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Title:
SYSTEM AND METHOD FOR DISTINGUISHING BETWEEN A TIMING CHAIN JUMP AND A LOCK-UP OF AN ACTUATOR IN A VARIABLE VALVE TIMING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/148141
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a motor vehicle variable valve timing control system, comprising: • - a position learning module (Ml) for determining positions of teeth of at least one camshaft target, • - a stability estimating module (M2) for determining whether a variable valve timing actuator is in a stable setpoint position for a given period of time, • - modules (M2a, M2b) for determining and compensating for a timing chain jump by taking into consideration a velocity of the variable valve timing device when the actuator is not in the stable setpoint position for a given period of time • - a blockage determining module (M4, M4a), to conclude that the variable valve timing actuator is blocked if the position learning comparisons reveal an offset greater than a lower angle threshold, and • - a module (M5) for locating the timing chain jump. The invention also relates to a method and to a program based on such a system.

Inventors:
ELOY STÉPHANE (FR)
JOSEPH FABIEN (FR)
Application Number:
PCT/EP2023/052244
Publication Date:
August 10, 2023
Filing Date:
January 31, 2023
Export Citation:
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Assignee:
VITESCO TECH GMBH (DE)
International Classes:
F01L1/348; F02D41/00; F02D41/14; F02D41/22; F01L13/00
Foreign References:
US7806093B22010-10-05
US20200063674A12020-02-27
JPH08218823A1996-08-27
Attorney, Agent or Firm:
VITESCO TECHNOLOGIES - ASSOCIATION NO. 1137 (DE)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Système de contrôle de distribution variable pour un système mécanique de véhicule automobile qui comprend un ou plusieurs arbres à cames (CM1 , CM2) connectés à un vilebrequin (CK) ainsi qu’un ou plusieurs actionneurs de distribution variable (VTA1 , VTA2) associés chacun à un arbre à cames respectif (CM1 , CM2), le système de contrôle comprenant :

- un module d’apprentissage de position (M1) pour déterminer, pour chaque arbres à cames (CM1 , CM2), des positions de dents d’une cible d’arbre à cames (CM1 , CM2) correspondante,

- un module d’estimation de stabilité (M2) pour déterminer, pour chaque actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2), s’il est dans une position stable de consigne pendant un temps donné,

- un module de comparaison d’apprentissages (M2a) pour déterminer, pour chaque actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) situé dans la position stable de consigne pendant un temps donné, si une nouvelle détermination des positions de dents de la cible de l’arbre à cames correspondant est décalée par rapport à une ancienne détermination desdites positions d’un angle de décalage supérieur à un angle de saut de chaîne,

- un module de comparaison d’apprentissages pondérés (M2b) pour déterminer, pour chaque actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) qui n’est pas situé dans la position stable de consigne pendant un temps donné, si une nouvelle détermination des positions de dents de la cible de l’arbre à cames correspondant à laquelle est ajoutée une nouvelle consigne d’actionneur est décalée par rapport une ancien détermination desdites positions de dents de la cible de l’arbre à cames correspondant à laquelle est ajoutée une ancienne consigne d’actionneur, d’un angle de décalage supérieur à l’angle de saut de chaîne en tenant compte d’une vélocité de distribution variable,

- un module de compensation de saut de chaîne (M3) pour ajouter l’angle de décalage à la nouvelle consigne d’actionneur, pour chaque actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) et lorsque la nouvelle détermination des positions de dents est décalée d’un angle de décalage supérieur à l’angle de saut de chaîne,

- un module de détermination de blocage d’actionneur (M4) mis en œuvre, pour chaque actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) et lorsque la nouvelle détermination des positions de dents est décalée d’un angle de décalage inférieur à l’angle de saut de chaîne, pour déterminer si ledit angle de décalage est supérieur à un seuil d’angle inférieur,

- un module de conclusion de blocage (M4a) relié au module de détermination de blocage d’actionneur (M4), pour conclure à un blocage de l’actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) si l’angle de décalage est supérieur audit seuil d’angle inférieur,

- lorsqu’il y a plusieurs arbres à cames, un module de localisation de saut de chaîne (M5), utilisant l’angle de décalage respectif de chaque arbre à cames (CM1 , CM2) pour localiser le saut de chaîne, le saut de chaîne étant localisé : sur l’arbre à came (CM1 ; CM2) associé à un angle de décalage supérieur à l’angle de saut de chaîne, avec le ou les autre(s) arbre(s) à cames associés respectivement à un angle de décalage inférieur au saut de chaîne, ou sur le vilebrequin (CK) lorsqu’il y a plusieurs arbres à cames tous associés à un angle de décalage supérieur l’ange de saut de chaîne.

2. Système de contrôle selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l’angle de saut de chaîne est compris entre 19 et 21 ° d’angle de rotation du vilebrequin.

3. Système de contrôle selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le seuil d’angle inférieur est compris entre 2 et 6° d’angle de rotation du vilebrequin.

4. Système de contrôle selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le module d’estimation de stabilité (M2) est configuré pour déterminer, pour chaque actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2), que ledit actionneur (VTA1 , VTA2) est dans une position stable de consigne si les dents sont dans une plage de plus ou moins 1 degré par rapport à une consigne d’actionneur.

