WO2023072717A1 - Method for estimating the physical shut-down of an internal combustion engine of a motor vehicle - Google Patents

Method for estimating the physical shut-down of an internal combustion engine of a motor vehicle Download PDF

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WO2023072717A1
WO2023072717A1 PCT/EP2022/079183 EP2022079183W WO2023072717A1 WO 2023072717 A1 WO2023072717 A1 WO 2023072717A1 EP 2022079183 W EP2022079183 W EP 2022079183W WO 2023072717 A1 WO2023072717 A1 WO 2023072717A1
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WO
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learning
speed
camshaft
rotation
duration
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/079183
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French (fr)
Inventor
Jonathan PATY
Stéphane Eloy
Original Assignee
Vitesco Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042—Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0097—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating speed signals

Definitions

  • the invention relates to a method for estimating the physical stopping of an internal combustion engine for a motor vehicle comprising a crankshaft and a camshaft implemented during the synchronization of said internal combustion engine.
  • a heat engine of a motor vehicle comprises hollow cylinders, for example four, each forming a combustion chamber into which arrives a flow of air mixed with fuel in the case of indirect fuel injection or an airflow that mixes with fuel injected directly into the combustion chamber in the case of direct fuel injection.
  • This mixture is pressurized in each hollow cylinder by means of a piston, then ignited in order to cause an expansion of the mixture having the effect of moving the piston in translation in the hollow cylinder.
  • the translation movement drives a crankshaft and a camshaft, or even several, controlling the valves.
  • the role of the valves is to control the admission of the flow of air or of the mixture of air and fuel into the hollow cylinder as well as the exhaust of the combustion gases resulting from the combustion of this mixture.
  • the rotation of the crankshaft makes it possible, via a kinematic chain, to drive the wheels of the vehicle in rotation.
  • a toothed wheel also referred to as a target, having an angular marker each passage of which, during rotation of the crankshaft, is detected by a position sensor associated with the crankshaft.
  • one or more teeth are removed from the toothed wheel, at a particular location, in order to form said angular mark.
  • the camshaft comprises a target, different from the target associated with the crankshaft, having teeth, for example three or four, irregularly spaced.
  • the camshaft includes a sensor for detecting the passage of the teeth present on the camshaft target.
  • Crankshaft and camshaft targets work together to synchronize the internal combustion engine. Indeed, the crankshaft completes two revolutions while the camshaft completes only one during an engine cycle. Consequently, one must synchronize the angular position of the crankshaft with that of the camshaft in order to determine whether this angular position corresponds to the first or the second rotation in the engine cycle. Synchronization is essential when the engine is started in order to carry out the fuel injections and the combustion in an appropriate manner, thus allowing correct operation of the engine and optimized fuel consumption.
  • a vehicle 1 comprises an internal combustion engine 11 and a computer 21.
  • the internal combustion engine 11 comprises four cylinders each defining a combustion chamber in which slides a piston whose movement is driven by the expansion of the gases resulting from the mixture of air and fuel.
  • the air and the gases are respectively introduced and expelled via intake valves and exhaust valves in contact with a camshaft 12.
  • the camshaft 12 during its rotation, alternately allows the opening and closing of the intake valves and the exhaust valves of each combustion chamber.
  • engine 11 is of the four-stroke engine type.
  • an air intake phase or air and fuel in the combustion chamber of the cylinder a compression phase of the mixture obtained at the at the end of which its combustion will take place, a phase of expansion of the gases resulting from the combustion of the mixture generating the thrust of the piston and a phase of exhausting the gases from the combustion chamber.
  • These four phases form an engine cycle that repeats for each cylinder.
  • the piston descends to the low position.
  • the compression phase and the exhaust phase the piston rises in the high position.
  • the set of pistons is connected to a crankshaft 13, the rotation of which is carried out by the thrust of each piston allows the storage of kinetic energy by a flywheel (not shown), driving the rotation of the wheels of the vehicle.
  • an engine cycle 11 for a cylinder corresponds to two crankshaft 13 rotations, it only corresponds to one rotation of the camshaft 12.
  • the crankshaft 13 comprises a target in the form of a first toothed wheel 131 comprising a predetermined number of regularly spaced teeth, as well as a free space of teeth corresponding to a reference position of the crankshaft 13.
  • a first toothed wheel 131 is known from the state of the art.
  • a first measurement sensor 14 is mounted opposite the first toothed wheel 131 so as to allow the detection, by the computer 21, of the reference position and the counting of the number of teeth scrolling in front of said first measurement sensor 14 from the reference position when the crankshaft 13 is rotated. More specifically, the first measurement sensor 14 is configured to detect the passage of each tooth in front of it and convert this information into an electrical signal represented by rising and falling edges. Due to the non-detection of teeth by the measurement sensor 14 at the level of the reference position, this allows the computer 21 to determine the angular position of the crankshaft 13 with respect to said first measurement sensor 14.
  • the camshaft 12 also includes a target in the form of a second toothed wheel 121, which is known from the state of the art, comprising a predetermined number of irregularly spaced teeth.
  • a second measurement sensor 15 is mounted opposite the second toothed wheel 121 so as to allow the angular position of said camshaft 15 to be determined. More specifically, the second measurement sensor 15 is configured to deliver a second signal comprising rising and falling fronts representative of the teeth and which allows the computer 21 to determine the angular position of the camshaft 12 with respect to said second measurement sensor 15.
  • the first measurement sensor 14 and the second measurement sensor 15 can in particular be present in the form of a Hall effect sensor detecting the rising and falling edges of the teeth of the target and are connected to the computer 21 .
  • crankshaft 13 rotates two revolutions and the camshaft 12 rotates only one revolution. In other words, the crankshaft 13 rotates twice as much as the crankshaft. cams 12. Free space is thus detected twice on the first signal during one cycle. Also, when free space is detected, the camshaft 12 can be in two different positions. However, the time of fuel injection depends on the position of the camshaft 12. Also, in order to allow the operation of the engine 11, the position of the camshaft 12 relative to the crankshaft 13 must be known precisely. in order to optimize the fuel injection control in the engine 11. It is then said that the engine 11 must be synchronized.
  • the computer 21 is configured to detect the reference position of the first toothed wheel 131 during a rotation of the crankshaft 13 from the measurements sent by the first measurement sensor 14.
  • the computer 21 is configured to detect a plurality of ascending and descending edges of the teeth of the second toothed wheel 121 during a concomitant rotation 21 of the camshaft 12 from the measurements sent by the second measurement sensor 15.
  • the computer 21 processes the signals so as to provide an accurate estimate of the angular position of the crankshaft and camshaft and thus enable synchronization.
  • Such a system is fitted to modern vehicles internal combustion engine or hybrid vehicles, that is to say vehicles equipped with an internal combustion engine and an electric motor.
  • This system consists in stopping the engine 11 when it is not necessary that it operates, for example when stopping vehicle 1 at a traffic light, and restarting it, as quickly as possible, when the engine 11 has again become useful, for example when changing the traffic light to green, or when it is necessary to supply energy to the air conditioning system of vehicle 1 or to reactivate the vacuum pump necessary for the operation of the braking system .
  • the internal combustion engine 11 of a vehicle 1 equipped with such a system can undergo numerous physical stops, in particular during a trip in town.
  • the timing based on the crankshaft target 131 is significantly shorter than that based on the camshaft target 121. Thus, stall detection takes longer when the crankshaft sensor 14 fails. The driver of vehicle 1 then feels a certain slowness which can be unpleasant in the case where the stop and restart system is activated many times, for example during a trip in town.
  • the object of the present invention is therefore to overcome the drawbacks of the prior art by proposing a method for estimating the physical stopping of the internal combustion engine 11 implemented when the crankshaft sensor 14 is faulty, the engine 11 nevertheless presenting performances close to those obtained, in particular in terms of consumption, for a normal mode of operation in which the crankshaft sensor 14 is operational.
  • the invention thus relates, in its broadest sense, to a method for estimating a physical stoppage of an internal combustion engine of a motor vehicle comprising a computer, a crankshaft and a camshaft exhibiting a rotational speed, said crankshaft comprising a first toothed wheel exhibiting a plurality of teeth, a first measurement sensor placed opposite the first toothed wheel being configured to generate an edge characteristic of the passage of a tooth, said camshaft comprising a second toothed wheel having a plurality of teeth, a second measurement sensor placed facing the second toothed wheel being configured to generate at least one edge characteristic of the passage of a tooth, the speed of rotation of said shaft cam mechanism being determined from information coming from said second measurement sensor, said method comprising the following steps:
  • said time count is reset to zero if the speed of rotation of the camshaft goes back above said predetermined threshold.
  • said learning duration is stored in said database only if said learning duration is greater than a value previously stored in said database.
  • the worst case among the stops of the internal combustion engine is taken into account, thus making it possible to increase the reliability of the synchronization.
  • the learning times considered too long, or even excessive, are not memorized.
  • a duration is considered too long when it is greater than 1.3 times the stored duration.
  • the additional gradient is calculated for an angular length of the camshaft of at least 180°, representing the angular length separating two consecutive top dead points.
  • a safety margin is added to said adjusted duration.
  • the invention also relates to a computer program comprising program code instructions for the execution of the steps of the method according to the invention, when said program is running on a computer.
  • FIG.1 schematically represents a vehicle equipped with an internal combustion engine in which the method according to the invention is implemented;
  • FIG.2 illustrates the steps in the form of a flowchart of the method according to the invention;
  • FIG.3 is a graphical representation of the rotational speed versus time of the crankshaft and camshaft of the internal combustion engine shown in Figure 1 when the crankshaft sensor is operational;
  • FIG.4 graphs the rotational speed versus time of the camshaft of the internal combustion engine shown in Fig. 1 when the crankshaft sensor fails.
  • a learning gradient GR1 of rotational speed VCAM of the camshaft 12 is calculated, according to a step 201, for a learning edge number E for which the speed VCAM rotation speed is greater than a predetermined threshold SP, said initial learning edge number E being the last among the plurality of edges for which the VCAM rotation speed is greater than said predetermined threshold SP.
  • the GR1 learning gradient is calculated by subtracting from the VCAM rotation speed the rotation speed of the previous edge number and then dividing the result by the time difference between the learning edge number E and the number of previous front.
  • the predetermined threshold is 200 rpm.
  • the predetermined threshold SP corresponds to a sufficiently high rotational speed of the camshaft 12 so as to detect at least one edge of the second toothed wheel 121 before stopping the engine.
  • a predetermined threshold SP corresponding to a rotational speed of less than 100 rpm is too low to detect an edge of the second toothed wheel 121.
