EP1058781B1 - Procede et dispositif d'autoadaptation rapide de richesse pour moteur a combustion interne - Google Patents

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EP1058781B1
EP1058781B1 EP99904923A EP99904923A EP1058781B1 EP 1058781 B1 EP1058781 B1 EP 1058781B1 EP 99904923 A EP99904923 A EP 99904923A EP 99904923 A EP99904923 A EP 99904923A EP 1058781 B1 EP1058781 B1 EP 1058781B1
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Magneti Marelli France SAS
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Definitions

  • the invention relates to a method and a device. rapid wealth self-adaptation for a injection, i.e. an internal combustion engine of the spark-ignition type fitted with a supply system fuel by injection, and with a probe oxygen, commonly called ⁇ probe to detect the content oxygen in the exhaust gas.
  • a probe oxygen commonly called ⁇ probe to detect the content oxygen in the exhaust gas.
  • the invention therefore relates to the field of food injection engines, in particular for cars, and proposes a method of self-adaptation of the characteristics of control of their fuel supply, i.e. a self-adaptation of cylinder filling parameters of the engine, and which is an improvement of the process of self-adaptation known by FR-A-2 708 047.
  • the process rapid self-adaptation of the invention can simultaneously also be a process for authorizing the purge of a canister purge circuit associated with the motor.
  • the invention also relates to a device self-adaptation, for the implementation of the improved process of the invention, and comprising a computer, which is at least one injection computer, but preferably one engine control computer, also controlling minus ignition.
  • a suitable parameter or quantity for controlling the engine such as the quantity of fuel injected or the duration of injection, since the characteristic fuel flow-injection duration injectors is known, and called (e) control quantity in the remainder of this description, is a known characteristic function of parameters representative of the unit filling of the engine cylinders, called filling parameters in the following description, and such than the absolute pressure at the air intake manifold, the air flow to the engine intake or the opening angle of a throttle valve in a throttle body on the air intake hose , in combination with the engine speed or speed.
  • the basic fuel injection duration from which the injection duration actually applied to the injectors is obtained, is defined as a function of the absolute pressure in the air intake manifold at the motor by a characteristic curve comparable, in steady state and in most of the engine operating range, to a straight line with slope G, called gain, and abscissa at the origin D, called offset, for a speed given engine rotation.
  • a coefficient of richness KO2 used to correct the injection time of TinjB base comes from a richness control loop R of the air-fuel mixture, from the oxygen sensor placed in the engine exhaust gas flow.
  • the richness coefficient KO2 is between 0.75 and 1.25, and constitutes a multiplicative correction coefficient of the basic injection time TinjB which is thus corrected per action on KO2 to maintain a richness R equal to 1.
  • the action on KO2 generally consists in applying to this coefficient of value transitions, on both sides of an average value, generally fixed equal to 1, for the motor operation in open loop.
  • FR-A-2 708 047 we know such a process of self-adaptation of the richness of an injection engine using a calculator which, on the one hand, is connected to the less to operating parameter sensors the engine, the computer of which receives at least one signal from rotation of the motor and a signal allowing to know a motor filling parameter P, which is the pressure absolute in an air intake manifold to the engine, downstream of a throttle, such as a butterfly, for the supply air flow control, as well as a probe oxygen in the engine exhaust, including computer receives a richness signal R, and, on the other hand, calculates at least values of at least one quantity control, i.e.
  • the aforementioned document teaches in particular to authorize, for a stabilized engine and depending on certain previous engine operating conditions, self-adaptation wealth by modifying at least the offset D and preferably only offset, in a first engine operating range, at low inlet pressure [for low parameter values filling], and by modifying at least the gain G, and preferably only gain, in a second range engine operating, high intake pressure (for high values of the filling parameter), these pressure ranges being frozen.
  • This self-adaptation has the disadvantage that its realization is made difficult in practice, by the fact that the frequency of occurrence of the operating range at high pressure, around 70 kPa, and therefore the possibility make real and multiple measurements of parameters of the engine in service, are low in a standardized urban vehicle driving cycle automobile equipped with this engine.
  • the problem underlying the invention is to remedy to the aforementioned drawback, and to propose an improved process self-adaptive, able to determine dynamically the characteristic or working right of the motor in its linear part, allowing the simultaneous calculation of the gain G and shift D, which are the coefficients of the engine filling right.
  • Another object of the invention is to propose a improved self-adaptation process which allows advantageous control of the purge of a purge circuit canister, associated with the motor, as also known by FR-A-2 708 047, in which self-adaptation is prohibited simultaneously with the flow of a purge valve of the purge.
  • Every new engine working right is defined by its new filtered coefficients GFil, n and DFil, n calculated from coordinates (parameter of filling and corrected control quantity, necessary to obtain the stoichiometric richness) of two points of operation acquired during operating phases stable of the motor, and one of which has coordinates (Pb, n-1, TinjCORb, n-1) or, as applicable, (Ph, n-1, TinjCORh, n-1), is known and located on the previous filtered working line, of DFil, n-1 and GFil, n-1 coefficients, memorized during previous cycle n-1, following the last acquisition, while that the other point corresponds to a value of the parameter of filling Pk, n actual measured and validated, under operating conditions stabilized, and at a value of the control quantity TinjBk, n noted on said filtered working line previous, then replaced by a corrected Tinj-CORk value, n to take into account the value acquired simultaneously of KO2, the new
  • the process also consists in not validating the measured value of the filling parameter Pk, n as a new value respectively high Ph, n or low Pb, n only if Pk, n is respectively greater than a prohibited adaptation band of predetermined width and having the point of low value stored in the previous cycle (Pb, n-1) as a lower bound, or less than said prohibited adaptation band and having the high value point stored in the previous cycle (Ph, n-1) as an upper bound. So a distance minimum between the two retained points, necessary for the precision of the calculation, defines the permitted adaptation zones.
  • the condition for validating the value of the parameter of newly acquired filling (Pk, n) is that this value either outside the so-called prohibited adaptation band ⁇ P, whose width is predetermined.
  • the process also consists in not validating the measured value of this parameter Pk, n as the new low value Pb, n only if, in addition, Pk, n is less than or equal to a value threshold the filling parameter, for example of the order of 50 kPa, in calibration, if this filling parameter is the absolute pressure in the air intake manifold, downstream of the throttling organ.
  • the coefficients of the engine working right are stored in the computer then continuously updated during operation of the motor, during repetitive measurement cycles restarted at each new entry of the engine into an operating phase stabilized, at a filling parameter value which is outside the prohibited band.
  • the new ones coefficients from the current measurement are substituted for previous in the computer memory.
  • an iterative correction of the coefficients defining the characteristic of the motor is applied more or less progressively according to a logic filtering algorithm, so as to avoid excessively sudden variations in the operating parameters when they are put up to date, and gradually approach an average characteristic.
  • the filtering rate applied can include several levels depending on the engine adaptation rate, according to the values taken by the richness coefficient KO2 and observed in particular in each of the upper ranges and adaptation bass, i.e. outside the band adaptation prohibited.
  • the method also consists in applying adaptation correction coefficients KD and KG to several levels, depending on the rate of regulation of the engine translated by the value of the richness coefficient KO2, the level of the coefficients KD and KG being chosen as a function of the KO2 value observed in each of the ranges of high and low values of the filling parameter respectively upper and lower than the adapter band prohibited corresponding.
  • the computer memory saves in particular the last DFil and GFil coefficients memorized, which will define the initial working line of the motor during the next restart of the computer, in practice the next time the engine is restarted.
  • An initialization regime particular allows to load typical coefficients during each time the computer is put back into service.
  • the method advantageously consists of plus, each time the engine is restarted, to be determined using of the filtered and stored working line at restart, of DFil and GFil coefficients, two theoretical values of the order quantity TinjCORh and corresponding TinjCORb two values of the filling parameter chosen at outside the usual value range of said parameter filling, and which are respectively a high value PhINIT initialization, and a low initialization value PbINIT, to choose a forbidden adaptation band substantially centered between PbINIT and PhINIT, from terminal lower Pb higher than PbINIT, and upper bound Ph lower than PhINIT, the measurement and calculation cycle is then drop down as in steady state, with acquisition of a new validated value of the filling parameter if said new value is outside the band adaptation prohibited, and calculation of the DFil, n and GFil, n of the new filtered working line from the new measured and filtered value of the PkFil padding and one of two initialization value points PhINIT or PbINIT of said parameter.