5. Système de contrôle selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le temps donné est de 3 à 8 secondes.

6. Système de contrôle selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant en outre

- un module d’évaluation de coupure d’injection de carburant (M6) dans les cylindres du moteur, pour évaluer si une phase de coupure d’injection de carburant est atteinte,

- un module de vérification de blocage (M6a), pour vérifier, lorsqu’il est déterminé qu’une phase de coupure d’injection de carburant est atteinte et pour chaque actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2), si ledit actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) est bloqué,

- un module de contrôle (M6b), pour commander, pour chaque actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2), un mouvement dudit actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) d’un angle de saut de chaîne correspondant à plus ou moins une distance séparant deux dents du pignon d’engrenage de la chaîne de distribution,

- un module de vérification de position (M6c) pour vérifier, pour chaque actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2), si la position dudit actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) a été modifiée par le mouvement,

- un module de vérification de déplacement (M6d), pour vérifier, pour chaque actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) pour lequel il a été déterminé que la position a été modifiée par le mouvement, si la position a varié d’une valeur approximativement égale à l’angle de saut de chaîne,

- un module de conclusion de non blocage (M6e), pour conclure que l’actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) n’est plus bloqué mais qu’un problème persiste, dans l’hypothèse où si la position a varié d’une valeur approximativement égale à l’angle de saut de chaîne,

- un module de conclusion d’autoréparation (M6f), pour conclure que l’actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) s’est autoréparé, dans l’hypothèse où la position est revenue approximativement à une valeur d’apprentissage précédente.

7. Procédé de contrôle de distribution variable pour un système mécanique de véhicule automobile qui comprend un ou plusieurs arbres à cames (CM1 , CM2) connectés à un vilebrequin (CK) ainsi qu’un ou plusieurs actionneurs de distribution variable (VTA1 , VTA2) associés chacun à un arbre à cames respectif (CM1 , CM2), le procédé de contrôle comprenant :

- une étape d’apprentissage (LP1) pour déterminer, pour chaque arbres à cames (CM1 , CM2), des positions de dents d’une cible d’arbre à cames (CM1 , CM2) correspondante,

- une étape d’estimation de stabilité (ST) pour déterminer, pour chaque actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2), s’il est dans une position stable de consigne pendant un temps donné,

- une étape de comparaison d’apprentissages (NL1) pour déterminer, pour déterminer, pour chaque actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) qui n’est pas situé dans la position stable de consigne pendant un temps donné, si une nouvelle détermination des positions de dents de la cible de l’arbre à came correspondant est décalée par rapport à une ancienne détermination desdites positions d’un angle de décalage supérieur à un angle de saut de chaîne,

- une étape de comparaison d’apprentissages pondérés (NL2) pour déterminer, pour chaque actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) qui n’est pas situé dans la position stable de consigne pendant un temps donné, si la nouvelle détermination desdites positions de dents de la cible de l’arbre à came à laquelle est ajoutée une nouvelle consigne d’actionneur est décalée par rapport à une ancienne détermination desdites positions de dents de la cible de l’arbre à cames correspondant à laquelle est ajoutée une ancienne consigne d’actionneur, d’un angle de décalage supérieur à l’angle de saut de chaîne en tenant compte d’une vélocité de distribution variable,

- une étape de compensation (CJ) de saut de chaîne, pour ajouter l’angle de décalage à la nouvelle consigne d’actionneur, pour chaque actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) et lorsque la nouvelle détermination des positions de dents est décalée d’un angle de décalage supérieur à l’angle de saut de chaîne,

- une étape de détermination de blocage d’actionneur (NL3, NL4, VS1) mise en œuvre, pour chaque actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) et lorsque la nouvelle détermination des positions de dents est décalée d’un angle de décalage inférieur à l’angle de saut de chaîne, pour déterminer si ledit angle de décalage est supérieur à un seuil d’angle inférieur, - une étape de conclusion de blocage (M4a), pour conclure à un blocage de l’actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) si l’angle de décalage est supérieur audit seuil d’angle inférieur,

- lorsqu’il y a plusieurs arbres à cames, une étape de localisation de saut de chaîne (LP2, CR, DJ) utilisant l’angle de décalage respectif de chaque arbre à cames (CM1 , CM2) pour localiser le saut de chaîne, le saut de chaîne étant localisé : sur l’arbre à came (CM1 ; CM2) associé à un angle de décalage supérieur à l’angle de saut de chaîne, avec le ou les autre(s) arbre(s) à cames associés respectivement à un angle de décalage inférieur au saut de chaîne, ou sur le vilebrequin (CK) lorsqu’il y a plusieurs arbres à cames tous associés à un angle de décalage supérieur l’ange de saut de chaîne.

8. Procédé de contrôle selon la revendication 7, comprenant en outre

- une étape d’évaluation de coupure d’injection de carburant (FC) dans les cylindres du moteur pour évaluer si une phase de coupure d’injection de carburant est atteinte,

- une étape de vérification de blocage (VS2) pour vérifier, lorsqu’il est déterminé qu’une phase de coupure d’injection de carburant est atteinte et pour chaque actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2), si ledit actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) est bloqué,

- une étape de contrôle (CP) pour commander, pour chaque actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2), un mouvement dudit actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) d’un angle de saut de chaîne correspondant à plus ou moins une distance séparant deux dents du pignon d’engrenage de la chaîne de distribution,

- une étape de vérification de position (SP) pour vérifier, pour chaque actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2), si la position dudit actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) a été modifiée par le mouvement,

- une étape de vérification de déplacement (PM) pour vérifier, pour chaque actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) pour lequel il a été déterminé que la position a été modifiée par le mouvement, si la position a varié d’une valeur approximativement égale à l’angle de saut de chaîne, - une étape de conclusion de non blocage (PB), pour conclure que l’actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) n’est plus bloqué mais qu’un problème persiste, dans l’hypothèse où la position a varié d’une valeur approximativement égale à l’angle de saut de chaîne, - une étape de conclusion d’autoréparation (PO, RP) pour conclure que l’actionneur de distribution variable (VTA1 , VTA2) s’est autoréparé, dans l’hypothèse où la position est revenue approximativement à une valeur d’apprentissage précédente.

