FR3088378A1 - Procede de synchronisation d’un moteur a combustion en v - Google Patents
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Abstract
L'invention a pour objet un procédé de synchronisation d'un moteur à combustion, ledit procédé comprenant notamment une première étape de synchronisation (E1) du moteur par un premier calculateur et un deuxième calculateur, une étape d'échange (E4) entre le premier calculateur et le deuxième calculateur de la position synchronisée du moteur et une deuxième étape de synchronisation (E6) du moteur par le premier calculateur et par le deuxième calculateur à partir des positions du moteur échangées entre le premier calculateur et le deuxième calculateur.
Description
Procédé de synchronisation d’un moteur à combustion en V
L’invention se rapporte au domaine de l’injection d’un moteur à combustion et concerne, plus particulièrement, un procédé de synchronisation d’un moteur à combustion en V.
De manière connue, un moteur à combustion de véhicule automobile comprend des cylindres creux délimitant chacun une chambre de combustion dans laquelle est injecté un mélange d’air et de carburant. Ce mélange est compressé dans le cylindre par un piston et enflammé de manière à provoquer le déplacement du piston en translation à l’intérieur du cylindre. Le déplacement des pistons dans chaque cylindre du moteur entraîne en rotation un arbre moteur appelé « vilebrequin » permettant, via un système de transmission, d’entraîner en rotation les roues du véhicule.
L’air est injecté dans la chambre de combustion par l’intermédiaire d’une ou plusieurs soupapes d’admission, régulièrement ouvertes et fermées. De même, les gaz issus du mélange d’air et de carburant sont évacués par une ou plusieurs soupapes d’échappement. Ces soupapes sont reliées à un ou plusieurs arbres à cames permettant de commander successivement à leur ouverture et à leur fermeture.
De manière connue, un capteur de vilebrequin et un capteur d’arbre à cames sont montés dans le véhicule afin de mesurer respectivement la position angulaire du vilebrequin et de l’arbre à cames.
Cependant, lors d’un cycle du moteur, le vilebrequin effectue deux rotations tandis que l’arbre à cames en effectue une seule. Aussi, il est nécessaire de synchroniser la position angulaire du vilebrequin avec celle de l’arbre à cames afin de déterminer si la position du vilebrequin correspond à la première ou à la deuxième rotation dans le cycle du moteur. Une telle synchronisation est nécessaire au démarrage du moteur afin de réaliser les injections de carburant au moment adéquat, cette synchronisation étant réalisée par un calculateur à partir des positions mesurées par les capteurs.
Lorsque le capteur d’arbre à cames est défectueux, il est connu de réaliser une synchronisation dans un mode dégradé. Dans un tel mode dégradé, le calculateur réalise l’hypothèse que la position du vilebrequin correspond à la première ou à la deuxième rotation du cycle. Des injections de carburant dites « tests » sont alors réalisées et le calculateur analyse le comportement du moteur. Si le moteur accélère, cela signifie que les combustions ont été réalisées au moment adéquat dans le cycle du moteur et donc que l’hypothèse choisie était la bonne. Si le moteur n’accélère pas, le calculateur procède de nouveau à des injections tests en se basant sur l’hypothèse inverse puis la valide afin de synchroniser l’arbre à cames avec le vilebrequin.
Cependant, une telle solution présente des inconvénients lorsque le moteur est un moteur en V. Un tel moteur comprend un nombre important de cylindres qui sont placés longitudinalement sur deux bancs de cylindres décalés angulairement l’un de l’autre de manière à présenter une forme de V. Dans une solution connue, le moteur comprend un arbre à cames, un capteur d’arbre à cames et un calculateur pour chaque banc de cylindres, chacun des calculateurs synchronisant indépendamment son arbre à cames avec le vilebrequin. Cependant, lorsque l’un des deux capteurs d’arbre à cames est défectueux, le calculateur associé audit capteur défectueux ne peut pas déterminer avec certitude la position du vilebrequin en réalisant des injections tests comme décrit précédemment. En effet, dans ce cas, lorsque le calculateur relié au capteur défectueux commande des injections tests en se basant sur la mauvaise hypothèse, il peut quand même valider ladite hypothèse car le calculateur qui est relié au capteur d’arbre à cames qui fonctionne, étant synchronisé, commandera des injections de carburant qui feront accélérer le moteur même si l’injection produite par l’autre banc de cylindres ne génère pas d’accélération.
De plus, lorsque les deux capteurs d’arbre à cames sont défectueux, il n’est pas possible de déterminer lequel des deux calculateurs a fait une bonne hypothèse et lequel a fait une mauvaise hypothèse lorsque le moteur accélère et la synchronisation n’est alors pas possible, ce qui représente un inconvénient majeur.
Il existe donc le besoin d’une solution permettant d’optimiser la synchronisation d’un moteur à combustion en V.