  • the filtered value of richness coefficient KO2 is its mean value, i.e. 1 if KO2 is a multiplication coefficient of correction from basic values to corrected values of the magnitude of ordered.
  • the method further consists of preloading the computer memory with initial values GINIT and DINIT of the working line coefficients which are defined experimentally for the type of engine considered, and substitute them for the stored GFil and DFil coefficients for restarting, and not yet existing.
  • a purge circuit comprising a canister collecting fuel vapors from at least one tank and connected to the tubing engine intake through a canister purge valve, at electric control and whose flow is controlled by the computer, which prohibits the flow of the purge valve simultaneously with self-adaptation, as known by FR-A-2 708 047
  • adaptation takes priority in this range considered of the filling parameter.
  • the priority between adaptation and purging of the canister is managed by modulating the width of the prohibited adaptation band. This band adaptation prohibited is entirely reserved for purging of the canister, and the wider this forbidden band, the more purging the canister is a priority. According to the method, it so just modulate this width with respect to a nominal value of the adapter band prohibited for manage the priority between adaptation and purging of the canister.
  • the method further consists in widening the adapter band prohibited respectively to the high values or towards low values of the parameter of filling when the engine regulation rate is satisfactory, depending on the value of the coefficient of richness KO2, in the respectively high or low range of filling parameter which is respectively higher or less than said adaptation band prohibited before its widening.
  • the method advantageously further consists in not make the extension of the adapter band prohibited effective only during a predetermined time interval, at using a counter restarted at each self-adaptation cycle to count down said time interval.
  • the process can consist in defining a KCAN coefficient for estimating the fuel content of the purge system, as described in FR-A-2 708 049, to which reference will be made for more details on this subject. We simply recall that this KCAN coefficient can be developed when the purge is authorized, starting from the drift of the coefficient of wealth KO2, so that KCAN is increased or respectively decreased if KO2 is lower or higher respectively at its average value. The process therefore consists in enter the self-adaptation phase if KCAN becomes lower at a predetermined fuel content threshold.
  • the invention also relates to a device of self-adaptation of the richness of an injection engine including a computer connected to parameter sensors the engine and an oxygen sensor in the engine exhaust, said computer calculating values of a control quantity, such as the duration of injection, intended to be applied to at least a fuel injector in the engine, and obtained at from base values TinjB expressed as functions linear values of a filling parameter of the engine, such as pressure P in an intake manifold of air to the engine, with an offset D of the filling parameter at the origin and a gain G corresponding to the slope of the corresponding characteristic right, said values of base TinjB of the control quantity being corrected to using a richness coefficient KO2 determined by the computer as a function of the richness signal R of the probe of oxygen in closed loop operation and equal to one average value in open loop operation, for centering the engine operation on a richness equal to 1, the computer carrying out a self-adaptation cyclic shift D and gain G to ensure that KO2 remains close to its average value, by correction of any KO2 derivative
  • FIG. 1 is schematically represented in 1, a four-stroke, four-cylinder injection engine, and positive ignition, equipped with an injection system fuel, for example of the multipoint type.
  • This installation includes four injectors 2 each mounted in one respectively of the four branches 3 downstream of a pipe intake 4, and each opening into the cylinder head engine 1, at the intake valve (s) of a corresponding cylinder.
  • a flow control butterfly 5 of intake air is rotatably mounted in a throttle body 6 in the upstream part of the pipe 4, the throttle body 6 having a bypass pipe 7 on the butterfly 5, and whose passage section is regulated by a valve shown schematically in 8 and controlled for example by a step motor in step 9.
  • the injectors 2 are supplied with fuel under a pressure defined by a regulator 10, itself supplied from a reservoir 11, closed by a sealed cap, via a pump 12 on a pipeline supply 13 on which a filter is also mounted 14.
  • the additional amount of fuel derived by the regulator 10 to injectors 2 is returned to the tank 11 by a return pipe 15.
  • Fuel vapors that form in particular in the tank 11 are collected by a canister 16, containing an absorbent charge of these vapors, for example activated carbon, and connected to the tank by a recovery 17.
  • Canister 16 has a vent 18, for which the tank is vented to, and the canister 16 is connected to the intake manifold 4, downstream of the throttle valve 5, via a suction line 19 on which is mounted an electrically controlled valve 20, for purging the canister 16 when the valve 20 is ordered at the opening.
  • This valve 20 is a solenoid valve normally closed at rest and opening controlled by variable cyclic opening ratio (R.C.O.).
  • the R.C.O. variable of this valve 20, so the flow purging the canister 16 of the fuel vapors it contains, as well as the position of the electric stepper motor 9 are controlled by electrical commands transmitted to the valve 20 and to motor 9 from a computer 21 by conductors 22 and 23.
  • the opening time or injectors 2 which depends on the quantity of fuel injected by each injector 2 into the corresponding cylinder (since the pressure difference of fuel applied to injectors 2 is constant and fixed by regulator 10), is controlled by electrical commands applied by the computer 21 to the injectors 2 by a driver 24.
  • injection duration R.C.O. variable, stepper motor control
  • R.C.O. variable, stepper motor control electrical orders (injection duration, R.C.O. variable, stepper motor control) are developed by the computer 21 from signals received from different engine operating parameter sensors, one of which intake air temperature signal 25, issued by a temperature probe 26 placed in the air stream, a absolute intake air pressure signal 27 issued by a pressure probe 28 in the pipe 4, a signal engine cooling water temperature 29 1 by a sensor not shown, and a rotation signal 30 of the engine, making it possible to determine the engine speed N, as well as the engine phases of the different cylinders for the determination of the instants of injection, and also ignition if the computer 21 is a engine control.
  • the computer 21 also receives a signal 31 opening angle of the throttle valve 5 supplied by a sensor suitable, such as a position feedback potentiometer angle of the butterfly 5, and mounted on the axis of rotation of this last.
  • a sensor suitable such as a position feedback potentiometer angle of the butterfly 5, and mounted on the axis of rotation of this last.
  • the computer 21 also receives a signal at 32 of richness R delivered, in the form of electric voltage, by an oxygen probe 33 called a ⁇ probe, placed in the gases exhaust 34 of engine 1, and of which it indicates the content in oxygen.
  • the richness signal R is used by the computer 21 for center engine operation on equal wealth to 1.
  • the computer 21 first calculates a motor control quantity, for example a duration basic fuel injection, referring to a curve which gives, for an engine speed and for a type of given engine, the basic injection time Tinj B in function of an engine filling parameter, by example the absolute pressure P of air intake in the tubing 4, this characteristic curve being, in regime permanent and over most of the operating range useful of the motor, comparable to a linear function increasing defined by a pressure offset D at the origin and by a gain G corresponding to the slope of the line representative of this function.
  • the curve presents rounded S-shaped parts obtained from the right after multiplicative correction by a cartographic coefficient K carto, function in particular of engine speed N, and manifold pressure P or the opening angle of the butterfly 5.
  • the computer 21 increases or reduces TinjB to obtain a richness signal R equal to 1.
  • the richness coefficient KO2 is chosen equal to 1. These zones correspond in particular to operation with a ⁇ probe broken, or with a lower air temperature at a closed loop entry threshold, for example in when the engine is cold started, or when the loop open is imposed by engine speed or opening angle throttle, for example when decelerating or at full load, or if the engine speed N is above a threshold high given, for example 4500 rpm, and, in a way general, each time the target wealth differs from 1.
  • KO2 After correction by multiplication by the coefficient richness KO2, we modify the value of the shift D or G gain by cyclic self-adaptation, so that correct all the drifts of this richness coefficient KO2 so that it remains close to 1.