  • a predetermined threshold SP corresponding to a rotational speed of the camshaft 12 greater than 400 rpm is of no interest because the object of step 201 is to detect the last edge of the second toothed wheel 121.
  • too high a predetermined threshold SP would result in overloading the computer 21 with useless operations.
  • a time count CT or “timer” in English, is triggered if the speed of rotation VCAM of the camshaft 12 is lower than the predetermined threshold SP.
  • the instant of triggering represents the initial time T0.
  • a correction factor FC is applied to the learning time D1 as a function of the temperature of the internal combustion engine 11. The FC correction factor is determined during a test campaign at different temperatures.
  • the learning duration D1 is stored for a pair comprising the learning edge number E and the associated learning gradient GR1, during a step 204.
  • the learning process is repeated as long as the sensor 14 of the first toothed wheel 131 is operational.
  • the maximum value of the learning duration D1 is stored throughout the learning process.
  • the learning gradient GR1 is memorized in a range of values in order to take into account the different types of engine stop, such as a violent stall or a more flexible controlled stop.
  • the learning gradient GR1 is not stored if the value obtained is considerably greater than the previously stored value, for example 1.3 times this value, so as not to penalize all the stops stored by stops not representative.
  • the invention by implementing the learning method, makes it possible to obtain a large volume of data, moreover reliable, and specific to each internal combustion engine 11 fitted to a given vehicle 1. Indeed, each internal combustion engine 11 is unique, even if all the engines of the same type are manufactured in the same way. This is due, in particular, to manufacturing tolerances or engine wear. Consequently, each internal combustion engine 11 exhibits a different behavior.
  • the learning method according to the invention has the advantage of adapting to each internal combustion engine 11, without having to carry out a test campaign beforehand.
  • Curve C1 represents the speed of rotation of the crankshaft 13 as a function of time and curve C2 represents the speed of rotation of the camshaft 12 as a function of time.
  • the signal detected by the sensor of the second toothed wheel 121 is illustrated by the curve C3. Illustrated are the rising and falling signals of a third edge CAM3, a fourth edge CAM4 and a fifth edge CAM5.
  • the predetermined threshold is set at 200 rpm.
  • the last edge of the second toothed wheel 121 having a speed of rotation of the camshaft 12 greater than 200 rpm is stored in memory.
  • the third edges CAM3, fourth edges CAM4 and fifth edges CAM5 of the second toothed wheel 121 respectively have a speed of rotation of 222 rpm, 205 rpm and 107 rpm.
  • the edge number having a speed of rotation greater than the predetermined threshold SP is stored. In this case, it is the fourth CAM4 front.
  • the learning gradient GR1 is calculated, in the same way as previously. In this example, a GR1 learning gradient value of -541 rpm/s is obtained.
  • a time count CT is then triggered at a reference instant T0, also known as the “timer” in English, for the fourth edge CAM4.
  • the time count CT is reset to zero if the camshaft rotation speed returns to a value greater than 200 rpm.
  • the time count CT is stopped as soon as the physical stoppage of the internal combustion engine 11 is detected at a stop detection instant T1, by a conventional detection method, such as an absence of crankshaft signal 131 for 150 ms.
  • the CT time count is stopped at a stop detection instant T1 thus having a learning duration D1 of 540 ms between the reference instant TO and the stop detection instant T1.
  • an HR correction factor is applied to this value.
  • the duration D1 is then compared with the previously stored value for the edge number considered, in this case the fourth edge CAM4. If the new duration D1 is greater than the previously stored value, the new duration D1 is stored. Otherwise, the new duration D1 is abandoned. However, values considered too high, for example of the order of one second, are not stored.
  • the learning process is implemented as long as the sensor 14 of the first toothed wheel 131 is operational. For each edge number/gradient pair, a duration D1 is stored so as to build a database BD containing the results of the learning process.
  • the method for estimating the physical stopping of the internal combustion engine 11 is then implemented, when the failure of the sensor 14 of the first toothed wheel 131 is detected, during a sensor failure detection step 205.
  • a first edge number E1 of the second toothed wheel 121 having a first higher rotational speed VE1 greater than the predetermined threshold SP is determined and the first rotational speed VE1 is stored.
  • said first edge number E1 being the last among the plurality of edges for which the speed of rotation VE1 is greater than said predetermined threshold SP.
  • a first time count CT1 is then triggered relating to the first edge number E1, during a step 207.
  • a second edge number E2 is determined having a second rotation speed VE2 greater than said first speed of rotation VE1 and a third edge number E3 presenting a third speed of rotation VE3 lower than said first speed of rotation VE1.
  • the duration D2 between said second edge number E2 and said third edge number E3 is measured.
  • an additional speed gradient GR2 is calculated according to the following formula F1, during a speed gradient calculation step 210:
  • the additional speed gradient GR2 is calculated for an angular length of camshaft 12 of at least 180°, representing the angular length separating two consecutive top dead points.
  • a learning duration D1 is obtained from said database BD for the first edge number E1 and the additional gradient GR2 corresponding respectively to said learning edge number E and to said gradient of learning.
  • An estimated duration DE1 is then calculated according to the following formula F2, during a step 212:
  • VE1-SP VE1-SP/GR2 in which VE1 corresponds to said first speed of rotation, SP corresponds to the predetermined speed threshold and GR2 to the additional speed gradient.
  • An adjusted duration DE2 is calculated by subtracting said estimated duration DE1 from said learning duration D1, during a step 213.
  • an adjusted duration is calculated with a safety margin DE3 by adding a safety margin MS, for example of 20 ms.
  • the invention has the advantage of producing a detection of stoppage of the internal combustion engine 11 within a period that is admittedly longer than with the synchronization method in which the sensor 14 of the first toothed wheel 131, namely that dedicated to the crankshaft 13, is operational, but this delay nevertheless remains reduced compared to the alternative synchronization methods of the state of the art. Thus, it is no longer necessary to deactivate the “Start & Stop” system, thus saving fuel.
  • FIG. 4 there is shown, in graphic form, the implementation of the method for estimating the physical stoppage of the internal combustion engine 11 according to the invention, in a non-limiting example embodiment.
  • the curve C1 represents the speed of rotation of the crankshaft 13 in as a function of time according to the synchronization method implemented when the sensor 14 of the first toothed wheel 131 is operational and the curve C2' represents the speed of rotation of the camshaft 12 as a function of time.
  • Curve C1 is identical to that shown in Figure 2. It is shown in Figure 4 for comparison purposes. Indeed, in the context of the present invention, the sensor 14 of the first toothed wheel 131 is faulty in this embodiment.
  • the predetermined threshold SP is fixed at 200 rpm.
  • the second edge CAM2, fourth edge CAM4 and fifth edge CAM5 of the second toothed wheel 121 respectively have a speed of rotation of 284 rpm, 215 rpm and 107 rpm.
  • the edge number having a first speed of rotation greater than the predetermined threshold SP is stored.
  • it is the fourth edge CAM4 which has a first speed of rotation VE1 of 215 rpm.
  • a time count CT1 is then triggered at a time T0 for the fourth edge CAM4.
  • the duration D2 is measured between the second edge CAM2 and the fifth edge CAM5, in this case said duration D2 is 330 ms.
  • An additional velocity gradient GR2 is calculated according to formula F1, mentioned previously.
  • the additional speed gradient GR2 is thus equal to (107-284)/330, i.e. -536 rpm/s.
  • said learning duration D1 for example 580 ms, and said associated additional speed gradient GR2 are obtained.
  • An estimated duration DE1 is then calculated by applying the formula F2, described above.
  • the estimated duration DE1 is thus equal to (215-200)/536, or 28 ms.
  • An adjusted duration DE2 is calculated by subtracting 28 ms from said learning duration D1, ie 552 ms.
  • a safety margin of 20 ms is added.
  • the information of physical stopping of the motor 11 is transmitted to the computer 21 when said first time count CT1 has reached said adjusted duration DE2 at a time T1.
  • Another object of the invention relates to a computer program comprising program code instructions for the execution of the steps of the method according to the invention, when said program is running on a computer.
  • the program can be loaded an on-board computer.

Abstract

The invention relates to a method for estimating a physical shut-down of an internal combustion engine, said method being characterised in that it comprises, in particular, the following steps: - a step (201) of computing a learning gradient (GR1) for the camshaft rotation speed (VCAM) for a learning edge number (E); - a step (203) of detecting a physical shut-down of said engine; - a step (204) of saving said learning duration (D1) and said learning gradient (GR1); - a step (206) of determining and saving a first edge number (E1); a step (210) of computing an additional gradient (GR2) according to the formula: (VE2 - VE3) / D2; - a step (212) of computing an estimated duration (DE1) in accordance with the formula (VE1 -SP) / GR2; - a step (214) of transmitting the information about the physical shut-down of the internal combustion engine to the computer.

Description

DESCRIPTION DESCRIPTION
PROCEDE D’ESTIMATION DE L’ARRET PHYSIQUE D’UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE DE VEHICULE AUTOMOBILE METHOD FOR ESTIMATING THE PHYSICAL STOP OF A MOTOR VEHICLE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Domaine technique de l’invention Technical field of the invention
L’invention concerne un procédé d’estimation de l’arrêt physique d’un moteur à combustion interne pour véhicule automobile comportant un vilebrequin et un arbre à cames mis en œuvre lors de la synchronisation dudit moteur à combustion interne. The invention relates to a method for estimating the physical stopping of an internal combustion engine for a motor vehicle comprising a crankshaft and a camshaft implemented during the synchronization of said internal combustion engine.
