EP0583184B1 - Procédé de régulation du régime ralenti d'un moteur à combustion interne - Google Patents

Procédé de régulation du régime ralenti d'un moteur à combustion interne Download PDF

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EP0583184B1
EP0583184B1 EP19930401878 EP93401878A EP0583184B1 EP 0583184 B1 EP0583184 B1 EP 0583184B1 EP 19930401878 EP19930401878 EP 19930401878 EP 93401878 A EP93401878 A EP 93401878A EP 0583184 B1 EP0583184 B1 EP 0583184B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
embat
value
speed
vmbat
engine
Prior art date
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EP19930401878
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German (de)
English (en)
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EP0583184A1 (fr
EP0583184B2 (fr
Inventor
Daniel Kern
Frédéric Roque
Patrick Lenfant
Yves Touzeau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
Regie Nationale des Usines Renault
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Publication date
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Application filed by Renault SAS, Regie Nationale des Usines Renault filed Critical Renault SAS
Publication of EP0583184A1 publication Critical patent/EP0583184A1/fr
Publication of EP0583184B1 publication Critical patent/EP0583184B1/fr
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Publication of EP0583184B2 publication Critical patent/EP0583184B2/fr
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/08—Introducing corrections for particular operating conditions for idling
    • F02D41/083—Introducing corrections for particular operating conditions for idling taking into account engine load variation, e.g. air-conditionning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00—Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001—Electric control of rotation speed
    • F02D31/002—Electric control of rotation speed controlling air supply
    • F02D31/003—Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control
    • F02D31/005—Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control by controlling a throttle by-pass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/50—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle or its components
    • F02D2200/503—Battery correction, i.e. corrections as a function of the state of the battery, its output or its type

Definitions

  • the present invention relates to a method for controlling the idle speed of an internal combustion engine fitted in particular to a motor vehicle.
  • a motor vehicle equipped with an internal combustion engine with positive ignition or compression ignition must be supplied with electrical energy to be able to start at any time and have a sufficient amount of current to operate the various electrical receivers of the vehicle (ignition, lighting, engine cooling fan, etc.).
  • the vehicle is conventionally equipped with a battery of electrochemical accumulators, this battery being permanently recharged during engine operation by means of an electric generator or alternator driven by the rotation of the engine shaft.
  • the generator is dimensioned in such a way as to authorize the commissioning of the different consumers of currents connected to the battery and this under critical operating conditions of the engine and in particular at the low engine rotation speed corresponding to engine idling.
  • the idling speed of an internal combustion engine of the type fitted to motor vehicles changes little or not over time except with the temperature d 'water.
  • This speed is determined for a given type of engine as low as possible in order to meet the consumption and pollution control requirements imposed by the legislation in force.
  • the method of controlling the rotation speed of the engine in idle phase makes it possible to eliminate these various drawbacks, in particular by allowing the use of alternators of class lower than those traditionally used, and this for an almost zero cost of production.
  • the method of controlling the rotation speed of an internal combustion engine in phase operating mode applies to an internal combustion engine which therefore supplies electric current to electrical consumers via an alternator and a battery and which comprises a sensor for measuring the value of the voltage of the starter battery, an engine control system comprising calculation means and information storage means and finally idle speed adjustment means controlled by said engine control system (to be compared with US-A -5,054,446).
  • the method of controlling the speed of rotation of an engine is characterized in that the value of the speed of rotation of the engine in idle operating phase is increased from a predetermined nominal value, as a function of the value of the measured battery voltage, so as to cause the generator to produce the electricity necessary for said consumers.
  • the adaptation of the idling speed makes it possible to maintain the electrical balance even with an alternator of weak characteristics.
  • the alternator is able to produce more electric current and to compensate for the consumption of electricity.
  • Raising the engine speed at idle then relieves the battery and prevents it from being discharged, which operates in a manner repetitive causes its destruction.
  • the rotation speed is brought back to its nominal value as soon as the battery voltage returns to its normal value.
  • the measurements of the value of the voltage of battery and the calculation of the different statistical values are performed after a delay period.
  • step (e) in accordance with step (e) the values of speed of rotation of the associated engine are deduced from a specific map contained in the engine control system.
  • step (b) is eliminated, said first statistical quantity then being directly equal to the battery voltage.
