FR2905412A1 - Procede de gestion d'un moteur a combustion interne - Google Patents

Abstract

Pour permettre la gestion d'un moteur à combustion interne (2) sans les signaux d'un générateur de phase (11) et de permettre néanmoins un fonctionnement de secours en cas de perturbation du signal de vilebrequin fourni par le capteur de vilebrequin (15), l'invention concerne un procédé selon lequel on détermine la pression de cylindre, par un capteur de pression (5) on teste si la pression de cylindre atteint une valeur seuil prédéterminée et dans ce cas on conclut à une position d'angle associée à la valeur de seuil et on fournit cette position pour la gestion du moteur (2).

Description

1 Domaine de l'invention L'invention concerne un procédé de gestion d'un

moteur à combustion interne ayant au moins un cylindre et un capteur de pression de cylindre, associé au moteur à combustion interne.

L'invention concerne également un moteur à combustion interne à au moins un cylindre, un capteur de pression de cylindre associé au cylindre. L'invention concerne en outre un appareil de commande pour commander et gérer un moteur à au moins un cylindre, un capteur de pression de cylindre étant associé à l'au moins un cylindre.

L'invention concerne enfin un programme d'ordinateur pouvant être exécuté sur un appareil de calcul en particulier un appareil de commande pour la commande et la régulation d'un moteur à combustion interne. Etat de la technique La gestion d'un moteur à combustion interne par exemple un moteur à essence ou un moteur Diesel nécessite une commande ou une gestion du moteur à combustion interne primaire pour établir le couple de rotation. Pour cela, dans différentes parties du système également désignées par commande de moteur, on commande/règle les grandeurs influençant le couple de moteur dans la commande/réglage désignée également comme commande de moteur. Les parties de système comprennent ainsi une commande de remplissage, une préparation de mélange et dans le cas de moteurs à essence, une commande d'allumage. Une valeur d'entrée importante pour la commande du mo- teur est la position angulaire actuelle du moteur à combustion interne. D'autres grandeurs importantes sont la vitesse de rotation actuelle ou la vitesse angulaire actuelle. Dans la réalisation de mélanges, on détermine l'instant d'injection optimal en fonction de la vitesse de rotation actuelle et de la position angulaire actuelle du moteur à combustion interne. Dans la partie de système allumage on détermine l'angle de vilebrequin pour l'allumage du mélange air/ carburant amené pendant la réalisation du mélange. Il est connu de déterminer la position angulaire actuelle au moyen d'une roue phonique fixée au vilebrequin. Dans le cas d'un mo- teur à quatre temps, un cycle de fonctionnement s'étend sur 720 de 2905412 2 vilebrequin. Comme dans ce cas, lors d'un cycle de fonctionnement, le vilebrequin tourne deux fois complètement, la position déterminée au moyen du capteur de vilebrequin à l'intérieur du cycle de travail est ambiguë. Pour supprimer cette ambiguïté, on détermine au moyen d'un 5 capteur de phase et d'un capteur de vitesse de rotation d'arbre à came, reliés à l'arbre à came, si la position actuelle correspond à la première rotation du vilebrequin (0 à 360 ) ou à la seconde rotation du vilebrequin (360 à 720 ). Un défaut d'un des composants nécessaire pour déterminer la position angulaire actuelle peut amener à ce que celle-ci ne puisse plus être déterminée et que le moteur à combustion interne ne puisse plus être commandé. Pour permettre, lors d'une panne du capteur de vilebrequin, une gestion de secours du moteur à combustion interne au moyen d'une fonction de secours, il est connu, de fixer au 15 moyen du capteur de phase une vitesse de rotation de remplacement. La vitesse de rotation de remplacement peut alors être prise en compte pour un test de plausibilité en fonction de la vitesse de rotation obtenue en fonction du signal de vilebrequin déterminé. Dans le cas d'une panne du capteur de vilebrequin on peut ainsi réaliser une fonction de se- 20 cours. Pour cela, la roue phonique d'arbre à came doit présenter une réalisation correspondante de sorte que l'on puisse déterminer une position de moteur ou une vitesse de rotation. La position angulaire du moteur (position de moteur) dé-terminée au moyen du capteur d'arbre à came et la vitesse de rotation 25 ainsi déterminée est toutefois fréquemment très imprécise de sorte que la fonction de secours ne permet qu'un fonctionnement insuffisant du moteur à combustion interne. Dans le cas d'une panne du capteur de phase ou de la roue phonique d'arbre à came, cela conduit régulière-ment dans le cas d'une panne du capteur de vilebrequin, à ce que le 30 moteur à combustion interne ne puisse plus être géré par la suite. Dans les systèmes connus, il peut également se produire que l'on ne puisse plus déterminer de manière sûre si l'on a une panne du capteur de vilebrequin ou du capteur de phase. Dans ce cas, la fonction de secours ne peut pas être réalisée la plupart du temps.

2905412 3 En outre, le capteur de phase, le capteur de vitesse de rotation d'arbre à came, le câblage ainsi que la fixation de ces pièces sont coûteux, de sorte que leur production en grande série serait à éviter.

5 But de l'invention Le but de l'invention est de permettre une gestion de moteur à combustion interne même sans les signaux d'un capteur de phase. La présente invention a également pour but de permettre un fonctionnement de secours amélioré dans le cas d'une panne du signal 10 de vilebrequin. La présente invention a également pour but de proposer un moyen pour réaliser un meilleur test de plausibilité en fonction de la position angulaire actuelle déterminée. Ce problème est résolu à l'aide du procédé décrit ci-dessus en ce que l'on détermine la pression de cylindre au moyen du 15 capteur de pression de cylindre, on teste si la pression de cylindre atteint une valeur seuil prédéterminée et si cette valeur est atteinte on conclut à une position d'angle associée à la valeur de seuil et on met à disposition la position angulaire pour la gestion du moteur à combustion interne.