  • KO2 we considers KO2 to be a multiplier with an average value equal to 1.
  • the computer also has a certain memory number of parameters and coefficients that can take one or more several constant values and specified below.
  • a new cycle of n-order measurements and calculations for self-adaptation begins with research and acquisition of a running engine point stabilized, outside the prohibited adaptation band ⁇ P.
  • the new cycle of measurements and calculations of order n of the coefficients of the new filtered working line (DFil, n and GFil, n) is launched.
  • KO2Fil, n KO2Fil, n-1 + ⁇ (KO2, n - KO2Fil, n-1), where ⁇ is a coefficient between 0 and 1.
  • the filtered pressure PkFil, n being assumed to be external to the prohibited adaptation band ⁇ P of the cycle previous, a new prohibited band, of the same width ⁇ P, is positioned to be contiguous to the pressure input Pk, n, which is compared to the pressure terminal lower Pb, n-1 of the forbidden adaptation band previous (Pb, n-1 - Ph, n-1).
  • This additional condition consists in not validating the measured pressure Pk, n as new low pressure Pb, n only if, in addition, Pk, n is less than or equal to a pressure threshold Psb, for example of the order of 50 kPa.
  • the measured pressure Pk, n is not validated as new pressure high Ph, n only if Pk, n is greater than a band of pressure ⁇ P of predetermined width, corresponding to a adaptation prohibited, and having Pb, n-1 as lower bound, while Pk, n is not validated as a new pressure low Pb, n only if Pk, n is less than the pressure band ⁇ P and having Ph, n-1 as the upper bound and if, moreover, Pk, n is less than or equal to said pressure threshold Psb.
  • the new work line 36 is defined at using the coordinates of the newly acquired point (Ph, n; TinjCORh, n) or (Pb, n; TinjCORb, n) and those of the last complementary point previously acquired in the previous cycle n-1. To simplify the description of this example of stake implementation of the invention, it will be assumed in what follows that the newly acquired point is a high pressure point.
  • a new working line 37 of order n adopted is a new so-called filtered working line, defined by new filtered coefficients DFil, n and GFil, n and which is a line 37 intermediate between the stored line 35 of order n-1 and of coefficients DFil, n-1 and GFil, n-1 and the new line 36 defined by the new calculated coefficients Dnew and Gnew.
  • the new filtered coefficients GFil, n and DFil, n are then stored and substituted for the coefficients previous filtered GFil, n-1 and DFil, n- for determination from the next working line, to the self-adaptation cycle following order n + 1. So the engine works then on the right (GFil, n; DFil, n) until the occurrence of a new measurement cycle starting with a new one measurement of Pk and its possible validation, which defines a new right.
  • the different lines thus defined form a dynamic cloud around a mean line.
  • the method can consist in choosing, for each of the two coefficients KD and KG, three values different, which is a strong value, for example 0.5, a medium value, for example 0.1, and a low value, for example 0.05, depending on the value of the richness coefficient KO2 measured in the high and low pressure ranges, from on either side of this prohibited pressure range.
  • a strong value for example 0.5
  • a medium value for example 0.1
  • a low value for example 0.05
  • Fb or Fh respectively is updated and stored, as well as the corresponding value of KO2Fil, during each validated pressure measurement PkFil.
  • ⁇ pINIT substantially centered between PbINIT and PhINIT, and having a lower bound corresponding for example to low pressure threshold Psb, for example 50 kPa, and a width ⁇ pINIT of 20 kPa for example, which gives a bound upper or high threshold pressure of 70 kPa for this example.
  • Psb low pressure threshold
  • ⁇ pINIT width
  • KO2Fil 1.
  • the measurement and calculation cycle then takes place as for the steady state, with acquisition of a new pressure point Pk, validated if it is outside the band gap ⁇ pINIT, and calculation of the coefficients DFil, n and GFil, n of the new filtered working line from the new pressure measured and filtered PkFil, n and one two PhINIT initialization pressure points or PbINIT.
  • the computer 21 is gradually adapted to real conditions by fixing the initial values of the correction coefficients of adaptation KD and KG according to a degree of adaptation fictitious engine. We consider, for example, that on restart the engine is well suited, so the flags Fb and Fh are equal to 1, and KG and KD are, in the previous example, 0.05.
  • the memory of the computer 21 is preloaded with initial values GINIT and DINIT of coefficients of the working line which are defined experimentally for the type of engine considered.
  • GINIT and DINIT initial values of coefficients of the working line which are defined experimentally for the type of engine considered.
  • GFil and DFil are initialized to the GINIT and DINIT calibration values. These calibration values are therefore substituted for GFil and DFil coefficients when the engine is started for the first time. The process then proceeds as described above after a restart.
  • the self-adaptation prohibition band can take three separate values which are 20 kPa, if both margins are zero, 30 kPa if only one margin is added to ⁇ PINIT, or 40 kPa if ⁇ PINIT is expanded by both margins. This more or less wide band being entirely dedicated to the purge, the purge is therefore more or less a priority depending on the width of this strip.
  • Phase initialization after starting the engine, the margins are zero and the adaptation ban strip is limited to the value of ⁇ PINIT, so that the adaptation is priority. But the boundary of Pb to the maximum value of low Psb pressure is always applied.
  • the power-up step 38 implies, when it is the first power-up of the computer 21, taking into account the initialization values GINIT and DINIT for the coefficients GFil and DFil of the working line memorized during the first initialization at 39.
  • the next step 40 is the step of defining the adaptation ranges on either side of the prohibited adaptation band from the nominal and initial value ⁇ PINIT, the maximum low pressure threshold Psb and flags for the adaptation of the engine Fb and Fh chosen equal to 1 at 41.
  • the next step consists in checking at 44 the entry conditions for adaptation. Adaptation is entered if the current pressure in the tubing Pk is within one of the authorized adaptation ranges, and if the stability of the motor is verified, that is to say if the motor is operating in stabilized mode with Pk - PkFil ⁇ S1 (pressure threshold), and if the air temperatures, on the one hand, and, on the other hand, of an engine coolant (generally water) are higher than respective thresholds, as indicated in 45.
  • Pk - PkFil ⁇ S1 pressure threshold
  • an engine coolant generally water
  • adaptation will be exited if at least one of the conditions for entering adaptation at 44 is no longer verified or if the variation of the angle of the butterfly 5 relative to the angle memorized at 46 is greater than a threshold or even if the number of transitions of the signal KO2 since the entry into adaptation at 44 is greater than a threshold SKO2max.
  • the adaptation is validated if the number of transitions of the signal KO2 since the entry into adaptation in 44 is greater than a minimum threshold SKO2min, as indicated in 50.
  • the minimum and maximum threshold conditions SKO2min and SKO2max of the transitions of KO2 limit the time spent in adaptation while guaranteeing a good stability of the acquisitions necessary for the calculations, the stabilization of KO2, Fil being significant of the drift of the richness and the stabilization of the filtered pressure PkFil being representative of the engine load.

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Description

L'invention concerne un procédé et un dispositif d'autoadaptation rapide de la richesse pour un moteur à injection, c'est-à-dire un moteur à combustion interne du type à allumage commandé équipé d'une installation d'alimentation en carburant par injection, et avec une sonde d'oxygène, dite communément sonde λ pour détecter la teneur en oxygène dans les gaz d'échappement.
L'invention concerne donc le domaine de l'alimentation des moteurs à injection, notamment pour automobiles, et propose un procédé d'autoadaptation des caractéristiques de commande de leur alimentation en carburant, c'est-à-dire une autoadaptation des paramètres de remplissage des cylindres du moteur, et qui est un perfectionnement du procédé d'autoadaptation connu par FR-A-2 708 047. Le procédé d'autoadaptation rapide de l'invention peut simultanément être également un procédé d'autorisation de la purge d'un circuit de purge à canister associé au moteur.
L'invention se rapporte également à un dispositif d'autoadaptation, pour la mise en oeuvre du procédé perfectionné de l'invention, et comprenant un calculateur, qui est au moins un calculateur d'injection, mais, de préférence, un calculateur de contrôle moteur, commandant également au moins l'allumage.