  • step (d) is eliminated, said second statistical quantity then being directly equal to the difference between the first statistical quantity and the predetermined threshold value.
  • FIG. 1 therefore describes an internal combustion engine equipped with a device implementing the method for controlling the engine rotation speed during the idling operating phases. Only the elements necessary for understanding the invention have been shown.
  • the internal combustion engine shown for example of the four-stroke type and with four in-line cylinders, referenced 1, is equipped with a fuel supply device, for example of the multipoint injection type where each cylinder is supplied with fuel by a specific electro-injector 5.
  • each electro-injector 5 is controlled by an engine control system 7, which determines the quantity of fuel injected according to the operating conditions.
  • the engine control system 7 also controls the flow rate of the oxidizing gases, in particular in the idle operating phase, by means of a controlled actuator 4 making it possible to control the opening of the idle bypass.
  • This engine control system 7 conventionally comprises a computer comprising a CPU, a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), analog-digital converters (A / D), and various input and output interfaces. It receives input signals relating to the operation of the engine and of the peripheral members, performs operations and generates output signals intended in particular for injectors 5 and actuator means 4.
  • a computer comprising a CPU, a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), analog-digital converters (A / D), and various input and output interfaces. It receives input signals relating to the operation of the engine and of the peripheral members, performs operations and generates output signals intended in particular for injectors 5 and actuator means 4.
  • the input signals is the battery voltage information, emitted by a measurement sensor 22 arranged on the connection line of the alternator 12 to the battery 3.
  • the engine 1 in fact conventionally drives an electric generator or alternator 12 capable of producing, during the engine operating ranges, a charging current intended for the storage battery 3.
  • This alternator 12 essentially comprises a rotor and a stator.
  • the rotor driven by the motor shaft includes electromagnets constituted by one or more excitation windings.
  • the stator has a three-phase winding. The alternating current produced in the three-phase winding is transformed into direct current in a rectifier circuit before supplying the battery 3.
  • the implementation of the process object of the invention is operated by the engine control system 7.
  • the latter thanks to a strategy implemented in the computer and to tables of values stored in its memories controls the idle speed by controlling the actuator 4 in particular as a function of the information battery voltage.
  • the method for controlling the idle speed of the engine as a function of the voltage of the starter battery 3, implemented by the engine control system 7, is as follows.
  • the battery voltage information Vbat measured periodically by the sensor 22 is processed by a low-pass first order digital filter F1, of the form 1 / (1 + cp), so as to obtain a statistical quantity VMbat representative of the average value of the battery voltage over a given measurement horizon, such as for example the last hundred measurements.
  • This first filtering is to take into consideration an average voltage which does not take into account the brief variations in the battery voltage, as during a headlight call.
  • the reference voltage of the starter batteries usually used is equal to 12.7 V.
  • the gross difference Ebat, between VMbat and Vs, is then treated by new filtering means so as to produce a second statistical value EMbat representative of the evolution of the difference between the average value of the battery voltage VMbat and the voltage setpoint Vs over a given horizon of calculated values.
  • This filtering uses two distinct filtering values according to the sign of the deviation. This decoupling of the processing according to the positive or negative value of the difference allows greater flexibility in the dynamic adaptation of the rotation speed in idle phase depending on the battery voltage.
  • the Ebat difference is therefore first treated by comparator means C which, depending on the value of the sign of the Ebat difference, positive or negative, send the latter either to the filter F2 or to the filter F3.
  • Each value EMbat_i of the second statistical quantity EMbat is then converted into the engine speed Rral_i, using the addressing means A which call up, in a table stored in the memories M of the engine control system 7, the value of the engine speed corresponding to the value of the statistical quantity produced.
  • Figure 3 shows a possible relationship between the values of EMbat and the engine speed.
  • the increase in the second statistical quantity corresponding to a negative variation in the difference between the observed average voltage and the normal voltage is accompanied by an increase in the rotation speed from the nominal speed corresponding to the other operating conditions of the motors and at normal battery voltage up to a maximum value allowed for engine idling.
  • the speed value is then directly usable by the engine control system to adjust the engine idle speed as soon as the latter returns to the idle operating phase, via the actuator 4 and the injectors 5.
  • the engine control system 7 applies the previously described treatment to the battery voltage information and thus permanently has the optimum value of the idle speed taking into account the various electrical consumers present.