20 Exposé et avantages de l'invention Le procédé selon l'invention permet ensuite la détermination de la position angulaire actuelle du moteur à combustion interne en fonction d'un signal de pression de cylindre. Ainsi, dans le cas d'un signal de pression de cylindre déterminé, on conclut à une position an- 25 gulaire déterminée. Au moyen du signal de pression de cylindre on peut obtenir des informations qui jusqu'alors n'étaient obtenues que par le capteur de vitesse de rotation d'arbre à came et le capteur d'arbre à came. Ainsi on peut réaliser une fonction de secours lorsque le signal attendu du capteur de phase est perturbé.

30 En outre, le procédé selon l'invention supprime le capteur de phase et le capteur de vitesse de rotation d'arbre à came. La suppression du capteur de vitesse de rotation d'arbre à came par le procédé selon l'invention laisse au moins encore un signal à disposition pour déterminer la position angulaire actuelle. En fonction de la position an- 2905412 4 gulaire actuelle, on peut alors commander ou réguler le moteur à combustion interne dans le cadre d'une fonction de secours. De préférence le seuil est prédéterminé de sorte qu'il ne soit atteint qu'une seule fois par cycle de fonctionnement. Dans le cas 5 d'un moteur à quatre temps, la valeur de seuil est ensuite choisie de préférence pour n'être atteinte que tous les 720 d'angle de vilebrequin. Ainsi la position du moteur à combustion interne, c'est-à-dire la position angulaire actuelle est toujours déterminée de manière univoque. Selon un autre mode de réalisation avantageux du procédé de l'invention, la valeur de seuil décrit une pression produite pendant la phase de compression, notamment une pression avant le début de la combustion. Dans la phase de compression, en particulier avant le début de la combustion, les soupapes d'admission et d'échappement sont fermées. Ainsi il règne à l'intérieur de la chambre de combustion 15 une pression relativement constante, de sorte que la détermination de la pression est plus fiable. Comme la combustion provoque des pressions encore plus élevées, la pression se développant de manière irrégulière et la pression qui en résulte dépendant par exemple de la réalisation actuelle du mélange, une détermination particulièrement 20 fiable de la position angulaire est possible avant le début de la combustion. De préférence, la valeur de seuil est suffisamment éloignée de la phase basse pression pour que la perturbation par le passage de la phase basse pression à la phase de compression soit aussi faible 25 que possible. Ainsi on exclut d'emblée des erreurs qui peuvent se produire lors des oscillations de pression pendant le passage de la phase basse pression à la phase haute pression. Il est particulièrement avantageux que la valeur de seuil décrive une pression produite pendant la phase de compression avant le 30 début du dosage du carburant de sorte qu'une commande du dispositif de mesure ou de dosage de carburant, par exemple une soupape d'injection, peut se faire en tenant compte de la position angulaire dé-terminée de manière actuelle. Cela permet une commande particulière-ment fiable du dispositif de mesure d'alimentation en carburant et de 35 l'allumage de sorte qu'on réalise une fonction de secours fiable.

2905412 5 De préférence, la valeur de seuil décrit une pression maximale. Cela permet une détection particulièrement précise de l'atteinte du seuil qui peut se déterminer par le fait que l'on détermine avant et après, une pression inférieure. Le maximum peut par exemple 5 être considéré comme déterminé, lorsque, au moins à l'intérieur de limites prédéterminées, on a une augmentation de pression ou une chute de pression. De manière préférentielle, le moteur à combustion interne est géré avec une combustion en retard de sorte que la courbe de pression présente deux maxima et la valeur de seuil correspond au premier maximum. Dans ce cas il est particulièrement avantageux que le seuil corresponde au premier maximum. Une combustion ultérieure signifie que la combustion et aussi de préférence le dosage de carburant, ne se font qu'après avoir 15 atteint le point mort supérieur (OT). Le point mort supérieur est la position du piston en phase de compression, dans laquelle le volume de la chambre à combustion est minimal. Ainsi on peut par la suite déterminer à ce point, un maximum de pression. Ce maximum de pression correspond de manière relativement exacte au point mort haut (0 d'angle 20 de vilebrequin). Un tel choix de la valeur de seuil permet de déterminer la position angulaire du moteur à combustion interne avec une précision relativement élevée. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, on associe au moins un capteur de pression sup-25 plémentaire à un cylindre supplémentaire. Au moyen de ce capteur de pression supplémentaire, on détermine la pression dans le cylindre supplémentaire et on teste si la pression de cylindre atteint une autre valeur de seuil prédéterminée ou dépasse celle-ci. Lors de l'atteinte ou du dépassement de l'autre valeur de seuil, on conclut à une position 30 angulaire associée à la valeur de seuil. Par la détermination de l'atteinte de plusieurs valeurs de seuil et la détermination de plusieurs positions angulaires associées à plusieurs valeurs de seuil on peut réaliser une détermination de position actuelle améliorée et ainsi une fonction de secours améliorée.

