FR3065283A1

FR3065283A1 - Procede de determination de la position angulaire d'un moteur

Info

Publication number: FR3065283A1
Application number: FR1758332A
Authority: FR
Inventors: Benjamin Marconato; Charles Raynaud; Julien LEFEVRE
Original assignee: Continental Automotive GmbH; Continental Automotive France SAS
Current assignee: Continental Automotive GmbH; Continental Automotive France SAS
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2017-09-11
Publication date: 2018-10-19

Abstract

Cette invention a pour objet une détermination d'une correction de la position angulaire d'un moteur obtenue selon les étapes suivantes : • détermination préalable pour un moteur calibré de l'écart (?α) de position angulaire entre un point mort haut (PMH_lab) et la position correspondant à la vitesse minimale (Nmin) de rotation du moteur dans un mode de fonctionnement prédéterminé, • mémorisation de cet écart, • attente du mode de fonctionnement prédéterminé dudit moteur, • détermination pour chaque passage au point mort haut de la position angulaire correspondant à la vitesse minimale de rotation, • détermination de la position angulaire réelle du point mort haut à partir de la position angulaire correspondant à la vitesse minimale de rotation en appliquant l'écart de position angulaire mémorisé, • calcul de la correction à appliquer à une mesure de position angulaire comme étant la différence entre la position réelle déterminée à l'étape précédente du point mort haut et la position théorique de ce dernier.

Description

Titulaire(s) : CONTINENTAL AUTOMOTIVE FRANCE Société par actions simplifiée, CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH.

Demande(s) d’extension

Mandataire(s) : CONTINENTAL AUTOMOTIVE FRANCE.

ù>4, PROCEDE DE DETERMINATION DE LA POSITION ANGULAIRE D'UN MOTEUR.

FR 3 065 283 - A1

Cette invention a pour objet une détermination d'une correction de la position angulaire d'un moteur obtenue selon les étapes suivantes:

détermination préalable pour un moteur calibré de l'écart (?oc) de position angulaire entre un point mort haut (PMHJab) et la position correspondant à la vitesse minimale (N_min) de rotation du moteur dans un mode de fonctionnement prédéterminé, mémorisation de cet écart, attente du mode de fonctionnement prédéterminé dudit moteur, détermination pour chaque passage au point mort haut de la position angulaire correspondant à la vitesse minimale de rotation, détermination de la position angulaire réelle du point mort haut à partir de la position angulaire correspondant à la vitesse minimale de rotation en appliquant l'écart de position angulaire mémorisé, calcul de la correction à appliquer à une mesure de position angulaire comme étant la différence entre la position réelle déterminée à l'étape précédente du point mort haut et la position théorique de ce dernier.

PMH th

	P_mes
			I ~

T Δα T

PMH lab m .

— ^INmin

La présente invention concerne un procédé de détermination de la position angulaire d’un moteur, et notamment de détermination de la position du point mort haut pour chaque cylindre d’un moteur.

Le domaine technique de la présente invention est ainsi le domaine du contrôle moteur pour un moteur à combustion interne. L’invention est destinée notamment à un véhicule automobile ou similaire (moto, camion, etc.) mais peut aussi être utilisée pour un autre type de véhicule (bateau ou autre).

Dans un moteur à combustion interne, au moins un piston coulisse avec un mouvement de va-et-vient dans un cylindre délimitant ainsi une chambre de combustion de volume variable. Un embiellage vient transformer ce mouvement de translation en un mouvement de rotation. La position de chaque piston dans son cylindre est déterminée en fonction de la position angulaire d’un volant. Cette position angulaire est déterminée de manière connue de l’homme du métier et non détaillée ici à l’aide d’un capteur de position associé à une denture réalisée à la périphérie du volant. La connaissance de la position de chaque piston dans son cylindre permet de gérer le fonctionnement du moteur et notamment de déterminer à quel moment (ou quelle position angulaire du volant) du carburant doit être injecté dans un cylindre.

Les dispositifs utilisés actuellement dans un moteur permettent de connaître la position du point mort haut (c’est-à-dire lorsque le volume de la chambre de combustion est minimal) à 1 ou 2° près. Cette imprécision est notamment due aux tolérances de fabrication des moteurs et plus particulièrement à la tolérance de fabrication de la denture à la périphérie du volant et à la tolérance quant à la position d’un capteur de position par rapport à cette denture.