Pour un type de moteur donné, on sait qu'un paramètre ou une grandeur adapté(e) de commande du moteur, telle que la quantité de carburant injectée ou la durée d'injection, puisque la caractéristique débit de carburant-durée d'injection des injecteurs est connue, et dénommé(e) grandeur de commande dans la suite de la présente description, est une fonction caractéristique connue de paramètres représentatifs du remplissage unitaire des cylindres du moteur, appelés paramètres de remplissage dans la suite de la description, et tels que la pression absolue au collecteur d'admission d'air, le débit d'air d'admission au moteur ou encore l'angle d'ouverture d'un papillon dans un corps papillon sur la tubulaire d'admission d'air au moteur, en combinaison avec la vitesse ou régime de rotation du moteur. En particulier, on sait que la durée d'injection de base du carburant, à partir de laquelle on obtient la durée d'injection effectivement appliquée aux injecteurs, est définie en fonction de la pression absolue dans la tubulure d'admission d'air au moteur par une courbe caractéristique assimilable, en régime permanent et dans la plus grande partie de la plage de fonctionnement du moteur, à une droite de pente G, appelée gain, et d'abscisse à l'origine D, appelée décalage, pour une vitesse de rotation donnée du moteur. La relation linéaire croissante entre la durée d'injection de base TinjB et la pression absolue d'admission P peut donc s'écrire : (1)   TinjB = (P-D) x G, où la pression d'admission P représente le couple demandé au moteur, ou charge, à un régime donné.
Afin de réguler le fonctionnement du moteur autour d'une richesse égale à 1, correspondant au mélange stoechiométrique, il est connu de déterminer un coefficient de richesse KO2 utilisé pour corriger la durée d'injection de base TinjB. Ce coefficient de richesse KO2 est issu d'une boucle d'asservissement de la richesse R du mélange air-carburant, à partir de la sonde d'oxygène placée dans le flux des gaz d'échappement du moteur. En pratique, le coefficient de richesse KO2 est compris entre 0,75 et 1,25, et constitue un coefficient de correction multiplicative de la durée d'injection de base TinjB qui est ainsi corrigée par action sur KO2 pour conserver une richesse R égale à 1. L'action sur KO2 consiste généralement à appliquer à ce coefficient des transitions de valeurs, de part et d'autre d'une valeur moyenne, généralement fixée égale à 1, pour le fonctionnement du moteur en boucle ouverte.
Simultanément, il est connu d'effectuer une autoadaptation des coefficients D et G pour maintenir le coefficient de richesse KO2 aussi proche que possible de sa valeur moyenne.
En raison notamment des dispersions de fabrication, de l'usure et/ou du remplacement de pièces ou composants des moteurs, ces derniers présentent des caractéristiques individuelles assez différentes d'un moteur à l'autre. Cependant, pour que le fonctionnement des moteurs reste satisfaisant, on cherche en permanence à obtenir simultanément un signal de richesse R et un coefficient de richesse KO2 égaux à 1, tout en compensant de façon automatique les dispersions et dérives des caractéristiques des moteurs, par une autoadaptation des coefficients D et G de la droite de travail de chaque moteur.
Par FR-A-2 708 047, on connait un tel procédé d'autoadaptation de la richesse d'un moteur à injection à l'aide d'un calculateur qui, d'une part, est relié au moins à des capteurs de paramètres de fonctionnement du moteur, dont le calculateur reçoit au moins un signal de rotation du moteur et un signal permettant de connaítre un paramètre P de remplissage du moteur, qui est la pression absolue dans une tubulure d'admission d'air au moteur, en aval d'un organe d'étranglement, tel qu'un papillon, pour la commande du débit d'air d'alimentation, ainsi qu'à une sonde d'oxygène dans les gaz d'échappement du moteur, dont le calculateur reçoit un signal de richesse R, et, d'autre part, calcule au moins des valeurs d'au moins une grandeur de commande, à savoir des durées d'injection destinées à être transmises à au moins un injecteur, et obtenues à partir de valeurs de base de la grandeur de commande TinjB exprimées comme des fonctions linéaires croissantes du paramètre de remplissage P et représentées par des droites définies chacune par deux coefficients qui sont un décalage D du paramètre de remplissage à l'origine et un gain G indiquant la pente de la droite, de sorte que TinjB = (P-D)xG, chaque valeur de base de la grandeur de commande TinjB étant corrigée en une valeur corrigée de ladite grandeur de commande TinjCOR en prenant en compte un coefficient de richesse KO2 auquel on applique des transitions de valeur, en fonction du signal de richesse R dans les zones de fonctionnement du moteur en boucle fermée, et fixé égal à une valeur moyenne dans les zones de fonctionnement du moteur en boucle ouverte, pour assurer le centrage du fonctionnement du moteur sur une richesse R égale à 1, le décalage D et le gain G faisant de plus l'objet d'une autoadaptation cyclique pour assurer que le coefficient de richesse KO2 reste voisin de sa valeur moyenne, par correction de toute dérive de ce coefficient KO2, en prenant en compte des valeurs hautes et basses Ph et Pb du paramètre de remplissage pour des points de fonctionnement du moteur en régime stabilisé.
Le document précité enseigne en particulier d'autoriser, pour un moteur stabilisé et en fonction de certaines conditions de fonctionnement antérieures du moteur, l'autoadaptation de la richesse par modification d'au moins le décalage D et, de préférence, uniquement du décalage, dans une première plage de fonctionnement du moteur, à basse pression d'admission [pour de faibles valeurs du paramètre de remplissage], et par modification d'au moins le gain G, et de préférence uniquement du gain, dans une deuxième plage de fonctionnement du moteur, à haute pression d'admission (pour de hautes valeurs du paramètre de remplissage), ces plages de pression étant figées.
Cette autoadaptation a pour inconvénient que sa réalisation est rendue difficile en pratique, par le fait que la fréquence d'occurence de la plage de fonctionnement à haute pression, de l'ordre de 70 kPa, et donc la possibilité d'y faire des mesures réelles et multiples de paramètres de fonctionnement du moteur en service, sont faibles dans un cycle normalisé de roulage urbain d'un véhicule automobile équipé de ce moteur.
En outre, selon le document précité, à chaque entrée en phase d'autoadaptation, on autorise celle-ci pendant au plus un nombre maximum de n1 cycles, dans la première plage de fonctionnement, et pendant au plus un nombre maximum de n2 cycles dans la seconde plage de fonctionnement, et on ne permet une nouvelle autoadaptation en décalage D ou en gain G qu'après exécution de tous les cycles d'autoadaptation permis en gain et en décalage. Le fait pour le moteur de ne pas travailler suffisamment fréquemment en plage à haute pression, alors que tous les cycles d'autoadaptation à haute pression doivent être épuisés pour revenir en autoadaptation en plage à basse pression, a pour conséquence que le moteur est mal autoadapté en gain et en décalage. Ce procédé connu a donc pour inconvénient une trop grande lenteur d'autoadaptation.
Le problème à la base de l'invention est de remédier à l'inconvénient précité, et de proposer un procédé perfectionné d'autoadaptation, apte à déterminer de façon dynamique la caractéristique ou droite de travail du moteur dans sa partie linéaire, en permettant le calcul simultané du gain G et du décalage D, qui sont les coefficients de la droite de remplissage du moteur.
Un autre but de l'invention est de proposer un procédé d'autoadaptation perfectionné qui permet une commande avantageuse de la purge d'un circuit de purge à canister, associé au moteur, comme également connu par FR-A-2 708 047, dans lequel on interdit l'autoadaptation simultanément au débit d'une vanne de purge du circuit de purge.
