EP0948739A1 - Process for calculating the torque of an electronic injection internal combustion engine - Google Patents

Process for calculating the torque of an electronic injection internal combustion engine

Info

Publication number
EP0948739A1
EP0948739A1 EP97951317A EP97951317A EP0948739A1 EP 0948739 A1 EP0948739 A1 EP 0948739A1 EP 97951317 A EP97951317 A EP 97951317A EP 97951317 A EP97951317 A EP 97951317A EP 0948739 A1 EP0948739 A1 EP 0948739A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
engine
pmh
torque
combustion
term
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP97951317A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Eric Marcheguet
Xavier Moine
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Publication of EP0948739A1 publication Critical patent/EP0948739A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • G01M15/04Testing internal-combustion engines
    • G01M15/042Testing internal-combustion engines by monitoring a single specific parameter not covered by groups G01M15/06 - G01M15/12
    • G01M15/046Testing internal-combustion engines by monitoring a single specific parameter not covered by groups G01M15/06 - G01M15/12 by monitoring revolutions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1002Output torque
    • F02D2200/1004Estimation of the output torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1015Engines misfires

Definitions

  • the invention relates to a method for calculating the torque of a four-stroke internal combustion engine with electronically controlled injection, in particular mounted in a motor vehicle.
  • the torque measured is the average gas torque produced by the combustion of the air-petrol mixture in the different cylinders. It is interesting to measure the torque with precision over a large number of combustions to optimize certain engine settings, in particular thanks to the electronic injection computer and to diagnose certain malfunctions, including misfire or "misfire".
  • a misfire in a cylinder of a controlled injection engine can be due to a lack of spark, a bad dosage of fuel, or a bad compression for example.
  • This recognition of bad combustion is required by European EOBD (European On Board Diagnostic) or international OBD II (On Board Diagnostic) regulations concerning on-board diagnostic systems in vehicles, for the control of exhaust system emissions with a view to compliance with anti-pollution standards.
  • the method of measuring such a torque uses a device comprising a target in the form of a crown, integral with the flywheel of the engine or the crankshaft and provided with markers on its circumference, teeth for example, running past a fixed sensor.
  • the instantaneous value of the period of movement of the teeth in front of the sensor corresponds to the measurement of the instantaneous power produced in each of the cylinders of the engine successively.
  • Electronic calculation means use the signal delivered by the sensor to calculate the average gas torque C produced by each combustion of the gas mixture in each of the engine cylinders.
  • each of the four cycle times - intake, compression, combustion-expansion, exhaust - occurs during a particular U-turn of the flywheel integral with the engine crankshaft.
  • the kinetic energy acquired by the system concerned, namely the crankshaft and the flywheel with alternative masses, is the result of the different instantaneous negative and positive torques exerted on it during each of the different times of the engine operating cycle.
  • the gas torque Cg is calculated at each half-turn. This torque is generated during these compression and combustion-expansion phases of the gas mixtures respectively trapped in two contiguous combustion cylinders (1 and 4, 2 and 3). The other two cylinders are then in the intake and exhaust phases.
  • the target has, on its periphery, 57 identical teeth regularly spaced and each formed by a niche and a hollow, and a reference tooth, of greater width equivalent to three other teeth, serving as the origin of 'indexing to allow numbering of said teeth.
  • the angular period T of the combustions concerns 30 teeth and is equal to half the period of rotation of the crankshaft.
  • the angular period of combustion T only concerns 20 teeth, etc.
  • the fixed sensor can be of variable reluctance, adapted to deliver an alternating signal of frequency proportional to the speed of movement of the teeth of the crown, that is to say proportional to the instantaneous speed of the flywheel.
  • a current method for calculating the average gas torque is described in the French patent application filed under the number 95 06780, in the name of the applicant, consisting of: - producing a primary numerical value d ⁇ representative of the instantaneous duration of scrolling before the sensor of each of the target teeth,
  • is a constant term proportional to the rotary inertia of the motor and ⁇ is a term which is a function of the moment of inertia of the alternating masses.
  • the invention aims to learn and correct the defects of the target, as well as adapting to dispersions and wear of the motors.
  • the object of the invention is a method of calculating the torque of an internal combustion engine, with injection controlled by an electronic computer, the engine being such as a target, for example in the form of a toothed ring.
  • the engine being such as a target, for example in the form of a toothed ring.
  • a tooth deflection sensor fixedly mounted in the vicinity of the target delivering a signal to electronic means for calculating the torque, consisting, from digital values d ⁇ representative of the instantaneous running time in front of the sensor of each of the teeth, to develop a numerical value ⁇ representative of the projection, on the phase reference line of the teeth corresponding to the origin of the angular periods of the combustions, from l amplitude of the alternating component of instantaneous durations d; at the frequency of combustion in the engine, characterized in that it consists in correcting the defects of the target by the following steps:
  • FIG. 1 a front view of a toothed target, mounted on the flywheel of an internal combustion engine
  • FIG. 3 a flow diagram of the different steps of the method of calculating the engine torque according to the invention.
  • the invention applied to a four-stroke four-cylinder internal combustion engine, consists in learning the faults of each half-turn of the toothed target mounted at the end of the crankshaft, with the aim of correcting the calculation of the torque medium gas produced with each combustion. Indeed, there are significant differences in measured torques according to the U-turn target on which the calculation is made. These deviations can have several causes, such as for example the machining of the target, a front view of which constitutes FIG. 1. An imperfect machining of the target 1 causes defects in the measurements of durations of passage of each tooth 2 in front of the sensor 3, as well as a bad centering of the axis 4 of the target which no longer turns in a circle.
  • Improper machining of the locating tooth 5 causes the electronic input stage of the torque measurement device to reflect an error in the calculation which leads to distortions of the signal.
  • mounting the target at the end of the crankshaft can cause torsion and bending problems of the crankshaft. In all cases, the defect results in errors in the measurement of the time elapsed for a given angular displacement of the target.
  • T a numerical value representative of the total running time before the sensor of each series of n teeth defining the angular interval of combustion in the engine
  • a representative value of the projection, on the phase reference line of the teeth corresponding to the origin angular periods of the combustions, the amplitude of the alternating component of the instantaneous durations d ⁇ of movement of the teeth in front of the sensor at the frequency of the combustions in the engine.
  • the correction of the mean gas torque therefore implies a correction of the previous equation at the level of the term in N 2 , that is to say the learning of a term ⁇ relating to the angular segment to be learned.
  • N 2 the level of the term in N 2
  • the degree of the term in N 2
  • T ⁇ i being an integer equal to 1 or 2
  • the calculation of the couple C Q ⁇ is carried out from the term ⁇ according to equation (E) which becomes:
  • C gi ⁇ ( ⁇ N + ⁇ ⁇ ) ⁇ 2 .
  • the learning of the term ⁇ ⁇ takes place under torque conditions corresponding to an absence of combustion, otherwise called non-combustion, in all the cylinders, such as for example during a cut-off. fuel injection by the electronic computer.
  • This state of zero gas torque must be recognized, ensuring that none of the cylinders generate engine torque.
  • the learning of the values of ⁇ ⁇ consists of a first step called rapid learning, taking place over a determined number P of successive top dead centers in non-combustion, for example at the end of production line of the vehicle on which the engine is mounted, controlled by an electronic ignition-injection computer, and of a second stage known as slow learning, during engine operation.
  • the first quick learning step consists in calculating the average j. of the first values of the term? j _ (pmh), calculated from equation (E-,), on a determined number P of top dead centers, in non-combustion, a hundred for example, (pmh) being an integer between 1 and P corresponding to the serial number of top dead center initialized at the start of operation of the computer:
  • This step enables good learning to be carried out at the end of the production line, under stable, controlled and known operating conditions, on a roller bench for example, thanks to rapid adaptation to manufacturing dispersions.
  • This average value ⁇ im 'stored in the electronic computer is then used to calculate the torque C, from the output of the vehicle chain.
  • the slow learning step consists, at each non-combustion phase, whatever its duration counted in top dead center, to strongly filter each value of the term ⁇ (pmh) corresponding to the half -turn of order i, calculated at each top dead center of order pmh, so as not to take into account values learned under conditions not representative of the operation of the engine.
  • the value 3 jf (mh), obtained by this first order filtering is equal to the filtered value ⁇ ⁇ (pmh-1) at previous top dead center of order pmh-1, to which is added a fraction of the difference between the value / î '(pmh) measured and the filtered value (pmh-1):
  • q being the filtering coefficient determined according to the desired response time for taking learning into account and pmh being an integer greater than P and less than or equal to D, corresponding to the end of the deceleration phase.
  • slow learning takes place between two engine speed thresholds, which are calibration variables.
  • two engine speed thresholds which are calibration variables.
  • FIG. 3 groups together, in the form of a flowchart, the different steps of the method for calculating the torque of an engine according to the invention.
  • this process calculates the average gas torque at each top dead center, referenced by the pmh index, so that at each of them, step a, consisting in recognizing whether the engine is in phase combustion or non-combustion, by cutting fuel injection into the cylinders for example, must be performed.
  • step b the learning conditions concerning for example the engine speed N or the throttle leakage flow rate must be fulfilled (step b) for the calculation of the terms ⁇ ⁇ and? 2 , for each of the two half-turns, is carried out (step c) from the value of the pressure in the intake manifold P co ⁇ •
  • the terms ⁇ -, and? 2 thus calculated are then memorized during a step d.
  • a so-called fast learning step f is authorized during which the average of each of the terms ⁇ is calculated, and 2 over the number P of dead centers high taken into account since the beginning of the process.
  • This mean value of the terms ⁇ -, and 3 2 will be used to calculate the engine torque during the following top dead centers, during the engine acceleration phases.
  • step a it is checked whether the rapid learning of the terms / 3 1 and ⁇ 2 has already been carried out (step g), in which case the calculation of the gas torque means C • is made from the two appropriate terms ⁇ l e * " ⁇ 2m corres P is ing the two half-turns (step h), to be then operated in an engine control strategy, for example (step i).
  • step e if the serial number of the top dead center pmh considered is less than the threshold P (step j), the terms ⁇ ⁇ and 2 calculated in step c are not taken into account for the calculation engine torque as long as pmh is not equal to P, whether the vehicle is at the end of the production chain with a first electronic computer or it is in the service life with a new computer.
  • This method of calculating the torque of a heat engine, correcting the defects of the target can be advantageously used in all engine control strategies based on the analysis of the torque, such as the diagnosis of bad combustion or the recognition of the order of appearance of combustion in the different cylinders for the optimization of the controlled electronic injection.
  • this calculation method which has just been described in the context of a four-cylinder engine is applicable to any engine regardless of the number of cylinders, the work period is no longer then the U-turn but the interval during which combustion takes place.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