A cette fin, l’invention a pour objet un procédé de synchronisation d’un moteur à combustion en V d’un véhicule automobile, ledit véhicule comprenant, outre ledit moteur, un premier calculateur et un deuxième calculateur, ledit moteur comprenant un vilebrequin, un premier arbre à cames, configuré pour actionner les soupapes d’une première ligne de cylindres, et un deuxième arbre à cames configuré pour actionner les soupapes d’une deuxième ligne de cylindres, ladite première ligne de cylindres et ladite deuxième ligne de cylindres étant décalés angulairement afin de former un V, ledit premier calculateur étant configuré pour déterminer la position du premier arbre à cames par rapport à la position du vilebrequin et ledit deuxième calculateur étant configuré pour déterminer la position du deuxième arbre à cames par rapport à la position du vilebrequin, le procédé étant remarquable en ce qu’il comprend :
- le moteur étant en mouvement, une première étape de synchronisation par le premier calculateur de la position du premier arbre à cames par rapport à la position du vilebrequin et par le deuxième calculateur de la position du deuxième arbre à cames par rapport à la position du vilebrequin,
- une étape d’arrêt du moteur,
- une étape d’enregistrement par chacun du premier calculateur et du deuxième calculateur de la position synchronisée du moteur lorsque le moteur est arrêté,
- une étape d’échange entre le premier calculateur et le deuxième calculateur de la position enregistrée du moteur,
- une étape de démarrage du moteur, et
- une deuxième étape de synchronisation par le premier calculateur de la position du premier arbre à cames par rapport à la position du vilebrequin et par le deuxième calculateur de la position du deuxième arbre à cames par rapport à la position du vilebrequin à partir des positions du moteur échangées entre le premier calculateur et le deuxième calculateur.
On entend par démarrage du moteur le début d’entrainement du moteur par le démarreur. On entend par arrêt du moteur l’arrêt de la rotation du vilebrequin suite à l’arrêt des combustions dans les cylindres du moteur. Le temps s’écoulant entre un arrêt et un redémarrage du moteur peut par exemple varier de quelques secondes à plusieurs jours.
Grâce au procédé selon l’invention, les deux calculateurs peuvent synchroniser la position du vilebrequin grâce à l’échange de la position enregistrée du moteur entre les calculateurs. Ainsi, les deux calculateurs font la même hypothèse quant à la position du vilebrequin : si l’hypothèse est bonne, elle l’est pour les deux calculateurs et si elle est mauvaise, elle l’est pour les deux calculateurs. Ceci permet de réaliser des combustions tests afin de déterminer si l’hypothèse est correcte ou incorrecte. Ainsi, même si tous les capteurs de position des arbres à cames sont défectueux, la synchronisation reste possible.
De préférence, le procédé comprenant une étape de calcul de la moyenne des positions échangées entre le premier calculateur et le deuxième calculateur, ladite moyenne étant enregistrée par chacun du premier calculateur et du deuxième calculateur et étant utilisée lors de la deuxième étape de synchronisation. Ceci permet d’optimiser la fiabilité de la position enregistrée du vilebrequin à partir des deux positions mesurées.
Avantageusement, le véhicule comprend un capteur de vilebrequin configuré pour mesurer la position angulaire du vilebrequin à partir d’une roue dentée montée sur ledit vilebrequin, ladite roue dentée comprenant une pluralité de dents définissant respectivement une position angulaire du vilebrequin par rapport au capteur de vilebrequin, et au moins un espace libre de dents correspondant à une position de référence du vilebrequin, la première et la deuxième étape de synchronisation étant réalisées à partir de la position angulaire mesurée par le capteur de vilebrequin.
De préférence, le capteur de vilebrequin est configuré pour compter le nombre de dents détectées depuis la détection du au moins un espace libre afin de déterminer une position angulaire du vilebrequin (valeur comprise entre 0 et 360°). On en déduit la position du moteur (valeur comprise entre 0 et 720°) en connaissant le numéro du tour du vilebrequin dans le cycle du moteur.
De manière avantageuse, le véhicule comprend un premier capteur d’arbre à cames configuré pour mesurer la position angulaire du premier arbre à cames à partir d’une roue dentée montée sur ledit premier arbre à cames et un deuxième capteur d’arbre à cames configuré pour mesurer la position angulaire du deuxième arbre à cames à partir d’une roue dentée montée sur ledit deuxième arbre à cames, la position du vilebrequin étant synchronisée, lors de la première étape de synchronisation, par rapport à la position du premier arbre à cames et du deuxième arbre à cames à partir des positions mesurées par lesdits premier capteur d’arbre à cames et deuxième capteur d’arbre à cames.