A cet effet, le procédé selon l'invention se caractérise en ce qu'il comprend les étapes consistant, à chaque nouveau cycle d'autoadaptation d'ordre n, à définir une nouvelle droite caractéristique de la grandeur de commande Tinj en fonction du paramètre de remplissage P à l'aide de nouveaux coefficients Dnew et Gnew, calculés à partir des coordonnées de paramètre de remplissage et grandeur de commande de deux points, dont l'un est à valeur haute Ph et l'autre à valeur basse Pb du paramètre de remplissage, et auxquels il correspond des valeurs corrigées de la grandeur de commande TinjCORh et TinjCORb, en appliquant les formules: Gnew = TinjCORh - TinjCORb Ph - Pb et Dnew = Pb - TinjCORb Gnew , et
en validant comme valeur haute Ph,n ou respectivement comme valeur basse Pb,n du paramètre de remplissage une valeur Pk,n mesurée en régime stabilisé du moteur, à lui faire correspondre une valeur de base de la grandeur de commande respectivement haute ou basse d'ordre n TinjBk,n tirée d'une droite de travail filtrée et mémorisée dans le calculateur au cycle précédent n-1, et définie par des coefficients mémorisés DFil,n-1 et GFil,n-1, puis à lui faire correspondre une valeur corrigée de la grandeur de commande TinjCORk,n pour obtenir un premier point, et à prendre comme second point le point de valeur respectivement basse ou haute du paramètre de remplissage parmi les deux points mémorisés dans le calculateur au cycle précédent n-1, et de coordonnées Pb,n-1, TinjCORb,n-1 ; Ph,n-1, TinjCORh,n-1, puis à adopter comme nouvelle droite filtrée de travail, définie par de nouveaux coefficients filtrés DFil,n et GFil,n, une droite intermédiaire entre la droite mémorisée de coefficients DFil,n-1 et GFil,n-1 et la nouvelle droite définie par les nouveaux coefficients calculés Dnew et Gnew, et à mémoriser les nouveaux coefficients filtrés GFil,n et DFil,n et à les substituer aux coefficients filtrés antérieurs GFil,n-1 et DFil,n-1 pour la détermination de la droite de travail suivante, au prochain cycle d'autoadaptation.
Ainsi, chaque nouvelle droite de travail du moteur est définie par ses nouveaux coefficients filtrés GFil,n et DFil,n calculés à partir des coordonnées (paramètre de remplissage et grandeur de commande corrigée, nécessaire pour obtenir la richesse stoechiométrique) de deux points de fonctionnement acquis pendant des phases de fonctionnement stable du moteur, et dont l'un, de coordonnées (Pb,n-1, TinjCORb,n-1) ou, selon le cas, (Ph,n-1, TinjCORh,n-1), est connu et situé sur la précédente droite de travail filtrée, de coefficients DFil,n-1 et GFil,n-1, mémorisés au cours du cycle précédent n-1, suite à la dernière acquisition, tandis que l'autre point correspond à une valeur du paramètre de remplissage Pk,n réelle mesurée et validée, en régime stabilisé, et à une valeur de la grandeur de commande TinjBk,n relevée sur ladite droite de travail filtrée précédente, puis remplacée par une valeur corrigée Tinj-CORk,n pour tenir compte de la valeur acquise simultanément de KO2, la nouvelle droite filtrée de travail, de coefficients filtrés DFil,n et GFil,n étant intermédiaire entre la droite filtrée de travail du cycle précédent et la nouvelle droite calculée directement à partir des coordonnées des deux points de fonctionnement ainsi définis. Les valeurs des nouveaux coefficients filtrés GFil,n et DFil,n sont substituées en mémoire aux coefficients précédents GFil,n-1 et DFil,n-1, et les coordonnées du point nouvellement acquis (Pk,n, TinjCORk,n) sont également mémorisées et deviennent les coordonnées de l'un des deux points pour le cycle de mesures suivant.
On obtient ainsi un recentrage très rapide du "premier ordre", par modification des termes d'adaptation que sont le décalage D et le gain G, du fait :
  • de la plus grande facilité à rencontrer les conditions d'adaptation, par la suppression de plages spécifiques du paramètre de remplissage pour l'adaptation du décalage D et du gain G, et
  • du calcul simultané et instantané du gain G et du décalage D, de sorte que la vitesse d'adaptation n'est plus limitée par la contrainte de convergence qui imposait des variations très lentes des termes d'adaptation dans le procédé connu par le document précité.
Avantageusement, en régime moteur stabilisé, le procédé consiste de plus à ne valider la valeur mesurée du paramètre de remplissage Pk,n comme nouvelle valeur respectivement haute Ph,n ou basse Pb,n que si Pk,n est respectivement supérieure à une bande d'adaptation interdite de largeur prédéterminée et ayant le point de valeur basse mémorisée au cycle antérieur (Pb,n-1) comme borne inférieure, ou inférieure à ladite bande d'adaptation interdite et ayant le point de valeur haute mémorisée au cycle précédent (Ph,n-1) comme borne supérieure. Ainsi, une distance minimale entre les deux points retenus, nécessaire pour la précision du calcul, définit les zones d'adaptation permises. La condition de validation de la valeur du paramètre de remplissage nouvellement acquise (Pk,n) est que cette valeur soit extérieure à la bande d'adaptation dite interdite ΔP, dont la largeur est prédéterminée.
En outre, à chaque nouveau cycle d'autoadaptation d'ordre n, le procédé consiste de plus à rendre une nouvelle bande d'adaptation interdite contiguë à la valeur saisie du paramètre de remplissage Pk,n et à comparer cette dernière valeur à la borne inférieure Pb,n-1 de la bande d'adaptation interdite précédente, de sorte que si Pk,n est inférieure à Pb,n-1, alors Pk,n devient la nouvelle borne inférieure Pb,n et la nouvelle borne supérieure devient : Ph,n = Pk,n + ΔP, où ΔP est la largeur de la bande d'adaptation interdite, et si Ph,n est supérieure à Pb,n-1, alors Ph, n devient la nouvelle borne supérieure Ph,n et la nouvelle borne inférieure devient : Pb,n = Pk,n - ΔP. Donc, selon que Pk a été constatée, au cours d'un cycle, supérieure ou inférieure à la bande d'adaptation interdite mémorisée, Pk devient le nouveau point haut Ph ou respectivement nouveau point bas Pb qui détermine la borne respectivement supérieure ou inférieure de la nouvelle bande d'adaptation interdite ΔP.
En outre, pour limiter les erreurs sur le calcul du décalage, il est nécessaire d'imposer une valeur maximale à la valeur basse du paramètre de remplissage, de sorte que le procédé consiste de plus à ne valider la valeur mesurée de ce paramètre Pk,n comme nouvelle valeur basse Pb,n que si, en outre, Pk,n est inférieure ou égale à un seuil de valeur du paramètre de remplissage, par exemple de l'ordre de 50 kPa, en calibration, si ce paramètre de remplissage est la pression absolue dans la tubulure d'admission d'air, en aval de l'organe d'étranglement.
Selon ce procédé, on considère que le régime moteur est stabilisé si, après constatation d'un nombre prédéterminé de transitions du coefficient de richesse KO2 autour de sa valeur moyenne, et lorsque le régime moteur N et la position dudit organe d'étranglement sont sensiblement constants, l'écart entre la valeur mesurée du paramètre de remplissage Pk,n et une valeur mesurée et filtrée de ce paramètre PkFil,n est inférieur à un seuil de valeur, où PkFil,n = PkFil,n-1 + k (Pk,n - PkFil,n-1), et où k est un coefficient compris entre 0 et 1. Dans ce cas, on lance un cycle de mesures et de calculs des coefficients de la nouvelle droite filtrée de travail DFil,n et GFil,n si la valeur mesurée et filtrée PkFil,n du paramètre de remplissage est extérieure à la bande d'adaptation interdite positionnée au cycle précédent n-1, et on substitue PkFil à Pk dans les formules précitées et pour le respect des conditions précitées.
