EP2232035B1

EP2232035B1 - Procede pour produire un signal de synchronisation du cycle de fonctionnement d'un moteur a combustion interne

Info

Publication number: EP2232035B1
Application number: EP08866387.7A
Authority: EP
Inventors: Guillermo Ballesteros
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2028-12-19
Also published as: WO2009083492A1; RU2504680C2; JP2011506851A; JP5588877B2; CN101952579A; RU2010130261A; EP2232035A1; FR2925593A1; FR2925593B1; CN101952579B

Description

La présente invention concerne un procédé permettant de générer un signal de synchronisation, représentatif du déroulement du cycle de fonctionnement d'un moteur à combustion interne à quatre temps, du type multicylindre dont les phases de détente de chaque cylindre, pendant lesquelles les combustions se déroulent, se produisent à des positions angulaires du mouvement de rotation du vilebrequin distinctes comme c'est le cas pour les moteurs à quatre temps à nombre impaires de cylindres.
L'invention concerne plus précisément un procédé pour générer un signal permettant le repérage d'un instant prédéterminé du cycle tel que le passage au Point Mort Haut Admission ou encore au Point Mort Bas Admission.
Les performances d'un moteur ainsi que le contrôle de l'émission de polluantes sont liés aux différents procédés de contrôle régissant le fonctionnement du moteur. Ces procédés, par exemple l'injection du carburant ou l'allumage, nécessitent la connaissance précise du cycle thermodynamique en cours dans les cylindres du moteur.
Le document FR 2 441 829 , propose un moyen: de détecter une information sur le cycle thermodynamique des cylindres en repérant, sur une cible solidaire du vilebrequin, les zones de position angulaire correspondantes à une phase déterminée de la course des différents pistons. La cible consiste en un disque présentant des éléments de repérage disposés le long de sa périphérie, telles que des dents de longueur différente. Un organe récepteur fixe détecte ces éléments de repérage et génère des impulsions électriques permettent de produire un signal repérant le passage à la position Point Mort Haut d'un piston déterminé.
Un tel dispositif de repérage s'avère toutefois insuffisant. En effet, pour un moteur à combustion ïnterne à quatre temps, le vilebrequin exécute deux tours complets (ou 720° d'angle), avant qu'un piston donné se retrouve dans la même position de fonctionnement dans le cycle moteur. Il en résulte qu'à partir de la seule observation de la rotation de la cible solidaire du vilebrequin, il n'est, a priori, pas possible de fournir une information sur chaque cylindre sans une indétermination de deux temps moteur dans te cycle (le repérage de la position Point Mort Haut recouvrant aussi bien la phase Admission que la phase Détente).
La détermination précise de la position de chaque cylindre dans le cycle ne pouvant pas être déduite de la seule observation de la position du vilebrequin, la recherche d'informations complémentaires est donc nécessaire pour savoir si le cylindre est dans la première ou dans la seconde moitié du cycle moteur (phases Admission puis Compression durant le premier tour vilebrequin, phases Détente puis Echappement lors du second tour).
Afin d'obtenir de telles informations complémentaires, il est connu d'utiliser des éléments de repérage secondaires portés par un disque émetteur qui tourne deux fois moins vite que le vilebrequin. A cet effet, on peut disposer ce disque émetteur sur l'arbre à cames ou bien sur tout autre arbre qui est entraîné par l'intermédiaire d'un réducteur de rapport 1/2 à partir du vilebrequin.
La combinaison des signaux issus du capteur vilebrequin et du capteur arbre à cames permet au système de détecter précisément le Point Mort Haut en phase Admission d'un cylindre de référence.
Cependant, de tels systèmes de repérage angulaire utilisant à la fois un capteur vilebrequin et un capteur arbre à cames, sont relativement encombrants, coûteux et d'un montage délicat.
Afin de remédier à ces inconvénients, la publication FR 2 749 885 propose un procédé de repérage simple et efficace qui ne nécessite aucun capteur de position spécifique en dehors de celui qui sert à repérer la position angulaire du vilebrequin.
Ce procédé utilise un signal de synchronisation qui est généré à partir des conditions de combustion dans chacun des cylindres d'un monteur à quatre temps et à quatre cylindres, et des informations transmises par le capteur du vilebrequin.
Pour cela, au moins une facteur régissant la combustion dans un cylindre donné de référence est modifié de façon à provoquer une altération contrôlée de la combustion. Cette altération de la combustion dans le cylindre de référence est ensuite détectée grâce à une grandeur Cg élaborée à partir de l'information issue du capteur de position du vilebrequin du moteur permettant ainsi de synchroniseur les passages au Point Mort Haut Admission des cylindres du moteur avec le signal Point Mort Haut du capteur du vilebrequin.
Cependant cette invention nécessite une dégradation de la combustion du moteur altérant son fonctionnement et augmentant les émissions polluantes.
La présente invention a donc pour objet de remédier aux inconvénients des systèmes de repérage connus dans le cas de moteur à quatre temps comportant un nombre de cylindres impaires, en proposant un procédé de repérage amélioré, ne nécessitant aucun capteur de position spécifique en dehors de celui qui sert à repérer la position angulaire du vilebrequin, et n'altérant pas le fonctionnement du moteur, par exemple du type décrit dans le document DE-A1-102005043129 .
A cet effet l'invention propose un procédé pour produire un signal de synchronisation d'un moteur à combustion interne à quatre temps à nombre impair dé cylindres par un système électronique de contrôle le signal de synchronisation permettant le repérage d'un instant prédéterminé dans le cycle thermodynamique de chacun des cylindres du moteur étant déterminé à partir d'un signal repérant une position déterminée de chaque cylindre, et d'un signal représentatif d'une grandeur représentative de la cinématique du vilebrequin engendrée par chacune des combustions, tous deux génèrés à partir des informations d'un capteur de position du vilebrequin du moteur le procédé comprenant les étapes suivantes :