Cette précision est suffisante pour une bonne gestion d’un moteur conformément à la législation en vigueur. Toutefois, pour le futur, lorsque la législation imposera de diminuer encore les émissions de certains gaz et/ou particules, il conviendra de réaliser une gestion plus fine du moteur et notamment de l’injection du carburant, notamment pour les moteurs à allumage par compression (appelés aussi moteurs Diesel). Pour pouvoir respecter les prochaines normes qui vont entrer en vigueur pour ce type de moteur, il conviendra de réaliser l’injection de carburant dans chaque cylindre avec une précision de l’ordre de 0,5°. Le problème technique consistant à mieux connaître la position des pistons d’un moteur peut toutefois aussi concerner des moteurs à allumage commandé.

Une première solution technique consiste à augmenter la précision de montage des divers composants : usinage plus précis de la denture du volant, plus grande précision dans le positionnement du capteur de position par rapport à la denture, plus grande précision des capteurs pour limiter la dispersion de mesure entre les capteurs, .... Cette solution est (très) coûteuse et difficile à mettre en œuvre à un niveau industriel.

Le document US-2012/0158320 décrit un procédé pour pallier une perte de précision sur une mesure de la charge d’un moteur due à des tolérances mécaniques de fabrication du moteur. Ce procédé permet de corriger la mesure de la charge du moteur, et donc du couple produit, mais ne permet pas d’obtenir une meilleure précision sur la position angulaire du moteur.

Le document DE-10 107892 s’intéresse quant à lui à améliorer la précision de la connaissance de la position angulaire d’un moteur en corrigeant la longueur des segments de la cible, ces longueurs étant différentes les unes des autres du fait de tolérances de fabrication de la cible. Ce procédé permet d’améliorer la mesure d’un décalage angulaire entre deux points de la cible mais ne permet pas d’améliorer la position absolue de la cible (qui correspond à la position du vilebrequin).

Le document FR-2 740 509 s’intéresse quant à lui plus particulièrement à un calcul précis de vitesse de rotation d’un vilebrequin et propose un procédé d’apprentissage des longueurs des différentes dents de la cible.

La présente invention a alors pour but de fournir un procédé permettant de connaître avec précision la position angulaire absolue d’une cible (d’un vilebrequin) d’un moteur à combustion interne. De préférence, ce procédé permettra d’obtenir une plus grande précision sans avoir à modifier la cible et/ou le capteur utilisé(s) pour réaliser la mesure de position. En outre, avantageusement, ce procédé ne nécessitera pas l’utilisation de nouveaux composants dans un moteur pour pouvoir être mis en œuvre.

À cet effet, la présente invention propose un procédé de détermination de la position angulaire d’un moteur à combustion interne dans lequel une mesure de la position angulaire est réalisée à l’aide d’un capteur de position et de moyens de traitement correspondants et dans lequel une correction est appliquée à la mesure réalisée.

Selon la présente invention, la correction est obtenue selon les étapes suivantes :

• détermination préalable, au niveau de chaque cylindre, pour un moteur dit moteur calibré, similaire au moteur considéré, pour lequel une position de référence a été déterminée, de l’écart de position angulaire entre, d'une part, la position de référence et, d'autre part, la position correspondant à la vitesse minimale de rotation du moteur calibré dans un mode de fonctionnement prédéterminé, • mise en mémoire pour chaque cylindre de l’écart de position angulaire déterminé, • attente d’une phase de fonctionnement dans le mode prédéterminé du moteur considéré, • au cours de cette phase, détermination, au niveau de chaque cylindre et pour chaque passage au point mort haut correspondant à une injection de carburant, de la position angulaire correspondant à la vitesse minimale de rotation du moteur, • détermination d’une position de référence pour chaque cylindre du moteur considéré à partir de la position angulaire correspondant à la vitesse minimale de rotation du moteur en appliquant l’écart de position angulaire déterminé, • calcul de la correction à appliquer à une mesure de position angulaire du moteur au niveau de chaque cylindre comme étant la différence entre la position de référence déterminée à l’étape précédente pour le moteur considéré et la position de référence pour le moteur calibré.