De préférence, le vilebrequin étant configuré pour effectuer deux tours lorsque chacun du premier arbre à cames et du deuxième arbre à cames effectue un tour pendant un cycle du moteur, le procédé comprend une étape de détection d’au moins un espace libre pendant la deuxième étape de synchronisation, ladite étape de détection déterminant si le vilebrequin est dans le premier ou le deuxième tour du cycle du moteur à partir des positions échangées. Ainsi, des combustions tests permettent de vérifier si le vilebrequin a été déterminé dans le bon tour du cycle du moteur ou non.
Avantageusement, la position angulaire du premier arbre à cames et la position angulaire du deuxième arbre à cames sont comprises entre 0° et 360° et la position angulaire du vilebrequin est comprise entre 0° et 720°, une position angulaire du vilebrequin comprise entre 0° et 360° correspondant au premier tour du cycle du moteur et une position angulaire du vilebrequin comprise entre 360° et 720° correspondant au deuxième tour du cycle du moteur.
De manière avantageuse, la deuxième étape de synchronisation comprend une sous-étape de réalisation de tests de combustion et une sous-étape de détection de l’accélération du vilebrequin. Ainsi, la position déterminée du vilebrequin est confirmée si une accélération du vilebrequin est détectée.
De préférence, la deuxième étape de synchronisation comprend une sousétape d’inversion de la synchronisation de la rotation du vilebrequin entre le premier et le deuxième tour du cycle du moteur si aucune accélération du vilebrequin n’est détectée.
L’invention vise également un véhicule, notamment automobile, comprenant un moteur à combustion, un premier calculateur et un deuxième calculateur, ledit moteur à combustion comprenant un vilebrequin, un premier arbre à cames, configuré pour actionner les soupapes d’une première ligne de cylindres, et un deuxième arbre à cames, configuré pour actionner les soupapes d’une deuxième ligne de cylindres, ladite première ligne de cylindres et ladite deuxième ligne de cylindres étant décalés angulairement afin de former un V, ledit premier calculateur étant configuré pour déterminer la position du premier arbre à cames par rapport à la position du vilebrequin et ledit deuxième calculateur étant configuré pour déterminer la position du deuxième arbre à cames par rapport à la position du vilebrequin, ledit véhicule étant caractérisé en ce qu’il est configuré pour mettre en oeuvre le procédé tel que décrit précédemment.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront lors de la description qui suit faite en regard des figures annexées données à titre d’exemples non limitatifs et dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables.
La figure 1 illustre schématiquement une forme de réalisation d’un véhicule selon l’invention comprenant un moteur en V.
La figure 2 illustre schématiquement une ligne de cylindres du moteur en V de la figure 1.
La figure 3 illustre schématiquement une roue dentée pour un vilebrequin du moteur de la figure 1.
La figure 4 illustre schématiquement une roue dentée pour arbre à cames du moteur de la figure 1.
La figure 5 illustre schématiquement des signaux émis par des capteurs de position montés face aux roues des figures 3 et 4.
La figure 6 illustre schématiquement un mode de réalisation du procédé selon l’invention.
L’invention sera présentée ci-après en vue d’une mise en oeuvre dans un véhicule automobile. Cependant, toute mise en oeuvre dans un contexte différent, en particulier pour tout véhicule comprenant un moteur à combustion, dont il est nécessaire de synchroniser un vilebrequin et un arbre à cames, est également visée par la présente invention.
Comme illustré sur les figures 1 et 2, le véhicule 1 selon l’invention comprend un moteur 10 à combustion, un premier calculateur 20-1 et un deuxième calculateur 20-2.
Le moteur 10 à combustion comprend, de manière connue, une pluralité de cylindres 11, notamment six, huit ou douze cylindres 11, délimitant chacun une chambre de combustion 11A dans laquelle coulisse un piston 12 dont le mouvement est entraîné par compression et détente des gaz issus de la compression d’un mélange d’air et de carburant introduit dans les chambres de combustion 11 A. Le moteur 10 est un moteur en V. Autrement dit, le moteur 10 comprend deux lignes de cylindres 11 qui sont décalés angulairement afin de former un V. Chaque ligne de cylindres 11 comprend ainsi trois, quatre ou six cylindres 11 par exemple.
L’air et les gaz sont respectivement introduits et expulsés via des soupapes d’admission 14A et des soupapes d’échappement 14B, reliés, pour chaque ligne de cylindres 11, à un premier arbre à cames 15-1 ou un deuxième arbre à cames 15-2. Autrement dit, le moteur 10 en V comprend un premier arbre à cames 15-1 actionnant les soupapes 14A, 14B de la première ligne de cylindres 11 et un deuxième arbre à cames 152 actionnant les soupapes 14A, 14B de la deuxième ligne de cylindres 11. De manière alternative, le moteur 10 du véhicule pourrait aussi bien comprendre deux arbres à cames par ligne de cylindres 11, l’un dédié aux soupapes d’admission 14A et l’autre aux soupapes d’échappement 14B. De même, dans cet exemple, chaque cylindre 11 est relié à une soupape d’admission 14A et une soupape d’échappement 14B, cependant chaque cylindre 11 pourrait également être relié à plusieurs soupapes d’admission 14A et à plusieurs soupapes d’échappement 14B. Le premier arbre à cames 15-1 et le deuxième arbre à cames 15-2, mis en rotation, permettent chacun alternativement l’ouverture et la fermeture des soupapes d’admission 14A et d’échappement 14B de chaque chambre de combustion 11 A. Par soucis de clarté et de concision, seule la première ligne de cylindres 11 est visible sur la figure 2.