The invention relates to a process for calculating the torque of an internal combustion engine with electronic injection and comprising a cogged target with an indexation reference, rotating before a fixed sensor. The process consists in correcting the defects of the target by distinguishing the combustion intervals (Ti) of the target from the reference, and assigning to each interval a term ( DOLLAR g(b)i), determined in the absence of combustion from the measurement of the engine torque (Ci), which is proportional to the pressure (Pcoll) in the commutator according to the following relation: Ci = K.Pcoll = alpha ( SIGMA N + DOLLAR g(b)i)N<2> where N represents the engine power, K is a proportionality factor, and alpha is a constant term. The calculation of the engine torque (Cgi), which takes place at each combustion, is based on the term ( DOLLAR g(b)i), obtained according to the equation: Cgi = alpha ( SIGMA N + DOLLAR g(b)i)N<2>

Description

PROCEDE DE CALCUL DU COUPLE D'UN MOTEUR THERMIQUE A INJECTION COMMANDEE ELECTRONIQUEMENT METHOD FOR CALCULATING THE TORQUE OF AN ELECTRONICALLY CONTROLLED INJECTION HEAT ENGINE
L'invention concerne un procédé de calcul du couple d'un moteur thermique à combustion interne, à quatre temps, à injection commandée électroniquement, notamment monté dans un véhicule automobile.The invention relates to a method for calculating the torque of a four-stroke internal combustion engine with electronically controlled injection, in particular mounted in a motor vehicle.
Plus précisément, le couple mesuré est le couple gaz moyen produit par les combustions du mélange air- essence dans les différents cylindres. Il est intéressant de mesurer le couple avec précision sur un grand nombre de combustions pour optimiser certains réglages du moteur, notamment grâce au calculateur électronique d'injection et pour diagnostiquer certains défauts de fonctionnement, dont les ratés de combustion ou "misfire" . Un raté de combustion dans un cylindre d'un moteur à injection commandée peut être dû à une absence d'étincelle, un mauvais dosage de carburant, ou une mauvaise compression par exemple. Cette reconnaissance des mauvaises combustions est exigée par la réglementation européenne EOBD (European On Board Diagnostic) ou internationale OBD II (On Board Diagnostic) concernant les systèmes de diagnostic embarqués dans les véhicules, pour le contrôle des émissions du système d'échappement en vue du respect des normes d'antipollution.More precisely, the torque measured is the average gas torque produced by the combustion of the air-petrol mixture in the different cylinders. It is interesting to measure the torque with precision over a large number of combustions to optimize certain engine settings, in particular thanks to the electronic injection computer and to diagnose certain malfunctions, including misfire or "misfire". A misfire in a cylinder of a controlled injection engine can be due to a lack of spark, a bad dosage of fuel, or a bad compression for example. This recognition of bad combustion is required by European EOBD (European On Board Diagnostic) or international OBD II (On Board Diagnostic) regulations concerning on-board diagnostic systems in vehicles, for the control of exhaust system emissions with a view to compliance with anti-pollution standards.
Le procédé de mesure d'un tel couple utilise un dispositif comprenant une cible en forme de couronne, solidaire du volant d'inertie du moteur ou du vilebrequin et dotée de repères sur sa circonférence, des dents par exemple, défilant devant un capteur fixe. La valeur instantanée de la période de défilement des dents devant le capteur correspond à la mesure de la puissance instantanée produite dans chacun des cylindres du moteur successivement. Des moyens électroniques de calcul utilisent le signal délivré par le capteur pour calculer le couple gaz moyen C produit par chaque combustion du mélange gazeux dans chacun des cylindres du moteur.The method of measuring such a torque uses a device comprising a target in the form of a crown, integral with the flywheel of the engine or the crankshaft and provided with markers on its circumference, teeth for example, running past a fixed sensor. The instantaneous value of the period of movement of the teeth in front of the sensor corresponds to the measurement of the instantaneous power produced in each of the cylinders of the engine successively. Electronic calculation means use the signal delivered by the sensor to calculate the average gas torque C produced by each combustion of the gas mixture in each of the engine cylinders.
Dans le cas particulier d'un moteur à essence à quatre cylindres et à quatre temps fonctionnant suivant le cycle de Beau de Rochas, chacun des quatre temps du cycle - admission, compression, combustion-détente, échappement - se produit au cours d'un demi-tour particulier du volant d'inertie solidaire du vilebrequin du moteur. L'énergie cinétique acquise par le système concerné, soit le vilebrequin et le volant avec des masses alternatives, est le résultat des différents couples instantanés négatifs et positifs exercés sur lui pendant chacun des différents temps du cycle de fonctionnement du moteur. On calcule le couple gaz Cg à chaque demi-tour. Ce couple est engendré pendant ces phases de compression et de combustion- détente des mélanges gazeux respectivement emprisonnés dans deux cylindres à combustions contigues (1 et 4, 2 et 3) . Les deux autres cylindres sont alors en phases d'admission et d'échappement. Les phases de compression étant moins sujettes à des variations ou à des dispersions que les phases de combustion-détente, on considère que le couple gaz C calculé sur un demi-tour est relatif au cylindre en combustion et donc qu'il est une estimation du couple gaz moyen sur les deux phases, compression et combustion-détente, du même cylindre emprisonnant donc le même mélange gazeux. A titre d'exemple, la cible comporte, sur sa périphérie, 57 dents identiques régulièrement espacées et formées chacune par un créneau et un creux, et une dent de référence, de plus grande largeur équivalant à trois autres dents, servant d'origine d'indexation pour permettre la numérotation desdites dents. Pour un moteur à quatre temps et quatre cylindres, la période angulaire T des combustions concerne 30 dents et est égale à la moitié de la période de rotation du vilebrequin. Pour un moteur à quatre temps et six cylindres, la période angulaire des combustions T ne concerne plus que 20 dents, etc ...In the particular case of a four-cylinder four-stroke petrol engine operating according to the Beau de Rochas cycle, each of the four cycle times - intake, compression, combustion-expansion, exhaust - occurs during a particular U-turn of the flywheel integral with the engine crankshaft. The kinetic energy acquired by the system concerned, namely the crankshaft and the flywheel with alternative masses, is the result of the different instantaneous negative and positive torques exerted on it during each of the different times of the engine operating cycle. The gas torque Cg is calculated at each half-turn. This torque is generated during these compression and combustion-expansion phases of the gas mixtures respectively trapped in two contiguous combustion cylinders (1 and 4, 2 and 3). The other two cylinders are then in the intake and exhaust phases. Since the compression phases are less subject to variations or dispersions than the combustion-expansion phases, it is considered that the gas torque C calculated on a half-turn is relative to the cylinder in combustion and therefore that it is an estimate of the average gas torque on the two phases, compression and combustion-expansion, of the same cylinder thus trapping the same gas mixture. For example, the target has, on its periphery, 57 identical teeth regularly spaced and each formed by a niche and a hollow, and a reference tooth, of greater width equivalent to three other teeth, serving as the origin of 'indexing to allow numbering of said teeth. For a four-stroke, four-cylinder engine, the angular period T of the combustions concerns 30 teeth and is equal to half the period of rotation of the crankshaft. For a four-stroke, six-cylinder engine, the angular period of combustion T only concerns 20 teeth, etc.
Le capteur fixe peut être à réluctance variable, adapté à délivrer un signal alternatif de fréquence proportionnelle à la vitesse de défilement des dents de la couronne, c'est-à-dire proportionnelle à la vitesse instantanée du volant d'inertie.The fixed sensor can be of variable reluctance, adapted to deliver an alternating signal of frequency proportional to the speed of movement of the teeth of the crown, that is to say proportional to the instantaneous speed of the flywheel.