Ce procédé repose sur l’idée de prendre comme nouveau point de référence pour les opérations d’injection et autres, non pas le point mort dont la position réelle n’est pas connue assez précisément mais la position du moteur dans laquelle la vitesse de rotation du moteur passe par un minima relatif.

II est donc proposé ici de déterminer pour un moteur donné précis, appelé ici moteur calibré - c’est-à-dire pour lequel on détermine avec précision la position de référence - quel est l’écart angulaire entre la position de référence et la position dans laquelle la vitesse de rotation du moteur passe par un minimum relatif dans des conditions prédéterminées. Cet écart angulaire est considéré ici comme une « constante » pour ce type de moteur. Ainsi, pour un autre moteur du même type, il suffit de déterminer dans les conditions de fonctionnement prédéterminées quel est la position angulaire dans laquelle la vitesse de rotation du moteur passe par un minimum relatif pour en déduire la position précise de la position de référence correspondante. L’écart angulaire entre cette position de référence et sa position théorique constitue alors la correction à apporter aux mesures angulaires réalisées. Cette correction pouvant être spécifique pour chaque cylindre, dans le cas d’un moteur avec plusieurs cylindres, une correction adaptée à chaque cylindre sera exécutée pour chaque injection de carburant.

On remarquera que cette correction à apporter correspond aussi à la différence de position entre la position dans laquelle la vitesse de rotation passe par un minimum relatif pour le moteur calibré et la position dans laquelle la vitesse de rotation passe par un minimum relatif pour le moteur considéré.

Les logiciels de gestion de moteur actuels utilisant en général comme position de référence le point mort haut du piston, la position de référence déterminée sur le véhicule calibré est avantageusement son point mort haut réel. On entend ici par point mort haut la position extrême d’un piston dans un cylindre en fin de compression d’un mélange gazeux. II s’agit d’une position de référence habituellement utilisée pour réaliser une injection de carburant dans le moteur.

En choisissant comme point de référence le point mort haut réel, le procédé décrit ci-dessus est alors un procédé de détermination de la position angulaire d’un moteur à combustion interne dans lequel une mesure de la position angulaire est réalisée à l’aide d’un capteur de position et de moyens de traitement correspondants et dans lequel une correction est appliquée à la mesure réalisée, caractérisé en ce que la correction est obtenue selon les étapes suivantes :

• détermination préalable, au niveau de chaque cylindre, pour un moteur similaire au moteur considéré dont la position de chaque point mort haut est connue, de l’écart de position angulaire entre, d'une part, le point mort haut et, d'autre part, la position correspondant à la vitesse minimale de rotation du moteur dans un mode de fonctionnement prédéterminé, • mise en mémoire pour chaque cylindre de l’écart de position angulaire déterminé, • attente d’une phase de fonctionnement dans le mode prédéterminé du moteur considéré, • au cours de cette phase, détermination, au niveau de chaque cylindre et pour chaque passage au point mort haut correspondant à une injection de carburant, de la position angulaire correspondant à la vitesse minimale de rotation du moteur, • détermination de la position angulaire réelle du point mort haut pour chaque cylindre à partir de la position angulaire correspondant à la vitesse minimale de rotation du moteur en appliquant l’écart de position angulaire déterminé, • calcul de la correction à appliquer à une mesure de position angulaire du moteur au niveau de chaque cylindre comme étant la différence entre la position réelle déterminée à l’étape précédente du point mort haut et la position théorique de ce point mort haut.

Dans le procédé de détermination de la position angulaire d’un moteur à combustion interne proposé ici, la détermination préalable de l’écart de position angulaire entre, d'une part, le point mort haut et, d'autre part, la position correspondant à la vitesse minimale de rotation du moteur, est réalisé par exemple dans un laboratoire. On réalise ici une calibration pour ce procédé et les conditions de travail dans un laboratoire permettent d’obtenir une grande précision dans les mesures réalisées.