  • the invention can be applied to an internal combustion engine whatever its combustion cycle (2-stroke, 4-stroke), the fuel used diesel or petrol or even, the number of its cylinders.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un procédé de commande du régime ralenti d'un moteur à combustion interne équipant notamment un véhicule automobile.
  • Un véhicule automobile équipé d'un moteur à combustion interne à allumage commandé ou à allumage par compression, doit être alimenté en énergie électrique pour pouvoir démarrer à tout moment et disposer d'une quantité suffisante de courant pour faire fonctionner les différents récepteurs électriques du véhicule (allumage, éclairage, ventilateur de refroidissement moteur, etc.). Pour ce faire, on équipe classiquement le véhicule d'une batterie d'accumulateurs électrochimiques, cette batterie étant rechargée en permanence lors du fonctionnement du moteur grâce à une génératrice électrique ou alternateur entraîné par la rotation de l'arbre moteur.
  • Le dimensionnement de l'alternateur est opéré de façon à autoriser la mise en service des différents consommateurs de courants connectés à la batterie et ce dans les conditions de fonctionnement critiques du moteur et notamment au faible régime de rotation du moteur correspondant à un fonctionnement au ralenti du moteur.
  • Classiquement le régime de ralenti d'un moteur à combustion interne du type de ceux équipant les véhicules automobiles, correspondant à la position pied levée de la pédale d'accélérateur, évolue peu ou pas dans le temps si ce n'est avec la température d'eau. Ce régime est déterminé pour un type de moteur donné le plus faible possible de façon à répondre aux exigences de consommation et de dépollution imposées par les législations en vigueur.
  • Il en résulte donc la nécessité d'équiper les véhicules automobiles de puissants alternateurs aptes à produire un fort ampérage à la faible vitesse de rotation correspondant aux régimes de ralenti des moteurs. Ce dimensionnement important de l'alternateur présente de nombreux inconvénients : coût, encombrement, poids, etc...
  • Le procédé de commande du régime de rotation du moteur en phase de ralenti permet de supprimer ces différents inconvénients, notamment en permettant l'utilisation d'alternateurs de classe inférieure à ceux traditionnellement utilisés, et ce pour un coût de réalisation quasi nul.
  • Le procédé de commande du régime de rotation d'un moteur à combustion interne en phase de fonctionnement ralenti selon l'invention, s'applique à un moteur à combustion interne qui fournit donc du courant électrique à destination de consommateurs électriques par l'intermédiaire d'un alternateur et d'une batterie et qui comprend un capteur de mesure de la valeur de la tension de la batterie de démarrage, un système de contrôle moteur comportant des moyens de calculs et des moyens de stockage des informations et enfin des moyens de réglage du régime ralenti pilotés par ledit système de contrôle moteur (a comparer avec US-A-5 054 446).
  • Selon l'invention, le procédé de commande du régime de rotation d'un moteur se caractérise en ce que la valeur du régime de rotation du moteur en phase de fonctionnement ralenti est augmentée depuis une valeur nominale prédéterminée, en fonction de la valeur de la tension batterie mesurée, de façon à faire produire par l'alternateur l'électricité nécessaire auxdits consommateurs.
  • Grâce au procédé objet de l'invention, l'adaptation du régime de ralenti permet de conserver l'équilibre électrique même avec un alternateur de faibles caractéristiques. En effet, lorsque la tension apparaît trop faible notamment à cause de la mise en service d'un puissant consommateur électrique, le régime de rotation ralenti est augmenté. Ainsi l'alternateur est à même de produire plus de courant électrique et de compenser la consommation d'électricité. Le relèvement du régime de rotation du moteur au ralenti permet alors de soulager la batterie et d'éviter son déchargement qui opéré de manière répétitive provoque sa destruction. Le régime de rotation est ramené à sa valeur nominale dès que la tension batterie retrouve sa valeur normale.