fonctionnement du moteur durant une période donnée avec un allumage des cylindres à chaque tour des cylindres, de manière à produire une combustion systématique du carburant injecté,
calcul du signal représentatif
comparaison du signal représentatif (Cg, Bn) d'un cylindre lors d'un premier tour du cycle (Cg1_1, $B_{n}^{Comb}$
) avec le signal représentatif du cylindre lors d'un second tour du cycle (Cg1_2, $B_{n}^{ech}$
), de manière à connaître la phase du premier tour.
réinitialisation du signal de synchronisation si l'analyse de la comparaison indique que le phasage du signal de synchronisation était erroné.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le signal représentatif peut être une représentation du couple gaz ou une représentation harmonique de la durée de dent.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va maintenant en être faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :

La figure 1 est un schéma du dispositif de contrôle moteur intégrant le procédé de l'invention ;
La figure 2 est un schéma détaillant les étapes d'un procédé d'injection utilisant le signal de synchronisation de l'invention :
La figure 3 représente le phasage du signal de synchronisation NOCYL selon l'invention.

Les références utilisées dans toute la description sont les mêmes pour désigner des éléments identiques ou similaires, quant à leur fonction, quelle que soit la variante de réalisation de l'invention.
En référence aux figures, un système de contrôle moteur mettant en oeuvre le procédé permettant de générer le signal de synchronisation objet de la présente invention a été représenté. Seules les parties constitutives nécessaires à la compréhension de l'invention ont été montrées. De plus, dans cet exemple, le signal de synchronisation permet de contrôler un système d'injection, mais l'utilisation du signal n'est pas limitée et le signal de synchronisation peut servir au contrôle d'autres éléments ou procédés du moteur.
Un moteur à combustion interne 1 à quatre temps pour véhicule automobile comporte trois cylindres (C1, C2, C3) chacun comportent un dispositif d'injection de carburant du type multipoints à commande électronique grâce auquel chaque cylindre est alimenté en carburant à partir d'un électro-injecteur 5 spécifique.
L'ouverture de chaque électro-injecteur 5 est commandée par le système électronique de contrôle moteur 7, qui ajuste la quantité de carburant injectée et l'instant d'injection (Inj) dans le cycle suivant les conditions de fonctionnement du moteur, de façon à asservir précisément la richesse du mélange combustible air-carburant admis dans les cylindres à une valeur de consigne prédéterminée.
Le système électronique de contrôle moteur 7 comprend classiquement un microprocesseur (CPU), des mémoires vives (RAM), des mémoires mortes (ROM), ainsi que des convertisseurs analogiques-numériques (A/D), et différentes interfaces d'entrées et de sorties,
Le microprocesseur comporte des circuits électroniques et des logiciels appropriés (10, 222, 223, 224) pour traiter les signaux en provenance de capteurs adaptés, déterminer les états du moteur et mettre en oeuvre des opérations prédéfinies afin de générer des signaux de commande à destination notamment des injecteurs de façon à gérer au mieux les conditions de combustion dans les cylindres du moteur.