Une forme de réalisation préférée de ce procédé prévoit que la détermination de la vitesse minimale de rotation du moteur à proximité d’un point mort haut est réalisée lorsque le moteur est en phase de ralenti. Il est possible de choisir d’autres modes de fonctionnement du moteur mais les essais réalisés ont donné une préférence pour ce mode qui apparaît, pour cette application, comme fournissant le signal le moins bruité.

Dans le procédé présenté ici, la détermination de vitesse de rotation minimale du moteur peut être par exemple réalisée avec les étapes suivantes :

• détermination de la vitesse de rotation instantanée du moteur pour un nombre prédéterminé de points avant et après passage du point mort haut considéré, • calcul par régression d’une courbe représentative de la vitesse de rotation du moteur, • calcul de la position correspondant à la vitesse de rotation minimale avec la courbe calculée, cette position étant considérée comme la position à laquelle la vitesse de rotation est minimale.

Selon une variante de réalisation préférée, car facile à mettre en œuvre et donnant de bons résultats, il est proposé que la régression soit réalisée par la méthode des moindres carrés pour déterminer une courbe d’équation y = ax² + bx + c pour laquelle la position de la vitesse minimale est obtenue pour x = -b / 2a.

Pour éviter d’avoir une valeur de correction erronée, due par exemple à un bruit ou autre parasite intervenant pendant des mesures, le procédé de détermination de la position angulaire d’un moteur à combustion interne dont il est question ici comporte avantageusement une étape optionnelle de filtrage sur la valeur de la correction à appliquer au niveau d’un cylindre à partir de plusieurs mesures de positionnement du point mort haut de ce cylindre.

La présente invention concerne également :

• un système électronique de gestion de l'injection d'un moteur à combustion interne, comprenant des moyens de détermination de la position angulaire du moteur à partir d’une mesure de ladite position angulaire réalisée à l’aide d’un capteur de position et de moyens de traitement correspondants, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour la mise en œuvre de chacune des étapes d'un procédé tel que décrit ci-dessus ; et • un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comporte un système électronique de gestion de son injection défini à l’alinéa précédent, ce moteur étant par exemple un moteur de type Diesel.

La présente invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé sur lequel :

- la figure 1 illustre schématiquement un signal fourni par un capteur pour déterminer la position angulaire d’un moteur,

- la figure 2 illustre schématiquement un détail du signal de la figure 1,

- la figure 3 est un diagramme avec une position moteur en abscisse et une vitesse de rotation du moteur en ordonnée,

- les figures 4A et 4B illustrent schématiquement un procédé de correction de la position angulaire mesurée par un capteur de position,

- les figures 5A et 5B sont des logigrammes d’un procédé de correction de la position angulaire mesurée par un capteur de position, et

- la figure 6 illustre une variante de réalisation de procédé.

La figure 1 illustre un signal S fourni par un capteur de position disposé en vis-à-vis d’un volant moteur d’un moteur à combustion interne, par exemple un moteur de type Diesel. On suppose tout d’abord que ce moteur fonctionne selon un cycle à quatre temps, c’est-à-dire qu’un piston fait deux allers-retours dans un cylindre pour réaliser un cycle de combustion (admission, compression, détente et échappement). Ce piston est relié par une bielle à un vilebrequin. Le volant moteur est solidaire du vilebrequin et fait alors deux tours, soit une rotation de 720° pour uncycle de combustion. Ce volant moteur est muni à sa périphérie de dents. À chaque dent correspond un creux adjacent. La périphérie du volant moteur est alors divisée en 60 secteurs régulièrement répartis, chaque secteur comprenant une dent et un creux adjacent. Toutefois, pour créer une référence R sur le volant moteur, deux dents sont supprimées. On a ainsi 58 dents à la périphérie du volant moteur avec un décalage angulaire de 6° entre deux dents successives, sauf bien entendu au niveau de la référence R.

On suppose en outre ici que le moteur considéré à titre d’exemple purement illustratif et non limitatif est un moteur comportant quatre cylindres. Dans ce cas de figure, chacun des quatre pistons passe une fois à son point mort haut (PMH) durant un cycle de combustion. On considère ici comme point mort haut uniquement le point mort haut après une phase de compression, c’est-à-dire le point mort haut à proximité duquel une injection de carburant est réalisée. En numérotant les quatre cylindres de 0 à 3, on a alors quatre points morts hauts PMH₀, PMHi, PMH₂ et PMH₃. Le cycle moteur est alors subdivisé en quatre segments Seg₀, Segi, Seg₂ et Seg₃ autour de chacun de ces quatre points morts hauts, un segment correspondant sensiblement à une phase de compression et de détente dans le cylindre considéré.