  • Selon une autre caractéristique du procédé de commande du régime de rotation d'un moteur à combustion interne selon l'invention, il comprend les étapes suivantes :
    • (a) mesurer périodiquement la valeur de la tension batterie ;
    • (b) calculer à chaque nouvelle valeur de la tension batterie ainsi mesurée, la valeur d'une première grandeur statistique représentative de la moyenne des valeurs de la tension batterie sur un horizon donné de valeurs mesurées ;
    • (c) calculer pour chaque valeur ainsi obtenue de ladite première grandeur statistique, l'écart de cette valeur à une valeur de seuil prédéterminée ;
    • (d) calculer la valeur d'une seconde grandeur statistique représentative de la moyenne des écarts entre ladite première grandeur statistique et ladite valeur de seuil ;
    • (e) associer à chaque valeur de ladite seconde grandeur statistique une valeur correspondante du régime de rotation du moteur ;
    • (f) commander les moyens de réglage du régime ralenti de façon à faire coïncider à chaque instant, le régime de rotation ralenti dudit moteur avec ladite valeur de rotation du moteur déduite de la valeur de ladite seconde grandeur statistique.
  • Selon une autre caractéristique du procédé de commande du régime de rotation selon l'invention, les mesures de la valeur de la tension de batterie et le calcul des différentes valeurs statistiques sont opérées après une période de temporisation.
  • Selon une autre caractéristique du procédé de commande du régime de rotation selon l'invention, conformément à l'étape (e) les valeurs de régime de rotation du moteur associées sont déduites d'une cartographie spécifique contenue dans le système de contrôle moteur.
  • Selon une autre caractéristique du procédé de commande du régime de rotation selon l'invention, l'étape (b) est supprimée, ladite première grandeur statistique étant alors directement égale à la tension batterie.
  • Selon une autre caractéristique du procédé de commande du régime de rotation selon l'invention, l'étape (d) est supprimée, ladite seconde grandeur statistique étant alors directement égale à l'écart entre la première grandeur statistique et la valeur de seuil prédéterminée.
  • On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention, ce mode de réalisation étant donné à titre d'exemple non limitatif, en se référant au dessin annexé, dans lequel :
    • la figure 1 est une vue schématique d'un moteur à combustion interne équipé d'un dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention ;
    • la figure 2 est un schéma fonctionnel précisant les différentes étapes du procédé selon l'invention ;
    • la figure 3 est un graphique montrant l'incidence de la tension batterie sur l'évolution du régime de rotation du moteur au ralenti, conformément au procédé selon l'invention.
  • La figure 1 décrit donc un moteur à combustion interne équipé d'un dispositif mettant en oeuvre le procédé de commande du régime de rotation du moteur pendant les phases de fonctionnement au ralenti. Seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été figurés.
  • Le moteur à combustion interne figuré, par exemple du type à quatre temps et à quatre cylindres en ligne, référencé 1, est équipé d'un dispositif d'alimentation en carburant, par exemple du type injection multipoint où chaque cylindre est alimenté en carburant par un électro-injecteur 5 spécifique.
  • L'ouverture de chaque électro-injecteur 5 est commandé par un système de contrôle moteur 7, qui détermine la quantité de carburant injectée suivant les conditions de fonctionnement.
  • Le système de contrôle moteur 7 pilote également le débit des gaz comburant notamment en phase de fonctionnement ralenti par l'intermédiaire d'un actuateur 4 piloté permettant de contrôler l'ouverture du by-pass ralenti.
  • Ce système de contrôle moteur 7 comprend classiquement un calculateur comportant une CPU, une mémoire vive (RAM), une mémoire morte (ROM), des convertisseurs analogiques-numériques (A/D), et différentes interfaces d'entrées et de sorties. Il reçoit des signaux d'entrée relatifs au fonctionnement du moteur et des organes périphériques, effectue des opérations et génère des signaux de sortie à destination notamment des injecteurs 5 et des moyens actuateurs 4.
  • Parmi les signaux d'entrée figure l'information tension batterie, émise par un capteur de mesure 22 disposé sur la ligne de connexion de l'alternateur 12 à la batterie 3.
  • Le moteur 1 entraîne en effet classiquement une génératrice électrique ou alternateur 12 apte à produire pendant les plages de fonctionnement du moteur un courant de charge à destination de la batterie d'accumulateurs 3.
  • Cet alternateur 12 comprend essentiellement un rotor et un stator. Le rotor entraîné par l'arbre moteur, comporte des électro-aimants constitués par un ou plusieurs enroulements d'excitation. Le stator comporte lui, un enroulement triphasé. Le courant alternatif produit dans l'enroulement triphasé est transformé en courant continu dans un circuit redresseur avant d'alimenter la batterie 3.