Un procédé actuel de calcul du couple gaz moyen est décrit dans la demande de brevet français déposée sous le numéro 95 06780, au nom de la demanderesse, consistant à : - produire une valeur numérique primaire d^ représentative de la durée instantanée de défilement devant le capteur de chacune des dents de la cible,A current method for calculating the average gas torque is described in the French patent application filed under the number 95 06780, in the name of the applicant, consisting of: - producing a primary numerical value d ^ representative of the instantaneous duration of scrolling before the sensor of each of the target teeth,
- élaborer à partir de ces valeurs numériques d^, une première valeur numérique secondaire T représentative de la durée totale de défilement devant le capteur de chaque série de n dents définissant l'intervalle angulaire des combustions dans le moteur,- develop from these digital values d ^, a first secondary digital value T representative of the total duration of travel in front of the sensor of each series of n teeth defining the angular interval of combustions in the engine,
- élaborer une seconde valeur numérique secondaire Σ, représentative de la projection, sur la ligne de référence de phase des dents correspondant à l'origine des périodes angulaires des combustions, de l'amplitude de la composante alternative des durées instantanées d^ de défilement des dents devant le capteur à la fréquence des combustions dans le moteur, cette valeur Σ étant par exemple définie par la relation :- develop a second secondary numerical value Σ, representative of the projection, on the line of phase reference of the teeth corresponding to the origin of the angular periods of combustion, of the amplitude of the alternating component of the instantaneous durations d ^ of movement of the teeth in front of the sensor at the frequency of combustion in the engine, this value Σ being by example defined by the relation:
(n-1) Σ = Σ dj_.cos (i.2π/n) 0(n-1) Σ = Σ d j _.cos (i.2π / n) 0
- élaborer la valeur numérique recherchée C à partir de la relation (E) suivante :- elaborate the numerical value sought C from the following relation (E):
(E) : C ≈ a (Σ/T3 + β /T2 ) valable sur un intervalle T, quel que soit le régime du moteur, a et β étant deux constantes déterminées expérimentalement.(E): C ≈ a (Σ / T 3 + β / T 2 ) valid over an interval T, whatever the engine speed, a and β being two constants determined experimentally.
Le terme α est un terme constant proportionnel à l'inertie rotative du moteur et β est un terme qui est fonction du moment d'inertie des masses alternatives.The term α is a constant term proportional to the rotary inertia of the motor and β is a term which is a function of the moment of inertia of the alternating masses.
Les irrégularités de position des repères de la couronne vont, en première approximation, perturber la valeur du terme β/T2 .The irregularities in the position of the marks on the crown will, as a first approximation, disturb the value of the term β / T 2 .
Pour que la mesure du couple moyen gaz soit fiable et exploitable notamment dans des stratégies de détection des mauvaises combustions d'un moteur, élaborées par le calculateur d'injection, il est indispensable de s'affranchir des défauts de la cible, comme les irrégularités de position des repères, qui peuvent induire des risques de fausses détections de mauvaises combustions inacceptables, ces risques augmentant avec le régime. C'est pourquoi l'invention a pour but l'apprentissage et la correction des défauts de la cible, ainsi que l'adaptation aux dispersions et à l'usure des moteurs.In order for the measurement of the average gas torque to be reliable and usable, in particular in strategies for detecting poor combustion of an engine, developed by the injection computer, it is essential to be free from target faults, such as irregularities position markers, which can induce the risk of false detections of unacceptable bad combustion, these risks increasing with the regime. This is why the invention aims to learn and correct the defects of the target, as well as adapting to dispersions and wear of the motors.
Pour cela, l'objet de l'invention est un procédé de calcul du couple d'un moteur thermique à combustion interne, à injection commandée par un calculateur électronique, le moteur étant tel qu'une cible, par exemple en forme de couronne dentée, dotée d'une référence d'indexation, est solidaire du vilebrequin et tourne devant un capteur de défilement des dents, monté fixement au voisinage de la cible délivrant un signal à des moyens électroniques de calcul du couple, consistant, à partir de valeurs numériques d^ représentatives de la durée instantanée de défilement devant le capteur de chacune des dents, à élaborer une valeur numérique Σ représentative de la projection, sur la ligne de référence de phase des dents correspondant à l'origine des périodes angulaires des combustions, de l'amplitude de la composante alternative des durées instantanées d; à la fréquence des combustions dans le moteur, caractérisé en ce qu'il consiste à corriger les défauts de la cible par les étapes suivantes :For this, the object of the invention is a method of calculating the torque of an internal combustion engine, with injection controlled by an electronic computer, the engine being such as a target, for example in the form of a toothed ring. , provided with an indexing reference, is integral with the crankshaft and rotates in front of a tooth deflection sensor, fixedly mounted in the vicinity of the target delivering a signal to electronic means for calculating the torque, consisting, from digital values d ^ representative of the instantaneous running time in front of the sensor of each of the teeth, to develop a numerical value Σ representative of the projection, on the phase reference line of the teeth corresponding to the origin of the angular periods of the combustions, from l amplitude of the alternating component of instantaneous durations d; at the frequency of combustion in the engine, characterized in that it consists in correcting the defects of the target by the following steps:
- différenciation des intervalles angulaires des combustions T de la cible par rapport à la référence, i étant un nombre entier (égal à 1 ou 2 pour un quatre cylindres) ;differentiation of the angular intervals of the combustions T of the target with respect to the reference, i being an integer (equal to 1 or 2 for a four cylinder);
- affectation d'un terme β _ pour chacun des intervalles tours T^; - reconnaissance des conditions de couple correspondant à une non combustion comme par exemple une coupure d'injection de carburant dans les cylindres ;- assignment of a term β _ for each of the interval intervals T ^; - Recognition of the torque conditions corresponding to non-combustion such as for example a cut of fuel injection in the cylinders;
- apprentissage du terme β - dans lesdites conditions de non combustion par la mesure du couple moteur C^ qui est proportionnel à la pression p Coll dans le collecteur d'admission selon la relation : Ci = K.Pcoll = (ΣN + β ^ K2 - learning the term β - in said non-combustion conditions by measuring the engine torque C ^ which is proportional to the pressure p C oll in the intake manifold according to the relation: Ci = KP coll = (ΣN + β ^ K 2
- calcul du couple moteur C • fourni à chaque combustion, correspondant à chaque intervalle T- de la cible, à partir du terme β^ , obtenu selon 1 'équation: Cgi = α(ΣN + βt ) K2 N étant le régime du moteur et K un coefficient de proportionnalité.- calculation of the engine torque C • supplied to each combustion, corresponding to each interval T- of the target, from the term β ^, obtained according to the equation: C gi = α (ΣN + β t ) K 2 N being the engine speed and K a proportionality coefficient.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un mode de réalisation particulier, illustrée par les figures suivantes qui sont :Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the description of a particular embodiment, illustrated by the following figures which are:
- la figure 1 : une vue de face d'une cible dentée, montée sur le volant d'inertie d'un moteur à combustion interne ;- Figure 1: a front view of a toothed target, mounted on the flywheel of an internal combustion engine;
- la figure 2 : les courbes de variation du couple gaz moyen mesuré C en fonction de la pression collecteur Pcoιi' pour trois valeurs de régime N du moteur différentes;- Figure 2: the variation curves of the average measured gas torque C as a function of the manifold pressure P co ιi 'for three different engine speed values N;
- la figure 3 : un organigramme des différentes étapes du procédé de calcul du couple moteur selon l'invention.- Figure 3: a flow diagram of the different steps of the method of calculating the engine torque according to the invention.