9. Véhicule comprenant un système de contrôle selon l’une quelconque des revendications 1 à 6.

Description:
DESCRIPTION

SYSTEME ET METHODE POUR DISTINGUER UN SAUT DE CHAÎNE DE DISTRIBUTION D’UN VERROUILLAGE D'ACTIONNEUR DE DISTRIBUTION VARIABLE

Domaine de l’invention

L’invention concerne le domaine des systèmes et méthodes de contrôle des éléments d’un moteur à combustion interne de véhicule automobile, en particulier des systèmes et méthodes pour distinguer un saut de chaîne de distribution d’un verrouillage d'actionneur de distribution variable.

Etat de la technique

La distribution variable (ou « valve timing» en langue anglaise), est une technologie utilisée pour faire varier plusieurs paramètres dans un moteur à combustion interne : la position de calage (généralement appelée VVT pour « variable valve timing » en langue anglaise), le temps d'ouverture et/ou de levée (levée variable des soupapes) des soupapes d'admission et d'échappement. Ces paramètres varient principalement en fonction de la demande de vitesse, de charge et d'accélération.

Les avantages de la distribution variable sont un couple important à bas régime, une puissance élevée à haut régime, un meilleur rendement (permettant au moteur de fonctionner en cycle Atkinson et une réduction des pertes par pompage), et une réduction de la pollution.

Le contrôle de la distribution variable utilise des fronts équidistants d’une cible d'arbre à cames pour effectuer une commande consigne. En effet, la distance entre ces fronts est comparée à une mesure faite par un capteur vilebrequin. Si la distance n'est pas égale, cela signifie que l'arbre à cames se déplace par rapport au vilebrequin ; si elle est égale, cela signifie que la consigne est atteinte.

Les dents d'arbre à cames ne sont pas situées à la position théorique. Une différence se produit toujours, en raison des tolérances mécaniques. Un apprentissage est effectué pour le compenser par des stratégies logicielles. La stratégie consiste à vérifier l'état d’un actionneur de distribution variable. Lorsqu'il est verrouillé, la position des dents est acquise, une valeur moyenne est calculée, et le résultat est l'apprentissage.

Si la stabilité n'est pas atteinte durant l'apprentissage, cela signifie que l’ actionneur était en mouvement, donc le résultat est rejeté.

Lorsque la différence entre deux apprentissages consécutifs est supérieure à un seuil (par exemple 20°CRK, c’est-à-dire 20° d’angle vilebrequin), cela signifie qu'un saut de chaîne de distribution s’est produit, il faut donc inhiber la distribution variable afin de protéger le moteur, la soupape pouvant toucher le piston. Selon le nombre de dents du vilebrequin utilisé, le seuil peut varier : 18 dents impliquent un saut de 20°CRK (en considérant 360° pour 18 dents de vilebrequin soit 360/18 = 20°).

Problème technique restant posé

De nos jours, de plus en plus d'actionneurs de distribution variable électriques sont intégrés aux moteurs.

Il peut arriver que le moteur électrique de l'actionneur de distribution variable soit en panne et que la distribution variable soit bloquée dans une position non-verrouillée.

La stabilité est atteinte, et un faux diagnostic de saut de chaîne sur l’arbre à cames sera détecté à tort.

Le problème de saut de chaîne de distribution ne peut pas être résolu de manière autonome. En effet, soit le vilebrequin accélère trop vite, et la chaîne ne s’engrène pas correctement avec son pignon ; soit un arbre à cames résiste trop, et la chaîne ripe sur ce pignon. Cette chaîne de distribution ne peut pas revenir en position correcte sans l'aide d'un réparateur. La lampe de dysfonctionnement s'allumera alors qu'elle ne devrait pas.

Cependant, le problème de blocage pourrait être résolu au moyen d’un interrupteur marche/arrêt de l'alimentation de l'actionneur de distribution variable.

De plus, le diagnostic n'est effectué que lorsqu’un processus d'adaptation est en cours, c'est-à-dire lorsque l’actionneur de distribution variable est en position verrouillée, donc potentiellement longtemps après que le saut de chaîne se soit produit. Exposé de l’invention

L’invention permet de distinguer un vrai saut de chaîne sur l’arbre à cames d'une distribution variable bloquée.

Elle permet également de compenser le saut de chaîne afin de ne pas détruire le moteur.

Elle permet en outre de déterminer s’il y a eu une autoréparation d’un actionneur de distribution variable préalablement bloqué.

