FR2801073A1 - Procede et dispositif de surveillance du fonctionnement d'une compression variable dans des cylindres d'un moteur a combustion interne - Google Patents
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Abstract
Procédé et dispositif permettant, avec un capteur particulier, de surveiller le fonctionnement du dispositif de réglage variable de la compression dans un cylindre. Avant et après la commande du dispositif (V1, V2, V3, V4) de variation de la compression dans les cylindres, on détermine l'irrégularité de fonctionnement du moteur; on compare entre elles les deux mesures de l'irrégularité pour constater si une variation s'est produite pour l'irrégularité de fonctionnement. Une variation d'irrégularité de fonctionnement est en effet un indice du fonctionnement correct du dispositif (V1, V2, V3, V4).
Description
I
Etat de la technique.
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de surveillance du fonctionnement d'un dispositif de réglage variable de la compression des cylindres dans un moteur à combustion interne à pistons linéaires. L'adaptation des compressions dans les cylindres aux états de fonctionnement d'un moteur à combustion interne
à pistons linéaires, notamment en fonction de la charge ap-
pliquée au moteur, est souhaitable. En effet, si par exemple à faible charge on peut augmenter la compression et à pleine charge la diminuer, on arrive à des économies considérables de carburant. Grâce à un réglage variable de la compression comme cela est connu par exemple selon le document DE 198 44 200 Ai ou DE 197 03 948 Cl, de façon avantageuse, pour éviter le cliquetis nocif pour le moteur à pleine charge, on réglera une compression faible (par exemple E = 8). Lorsque le moteur est fortement suralimenté, cela permet d'obtenir un couple spécifique à pleine charge, élevé. A charge partielle, on augmente la compression (par exemple s = 15) . Par comparaison à des moteurs à aspiration et des
moteurs suralimentés classiques, on arrive ainsi à des amé-
liorations considérables du rendement. Les deux documents
DE 197 03 948 Cl et DE 198 44 200 Ai décrivent des disposi-
tifs de réglage variable de la compression dans les cylin-
dres; selon ces dispositifs, on modifie la longueur efficace
de la bielle reliant le piston des cylindres au vilebrequin.
Si dans le cas d'un moteur à combustion interne équipé d'un
dispositif de réglage variable de la compression des cylin-
dres il y avait un défaut dans le dispositif, cela conduirait de façon gênante à une augmentation de la consommation de carburant.
La présente invention a pour but d'éviter cet in-
convénient et se propose de développer un procédé et un dis-
positif permettant de surveiller le fonctionnement du
dispositif de réglage variable de la compression dans les cy-
lindres et de déceler aussi rapidement que possible tout
fonctionnement défectueux ou tout défaut du dispositif.
Avantages de l'invention.
A cet effet, la présente invention concerne un
procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que cha-
que fois avant et après une commande du dispositif, pour mo-
difier la compression des cylindres, on détermine un
paramètre de fonctionnement du moteur réagissant à une varia-
tion de la compression des cylindres, et on compare entre el-
les les deux valeurs du paramètre de fonctionnement du moteur pour déterminer si le paramètre de fonctionnement du moteur a varié, une variation du paramètre de fonctionnement du moteur constituant un indice du fonctionnement correct du dispositif
de réglage variable de la compression dans les cylindres.
L'invention concerne également un dispositif ca-
ractérisé par des moyens qui, chaque fois avant et après une commande du dispositif pour modifier la compression dans les cylindres, mesurent un paramètre de fonctionnement du moteur
qui réagit à une variation de compression dans les cylin-
dres; ces moyens comparent alors les deux valeurs du paramè-
tre de fonctionnement du moteur pour déterminer s'il y a eu ou non une variation des paramètres, cette variation étant un
indice du fonctionnement correct du dispositif de réglage va-
riable de la compression dans les cylindres. L'invention per-
met une surveillance fonctionnelle d'un dispositif de réglage variable de la compression dans les cylindres, ne nécessitant
pas de capteurs supplémentaires pour la saisie de la compres-
sion dans les cylindres.
Ainsi, il est avantageux que, pendant le mode de fonctionnement en poussée du moteur à combustion interne, le dispositif de variation de la compression dans les cylindres
soit commandé et que l'on détermine les paramètres de fonc-
tionnement du moteur avant et après cette commande du dispo-
sitif pour surveiller le fonctionnement.
Il est en outre avantageux de commander le dispo-
sitif de variation de compression de cylindres, de façon in-
dividuelle par cylindre, et de déterminer, avant et après la
commande de chaque cylindre séparé, le paramètre de fonction-
nement du moteur pour effectuer cette surveillance de fonc-
tionnement individuellement pour chaque cylindre.