Donc, selon l'invention, les coefficients de la droite de travail du moteur sont mémorisés dans le calculateur puis actualisés en permanence durant le fonctionnement du moteur, lors de cycles de mesures répétitifs relancés à chaque nouvelle entrée du moteur dans une phase de fonctionnement stabilisé, à une valeur du paramètre de remplissage qui est extérieure à la bande interdite. Les nouveaux coefficients issus de la mesure en cours sont substitués aux précédents dans la mémoire du calculateur.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, une correction itérative des coefficients définissant la caractéristique du moteur est appliquée plus ou moins progressivement selon un algorithme de filtrage logique, de façon à éviter les variations trop brutales des paramètres de fonctionnement lors de leur mise à jour, et à se rapprocher progressivement d'une caractéristique moyenne. A cet effet, le procédé consiste de plus à définir la nouvelle droite filtrée de travail, de coefficients DFil,n et GFil,n, en appliquant aux nouveaux coefficients calculés Dnew et Gnew un filtrage logique consistant à ne prendre en compte qu'une fraction de l'écart entre Dnew et respectivement Gnew et les coefficients filtrés antérieurs DFil,n-1 et respectivement GFil,n-1, selon une approximation du premier ordre, à l'aide de coefficients de correction d'adaptation KD et KG, compris entre 0 et 1, et pouvant être égaux, tels que : DFil,n = DFil,n-1 + KD (Dnew - DFil,n-1) et GFil,n = GFil,n-1 + KG (Gnew - GFil,n-1).
Le taux de filtrage appliqué peut comporter plusieurs niveaux en fonction du taux d'adaptation du moteur, selon les valeurs prises par le coefficient de richesse KO2 et constatées en particulier dans chacune des plages hautes et basses d'adaptation, c'est-à-dire en dehors de la bande d'adaptation interdite.
A cet effet, le procédé consiste de plus à appliquer des coefficients de correction d'adaptation KD et KG à plusieurs niveaux, en fonction du taux de régulation du moteur traduit par la valeur du coefficient de richesse KO2, le niveau des coefficients KD et KG étant choisi en fonction de la valeur de KO2 constatée dans chacune des plages des valeurs hautes et basses du paramètre de remplissage respectivement supérieure et inférieure à la bande d'adaptation interdite correspondante.
Dans un mode de réalisation préféré, on choisi, pour l'un au moins des coefficients KD et KG, une valeur respectivement forte, moyenne ou faible, selon que le coefficient de richesse KO2 est mesuré à l'extérieur d'une bande du coefficient de richesse centrée sur la valeur moyenne de KO2 et de largeur prédéterminée, dans les deux plages du paramètre de remplissage qui sont supérieure et inférieure à ladite bande d'adaptation interdite, ou mesuré à l'extérieur de ladite bande du coefficient de richesse dans l'une desdites plages du paramètre de remplissage supérieure ou inférieure à ladite bande d'adaptation interdite, mais à l'intérieur de ladite bande du coefficient de richesse dans l'autre desdites plages supérieure et inférieure du paramètre de remplissage, ou enfin mesuré à l'intérieur de ladite bande du coefficient de richesse dans les deux plages supérieure et inférieure du paramètre de remplissage.
En cas de mise à l'arrêt du calculateur, en pratique à l'arrêt du moteur, la mémoire du calculateur sauvegarde notamment les derniers coefficients DFil et GFil mémorisés, qui définiront la droite de travail initiale du moteur lors de la remise en service suivante du calculateur, en pratique au redémarrage suivant du moteur. Un régime d'initialisation particulier permet de charger des coefficients typiques lors de chaque remise en service du calculateur.
A cet effet, le procédé consiste avantageusement de plus, à chaque redémarrage du moteur, à déterminer à l'aide de la droite de travail filtrée et en mémoire au redémarrage, de coefficients DFil et GFil, deux valeurs théoriques de la grandeur de commande TinjCORh et TinjCORb correspondant à deux valeurs du paramètre de remplissage choisies à l'extérieur de la plage de valeur usuelle dudit paramètre de remplissage, et qui sont respectivement une valeur haute d'initialisation PhINIT, et une valeur basse d'initialisation PbINIT, à choisir une bande d'adaptation interdite sensiblement centrée entre PbINIT et PhINIT, de borne inférieure Pb supérieure à PbINIT, et de borne supérieure Ph inférieure à PhINIT, le cycle de mesures et de calculs se déroulant ensuite comme en régime permanent, avec acquisition d'une nouvelle valeur validée du paramètre de remplissage si ladite nouvelle valeur est extérieure à la bande d'adaptation interdite, et calcul des coefficients DFil,n et GFil,n de la nouvelle droite filtrée de travail à partir de la nouvelle valeur mesurée et filtrée du paramètre de remplissage PkFil et l'un des deux points de valeur d'initialisation PhINIT ou PbINIT dudit paramètre. Au cours du cycle de mesures et de calculs suivant un redémarrage du moteur, on considère de plus que la valeur filtrée du coefficient de richesse KO2 est sa valeur moyenne, c'est-à-dire 1 si KO2 est un coefficient multiplicatif de correction des valeurs de base en valeurs corrigées de la grandeur de commande. De plus, au redémarrage du moteur, il est avantageux d'adapter progressivement le calculateur aux conditions réelles en fixant les valeurs initiales des coefficients de correction d'adaptation KD et KG en fonction d'un degré d'adaptation fictif du moteur, en considérant par exemple que KO2 est à l'intérieur de la bande du coefficient de richesse précitée pour chacune des bandes haute et basse du paramètre de remplissage qui sont respectivement supérieure et inférieure à la bande d'adaptation interdite.
En outre, avant la première mise en service du calculateur, le procédé consiste de plus à précharger la mémoire du calculateur avec des valeurs initiales GINIT et DINIT des coefficients de la droite de travail qui sont définies expérimentalement pour le type de moteur considéré, et à les substituer aux coefficients GFil et DFil mémorisés pour le rédémarrage, et n'existant pas encore.
Lorsque le moteur est associé à un circuit de purge comprenant un canister collectant des vapeurs de carburant provenant au moins d'un réservoir et relié à la tubulure d'admission du moteur par une vanne de purge du canister, à commande électrique et dont le débit est piloté par le calculateur, qui interdit le débit de la vanne de purge simultanément à l'autoadaptation, comme connu par FR-A-2 708 047, il est avantageux de prévoir des étapes du procédé de l'invention pour le compléter en associant à la stratégie d'autoadaptation une stratégie de purge du canister, la priorité étant donnée à l'une ou l'autre des deux stratégies selon le niveau d'adaptation du moteur et le taux de charge du canister. Si le canister est très chargé en vapeurs de carburant, l'autoadaptation est interdite. Dans le cas contraire, et si l'adaptation du moteur est insuffisante dans une plage haute ou basse du paramètre de remplissage, c'est-à-dire si KO2 n'est pas dans la bande du coefficient de richesse précitée dans cette plage haute ou basse, l'adaptation est prioritaire dans cette plage considérée du paramètre de remplissage. La priorité entre l'adaptation et la purge du canister est gérée en modulant la largeur de la bande d'adaptation interdite. Cette bande d'adaptation interdite est intégralement réservée à la purge du canister, et plus cette bande interdite est large, plus la purge du canister est prioritaire. Selon le procédé, il suffit donc de moduler cette largeur par rapport à une valeur nominale de la bande d'adaptation interdite pour gérer la priorité entre l'adaptation et la purge du canister.
A cet effet, le procédé consiste de plus à élargir la bande d'adaptation interdite respectivement vers les hautes valeurs ou vers les basses valeurs du paramètre de remplissage lorsque le taux de régulation du moteur est satisfaisant, en fonction de la valeur du coefficient de richesse KO2, dans la plage respectivement haute ou basse du paramètre de remplissage qui est respectivement supérieure ou inférieure à ladite bande d'adaptation interdite avant son élargissement.
Toutefois, pour relancer les possibilités d'adaptation, le procédé consiste avantageusement de plus à ne rendre l'élargissement de la bande d'adaptation interdite efficace que pendant un intervalle de temps prédéterminé, à l'aide d'un compteur relancé à chaque cycle d'autoadaptation pour décompter ledit intervalle de temps. De plus, pour tenir compte de la charge du canister, le procédé peut consister à définir un coefficient KCAN d'estimation de la teneur en carburant du circuit de purge, de la manière décrite dans FR-A-2 708 049, auquel on se reportera pour d'avantages de précisions à ce sujet. On rappelle simplement que ce coefficient KCAN peut être élaboré lorsque la purge est autorisée, à partir de la dérive du coefficient de richesse KO2, de sorte que KCAN est augmenté ou respectivement diminué si KO2 est inférieur ou respectivement supérieur à sa valeur moyenne. Le procédé consiste de ce fait à entrer en phase d'autoadaptation si KCAN devient inférieur à un seuil prédéterminé de teneur en carburant.