L'invention, appliquée à un moteur à combustion interne à quatre temps et quatre cylindres, consiste à réaliser l'apprentissage des défauts de chaque demi-tour de la cible dentée montée au bout du vilebrequin, dans le but de corriger le calcul du couple moyen gaz produit à chaque combustion. En effet, on constate des écarts de couples mesurés importants selon le demi-tour de la cible sur lequel le calcul est fait. Ces écarts peuvent avoir plusieurs causes, comme par exemple l'usinage de la cible, dont une vue de face constitue la figure 1. Un usinage imparfait de la cible 1 entraîne des défauts sur les mesures de durées de passage de chaque dent 2 devant le capteur 3, de même qu'un mauvais centrage de l'axe 4 de la cible qui ne tourne plus selon un cercle. Un mauvais usinage de la dent de repérage 5 fait que l'étage d'entrée électronique du dispositif de mesure du couple répercute une erreur dans le calcul qui conduit à des déformations du signal. Enfin, le montage de la cible au bout du vilebrequin peut occasionner des problèmes de torsion et de flexion du vilebrequin. Dans tous les cas, le défaut se traduit par des erreurs sur la mesure du temps écoulé pour un déplacement angulaire donné de la cible.The invention, applied to a four-stroke four-cylinder internal combustion engine, consists in learning the faults of each half-turn of the toothed target mounted at the end of the crankshaft, with the aim of correcting the calculation of the torque medium gas produced with each combustion. Indeed, there are significant differences in measured torques according to the U-turn target on which the calculation is made. These deviations can have several causes, such as for example the machining of the target, a front view of which constitutes FIG. 1. An imperfect machining of the target 1 causes defects in the measurements of durations of passage of each tooth 2 in front of the sensor 3, as well as a bad centering of the axis 4 of the target which no longer turns in a circle. Improper machining of the locating tooth 5 causes the electronic input stage of the torque measurement device to reflect an error in the calculation which leads to distortions of the signal. Finally, mounting the target at the end of the crankshaft can cause torsion and bending problems of the crankshaft. In all cases, the defect results in errors in the measurement of the time elapsed for a given angular displacement of the target.
On démontre qu'il apparaît un terme proportionnel au carré du régime N, ou au carré de l'inverse de la période T de combustion. Le calcul du couple moyen gaz Cσ, selon le principe du couple-mètre logiciel, qui est basé sur le fait que l'amplitude des variations de vitesse instantanée du vilebrequin est proportionnelle au couple gaz et est estimée à partir de la variation de durée des dents de la cible, s'effectue selon l'équation (E) déjà donnée : (E) Cα = α(Σ/T3 + β /T2 )It is shown that a term appears proportional to the square of the regime N, or to the square of the inverse of the period T of combustion. The calculation of the average gas torque C σ , according to the principle of the software torque meter, which is based on the fact that the amplitude of the variations in instantaneous speed of the crankshaft is proportional to the gas torque and is estimated from the variation in duration teeth of the target, is carried out according to the equation (E) already given: (E) C α = α (Σ / T 3 + β / T 2 )
= α(ΣN + /?)N2 où T est une valeur numérique représentative de la durée totale de défilement devant le capteur de chaque série de n dents définissant l'intervalle angulaire des combustions dans le moteur, et où Σ est une valeur représentative de la projection, sur la ligne de référence de phase des dents correspondant à l'origine des périodes angulaires des combustions, de l'amplitude de la composante alternative des durées instantanées d^ de défilement des dents devant le capteur à la fréquence des combustions dans le moteur.= α (ΣN + /?) N 2 where T is a numerical value representative of the total running time before the sensor of each series of n teeth defining the angular interval of combustion in the engine, and where Σ is a representative value of the projection, on the phase reference line of the teeth corresponding to the origin angular periods of the combustions, the amplitude of the alternating component of the instantaneous durations d ^ of movement of the teeth in front of the sensor at the frequency of the combustions in the engine.
La correction du couple moyen gaz implique donc une correction de l'équation précédente au niveau du terme en N2 , c'est-à-dire l'apprentissage d'un terme β relatif au segment angulaire à apprendre. Pour un moteur à quatre cylindres, il y a combustion pour chaque demi-tour de sorte qu'il faut les différencier pour évaluer l'erreur sur chacun d'eux, à partir de la dent de référence. On affecte alors chacun des deux demi-tours T^, i étant un entier égal à 1 ou 2 , d'un terme β ^ et le calcul du couple CQ^ est effectué à partir du terme β selon l'équation (E) qui devient: Cgi = α(ΣN + β ± ) Η2 .The correction of the mean gas torque therefore implies a correction of the previous equation at the level of the term in N 2 , that is to say the learning of a term β relating to the angular segment to be learned. For a four-cylinder engine, there is combustion for each half-turn so that it is necessary to differentiate them to evaluate the error on each of them, starting from the reference tooth. One then affects each of the two half-turns T ^, i being an integer equal to 1 or 2, of a term β ^ and the calculation of the couple C Q ^ is carried out from the term β according to equation (E) which becomes: C gi = α (ΣN + β ± ) Η 2 .
Selon une caractéristique fondamentale de l'invention, l'apprentissage du terme β ^ s'effectue dans des conditions de couple correspondant à une absence de combustion, autrement appelée non combustion, dans tous les cylindres, comme par exemple lors d'une coupure d'injection de carburant par le calculateur électronique. Cet état de couple gaz nul doit être reconnu, assurant qu'aucun des cylindres ne génère de couple moteur.According to a fundamental characteristic of the invention, the learning of the term β ^ takes place under torque conditions corresponding to an absence of combustion, otherwise called non-combustion, in all the cylinders, such as for example during a cut-off. fuel injection by the electronic computer. This state of zero gas torque must be recognized, ensuring that none of the cylinders generate engine torque.
Cependant, si le couple moyen gaz est nul, le couple mesuré n'est pas nul compte tenu des effets de pompage et de compression de l'air qui s'opèrent dans les cylindres sous l'effet de la rotation du vilebrequin. Ce couple mesuré en l'absence de combustion est fonction de la pression dans le collecteur d'admission, mesurée par un capteur de pression, donc des conditions d'apprentissage (régime, débit de fuite au papillon,...). On considère que le couple mesuré à couple gaz nul évolue de manière linéaire avec la pression dans le collecteur PCOIJ_/ c'est-à-dire que sa valeur est proportionnelle à Pcoτ_]_-However, if the average gas torque is zero, the measured torque is not zero taking into account the pumping and air compression effects which operate in the cylinders under the effect of the rotation of the crankshaft. This torque measured in the absence of combustion is a function of the pressure in the intake manifold, measured by a pressure sensor, therefore learning conditions (speed, throttle leak rate, ...). It is considered that the torque measured at zero gas torque evolves linearly with the pressure in the manifold P CO IJ_ / that is to say that its value is proportional to P co τ_ ] _-
En l'absence de combustion, pour chacun des demi-tours Tj_ de la cible, le couple mesuré C^ est obtenu par l'équation suivante : (El) c± = K.PCO11 In the absence of combustion, for each of the half-turns T j _ of the target, the measured torque C ^ is obtained by the following equation: (El ) c ± = KP CO11
Pour chaque demi-tour, il faut donc calculer le terme β - , ,qui est la solution de l'équation (E.): (£-,_) C = K.Pcoll = α(ΣN + β ± ) N2 soit : α(ΣN + δi)N2 - K. Pcoll = 0. A partir de ce terme β ^ ainsi obtenu, on effectue le calcul du couple moteur C • selon l'équation :For each half-turn, it is therefore necessary to calculate the term β -,, which is the solution of equation (E.): (£ -, _) C = KP coll = α (ΣN + β ± ) N 2 either : α (ΣN + δ i ) N 2 - K. P coll = 0. From this term β ^ thus obtained, the engine torque C • is calculated according to the equation:
-* . = r αv f( VΣ.TNsl 4 +- β R . ] M N2- *. = r αv f (VΣ.TNsl 4 + - β R.] M N2
- -gg ii < - -gg ii <
Selon une caractéristique de l'invention, l'apprentissage des valeurs de β ^ se compose d'une première étape dite d'apprentissage rapide, ayant lieu sur un nombre déterminé P de points morts hauts successifs en non combustion, par exemple en fin de chaîne de production du véhicule sur lequel est monté le moteur contrôlé par un calculateur d'allumage- injection électronique, et d'une seconde étape dite d'apprentissage lent, en cours de fonctionnement du moteur.According to a characteristic of the invention, the learning of the values of β ^ consists of a first step called rapid learning, taking place over a determined number P of successive top dead centers in non-combustion, for example at the end of production line of the vehicle on which the engine is mounted, controlled by an electronic ignition-injection computer, and of a second stage known as slow learning, during engine operation.