2905412 6 De manière avantageuse, on prédétermine la même va-leur de seuil pour tous les cylindres. En particulier, de manière avantageuse, on choisit les valeurs de seuil de sorte que les positions angulaires associées aux valeurs de seuil de chaque cylindre se suivant 5 par deux, correspondent à la même différence angulaire. Deux cylindres sont considérés comme consécutifs lorsque, en fonction du cycle de fonctionnement, ils présentent le décalage de phase le plus faible. Deux cylindres se suivent lorsqu'entre l'allumage du mélange de carburant dans le premier cylindre et l'allumage du mélange de carburant dans le 10 second cylindre, il n'y a pas d'allumage du mélange de carburant dans un autre cylindre. Ce mode de réalisation permet de déterminer des positions angulaires particulièrement actuelles de manière très précise car les différences d'angle de deux cylindres successifs sont connues. Si les 15 positions angulaires associées aux valeurs de seuil de chaque paire de cylindres consécutifs présentent la même différence d'angle on peut alors obtenir une répartition régulière des positions angulaires sur l'ensemble du cycle de fonctionnement. Dans le cas d'un moteur à combustion interne à deux cylindres, ainsi après chaque angle de vilebre- 20 quin de 360 , c'est-à-dire après la moitié du cycle de fonctionnement on peut déterminer pour chaque cylindre une nouvelle position angulaire actuelle. Si dans un moteur à combustion interne à quatre temps, un capteur de pression est associé à chacun des quatre cylindres, alors on peut déterminer la position angulaire actuelle à chaque 180 d'angle de 25 vilebrequin. Dans le cas d'un moteur à combustion interne à six cylindres, cela est possible déjà après 120 d'angle de vilebrequin et dans un moteur à combustion interne à huit cylindres, après 90 d'angle de vilebrequin. Naturellement on peut également imaginer de ne pas associer un capteur de pression de cylindre à chaque cylindre. On peut par 30 exemple prévoir dans le cas d'un moteur à combustion interne à huit cylindres de n'associer des capteurs de pression qu'à deux ou quatre cylindres. Dans ce cas on peut déterminer une position angulaire tous les 360 d'angle de vilebrequin respectivement tous les 180 d'angle de vilebrequin.

2905412 7 Il est particulièrement avantageux que la valeur de seuil ou la position angulaire soient déterminées en fonction d'une pression d'alimentation. La pression d'alimentation varie par exemple en fonction de la vitesse de rotation actuelle. La pression d'alimentation varie en 5 particulier lorsqu'on associe un dispositif de charge comme par exemple un compresseur ou un turbocompresseur au moteur à combustion in-terne. La modification de la pression d'alimentation change la pression de cylindre déterminée au moyen du capteur de pression. Cela provoque un décalage de la valeur de seuil, associé à une position angulaire dé-terminée. La prise en considération de la pression d'alimentation per-met une détermination sûre de la position angulaire actuelle. De manière avantageuse, la position angulaire est déterminée en fonction d'un angle de perte dépendant d'un point de fonctionnement prédéterminé. Un angle de perte dépendant du point de 15 fonctionnement permet par exemple une compensation d'erreurs qui peuvent apparaître selon la situation de fonctionnement actuelle. Par exemple on peut ainsi prendre en considération le fait que pour une vitesse de rotation particulièrement élevée, le temps entre la détermination du signal de pression et la détermination de la position angulaire 20 fait que la position angulaire actuelle soit en retard par rapport à la détermination de la position angulaire actuelle. Cela est d'autant plus important que la vitesse de rotation actuelle est élevée. Cela peut par exemple être compensé au moyen d'un angle de perte dépendant de la vitesse de rotation.

25 De manière avantageuse, on effectue une détermination de position en continu par extrapolation des valeurs entre chacune des deux positions angulaires déterminées en fonction de la pression de cylindre. Il est ainsi possible de déterminer à chaque instant de fonctionnement, la position angulaire actuelle et d'utiliser celle-ci pour la 30 commande ou la régulation des moteurs à combustion interne. Selon un autre mode de réalisation avantageux du procédé selon l'invention, on détermine une vitesse angulaire en fonction des valeurs d'angle déterminées et on en conclut une vitesse de rotation actuelle. Cela permet particulièrement bien la réalisation de la fonction 35 de secours car un grand nombre de tâches partielles par exemple la 2905412 8 réalisation de mélange, peuvent être exécutées en fonction de la vitesse de rotation actuelle. Selon un autre mode de réalisation préférentiel, on associe au moins un premier capteur de pression à un premier ensemble et 5 au moins un second capteur de pression de cylindre à un second en-semble, les premier et second ensembles étant disjoints. Le premier et le second ensemble de capteurs de pression de cylindre peuvent par exemple correspondre chaque fois à un capteur de pression de cylindre de sorte que le premier ensemble correspond à un premier capteur de 10 pression de cylindre d'un premier cylindre et le second ensemble, à un capteur de pression de cylindre d'un second cylindre. Selon ce mode de réalisation on détermine alors une première vitesse angulaire en fonction des pressions de cylindre déterminés dans le premier ensemble de cylindres et une seconde vitesse angulaire en fonction des pressions de 15 cylindre dans le second ensemble de cylindres. On dispose ainsi de manière redondante de deux vitesses angulaires déterminées. On peut, de manière avantageuse, établir une moyenne à partir de ces vitesses angulaires pour augmenter encore une fois la précision. De manière alternative ou complémentaire, il est également possible d'établir un test de plausibilité au moyen des vitesses angulaires déterminées de manière séparée. On peut ainsi par exemple détecter si un ou plusieurs capteurs de pression de cylindre sont en panne. A l'aide de telles valeurs redondantes, on peut encore augmenter la sécurité de la gestion des moteurs à combustion interne.

25 De manière avantageuse, on détermine le temps entre l'instant où l'on atteint une valeur seuil et celui, consécutif d'une valeur seuil du même ou d'un autre capteur de pression cylindre. En fonction d'une différence d'angle ainsi déterminée et d'un temps déterminé entre la première atteinte de la valeur seuil et l'atteinte consécutive de la va- 30 leur seuil, on obtient la vitesse de rotation actuelle. Cela permet une détermination particulièrement précise de la vitesse de rotation car tous les signaux de pression de cylindre à disposition ou toutes les différences d'angle disponibles peuvent être utilisées de manière actuelle pour déterminer la vitesse de rotation.

2905412 9 De manière avantageuse, on détermine également les vitesses de rotation de manière redondante pour obtenir une valeur moyenne de la vitesse de rotation et/ou un test de plausibilité des vites-ses de rotation, de manière redondante.