Le système électronique de contrôle moteur 7 est plus particulièrement destiné à opérer une injection de carburant consistant à déclencher isolément chaque injecter 5 afin que l'injection de carburant soit terminée avant l'ouverture de la ou des soupapes d'admission correspondantes.
Parmi les signaux d'entrée du microprocesseur figurent notamment ceux adressés par un capteur vilebrequin 22. Ce capteur 22, du type par exemple magnéto-reluctant, est monté fixe sur le bâti du moteur pour être positionné devant une couronne de mesure 12 solidaire du volant d'inertie fixé à une extrémité du vilebrequin. Cette couronne 12 est munie à sa périphérie d'une succession de dents et de creux identiques à l'exception d'une dent qui a été supprimée de façon à définir un repère absolu permettant de déduire l'instant de passage au Point Mort Haut d'un cylindre donné de référence, en l'occurrence te cylindre C1.
Le capteur 22 délivre un signal Dn correspondant au défilement des dents de la couronne 12, signal qui après traitement par un dispositif de traitement 10 permet de générer un signal PMH tous les 120° de rotation vilebrequin permettant le repérage des passages au Point Mort Haut alternativement des cylindres C1 (référence 0°) puis C2 (référence 120°) et enfin C3 (référence 240°) si l'ordre de combustion du moteur est C1-C3-C2 comme dans cet exemple.
Il est à noter que pour ce type de moteur à quatre temps et trois cylindres, et plus généralement pour tous les moteurs à quatre temps et un nombre impair de cylindres, les cylindres, ici C1, C2 et C3, passent à la position Point Mort Haut dans des positions angulaires distinctes.
Le dispositif ce traitement 10 du signal Dn émis par le capteur 22 permet également de mesurer la durée de défilement des dents de la couronne 12, et ainsi d'obtenir la vitesse de défilement et le régime de rotation instantané N du moteurs.
Le signal Dn est de plus traité parle dispositif 10 pour produire un signai (Cg, Bn) qui est une représentation d'une grandeur représentative de la cinématique du vilebrequin. Par exemple cette grandeur peut définir une représentation du couple gaz estimé engendré par chacune des combustions.
La valeur du signal Cg pour chacune des combustions du mélange gazeux dans les cylindres du moteur est notamment obtenue à partir de l'analyse du signal Dn délivré par le capteur fixe 22 observant la roue dentée 12 solidaire du vilebrequin.
Le signal n'est pas utilisé de manière directe, par exemple en prenant la vitesse instantanée de rotation, car la présence de bruit de mesure ou le défaut de réalisation des dents engendreraient des erreurs importantes dues aux imprécisions du signal et rendrai le procédé peu robuste. Ainsi une analyse par décomposition harmonique permet d'éliminer ces défauts.
Un procédé d'élaboration d'un tel signal Cg est décrit notamment dans les brevets EP0532420 ou WO9829718 dans desquels le signal Cg est une représentation du couple gaz. De manière générale, l'estimation du couple gaz moyen produit par au moins une combustion dans le cylindre "u" du moteur comportant p cylindres est donné par une relation du type : ${[C_{gaz, 0}]}_{u} = \sum_{i} δ_{i} [\sum_{k = q_{u}}^{r_{u}} α_{k, i} β_{k, i} + α_{0, i}]$

dans laquelle:

[Cgaz,0]u est le couple gaz moyen produit par au moins une combustion dans un cylindre u au cours d'un cycle de combustion,
β_k,i est une fonction de Δt_k et/ou de ω_k respectivement durée et vitesse de passage du motif Dk en face du capteur,
α _k,i est un coefficient de pondération de la durée associée au motif Dk, dépendant au moins d'un paramètre dé fonctionnement du moteur,
α _0,i est une variable dépendant au moins d'un paramètre de fonctionnement du moteur,
δ_i est un coefficient de pondération,
i est un indice qui comptabilise les combinaisons linèaires de fonctions,
qu et ru désignent respectivement le numéro du premier motif et le numéro du dernier motif perçus par le capteur de position au cours de la combustion du cylindre u, ou du dernier motif virtuel élaboré à partir du signal du capteur, définissant la fenêtre angulaire d'analyse du couple du moteur associé à la combustion du cylindre u.

En appliquant des valeurs spécifiques à certains coefficients de la relation de Cg ci-dessus, d'autres grandeurs représentatives de la cinématique du vilebrequin peuvent être définies comme des composantes harmoniques représentatives de la vitesse ou de la durée de défilement des dents de la couronne. La durée de dent est la durée mesurée entre deux dents de la cible.
Par exemple, en utilisant une représentation du couple gaz moyen estimé, pour un moteur à quatre temps et trois cylindres C1, C2 et C3, le temps de combustion du cylindre C1 est compris entre 0° et 480°, l'estimation du couple se fera en observant la vitesse de rotation entre 0 et 240° ou une fenêtre angulaire englobant généralement les 0-180° de la phase de combustion du cylindre C1.
Sur ce même principe, le temps de combustion associé au cylindre C3 est compris entre 240° et 420°, l'observation se fera sur la plage angulaire comprise entre 240° et 480°.
Pour le cylindre C2, le temps de combustion est compris entre 480° et 660°, la plage d'observation du régime moteur sera comprise autour de 480 et 720°.
Le principe du procédé d'élaboration du signal de synchronisation est alors le suivant.
Le repérage de l'instant prédéterminé dans le déroulement du cycle moteur servant au phasage de l'injection de chacun des cylindres, qui dans l'exemple illustré est le passage au Point Mort Haut Admission, ou tout autre instant pouvant servir de repère, est opéré à partir d'un signal de synchronisation NOCYL synchronisé avec le signal PMH fournissant le repérage du passage au Point Mort Haut de chaque cylindre dans un circuit 224,
Plusieurs type de signal de synchronisation NOCYL peuvent être utdisés qui seul ou en association avec un signal issu d'un compteur du nombre de Point Mort Haut cylindres défilant devant le capteur de position permettent de déterminer la phase du cycle de combustion pour chaque cylindre.
Dans cet exemple, le signal NOCYL représenté à la figure 3, ne nécessite pas de comparaison avec d'autres signaux et il fournit l'ensemble des répérages des instants prédéterminés dans le déroulement du cycle moteur servant au phasage de l'injection ou de l'allumage de chacun des cylindres pour l'ensemble des cylindres du moteur.
En effet, le signal NOCYL fournit le passage au Point Mort Haut Admission et le passage au Point Mort Haut Détente de tous tes cylindres au moment du changement de valeur. Un seul signal suffit alors pour synchroniser l'ensemble des actuateurs du contrôle moteur.
Le signal PMH indique chaque passage au Point Mort Haut des cylindres du moteur par la génération d'un front montrant ou descendant. Le signal NOCYL est arbitrairement initialisé à 0 à la première détection du passage au Point Mort Haut du cylindre de référence (C1 dans cet exemple) qui est donc considéré arbitrairement comme une Point Mort Haut Admission, puis il est incrémenté. Le signal NOCYL est construit par incrémentation d'un compteur modulo 6 à chaque passage du Point Mort Haut du signal PMH.
Ainsi quand le Signal NOCYL passe à la valeur 0 ou 3 cela signifie que le PMH du cylindre C1 vient d'être détecté respectivement en phase d'admission ou de détente.
Quand le signal NOCYL passe à la valseur 1 ou 4, cela signifie que le PMH du cylindre C2 vient d'être détecté respectivement en phase d'admission ou de détente..
Quand le signal NOCYL passe à la valeur 2 ou 5, cela signifie que le PMH du cylindre C3 vient d'être détecté respectivement en phase d'admission ou de détente.
Quel que soit le mode de réalisation du signal NOCYL, ce dernier fournit une référence unique pour tous les cycles moteurs qui permet à un système de phasage 222 de synchroniser tout processus de contrôle moteur (allumage, injection, commande d'actuateurs...).