A cet effet, l’invention concerne un système de contrôle de distribution variable pour un système mécanique de véhicule automobile qui comprend un ou plusieurs arbres à cames connectés à un vilebrequin ainsi qu’un ou plusieurs actionneurs de distribution variable associés chacun à un arbre à cames respectif, le système de contrôle comprenant :

- un module d’apprentissage de position pour déterminer, pour chaque arbres à cames, des positions de dents d’une cible d’arbre à cames correspondante,

- un module d’estimation de stabilité pour déterminer, pour chaque actionneur de distribution variable, s’il est dans une position stable de consigne pendant un temps donné,

- un module de comparaison d’apprentissages, pour chaque actionneur de distribution variable situé dans la position stable de consigne pendant un temps donné, si une nouvelle détermination des positions de dents de la cible de l’arbre à cames correspondant est décalée par rapport à une ancienne détermination desdites position, d’un angle de décalage supérieur à un angle de saut de chaîne,

- un module de comparaison d’apprentissages pondérés pour déterminer, pour chaque actionneur de distribution variable qui n’est pas situé dans la position stable de consigne pendant un temps donné, si la nouvelle détermination des positions de dents de la cible de l’arbre à came correspondant à laquelle est ajoutée une nouvelle consigne d’actionneur est décalé par rapport à l’ancien apprentissage de position auquel est ajouté une ancienne consigne d’actionneur, d’un angle de décalage supérieur à l’angle de saut de chaîne en tenant compte d’une vélocité de distribution variable,

- un module de compensation de saut de chaîne pour ajouter l’angle de décalage à la nouvelle consigne d’actionneur, pour chaque actionneur de distribution variable et lorsque la nouvelle détermination des positions de dents est décalée d’un angle de décalage supérieur à l’angle de saut de chaîne,

- un module de détermination de blocage d’actionneur mis en œuvre pour chaque actionneur de distribution variable et lorsque la nouvelle détermination des positions de dents est décalée d’un angle de décalage inférieur à l’angle de saut de chaîne, pour déterminer si ledit angle de décalage est supérieur à un seuil d’angle inférieur,

- un module de conclusion de blocage relié au module de détermination de blocage d’actionneur, pour conclure à un blocage de l’actionneur de distribution variable si l’angle de décalage est supérieur audit seuil d’angle inférieur,

- lorsqu’il y a plusieurs arbres à cames, un module de localisation de saut de chaîne, utilisant l’angle de décalage respectif de chaque arbre à cames pour localiser le saut de chaîne, le saut de chaîne étant localisé : sur l’arbre à came associé à un angle de décalage supérieur à l’angle de saut de chaîne, avec le ou les autre(s) arbre(s) à cames associés respectivement à un angle de décalage inférieur au saut de chaîne, ou sur le vilebrequin lorsqu’il y a plusieurs arbres à cames tous associés à un angle de décalage supérieur l’ange de saut de chaîne.

Dans le cadre de l’invention, le terme « module » est entendu notamment comme une entité fonctionnelle regroupant un ou plusieurs moyens électroniques et/ou informatiques en vue de mettre en œuvre une fonction donnée.

Avantageusement, ledit angle de saut de chaîne correspond à plus ou moins une distance séparant deux dents du pignon d’engrenage de la chaîne de distribution, autrement dit une distance en valeur absolue séparant deux dents du pignon d’engrenage de la chaîne de distribution.

Avantageusement, l’invention permet de distinguer un vrai saut de chaîne d'un blocage d’actionneur de distribution variable en utilisant l’apprentissage de la position des dents d’arbres à cames, et les modules précités.

Elle permet également de compenser le saut de chaîne afin de ne pas détruire le moteur en utilisant le module de compensation. Ainsi, le moteur est protégé. Le principal avantage est de continuer à utiliser la distribution variable même si un saut de chaîne a été détecté.

Le diagnostic est robuste par rapport à un blocage sporadique de l’actionneur électrique, et permet de revenir en mode nominal.

Dans tout le texte, « ° CRK » désigne un degré d’angle de rotation du vilebrequin.

En particulier, l’angle de saut de chaîne est compris entre 19 et 21 °CRK, par exemple de 20°CRK. Cela permet d’être adapté à des systèmes mécaniques spécifiques généralement utilisés, à savoir les vilebrequins ayant un pignon d’engrenage de chaîne de distribution à 18 dents.

De préférence, le seuil d’angle inférieur est compris entre 2 et 6°CRK, par exemple 5°CRK.

Selon une variante, le module d’estimation de stabilité est configuré pour déterminer, pour chaque actionneur de distribution variable, que ledit actionneur est dans une position stable de consigne si les dents sont dans une plage de plus ou moins 1 degré par rapport à une consigne d’actionneur.

En particulier, le temps donné est de 3 à 8 secondes, par exemple 5 secondes.