  • La mise en oeuvre du procédé objet de l'invention est opéré par le système de contrôle moteur 7. Ce dernier grâce à une stratégie implantée dans le calculateur et à des tableaux de valeurs stockées dans ses mémoires pilote le régime ralenti en commandant l'actuateur 4 notamment en fonction de l'information tension batterie.
  • Conformément à la figure 2, le procédé de commande du régime ralenti du moteur en fonction de la tension de la batterie de démarrage 3, mis en oeuvre par le système de contrôle moteur 7, est le suivant.
  • L'information tension batterie Vbat mesurée périodiquement par le capteur 22 est traitée par un filtre numérique passe bas du premier ordre F1, de la forme 1 / (1 + cp), de façon à obtenir une grandeur statistique VMbat représentative de la valeur moyenne de la tension batterie sur un horizon donné de mesure, comme par exemple les cent dernières mesures.
  • La formule de filtrage choisie est alors :
    • VMbat_i = VMbat_i-1 + (Vbat_i - (VMbat_i-1)) / F1) avec
    • VMbat_i valeur de la grandeur statistique correspondant à l'instant Ti ( Ti = To + i * P ; avec To instant de mise en marche du véhicule et P période de mesure de la tension batterie)
    • VMbat_i-1 valeur de la grandeur statistique correspondant à l'instant Ti-1 ;
    • Vbat_i valeur de la tension batterie mesurée à l'instant Ti ;
    • F1 constante de filtrage du filtre F1;
    • et VMbat_0 = 0.
  • L'objet de ce premier filtrage est de prendre en considération une tension moyenne qui ne prenne pas en compte les brèves variations de la tension batterie, comme lors d'un appel de phare.
  • On peut toutefois dans un mode de réalisation simplifié du procédé objet de la présente invention, supprimer ce filtrage et traiter directement la valeur brute de la tension batterie Vbat_i observée à l'instant Ti. Selon cette variante de réalisation, on a alors VMbat_i = Vbat_i
  • La valeur moyenne VMbat ayant ainsi été obtenue, celle-ci est alors comparée par des moyens soustracteur S à une valeur de seuil Vs prédéterminée correspondant à la valeur normale de la tension de la batterie 3. La tension de référence des batteries de démarrage usuellement utilisée est égale à 12,7 V.
  • L'écart brut Ebat, entre VMbat et Vs, est ensuite traité par de nouveaux moyens de filtrage de façon à produire une seconde valeur statistique EMbat représentative de l'évolution de l'écart entre la valeur moyenne de la tension batterie VMbat et la tension de consigne Vs sur un horizon donné de valeurs calculées.
  • Ce filtrage utilise deux valeurs de filtrages distinctes suivant le signe de l'écart. Ce découplage du traitement suivant la valeur positive ou négative de l'écart permet une plus grande souplesse dans l'adaptation dynamique du régime de rotation en phase ralenti en fonction de la tension batterie.
  • L'écart Ebat est donc d'abord traité par des moyens comparateurs C qui suivant la valeur du signe de l'écart Ebat, positif ou négatif, envoient ce dernier soit vers le filtre F2 soit vers le filtre F3.
  • La formule de filtrage choisie est alors :
    • si Ebat_i > 0 (soit encore VMbat_i > Vs) Embat_i = Embat_i-1 - (Ebat_i / F2)
      Figure imgb0001
    • et si Ebat_i < 0 EMbat_i = EMbat_i-1 - (Ebat_i) / F3)
      Figure imgb0002
      avec
    • Ebat_i valeur de l'écart entre la première grandeur statistique et la valeur de seuil à l'instant Ti, Ebat_i = Vmbat_i - Vs ;
    • EMbat_i valeur de la seconde grandeur statistique représentative de la moyenne des écarts à l'instant Ti ;
    • EMbat_i-1 valeur de la seconde grandeur statistique à l'instant Ti-1 ;
    • F2 constante de filtrage du filtre F2;
    • F3 constante de filtrage du filtre F3;
    • EMbat_0 = 0
  • L'utilisation de deux constantes permet de dissocier l'évolution des valeurs de EMbat suivant la valeur de l'écart Ebat observée. On peut ainsi prendre F2 > F3 de façon à avoir une convergence plus rapide en cas d'écart positif que d'écart négatif. La raison de cette différence de traitement sera précisée plus loin dans la description.