L'invention a également pour objet un dispositif d'autoadaptation de la richesse d'un moteur à injection comprenant un calculateur relié à des capteurs de paramètres de fonctionnement du moteur ainsi qu'à une sonde d'oxygène dans les gaz d'échappement du moteur, ledit calculateur calculant des valeurs d'une grandeur de commande, telle que la durée d'injection, destinées à être appliquées à au moins un injecteur de carburant dans le moteur, et obtenues à partir de valeurs de base TinjB exprimées comme des fonctions linéaires croissantes d'un paramètre de remplissage du moteur, tel que la pression P dans une tubulure d'admission d'air au moteur, avec un décalage D du paramètre de remplissage à l'origine et un gain G correspondant à la pente de la droite caractéristique correspondante, lesdites valeurs de base TinjB de la grandeur de commande étant corrigées à l'aide d'un coefficient de richesse KO2 déterminé par le calculateur en fonction du signal de richesse R de la sonde d'oxygène en fonctionnement en boucle fermée et égal à une valeur moyenne en fonctionnement en boucle ouverte, pour assurer le centrage du fonctionnement du moteur sur une richesse égale à 1, le calculateur effectuant une autoadaptation cyclique du décalage D et du gain G pour assurer que KO2 reste voisin de sa valeur moyenne, par correction de toute dérive de KO2, et qui se caractérise en ce que le calculateur comprend au moins un microprocesseur programmé et/ou réalisé de manière à commander le déroulement du procédé de l'invention tel que défini ci-dessus.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention découleront de la description donnée ci-dessous, à titre non limitatif, d'un exemple de réalisation décrit en référence aux dessins annexés sur lesquels :
  • la figure 1 représente schématiquement un moteur à injection avec un circuit de purge de canister, un calculateur de commande et une sonde λ,
  • la figure 2 représente des courbes exprimant la durée d'injection, choisie comme exemple de grandeur de commande du moteur, en fonction de la pression absolue dans la tubulure d'admission, choisie comme exemple de paramètre de remplissage du moteur, et
  • la figure 3 est un organigramme schématique de l'autoadaptation.
Sur la figure 1 est schématiquement représenté en 1, un moteur à injection, à quatre cylindres-quatre temps, et allumage commandé, équipé d'une installation d'injection de carburant, par exemple de type multipoint. Cette installation comprend quatre injecteurs 2 montés chacun dans l'une respectivement des quatre branches 3 en aval d'une tubulure d'admission 4, et débouchant chacune dans la culasse du moteur 1, au niveau de la ou des soupape(s) d'admission d'un cylindre correspondant. Un papillon 5 de commande du débit d'air d'admission est monté rotatif dans un corps papillon 6 dans la partie amont de la tubulure 4, le corps papillon 6 présentant une conduite 7 en dérivation sur le papillon 5, et dont la section de passage est régulée par une vanne schématisée en 8 et commandée par exemple par un moteur pas à pas 9.
Les injecteurs 2 sont alimentés en carburant sous une pression définie par un régulateur 10, lui-même alimenté à partir d'un réservoir 11, fermé par un bouchon étanche, par l'intermédiaire d'une pompe 12 sur une canalisation d'alimentation 13 sur laquelle est également monté un filtre 14. Le complèment de la quantité de carburant dérivée par le régulateur 10 vers les injecteurs 2 est renvoyé au réservoir 11 par une canalisation de retour 15.
Les vapeurs de carburant se formant notamment dans le réservoir 11 sont collectées par un canister 16, contenant une charge absorbante de ces vapeurs, par exemple du charbon actif, et relié au réservoir par une conduite de récupération 17. Le canister 16 présente un évent 18, par lequel le réservoir est mis à l'air libre, et le canister 16 est raccordé à la tubulure d'admission 4, en aval du papillon d'étranglement 5, par une conduite d'aspiration 19 sur laquelle est montée une vanne 20 à commande électrique, pour la purge du canister 16 lorsque la vanne 20 est commandée à l'ouverture. Cette vanne 20 est une électrovanne normalement fermée au repos et à ouverture commandée par rapport cyclique d'ouverture (R.C.O.) variable.
Le R.C.O. variable de cette vanne 20, donc le débit de purge du canister 16 des vapeurs de carburant qu'il contient, ainsi que la position du moteur électrique pas à pas 9 sont pilotés par des ordres électriques transmis à la vanne 20 et au moteur 9 depuis un calculateur 21 par des conducteurs 22 et 23. De même, la durée d'ouverture ou d'injection des injecteurs 2, dont est fonction la quantité de carburant injectée par chaque injecteur 2 dans le cylindre correspondant (puisque la différence de pression de carburant appliquée aux injecteurs 2 est constante et fixée par le régulateur 10), est pilotée par des ordres électriques appliqués par le calculateur 21 aux injecteurs 2 par un conducteur 24.
Ces ordres électriques (durée d'injection, R.C.O. variable, commande du moteur pas à pas) sont élaborés par le calculateur 21 à partir de signaux reçus de différents capteurs de paramètres de fonctionnement du moteur, dont un signal de température d'air d'admission 25, délivré par une sonde de température 26 placée dans la veine d'air, un signal de pression absolue d'air d'admission 27 délivré par une sonde de pression 28 dans la tubulure 4, un signal de température 29 d'eau de refroidissement du moteur 1, fourni par un capteur non représenté, et un signal 30 de rotation du moteur, permettant de déterminer le régime du moteur N, ainsi que les phases moteur des différents cylindres pour la détermination des instants d'injection, et également d'allumage si le calculateur 21 est un calculateur de contrôle moteur.
Le calculateur 21 reçoit également un signal 31 d'angle d'ouverture du papillon 5 fourni par un capteur approprié, tel qu'un potentiomètre de recopie de la position angulaire du papillon 5, et monté sur l'axe de rotation de ce dernier.
Le calculateur 21 reçoit également en 32 un signal de richesse R délivré, sous forme de tension électrique, par une sonde d'oxygène 33 dite sonde λ, disposée dans les gaz d'échappement 34 du moteur 1, et dont elle indique la teneur en oxygène.
En fonctionnement du moteur 1 en boucle fermée, le signal de richesse R est utilisé par le calculateur 21 pour centrer le fonctionnement du moteur sur une richesse égale à 1. Pour cela, le calculateur 21 calcule tout d'abord une grandeur de commande du moteur, par exemple une durée d'injection de base du carburant, en se référant à une courbe qui donne, pour un régime moteur et pour un type de moteur donné, la durée d'injection de base Tinj B en fonction d'un paramètre de remplissage du moteur, par exemple la pression absolue P d'admission d'air dans la tubulure 4, cette courbe caractéristique étant, en régime permanent et sur la majeure partie de la plage de fonctionnement utile du moteur, assimilable à une fonction linéaire croissante définie par un décalage D de pression à l'origine et par un gain G correspondant à la pente de la droite représentative de cette fonction. Dans les zones à très haute et très basse pressions, la courbe présente des parties arrondies en S obtenues à partir de la droite après correction multiplicative par un coefficient cartographique K carto, fonction notamment du régime moteur N, et de la pression P de tubulure ou de l'angle d'ouverture du papillon 5.