La figure 2 illustre à échelle agrandie le signal S sur un segment SegJ. La figure indique le début 2 de ce segment et la fin 4 de celui-ci. On suppose ici que le volant est monté sur le vilebrequin de telle sorte que le point mort haut de ce segment, PMHi, coïncide avec le flanc descendant de la dix-neuvième dent après la référence R qui précède. On a représenté aussi sur cette figure un intervalle de temps I qui correspond à la durée de passage de quelques dents avant le point mort haut PMH i et après ce point mort haut. On a choisi ici de prendre trois dents avant PMHi et trois dents après. Le temps de passage d’une dent i est noté Ati, par exemple Ah? pour la dix-septième dent après la référence R précédente. À partir de cette durée, il est possible de déterminer la vitesse angulaire du moteur au moment du passage de la dent considérée :

Ni = 1 / Ati avec N, en tours par minute et Ati en secondes.

(La formule plus générale est N, = 60 / (delta t, * nombre de dents par tour))

Sur la figure 3, on a représenté un diagramme dans lequel la position angulaire P est disposée en abscisse et la vitesse de rotation N en ordonnée. Dans ce diagramme, on dispose les points P, correspondant à chaque mesure de temps et ensuite calcul de vitesse effectué. Pour les abscisses, on prend la position angulaire du milieu de la dent.

À partir des points de mesure/calcul, une régression est réalisée avec par exemple la méthode des moindres carrés (une autre méthode peut valablement être choisie ici). On obtient alors une courbe C qui passe par un minimum.

On choisit par exemple une courbe C de degré 2, c’est-à-dire pouvant s’écrire sous la forme suivante :

N = aP² + bP + c

Cette courbe passe alors par un minimum pour P(N_min) = -b / 2a, N valant alors Nmin comme représenté sur la figure 3.

Les figures 4 et 5 illustrent de deux manières différentes un procédé permettant de déterminer avec une grande précision la position angulaire du moteur sans avoir à changer de capteur de position ni à apporter de modification au volant moteur.

Sur les figures 4A et 4B une ligne horizontale représente la valeur de la position angulaire P mes mesurée par le capteur de position. Les traits verticaux correspondent à un front descendant de dent du volant moteur. Le point mort haut théorique PMHth coïncide avec un front descendant d’une dent, par exemple la dixneuvième ou la quarante-neuvième pour reprendre l’exemple numérique de la figure 2.

La figure 4A correspond à une mesure faite en laboratoire. Un moteur, du même type que celui sur lequel on souhaite faire des mesures précises de position angulaire, est muni de nombreux capteurs pour déterminer la position très précise du point mort haut appelée PMHIab.

Dans ce même moteur, on fait également des mesures de la vitesse minimale Nmin de rotation du moteur comme expliqué précédemment pour le même point mort haut dans le même cylindre. De manière habituelle, comme illustré, cette vitesse minimale est obtenue après le point mort haut. Sur la figure 4A, on appelle Δα l’écart angulaire entre la position du point mort haut réel, PMHIab, obtenue grâce à des mesures précises et la position correspondant à la vitesse minimale du moteur.

Pour faire la mesure de la vitesse minimale du régime moteur, certaines conditions, ou modes, de fonctionnement du moteur sont meilleures que d’autres. En phase d’accélération ou de décélération du véhicule, l’accélération ou la décélération recherchée pour le véhicule va venir perturber la mesure de vitesse minimale. Toutefois, si cette accélération ou décélération est connue, on peut la prendre en compte. Il semble notamment intéressant d’utiliser une phase de décélération dans laquelle il n’y a pas d’injection de carburant pour réaliser la détermination de la vitesse minimale de rotation. Toutefois, des mesures ont montré que l’influence de la combustion, et de l’erreur qui peut apparaître sur le point d’injection du carburant, n’a pas, ou que peu, d’influence sur les résultats de la mesure réalisée. Il est donc préférable de choisir une phase au cours de laquelle la vitesse est constante. Cette mesure pourrait être faite lors d’une phase de démarrage ou bien lorsque le moteur est au ralenti. Après la réalisation d’essais, la mesure de la vitesse de rotation minimale est réalisée de préférence lorsque le moteur est au ralenti.