Dans une variante préférée, le système de contrôle comprend en outre

- un module d’évaluation de coupure d’injection de carburant dans les cylindres du moteur pour évaluer si une phase de coupure d’injection de carburant est atteinte,

- un module de vérification de blocage pour vérifier, lorsqu’il est déterminé qu’une phase de coupure d’injection de carburant est atteinte et pour chaque actionneur de distribution variable, si ledit actionneur de distribution variable est bloqué,

- un module de contrôle pour commander, pour chaque actionneur de distribution variable, un mouvement dudit actionneur de distribution variable d’un angle de saut de chaîne correspondant à plus ou moins une distance séparant deux dents du pignon d’engrenage de la chaîne de distribution,

- un module de vérification de position pour vérifier, pour chaque actionneur de distribution variable, si la position dudit actionneur de distribution variable a été modifiée par le mouvement, - un module de vérification de déplacement pour vérifier, pour chaque actionneur de distribution variable pour lequel il a été déterminé que la position a été modifiée par le mouvement, si la position a varié d’une valeur supérieure ou inférieure à l’angle de saut de chaîne en valeur absolue,

- un module de conclusion de non blocage pour conclure que l’actionneur de distribution variable n’est plus bloqué mais qu’un problème persiste, dans l’hypothèse où la position a varié d’une valeur supérieure à l’angle de saut de chaîne en valeur absolue

- un module de conclusion d’autoréparation pour conclure que l’actionneur de distribution variable s’est autoréparé, dans l’hypothèse où la position a varié d’un angle inférieur audit angle de saut de chaîne, en valeur absolue, et la position est revenue à une valeur d’apprentissage précédente.

Cela permet de limiter les détections à tort et, par conséquent, l’activation du témoin de dysfonctionnement. En outre cela permet d’éviter une obligation de passer par un réparateur.

L’invention porte en outre sur un procédé de contrôle de distribution variable pour un système mécanique de véhicule automobile qui comprend un ou plusieurs arbres à cames connectés à un vilebrequin ainsi qu’un ou plusieurs actionneurs de distribution variable associés chacun à un arbre à cames respectif, le procédé de contrôle comprenant :

- une étape d’apprentissage pour déterminer, pour chaque arbres à cames, des positions de dents d’une cible d’arbre à cames correspondante, pour des positions de dents d’arbres à cames pour des cibles d’arbres à cames,

- une étape d’estimation de stabilité pour déterminer, pour chaque actionneur de distribution variable, s’il est dans une position stable de consigne pendant un temps donné,

- une étape de comparaison d’apprentissages pour déterminer, pour déterminer, pour chaque actionneur de distribution variable qui n’est pas situé dans la position stable de consigne pendant un temps donné, si une nouvelle détermination des positions de dents de la cible de l’arbre à came correspondant est décalée par rapport à une ancienne détermination desdites positions d’un angle de décalage supérieur à un angle de saut de chaîne, - une étape de comparaison d’apprentissages pondérés pour déterminer, pour chaque actionneur de distribution variable qui n’est pas situé dans la position stable de consigne pendant un temps donné, si la nouvelle détermination desdites positions de dents de la cible de l’arbre à came à laquelle est ajoutés une nouvelle consigne d’actionneur est décalée par rapport à une ancienne détermination desdites positions de dents de la cible de l’arbre à came à laquelle est ajoutée une ancienne consigne d’actionneur, d’un angle de décalage supérieur à l’angle de saut de chaîne en tenant compte d’une vélocité de distribution variable,

- une étape de compensation de saut de chaîne pour ajouter l’angle de décalage à la nouvelle consigne d’actionneur, pour chaque actionneur de distribution variable et lorsque la nouvelle détermination des positions de dents est décalée d’un angle de décalage supérieur à l’angle de saut de chaîne,

- une étape de détermination de blocage d’actionneur mise en œuvre, pour chaque actionneur de distribution variable et lorsque la nouvelle détermination des positions de dents est décalée d’un angle de décalage inférieur à l’angle de saut de chaîne, pour déterminer si ledit angle de décalage est supérieur à un seuil d’angle inférieur,

- une étape de conclusion de blocage pour conclure à un blocage de l’actionneur de distribution variable si l’angle de décalage est supérieur audit seuil d’angle inférieur,

- lorsqu’il y a plusieurs arbres à cames, une étape de localisation de saut de chaîne utilisant l’angle de décalage respectif de chaque arbre à cames pour localiser le saut de chaîne, le saut de chaîne étant localisé : sur l’arbre à came associé à un angle de décalage supérieur à l’angle de saut de chaîne, avec le ou les autre(s) arbre(s) à cames associés respectivement à un angle de décalage inférieur au saut de chaîne, ou sur le vilebrequin lorsqu’il y a plusieurs arbres à cames tous associés à un angle de décalage supérieur l’ange de saut de chaîne.

Selon une variante, le procédé de contrôle comprend en outre

- une étape d’évaluation de coupure d’injection de carburant dans les cylindres du moteur pour évaluer si une phase de coupure d’injection de carburant est atteinte, - une étape de vérification de blocage pour vérifier, lorsqu’il est déterminé qu’une phase de coupure d’injection de carburant est atteinte et pour chaque actionneur de distribution variable, si ledit actionneur de distribution variable est bloqué,

- une étape de contrôle pour commander, pour chaque actionneur de distribution variable, un mouvement dudit actionneur de distribution variable d’un angle de saut de chaîne correspondant à plus ou moins une distance séparant deux dents du pignon d’engrenage de la chaîne de distribution,

- une étape de vérification de position pour vérifier, pour chaque actionneur de distribution variable, si la position dudit actionneur de distribution variable a été modifiée par le mouvement,

- une étape de vérification de déplacement pour vérifier, pour chaque actionneur de distribution variable pour lequel il a été déterminé que la position a été modifiée par le mouvement, si la position a varié d’une valeur supérieure ou inférieure à l’angle de saut de chaîne,

- une étape de conclusion de non blocage, pour conclure que l’actionneur de distribution variable n’est plus bloqué mais qu’un problème persiste, dans l’hypothèse où la position a varié d’une valeur approximativement égale à l’angle de saut de chaîne,

- une étape de conclusion d’autoréparation pour conclure que l’actionneur de distribution variable s’est autoréparé, dans l’hypothèse où la position a varié d’un angle inférieur à l’angle de saut de chaîne, en valeur absolue, et la position est revenue à une valeur d’apprentissage précédente.