Dans cet exemple, le moteur 10 est de type moteur à quatre temps. Aussi, lors du fonctionnement du moteur 10, quatre phases de fonctionnement sont nécessaires pour chaque cylindre 11 : une phase d’admission d’air et de carburant dans la chambre de combustion 11A du cylindre 11, une phase de compression du mélange obtenu au terme de laquelle va s’effectuer sa combustion, une phase de détente des gaz issus de la combustion du mélange générant la poussée du piston 12 et une phase d’échappement des gaz hors de la chambre de combustion 11A. Ces quatre phases forment un cycle du moteur qui se répète. Lors de la phase d’admission et de la phase de détente, le piston 12 descend en position basse. Lors de la phase de compression et de la phase d’échappement, le piston 12 monte en position haute. L’ensemble des pistons 12 est relié à un vilebrequin 13, dont la mise en rotation réalisée par la poussée de chaque piston 12, permet le stockage d’énergie cinétique par un volant d’inertie (non représenté), entraînant la rotation des roues du véhicule 1.
Le vilebrequin 13 comprend une roue dentée 130, appelée cible par l’homme du métier et dont un exemple est illustré sur la figure 3, comportant un nombre prédéterminé de dents 131 espacées régulièrement, ainsi qu’un espace libre 132 de dents correspondant à une position de référence du vilebrequin 13. Une telle roue dentée 130 étant connue en soi, elle ne sera pas davantage détaillée ici. On notera en outre que la roue dentée 130 pourrait comprend plus d’un espace libre dans une autre forme de réalisation.
En référence à la figure 2, un capteur de vilebrequin 16 est monté en regard de la roue dentée 130 de manière à permettre la détection de l’espace libre 132 et le décompte du nombre de dents 131 défilant devant ledit capteur de vilebrequin 16 depuis la position de référence par le premier calculateur 20-1 et le deuxième calculateur 20-2 lorsque le vilebrequin 13 est entraîné en rotation. Plus précisément, le capteur de vilebrequin 16 est configuré pour délivrer un premier signal S1, illustré sur la figure 5, comprenant des fronts (ascendants et/ou descendants) représentatifs des dents qui permet au calculateur 20-1 de déterminer la position angulaire de 0 à 360°, notés °CRK, du vilebrequin 13 par rapport au capteur de vilebrequin 16. En variante, le capteur de vilebrequin 16 pourrait être configuré pour détecter lui-même l’espace libre 132, compter les dents 131 et envoyer ces informations au calculateur 20-1 sans que cela ne limite la portée de la présente invention.
Le premier arbre à cames 15-1 comprend une roue dentée 150, appelée cible par l’homme du métier et dont un exemple est illustré sur la figure 4, comportant un nombre prédéterminé de dents 151, 152, 153 espacées irrégulièrement. Une telle roue dentée 150 étant connue en soi, elle ne sera pas davantage détaillée ici.
En référence à la figure 2, un premier capteur d’arbre à cames 17-1 est monté en regard de la roue dentée 150 de manière à permettre la détermination de la position angulaire du premier arbre à cames 15-1. Plus précisément, le premier capteur d’arbre à cames 17-1 est configuré pour délivrer un deuxième signal S2, illustré sur la figure 5, comprenant des fronts ascendants et descendants représentatifs des fronts ascendants et descendants des dents de la roue dentée 150 qui permet au premier calculateur 20-1 de déterminer la position angulaire, comprise entre 0 et 360° (notés °CAM par la suite), du premier arbre à cames 15-1 par rapport au premier capteur d’arbre à cames 17-1. En variante, le premier capteur d’arbre à cames 17-1 pourrait être configuré pour détecter luimême la position des dents et envoyer ces informations au premier calculateur 20-1 sans que cela ne limite la portée de la présente invention.