Etat de la technique State of the art
Il est connu de l’état de la technique qu’un moteur thermique de véhicule automobile comporte des cylindres creux, par exemple quatre, formant chacun une chambre de combustion dans laquelle arrive un flux d’air mélangé à du carburant dans le cas d’une injection indirecte de carburant ou un flux d’air qui se mélange à du carburant injecté directement dans la chambre de combustion dans le cas d’une injecte directe du carburant. Ce mélange est mis sous pression dans chaque cylindre creux au moyen d’un piston, puis enflammé afin de provoquer une détente du mélange ayant pour effet de déplacer le piston en translation dans le cylindre creux. Le mouvement de translation entraîne un vilebrequin et un arbre à cames, voire plusieurs, commandant des soupapes. Les soupapes ont pour rôle de contrôler l’admission du flux d’air ou du mélange d’air et de carburant dans le cylindre creux ainsi que l’échappement des gaz de combustion issus de la combustion de ce mélange. La rotation du vilebrequin permet, par l’intermédiaire d’une chaîne cinématique, d’entraîner en rotation les roues du véhicule. On connaît également de l’art antérieur d’équiper le vilebrequin d’une roue dentée, également dénommé cible, présentant un repère angulaire dont chaque passage, lors de la rotation du vilebrequin, est détecté par un capteur de position associé au vilebrequin. Généralement, on enlève une ou plusieurs dents à la roue dentée, à un emplacement particulier, afin de former ledit repère angulaire. Par ailleurs, l’arbre à cames comporte une cible, différente de la cible associée au vilebrequin, présentant des dents, par exemple trois ou quatre, espacées de manière irrégulière. L’arbre à cames comprend un capteur permettant de détecter le passage des dents présentes sur la cible d’arbre à cames. Les cibles de vilebrequin et d’arbre à cames concourent à la synchronisation du moteur à combustion interne. En effet, le vilebrequin effectue deux tours pendant que l’arbre à cames en effectue un seul lors d’un cycle moteur. Par conséquent, on doit synchroniser la position angulaire du vilebrequin avec celle de l’arbre à cames afin de déterminer si cette position angulaire correspond à la première ou à la deuxième rotation dans le cycle moteur. La synchronisation est primordiale lorsque le moteur est démarré afin d’effectuer de manière idoine les injections de carburant et la combustion permettant ainsi un fonctionnement correct du moteur et une consommation de carburant optimisée. It is known from the state of the art that a heat engine of a motor vehicle comprises hollow cylinders, for example four, each forming a combustion chamber into which arrives a flow of air mixed with fuel in the case of indirect fuel injection or an airflow that mixes with fuel injected directly into the combustion chamber in the case of direct fuel injection. This mixture is pressurized in each hollow cylinder by means of a piston, then ignited in order to cause an expansion of the mixture having the effect of moving the piston in translation in the hollow cylinder. The translation movement drives a crankshaft and a camshaft, or even several, controlling the valves. The role of the valves is to control the admission of the flow of air or of the mixture of air and fuel into the hollow cylinder as well as the exhaust of the combustion gases resulting from the combustion of this mixture. The rotation of the crankshaft makes it possible, via a kinematic chain, to drive the wheels of the vehicle in rotation. It is also known from the prior art to equip the crankshaft with a toothed wheel, also referred to as a target, having an angular marker each passage of which, during rotation of the crankshaft, is detected by a position sensor associated with the crankshaft. Generally, one or more teeth are removed from the toothed wheel, at a particular location, in order to form said angular mark. Furthermore, the camshaft comprises a target, different from the target associated with the crankshaft, having teeth, for example three or four, irregularly spaced. The camshaft includes a sensor for detecting the passage of the teeth present on the camshaft target. Crankshaft and camshaft targets work together to synchronize the internal combustion engine. Indeed, the crankshaft completes two revolutions while the camshaft completes only one during an engine cycle. Consequently, one must synchronize the angular position of the crankshaft with that of the camshaft in order to determine whether this angular position corresponds to the first or the second rotation in the engine cycle. Synchronization is essential when the engine is started in order to carry out the fuel injections and the combustion in an appropriate manner, thus allowing correct operation of the engine and optimized fuel consumption.
D’une manière plus détaillée, comme illustré sur la figure 1 , il est connu qu’un véhicule 1 comprend un moteur 11 à combustion interne et un calculateur 21. Le moteur 11 à combustion interne comprend quatre cylindres délimitant chacun une chambre de combustion dans laquelle coulisse un piston dont le mouvement est entraîné par la détente des gaz issus du mélange d’air et de carburant. L’air et les gaz sont respectivement introduits et expulsés par l’intermédiaire de soupapes d’admission et de soupapes d’échappement en contact avec un arbre à cames 12. L’arbre à cames 12, lors de sa rotation, permet alternativement l’ouverture et la fermeture des soupapes d’admission et des soupapes d’échappement de chaque chambre de combustion. Dans cet exemple, le moteur 11 est de type moteur à quatre temps. Aussi, lors du fonctionnement du moteur 11 , quatre phases de fonctionnement sont nécessaires pour chaque cylindre : une phase d'admission d'air ou d’air et de carburant dans la chambre de combustion du cylindre, 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 et une phase d'échappement des gaz hors de la chambre de combustion. Ces quatre phases forment un cycle du moteur qui se répète pour chaque cylindre. Lors de la phase d'admission et de la phase de détente, le piston descend en position basse. Lors de la phase de compression et de la phase d'échappement, le piston monte en position haute. L'ensemble des pistons est relié à un vilebrequin 13, dont la mise en rotation réalisée par la poussée de chaque piston, permet le stockage d'énergie cinétique par un volant d'inertie (non représenté), entraînant la rotation des roues du véhicule. Pour rappel, un cycle moteur 11 pour un cylindre correspond à deux rotations vilebrequin 13, il ne correspond qu'à une rotation de l'arbre à cames 12. Le vilebrequin 13 comprend une cible se présentant sous la forme d'une première roue dentée 131 comportant un nombre prédéterminé de dents espacées régulièrement, ainsi qu'un espace libre de dents correspondant à une position de référence du vilebrequin 13. Une telle première roue dentée 131 est connue de l’état de la technique. Un premier capteur de mesure 14 est monté en regard de la première roue dentée 131 de manière à permettre la détection, par le calculateur 21 , de la position de référence et le décompte du nombre de dents défilant devant ledit premier capteur de mesure 14 depuis la position de référence lorsque le vilebrequin 13 est entraîné en rotation. Plus précisément, le premier capteur de mesure 14 est configuré pour détecter le passage de chaque dent devant lui et convertir cette information en signal électrique représenté par des fronts ascendants et descendants. Du fait de la non- détection de dents par le capteur de mesure 14 au niveau de la position de référence, cela permet au calculateur 21 de déterminer la position angulaire du vilebrequin 13 par rapport audit premier capteur de mesure 14. L'arbre à cames 12 comprend également une cible se présentant sous la forme d'une deuxième roue dentée 121 , qui est connue de l’état de la technique, comportant un nombre prédéterminé de dents espacées irrégulièrement. Un deuxième capteur de mesure 15 est monté en regard de la deuxième roue dentée 121 de manière à permettre la détermination de la position angulaire dudit arbre à cames 15. Plus précisément, le deuxième capteur de mesure 15 est configuré pour délivrer un deuxième signal comprenant des fronts ascendants et descendants représentatifs des dents et qui permet au calculateur 21 de déterminer la position angulaire de l'arbre à cames 12 par rapport audit deuxième capteur de mesure 15. Le premier capteur de mesure 14 et le deuxième capteur de mesure 15 peuvent notamment se présenter sous la forme de capteur à effet Hall détectant les fronts ascendants et descendants des dents de la cible et sont reliés au calculateur 21 . Lors d'un cycle du moteur, le vilebrequin 13 tourne de deux tours et l'arbre à cames 12 ne tourne que d'un seul tour. Autrement dit, le vilebrequin 13 tourne deux fois plus que l'arbre à cames 12. L'espace libre est ainsi détecté deux fois sur le premier signal durant un cycle. Aussi, lorsque l’espace libre est détecté, l'arbre à cames 12 peut être dans deux positions différentes. Or, le moment d'injection du carburant dépend de la position de l'arbre à cames 12. Aussi, afin de permettre le fonctionnement du moteur 11 , la position de l'arbre à cames 12 par rapport au vilebrequin 13 doit être connue précisément afin d'optimiser la commande d'injection de carburant dans le moteur 11. On dit alors que le moteur 11 doit être synchronisé. A cette fin, le calculateur 21 est configuré pour détecter la position de référence de la première roue dentée 131 lors d'une rotation du vilebrequin 13 à partir des mesures envoyées par le premier capteur de mesure 14. Le calculateur 21 est configuré pour détecter une pluralité de fronts ascendants et descendants des dents de la deuxième roue dentée 121 lors d'une rotation 21 concomitante de l'arbre à cames 12 à partir des mesures envoyées par le deuxième capteur de mesure 15. Le calculateur 21 traite les signaux de façon à fournir une estimation précise de la position angulaire du vilebrequin et de l’arbre à cames et ainsi permettre la synchronisation. In more detail, as illustrated in Figure 1, it is known that a vehicle 1 comprises an internal combustion engine 11 and a computer 21. The internal combustion engine 11 comprises four cylinders each defining a combustion chamber in which slides a piston whose movement is driven by the expansion of the gases resulting from the mixture of air and fuel. The air and the gases are respectively introduced and expelled via intake valves and exhaust valves in contact with a camshaft 12. The camshaft 12, during its rotation, alternately allows the opening and closing of the intake valves and the exhaust valves of each combustion chamber. In this example, engine 11 is of the four-stroke engine type. Also, during operation of the engine 11, four operating phases are necessary for each cylinder: an air intake phase or air and fuel in the combustion chamber of the cylinder, a compression phase of the mixture obtained at the at the end of which its combustion will take place, a phase of expansion of the gases resulting from the combustion of the mixture generating the thrust of the piston and a phase of exhausting the gases from the combustion chamber. These four phases form an engine cycle that repeats for each cylinder. During the intake phase and the expansion phase, the piston descends to the low position. During the compression phase and the exhaust phase, the piston rises in the high position. The set of pistons is connected to a crankshaft 13, the rotation of which is carried out by the thrust of each piston allows the storage of kinetic energy by a flywheel (not shown), driving the rotation of the wheels of the vehicle. As a reminder, an engine cycle 11 for a cylinder corresponds to two crankshaft 13 rotations, it only corresponds to one rotation of the camshaft 12. The crankshaft 13 comprises a target in the form of a first toothed wheel 131 comprising a predetermined number of regularly spaced teeth, as well as a free space of teeth corresponding to a reference position of the crankshaft 13. Such a first toothed wheel 131 is known from the state of the art. A first measurement sensor 14 is mounted opposite the first toothed wheel 131 so as to allow the detection, by the computer 21, of the reference position and the counting of the number of teeth scrolling in front of said first measurement sensor 14 from the reference position when the crankshaft 13 is rotated. More specifically, the first measurement sensor 14 is configured to detect the passage of each tooth in front of it and convert this information into an electrical signal represented by rising and falling edges. Due to the non-detection of teeth by the measurement sensor 14 at the level of the reference position, this allows the computer 21 to determine the angular position of the crankshaft 13 with respect to said first measurement sensor 14. The camshaft 12 also includes a target in the form of a second toothed wheel 121, which is known from the state of the art, comprising a predetermined number of irregularly spaced teeth. A second measurement sensor 15 is mounted opposite the second toothed wheel 121 so as to allow the angular position of said camshaft 15 to be determined. More specifically, the second measurement sensor 15 is configured to deliver a second signal comprising rising and falling fronts representative of the teeth and which allows the computer 21 to determine the angular position of the camshaft 12 with respect to said second measurement sensor 15. The first measurement sensor 14 and the second measurement sensor 15 can in particular be present in the form of a Hall effect sensor detecting the rising and falling edges of the teeth of the target and are connected to the computer 21 . During one engine cycle, the crankshaft 13 rotates two revolutions and the camshaft 12 rotates only one revolution. In other words, the crankshaft 13 rotates twice as much as the crankshaft. cams 12. Free space is thus detected twice on the first signal during one cycle. Also, when free space is detected, the camshaft 12 can be in two different positions. However, the time of fuel injection depends on the position of the camshaft 12. Also, in order to allow the operation of the engine 11, the position of the camshaft 12 relative to the crankshaft 13 must be known precisely. in order to optimize the fuel injection control in the engine 11. It is then said that the engine 11 must be synchronized. To this end, the computer 21 is configured to detect the reference position of the first toothed wheel 131 during a rotation of the crankshaft 13 from the measurements sent by the first measurement sensor 14. The computer 21 is configured to detect a plurality of ascending and descending edges of the teeth of the second toothed wheel 121 during a concomitant rotation 21 of the camshaft 12 from the measurements sent by the second measurement sensor 15. The computer 21 processes the signals so as to provide an accurate estimate of the angular position of the crankshaft and camshaft and thus enable synchronization.