Afin de disposer d'apprentissages adaptés le plus rapidement possible lors de l'utilisation du véhicule, la première étape d'apprentissage rapide consiste à calculer la moyenne j. des premières valeurs du terme ?j_(pmh), calculées à partir de l'équation (E-,) , sur un nombre déterminé P de points morts hauts, en non combustion, une centaine par exemple, (pmh) étant un nombre entier compris entre 1 et P correspondant au numéro d'ordre du point mort haut initialisé au début du fonctionnement du calculateur:In order to have suitable learning as quickly as possible when using the vehicle, the first quick learning step consists in calculating the average j. of the first values of the term? j _ (pmh), calculated from equation (E-,), on a determined number P of top dead centers, in non-combustion, a hundred for example, (pmh) being an integer between 1 and P corresponding to the serial number of top dead center initialized at the start of operation of the computer:
Cette étape permet de réaliser un bon apprentissage en sortie de chaîne de fabrication, dans des conditions de fonctionnement stables, maîtrisées et connues, sur un banc à rouleaux par exemple, grâce à une adaptation rapide aux dispersions de fabrication. Cette valeur moyenne ^im' mémorisée dans le calculateur électronique, est alors utilisée pour le calcul du couple C , à partir de la sortie de la chaîne du véhicule .This step enables good learning to be carried out at the end of the production line, under stable, controlled and known operating conditions, on a roller bench for example, thanks to rapid adaptation to manufacturing dispersions. This average value ^ im 'stored in the electronic computer, is then used to calculate the torque C, from the output of the vehicle chain.
Dans le cas particulier d'un véhicule automobile dont le calculateur électronique de commande a été changé au cours de la vie du véhicule, l'apprentissage rapide des termes β -, et ^ a lieu toujours sur un nombre P de points morts hauts comptés en une ou plusieurs phases de non combustion du moteur.In the particular case of a motor vehicle whose electronic control computer has been changed during the life of the vehicle, rapid learning of the terms β -, and ^ always takes place on a number P of top dead centers counted in one or more phases of non-combustion of the engine.
Pour s'adapter au vieillissement du véhicule, l'étape d'apprentissage lent consiste, à chaque phase de non combustion, quelle que soit sa durée comptée en points morts hauts, à filtrer fortement chaque valeur du terme ^(pmh) correspondant au demi-tour d'ordre i, calculée à chaque point mort haut d'ordre pmh, afin de ne pas prendre en compte des valeurs apprises dans des conditions non représentatives du fonctionnement du moteur. Pour un demi-tour i considéré de vilebrequin, au point mort haut d'ordre pmh, la valeur 3jf ( mh) , obtenue par ce filtrage du premier ordre, est égale à la valeur filtrée β ^ (pmh-1) au point mort haut précédent d'ordre pmh-1, à laquelle on ajoute une fraction de la différence entre la valeur /î'(pmh) mesurée et la valeur filtrée (pmh-1) :To adapt to the aging of the vehicle, the slow learning step consists, at each non-combustion phase, whatever its duration counted in top dead center, to strongly filter each value of the term ^ (pmh) corresponding to the half -turn of order i, calculated at each top dead center of order pmh, so as not to take into account values learned under conditions not representative of the operation of the engine. For a half turn i considered of crankshaft, at top dead center of pmh order, the value 3 jf (mh), obtained by this first order filtering, is equal to the filtered value β ^ (pmh-1) at previous top dead center of order pmh-1, to which is added a fraction of the difference between the value / î '(pmh) measured and the filtered value (pmh-1):
j8i f (pmh) = ?i f (pmh-l ) + q [ /3 i (pmh ) - ?i f (pm -1 ) ]d8 if (pmh) =? if (pmh-l) + q [/ 3 i (pmh) -? if (pm -1)]
q étant le coefficient de filtrage déterminé selon le temps de réponse souhaité pour la prise en compte de l'apprentissage et pmh étant un nombre entier supérieur à P et inférieur ou égal à D, correspondant à la fin de la phase de décélération.q being the filtering coefficient determined according to the desired response time for taking learning into account and pmh being an integer greater than P and less than or equal to D, corresponding to the end of the deceleration phase.
On utilise cette valeur filtrée /3^f (D) =/3j_f , obtenue en fin de décélération au point mort haut d'ordre D, pour le calcul du couple moteur C à chaque point mort haut de la phase d'accélération suivante du moteur : - pour le demi-tour 1 : C -,_ = [ΣN + ?lf]N2 We use this filtered value / 3 ^ f (D) = / 3 j _ f , obtained at the end of deceleration at top dead center of order D, for the calculation of the engine torque C at each top dead center of phase next engine acceleration: - for U-turn 1: C -, _ = [ΣN +? lf ] N 2
- pour le demi-tour 2 : Cα2 = α[∑N + βj f l N 2- for U-turn 2: C α2 = α [∑N + β jf l N 2
Selon une autre caractéristique, l'apprentissage lent se fait entre deux seuils de régime du moteur, qui sont des variables de calibration. A titre d'exemple non limitatif, on peut choisir pour seuil minimal 3000tr/mn et pour seuil maximal 3500 tr/mn.According to another characteristic, slow learning takes place between two engine speed thresholds, which are calibration variables. By way of nonlimiting example, one can choose for a minimum threshold of 3000 rpm and for a maximum threshold of 3500 rpm.
Ainsi, à chaque phase d'absence de combustion du moteur, quelque soit sa durée, se produit une phase d'apprentissage lent des termes β ^ et 2 permettant le calcul du couple moteur qui tient compte des défauts de cible. La figure 3 regroupe, sous forme d'un organigramme, les différentes étapes du procédé de calcul du couple d'un moteur selon l'invention.Thus, at each phase of absence of combustion of the engine, whatever its duration, there occurs a slow learning phase of the terms β ^ and 2 allowing the calculation of the engine torque which takes account of target faults. FIG. 3 groups together, in the form of a flowchart, the different steps of the method for calculating the torque of an engine according to the invention.
Tout d'abord, ce procédé calcule le couple gaz moyen à chaque point mort haut, référencé par l'indice pmh, de telle sorte qu'à chacun d'eux, l'étape a, consistant à reconnaître si le moteur est en phase de combustion ou de non combustion, par coupure d'injection de carburant dans les cylindres par exemple, doit être réalisée.First of all, this process calculates the average gas torque at each top dead center, referenced by the pmh index, so that at each of them, step a, consisting in recognizing whether the engine is in phase combustion or non-combustion, by cutting fuel injection into the cylinders for example, must be performed.
Si le moteur est en phase de non combustion, les conditions d'apprentissage concernant par exemple le régime moteur N ou le débit de fuite au papillon doivent être remplies (étape b) pour que le calcul des termes β ^ et ?2, pour chacun des deux demi-tours, soit effectué (étape c) à partir de la valeur de la pression dans le collecteur d'admission Pcoιτ • Les termes β-, et ?2 ainsi calculés sont alors mémorisés lors d'une étape d. Ensuite, on regarde le numéro d'ordre du point mort haut pmh considéré et on le compare à un seuil minimum P nécessaire pour prendre en compte les valeurs de β -, et 32 mémorisées (étape e) . Dès que le numéro d'ordre pmh du point mort haut est égal à P, on autorise une étape f d'apprentissage dit rapide au cours de laquelle est calculée la moyenne de chacun des termes β , et 2 sur le nombre P de points morts hauts pris en considération depuis le début du procédé. Cette valeur moyenne des termes β -, et 32 va servir à calculer le couple moteur lors des points morts hauts suivants, pendant les phases d'accélération du moteur.If the engine is in the non-combustion phase, the learning conditions concerning for example the engine speed N or the throttle leakage flow rate must be fulfilled (step b) for the calculation of the terms β ^ and? 2 , for each of the two half-turns, is carried out (step c) from the value of the pressure in the intake manifold P coιτ • The terms β-, and? 2 thus calculated are then memorized during a step d. Then, we look at the serial number of the top dead center pmh considered and we compare it to a minimum threshold P necessary to take into account the values of β -, and 3 2 stored (step e). As soon as the serial number pmh of the top dead center is equal to P, a so-called fast learning step f is authorized during which the average of each of the terms β is calculated, and 2 over the number P of dead centers high taken into account since the beginning of the process. This mean value of the terms β -, and 3 2 will be used to calculate the engine torque during the following top dead centers, during the engine acceleration phases.