Comme paramètre de fonctionnement du moteur per-
mettant de surveiller le fonctionnement avec compression va-
riable, on a l'irrégularité de fonctionnement ou la pression dans la chambre de combustion ou encore la pression dans la tubulure d'aspiration ou le couple moteur. Dessins. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 est une vue schématique d'un moteur à combus-
tion interne équipé d'un dispositif de réglage variable de la compression dans les cylindres et - la figure 2 montre un ordinogramme de la mise en oeuvre du procédé de surveillance de fonctionnement du dispositif de
réglage variable de la compression dans les cylindres.
Description d'un exemple de réalisation.
La figure 1 montre schématiquement un moteur à combustion interne à quatre cylindres Z1, Z2, Z3, Z4 dans
lesquels se déplacent des pistons K1, K2, K3, K4. La descrip-
tion suivante n'est pas limitée à un moteur à combustion in-
terne à quatre cylindres. Chacun des pistons K1, K2, K3, K4 est relié de manière connue par une bielle Pl, P2, P3 à un
vilebrequin KW.
La compression peut être modifiée de manière va-
riable dans les différents cylindres Z1, Z2, Z3, Z4 du moteur
à combustion interne. On peut en particulier adapter la com-
pression dans les différents cylindres à la charge appliquée au moteur à combustion interne. Comme cela est connu, selon l'état de la technique cité dans le préambule
DE 197 03 948 Cl et DE 198 44 200 Al, on augmente la compres-
sion dans les cylindres à faible charge et on la diminue à pleine charge. La principale conséquence est une économie de carburant. La compression dans les cylindres Z1, Z2, Z3, Z4
peut se réaliser, comme cela a été décrit de manière expli-
cite dans les documents cités ci-dessus, par un réglage de la longueur efficace des bielles Pl, P2, P3, P4. A la figure 1, pour cela, au niveau du vilebrequin KW, on a pour chaque bielle Pl, P2, P3, P4, des dispositifs de commande Vl, V2,
V3, V4. Ces dispositifs allongent ou raccourcissent les biel-
les Pi, P2, P3, P4 et déplacent ainsi le point mort haut ou le point mort bas des pistons K1, K2, K3, K4, ce qui modifie les conditions de compression dans les cylindres Z1, Z2, Z3, Z4. Les dispositifs V1, V2, V3, V4 modifiant la longueur des bielles Pi, P2, P3, P4 ne seront pas détaillés ici car cette
description est faite dans les documents DE 197 03 948 Ci et
DE 198 44 200 Ai.
Les dispositifs Vi, V2, V3, V4, que l'on peut tous désigner comme organes de réglage de compression, sont commandés par un circuit de commande VS. Comme déjà indiqué, ce circuit de commande VS commande les organes de réglage de compression Vi, V2, V3, V4 de façon individuelle par cylindre en fonction de la charge instantanée appliquée au moteur à
combustion interne.
Il faut surveiller le bon fonctionnement du dis-
positif de réglage variable de la compression des cylindres.
Pour cela, il est prévu un circuit de surveillance de fonc-
tionnement FU dans lequel s'exécute le procédé de sur-
veillance décrit ci-après dans l'ordinogramme de la figure 2.
Dans une première étape de procédé 1, on déter-
mine si le moteur à combustion interne se trouve en mode de
poussée. Dans l'affirmative, dans la deuxième étape de procé-
dé 2, on fait une première mesure de l'irrégularité de fonc-
tionnement lu(i). Il est prévu pour cela un capteur
d'irrégularité de fonctionnement LS. L'irrégularité de fonc-
tionnement se détermine avec le capteur LS, de manière connue
(voir DE-OS 25 07 057; US-A-4 495 920), par exemple en com-
parant la vitesse de rotation du moteur à combustion interne mesurée individuellement pour chaque cylindre à la vitesse de rotation moyenne de tous les cylindres. La déviation entre les deux grandeurs de mesure constitue alors l'irrégularité
de fonctionnement provoquée par chaque cylindre.
La surveillance du fonctionnement en mode de poussée est défavorable car, du fait de la coupure de la
poussée, l'injection de carburant est inactive. Dans ces con-
ditions, la variation de compression, effectuée alors pour surveiller le fonctionnement, ne perturbe aucun procédé de combustion; cela signifie qu'il n'y a pas d'effet gênant sur
le comportement de roulement et sur le cliquetis du moteur.
En variante, au mode de poussée, on pourrait également utili-
ser la surveillance du fonctionnement dans les états de fonc-
tionnement stationnaires comme par exemple au ralenti. Après la mesure de la première irrégularité de fonctionnement lu(i), dans l'étape 3, suivante, du procédé, on modifie la compression du cylindre respectif pour lequel
on a déterminé une irrégularité de fonctionnement. Après mo-
dification de la compression du cylindre, dans l'étape 4 sui-
vante du procédé on fait une seconde mesure d'irrégularité de
fonctionnement lu(i+l) du cylindre concerné.