  • Chaque valeur EMbat_i de la deuxième grandeur statistique EMbat est ensuite convertie en régime de rotation du moteur Rral_i, grâce aux moyens d'adressage A qui appellent dans une table mémorisée dans les mémoires M du système de contrôle moteur 7, la valeur du régime de rotation correspondant à la valeur de la grandeur statistique produite.
  • La figure 3 précise une relation possible entre les valeurs de EMbat et du régime de rotation du moteur. L'augmentation de la seconde grandeur statistique correspondant à une variation négative de l'écart entre la tension moyenne observée et la tension normale s'accompagne d'une augmentation du régime de rotation depuis le régime nominal correspondant aux autres conditions de fonctionnement du moteurs et à une tension batterie normale jusqu'à une valeur maximale autorisée pour le fonctionnement du moteur au ralenti.
  • L'élaboration d'une telle cartographie est opérée par des séries de mesure au banc d'essai pour chaque type de moteur.
  • La valeur de régime de rotation est alors directement utilisable par le système de contrôle moteur pour ajuster le régime de ralenti du moteur dès que ce dernier rentre en phase de fonctionnement ralenti, via l'actuateur 4 et les injecteurs 5.
  • Conformément à ce qui vient d'être décrit, le fonctionnement du procédé de commande du régime de rotation du moteur en phase de fonctionnement ralenti est le suivant.
  • Dès la mise en marche du moteur ou de préférence après une période de temporisation Tbat, le système de contrôle moteur 7 applique à l'information tension batterie le traitement précédemment décrit et dispose ainsi en permanence de la valeur optimale du régime ralenti compte tenu des différents consommateurs électriques présents.
  • Lorsque la tension batterie Vbat diminue à cause de la mise en service d'un puissant consommateur électrique, par exemple mise en service de la climatisation, la tension moyenne VMbat chute consécutivement et l'écart Ebat avec la tension normale Vs se creuse. La deuxième grandeur statistique EMbat augmente ce qui provoque une élévation du régime de rotation ralenti Rral du moteur. Ainsi l'alternateur 12 est à même de produire plus de courant électrique et de compenser la consommation d'électricité. Le relèvement du régime de rotation du moteur au ralenti permet ainsi de soulager la batterie 3.
  • La remontée de la tension liée à l'augmentation du régime provoque une diminution de l'écart Ebat et donc un arrêt progressif de l'augmentation du régime de rotation.
  • L'arrêt des consommateurs électriques provoque une forte remontée de la tension batterie Vbat et par la même, la remontée de la tension moyenne VMbat. L'écart entre la tension normale et la tension moyenne devient alors largement positif, ce qui provoque une décroissance rapide du régime de rotation ralenti. Comme précédemment le fonctionnement du système est régulé.
  • L'utilisation de deux constantes de filtrage distinctes pour l'élaboration de EMbat suivant le signe de l'écart Ebat, permet de diminuer très rapidement le régime de rotation du moteur pour atteindre le régime de fonctionnement nominal dès lors que la demande d'électricité a cessé, alors que la montée en régime peut, elle, s'effectuer plus progressivement.
  • Ainsi grâce au procédé suivant l'invention, il est possible de répondre à un accroissement de la consommation électrique du véhicule, sans augmenter la classe de l'alternateur ou décharger la batterie.
  • Pour ce qui est de la mise en oeuvre du procédé de commande du régime ralenti, elle peut être réalisée sous diverses formes :
    • soit avec des composants d'électronique analogique pour lesquels les sommateurs, comparateurs et autres filtres sont réalisés à l'aide d'amplificateurs opérationnels ;
    • soit avec des composants d'électronique numérique qui réaliseraient la fonction en logique câblée ;
    • soit par un algorithme de traitement du signal implanté sous forme d'un module logiciel composant d'un système logiciel de contrôle moteur faisant fonctionner le microcontrôleur d'un calculateur électronique.
    • soit encore, par une puce spécifique (custom) dont les ressources matérielles et logicielles auront été optimisées pour réaliser les fonctions objet de l'invention : puce microprogrammable ou non, encapsulée séparément ou bien tout ou partie d'un coprocesseur implanté dans un microcontrôleur ou microprocesseur etc.