Ainsi donc, pour le moteur analysé en laboratoire, pour lequel la position du point mort haut est connue précisément, la position de la vitesse de rotation minimale est déterminée comme expliqué plus haut alors que le moteur tourne au ralenti. On peut également prévoir des conditions complémentaires, comme par exemple la température de fonctionnement du moteur. La mesure s’effectuera de préférence sur un moteur « chaud ». On détermine ainsi une vitesse minimale et une position angulaire pour laquelle cette vitesse minimale est atteinte. Cette position angulaire est décalée de Δα par rapport au point mort haut PMH Iab.

Il a été remarqué, de façon surprenante, que le décalage angulaire Δα n’était pas, ou alors de façon négligeable, dépendant des tolérances de fabrication du moteur. Ainsi, en faisant des mesures sur plusieurs moteurs, on trouve à chaque fois, pour les cylindres correspondants, un même décalage angulaire Δα. De façon peu surprenante, dans un moteur à quatre cylindres comme celui considéré ici, le décalage angulaire Δα est sensiblement le même pour les cylindres 0 et 2 et pour les cylindres 1 et 3.

On détermine, pour au moins deux cylindres ((0 ou 2) et (1 ou 3)), mais de préférence pour tous les cylindres du moteur, le décalage angulaire Δα,. Ces valeurs sont alors mémorisées.

On retrouve toutes ces étapes sur la figure 5A. Au cours d’une première phase LAB réalisée en laboratoire, une première étape 10 prévoit de déterminer la position angulaire correspondant au minimum de vitesse dans des conditions de ralenti d’un moteur dont on connaît avec exactitude la position du point mort haut. Cette opération est répétée de préférence pour chaque cylindre. Une deuxième étape 20 prévoit alors de stocker en mémoire les valeurs Δα, correspondant pour chaque cylindre i au décalage angulaire entre la position du point mort haut et la position correspondant à la vitesse de rotation minimale du moteur.

Les valeurs Δα, déterminées en laboratoire sont alors recopiées dans une unité de gestion et de contrôle des moteurs fabriqués industriellement par la suite. Cette unité de gestion et de contrôle embarque aussi un logiciel pour corriger les valeurs fournies par le capteur de position associé au volant moteur du véhicule.

L’unité de gestion et de contrôle du moteur du véhicule est ainsi programmée tout d’abord pour détecter lorsque le moteur est dans des conditions prédéfinies de ralenti (étape 30 sur la figure 5B).

L’étape 40 suivante consiste alors à rechercher, le moteur étant dans les conditions de ralenti, la position angulaire correspondant pour chaque cylindre (ou pour chaque position PMHi) à la vitesse de rotation minimale du moteur. En retranchant de cette position angulaire la valeur Δα, correspondant qui a été mémorisée dans l’unité de gestion et de contrôle du moteur, on obtient alors une valeur PMHcor qui correspond à la valeur corrigée du point mort haut pour le cylindre considéré. Cette valeur est décalée par rapport à la valeur théorique PMHth du point mort haut d’une valeur ΔΡ (figure 4B et étape 50 de la figure 5B).

Par la suite, une fois la valeur ΔΡ déterminée, toute mesure réalisée de la position angulaire du moteur dans le segment considéré est corrigée de la valeur ΔΡ (étape 70 de la figure 5B).

La phase de détermination EMB réalisée à bord du véhicule comporte aussi sur la figure 5B une étape 60 de filtrage. De manière habituelle, on déterminera plusieurs corrections ΔΡ avant de choisir la correction définitive à appliquer aux mesures réalisées. Ceci permet par exemple d’exclure une potentielle valeur qui serait sensiblement différente des autres valeurs qui ont été déterminées. On peut ici aussi prévoir par exemple d’effectuer un nombre prédéterminé de déterminations pour consolider les valeurs correctives trouvées. On peut aussi prévoir que lorsqu’un kilométrage prédéterminé est atteint, par exemple 10.000 km, les valeurs correctives ΔΡ, sont alors définitivement adoptées. Si le capteur de position est changé, ou bien le volant moteur avec les dents permettant la mesure de position moteur, un nouvel apprentissage pourra être relancé à la demande dans un garage.