5 Selon un autre mode de réalisation avantageux, on dé-termine l'accélération et la vitesse de rotation en fonction de l'accélération déterminée. De préférence on détermine l'accélération par la comparaison d'une différence de temps et d'une différence de temps déterminée précédemment. Comme une accélération provoque une io augmentation de la vitesse de rotation à l'intérieur même d'un cycle de travail on peut ainsi obtenir une détermination particulièrement exacte de la vitesse de rotation. Selon un développement avantageux, le procédé est au moins réalisé en permanence après la synchronisation du moteur au 15 démarrage et on effectue un test de fonctionnement du capteur de vilebrequin, un test de fonctionnement du capteur de phase et/ou un test de fonctionnement du capteur de pression. En complément ou de manière alternative on peut effectuer un test de plausibilité du signal de vilebrequin, du signal de capteur de phase et/ ou du signal de capteur 20 de pression. De manière complémentaire ou alternative on peut, à l'aide du procédé selon l'invention, détecter le risque d'une surcharge ou d'un raté d'allumage. Le problème de l'invention est également résolu par un moteur à combustion interne du type ci-dessus en ce que le moteur à 25 combustion comporte des moyens pour réaliser le procédé selon l'invention. Le problème est en outre résolu à l'aide d'un appareil de commande du type ci-dessus en ce que l'appareil de commande peut être directement relié au capteur de pression de cylindre qui transmet 30 un signal décrivant la pression à l'appareil de commande, ayant des moyens pour tester si la pression de cylindre atteint une valeur de seuil prédéterminée et l'appareil de commande ayant des moyens pour conclure à une position angulaire associée à la valeur de seuil dans le cas où la valeur de seuil prédéterminée est atteinte.

2905412 10 Le problème est également résolu par un programme d'ordinateur pour la réalisation du procédé selon l'invention, programmé, exécuté sur le calculateur, en particulier sur l'appareil de commande. Ainsi le programme d'ordinateur constitue tout autant 5 l'invention que le procédé pour la réalisation duquel le programme d'ordinateur est programmé. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de plusieurs modes de réalisation représentés 10 dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre une représentation schématique d'un moteur à combustion interne installé dans un véhicule, équipé pour la réalisation du procédé selon l'invention ; - la figure 2 montre un ordinogramme pour déterminer la position an- 15 gulaire d'un moteur à combustion interne ; - la figure 3 montre un ordinogramme pour déterminer la vitesse de rotation d'un moteur à combustion interne sur la base de signaux de pression de cylindre ; et - la figure 4 montre un ordinogramme d'un mode de réalisation possi- 20 ble du procédé selon l'invention pour la commande/régulation d'un moteur à combustion interne. Description de modes de réalisation La figure 1 montre un moteur à combustion interne 2 installé dans un véhicule 1 représenté en trait interrompu. Le moteur à 25 combustion interne 2 comporte des cylindres 4 équipés chaque fois d'un capteur de pression de cylindre qui détermine la pression dans la chambre de combustion du cylindre 4. Les capteurs de pression de cylindre 5 sont reliés à l'appareil de commande 3 au moyen de lignes de transmission de signal.

30 Chaque cylindre 4 a au moins une soupape d'admission 7 et une soupape d'échappement 8. La soupape d'admission 7 est reliée à un système d'alimentation en air (non représenté) et permet à la commande de l'alimentation en air frais et le cas échéant de gaz résiduel ou respectivement l'alimentation d'un mélange air/carburant. La 2905412 11 soupape d'échappement est reliée à un système de gaz d'échappement non représenté. La soupape d'admission 7 et la soupape d'échappement 8 sont commandées au moyen d'un arbre à came 9. Un capteur de vitesse 5 de rotation d'arbre à came 10 est disposé sur l'arbre à came 9. On associe un capteur de phase 11 au capteur de vitesse de rotation d'arbre à came 10. La roue phonique d'arbre à came 10 présente par exemple un marquage capté par le capteur de phase 11. A chaque rotation complète de l'arbre à came 9, ce marquage est lu de manière exacte une fois par 10 le capteur de phase. Le capteur de phase 11 transmet le signal au moyen d'une ligne de transmission de signal 12, à l'appareil de commande 3. Le moteur à combustion interne a un vilebrequin 13 portant une roue phonique de vilebrequin 14. La roue phonique de vile-15 brequin 14 présente des marques réparties de manière régulière sur sa surface circulaire respectivement à la périphérie de la roue phonique de vilebrequin 14. Pendant le fonctionnement du moteur à combustion in-terne, le vilebrequin 13 tourne et ainsi, la roue phonique 14. Un capteur de vilebrequin 15 associé à la roue phonique de vilebrequin 14, réalisé 20 par exemple sous la forme d'un capteur optique ou magnétique, transmet, pour chaque marque reconnue, un signal de vilebrequin à l'appareil de commande 3 par la ligne de transmission de signal 16. La roue phonique de vilebrequin 14 présente un intervalle de synchronisation qui définit une position prédéterminée de la roue phonique de vilebrequin 15 pour laquelle le marquage a été enlevé ou modifié de sorte que sa détection permet de réaliser la synchronisation. Si le moteur à combustion interne 2 est un moteur à quatre temps, son cycle de travail s'étend sur 720 du vilebrequin. Ain-si, la position qui a été trouvée lors de la reconnaissance de la fente de 30 synchronisation du capteur de vilebrequin est ambiguë. Pour lever cette ambiguïté, on utilise l'information supplémentaire du capteur de phase 11. Comme l'arbre à came 9 ne tourne qu'une seule fois par cycle de fonctionnement (720 de vilebrequin = 360 d'arbre à came) on peut ainsi déterminer une position angulaire précise à l'intérieur du cycle de 35 fonctionnement.