Un deuxième capteur d’arbre à cames (non représenté) est monté en regard de d’une roue dentée (non représentée) du deuxième arbre à cames 15-2 de manière à permettre la détermination de la position angulaire dudit deuxième arbre à cames 15-2. Plus précisément, le deuxième capteur d’arbre à cames est configuré pour délivrer un signal comprenant des fronts ascendants et descendants représentatifs des fronts ascendants et descendants des dents de la roue dentée qui permet au deuxième calculateur 20-2 de déterminer la position angulaire, comprise entre 0 et 360° (notés °CAM par la suite), du deuxième arbre à cames 15-1 par rapport au deuxième capteur d’arbre à cames. En variante, le deuxième capteur d’arbre à cames pourrait être configuré pour détecter luimême la position des dents et envoyer ces informations au deuxième calculateur 20-2 sans que cela ne limite la portée de la présente invention.
Le capteur de vilebrequin 16, le premier capteur d’arbre à cames 17-1 et le deuxième capteur d’arbre à cames peuvent par exemple se présenter sous la forme de capteur à effet Hall. De tels capteurs étant connus, ils ne seront pas décrits plus en détails ici.
Lors d’un cycle du moteur, le vilebrequin 13 effectue deux tours pendant que le premier arbre à cames 15-1 et le deuxième arbre à cames 15-2 effectuent chacun un seul tour. Autrement dit, le vilebrequin 13 tourne deux fois plus que le premier arbre à cames 15-1 et le deuxième arbre à cames 15-2.
Dans l’exemple de la figure 5, deux espaces libres 132 sont ainsi détectés sur le premier signal S1 durant un cycle. Aussi, lorsqu’un espace creux 132 est détecté, le premier arbre à cames 15-1 et le deuxième arbre à cames 15-2 peuvent être chacun dans deux positions différentes. Or, le moment d’injection du carburant dépend de la position de du premier arbre à cames 15-1 et du deuxième arbre à cames 15-2.
Aussi, afin de permettre le fonctionnement du moteur 10, la position du premier arbre à cames 15-1 et la position du deuxième arbre à cames 15-2 par rapport à la position du vilebrequin 13 doivent être connue afin de synchroniser le moteur 10 et optimiser ainsi la commande d’injection de carburant dans les cylindres 11.
Le premier calculateur 20-1 et le deuxième calculateur 20-2, par exemple de type ECU (Electronic Control Unit) ou EMS (Engine Management System), sont configurés pour déterminer respectivement la position du premier arbre à cames 15-1 et du deuxième arbre à cames 15-2 par rapport à la position du vilebrequin 13.
Dans ce but, le premier calculateur 20-1 est configuré pour recevoir les signaux S1 envoyés par le capteur de vilebrequin 16 et les signaux S2 envoyés par le premier capteur d’arbres à cames 17-1. De même, le deuxième calculateur 20-2 est configuré pour recevoir les signaux S1 envoyés par le capteur de vilebrequin 16 et les signaux envoyés par le premier capteur d’arbres à cames.
Le premier calculateur 20-1 et le deuxième calculateur 20-2 sont chacun configurés pour identifier l’espace libre 132 sur le signal S1 émis par le capteur de vilebrequin 16. Cet espace libre 132 est détecté deux fois lors d’un cycle du moteur 10. Le premier calculateur 20-1 est configuré pour identifier l’espace libre 132 à partir de la position du premier arbre à cames 15-1, déterminée à partir du signal S2 émis par le premier capteur d’arbre à cames 17-1. Autrement dit, pour chaque espace libre 132 détecté sur le signal S1, le premier calculateur 20-1 détermine s’il correspond au premier ou au deuxième tour du vilebrequin 13 dans le cycle du moteur 10. La position du vilebrequin 13 est ainsi synchronisée avec la position du premier arbre à cames 15-1 afin de déterminer la position du vilebrequin 13, comprise entre 0 et 720°CRK, dans le cycle du moteur 10. De même, le deuxième calculateur 20-2 est configuré pour identifier l’espace libre 132 à partir de la position du deuxième arbre à cames 15-2, déterminée à partir du signal émis par le deuxième capteur d’arbre à cames afin de synchroniser lui-aussi le moteur 10 de son point de vue. Une telle synchronisation des positions du vilebrequin 13 et des arbres à cames 15-1, 15-2 étant connue, elle ne sera pas décrite plus en détail.
Le premier calculateur 20-1 et le deuxième calculateur 20-2 comprennent en outre chacun une zone mémoire et sont configurés pour stocker dans cette zone mémoire la position du vilebrequin 13, notamment lorsque le moteur 10 est arrêté. La zone mémoire est par exemple une mémoire de type morte. Ainsi, la position stockée dans la zone mémoire est enregistrée et pourra être restaurée lors du prochain démarrage du premier calculateur 20-1 et du deuxième calculateur 20-2, par exemple suite à démarrage du moteur 10.
Le premier calculateur 20-1 et le deuxième calculateur 20-2 sont configurés pour échanger des données entre eux. En particulier, chacun du premier calculateur 20-1 et du deuxième calculateur 20-2 est configuré pour envoyer la position enregistrée du vilebrequin 13 dans sa zone mémoire et pour recevoir la position enregistrée par l’autre du premier calculateur 20-1 ou du deuxième calculateur 20-2.