Lors d’une défaillance du capteur de vilebrequin 14, le procédé de synchronisation tel que décrit ci-dessus est inopérant car le repère angulaire présent sur la première roue dentée 131 n’est plus détecté. Il est connu de mettre en oeuvre un procédé de synchronisation alternatif. Dans ce procédé, la synchronisation ne s’effectue qu’à partir des signaux issus du capteur d’arbre à cames 15. L’alternance irrégulière des fronts permet de déterminer la référence du dernier front reçu et donc la position du moteur à combustion interne. L’inconvénient de ce procédé de synchronisation est qu’il est lent et moins précis, notamment car la cible d’arbre à cames procure moins d’informations. Le démarreur est par conséquent sollicité pendant une plus longue période. Cet inconvénient est d’autant plus exacerbé que le véhicule 1 est équipé d’un système d’arrêt et de redémarrage du moteur 11 , également connu sous l’appellation en langue anglaise "Start and Stop”. Un tel système équipe les véhicules modernes à moteur à combustion interne ou les véhicules hybrides, c’est-à-dire équipés d’un moteur à combustion interne et d’un moteur électrique. Ce système consiste à arrêter le moteur 11 lorsqu’il n’est pas nécessaire qu’il fonctionne, par exemple lors de l’arrêt du véhicule 1 à un feu tricolore, et à le redémarrer, le plus rapidement possible, lorsque le moteur 11 est de nouveau devenu utile, par exemple lors du passage au vert du feu tricolore, ou lorsqu’il est nécessaire d’alimenter en énergie le système de climatisation du véhicule 1 ou de réactiver la pompe à vide nécessaire au fonctionnement du système de freinage. Le moteur 11 à combustion interne d’un véhicule 1 équipé d’un tel système peut subir de nombreux arrêts physiques, notamment lors d’un trajet en ville. Cependant, il est possible que le conducteur du véhicule 1 souhaite parfois changer d’avis et demande alors un redémarrage bien que le moteur se soit arrêté une fraction de seconde auparavant. Cela correspond, par exemple, à un bref arrêt à l’occasion du respect d’un panneau « stop » ou d’un arrêt du véhicule 1 à un feu tricolore au rouge et passant au vert un court instant après l’arrêt du moteur 11. On constate que, si le capteur 14 de vilebrequin 13 est défaillant et que l’on met en oeuvre le procédé de synchronisation alternatif décrit précédemment, le temps pour redémarrer le moteur 11 à combustion internet est relativement important, de l’ordre de 3 à 4 s. En effet, le moteur doit être arrêté pour pouvoir enclencher de nouveau le démarreur. La détection d’arrêt se fait classiquement en mesurant le temps depuis le dernier front reçu. La temporisation basée sur la cible de vilebrequin 131 est sensiblement plus courte que celle basée sur la cible d’arbre à cames 121. Ainsi, la détection d’arrêt prend plus de temps lorsque le capteur de vilebrequin 14 est défaillant. Le conducteur du véhicule 1 ressent alors une certaine lenteur pouvant être désagréable dans le cas où le système d’arrêt et de redémarrage est activé à de nombreuses reprises, par exemple lors d’un trajet en ville. When the crankshaft sensor 14 fails, the synchronization method as described above is inoperative because the angular mark present on the first toothed wheel 131 is no longer detected. It is known to implement an alternative synchronization method. In this method, the synchronization is carried out only from the signals coming from the camshaft sensor 15. The irregular alternation of the fronts makes it possible to determine the reference of the last front received and therefore the position of the internal combustion engine. . The disadvantage of this synchronization method is that it is slow and less precise, in particular because the camshaft target provides less information. The starter is therefore stressed for a longer period. This drawback is all the more exacerbated as the vehicle 1 is equipped with a system for stopping and restarting the engine 11 , also known under the name in English of "Start and Stop". Such a system is fitted to modern vehicles internal combustion engine or hybrid vehicles, that is to say vehicles equipped with an internal combustion engine and an electric motor.This system consists in stopping the engine 11 when it is not necessary that it operates, for example when stopping vehicle 1 at a traffic light, and restarting it, as quickly as possible, when the engine 11 has again become useful, for example when changing the traffic light to green, or when it is necessary to supply energy to the air conditioning system of vehicle 1 or to reactivate the vacuum pump necessary for the operation of the braking system . The internal combustion engine 11 of a vehicle 1 equipped with such a system can undergo numerous physical stops, in particular during a trip in town. However, it is possible that the driver of vehicle 1 sometimes wishes to change his mind and then requests a restart although the engine has stopped a fraction of a second before. This corresponds, for example, to a brief stop when obeying a "stop" sign or when vehicle 1 stops at a traffic light on red and turns green a short time after stopping the engine. 11. It is noted that, if the sensor 14 of the crankshaft 13 is faulty and that the alternative synchronization method described above is implemented, the time to restart the internet combustion engine 11 is relatively long, of the order of 3 to 4 sec. Indeed, the engine must be stopped to be able to engage the starter again. Stop detection is conventionally done by measuring the time since the last edge received. The timing based on the crankshaft target 131 is significantly shorter than that based on the camshaft target 121. Thus, stall detection takes longer when the crankshaft sensor 14 fails. The driver of vehicle 1 then feels a certain slowness which can be unpleasant in the case where the stop and restart system is activated many times, for example during a trip in town.
Le but de la présente invention est donc de pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant un procédé d’estimation de l’arrêt physique du moteur 11 à combustion interne mis en oeuvre lorsque le capteur 14 de vilebrequin est défaillant, le moteur 11 présentant néanmoins des performances proches de celles obtenues, notamment en termes de consommation, pour un mode de fonctionnement normal dans lequel le capteur de vilebrequin 14 est opérationnel. The object of the present invention is therefore to overcome the drawbacks of the prior art by proposing a method for estimating the physical stopping of the internal combustion engine 11 implemented when the crankshaft sensor 14 is faulty, the engine 11 nevertheless presenting performances close to those obtained, in particular in terms of consumption, for a normal mode of operation in which the crankshaft sensor 14 is operational.