Ainsi, au point mort haut suivant pour lequel on reconnaît une combustion (étape a) , on vérifie si l'apprentissage rapide des termes /31 et β2 a été déjà réalisé (étape g) , auquel cas le calcul du couple gaz moyen C • est effectué à partir des deux termes adaptés ^l e*" ^2m corresPondant aux deux demi-tours (étape h) , pour être ensuite exploité dans une stratégie de commande du moteur par exemple (étape i) .Thus, at the next top dead center for which a combustion is recognized (step a), it is checked whether the rapid learning of the terms / 3 1 and β 2 has already been carried out (step g), in which case the calculation of the gas torque means C • is made from the two appropriate terms ^ l e * "^ 2m corres P is ing the two half-turns (step h), to be then operated in an engine control strategy, for example (step i).
Lors de l'étape e, si le numéro d'ordre du point mort haut pmh considéré est inférieur au seuil P (étape j), les termes β ^ et 2 calculés à l'étape c ne sont pas pris en compte pour le calcul du couple moteur tant que pmh n'est pas égal à P, que le véhicule soit en fin de chaîne de production avec un premier calculateur électronique ou qu'il soit en cours de vie avec un nouveau calculateur. Par contre, si le numéro d'ordre du point mort haut pmh considéré est supérieur au seuil P, un apprentissage rapide ayant obligatoirement eu lieu auparavant, une étape k dite d'apprentissage lent consiste à filtrer les termes /?1 et 2 , calculés à l'étape c, pour délivrer les valeurs filtrées β1^ ( ) et 2f( ) au point mort haut d'ordre pmh=n . La valeur filtrée β ^ ( O) =β ^^ , obtenue en fin de décélération au point mort haut d'ordre pmh=D, sert au calcul du couple moteur C à chaque point mort haut de la phase d'accélération suivante du moteur.During step e, if the serial number of the top dead center pmh considered is less than the threshold P (step j), the terms β ^ and 2 calculated in step c are not taken into account for the calculation engine torque as long as pmh is not equal to P, whether the vehicle is at the end of the production chain with a first electronic computer or it is in the service life with a new computer. On the other hand, if the serial number of the top dead center pmh considered is greater than the threshold P, rapid learning having necessarily taken place before, a step k called slow learning consists in filtering the terms /? 1 and 2 , calculated in step c, to deliver the filtered values β 1 ^ () and 2 f () at top dead center pmh = n. The filtered value β ^ (O) = β ^^, obtained at the end of deceleration at top dead center of order pmh = D, is used to calculate the engine torque C at each top dead center of the next engine acceleration phase .
Ce procédé de calcul du couple d'un moteur thermique, corrigeant les défauts de la cible, peut être avantageusement utilisé dans toutes les stratégies de contrôle du moteur reposant sur l'analyse du couple, comme le diagnostic des mauvaises combustions ou la reconnaissance de l'ordre d'apparition de la combustion dans les différents cylindres pour l'optimisation de l'injection électronique commandée. Bien évidemment, ce procédé de calcul qui vient d'être décrit dans le cadre d'un moteur à quatre cylindres est applicable à tout moteur quel que soit le nombre de cylindres, la période de travail n'est plus alors le demi-tour mais l'intervalle pendant lequel s'effectue une combustion. This method of calculating the torque of a heat engine, correcting the defects of the target, can be advantageously used in all engine control strategies based on the analysis of the torque, such as the diagnosis of bad combustion or the recognition of the order of appearance of combustion in the different cylinders for the optimization of the controlled electronic injection. Obviously, this calculation method which has just been described in the context of a four-cylinder engine is applicable to any engine regardless of the number of cylinders, the work period is no longer then the U-turn but the interval during which combustion takes place.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de calcul du couple d'un moteur thermique à combustion interne, à quatre temps, à injection commandée électroniquement, le moteur étant tel qu'une cible dotée d'une référence d'indexation, est solidaire du vilebrequin et se déplace devant un capteur de défilement des dents, monté fixement au voisinage de la cible délivrant un signal à des moyens électroniques de calcul du couple, consistant, à partir de valeurs numériques (d^) représentatives de la durée instantanée de défilement devant le capteur de chacune des dents, à élaborer une valeur numérique (Σ) représentative de la projection, sur la ligne de référence de phase des dents correspondant à l'origine des périodes angulaires des combustions, de l'amplitude de la composante alternative des durées instantanées (d ) à la fréquence des combustions dans le moteur, caractérisé en ce qu'il consiste à corriger les défauts de la cible par :1. Method for calculating the torque of a four-stroke internal combustion engine with electronically controlled injection, the engine being such as a target with an indexing reference, is integral with the crankshaft and moves in front a tooth scroll sensor, fixedly mounted in the vicinity of the target delivering a signal to electronic torque calculation means, consisting, from digital values (d ^) representative of the instantaneous scroll time in front of the sensor of each of the teeth, to develop a numerical value (Σ) representative of the projection, on the phase reference line of the teeth corresponding to the origin of the angular periods of the combustions, of the amplitude of the alternating component of the instantaneous durations (d) to the frequency of combustion in the engine, characterized in that it consists in correcting the defects of the target by:
- différenciation des intervalles des combustions (Tj) de la cible par rapport à la référence ; - affectation d'un terme (β _\ ) pour chacun des intervalles (Tj_) ; et à chaque point mort haut :- differentiation of the combustion intervals (T j ) of the target compared to the reference; - assignment of a term (β _ \) for each of the intervals (T j _); and at each top dead center:
- reconnaissance des conditions de couple correspondant à une absence de combustion dans les cylindres ; - apprentissage du terme (jδj_) dans lesdites conditions de non combustion par la mesure du couple moteur (C') qui est proportionnel à la pression (p Coll^ dans le collecteur selon la relation : ci = κ-pcoiι = Ω(∑N + P "2 N étant le régime du moteur, K un coefficient de proportionnalité et un terme constant; - calcul du couple moteur (c αi) ι fourni en phase d'accélération du moteur à chaque combustion correspondant à chaque demi-tour ( ^) , à partir du terme (β ^ ) obtenu, selon l'équation : Cgi = (ΣN + β^ K2 - recognition of the torque conditions corresponding to an absence of combustion in the cylinders; - learning the term (jδ j _) in said non-combustion conditions by measuring the engine torque (C ') which is proportional to the pressure ( p C oll ^ in the manifold according to the relationship: c i = κ - p coiι = Ω (∑N + P " 2 N being the engine speed, K a coefficient of proportionality and a constant term; - calculation of the engine torque ( c α i) ι supplied during the engine acceleration phase with each combustion corresponding to each half-turn (^), from the term (β ^) obtained, according to the equation: C gi = (ΣN + β ^ K 2
2 . Procédé de calcul du couple selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'apprentissage du terme (β ; ) , réalisé en phase de non combustion du moteur dans des conditions d'apprentissage déterminées concernant le régime et le débit de fuite au papillon notamment, se compose de :2. Method for calculating the torque according to claim 4, characterized in that the learning of the term (β;), carried out during the non-combustion phase of the engine under determined learning conditions concerning the speed and the throttle leakage rate in particular , made of :
- une étape d'apprentissage rapide sur les P premiers points morts hauts d'ordre (pmh), avec (pmh) nombre entier compris entre 1 et P initialisé au début du fonctionnement du calculateur, consistant à calculer la moyenne (r3 m) des P premières valeurs de [/3i (piti ) ] , correspondant à l'intervalle (T^) :- a quick learning step on the first P high order dead spots (pmh), with (pmh) whole number between 1 and P initialized at the start of operation of the computer, consisting in calculating the average ( r 3 m ) of the first P values of [/ 3i (piti)], corresponding to the interval (T ^):