La figure 6 illustre une variante de réalisation dans laquelle une calibration initiale n’est pas faite en laboratoire mais avec l’un des premiers véhicules produits. Le véhicule sur lequel les opérations de calibration sont réalisées est appelé par la suite véhicule calibré. Au lieu de déterminer pour ce véhicule calibré la position réelle du point mort haut pour chaque cylindre, on réalise pour ce moteur une analyse de son comportement pour déterminer une position optimale en fonction de critères d’efficacité. On peut ainsi par exemple faire varier la consigne d’injection pour déterminer pour ce véhicule la position optimale d’injection, par exemple celle permettant de limiter au mieux les émissions polluantes. Cette position d’injection est déterminée pour chaque cylindre et est appelée « position calibrée de l’injection ».

Sur la partie haute de la figure 6, on mesure la position angulaire du moteur (P mes) et on a pour le cylindre considéré un point mort haut théorique PMHth comme expliqué plus haut. On détermine aussi alors la position N_min mesurée correspondant à la vitesse minimale de rotation du moteur à proximité du point mort haut considéré en phase d’injection. Cette position par rapport au point mort haut théorique est appelée Pmincal. On considère pour ce véhicule la position calibrée de l’injection P_refcal. Cette position est décalée de INJopt de la position de N_min.

Pour la mise en oeuvre dans un autre véhicule, on mémorise dans le système de gestion de celui-ci par exemple la valeur de INJ opt. On détermine alors pour ce véhicule la valeur N_min correspondant à la position angulaire mesurée pour laquelle, en phase d’injection, la vitesse de rotation est minimale. On en déduit à l’aide de INJ opt mémorisé la position optimale d’injection pour ce véhicule. On a alors un décalage Δα entre la position d’injection optimale du système de gestion et cette position optimale déterminée. Ce décalage correspond à la correction à apporter. On remarque qu’il correspond au décalage entre la position N_min définie sur le véhicule calibré et celle définie sur le véhicule considéré. Cet écart correspond aussi à l’écart entre les points morts hauts réels PMH entre les deux véhicules (calibré et autre). On remarque aussi sur la figure 6 que la distance entre le point d’injection et le point mort haut reste alors la même pour les deux véhicules.

Les résultats obtenus avec ce procédé de détermination de la position angulaire d’un moteur sont très encourageants. La reproduction des mesures qui ont été réalisées a été obtenue avec un écart-type de 0,2°.Une précision de mesure de 0,5° peut donc être atteinte pour réaliser des mesures dans un moteur.

Les déterminations de la vitesse minimale de rotation du moteur se font de préférence au ralenti car ce régime de fonctionnement du moteur est peu « bruité » par des signaux parasites. Toutefois d’autres régimes de fonctionnement du moteur pourraient être choisis. On peut par exemple faire des mesures lorsqu’il n’y a pas d’injection de carburant dans le moteur. On peut aussi prévoir de faire des mesures dans deux modes de fonctionnement distincts.

Une faible variation de la position d’injection induisant une plus grande dérive au niveau des émissions nocives pour les moteurs de type Diesel que pour les moteurs à allumage commandé (dits aussi moteurs essence), le procédé ci-dessus est plus particulièrement destiné à ce type de moteur. Cependant, il est clair que ce procédé pourrait aussi être mis en œuvre pour des moteurs à allumage commandé.

La détermination de la courbe de vitesse pour calculer la position angulaire 5 correspondant à la vitesse de rotation minimale du moteur est de préférence une régression par la méthode des moindres carrés pour obtenir une parabole. Une autre méthode de régression et un autre type de courbe (degré 3 ou autre -trigonométrique ou trigonométrique hyperbolique-) peuvent être aussi envisagés.

D’autres variantes de réalisation du procédé et adaptation de ce procédé, par 10 exemple pour un moteur avec un nombre de cylindres différent de quatre, apparaîtront à l’homme du métier sans toutefois sortir du cadre de l’invention défini par les revendications ci-après.