Exposé de l’invention Disclosure of Invention
Pour ce faire, l’invention se rapporte ainsi, dans son acception la plus large, à un procédé d’estimation d’un arrêt physique d’un moteur à combustion interne d’un véhicule automobile comportant un calculateur, un vilebrequin et un arbre à cames présentant une vitesse de rotation, ledit vilebrequin comportant une première roue dentée présentant une pluralité de dents, un premier capteur de mesure placé en regard de la première roue dentée étant configuré pour générer un front caractéristique du passage d’une dent, ledit arbre à cames comportant une deuxième roue dentée présentant une pluralité de dents, un deuxième capteur de mesure placé en regard de la deuxième roue dentée étant configuré pour générer au moins un front caractéristique du passage d’une dent, la vitesse de rotation dudit arbre à cames étant déterminée à partir d’informations provenant dudit deuxième capteur de mesure, ledit procédé comportant les étapes suivantes : To do this, the invention thus relates, in its broadest sense, to a method for estimating a physical stoppage of an internal combustion engine of a motor vehicle comprising a computer, a crankshaft and a camshaft exhibiting a rotational speed, said crankshaft comprising a first toothed wheel exhibiting a plurality of teeth, a first measurement sensor placed opposite the first toothed wheel being configured to generate an edge characteristic of the passage of a tooth, said camshaft comprising a second toothed wheel having a plurality of teeth, a second measurement sensor placed facing the second toothed wheel being configured to generate at least one edge characteristic of the passage of a tooth, the speed of rotation of said shaft cam mechanism being determined from information coming from said second measurement sensor, said method comprising the following steps:
- une étape de calcul d’un gradient d’apprentissage de vitesse de rotation de l’arbre à cames pour un numéro de front d’apprentissage pour lequel la vitesse de rotation est supérieure à un seuil prédéterminé, ledit numéro de front initial d’apprentissage étant le dernier parmi la pluralité de fronts pour lequel la vitesse de rotation est supérieure audit seuil prédéterminé ; - a step of calculating a camshaft rotational speed learning gradient for a learning edge number for which the rotational speed is greater than a predetermined threshold, said initial edge number of learning being the last among the plurality of edges for which the speed of rotation is greater than said predetermined threshold;
- une étape de mesure temporelle en déclenchant un comptage temporel si la vitesse de rotation est inférieure audit seuil prédéterminé ; - a time measurement step by triggering a time count if the speed of rotation is lower than said predetermined threshold;
- une étape de détection d’un arrêt physique dudit moteur, ledit comptage temporel étant alors arrêté pour produire une durée d’apprentissage ; - a step of detecting a physical stop of said motor, said time count then being stopped to produce a learning period;
- une étape de mémorisation de ladite durée d’apprentissage et dudit gradient d’apprentissage associé pour ledit numéro de front d’apprentissage dans une base de données ; - a step of storing said learning duration and said associated learning gradient for said learning edge number in a database;
- une étape de détection de défaillance du premier capteur, et lorsque ledit premier capteur de mesure est défaillant les étapes suivantes sont mises en oeuvre : - a first sensor failure detection step, and when said first measurement sensor fails, the following steps are implemented:
- une étape de détermination et de mémorisation d’un premier numéro de front de la deuxième roue dentée présentant une première vitesse de rotation d’arbre à cames supérieure audit seuil prédéterminé, ledit premier numéro de front étant le dernier parmi la pluralité de fronts pour lequel la vitesse de rotation est supérieure audit seuil prédéterminé ; - a step of determining and storing a first edge number of the second toothed wheel having a first camshaft rotation speed greater than said predetermined threshold, said first edge number being the last among the plurality of edges for which the speed of rotation is greater than said predetermined threshold;
- une étape de mesure temporelle en déclenchant un premier comptage temporel relatif au premier numéro de front ; - une étape de détermination d’un deuxième numéro de front présentant une deuxième vitesse de rotation d’arbre à cames supérieure à ladite première vitesse de rotation et un troisième numéro de front présentant une troisième vitesse de rotation d’arbre à cames inférieure à ladite première vitesse de rotation ; - a time measurement step by triggering a first time count relating to the first edge number; - a step of determining a second front number having a second camshaft rotational speed greater than said first rotational speed and a third front number having a third camshaft rotational speed lower than said first speed of rotation;
- une étape de mesure temporelle de la durée interdentaire entre ledit deuxième numéro de front et ledit troisième numéro de front ; - a step of temporal measurement of the interdental duration between said second front number and said third front number;
- une étape de calcul d’un gradient additionnel selon la formule : - a step of calculating an additional gradient according to the formula:
(VE2 - VE3) / D2 (VE2 - VE3) / D2
VE2 correspondant à la deuxième vitesse de rotation ; VE2 corresponding to the second speed of rotation;
VE3 correspondant à la troisième vitesse de rotation ; VE3 corresponding to the third speed of rotation;
D2 correspondant à la durée interdentaire entre ledit deuxième numéro de front et ledit troisième numéro de front ; D2 corresponding to the interdental time between said second front number and said third front number;
- une étape d’obtention d’une durée d’apprentissage provenant de ladite base de données pour le premier numéro de front et le gradient additionnel correspondant respectivement audit numéro de front d’apprentissage et audit gradient d’apprentissage ; - a step of obtaining a learning duration from said database for the first edge number and the additional gradient corresponding respectively to said learning edge number and to said learning gradient;
- une étape de calcul d’une durée estimative suivant la formule (VE1 -SP) / GR2 - a step of calculating an estimated duration according to the formula (VE1 -SP) / GR2
VE1 correspondant à ladite première vitesse de rotation ; VE1 corresponding to said first speed of rotation;
SP correspondant au seuil de vitesse prédéterminé ; SP corresponding to the predetermined speed threshold;
GR2 correspondant au gradient additionnel ; GR2 corresponding to the additional gradient;
- une étape de calcul d’une durée ajustée en soustrayant ladite durée estimative à ladite durée d’apprentissage ; - a step of calculating an adjusted duration by subtracting said estimated duration from said learning duration;
- une étape de transmission de l’information d’arrêt physique du moteur à combustion interne au calculateur lorsque ledit premier comptage temporel a atteint ladite durée ajustée. - a step of transmitting the physical stopping information of the internal combustion engine to the computer when said first time count has reached said adjusted duration.
Grâce à l’invention, même si le capteur de vilebrequin est défaillant, on peut néanmoins obtenir des performances, lors des redémarrages du moteur à combustion interne, proches de celles qui existent dans le cas d’un mode normal de fonctionnement du moteur à combustion interne. Il n’est pas nécessaire de désactiver le système d’arrêt et de redémarrage permettant ainsi d’économiser du carburant. De manière avantageuse, on applique un facteur correctif à ladite durée d’apprentissage en fonction de la température du moteur. Thanks to the invention, even if the crankshaft sensor is faulty, it is nevertheless possible to obtain performances, during restarts of the internal combustion engine, close to those which exist in the case of a normal mode of operation of the combustion engine. internal. There is no need to deactivate the stop and start system thus saving fuel. Advantageously, a corrective factor is applied to said learning time as a function of the engine temperature.
Ainsi, les performances du moteur à combustion internes sont améliorées.Thus, the performance of the internal combustion engine is improved.
Selon une caractéristique avantageuse, ledit comptage temporel est remis à zéro si la vitesse de rotation de l’arbre à cames repasse au-dessus dudit seuil prédéterminé. According to an advantageous characteristic, said time count is reset to zero if the speed of rotation of the camshaft goes back above said predetermined threshold.
De cette manière, on interrompt le comptage temporel lorsque le moteur à combustion interne redémarre évitant par conséquent de considérer, à tort, que le moteur à combustion est arrêté. In this way, the time count is interrupted when the internal combustion engine restarts, consequently avoiding the mistaken consideration that the combustion engine is stopped.
De préférence, ladite durée d’apprentissage est mémorisée dans ladite base de données uniquement si ladite durée d’apprentissage est supérieure à une valeur précédemment mémorisée dans ladite base de données. Preferably, said learning duration is stored in said database only if said learning duration is greater than a value previously stored in said database.
Ainsi, on prend en compte le pire cas parmi les arrêts du moteur à combustion interne permettant ainsi d’accroître la fiabilité de la synchronisation. De préférence, les durées d’apprentissage considérées comme trop longues, voire excessives, ne sont pas mémorisées. Par exemple, on considère qu’une durée est trop importante lorsqu’elle est supérieure à 1 ,3 fois la durée mémorisée. Thus, the worst case among the stops of the internal combustion engine is taken into account, thus making it possible to increase the reliability of the synchronization. Preferably, the learning times considered too long, or even excessive, are not memorized. For example, a duration is considered too long when it is greater than 1.3 times the stored duration.
De manière préférée, le gradient additionnel est calculé pour une longueur angulaire de l’arbre à cames d’au moins 180° , représentant la longueur angulaire séparant deux points morts haut consécutifs. Preferably, the additional gradient is calculated for an angular length of the camshaft of at least 180°, representing the angular length separating two consecutive top dead points.
Ainsi, le calcul du gradient additionnel est indépendant de l’instant où il est calculé. Thus, the calculation of the additional gradient is independent of the moment when it is calculated.
De préférence, on ajoute une marge de sécurité à ladite durée ajustée.Preferably, a safety margin is added to said adjusted duration.
L’invention concerne également un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé selon l’invention, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur. The invention also relates to a computer program comprising program code instructions for the execution of the steps of the method according to the invention, when said program is running on a computer.
Brève description des dessins Brief description of the drawings
On décrira ci-après, à titre d’exemples non limitatifs, plusieurs formes d’exécution de la présente invention, en référence aux figures annexées sur lesquelles : Several embodiments of the present invention will be described below, by way of non-limiting examples, with reference to the appended figures in which:
[Fig.1] représente schématiquement un véhicule équipé d’un moteur à combustion interne dans lequel le procédé selon l’invention est mis en oeuvre ; [Fig.2] illustre les étapes sous la forme d’un logigramme du procédé selon l’invention ; [Fig.1] schematically represents a vehicle equipped with an internal combustion engine in which the method according to the invention is implemented; [Fig.2] illustrates the steps in the form of a flowchart of the method according to the invention;
[Fig.3] est une représentation graphique de la vitesse de rotation en fonction du temps du vilebrequin et de l’arbre à cames du moteur à combustion interne illustré sur la figure 1 lorsque le capteur de vilebrequin est opérationnel ; [Fig.3] is a graphical representation of the rotational speed versus time of the crankshaft and camshaft of the internal combustion engine shown in Figure 1 when the crankshaft sensor is operational;
[Fig.4] représente graphiquement la vitesse de rotation en fonction du temps de l’arbre à cames du moteur à combustion interne illustré sur la figure 1 lorsque le capteur de vilebrequin est défaillant. [Fig.4] graphs the rotational speed versus time of the camshaft of the internal combustion engine shown in Fig. 1 when the crankshaft sensor fails.
Description détaillée de modes de réalisation de l’invention Detailed description of embodiments of the invention
En référence à la figure 2, il est décrit un exemple de mise en oeuvre du procédé d’estimation de l’arrêt physique du moteur 11 à combustion interne. En mode de fonctionnement normal du moteur 11 à combustion interne, autrement dit lorsque le capteur 14 de vilebrequin est opérationnel et ne présente donc pas de défaillance, il est mis en oeuvre un procédé d’apprentissage, dans un premier temps. Dans le procédé d’apprentissage selon l’invention, on calcule, selon une étape 201 , un gradient d’apprentissage GR1 de vitesse de rotation VCAM de l’arbre à cames 12 pour un numéro de front d’apprentissage E pour lequel la vitesse de rotation VCAM est supérieure à un seuil prédéterminé SP, ledit numéro de front initial d’apprentissage E étant le dernier parmi la pluralité de fronts pour lequel la vitesse de rotation VCAM est supérieure audit seuil prédéterminé SP. Le gradient d’apprentissage GR1 est calculé en soustrayant à la vitesse de rotation VCAM la vitesse de rotation du numéro de front précédent et, ensuite, en divisant le résultat par la différence de temps entre le numéro de front d’apprentissage E et le numéro de front précédent. Par exemple, le seuil prédéterminé est de 200 tr/min. Le seuil prédéterminé SP correspond à une vitesse de rotation de l’arbre à cames 12 suffisamment élevée de manière à détecter au moins un front de la deuxième roue dentée 121 avant l’arrêt du moteur. Dans un exemple de réalisation, on considère qu’un seuil prédéterminé SP correspondant à une vitesse de rotation inférieure à 100 tr/min est trop bas pour détecter un front de la deuxième roue dentée 121. Inversement, toujours dans un exemple de réalisation, on considère qu’un seuil prédéterminé SP correspondant à une vitesse de rotation de l’arbre à cames 12 supérieure à 400 tr/min n’a pas d’intérêt car l’objet de l’étape 201 est de détecter le dernier front de la deuxième roue dentée 121. En outre, un seuil prédéterminé SP trop élevé aurait pour conséquence de surcharger en opérations inutiles le calculateur 21 . With reference to FIG. 2, an example of implementation of the method for estimating the physical stopping of the internal combustion engine 11 is described. In normal operating mode of the internal combustion engine 11, in other words when the crankshaft sensor 14 is operational and therefore has no failure, a learning process is implemented, initially. In the learning method according to the invention, a learning gradient GR1 of rotational speed VCAM of the camshaft 12 is calculated, according to a step 201, for a learning edge number E for which the speed VCAM rotation speed is greater than a predetermined threshold SP, said initial learning edge number E being the last among the plurality of edges for which the VCAM rotation speed is greater than said predetermined threshold SP. The GR1 learning gradient is calculated by subtracting from the VCAM rotation speed the rotation speed of the previous edge number and then dividing the result by the time difference between the learning edge number E and the number of previous front. For example, the predetermined threshold is 200 rpm. The predetermined threshold SP corresponds to a sufficiently high rotational speed of the camshaft 12 so as to detect at least one edge of the second toothed wheel 121 before stopping the engine. In an exemplary embodiment, it is considered that a predetermined threshold SP corresponding to a rotational speed of less than 100 rpm is too low to detect an edge of the second toothed wheel 121. Conversely, still in an exemplary embodiment, considers that a predetermined threshold SP corresponding to a rotational speed of the camshaft 12 greater than 400 rpm is of no interest because the object of step 201 is to detect the last edge of the second toothed wheel 121. In addition, too high a predetermined threshold SP would result in overloading the computer 21 with useless operations.