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 de contrôle selon l’invention, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur.

L’invention a également trait à un véhicule comprenant un système de contrôle selon l’invention.

Brève description des dessins

L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes préférées de l’invention, parmi lesquelles : [Fig. 1] la figure 1 représente schématiquement un système mécanique associant un vilebrequin à deux d’arbres à cames, convenant à la mise en œuvre de l’invention ;

[Fig. 2] la figure 2 représente schématiquement un procédé et un système selon une première variante préférée de l’invention ; et

[Fig. 3] la figure 3 représente schématiquement des modules et étapes supplémentaires d’un procédé et d’un système selon l’invention.

Description détaillée de modes de réalisation de l’invention

L’invention concerne un système et un procédé de contrôle de distribution variable pour un système mécanique de véhicule automobile.

Ce type de système mécanique de véhicule automobile peut être illustré par la figure 1 . Dans l’exemple illustré, le système mécanique comprend deux arbres à cames CM1 , CM2 connectés à un vilebrequin CK ainsi que des actionneurs de distribution variable VTA1 , VTA2 associés respectivement à l’arbre à cames CM1 et CM2, dans un agencement connu en lui-même.

Dans ce cadre, il est connu de déterminer des positions des fronts d’une cible d’arbre à cames.

Chaque cible d’arbre à cames est un disque muni de dents irrégulièrement espacées sur sa circonférence, mais sur lequel il est possible de trouver une distance fixe de 720°divisé par le nombre de cylindres entre deux changements de niveaux de dents (consécutifs ou pas), par exemple 240° pour un moteur à 3 cylindres, ou 180° pour un moteur à 4 cylindres.

L'invention comporte tout d’abord, pour chaque arbre à came associé lui- même à un actionneur respectif, une étape d'apprentissage de la position des dents de la cible d'arbres à cames, et une étape de détermination de l’état stable ou non de chacun de l’actionneur de distribution variable correspondant VTA1 , respectivement VTA2.

On parle d’un état stable, lorsque l’actionneur est dans une position stable de consigne pendant un temps donné (position verrouillée ou moins de +/-1 ° de la consigne pour un temps donné de par exemple 5s).

En référence à la figure 2, on pourra parler d’un module d’apprentissage de position M1 pour des positions de dents d’arbres à cames CM1 , CM2, et d’une étape d’apprentissage de position LP1 correspondante. On peut en outre définir un module d’estimation de décalage M2 (décalage par rapport à une position de consigne), ou en d’autres termes un module d’estimation de stabilité de chaque actionneur. De la même manière, on peut définir une étape d’estimation de décalage ST (décalage par rapport à une position de consigne), ou en d’autres termes une étape d’estimation de stabilité de chaque actionneur.

Dans chaque apprentissage, la moyenne d’un décalage pour toutes les dents est calculée pour chaque arbre à cames CM1 , CM2 (moyenne des acquisitions pour chaque dent).

Les différences avec les anciennes valeurs moyennes d’apprentissages de position sont faites et analysées.

Si l'une des différences est supérieure à l’angle de saut de chaîne correspondant à un saut de chaîne (-20° CRK dans l’exemple), cela signifie qu'un saut de chaîne s'est produit.

En particulier, dans le cas où chaque actionneur de distribution variable VTA1 , VTA2 situé dans la position stable de consigne pendant un temps donné, un module de comparaison d’apprentissages M2a détermine si un nouvel apprentissage des positions de dents de la cible de l’arbre à cames correspondant est décalé par rapport à un ancien apprentissage desdites positions, d’un angle de décalage supérieur à un angle de saut de chaîne.

En référence à la figure 2, on peut définir une étape NL1 pour ces comparaisons et différences. L’étape NL1 est exécutée par le module de comparaison d’apprentissages M2a pour déterminer si le nouvel apprentissage de position est décalé par rapport à l’ancien apprentissage de position. L’étape NL1 résulte d’une issue affirmative à l’étape ST.

Selon que la différence survient sur :

- La valeur adaptative d’un premier arbre à cames CM1 uniquement : cela signifie que le saut de chaîne s'est produit sur une dent du premier arbre à cames CM1 .

- La valeur adaptative d’un deuxième arbre à cames CM2 uniquement : cela signifie que le saut de chaîne s'est produit sur une dent du deuxième arbre à cames CM2. - A la fois sur les valeurs adaptatives des premier et deuxième arbres à cames CM1 , CM2 : cela signifie que le saut de chaîne s'est produit sur une dent du vilebrequin CK.

Dès que ce saut de chaîne est détecté, l’actionneur VTA1 correspondant sera commandé pour compenser le saut de chaîne, et ainsi protéger le moteur, et continuer à piloter la distribution variable. On peut en outre définir un module de compensation de saut de chaîne M3 et une étape de compensation CJ à cet effet. Pour y parvenir, toutes les consignes d’actionneur pour lesquelles une différence a été détectée seront augmentées de la différence précédemment calculée.

A chaque réception de front de came de la cible d’arbre à cames, la consigne d’actionneur et le déplacement mesuré de l’actionneur sont enregistrés.

