 °, en raison du déphasage des cycles moteur des différents cylindres.
L'invention a pour avantage d'être simple à mettre en place sous forme d'une routine informatique programmée dans l'ECU et ne nécessite aucune calibration particulière.

Claims

Revendications
1 . Procédé de prédiction du régime de rotation d'un vilebrequin (2) de moteur (1 ) à combustion interne en phase de fin de rotation, caractérisé en ce que :
- On détermine et on enregistre le régime de rotation réel (N) du vilebrequin (2) à des positions angulaires dudit vilebrequin pour une plage (T) de positions angulaires du vilebrequin (2) délimitée par une première position angulaire et une seconde position angulaire correspondant à des oscillations périodiques angulairement de diminution de la vitesse de rotation (N) du vilebrequin (2).
- On détermine une constante (C0) en fonction de l'écart des carrés des régimes réels déterminé pour les premières et secondes positions angulaires,
- On détermine un régime prédit (N) de rotation du vilebrequin (2) pour une troisième position angulaire du vilebrequin (2), non comprise dans la plage (T) de positions angulaires du vilebrequin (2), en fonction de la constante (C0) et du régime réel (N) déterminé à une quatrième position angulaire comprise dans ladite plage (T) et telle que l'écart entre les troisième et quatrième positions angulaires est égal à ladite plage (T) ou est un multiple de celle-ci.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la seconde position angulaire correspond à la position à l'instant présent du vilebrequin (2) qui est la dernière position angulaire pour laquelle on puisse déterminer un régime réel.
3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que, le moteur comprenant quatre cylindres, la plage (T) de positions angulaires du vilebrequin (2) est de 180°, 360 ° ou 720 °.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la plage (T) est de 360 °.
5. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que, le moteur comprenant trois cylindres, la plage (T) est de 240° ou de 720°.
6. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que, moteur comprenant six cylindres, la plage (T) est de 120 °, 2400 ou de 720 °.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, le vilebrequin (2) étant solidaire en rotation d'une roue dentée (4) comprenant des dents (7) servant à déterminer la position angulaire dudit vilebrequin (2), la largeur angulaire entre chaque dent (7) étant de 6°, caractérisé en ce que, , le régime prédit (N) de rotation du vilebrequin (2) pour la troisième position angulaire du vilebrequin (2) est déterminé en fonction du régime réel (N) en appliquant la relation suivante :
dans laquelle :
A et B sont des variables telles que :
n est l'indice de la dent (7) repérant la seconde position angulaire du vilebrequin (2), n+d est l'indice de la dent (7) repérant la troisième position angulaire du vilebrequin (2), n -— + B est l'indice de la dent (7) repérant la quatrième position angulaire du 6
vilebrequin (2),
et INT est la fonction fraction entière.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes suivantes :
- on détermine le régime prédit (N) à la dent (7) d'indice n+1 ,
- on calcule, à partir du régime prédit (N) à la dent d'indice n+1 , un temps inter-dents
- on incrémente un compteur de temps (S) du temps inter-dents (tid) calculé,
- on réitère les précédentes étapes sur les dents (7) d'indices suivants tant que la valeur du compteur de temps (S) est inférieure à un temps fixé (tp),
- on détermine un régime prédit pour le temps fixé (tp), par interpolation entre les régimes prédits pour les deux derniers indices.
9. Application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 à la prédiction du cylindre d'arrêt d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce que la troisième position angulaire du vilebrequin (2) correspond à un point mort haut combustion.
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