Dans l'étape de procédé 5 on définit la diffé-
rence entre la première mesure lu(i) et la seconde mesure lu(i+l) de l'irrégularité de fonctionnement. On détermine de préférence la différence entre les deux valeurs de mesure lu(i+1) et lu(i). Si l'amplitude de cette différence dépasse un seuil S prédéterminé, dépendant du point de fonctionnement
(par exemple de la température du moteur et du régime du mo-
teur), on peut estimer que le dispositif de réglage variable de la compression dans les cylindres n'est pas dérangé. En effet, si l'on effectue une modification de la compression dans un cylindre, il faut que nécessairement cela se traduise
par une action sur l'irrégularité de fonctionnement du cylin-
dre concerné. Si maintenant après une modification de la com-
pression de cylindre, l'irrégularité de fonctionnement mesurée varie par rapport à l'irrégularité de fonctionnement
mesurée avant modification de la compression dans le cylin-
dre, cela devrait être un indice certain de ce que la modifi-
cation de l'irrégularité de fonctionnement soit causée par
une variation de la compression du cylindre. Dans ces condi-
tions, le dispositif de réglage variable de la compression dans les cylindres doit avoir fonctionné correctement. Dans le cas contraire, si entre les deux valeurs de mesure lu(i) et lu(i+l) on n'enregistre pas de déviation dépassant le
seuil S, on suppose que le dispositif fonctionne mal car mal-
gré la commande par le circuit de commande VS cela ne s'est
traduit par aucune modification de la compression des cylin-
dres. A partir de l'amplitude de la variation d'irrégularité de fonctionnement, on peut également conclure à l'importance de la variation de compression. Une variation de compression importante conduit en effet à une variation
importante de l'irrégularité de fonctionnement. Cela permet-
trait un diagnostic quantitatif de la variation de compres-
sion. Au lieu de surveiller la variation de compression par l'intermédiaire de l'irrégularité de fonctionnement, on peut également utiliser d'autres paramètres de fonctionnement du moteur réagissant à une variation de compression. Parmi de
tels paramètres de fonctionnement du moteur il y a par exem-
ple les grandeurs fournies par un capteur de pression dans la chambre de compression ou un capteur de couple ou un capteur
de pression dans la tubulure d'aspiration.
Une variation du couple moteur ou du couple frein provoquée par la variation de compression peut se compenser
par une commande du volet d'étranglement.
REV E N D I C A T I ON S
1 ) Procédé de surveillance du fonctionnement d'un dispositif de réglage variable de la compression des cylindres dans un moteur à combustion interne à pistons linéaires, caractérisé en ce que - chaque fois avant et après une commande du dispositif (Vl, V2, V3, V4), pour modifier la compression des cylindres,
on détermine un paramètre de fonctionnement du moteur réa-
gissant à une variation de la compression des cylindres, et - on compare entre elles les deux valeurs du paramètre de fonctionnement du moteur pour déterminer si le paramètre
de fonctionnement du moteur a varié, une variation du pa-
ramètre de fonctionnement du moteur constituant un indice du fonctionnement correct du dispositif -(Vl, V2, V3, V4)
de réglage variable de la compression dans les cylindres.
2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que
pendant le mode de poussée ou de ralenti du moteur à combus-
tion interne, on commande le dispositif (Vl, V2, V3, V4) pour modifier la compression dans les cylindres et on détermine les paramètres de fonctionnement du moteur avant et après la
commande de ce dispositif pour surveiller le fonctionnement.
3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que
le dispositif (Vl, V2, V3, V4) est commandé de façon indivi-
duelle par cylindre pour modifier la compression dans chaque cylindre et avant et après la commande on détermine, pour
chaque cylindre (Zl, Z2, Z3, Z4), le paramètre de fonctionne-
ment du moteur pour surveiller le fonctionnement de chaque
cylindre (Zl, Z2, Z3, Z4).
4 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que le paramètre de fonctionnement du moteur pour surveiller le
fonctionnement est l'irrégularité de fonctionnement.
) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que le paramètre de fonctionnement du moteur pour surveiller le fonctionnement est la pression dans la chambre de combustion ou la pression dans la tubulure d'aspiration ou le couple mo- teur.
6 ) Dispositif de surveillance de fonctionnement d'un dispo-
sitif de réglage variable de la compression dans les cylin-
dres d'un moteur à combustion interne à pistons linéaires, caractérisé par des moyens (FU) qui mesurent, chaque fois avant et après une
commande du dispositif (Vl, V2, V3, V4) de réglage de la com-
pression dans les cylindres, un paramètre de fonctionnement du moteur, ce paramètre réagissant à une modification de la compression du cylindre, et les moyens comparent entre elles les deux valeurs du paramètre de fonctionnement du moteur pour déterminer si un paramètre de fonctionnement du moteur a subi une variation, une variation du paramètre de fonctionnement du moteur étant un indice du fonctionnement correct du dispositif (Vi, V2,
V3, V4) de réglage variable de la compression dans les cylin-
dres.
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