On peut en outre définir un module de localisation de saut de chaîne M5 et une étape de localisation de saut de chaîne, incluant une étape LP2 d’attente de nouveaux apprentissages sur tous les arbres à cames disponibles CM1 , CM2 ; une étape CR de comparaison des résultats d’apprentissages ; et une étape DJ de détermination de localisation de saut de chaîne.

Le déplacement de l’actionneur VTA1 est la différence angulaire entre l'acquisition du front de came et la position théorique dudit front de came lorsque l’actionneur VTA1 est en position de référence, corrigée par la dernière adaptation valide d’arbre à cames (cohérente par rapport à la valeur précédente, sans blocage de l’actionneur ou saut de chaîne), comprenant déjà une compensation de l’effet de vitesse et des effets de température.

Dans le cas où un actionneur de distribution variable VTA1 , VTA2 n’est pas situé dans la position stable de consigne pendant un temps donné, l’invention propose de mettre en œuvre, pour cet actionneur, une étape NL2 de comparaison d’apprentissages pondérés, à l’aide d’un module de comparaison d’apprentissages pondéré M2b. L’étape NL2 vient alors à la place de l’étape NL1 mentionnée ci-dessus.

Il s’agit de déterminer si un nouvel apprentissage des positions de dents de la cible de l’arbre à cames correspondant, auquel est ajoutée une nouvelle consigne d’actionneur (sp2), est décalée par rapport un ancien apprentissage desdites positions de dents de la cible de l’arbre à cames correspondant, auquel est ajoutée une ancienne consigne d’actionneur (sp1), d’un angle de décalage supérieur à l’angle de saut de chaîne en tenant compte d’une vélocité de distribution variable,

En pratique, la différence entre les consignes d’actionneur pour les deux derniers fronts de came est calculée (notée Asp=sp2-sp1). Autrement dit, la différence entre les consignes d’actionneur pour les deux apprentissages considérés est calculée (notée Asp=sp2-sp1).

La différence entre les déplacements mesurés de l’actionneur pour les deux derniers fronts de came est calculée (notée Ameas). Autrement dit, la différence entre les déplacements mesurés de l’actionneur pour les deux apprentissages considérés est calculée (notée Ameas).

Si la consigne d’actionneur a été mise à jour entre deux réceptions de fronts de la cible d’arbre à came considérés (autrement dit entre les deux apprentissages considérés), une estimation du déplacement d’actionneur est calculée, à partir de la vitesse de l’actionneur et de la durée entre la réception des deux fronts de came considérés (notée Aest).

Les grandeurs Ameas et Aest définissent ensemble l’effet de la vélocité de distribution variable, située en position instable entre les deux apprentissages de position (en pratique, cela correspond à un instant où la distribution variable est en train de basculer d’une position à l’autre.

A chaque réception de front de came, les différences Asp et (Ameas + Aest) sont comparées. Le résultat est utilisé dans l’étape NL2 de comparaisons d’apprentissages pondérés par lesdites consignes et vélocités de distribution variable. L’étape NL2 est exécutée par le module de comparaison d’apprentissages M2b pour déterminer si le nouvel apprentissage de position auquel est ajouté une nouvelle consigne d’actionneur est décalé par rapport à l’ancien apprentissage de position auquel est ajouté une ancienne consigne d’actionneur. En particulier, la vélocité permet de déterminer un angle correctif qui est également ajouté à l’angle de décalage. Si les différences Asp et (Ameas + Aest) sont équivalentes, aucun saut de chaîne n'est détecté. Si les grandeurs diffèrent approximativement d'une valeur d’angle de de saut de chaîne, cela signifie qu'un saut de chaîne est détecté, et la consigne d’actionneur doit être immédiatement corrigée pour intégrer cette valeur, afin de protéger le moteur. En effet, si l’actionneur se déplace beaucoup plus rapidement que ce que permet la mécanique de l’actionneur, un saut de chaine peut avoir eu lieu.

Il est possible de localiser le saut de chaîne, de la même manière que détaillé ci-avant pour le cas où chaque actionneur de distribution variable est situé dans la position stable de consigne pendant un temps donné.

L'avantage de cette nouvelle stratégie est de vérifier que l’actionneur peut compenser le saut de chaîne (et donc la valeur adaptative de l’arbre à cames doit revenir aux valeurs antérieures), et aussi de ne plus diagnostiquer un saut de chaîne d’arbre à cames non corrigé.

Lorsqu’il est détecté un saut de chaîne, un module de compensation de saut de chaîne M3 ajoute l’angle de décalage déterminé ci-avant, à la consigne de distribution variable (étape CJ). Le témoin de dysfonctionnement peut ainsi être éteint car l'ancien défaut est corrigé par le contrôleur de distribution variable.

Si les apprentissages diffèrent de plus d’environ un seuil d’angle inférieur compris entre 2 et 6°CRK, par exemple 5°CRK, on peut conclure que l’actionneur est bloqué (comparaisons en étapes NL4, respectivement par un module de détermination de blocage d’actionneur M4, et conclusion en étape VS1 en figure 2 par un module de conclusion de blocage M4a).

En référence à la figure 3, l’invention permet également de vérifier si une auto-réparation a été effectuée lorsque l’actionneur de distribution variable VTA1 électrique a été bloqué.