Dans une forme de réalisation, au moins l’un du premier calculateur 20-1 et du deuxième calculateur 20-2, de préférence les deux, est configuré pour calculer la moyenne des positions enregistrées du vilebrequin 13 par le premier calculateur 20-1 et le deuxième calculateur 20-2 et pour enregistrer cette moyenne dans la zone mémoire. En variante, le minimum des deux positions enregistrées ou toute autre opération mathématique adaptée pourrait être utilisé. Ceci permet de limiter les erreurs de mesure de la position du vilebrequin 13, notamment du fait des effets de rebond du moteur 10 lors de son arrêt.
Enfin, au démarrage du moteur 10, le premier calculateur 20-1 et le deuxième calculateur 20-2 sont configurés pour déterminer, lorsqu’un espace libre 132 est détecté, si le vilebrequin 13 est dans le premier ou le deuxième tour du cycle du moteur à partir de la position enregistrée. Avantageusement, le premier calculateur 20-1 et le deuxième calculateur 20-2 ayant enregistré la position moyenne du vilebrequin 13, ils déterminent la même position du vilebrequin 13.
Le premier calculateur 20-1 et/ou le deuxième calculateur 20-2 peuvent être configurés pour commander des injections tests dans les cylindres 11 et détecter une accélération du moteur 10. Si aucune accélération du moteur 10 n’est détectée, la position déterminée du vilebrequin 13 est erronée, notamment du fait des effets importants de rebonds du moteur 10 lors de son arrêt. Chacun du premier calculateur 20-1 et du deuxième calculateur 20-2 est alors configuré pour modifier la position déterminée du vilebrequin 13. Autrement dit, si le vilebrequin 13 avait été déterminé comme étant dans le premier tour du cycle du moteur 10 et qu’aucune accélération n’a été détectée, le premier calculateur 20-1 et le deuxième calculateur 20-2 déterminent que le vilebrequin 13 est dans le deuxième tour du cycle. Ainsi, grâce à la position moyenne enregistrée qui est identique pour le premier calculateur 20-1 et le deuxième calculateur 20-2, l’hypothèse que réalise chacun du premier calculateur 20-1 et du deuxième calculateur 20-2 au démarrage du moteur 10 est la même, ce qui permet de détecter si cette hypothèse est bonne ou pas à partir de la détection de l’accélération du moteur 10. En effet, si une accélération est détectée, l’hypothèse est la bonne à la fois pour le premier calculateur 20-1 et le deuxième calculateur 20-2. De même si elle est mauvaise, elle l’est à la fois pour le premier calculateur 20-1 et le deuxième calculateur 20-2.
Il va maintenant être décrit en référence à la figure 6 un exemple de mise en oeuvre du procédé de synchronisation selon l’invention.
Tout d’abord, lors d’une étape préliminaire E0, le moteur 10 est démarré une première fois. Autrement dit, du carburant et de l’air sont injectés dans les cylindres 11 et le vilebrequin 13 est entraîné en rotation.
Chacun du premier calculateur 20-1 et du deuxième calculateur 20-2 synchronise alors, dans une étape E1, la position du moteur à une valeur comprise entre 0 et 720°, c’est à dire la position du vilebrequin 13 par rapport à la position du premier arbre à cames 15-1 et à la position du deuxième arbre à cames 15-2 (qui correspondent chacune à une valeur comprise entre 0 et 360°CAM). Une telle synchronisation est réalisée à partir de mesures effectuées par le capteur de vilebrequin 16, le premier capteur d’arbre à cames 17-1 et le deuxième capteur d’arbre à cames de manière connue en soi.
Le moteur 10 est arrêté lors d’une étape E2, par exemple parce que l’utilisateur a terminé son trajet avec le véhicule 1.
Chacun du premier calculateur 20-1 et du deuxième calculateur 20-2 détermine la position du moteur 10 lorsque le moteur 10 est arrêté et enregistre, dans une étape E3, dans sa zone de mémoire, la position du moteur 10 suite à la synchronisation de ce dernier réalisée précédemment.
Le premier calculateur 20-1 et le deuxième calculateur 20-2 échangent alors, dans une étape E4, ces positions enregistrées du moteur 10 et calculent la moyenne de ces valeurs qui est alors enregistrée dans leur zone mémoire. Ainsi, la position moyenne enregistrée par chacun du premier calculateur 20-1 et du deuxième calculateur 20-2 est identique.
Lors d’une étape E5, par exemple lorsque l’utilisateur reprend le véhicule 1 pour effectuer un nouveau trajet, le moteur 10 est démarré une nouvelle fois. Une synchronisation du moteur 10 est tout d’abord réalisée dans une étape E6 avec la position enregistrée à l’étape E3.