Compte tenu du choix arbitraire effectué lors de l'initialisation du signal NOCYL, deux cas se présentent : soit le signal NOCYL est bien phasé, le Point Mort Haut de référence ayant servi à l'initialisation du signal correspondant effectivement à un Point Mort Haut Admission pour le cylindre de référence C1, soit le signal NOCYL est mal phasé, le Point Mort Haut de référence correspondant alors à un Point Mort Haut Détente pour le cylindre de référence C1.
Dans un premier mode de réalisation de l'invention, lorsque le moteur est en phase de démarrage par exemple, l'estimation du couple Cg par l'estimateur de couple décrit ci-dessus permet de connaître si la synchronisation est la bonne. En effet, si l'injection et l'allumage sont mal phases, le moteur ne peut pas produire de couple car la combustion s'effectue pendant l'admission. Une unité dé traitement 223 compare la valeur estimée Cg avec une valeur de référence ou de consigne Ce élaborée classiquement par le contrôle moteur au cours de la phase de démarrage pour estimer si le phasage est correcte. La condition à vérifier est alors : $|Cg| \geq Cc - ξ$
ξ est une valeur de couple positive qui peut être constante pu cartographiée en fonction des paramètres de contrôle moteur afin d'assurer la robustesse du critère E1 en limitant la prise en compte des bruits des signaux.
Si cette condition n'est pas satisfaite, le phasage n'est pas correct, la stratégie considère alors que le Point Mort Haut détecté initialement était le Point Mort Haut Détente, le signal NOCYL est alors réinitialisé dans le circuit 224 par un signal Init du circuit de traitement du signal Cg 223. Le phasage étant maintenant correcte, la condition E1 doit alors être vérifiée. Si ce n'est pas le cas c'est qu'il y a une défaillance dans le système d'injection ou d'allumage ou au niveau moteur.
Cependant, ce procédé n'est pas forcément compatible avec une stratégie dite à « étincelle perdue » généralement utilisée lors du démarrage du moteur qui consiste à allumer les cylindres à chaque tour moteur (Point Mort Haut Admission et Détente) pendant la phase de démarrage d'un moteur essence, contrairement à l'allumage séquentiel une fois par cycle thermodynamique, pour être sur que la combustion se fera et éviter ainsi le risque d'injecter du carburant qui ne sera pas brûlé et assurer en même temps un démarrage rapide. Ainsi, tant que la reconnaissance du cycle thermodynamique n'est pas effective, l'allumage du moteur est commandé en mode « étincelle perdue » avant de rétablir un allumage séquentiel
Un second mode de réalisation de l'invention permet quant à lui de fonctionner dans le cas d'un démarrage avec étincelle perdue.
Dans ce mode de réalisation, tant que la synchronisation n'est pas établie, l'allumage du moteur est commandé en mode « étincelle perdue » décrit précédemment pour assurer le démarrage et le fonctionnement du moteur y compris quand le phasage du moteur n'est pas identifié.
L'estimation du couple se fait en observant l'acyclisme de la vitesse ou des durées de rotation instantanées du vilebrequin du moteur sur une plage angulaire directement liée au phasage supposé du moteur qui couvre théoriquement les phases de combustion des trois cylindres.
Dans cet exemple le temps de combustion du cylindre C1 est compris entre 0° et 180°, l'estimation du couple se fera en observant la vitesse de rotation entre. 0 et 240° ou une fenêtre angulaire englobant généralement les 0-180° de la phase de combustion du cylindre C1.
Sur ce même principe, le temps de combustion associé au cylindre C3 est compris entre 240° et 420°, l'observation de l'acyclisme se fera sur la plage angulaire comprise entre 240° et 480°.
Pour le cylindre C2, le temps de combustion est compris entre 480° et 660°, la plage d'observation du régime moteur sera comprise autour de 480 et 720°.
Si le phasage des séquences de combustion n'est pas identifié, l'observation du couple estimé Cg de la combustion du cylindre C1 se fera un tour plus tard soit entre 360° et 600° au lieu de la plage 0-240°.
Dès lors, ce n'est plus la combustion du cylindre C1 qui est observée mais la fin de la combustion du cylindre C3 et le début de la combustion du cylindre C2, et le couple estimé Cg dans cet exemple pour ces moments de combustions du cylindre C2 et C3 est négatif.
Ainsi, lorsque la synchronisation, n'est pas correcte, la valeur du couple estimé Cg est ici négative au lieu d'être positive. De ce fait, si Cg ≥ 0 (E2) la synchronisation est bonne, au contraire si Cg ≤ 0 (E3) la synchronisation est mauvaise et le signal NOCYL est alors réinitialisé comme dans le premier mode de réalisation.
Des variantes du second mode de réalisation peuvent aussi être envisagées.
Une première variante du second mode de réalisation consiste à estimer le couple gaz Cg tous les tours moteurs. Le couple du cylindre C1 ainsi estimé au premier tour Cg1_1 est enregistré et comparé avec une nouvelle observation du couple Cg1_2 du cylindre C1 au tour suivant.
La comparaison des couples Cg1_1 et C1_2 permet de déterminer la bonne synchronisation selon la propriété suivante :