A cet effet, l’actionneur VTA1 sera contrôlé pendant certaines phases où il n'est pas nécessaire de l’activer, comme par exemple pendant une coupure d’injection de carburant ou un lâcher de pédale d’accélérateur qui génère une inhibition d’injection. L’étape de procédé correspondante est une étape FC de vérification d’alimentation en carburant et est exécutée par un module d’évaluation de coupure d’injection de carburant M6. Si l’alimentation est coupée (hypothèse 1 , c’est-à dire « vrai », dans la figure 3), alors le procédé se poursuit vers l’étape suivante (étape VS2 de la figure 3) exécutée par un module de vérification de blocage M6a. Dans la négative (hypothèse 0, c’est-à dire « faux », dans la figure 3), alors le procédé revient au début de l’étape FC. Durant cette phase d’arrêt ou de coupure de carburant, la position des dents de cible d’arbre à cames sera surveillée. On pourra parler d’une étape VS2 de vérification de blocage, pour vérifier si l’actionneur est bloqué, par exemple s’il est stable comme expliqué plus haut. Si l’actionneur est bloqué (hypothèse 1), alors le procédé se poursuit vers l’étape suivante (étape CP). Dans la négative, (hypothèse 0), alors le procédé revient au début de l’étape FC. Cette étape VS2 est exécutée par un module de vérification de blocage M6a pour vérifier si l’actionneur de distribution variable VTA1 , VTA2 est bloqué.

Lors de l’étape CP de contrôle, le système de contrôle sera régulé jusqu’à converger vers un déplacement d’actionneur VTA1 égal à la dernière valeur adaptative de position à laquelle est ajouté un saut de chaîne, défini comme une valeur de consigne. Cette étape CP de contrôle est exécutée par un module de contrôle M6b pour commander un mouvement de l’actionneur de distribution variable VTA1 , VTA2 d’un angle de saut de chaîne correspondant à plus ou moins une distance séparant deux dents du pignon d’engrenage de la chaîne de distribution.

Le procédé se poursuit par une étape SP de vérification de position exécutée par un module de vérification de position M6c pour vérifier si la position de l’actionneur de distribution variable VTA1 , VTA2 a été modifiée par le mouvement. Dans cette étape SP, lorsque ce point de consigne est atteint, la consigne de commande de l’actionneur VTA1 est comparée à une consigne théorique qui doit générer cette valeur de consigne, afin de conclure si le saut de chaîne est toujours présent ou non. Si la position a changé (hypothèse 1), alors le procédé se poursuit vers l’étape suivante (étape PM) exécuté par un module de vérification de déplacement M6d pour vérifier si la position a varié de plus ou moins ledit angle de saut de chaîne. Dit autrement, il s’agit de vérifier si la position a varié, en valeur absolue, d’une valeur approximativement égale à l’angle de saut de chaîne (valeur commande utilisé dans M6b). Par approximativement, on entend avec une marge d’erreur inférieure à 10%. Dans la négative, (hypothèse 0), alors le procédé revient au début de l’étape FC.

L’étape PM exécutée par le module M6d est une étape de vérification de déplacement de position pour déterminer si la position de l’actionneur VTA1 a varié de plus ou moins ledit angle de saut de chaîne. Dans l’affirmative (hypothèse 1) on arrive à une étape PB de conclusion d’un état non bloqué de l’actionneur VTA1 , exécutée par un module de conclusion de non-blocage M6e pour conclure que l’actionneur de distribution variable VTA1 , VTA2 n’est plus bloqué, mais avec un problème persistant.

Dans la négative (hypothèse 0), une étape PO est mise en œuvre pour déterminer si la position de l’actionneur VTA1 est revenu à une valeur d’apprentissage précédente, cette étape PO étant exécutée par un module de conclusion d’autoréparation M6f pour conclure que l’actionneur de distribution variable VTA1 , VTA2 s’est autoréparé, dans l’hypothèse où la position n’a pas varié de plus ou moins ledit angle de saut de chaîne, et la position est revenue à une valeur d’apprentissage précédente. Dans la négative de l’étape PO, (hypothèse 0), alors le procédé revient au début de l’étape FC.

Dans l’affirmative (hypothèse 1) de l’étape PO, on arrive à une étape RP de conclusion d’un état non bloqué de l’actionneur VTA1 considéré comme s’étant auto-réparé, cette étape RP étant exécutée par le module de conclusion d’autoréparation M6f. En effet, si le blocage disparaît, cela signifie que l'ancien problème vient d'un actionneur qui s’est auto-réparé. Sinon (étape PB), cela vient d'un vrai saut de chaîne et l’information aidera donc la réparation pour résoudre le problème.

Pour vérifier si le saut de chaîne est réel, une consigne angulaire d’actionneur est demandée pour confirmer le diagnostic, par exemple 6°CRK ou plus généralement entre 0-12°CRK.

L’idée est de vérifier si la vraie consigne d’actionneur a besoin de 6 ou 18°CRK pour atteindre cette position pour confirmer ou non que la dent de cible d’arbre à cames est débloquée.

L’invention porte en outre sur un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé de contrôle tel que décrit précédemment, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur. Le programme peut être chargé dans un ordinateur de bord ou un système de contrôle dédié mis en œuvre par ordinateur, d’un véhicule automobile.

Un autre objet de l’invention concerne un véhicule automobile comprenant un système de contrôle tel que décrit précédemment.