2905412 12 Il est connu de déterminer au moyen du capteur de phase 11, par l'utilisation de temps de segment (segments détectés de la roue phonique d'arbres à came avec une longueur de segment définie), une vitesse de rotation de remplacement à l'aide de laquelle on teste la 5 plausibilité d'une vitesse de rotation obtenue par le traitement d'un signal du capteur d'arbre à came 15 appelé signal d'arbre à came. La réalisation de la roue phonique d'arbre à came 10 permet de traiter les modèles de signaux du capteur de phase également dans le but de dé-terminer la vitesse de rotation de remplacement uniquement à l'aide de 10 la position du moteur ; ainsi en cas de panne du capteur de vilebrequin 15 on peut réaliser un fonctionnement de secours. Le procédé selon l'invention donne la position angulaire actuelle pour la détermination de la position du moteur à combustion interne 2 uniquement à partir des signaux des capteurs de pression de 15 cylindre. En outre le mode de réalisation avantageux du procédé selon l'invention permet l'obtention de la vitesse de rotation actuelle. Cela permet ainsi un test de plausibilité du signal de vilebrequin. Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, le moteur à combustion interne ne nécessite plus de roue phonique 20 d'arbre à came 10 et de capteurs de phase 11. Si toutefois ils sont encore disponibles, il est alors possible, au moyen du procédé selon l'invention, de réaliser également un test de plausibilité des signaux obtenus à partir du capteur de phase 11. Si l'on reconnaît un cas de panne, par exemple du capteur d'arbre à came 15, on peut réaliser au 25 moyen du procédé selon l'invention, un fonctionnement de secours in-dépendant de la présence de la roue phonique d'arbre à came 10 et du capteur de phase 11. Naturellement, le procédé selon l'invention peut également compenser une panne du capteur de phase 11. La figure 2 montre un ordinogramme fortement simplifié 30 pour décrire un mode de réalisation possible d'un procédé pour déterminer la position sur la base d'un signal de pression d'angle. A l'étape 100 on détermine la pression de cylindre actuelle avec le capteur de pression de cylindre 5. Dans l'étape suivante 101 on teste si la pression de cylindre déterminée correspond à une va-2905412 13 leur de seuil prédéterminée, respectivement si celle-ci a dépassé la va-leur de seuil. Si cela n'est pas le cas, on retourne à l'étape 100. La valeur de seuil a été choisie de sorte qu'elle corresponde de la manière la plus précise possible à une position déterminée 5 du cylindre 4 auquel est associé le capteur de pression de cylindre 5. Par principe, les pressions apparaissant dans les chambres de combustion associées à un cylindre 4 ou à un des cylindres 4 sont soumises à de fortes oscillations. Par exemple les pressions apparaissant dans la chambre de combustion sont influencées par l'ouverture ou la fermeture de la soupape d'admission 7 et de la soupape d'échappement 8, la position ou le réglage d'un des pistons du cylindre 4, l'instant et le mode d'alimentation en carburant ainsi que l'instant de l'allumage ou le mode de combustion. Pour permettre une détermination la plus exacte d'une position angulaire du moteur à combustion interne, il est pour 15 cela avantageux que la valeur de seuil soit déterminée de sorte qu'elle n'apparaisse si possible qu'une seule fois au cours du cycle de fonctionnement du moteur à combustion interne et ce le plus exactement possible, toujours à la même position angulaire à l'intérieur du cycle de fonctionnement.

20 Comme cela a déjà été représenté, la forme et le maximum de la courbe de pression du cylindre 4 varient selon la position de la combustion et le modèle d'injection. Lescourbes de pression présentent un maximum ou deux maxima suivant la combustion. Si la combustion a lieu tellement à proximité du point mort haut, de sorte qu'une 25 diminution de pression et une augmentation s'ensuivant après le point mort haut ne sont plus possibles, alors la courbe de pression ne pré-sente qu'un maximum. Si la combustion ne se fait qu'après le point mort haut, alors la courbe de pression présente deux maxima. Pour déterminer la position angulaire dans le mode de 30 réalisation donné à titre d'exemple à la figure 2, on détermine dans l'étape 102, le cylindre 4 auquel est associé le capteur de pression de cylindre. Dans l'étape 103, on détermine alors l'angle associé à la valeur de seuil. Si cette valeur de seuil est par exemple choisie de sorte qu'elle décrive le point mort haut du cylindre 4 alors l'angle associé correspond 35 par exemple à 0 . Si le moteur à combustion interne 2 comprend plu- 2905412 14 sieurs cylindres 4, des cylindres 4 fonctionnent en décalage de phase. Cela signifie que l'angle associé à la valeur de seuil dépend du cylindre 4. A l'étape 104 on détermine au moyen de l'angle relatif 5 obtenu à l'étape 103, la position angulaire absolue du moteur à combustion interne 2. Dans ce cas, le décalage de phase du cylindre 4 au-quel est associé le signal de pression de cylindre obtenu par le capteur de pression de cylindre 5 à l'étape 100 est pris en considération de manière correspondante.

10 Si le moteur à combustion interne 2 a plusieurs cylindres 4 il est particulièrement avantageux d'associer à plusieurs cylindres ou à tous les cylindres, un capteur de pression de cylindre 5 comme le montre la figure 1. Cela permet ainsi un calcul de position et de vitesse de rotation en continu car on dispose de beaucoup de valeurs d'angle 15 qui peuvent être utilisées comme point d'appui pour une extrapolation. La figure 3 montre un ordinogramme simplifié de pas de procédé pour la détermination de la vitesse de rotation actuelle du moteur à combustion interne 2 à partir des signaux de pression de cylindre.