β ( l ) + β ( 2 ) + ... β i CP ) im =β (l) + β (2) + ... β i CP) im =
P cette valeur moyenne servant au calcul du couple moteur (^qi^ pendant la phase d'accélération suivante, suivie de :P this mean value used to calculate the engine torque (^ q i ^ during the next acceleration phase, followed by:
- une étape d'apprentissage lent réalisée au cours du fonctionnement du moteur à chaque phase de non combustion, consistant en un filtrage du premier ordre de chaque valeur [β pmh)] correspondant à l'intervalle (T^) , calculée à chaque point mort haut d'ordre (pmh) :- a slow learning step carried out during engine operation at each non-combustion phase, consisting of first order filtering of each value [β pmh)] corresponding to the interval (T ^), calculated at each point high order death (pmh):
j3if(pmh) = /3if(pmh-l) + q[3i(pmh) - j8if (pmh-1) ] délivrant une valeur filtrée [ _(pmh)] en fonction de la valeur filtrée au point mort haut précédent d'ordre (pmh-1) et d'un coefficient de filtrage (q) choisi selon le temps de réponse souhaité pour le calcul du couple, la valeur filtrée finale [ β^^ pmh) ] obtenue au dernier point mort haut de la phase de non combustion servant au calcul du couple moteur (Cσ ) pendant la phase de combustion suivante.j3 if (pmh) = / 3 if (pmh-l) + q [3 i (pmh) - j8 if (pmh-1)] delivering a filtered value [_ (pmh)] as a function of the value filtered at the previous top dead center of order (pmh-1) and of a filtering coefficient (q) chosen according to the response time desired for the calculation of the torque, the final filtered value [β ^^ pmh)] obtained at the last top dead center of the non-combustion phase used to calculate the engine torque (C σ ) during the next combustion phase.
3. Procédé de calcul du couple selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que l'apprentissage lent du terme β^ ) se fait entre deux seuils de régime du moteur, qui sont des variations de calibration, par exemple le seuil minimal étant 3000 tr/mn et le seuil maximal étant 3500 tr/mn.3. Method for calculating the torque according to one of claims 1 to 2, characterized in that the slow learning of the term β ^) takes place between two engine speed thresholds, which are variations in calibration, for example the minimum threshold being 3000 rpm and the maximum threshold being 3500 rpm.
4. Procédé de calcul du couple selon l'une des revendications 1 à 3 , pour un moteur thermique à quatre cylindres, caractérisé en ce qu'il consiste à corriger les défauts de la cible par :4. Method for calculating the torque according to one of claims 1 to 3, for a four-cylinder heat engine, characterized in that it consists in correcting the defects of the target by:
- différenciation des deux demi-tours (T-) de la cible par rapport à la référence, i étant un nombre entier égal à 1 ou 2 ;- differentiation of the two half-turns (T-) of the target with respect to the reference, i being an integer equal to 1 or 2;
- affectation d'un terme (β _\_ ) pour chacun des intervalles (T^) ; et à chaque point mort haut :- assignment of a term (β _ \ _) for each of the intervals (T ^); and at each top dead center:
- reconnaissance des conditions de couple correspondant à une absence de combustion dans les cylindres ;- recognition of the torque conditions corresponding to an absence of combustion in the cylinders;
- apprentissage du terme (β _\ ) dans lesdites conditions de non combustion par la mesure du couple moteur (Cj_) qui est proportionnel à la pression (p con) dans le collecteur selon la relation :- learning the term (β _ \) in said non-combustion conditions by measuring the engine torque (C j _) which is proportional to the pressure ( p co n) in the manifold according to the relationship:
C 2 i = K-Pcoll = Ω<ΣN + ^i)N N étant le régime du moteur, K un coefficient de proportionnalité et un terme constant; - calcul du couple moteur (c gi) ' fourni en phase d'accélération du moteur à chaque combustion correspondant à chaque demi-tour (T^) , à partir du terme (/?j_) obtenu, selon l'équation : Cgi = (ΣN + β^ N2 C 2 i = K - P coll = Ω < ΣN + ^ i) N N being the engine speed, K a proportionality coefficient and a constant term; - calculation of the engine torque ( c g i) 'supplied during the engine acceleration phase for each combustion corresponding to each half-turn (T ^), from the term (/? j _) obtained, according to the equation: C gi = (ΣN + β ^ N 2
5. Procédé de calcul du couple selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'apprentissage du terme (β i ) , réalisé en phase de non combustion du moteur dans des conditions d'apprentissage déterminées concernant le régime et le débit de fuite au papillon notamment, se compose de : - une étape d'apprentissage rapide sur les P premiers points morts hauts d'ordre (pmh) , avec (pmh) nombre entier compris entre 1 et P initialisé au début du fonctionnement du calculateur, consistant à calculer la moyenne (β _ιm) des P premières valeurs de [^(pmh)] en phase de non combustion, correspondant au demi- tour (Tj_) d'ordre i :5. Method for calculating the torque according to claim 4, characterized in that the learning of the term (β i), carried out in the non-combustion phase of the engine under determined learning conditions concerning the speed and the leakage rate at butterfly in particular, consists of: - a quick learning step on the first P top dead centers of order (pmh), with (pmh) whole number between 1 and P initialized at the start of the operation of the computer, consisting in calculating the average (β _ι m ) of the first P values of [^ (pmh)] in the non-combustion phase, corresponding to the U-turn (T j _) of order i:
cette valeur moyenne servant au calcul du couple moteur (C^) pendant la phase de combustion suivante, suivie : - d'une étape d'apprentissage lent réalisée au cours du fonctionnement du moteur à chaque phase de non combustion, consistant en un filtrage du premier ordre de chaque valeur [/3j_(pmh)] correspondant au demi-tour d'ordre i, calculée à chaque point mort haut d'ordre (pmh) : /3if(pmh) = j8if(pmh-l) + q[3i(pmh) - jSif (pm -1) ] this average value used to calculate the engine torque (C ^) during the next combustion phase, followed by: - a slow learning step carried out during engine operation during each non-combustion phase, consisting of filtering the first order of each value [/ 3 d _ (pmh)] corresponding to the u-turn of order i, calculated at each top dead center (pmh): / 3 if (pmh) = j8 if (pmh-l) + q [3 i (pmh) - jS if (pm -1)]
délivrant une valeur filtrée [ /? j_ ( pmh ) ] en fonction de la valeur filtrée au point mort haut précédent d'ordre (pmh-1) et d'un coefficient de filtrage (q) choisi selon le temps de réponse souhaité pour le calcul du couple, la valeur filtrée finale [?if(pmh)] obtenue au dernier point mort haut de la phase de non combustion servant au calcul du couple moteur (c αi) pendant la phase de combustion suivante.delivering a filtered value [/? j _ (pmh)] as a function of the value filtered at the previous top dead center of order (pmh-1) and a filtering coefficient (q) chosen according to the response time desired for calculating the torque, the value final filtered [? i f (pmh)] obtained at the last top dead center of the non-combustion phase used to calculate the engine torque ( c α i) during the next combustion phase.
6. Procédé de calcul du couple selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la valeur numérique (Σ) représentative de la projection, sur la ligne de référence de phase des dents correspondant à l'origine des périodes angulaires des combustions, de l'amplitude de la composante alternative des durées instantanées (d^) à la fréquence des combustions dans le moteur, est par exemple définie par la relation :6. Method for calculating the torque according to one of claims 1 to 5, characterized in that the numerical value (Σ) representative of the projection, on the phase reference line of the teeth corresponding to the origin of the angular periods of the combustions, from the amplitude of the alternating component of instantaneous durations (d ^) to the frequency of combustions in the engine, is for example defined by the relation:
(n-1) Σ = Σ dj_. cos (i.2π/n) 0 (n-1) Σ = Σ d j _. cos (i.2π / n) 0
EP97951317A 1996-12-27 1997-12-12 Process for calculating the torque of an electronic injection internal combustion engine Withdrawn EP0948739A1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9616140A FR2757945B1 (en) 1996-12-27 1996-12-27 METHOD FOR CALCULATING THE TORQUE OF AN ELECTRONICALLY CONTROLLED INJECTION HEAT ENGINE
FR9616140 1996-12-27
PCT/FR1997/002280 WO1998029718A1 (en) 1996-12-27 1997-12-12 Process for calculating the torque of an electronic injection internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0948739A1 true EP0948739A1 (en) 1999-10-13