Des injections tests peuvent être réalisées dans une étape E7 en se basant sur une hypothèse du tour du vilebrequin 13 dans le cycle du moteur 10 afin de confirmer la bonne synchronisation du moteur 10. Lorsqu’une accélération a été détectée lors des injections tests, la synchronisation du moteur 10 est confirmée pour chacun du premier calculateur 20-1 et du deuxième calculateur 20-2 à partir de la position moyenne enregistrée. Autrement dit, chacun du premier calculateur 20-1 et du deuxième calculateur 20-2 a déterminé dans quel tour du cycle du moteur 10 se trouve le vilebrequin 13, c’est-àdire si la position du vilebrequin 13 est comprise entre 0 et 360°CRK (premier tour) ou entre 360 et 720° (deuxième tour). Lorsqu’aucune accélération n’a été détectée lors des injections tests, chaque calculateur 20-1, 20-2 modifie la position synchronisée du moteur 10 afin d’inverser le tour précédemment déterminé dans lequel se trouve le vilebrequin 13 dans le cycle du moteur 10.
Lorsque plusieurs détections de l’espace libre 132 sont réalisées dans un même tour, chacun du premier calculateur 20-1 et du deuxième calculateur 20-2 peut modifier la position synchronisée du moteur 10 en choisissant la position suivante du vilebrequin 13.
Le procédé selon l’invention permet une synchronisation fiable du moteur 10, notamment en réalisant une première étape de synchronisation du moteur par le premier calculateur 20-1 et le deuxième calculateur 20-2, une étape d’échange entre le premier calculateur 20-1 et le deuxième calculateur 20-2 de la position synchronisée du moteur 10 et une deuxième étape de synchronisation du moteur 10 par le premier calculateur 20-1 et par le deuxième calculateur 20-2 à partir des positions du moteur 10 échangées entre le premier calculateur 20-1 et le deuxième calculateur 20-2.
Ainsi, grâce au procédé selon l’invention, le premier calculateur 20-1 et le deuxième calculateur 20-2 émettent une même hypothèse quant à la position du vilebrequin 13 au deuxième démarrage du moteur 10. Si l’hypothèse n’est pas la bonne, aucune accélération du vilebrequin 13 ne sera détectée et l’hypothèse sera alors modifiée par le premier calculateur 20-1 et le deuxième calculateur 20-2 de manière identique.
Un tel procédé permet de s’affranchir de l’utilisation de capteurs d’arbre à cames 17-1, 17-2, par exemple lorsque tous deux sont défectueux, pour synchroniser le moteur 10 dès lors qu’une première synchronisation a été réalisée et enregistrée auparavant, par exemple en usine, lors d’une maintenance du véhicule 1 ou à intervalle régulier lors de l’utilisation du véhicule 1.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Procédé de synchronisation d’un moteur (10) à combustion en V d’un véhicule (1) automobile, ledit véhicule comprenant, outre ledit moteur (10), un premier calculateur (20-1) et un deuxième calculateur (20-2), ledit moteur (10) comprenant un vilebrequin (13), un premier arbre à cames (15-1), configuré pour actionner les soupapes (14A, 14B) d’une première ligne de cylindres (12) et un deuxième arbre à cames (15-2) configuré pour actionner les soupapes (14A, 14B) d’une deuxième ligne de cylindres (12), ladite première ligne de cylindres (12) et ladite deuxième ligne de cylindres (12) étant décalés angulairement afin de former un V, ledit premier calculateur (20-1) étant configuré pour déterminer la position du premier arbre à cames (15-1) par rapport à la position du vilebrequin (13) et ledit deuxième calculateur (20-2) étant configuré pour déterminer la position du deuxième arbre à cames (15-2) par rapport à la position du vilebrequin (13), le procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend :- le moteur (10) étant en mouvement, une première étape de synchronisation (E1) par le premier calculateur (20-1 ) de la position du premier arbre à cames (15-1) par rapport à la position du vilebrequin (13) et par le deuxième calculateur (20-2) de la position du deuxième arbre à cames (15-2) par rapport à la position du vilebrequin (13),- une étape d’arrêt (E2) du moteur (10),- une étape d’enregistrement (E3) par chacun du premier calculateur (20-1) et du deuxième calculateur (20-2) de la position synchronisée du moteur (10) lorsque le moteur (10) est arrêté,- une étape d’échange (E4) entre le premier calculateur (20-1) et le deuxième calculateur (20-2) de la position enregistrée du moteur (10),- une étape de démarrage (E5) du moteur (10), et- une deuxième étape de synchronisation (E6) par le premier calculateur (20-1 ) de la position du premier arbre à cames (15-1) par rapport à la position du vilebrequin (13) et par le deuxième calculateur (20-2) de la position du deuxième arbre à cames (15-2) par rapport à la position du vilebrequin (13) à partir des positions du moteur (10) échangées entre le premier calculateur (20-1) et le deuxième calculateur (202).