20 A l'étape 200 on détermine un signal de pression de cylindre et à l'étape 201 on teste si la valeur de seuil associée au signal de pression de cylindre a été atteinte ou dépassée. Si cela est le cas, alors on détermine à une étape 202, un temps actuel. A l'étape 203 on réalise la différence entre le temps actuel 25 et un temps déterminé précédemment au moyen du même procédé. Dans l'étape 204 on détermine la vitesse de rotation actuelle en fonction de la différence de temps déterminée à l'étape 203 et d'une différence d'angle déterminée également à l'étape 203. La différence d'angle correspond dans ce cas à l'angle entre le temps déterminé de manière ac- 30 tuelle à l'étape 202 et le temps déterminé précédemment. La différence d'angle peut être déterminée au moyen de pas de programme de la partie de procédé représentée à la figure 2. La figure 4 montre un ordinogramme simplifié d'un mode de réalisation du procédé selon l'invention au cours du fonctionnement 35 du moteur à combustion interne 2. A l'étape 300 on détermine la pres- 2905412 15 sion de cylindre au moyen du capteur de pression de cylindre 5. On prend pour cela en considération les signaux de l'ensemble des capteurs de pression de cylindre 5. A l'étape 301 on détermine la pression d'alimentation 5 actuelle. La pression d'alimentation décrit la pression d'air régnant dans le système d'alimentation en air. Si par exemple un turbocompresseur ou un compresseur est associé au moteur à combustion interne alors la pression d'alimentation se modifie selon la position de fonctionnement actuelle. Lorsque la soupape d'admission 7 est ouverte, l'air 10 entre à partir du système d'air dans la chambre de combustion du cylindre 4. Dans la phase de compression, on ferme la soupape d'admission 7 et l'air dans la chambre de combustion est comprimé. La pression de cylindre régnant dans la phase de compression dépend ainsi de la pression originelle qui correspond à la pression d'alimentation.

15 Lors d'une détermination ou d'un calcul de la valeur de seuil, il est ainsi particulièrement avantageux de prendre en considération la pression d'alimentation actuelle. A l'étape 302 on corrige la valeur de seuil en fonction de la pression d'alimentation déterminée. Cela peut par exemple être réali- 20 sé au moyen d'un champ de caractéristiques. Si la valeur de seuil désigne le point mort haut du cylindre 4, avec la correction on adapte la valeur de seuil en fonction de la pression d'alimentation déterminée de sorte que celle-ci désigne par la suite le plus précisément possible, le point mort haut.

25 A l'étape 303 on compare finalement la pression de cylindre déterminée à l'étape 300 avec la valeur de seuil corrigée. Si la pression de cylindre déterminée se trouve en dessous de la valeur de seuil on retourne à l'étape 300. Si la pression de cylindre déterminée atteint la valeur de seuil corrigée, alors, à l'étape 304 on détermine l'angle de 30 perte dépendant du point d'utilisation. L'angle de perte est alors déterminé pour permettre de prendre en compte des grandeurs qui influencent la détermination de la pression de cylindre - position angulaire et pour réaliser une compensation, pour déterminer une position angulaire actuelle la plus précise possible. Des grandeurs qui peuvent in- 2905412 16 fluencer la pression de cylindre - position angulaire sont par exemple la vitesse de rotation actuelle ou l'accélération actuelle. A l'étape 305 on détermine l'angle du cylindre 4 associé à la valeur de seuil et on la corrige en fonction de l'angle de perte déter- 5 miné. A l'étape 306 on détermine la vitesse angulaire actuelle qui dépend de la différence d'angle (de l'angle qui a été déterminé de-puis la détermination de la dernière position angulaire) et du temps écoulé.

10 A l'étape 307 on extrapole sur la base de la vitesse angulaire actuelle. L'extrapolation permet ainsi de prévoir le moment où le moteur à combustion interne 2 se trouvera dans une position. Cette information peut être utilisée dans l'étape 311, par exemple pour la commande et la régulation du moteur à combustion interne 2, en parti- 15 culier pour la commande de l'injection et de l'allumage. Dans ce cas, il est particulièrement avantageux que la valeur de seuil soit choisie de sorte que les informations ainsi obtenues puissent être utilisées pour la combustion directement consécutive. On peut ainsi réaliser une commande ou une régulation particulièrement exacte du moteur à combus- 20 tion interne 2 en fonction uniquement des pressions de cylindre, déterminées. A l'étape 308 on détermine la vitesse de rotation actuelle. Cette information peut par exemple être à nouveau utilisée à l'étape 304 lorsque la pression de cylindre du cylindre 4 atteint à nouveau la valeur 25 de seuil ou si la pression de cylindre d'un autre cylindre suivant atteint la valeur de seuil. La vitesse de rotation déterminée à l'étape 308 peut également être utilisée pour la commande et la régulation du moteur à combustion interne, en particulier pour la commande de la régulation 30 de l'injection, de l'allumage et de la réalisation du mélange à l'étape 311. On peut prévoir dans une étape 309 de comparer les in-formations déterminées sur la base de la pression de cylindre (vitesse de rotation, vitesse angulaire, position actuelle) avec des valeurs qui ont 35 été déterminées par le capteur de vilebrequin. Cela permet un test de 2905412 17 plausibilité ou un test de fonctionnement du capteur de vilebrequin 15. Certes, le procédé selon l'invention permet de faire fonctionner le moteur à combustion interne sans roue phonique d'arbre à came 10 et capteur de phase 11. Toutefois il est imaginable, pour un fonctionne- 5 ment particulièrement sûr du moteur à combustion interne 2, de continuer à prévoir celle-ci pour disposer d'une redondance encore plus importante des informations. Dans ce cas, à une étape 309 on peut également réaliser un test de plausibilité ou un test de fonctionnement du capteur de phase 11.