Family

ID=9499239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP97951317A Withdrawn EP0948739A1 (en) 1996-12-27 1997-12-12 Process for calculating the torque of an electronic injection internal combustion engine

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6389363B1 (en)
EP (1) EP0948739A1 (en)
JP (1) JP2001511888A (en)
AU (1) AU5489098A (en)
FR (1) FR2757945B1 (en)
WO (1) WO1998029718A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2818740B1 (en) * 2000-12-21 2003-03-14 Renault METHOD FOR EVALUATING THE GAS TORQUE OF A HEAT ENGINE
US7846063B2 (en) * 2007-11-29 2010-12-07 Cnh America Llc Automatic calibration of a torque measuring system
FR2967466B1 (en) 2010-11-16 2014-10-24 Renault Sa METHOD FOR DETECTING COMBUSTION FAULTS OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
WO2019069211A1 (en) * 2017-10-04 2019-04-11 The Board Of Trustees Of Western Michigan University Torque sensor for engines
CN110410057B (en) * 2018-04-25 2022-06-21 中国石油化工股份有限公司 Method and system for detecting polished rod suspension point dead point of pumping well

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3888116A (en) * 1973-10-11 1975-06-10 Massachusetts Inst Technology Digital torquemeter and the like
JPS5751953A (en) * 1980-09-12 1982-03-27 Hitachi Ltd Control of ignition timing
US4732125A (en) * 1983-12-29 1988-03-22 Nissan Motor Company, Limited Internal combustion engine output torque control system
US4915076A (en) * 1983-12-29 1990-04-10 Nissan Motor Company, Limited Internal combustion engine output torque control system
US5496227A (en) * 1990-04-18 1996-03-05 Hitachi, Ltd. Torque control method and apparatus for internal combustion engine and motor vehicles employing the same
EP0715099B1 (en) * 1992-09-16 1999-12-29 Hitachi, Ltd. Driving force control system for a vehicle
GB9316367D0 (en) * 1993-08-06 1993-09-22 Lucas Ind Plc Fuel system
FR2735232B1 (en) * 1995-06-08 1997-07-25 Renault METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE TORQUE OF AN INTERNAL COMBUSTION HEAT ENGINE
DE19540675C1 (en) * 1995-10-31 1997-04-30 Siemens Ag Torque estimation method using evaluation of internal combustion engine revolution rate for engine control
JPH11182299A (en) * 1997-12-15 1999-07-06 Nissan Motor Co Ltd Torque control device for engine
DE19810935C2 (en) * 1998-03-13 2000-03-30 Daimler Chrysler Ag Process for operating a four-stroke reciprocating piston internal combustion engine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9829718A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998029718A1 (en) 1998-07-09
US6389363B1 (en) 2002-05-14
AU5489098A (en) 1998-07-31
JP2001511888A (en) 2001-08-14
FR2757945B1 (en) 1999-02-05
FR2757945A1 (en) 1998-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0826099B1 (en) Method for identifying the cylinder phase of an internal combustion multicylinder four stroke engine
EP0532420B1 (en) Method and device for measuring the torque of a thermal internal combustion engine, by considering especially the recirculation of exhaust gases and residual burned gases and of the fuel excess
FR2689934A1 (en) Method and device for detecting combustion irregularities of an engine, in particular at medium and high revs, application to a control system of an injection engine.
EP2232035B1 (en) METHOD FOR PRODUCING A SYNCHRONIZATION SIGNAL for an INTERNAL COMBUSTION ENGINE
WO2007147484A1 (en) Method for detecting a misfire and corresponding device
EP0774110B1 (en) Process and method for the detection of misfire in an internal combustion engine
EP0678156B1 (en) Process and apparatus for the detection of misfiring in a spark-ignition internal combustion engine
WO1998029718A1 (en) Process for calculating the torque of an electronic injection internal combustion engine
EP1607605B1 (en) Pressure estimating system in the exhaust manifold of a diesel engine and method for calibrating said system
FR2919678A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR DIAGNOSING INJECTOR LEAKAGE IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
EP0553031B1 (en) Procedure for misfire detection in an internal combustion engine
EP2641073B1 (en) Method for detecting combustion defects in an internal combustion engine
EP0755482B1 (en) Method for sensing faulty combustion in an internal combustion engine
EP1540296B1 (en) Method for fault detection in an internal combustion engine
FR2523214A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR DETERMINING THE POSITION OF THE PISTON IN THE CYLINDER OF AN ALTERNATING MOTION MOTOR
FR2950655A1 (en) System for evaluation of torque generated by cylinders of internal combustion engine of motor vehicle, has torque valuator calculating torque as function of preset group of projection intervals by applying parameterized function
EP1058107B1 (en) Procedure for detecting vibrational torque at an output member of an internal combustion engine of an automobile
FR2723400A1 (en) PROCEDURE FOR CORRECTING A QUANTITY RELATED TO THE ROTATION OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AS A FUNCTION OF THE DISSYMETRIES OF A TARGET RELATED IN ROTATION TO THIS ENGINE
EP1522841B1 (en) System to detect misfire for an internal combustion engine of a vehicle
EP1217354B1 (en) Method for evaluating the torque of a combustion engine
FR2754852A1 (en) METHOD FOR SYNCHRONIZING THE ELECTRONIC CONTROL SYSTEM OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
FR2950970A3 (en) Method for estimating average gas target produced by combustion in e.g. petrol engine of motor vehicle, involves deducing balancing coefficients from calculated average value and estimated average torque value based on linear combination
WO2007074271A1 (en) Engine control method for improving an engine combustion diagnosis

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19990614

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE ES GB IT

17Q First examination report despatched

Effective date: 20010611

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: RENAULT S.A.S.

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Effective date: 20030320