Cg1_1 > Cg1_2 (E4) si le tour 1 correspond au cylindre C1 en détente et le tour 2 à l'admission.
Cg1_1 < Cg1_2 (E5) si le tour 2 correspond au cylindre C1 en détente et le tour 1 à l'admission.

Dans chacun de ces deux cas, la synchronisation peut être ainsi effectuée suivant la résultat de la comparaison.
Une seconde variante consiste à comparer la valeur du couple estimé Cg pour un cylindre donné par rapport à une valeur de couple de consigne Cc selon la relation suivante :

Cg > Cc - Delta(Régime, Cc) (E6) si la synchronisation est correcte
Cg < Cc - Delta(Régime, Cc) (E7) si la synchronisation n'est pas correcte

En effet, si la synchronisation n'est pas correcte, le signal NOCYL ne correspondant pas au cycle thermodynamique de chaque cylindre, la valeur du couple estimé Cg est alors significativement inférieure à la valeur de couple de Consigne Cc et inversement.
L'offset Delta est une valeur de couple qui peut être une constante ou issue d'une cartographie dépendant du Régime et/ou du Couple du moteur, et qui permet de figer un seuil nécessaire à la comparaison afin d'exclure tout risque de fausse synchronisation due à des bruits dans les signaux,
Les procédés de base et les variantes du premier et second mode de réalisation peuvent être fiabilités en limitant les erreurs dues aux perturbations ou aux bruits des signaux par exemple en sommant les estimations de couple Cg.
La relation (E1) du premier mode de réalisation devient alors : $\sum_{1}^{NbreCycles} Cg \geq \sum_{1}^{NbreCycles} (Cc - ξ)$
Les relations (E2) et (E3) du procédé de base du second mode de réalisation deviennent : $\sum_{1}^{NbreCycles} Cg \geq 0$
si la synchronisation est correcte $\sum_{1}^{NbreCycles} Cg \leq 0$
si la synchronisation est incorrecte
Les relations (E4) et (E5) de la première variante du second mode de réalisation de l'invention deviennent : $\sum_{1}^{NbreCycles} Cg 1_1 \geq \sum_{1}^{NbreCycles} (Cg 1_2)$
$\sum_{1}^{NbreCycles} Cg 1_1 \leq \sum_{1}^{NbreCycles} (Cg 1_2)$
Les relations (E6) et (E7) de la seconde variante du second mode de réalisation de l'invention deviennent : $\sum_{1}^{NbreCycles} Cg \geq \sum_{1}^{NbreCycles} (Cc - Delta (N, Cc))$
$\sum_{1}^{NbreCycles} Cg \leq \sum_{1}^{NbreCycles} (Cc - Delta (N, Cc))$
Pour chacun des deux modes de réalisation la limitation d'erreurs peut aussi être effectuée par filtrage par exemple réalisé selon un filtrage du premier ou du deuxième ordre ou tout autre filtre permettant de filtrer le bruit des mesures et des estimations et rendant ainsi le résultat des comparaisons plus robuste. A titre d'exemple nous donnerons un filtre du premier Ordre F discret définit par : $F_{n} (X_{B}) = α X_{n} + (1_α) F_{n - 1}$
avec 0 < α < 1
La relation (E1) du premier mode de réalisation devient alors : $F (Cg) \geq F (Cc - ξ)$
Les relations (E2) et (E3) du procédé de base du second mode de réalisation deviennent : $F (Cg) \geq 0$
$F (Cg) \leq 0$
Les relations (E4) et (E5) dé la première variante du second mode de réalisation dé l'invention deviennent : $F (Cg 1_1) \geq F (Cg 1_2)$
$F (Cg 1_1) \leq F (Cg 1_2)$
Les relations (E6) et (E7) de la seconde variante du second mode de réalisation de l'invention deviennent : $F (Cg) \geq F (Cc - Delta (N, Cc))$
$F (Cg) \leq F (Cc - Delta (N, Cc))$