10 A l'étape 310 on décide si l'on a une panne de fonctionnement qui nécessite une commutation vers le fonctionnement de se-cours. Si cela n'est pas le cas on retourne A l'étape 300 émis à la valeur du couple instantané actuel. Si l'on a toujours une panne alors que par exemple le 15 capteur de vilebrequin 15 est en panne, on bifurque vers l'étape 311. A l'étape 311 on démarre la fonction de secours et le moteur à combustion interne 2 est totalement ou complètement régulé et commandé au moyen des informations des capteurs de pression de cylindre 5. Si le moteur à combustion interne ne comporte pas de 20 roue phonique d'arbre à came 10 et de capteur de signal 11, la levée de l'ambiguïté du signal d'arbre à came 15 peut se faire sur la base de la position angulaire actuelle du moteur à combustion interne 2. Si seule cette fonction doit être réalisée alors, pour un moteur à combustion in-terne 2 à plusieurs cylindres, il suffit d'associer un capteur de pression 25 de cylindre 5 à un seul des cylindres 4. L'information obtenue à l'étape 305 concernant la position angulaire actuelle peut être utilisée à l'étape 311 pour la commande et la régulation du moteur à combustion interne 2. Naturellement on peut imaginer un grand nombre 30 d'autres modes de réalisation. On peut par exemple supprimer l'étape 301 ou la réaliser avant l'étape 300. On a en particulier des modes de réalisation différents du fait du nombre différent des cylindres 4 et du nombre différent de capteurs de pression 5. On peut par exemple imaginer que la vitesse de 35 rotation ou la position angulaire actuelle d'un moteur à quatre cylindres 2905412 18 dans lequel un capteur de pression 5 est associé à chacun des cylindres 4 se déterminent en parallèle sur la base de la pression de cylindre du premier et du troisième cylindre 4 ainsi que sur la base des valeurs de pression de cylindre du second et du quatrième cylindre 4. On obtient 5 ainsi de manière constante deux informations redondantes. Celles-ci peuvent être utilisées pour réaliser un test de plausibilité. On peut conclure à un défaut du capteur de pression de cylindre 5 si la différence des informations redondantes dépasse une valeur de seuil prédéterminée. De plus il est possible de réaliser une valeur moyenne à partir des 10 informations redondantes et d'utiliser celle-ci pour la commande et la régulation du moteur à combustion interne 2. Si le moteur à combustion interne 2 a plus de cylindres 4 on peut imaginer d'autres variantes. Par exemple on peut augmenter le nombre des informations déterminées de manière redondante ou 15 l'exactitude de la position angulaire actuelle ou de la vitesse de rotation en ce que l'on utilise beaucoup de signaux de pression de cylindre pour déterminer ces informations. Dans un moteur à huit cylindres, il est par exemple possible de déterminer tous les 90 d'angle de vilebrequin, une position angulaire actuelle sur la base de la détermination actuelle de la 20 pression de cylindre. On peut en outre imaginer que les valeurs de seuil des capteurs de pression de cylindre disposés dans les cylindres 4 soient différentes. Pour déterminer le plus précisément possible la vitesse de rotation ou la position du moteur à combustion interne 2, il est avanta- 25 geux de choisir la valeur de seuil de sorte que celle-ci ait un intervalle de perturbation suffisamment grand par rapport à la phase de basse pression de sorte que des oscillations, comme par exemple celles causées par l'ouverture et la fermeture de la soupape d'admission 7 et de la soupape d'échappement 8 ne puissent pas perturber la pression de cy- 30 lindre. De plus il est avantageux que la valeur de seuil se trouve aussi loin avant la phase d'injection que l'injection puisse être commandée encore avec l'angle actuel et ainsi exact. Si le moteur à combustion interne est géré dans un fonctionnement de secours et commandé partiellement ou totalement sur la 35 base de la pression de cylindre déterminée, alors il peut être particuliè- 2905412 19 rement avantageux de choisir pendant le fonctionnement de secours, une stratégie d'injection qui ne prévoit qu'une injection par blocs et dont les instants d'injection sont choisis pour une combustion en retard. On assure ainsi que les courbes de pression dans les cylindres 4 5 présentent deux maxima, le premier maximum décrivant avec une grande précision (+/- 1 angle de vilebrequin) la position du point mort haut du cylindre 4 concerné.

Claims (3)

REVENDICATIONS

1 ) Procédé de gestion d'un moteur à combustion interne (2), le moteur à combustion interne (2) à au moins un cylindre (4) auquel est associé un capteur de pression de cylindre (5), caractérisé en ce que l'on détermine la pression de cylindre au moyen du capteur de pression (5), on teste si la pression de cylindre atteint une valeur seuil prédéterminée et lors de l'atteinte de la valeur de seuil prédéterminée, on conclut à une position d'angle associée à la valeur de seuil et on met à disposition la position angulaire pour la gestion du moteur à combustion interne (2).

2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de seuil est prédéterminée de sorte que : - la valeur de seuil n'est atteinte qu'une seule fois par cycle de fonctionnement , - la valeur de seuil décrit une pression apparaissant pendant la phase de compression ; - la valeur de seuil décrit une pression apparaissant pendant la phase de compression avant le début d'une combustion ; - la valeur de seuil décrit une pression apparaissant pendant la phase de compression et suffisamment éloignée de la phase de basse pression pour qu'une perturbation due au passage de la phase de basse pression à la phase de compression soit la plus faible possible ; - la valeur de seuil décrit une pression apparaissant pendant la phase de compression avant le début du dosage de carburant permettant la commande d'un dispositif d'alimentation en carburant tenant compte de la position angulaire déterminée par l'atteinte de la valeur de seuil.