Ensuite, lors d’une étape de mesure du temps 202, on déclenche un comptage temporel CT, ou « timer » en anglais, si la vitesse de rotation VCAM de l’arbre à cames 12 est inférieure au seuil prédéterminé SP. L’instant du déclenchement représente le temps initial T0. Then, during a time measurement step 202, a time count CT, or “timer” in English, is triggered if the speed of rotation VCAM of the camshaft 12 is lower than the predetermined threshold SP. The instant of triggering represents the initial time T0.
Ensuite, lors d’une étape de détection 203 de l’arrêt du moteur 11 , on arrête le comptage temporel CT pour obtenir une durée d’apprentissage D1 lorsque l’on détecte l’arrêt en rotation du vilebrequin 13. La durée d’apprentissage D1 représente le temps qui s’est écoulé entre le déclenchement du comptage temporel CT et l’arrêt en rotation du vilebrequin 13, l’arrêt étant déterminé lorsqu’il n’est plus détecté de signaux issus du capteur de vilebrequin 14, par exemple environ 300 ms après le dernier signal détecté. Optionnellement, on applique un facteur de correction FC à la durée d’apprentissage D1 en fonction de la température du moteur 11 à combustion interne. Le facteur de correction FC est déterminé lors d’une campagne d’essais à différentes températures. Then, during a step 203 of detecting the stopping of the motor 11, the time count CT is stopped to obtain a learning duration D1 when the rotational stoppage of the crankshaft 13 is detected. learning D1 represents the time that has elapsed between the triggering of the time count CT and the rotational stoppage of the crankshaft 13, the stoppage being determined when no more signals from the crankshaft sensor 14 are detected, by example about 300 ms after the last detected signal. Optionally, a correction factor FC is applied to the learning time D1 as a function of the temperature of the internal combustion engine 11. The FC correction factor is determined during a test campaign at different temperatures.
Finalement, on mémorise, dans une base de données BD, par exemple une matrice à deux dimensions, la durée d’apprentissage D1 pour un couple comportant le numéro de front d’apprentissage E et le gradient d’apprentissage GR1 associé, lors d’une étape 204. Le procédé d’apprentissage est répété tant que le capteur 14 de la première roue dentée 131 est opérationnel. Pour chaque couple numéro de front d’apprentissage E/gradient d’apprentissage GR1 , on mémorise la valeur maximale de la durée d’apprentissage D1 tout au long du procédé d’apprentissage. Optionnellement, le gradient d’apprentissage GR1 est mémorisé dans une plage de valeurs afin de prendre en compte les différents types d’arrêt du moteur, tels qu’un calage violent ou un arrêt contrôlé plus souple. De manière optionnelle, le gradient d’apprentissage GR1 n’est pas mémorisé si la valeur obtenue est considérablement supérieure à la valeur précédemment mémorisée, par exemple 1 ,3 fois cette valeur, de manière à ne pas pénaliser tous les arrêts mémorisés par des arrêts non représentatifs.Finally, in a database BD, for example a two-dimensional matrix, the learning duration D1 is stored for a pair comprising the learning edge number E and the associated learning gradient GR1, during a step 204. The learning process is repeated as long as the sensor 14 of the first toothed wheel 131 is operational. For each learning edge number E/learning gradient GR1 pair, the maximum value of the learning duration D1 is stored throughout the learning process. Optionally, the learning gradient GR1 is memorized in a range of values in order to take into account the different types of engine stop, such as a violent stall or a more flexible controlled stop. Optionally, the learning gradient GR1 is not stored if the value obtained is considerably greater than the previously stored value, for example 1.3 times this value, so as not to penalize all the stops stored by stops not representative.
L’invention, en mettant en oeuvre le procédé d’apprentissage, permet d’obtenir un grand volume de données, de surcroît fiables, et propres à chaque moteur 11 à combustion interne équipant un véhicule 1 donné. En effet, chaque moteur 11 à combustion interne est unique, même si tous les moteurs d’un même type sont fabriqués de la même manière. Cela est dû, notamment, aux tolérances de fabrication ou à l’usure du moteur. Par conséquent, chaque moteur 11 à combustion interne présente un comportement différent. Le procédé d’apprentissage selon l’invention a pour avantage de s’adapter à chaque moteur 11 à combustion interne, sans avoir à réaliser une campagne d’essais au préalable. The invention, by implementing the learning method, makes it possible to obtain a large volume of data, moreover reliable, and specific to each internal combustion engine 11 fitted to a given vehicle 1. Indeed, each internal combustion engine 11 is unique, even if all the engines of the same type are manufactured in the same way. This is due, in particular, to manufacturing tolerances or engine wear. Consequently, each internal combustion engine 11 exhibits a different behavior. The learning method according to the invention has the advantage of adapting to each internal combustion engine 11, without having to carry out a test campaign beforehand.
En référence à la figure 3, il est représenté, sous forme graphique, la mise en oeuvre du procédé d’apprentissage selon l’invention, dans un exemple de réalisation non limitatif. La courbe C1 représente la vitesse de rotation du vilebrequin 13 en fonction du temps et la courbe C2 représente la vitesse de rotation de l’arbre à cames 12 en fonction du temps. Le signal détecté par le capteur de la deuxième roue dentée 121 est illustré par la courbe C3. Il est illustré les signaux ascendants et descendants d’un troisième front CAM3, d’un quatrième front CAM4 et d’un cinquième front CAM5. Dans cet exemple, le seuil prédéterminé est fixé à 200 tr/min. On mémorise le dernier front de la deuxième roue dentée 121 présentant une vitesse de rotation de l’arbre à cames 12 supérieure à 200 tr/min. Autour de cette valeur de seuil prédéterminé SP, les troisième front CAM3, quatrième front CAM4 et cinquième front CAM5 de la deuxième roue dentée 121 présentent respectivement une vitesse de rotation de 222 tr/min, 205 tr/ min et 107 tr/mn. On mémorise le numéro de front présentant une vitesse de rotation supérieure au seuil prédéterminé SP. Dans le cas d’espèce, il s’agit du quatrième front CAM4. Ensuite, on calcule le gradient d’apprentissage GR1 , de la même manière que précédemment. Dans cet exemple, on obtient une valeur de gradient d’apprentissage GR1 de -541 tr/min/s. On déclenche ensuite un comptage temporel CT à un instant de référence T0, connu également sous le nom de « timer » en langue anglaise, pour le quatrième front CAM4. Le comptage temporel CT est remis à zéro si la vitesse de rotation d’arbre à cames revient à une valeur supérieure à 200 tr/min. Le comptage temporel CT est arrêté dès que l’arrêt physique du moteur 11 à combustion interne est détecté à un instant de détection d’arrêt T1 , par un procédé classique de détection, tel qu’une absence de signal vilebrequin 131 pendant 150 ms. Dans cet exemple, le comptage temporel CT est arrêté à un instant de détection d’arrêt T1 présentant ainsi une durée d’apprentissage D1 de 540 ms entre l’instant de référence TO et l’instant de détection d’arrêt T1. Optionnellement, un facteur de correction FC, tel que mentionné précédemment, est appliqué à cette valeur. With reference to FIG. 3, there is shown, in graphic form, the implementation of the learning method according to the invention, in a non-limiting example embodiment. Curve C1 represents the speed of rotation of the crankshaft 13 as a function of time and curve C2 represents the speed of rotation of the camshaft 12 as a function of time. The signal detected by the sensor of the second toothed wheel 121 is illustrated by the curve C3. Illustrated are the rising and falling signals of a third edge CAM3, a fourth edge CAM4 and a fifth edge CAM5. In this example, the predetermined threshold is set at 200 rpm. The last edge of the second toothed wheel 121 having a speed of rotation of the camshaft 12 greater than 200 rpm is stored in memory. Around this predetermined threshold value SP, the third edges CAM3, fourth edges CAM4 and fifth edges CAM5 of the second toothed wheel 121 respectively have a speed of rotation of 222 rpm, 205 rpm and 107 rpm. The edge number having a speed of rotation greater than the predetermined threshold SP is stored. In this case, it is the fourth CAM4 front. Then, the learning gradient GR1 is calculated, in the same way as previously. In this example, a GR1 learning gradient value of -541 rpm/s is obtained. A time count CT is then triggered at a reference instant T0, also known as the “timer” in English, for the fourth edge CAM4. The time count CT is reset to zero if the camshaft rotation speed returns to a value greater than 200 rpm. The time count CT is stopped as soon as the physical stoppage of the internal combustion engine 11 is detected at a stop detection instant T1, by a conventional detection method, such as an absence of crankshaft signal 131 for 150 ms. In this example, the CT time count is stopped at a stop detection instant T1 thus having a learning duration D1 of 540 ms between the reference instant TO and the stop detection instant T1. Optionally, an HR correction factor, as mentioned previously, is applied to this value.
On compare ensuite la durée D1 avec la valeur mémorisée précédemment pour le numéro de front considéré, en l’occurrence le quatrième front CAM4. Si la nouvelle durée D1 est supérieure à la valeur mémorisée précédemment, on mémorise la nouvelle durée D1. Dans le cas contraire, on abandonne la nouvelle durée D1 . Néanmoins, les valeurs considérées comme trop élevées, par exemple de l’ordre d’une seconde, ne sont pas mémorisées. Le procédé d’apprentissage est mis en oeuvre aussi longtemps que le capteur 14 de la première roue dentée 131 est opérationnel. On mémorise pour chaque couple numéro de front/ gradient une durée D1 de manière à construire une base de données BD contenant les résultats du procédé d’apprentissage. The duration D1 is then compared with the previously stored value for the edge number considered, in this case the fourth edge CAM4. If the new duration D1 is greater than the previously stored value, the new duration D1 is stored. Otherwise, the new duration D1 is abandoned. However, values considered too high, for example of the order of one second, are not stored. The learning process is implemented as long as the sensor 14 of the first toothed wheel 131 is operational. For each edge number/gradient pair, a duration D1 is stored so as to build a database BD containing the results of the learning process.