- 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant une étape de calcul de la moyenne des positions échangées entre le premier calculateur (20-1) et le deuxième calculateur (20-2), ladite moyenne étant enregistrée par chacun du premier calculateur (201) et du deuxième calculateur (20-2) et étant utilisée lors de la deuxième étape de synchronisation.
- 3. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le véhicule (10) comprend un capteur de vilebrequin (16) configuré pour mesurer la position angulaire du vilebrequin (13) à partir d’une roue dentée (130) montée sur ledit vilebrequin (13), ladite roue dentée (130) comprenant une pluralité de dents (131) définissant respectivement une position angulaire du vilebrequin (13) par rapport au capteur de vilebrequin (16), et au moins un espace libre (132) de dents correspondant à une position de référence du vilebrequin (13), la première et la deuxième étape de synchronisation étant réalisées à partir de la position angulaire mesurée par le capteur de vilebrequin (16).
- 4. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le capteur de vilebrequin (16) est configuré pour compter le nombre de dents (131) détectées depuis la détection de l’espace libre (132) afin de déterminer une position angulaire du vilebrequin (13).
- 5. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le véhicule (10) comprend un premier capteur d’arbre à cames (17-1) configuré pour mesurer la position angulaire du premier arbre à cames (15-1 ) à partir d’une roue dentée (150) montée sur ledit premier arbre à cames (15-1) et un deuxième capteur d’arbre à cames (17-2) configuré pour mesurer la position angulaire du deuxième arbre à cames (15-2) à partir d’une roue dentée (150) montée sur ledit deuxième arbre à cames (15-2), la position du vilebrequin (13) étant synchronisée, lors de la première étape de synchronisation, par rapport à la position du premier arbre à cames (15-1 ) et du deuxième arbre à cames (15-2) à partir des positions mesurées par lesdits premier capteur d’arbre à cames (17-1) et deuxième capteur d’arbre à cames (17-2).
- 6. Procédé selon l’une des revendications 3 à 5, dans lequel, le vilebrequin (13) étant configuré pour effectuer deux tours lorsque chacun du premier arbre à cames (15-1) et du deuxième arbre à cames (15-2) effectue un tour pendant un cycle du moteur (10), ledit procédé comprend une étape de détection d’un espace libre (132) pendant la deuxième étape de synchronisation, ladite étape de détection déterminant si le vilebrequin (13) est dans le premier ou le deuxième tour du cycle du moteur (10) à partir des positions échangées.
- 7. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la position angulaire du premier arbre à cames (15-1) et la position angulaire du deuxième arbre à cames (15-2) sont comprises entre 0° et 360° et la position angulaire du vilebrequin (13) est comprise entre 0° et 720°, une position angulaire du vilebrequin (13) comprise entre 0° et 360° correspondant au premier tour du cycle du moteur (10) et une position angulaire du vilebrequin (13) comprise entre 360° et 720° correspondant au deuxième tour du cycle du moteur (10).
- 8. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la deuxième étape de synchronisation comprend une sous-étape de réalisation de combustion tests et une sous-étape de détection de l’accélération du vilebrequin (13).
- 9. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la deuxième étape de synchronisation comprend au moins une sous-étape d’inversion de la synchronisation de la position du premier arbre à cames (15-1) et du deuxième arbre à cames (15-2) avec la position du vilebrequin (13) si aucune accélération du vilebrequin (13) n’est détectée.
- 10. Véhicule (1 ), notamment automobile, comprenant un moteur (10) à combustion, un premier calculateur (20-1) et un deuxième calculateur (20-2), ledit moteur (10) à combustion comprenant un vilebrequin (13), un premier arbre à cames (15-1), configuré pour actionner les soupapes (14A, 14B) d’une première ligne de cylindres (12), et un deuxième arbre à cames (15-2), configuré pour actionner les soupapes (14A, 14B) d’une deuxième ligne de cylindres (12), ladite première ligne de cylindres (12) et ladite deuxième ligne de cylindres (12) étant décalés angulairement afin de former un V, ledit premier calculateur (20-1 ) étant configuré pour déterminer la position du premier arbre à cames (151) par rapport à la position du vilebrequin (13) et ledit deuxième calculateur (20-2) étant configuré pour déterminer la position du deuxième arbre à cames (15-2) par rapport à la position du vilebrequin (13), ledit véhicule (1) étant caractérisé en ce qu’il est configuré pour mettre en oeuvre le procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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| EP1613850A1 (fr) * | 2003-04-17 | 2006-01-11 | Siemens VDO Automotive | PROCEDE DE SYNCHRONISATION DE L’INJECTION AVEC LA PHASE MOTEUR DANS UN MOTEUR A COMMANDE ELECTRONIQUE DES INJECTEURS |
| JP2008175174A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
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2018
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