Un système électronique de gestion de l'injection d'un moteur à combustion interne, comporte par exemple une unité de contrôle moteur de type connu, ou ECU pour « Engine Control Unit » en anglais, dotée de moyens de détermination de la position angulaire du moteur à partir d’une mesure de la position angulaire réalisée à l’aide d’un capteur de position et de moyens de traitement correspondants par exemple implémentés dans l’unité de contrôle moteur. Les moyens pour la mise en œuvre de chacune des étapes d'un procédé tel que décrit plus haut étant constitués d’un logiciel par exemple implémenté dans l’unité de contrôle moteur.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de détermination de la position angulaire d’un moteur à combustion interne dans lequel une mesure de la position angulaire est réalisée à l'aide d’un capteur de position et de moyens de traitement correspondants et dans lequel une correction est appliquée à la mesure réalisée, caractérisé en ce que la correction est obtenue selon les étapes suivantes :

• détermination préalable, au niveau de chaque cylindre, pour un moteur dit moteur calibré, similaire au moteur considéré, pour lequel une position de référence (PMHJab) a été déterminée, de l’écart (Δα) de position angulaire entre, d'une part, la position de référence (PMHJab) et, d'autre part, la position P(Nmin) correspondant à la vitesse minimale de rotation du moteur calibré dans un mode de fonctionnement prédéterminé, • mise en mémoire pour chaque cylindre de l’écart (Δα) de position angulaire déterminé, • attente d’une phase de fonctionnement dans le mode prédéterminé du moteur considéré, • au cours de cette phase, détermination au niveau de chaque cylindre et pour chaque passage au point mort haut correspondant à une injection de carburant de la position angulaire P(N_min) correspondant à la vitesse minimale de rotation du moteur, • détermination d’une position de référence pour chaque cylindre du moteur considéré à partir de la position angulaire P(Nmin) correspondant à la vitesse minimale de rotation du moteur en appliquant l’écart (Δα) de position angulaire déterminé, • calcul de la correction à appliquer à une mesure de position angulaire du moteur au niveau de chaque cylindre comme étant la différence entre la position de référence déterminée à l’étape précédente pour le moteur considéré et la position de référence (PMH Jab) pour le moteur calibré.
2. Procédé de détermination de la position angulaire d’un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que la position de référence déterminée sur le véhicule calibré est son point mort haut réel (PMHJab).
3. Procédé de détermination de la position angulaire d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que la position de référence déterminée sur le véhicule calibré est une position d’injection, notamment une position optimale d’injection.
4. Procédé de détermination de la position angulaire d’un moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la détermination de la vitesse minimale (N_min) de rotation du moteur à proximité d’un point mort haut est réalisée lorsque le moteur est en phase de ralenti.
5. Procédé de détermination de la position angulaire d’un moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la détermination de vitesse de rotation minimale (Nmin) du moteur est réalisée avec les étapes suivantes :

• détermination de la vitesse de rotation instantanée du moteur pour un nombre prédéterminé de points (P,) avant et après passage du point mort haut considéré, • calcul par régression d’une courbe représentative de la vitesse de rotation du moteur, • calcul de la position P(N_min) correspondant à la vitesse de rotation minimale avec la courbe calculée, cette position étant considérée comme la position à laquelle la vitesse de rotation est minimale.
6. Procédé de détermination de la position angulaire d’un moteur à combustion interne selon la revendication 5, caractérisé en ce que la régression est réalisée par la méthode des moindres carrés pour déterminer une courbe d’équation y = ax² + bx + c pour laquelle la position de la vitesse minimale est obtenue pour x = -b / 2a.
7. Système électronique de gestion de l’injection d'un moteur à combustion interne, comprenant des moyens de détermination de la position angulaire du moteur à partir d’une mesure de ladite position angulaire réalisée à l’aide d’un capteur de position et de moyens de traitement correspondants, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour la mise en œuvre de chacune des étapes d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 6.
8. Moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comporte un système électronique de gestion de son injection selon la revendication 7.
9. Moteur à combustion interne selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’il s’agit d’un moteur de type Diesel.

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