3 ) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la valeur de seuil correspond à une pression maximale. 2905412 21 4 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur à combustion interne est géré avec une combustion en retard de sorte que la courbe de pression présente deux maxima et que la va- 5 leur de seuil corresponde au premier maximum. 5 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' on détermine au moyen d'au moins un second capteur de pression associé à au moins un second cylindre (4), la pression de cylindre de l'autre cylindre (4), on teste si la pression de cylindre atteint une autre valeur de seuil et lors de l'atteinte de cette autre valeur de seuil, on conclut à une position angulaire associée à la valeur de seuil. 15 6 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' on prédétermine la même valeur de seuil pour tous les cylindres (4). 7 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, 20 caractérisé en ce que la valeur de seuil est choisie de sorte que les positions angulaires associées aux valeurs de seuil de deux cylindres (4) consécutifs, présentent la même différence d'angle. 25 8 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur de seuil ou la position angulaire est déterminée en fonction d'une pression d'alimentation. 30 9 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la position angulaire est déterminée en fonction d'un angle de perte dé-pendant du point de fonctionnement prédéterminé. 35 10 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, 2905412 22 caractérisé en ce qu' on détermine des valeurs intermédiaires pour une détermination de position en continu par l'extrapolation des valeurs entre chacune des deux positions angulaires déterminées en fonction de la pression de cylindre. 5 11 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' en fonction des valeurs angulaires déterminées, on détermine une vitesse angulaire et que l'on conclut à partir de celle-ci qu'il s'agit de la 10 vitesse de rotation actuelle. 12 ) Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu' au moins un capteur de pression de cylindre est associé à un premier 15 ensemble de capteurs de pression de cylindre (5) et qu'au moins un autre capteur de pression de cylindre (5) est associé à un second ensemble de capteurs de cylindres, le premier et le second ensemble étant dis-joints et une première vitesse angulaire se détermine en fonction des pressions de cylindre dans le premier ensemble de cylindres (4) ; et une 20 seconde vitesse angulaire se détermine en fonction des pressions de cylindres dans le second ensemble de cylindres (4) ; et - la vitesse angulaire est formée à partir d'une valeur moyenne de la première vitesse angulaire et de la seconde vitesse angulaire ; et -on réalise un test de plausibilité de la première vitesse angulaire et 25 on forme la vitesse angulaire à partir de la seconde vitesse angulaire si la première vitesse angulaire n'est pas plausible. 13 ) Procédé selon l'une des revendications 2 à 12, caractérisé en ce qu' 30 on détermine un temps entre l'atteinte de la valeur de seuil et une atteinte ultérieure de la valeur de seuil du même ou d'un autre capteur de pression de cylindre et qu'en fonction de la différence d'angle et du temps déterminé l'on conclut qu'il s'agit de la vitesse de rotation actuelle. 35 2905412 23 14 ) Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu' au moins un capteur de pression de cylindre (5) est associé à un premier ensemble et au moins un capteur de pression de cylindre (5) est 5 associé à un second ensemble, le premier et le second ensemble étant disjoints, une première vitesse de rotation étant déterminée en fonction de la pression de cylindre déterminée dans la première quantité de cylindre (4) et une seconde vitesse de rotation étant déterminée en fonction des pressions de cylindre déterminées dans le second ensemble de 10 cylindres (4) ; et - la vitesse angulaire est formée à partir d'une valeur moyenne de la première vitesse angulaire et de la seconde vitesse angulaire ; et - on réalise un test de plausibilité de la première vitesse angulaire et on forme la vitesse angulaire à partir de la seconde vitesse angulaire 15 si la première vitesse angulaire n'est pas plausible. 15 ) Procédé selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisé en ce qu' on détermine une accélération et on forme la vitesse de rotation de ma- 20 nière supplémentaire en fonction de cette accélération. 16 ) Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'accélération est déterminée par la comparaison de différences de 25 temps et d'une différence de temps mesurée précédemment. 17 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé est réalisé au moins après la synchronisation du moteur à 30 combustion interne (2) lors du démarrage, de manière permanente et qu'au moyen du procédé : - on réalise un test de fonctionnement (un test de plausibilité) du capteur de vilebrequin ; - on réalise un test de fonctionnement (un test de plausibilité) du 35 capteur de phase ; 30 2905412 24 - on réalise un test de fonctionnement (un test de plausibilité) du capteur de pression ; - on conclut à un raté d'allumage ; ou - on conclut à un risque de surcharge du moteur. 5 18 ) Moteur à combustion interne (2) à au moins un cylindre (4) auquel est associé un capteur de pression (5), caractérisé en ce que des moyens sont associés au moteur à combustion interne (2) pour la 10 mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 17. 19 ) Appareil pour la commande et la régulation d'un moteur à combustion interne (2) comprenant au moins un cylindre (4) auquel est associé un capteur de pression (5), 15 caractérisé en ce que - l'appareil de commande (3) peut être directement relié au capteur de pression de cylindre (5), - un signal décrivant la pression de signal pouvant être transmis par le capteur de pression de cylindre (5) à l'appareil de commande (3), 20 - l'appareil de commande (3) ayant des moyens de tests pour tester si la pression de cylindre atteint une valeur de seuil prédéterminée et - l'appareil de commande (3) ayant des moyens pour conclure à une position angulaire associée à la valeur de seuil dans le cas où la va-leur de seuil prédéterminée est atteinte. 25 20 ) Appareil de commande selon la revendication 19, caractérisé en ce que l'appareil de commande (3) présente des moyens pour la mise en oeuvre d'un procédé selon les revendications 1 à 17. 21 ) Programme d'ordinateur pouvant s'exécuter sur un appareil de cal-cul, en particulier un appareil de commande pour la commande et la gestion d'un moteur à combustion interne (2), caractérisé en ce que 2905412 25 le programme d'ordinateur est programmé pour la réalisation d'un pro-cédé selon l'une des revendications 1 à 17 lorsque le programme d'ordinateur se déroule sur l'appareil de calcul. 5 22 ) Programme d'ordinateur selon la revendication 21, caractérisé en ce que le programme d'ordinateur est mémorisé sur un élément de mémoire (18), en particulier sur un élément de mémoire (18) associé à un appareil de calcul, l'élément de mémoire (18) étant une mémoire (RAM), une 10 mémoire (ROM), une mémoire flash, une mémoire optique ou une mémoire magnétique. 15