Le procédé d’estimation de l’arrêt physique du moteur 11 à combustion interne est ensuite mis en oeuvre, lorsque l’on détecte la défaillance du capteur 14 de la première roue dentée 131 , lors d’une étape de détection de défaillance de capteur 205. On détermine tout d’abord, lors d’une étape 206, un premier numéro de front E1 de la deuxième roue dentée 121 présentant une première vitesse de rotation supérieure VE1 supérieure au seuil prédéterminé SP et on mémorise la première vitesse de rotation VE1 , ledit premier numéro de front E1 étant le dernier parmi la pluralité de fronts pour lequel la vitesse de rotation VE1 est supérieure audit seuil prédéterminé SP. On déclenche ensuite un premier comptage temporel CT1 relatif au premier numéro de front E1 , lors d’une étape 207. On détermine, lors d’une étape 208, un deuxième numéro de front E2 présentant une deuxième vitesse de rotation VE2 supérieure à ladite première vitesse de rotation VE1 et un troisième numéro de front E3 présentant une troisième vitesse de rotation VE3 inférieure à ladite première vitesse de rotation VE1. On mesure, lors d’une étape de mesure de durée 209, la durée D2 entre ledit deuxième numéro de front E2 et ledit troisième numéro de front E3. Ensuite, on calcule un gradient additionnel de vitesse GR2 selon la formule F1 suivante, lors d’une étape de calcul de gradient de vitesse 210 : The method for estimating the physical stopping of the internal combustion engine 11 is then implemented, when the failure of the sensor 14 of the first toothed wheel 131 is detected, during a sensor failure detection step 205. First of all, during a step 206, a first edge number E1 of the second toothed wheel 121 having a first higher rotational speed VE1 greater than the predetermined threshold SP is determined and the first rotational speed VE1 is stored. , said first edge number E1 being the last among the plurality of edges for which the speed of rotation VE1 is greater than said predetermined threshold SP. A first time count CT1 is then triggered relating to the first edge number E1, during a step 207. During a step 208, a second edge number E2 is determined having a second rotation speed VE2 greater than said first speed of rotation VE1 and a third edge number E3 presenting a third speed of rotation VE3 lower than said first speed of rotation VE1. During a duration measurement step 209, the duration D2 between said second edge number E2 and said third edge number E3 is measured. Next, an additional speed gradient GR2 is calculated according to the following formula F1, during a speed gradient calculation step 210:
(VE2-VE3) / D2 dans laquelle VE2 correspond à la deuxième vitesse de rotation, VE3 à la troisième vitesse de rotation et D2 à la durée entre ledit deuxième numéro de front et ledit troisième numéro de front. De préférence, afin d’éliminer le bruit, le gradient additionnel de vitesse GR2 est calculé pour une longueur angulaire d’arbre à cames 12 d’au moins 180°, représentant la longueur angulaire séparant deux points morts haut consécutifs. (VE2-VE3) / D2 wherein VE2 is the second rotation speed, VE3 is the third rotation speed and D2 is the time between said second edge number and said third edge number. Preferably, in order to eliminate noise, the additional speed gradient GR2 is calculated for an angular length of camshaft 12 of at least 180°, representing the angular length separating two consecutive top dead points.
On obtient, lors d’une étape 211 , une durée d’apprentissage D1 provenant de ladite base de données BD pour le premier numéro de front E1 et le gradient additionnel GR2 correspondant respectivement audit numéro de front d’apprentissage E et audit gradient d’apprentissage. During a step 211 , a learning duration D1 is obtained from said database BD for the first edge number E1 and the additional gradient GR2 corresponding respectively to said learning edge number E and to said gradient of learning.
On calcule ensuite une durée estimative DE1 suivant la formule F2 suivante, lors d’une étape 212 : An estimated duration DE1 is then calculated according to the following formula F2, during a step 212:
(VE1- SP) / GR2 dans laquelle VE1 correspond à ladite première vitesse de rotation, SP correspond au seuil de vitesse prédéterminé et GR2 au gradient additionnel de vitesse. (VE1-SP)/GR2 in which VE1 corresponds to said first speed of rotation, SP corresponds to the predetermined speed threshold and GR2 to the additional speed gradient.
On calcule une durée ajustée DE2 en soustrayant ladite durée estimative DE1 à ladite durée d’apprentissage D1 , lors d’une étape 213. An adjusted duration DE2 is calculated by subtracting said estimated duration DE1 from said learning duration D1, during a step 213.
Optionnellement, on calcule une durée ajustée avec une marge de sécurité DE3 en ajoutant une marge de sécurité MS, par exemple de 20 ms. Optionally, an adjusted duration is calculated with a safety margin DE3 by adding a safety margin MS, for example of 20 ms.
Finalement, on transmet l’information d’arrêt physique du moteur 11 au calculateur 21 lorsque ledit premier comptage temporel CT1 a atteint ladite durée ajustée DE2, lors d’une étape 214. Finally, the information of physical stopping of the motor 11 is transmitted to the computer 21 when said first time count CT1 has reached said adjusted duration DE2, during a step 214.
L’invention présent l’avantage de produire une détection d’arrêt du moteur 11 à combustion interne dans un délai certes plus important qu’avec le procédé de synchronisation dans lequel le capteur 14 de la première roue dentée 131 , à savoir celui dédié au vilebrequin 13, est opérationnel, mais ce délai reste néanmoins réduit par rapport aux procédés de synchronisation alternatifs de l’état de la technique. Ainsi, il n’est plus nécessaire de désactiver le système « Start & Stop » permettant ainsi d’économiser du carburant. The invention has the advantage of producing a detection of stoppage of the internal combustion engine 11 within a period that is admittedly longer than with the synchronization method in which the sensor 14 of the first toothed wheel 131, namely that dedicated to the crankshaft 13, is operational, but this delay nevertheless remains reduced compared to the alternative synchronization methods of the state of the art. Thus, it is no longer necessary to deactivate the “Start & Stop” system, thus saving fuel.
En référence à la figure 4, il est représenté, sous forme graphique, la mise en oeuvre du procédé d’estimation de l’arrêt physique du moteur 11 à combustion interne selon l’invention, dans un exemple de réalisation non limitatif. La courbe C1 représente la vitesse de rotation du vilebrequin 13 en fonction du temps selon le procédé de synchronisation mis en oeuvre lorsque le capteur 14 de la première roue dentée 131 est opérationnel et la courbe C2’ représente la vitesse de rotation de l’arbre à cames 12 en fonction du temps. La courbe C1 est identique à celle présentée sur la figure 2. Elle est montrée sur la figure 4 dans un but de comparaison. En effet, dans le cadre de la présente invention, le capteur 14 de la première roue dentée 131 est défaillant dans cet exemple de réalisation. Le seuil prédéterminé SP est fixé à 200 tr/ min. Autour de cette valeur de seuil prédéterminé SP, les deuxième front CAM2, quatrième front CAM4 et cinquième front CAM5 de la deuxième roue dentée 121 présentent respectivement une vitesse de rotation de 284 tr/min, 215 tr/ min et 107 tr/mn. On mémorise le numéro de front présentant une première vitesse de rotation supérieure au seuil prédéterminé SP. Dans le cas d’espèce, il s’agit du quatrième front CAM4 qui présente une première vitesse de rotation VE1 de 215 tr/min. On déclenche ensuite un comptage temporel CT1 à un instant T0 pour le quatrième front CAM4. On mesure la durée D2 entre le deuxième front CAM2 et le cinquième front CAM5, dans le cas d’espèce ladite durée D2 est de 330 ms. On calcule un gradient additionnel de vitesse GR2 selon la formule F1 , mentionnée précédemment. Le gradient additionnel de vitesse GR2 est ainsi égal à (107-284) / 330 soit -536 tr/min/s. On obtient de ladite base de données BD, pour le quatrième numéro de front CAM4, ladite durée d’apprentissage D1 , par exemple 580 ms, et ledit gradient additionnel de vitesse GR2 associé. On calcule ensuite une durée estimative DE1 en appliquant la formule F2, décrite précédemment. La durée estimative DE1 est ainsi égale à (215-200) / 536, soit 28 ms. On calcule une durée ajustée DE2 en soustrayant 28 ms à ladite durée d’apprentissage D1 , soit 552 ms. On ajoute, optionnellement, une marge de sécurité de 20 ms. Finalement, on transmet l’information d’arrêt physique du moteur 11 au calculateur 21 lorsque ledit premier comptage temporel CT1 a atteint ladite durée ajustée DE2 à un temps T1. With reference to FIG. 4, there is shown, in graphic form, the implementation of the method for estimating the physical stoppage of the internal combustion engine 11 according to the invention, in a non-limiting example embodiment. The curve C1 represents the speed of rotation of the crankshaft 13 in as a function of time according to the synchronization method implemented when the sensor 14 of the first toothed wheel 131 is operational and the curve C2' represents the speed of rotation of the camshaft 12 as a function of time. Curve C1 is identical to that shown in Figure 2. It is shown in Figure 4 for comparison purposes. Indeed, in the context of the present invention, the sensor 14 of the first toothed wheel 131 is faulty in this embodiment. The predetermined threshold SP is fixed at 200 rpm. Around this predetermined threshold value SP, the second edge CAM2, fourth edge CAM4 and fifth edge CAM5 of the second toothed wheel 121 respectively have a speed of rotation of 284 rpm, 215 rpm and 107 rpm. The edge number having a first speed of rotation greater than the predetermined threshold SP is stored. In this case, it is the fourth edge CAM4 which has a first speed of rotation VE1 of 215 rpm. A time count CT1 is then triggered at a time T0 for the fourth edge CAM4. The duration D2 is measured between the second edge CAM2 and the fifth edge CAM5, in this case said duration D2 is 330 ms. An additional velocity gradient GR2 is calculated according to formula F1, mentioned previously. The additional speed gradient GR2 is thus equal to (107-284)/330, i.e. -536 rpm/s. From said database BD, for the fourth edge number CAM4, said learning duration D1, for example 580 ms, and said associated additional speed gradient GR2 are obtained. An estimated duration DE1 is then calculated by applying the formula F2, described above. The estimated duration DE1 is thus equal to (215-200)/536, or 28 ms. An adjusted duration DE2 is calculated by subtracting 28 ms from said learning duration D1, ie 552 ms. Optionally, a safety margin of 20 ms is added. Finally, the information of physical stopping of the motor 11 is transmitted to the computer 21 when said first time count CT1 has reached said adjusted duration DE2 at a time T1.