Comme décrit précédemment une représentation d'une grandeur représentative de la cinématique du vilebrequin autre que le souple peut être utilisée. Ainsi un troisième mode de réalisation de l'invention utilise une analyse harmonique représentative soit de la durée de dent soit de la vitesse de rotation instantanée du vilebrequin.
Ainsi ce mode de réalisation consiste à étudier la composante harmonique d'ordre n de la vitesse de rotation ou préférentiellement de la durée de dent établie à partir du signal Dn. La composante harmonique de Bn, sera ici calculée en utilisant la fonction harmonique cosinus, mais le procédé peut-être adapté pour n'importe quelle autre fonction harmonique par exemple à l'aide d'une fonction trapèze ou autre fonction plus complexe. Cette composante Bn est une représentation simplifiée établie à partir de la relation du couple estimé (Cg) plus haut, en prenant des coefficients adéquats.
Pour cet exemple la composante harmonique de la durée de dent peut donc s'établir par la relation suivante : $B_{n} = \sum_{i = 0}^{n - 1} d_{i} \cos (\frac{2 i π}{n})$
Le calcul de la différence $B_{n}^{comb} - B_{n}^{ech}$
entre les amplitudes harmoniques calculées pour les deux phasages possibles du cylindre étudié, calculés sur le Point Mort Haut supposé combustion, et sur le Point Mort Haut supposé échappement, permet d'établir trois cas.
Si $B_{n}^{comb} - B_{n}^{ech}$
est supérieur à une valeur maximale, alors le moteur est bien phasé ;
Si $B_{n}^{comb} - B_{n}^{ech}$
est inférieur à une valeur minimale, alors le moteur est mal phasé ;
Si $B_{n}^{comb} - B_{n}^{ech}$
est compris entre ces deux seuils. Il y a indétermination, et le calcul doit être à nouveau effectué.
Dans chacun de ces cas, la synchronisation peut être ainsi effectuée suivant le résultat de la comparaison comme dans les modes de réalisations précédents
Ce mode de réalisation, est robuste aux défauts de cible, puisqu'il compare deux grandeurs potentiellement biaisés de la même façon par le défaut de cible, les calculs de Bn sur les deux PMH du cylindre ayant pour origine des durées mesurées sur les même portions angulaires de la cible de la couronne. En effet la composante harmonique établie au premier tour se décomposera en une somme de la composante harmonique représentative du cycle thermodynamique lors du premier tour et une composante harmonique représentative des défauts de cible. La composante harmonique établie au second tour se décomposera en une somme de la composante harmonique représentative du cycle thermodynamique lors du second tour et une composante harmonique représentative des défauts de cible qui est la même qu'au premier tour. Par conséquent, une comparaison de la composante harmonique établie au premier tour et celle établie au second tour permettra de supprimer la composante représentative des défauts de cible.
Quel que soit le mode de détection, en cas de mauvaise synchronisation, le signal NOCYL est réinitialisé en changeant l'hypothèse de synchronisation (décalage d'un tour de la synchronisation). Cette réinitialisation peut se faire sur le PMH du cylindre de référence ou sur n'importe quel PMH de n'importe quel cylindre. La synchronisation doit alors être confirmée de nouveau par un procédé selon un des modes de réalisation précédemment décrits avant d'établir le fonctionnement normal du moteur avec allumage séquentiel.
L'invention permet avantageusement d'effectuer la synchronisation du cycle thermodynamique de chaque cylindre sans modifier de paramètres de fonctionnement du moteur et sans altérer le fonctionnement du moteur.