  • De même on peut appliquer l'invention à un moteur à combustion interne quelque soit son cycle de combustion (2 temps,4 temps), le carburant utilisé diesel ou essence ou encore, le nombre de ses cylindres.

Claims (9)

  1. Procédé de commande du régime de rotation d'un moteur à combustion interne en phase de fonctionnement ralenti, ledit moteur (1) qui fournit du courant à destination de consommateurs électriques par l'intermédiaire d'un alternateur (12) et d'une batterie (3), comprenant un capteur de mesure (22) de la tension de la batterie (3), un système de contrôle (7) moteur comportant des moyens de calculs et des moyens de stockage des informations et des moyens de réglage (4) du régime ralenti pilotés par ledit système de contrôle moteur (7), caractérisé en ce que la valeur du régime de rotation du moteur en phase de fonctionnement ralenti est augmentée depuis une valeur nominale prédéterminée, en fonction de la diminution de la tension batterie mesurée, de façon àfaire produire par l'alternateur (12) l'électricité nécessaire auxdits consommateurs.
  2. Procédé de commande du régime de rotation d'un moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
    (a) mesurer périodiquement la valeur Vbat_i de la tension batterie (Vbat) ;
    (b) calculer à chaque nouvelle valeur Vbat_i de la tension batterie (Vbat) ainsi mesurée, la valeur VMbat_i d'une première grandeur statistique (VMbat) représentative de la moyenne des valeurs de la tension batterie sur un horizon donné de valeurs mesurées ;
    (c) calculer pour chaque valeur VMbat_i ainsi obtenue de ladite première grandeur statistique (VMbat), l'écart Ebat_i de cette valeur à une valeur de seuil prédéterminée Vs;
    (d) calculer la valeur EMbat_i d'une seconde grandeur statistique (EMbat) représentative de la moyenne des écarts Ebat_i entre ladite première grandeur statistique (VMbat) et ladite valeur de seuil Vs ;
    (e) associer à chaque valeur EMbat_i de ladite seconde grandeur statistique (EMbat) une valeur correspondante Rral_i du régime de rotation du moteur ;
    (f) commander les moyens de réglage (4) du régime ralenti de façon à faire coïncider à chaque instant, le régime de rotation ralenti dudit moteur (1) avec ladite valeur Rral_i de rotation du moteur déduite de la valeur EMbat_i de ladite seconde grandeur statistique (EMbat).
  3. Procédé de commande du régime de rotation d'un moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les mesures de la valeur de la tension de batterie (3) et le calcul des valeurs statistiques (VMbat,EMbat) sont opérées après une période de temporisation (Tbat).
  4. Procédé de commande du régime de rotation d'un moteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que conformément à l'étape (b) les valeurs de ladite première grandeur statistique (VMbat) sont calculées à partir de la formule suivante : VMbat_i = VMbat_i-1 + ((Vbat_i = (VMbat_i-1)) / F1)
    Figure imgb0003
    où F1 est une constante de filtrage et où VMbat_0 = 0.
  5. Procédé de commande du régime de rotation d'un moteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que conformément à l'étape (d) les valeurs de ladite grandeur statistique (EMbat) sont calculées à partir de la formule suivante :
    si Ebat_i > 0 (où Ebat_i = VMbat_i - Vs) EMbat_i = EMbat_i-1 - ((Ebat_i) / F2)
    Figure imgb0004
    et si Ebat_i < 0 EMbat_i = Embat_i-1 - ((Ebat_i) / F3)
    Figure imgb0005
    où F2 et F3 sont deux constantes et où EMbat_0 = 0.
  6. Procédé de commande du régime de rotation d'un moteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que F2 est supérieur à F3.
  7. Procédé de commande du régime de rotation d'un moteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que conformément à l'étape (e) les valeurs Rral_i de régime de rotation du moteur associées auxdites valeurs EMbat_i sont déduites d'une cartographie spécifique contenue dans le système de contrôle moteur (7).
  8. Procédé de commande du régime de rotation d'un moteur selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'étape (b) est supprimée, ladite première grandeur statistique (VMbat) étant alors directement égale à la tension batterie (Vbat).
  9. Procédé de commande du régime de rotation d'un moteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'étape (d) est supprimée, ladite seconde grandeur statistique (EMbat) étant alors directement égale à l'écart entre la première grandeur statistique (VMbat) et la valeur de seuil prédéterminée Vs.
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