Un autre objet de l’invention concerne un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé selon l’invention, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur. Le programme peut être chargé un ordinateur de bord. Another object of the invention relates to a computer program comprising program code instructions for the execution of the steps of the method according to the invention, when said program is running on a computer. The program can be loaded an on-board computer.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé d’estimation d’un arrêt physique d’un moteur (11 ) à combustion interne d’un véhicule (1 ) automobile comportant un calculateur (21 ), un vilebrequin (13) et un arbre à cames (12) présentant une vitesse de rotation (VCAM), ledit vilebrequin (13) comportant une première roue dentée (131 ) présentant une pluralité de dents, un premier capteur de mesure (14) placé en regard de la première roue dentée (131 ) étant configuré pour générer un front caractéristique du passage d’une dent, ledit arbre à cames (12) comportant une deuxième roue dentée (121 ) présentant une pluralité de dents, un deuxième capteur de mesure (15) placé en regard de la deuxième roue dentée (121 ) étant configuré pour générer un front caractéristique du passage d’une dent, la vitesse de rotation (VCAM) dudit arbre à cames (12) étant déterminée à partir d’informations provenant dudit deuxième capteur de mesure (15), caractérisé en ce que ledit procédé comporte les étapes suivantes : 1 . Method for estimating a physical stoppage of an internal combustion engine (11) of a motor vehicle (1) comprising a computer (21), a crankshaft (13) and a camshaft (12) having a speed of rotation (VCAM), said crankshaft (13) comprising a first toothed wheel (131) having a plurality of teeth, a first measurement sensor (14) placed opposite the first toothed wheel (131) being configured to generate an edge characteristic of the passage of a tooth, said camshaft (12) comprising a second toothed wheel (121) having a plurality of teeth, a second measurement sensor (15) placed opposite the second toothed wheel (121) being configured to generate an edge characteristic of the passage of a tooth, the speed of rotation (VCAM) of said camshaft (12) being determined from information coming from said second measurement sensor (15), characterized in that said method comprises the following steps:
- une étape de calcul (201 ) d’un gradient d’apprentissage (GR1 ) de vitesse de rotation (VCAM) de l’arbre à cames (12) pour un numéro de front d’apprentissage (E) pour lequel la vitesse de rotation (VCAM) est supérieure à un seuil prédéterminé (SP), ledit numéro de front initial d’apprentissage (E) étant le dernier parmi la pluralité de fronts pour lequel la vitesse de rotation (VCAM) est supérieure audit seuil prédéterminé (SP) ; - a calculation step (201) of a learning gradient (GR1) of rotational speed (VCAM) of the camshaft (12) for a learning edge number (E) for which the speed of rotation (VCAM) is greater than a predetermined threshold (SP), said initial learning edge number (E) being the last among the plurality of edges for which the rotation speed (VCAM) is greater than said predetermined threshold (SP) ;
- une étape de mesure temporelle (202) en déclenchant un comptage temporel (CT) si la vitesse de rotation (VCAM) est inférieure audit seuil prédéterminé (SP) ; - a time measurement step (202) by triggering a time count (CT) if the speed of rotation (VCAM) is lower than said predetermined threshold (SP);
- une étape de détection (203) d’un arrêt physique dudit moteur (11 ), ledit comptage temporel (CT) étant alors arrêté pour produire une durée d’apprentissage (D1 ) ; - a detection step (203) of a physical stop of said motor (11), said time count (CT) then being stopped to produce a learning period (D1);
- une étape de mémorisation (204) de ladite durée d’apprentissage (D1 ) et dudit gradient d’apprentissage (GR1 ) associé pour ledit numéro de front d’apprentissage (E) dans une base de données (BD) ; - a step of storing (204) said learning duration (D1) and said associated learning gradient (GR1) for said learning edge number (E) in a database (BD);
- une étape de détection de défaillance (205) du premier capteur (14), et lorsque ledit premier capteur de mesure (14) est défaillant les étapes suivantes sont mises en oeuvre : - a failure detection step (205) of the first sensor (14), and when said first measurement sensor (14) fails the following steps are implemented:
- une étape de détermination et de mémorisation (206) d’un premier numéro de front (E1 ) de la deuxième roue dentée (121 ) présentant une première vitesse de rotation (VE1 ) d’arbre à cames (12) supérieure audit seuil prédéterminé (SP), ledit premier numéro de front (E1 ) étant le dernier parmi la pluralité de fronts pour lequel la vitesse de rotation (VE1 ) est supérieure audit seuil prédéterminé (SP) ; - a step of determining and storing (206) a first edge number (E1) of the second toothed wheel (121) having a first speed of rotation (VE1) of the camshaft (12) greater than said predetermined threshold (SP), said first edge number (E1) being the last among the plurality of edges for which the speed of rotation (VE1) is greater than said threshold predetermined (SP);
- une étape de mesure temporelle (207) en déclenchant un premier comptage temporel (CT1 ) relatif au premier numéro de front (E1 ) ; - a time measurement step (207) by triggering a first time count (CT1) relating to the first edge number (E1);
- une étape de détermination (208) d’un deuxième numéro de front (E2) présentant une deuxième vitesse de rotation (VE2) d’arbre à cames (12) supérieure à ladite première vitesse de rotation (VE1 ) et un troisième numéro de front (E3) présentant une troisième vitesse de rotation (VE3) d’arbre à cames (12) inférieure à ladite première vitesse de rotation (VE1 ) ; - a step of determining (208) a second front number (E2) having a second rotational speed (VE2) of the camshaft (12) greater than said first rotational speed (VE1) and a third number of front (E3) having a third rotational speed (VE3) of the camshaft (12) lower than said first rotational speed (VE1);
- une étape de mesure temporelle (209) de la durée interdentaire (D2) entre ledit deuxième numéro de front (E2) et ledit troisième numéro de front (E3) ;- a time measurement step (209) of the interdental duration (D2) between said second front number (E2) and said third front number (E3);
- une étape de calcul (210) d’un gradient additionnel (GR2) selon la formule : (VE2 - VE3) / D2 - a calculation step (210) of an additional gradient (GR2) according to the formula: (VE2 - VE3) / D2
VE2 correspondant à la deuxième vitesse de rotation ; VE2 corresponding to the second speed of rotation;
VE3 correspondant à la troisième vitesse de rotation ; VE3 corresponding to the third speed of rotation;
D2 correspondant à la durée interdentaire entre ledit deuxième numéro de front et ledit troisième numéro de front ; D2 corresponding to the interdental time between said second front number and said third front number;
- une étape d’obtention (211 ) d’une durée d’apprentissage (D1 ) provenant de ladite base de données (BD) pour le premier numéro de front (E1 ) et le gradient additionnel (GR2) correspondant respectivement audit numéro de front d’apprentissage (E) et audit gradient d’apprentissage (GR1 ) ; - a step of obtaining (211) a learning time (D1) from said database (BD) for the first edge number (E1) and the additional gradient (GR2) respectively corresponding to said edge number learning (E) and said learning gradient (GR1);
- une étape de calcul (212) d’une durée estimative (DE1 ) suivant la formule (VE1 -SP) / GR2 - a calculation step (212) of an estimated duration (DE1) according to the formula (VE1 -SP) / GR2
VE1 correspondant à ladite première vitesse de rotation ; VE1 corresponding to said first speed of rotation;
SP correspondant au seuil de vitesse prédéterminé ; SP corresponding to the predetermined speed threshold;
GR2 correspondant au gradient additionnel ; GR2 corresponding to the additional gradient;
- une étape de calcul (213) d’une durée ajustée (DE2) en soustrayant ladite durée estimative (DE1 ) à ladite durée d’apprentissage (D1 ) ; - a calculation step (213) of an adjusted duration (DE2) by subtracting said estimated duration (DE1) from said learning duration (D1);
- une étape de transmission (214) de l’information d’arrêt physique du moteur (11 ) à combustion interne au calculateur (21 ) lorsque ledit premier comptage temporel (CT1 ) a atteint ladite durée ajustée (DE2). 17 - a transmission step (214) of the physical stopping information of the internal combustion engine (11) to the computer (21) when said first time count (CT1) has reached said adjusted duration (DE2). 17
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l’on applique un facteur correctif (FC) à ladite durée d’apprentissage (D1 ) en fonction de la température du moteur (11 ). 2. Method according to claim 1 characterized in that a corrective factor (FC) is applied to said learning time (D1) as a function of the temperature of the motor (11).
3. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que ledit comptage temporel (CT) est remis à zéro si la vitesse de rotation (VCAM) de l’arbre à cames (12) repasse au-dessus dudit seuil prédéterminé (SP) ; 3. Method according to any one of claims 1 or 2 characterized in that said time count (CT) is reset to zero if the rotational speed (VCAM) of the camshaft (12) goes back above said threshold predetermined (SP);
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que ladite durée d’apprentissage (D1 ) est mémorisée dans ladite base de données (BD) uniquement si ladite durée d’apprentissage (D1 ) est supérieure à une valeur précédemment mémorisée dans ladite base de données (BD). 4. Method according to any one of claims 1 to 3 characterized in that said learning time (D1) is stored in said database (BD) only if said learning time (D1) is greater than a value previously stored in said database (BD).
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le gradient additionnel (GR2) est calculé pour une longueur angulaire de l’arbre à cames (12) d’au moins 180° . 5. Method according to any one of claims 1 to 4 characterized in that the additional gradient (GR2) is calculated for an angular length of the camshaft (12) of at least 180°.
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l’on ajoute une marge de sécurité (MS) à ladite durée ajustée (DE2). 6. Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a safety margin (MS) is added to said adjusted duration (DE2).
7. Programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur. 7. Computer program comprising program code instructions for carrying out the steps of the method according to any one of claims 1 to 6, when said program is running on a computer.
PCT/EP2022/079183 2021-10-27 2022-10-20 Method for estimating the physical shut-down of an internal combustion engine of a motor vehicle WO2023072717A1 (en)

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FR2111378A FR3128489B1 (en) 2021-10-27 2021-10-27 METHOD FOR ESTIMATING THE PHYSICAL STOP OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF A MOTOR VEHICLE
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US10634077B2 (en) * 2015-07-21 2020-04-28 Continental Automotive France Method for determining the state of rotation of a camshaft of a vehicle engine
US20210088412A1 (en) * 2018-01-16 2021-03-25 Continental Automotive France Method for detecting physical stoppage of an engine

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