Claims

Procédé pour produire un signal de synchronisation (NOCYL) d'un moteur à combustion interne à quatre temps à nombre impair de cylindres (C1, C2, C3) par un système électronique de contrôle (7), le signal de synchronisation (NOCYL) permettant le repérage d'un instant prédéterminé dans le cycle thermodynamique de chacun des cylindres du moteur étant déterminé à partir d'un signal PMH repérant une position déterminée de chaque cylindre et d'un signal (Cg, Bn) représentatif d'une grandeur représentative de la cinématique du vilebrequin engendrée par chacune des combustions, tous deux générés à partir des informations d'un capteur de position (22) du vilebrequin du moteur, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
- fonctionnement du moteur durant une période donnée avec un allumage des cylindres à chaque tour des cylindres, de manière à produire une combustion systématique du carburant injecté,

- calcul du signal représentatif (Cg, Bn),

- comparaison du signal représentatif (Cg, Bn) d'un cylindre lors d'un premier tour du cycle (Cg1_1, $B_{n}^{Comb}$
) avec la signal représentatif du cylindre lors d'un second tour du cycle (Cg1_2, $B_{n}^{ech}$
), de manière à connaître la phase du premier tour,

- réinitialisation du signal de synchronisation (NOCYL) si l'analyse de la comparaison indique que le phasage du signal de synchronisation était erroné.
Procédé pour produire un signal de synchronisation (NOCYL) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal représentatif (Cg) est une représentation du couple gaz.
Procédé pour produire un signal de synchronisation (NOCYL) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'estimation du couple gaz produit par au moins une combustion dans le cylindre "u" du moteur comportant p cylindres est donné par une relation du type : ${[C_{gaz, 0}]}_{u} = \sum_{i} δ_{i} [\sum_{k = q_{u}}^{r_{u}} α_{k, i} β_{k, i} + α_{0, i}]$

dans laquelle :
[Cgaz,0]u est le couple gaz moyen produit par au moins une combustion dans un cylindre u au cours d'un cycle de combustion,

β _k,i est une fonction de Δt_k et/ou de ω_k respectivement durée et vitesse de passage du motif Dk en face du capteur,

α_k,i est un coefficient de pondération de la durée associée au motif Dk, dépendant au moins d'un paramètre de fonctionnement du monteur,

α _0,i est une variable dépendant au moins d'un paramètre de fonctionnement du moteur,

δ_l est un coefficient de pondération,

i est un indice qui comptabilise les combinaisons linéaires: de fonctions,

qu et ru désignent respectivement le numéro du premier motif et le numéro du dernier motif perçus par le capteur de position au cours de la combustion du cylindre u, ou du dernier motif virtuel élaboré à partir du signal du capteur, définissant la fenêtre angulaire d'analyse du couple du moteur associé à la combustion du cylindre u.
Procédé pour produire un signal de synchronisation (NOCYL) selon la revendications 1, caractérisé en ce que le signal représentatif (Bn) est une représentation harmonique de la durée de dent.