Pour un régime N donné du moteur, cette relation linéaire entre la durée d'injection de base TinjB et la pression d'admission P, qui représente la charge ou le couple demandé au moteur à un régime moteur donné, est donnée par 1a formule (1) : (1)   TinjB = (P - D) x G . L'application de cette durée d'injection aux injecteurs, après correction en fonction notamment du régime moteur, de la température d'air et d'un coefficient de correction cartographique pour définir la durée d'injection réellement appliquée aux injecteurs, conduit à un signal de richesse R de la sonde λ en général différent de 1. Le calculateur 21 augmente ou réduit TinjB pour obtenir un signal de richesse R égal à 1. Pour cela, le calculateur 21 élabore un coefficient de richesse KO2 par lequel il multiplie la durée d'injection de base T inj B donnée par la formule (1), pour obtenir une durée d'injection corrigée TinjCOR, selon la formule (2) : TinjCOR = TinjB x KO2.
Dans les zones de fonctionnement du moteur en boucle ouverte, le coefficient de richesse KO2 est choisi égal à 1. Ces zones correspondent notamment à un fonctionnement avec une sonde λ en panne, ou avec une température d'air inférieure à un seuil d'entrée en boucle fermée, par exemple en cas de démarrage à froid du moteur, ou lorsque la boucle ouverte est imposée par le régime moteur ou l'angle d'ouverture du papillon, par exemple en décélération ou à pleine charge, ou si le régime moteur N est supérieur à un seuil élevé donné, par exemple 4500 tr/min, et, d'une manière générale, chaque fois que la richesse visée diffère de 1.
Après correction par multiplication par le coefficient de richesse KO2, on modifie la valeur du décalage D ou du gain G par une autoadaptation cyclique, de manière à corriger toutes les dérives de ce coefficient de richesse KO2 pour qu'il reste voisin de 1. Dans cet exemple, on considère que KO2 est un coefficient correcteur multiplicateur de valeur moyenne égale à 1.
Cette autoadaptation est assurée de la manière à présent décrite à l'aide des figures 2 et 3.
En régime permanent, la mémoire du calculateur 21 contient les données suivantes, mémorisées lors du cycle de mesures et de calculs précédent, d'ordre n-1 :
  • les coefficients filtrés, comme expliqué ci-dessous, GFil,n-1 et DFil,n-1 de la droite de travail filtrée précédente du moteur, représentée en 35 sur la figure 2,
  • les valeurs de la pression, validées précédemment, pour deux points de fonctionnement du moteur, dont l'un à pression haute Ph,n-1 et l'autre à pression basse Pb,n-1, et séparées par une bande d'adaptation interdite de largeur prédéterminée constante ΔP de, par exemple, 20 kPa, et les durées d'injection corrigées correspondantes TinjCORh,n-1 et TinjCORb,n-1, de sorte que le calculateur dispose des coordonnées de pression et durée d'injection corrigées pour deux points A et B de la droite de travail filtrée précédente 35 (GFil,n-1 et DFil,n-1 comme représentés sur la figure 2,
  • une information sur le niveau d'adaptation du moteur dans chacune des plages de pression respectivement supérieure et inférieure à la bande interdite ΔP, ces informations étant données par un drapeau de valeur 1 ou 0 selon que le niveau d'adaptation du moteur est bon ou mauvais, en fonction de la valeur mesurée du coefficient de richesse KO2 par rapport à un seuil d'écart sur sa valeur moyenne 1, comme expliqué ci-dessous,
  • des paramètres d'un régime d'initialisation, décrit ci-dessous, et appliqués lors de chaque remise en route du moteur.
Le calculateur a également en mémoire un certain nombre de paramètres et coefficients pouvant prendre une ou plusieurs valeurs constantes et précisées ci-dessous.
Un nouveau cycle de mesures et calculs d'ordre n pour l'autoadaptation commence par une recherche et une acquisition d'un point de fonctionnement du moteur en régime stabilisé, en dehors de la bande d'adaptation interdite ΔP.
A partir de chaque modification de la puissance demandée, [traduite par une variation d'au moins la pression Pk d'admission d'air dans le moteur, ou de la position du papillon 5 d'admission d'air], supérieure à un seuil spécifique défini, le calculateur compare de façon continue la pression Pk dans la tubulure d'admission 4 à une valeur filtrée PkFil de cette pression pour s'affranchir des petites fluctuations de pression par un filtrage du premier ordre, connu en soi, et avec un déphasage en retard d'un cycle, selon la formule : PkFil, n = PkFil, n-1 + k(Pk,n - PkFil, n-1), où k est un coefficient compris entre 0 et 1, et PkFil,n-1 a été mémorisée dans le calculateur au cycle précédent d'ordre n-1.
A ouverture du papillon 5 et régime moteur N sensiblement constants, dès que l'écart entre la pression mesurée Pk,n et la pression mesurée et filtrée PkFil,n devient inférieur à un seuil déterminé S1, de faible valeur, après qu'un nombre déterminé de transitions de KO2 autour de sa valeur moyenne 1 a été constaté, le moteur est considéré comme stabilisé.
Si, en outre, la pression mesurée Pk,n, ou la pression filtrée PkFil,n qui lui est peu différente, est extérieure à la bande d'adaptation interdite, correspondant à la bande de pression de largeur ΔP positionnée au cycle précédent n-1 et mémorisée dans le calculateur, le nouveau cycle de mesures et de calculs d'ordre n des coefficients de la nouvelle droite filtrée de travail (DFil,n et GFil,n) est lancé. Les valeurs de la pression d'admission Pk,n, de sa valeur filtrée PkFil,n et d'une valeur moyenne ou filtrée KO2Fil,n correspondante de KO2 sont saisies et mémorisées dans le calculateur, avec : KO2Fil,n = KO2Fil,n-1 + α (KO2,n - KO2Fil,n-1), où α est un coefficient compris entre 0 et 1.
La pression filtrée PkFil,n étant supposée extérieure à la bande ΔP d'adaptation interdite du cycle précédent, une nouvelle bande interdite, de même largeur ΔP, est positionnée de sorte à être contiguë à la pression saisie Pk,n, qui est comparée à la borne de pression inférieure Pb,n-1 de la bande d'adaptation interdite précédente (Pb,n-1 - Ph,n-1).
Si Pk,n < Pb,n-1, Pk,n devient la nouvelle borne inférieure de la nouvelle bande interdite : Pb,n = Pk,n, et la borne supérieure devient alors Ph,n = Pb,n + ΔP.
Si Pk,n > à Pb,n-1, Pk,n devient la nouvelle borne supérieure de la nouvelle bande interdite: Ph,n = Pk,n et la borne inférieure de cette nouvelle bande interdite devient alors Pb,n = Ph,n - ΔP.
Toutefois, pour une meilleure précision sur la mesure du décalage D, une condition supplémentaire s'ajoute à celle définie ci-dessus. Cette condition supplémentaire consiste à ne valider la pression mesurée Pk,n comme nouvelle pression basse Pb,n que si, en outre, Pk,n est inférieure ou égale à un seuil de pression Psb, par exemple de l'ordre de 50 kPa.
En résumé, et en régime moteur stabilisé, la pression mesurée Pk,n n'est validée comme nouvelle pression haute Ph,n que si Pk,n est supérieure à une bande de pression ΔP de largeur prédéterminée, correspondant à une adaptation interdite, et ayant Pb,n-1 comme borne inférieure, tandis que Pk,n n'est validée comme nouvelle pression basse Pb,n que si Pk,n est inférieure à la bande de pression ΔP et ayant Ph,n-1 comme borne supérieure et si, de plus, Pk,n est inférieure ou égale audit seuil de pression Psb.
A Pk,n extérieure à la bande ΔP, et par exemple égale à Ph,n car supérieure à cette bande ΔP comme représenté sur la figure 2, il correspond, sur la droite de travail mémorisée et filtrée précédente (GFil,n-1 - DFil,n-1) une durée d'injection de base TinjBk,n que le calculateur 21 multiplie par le coefficient de richesse mesuré KO2,n ou mesuré et filtrée KO2Fil,n pour obtenir une durée d'injection corrigée TinjCORk,n.
On dispose ainsi d'un nouveau point C de coordonnées (Pk,n ; TinjCORk,n) qui remplace l'un des deux points A et B de coordonnées connues et mémorisées pour le calcul de la droite de travail mémorisée 35 de coefficients GFil,n-1 et DFil,n-1, et dont l'autre des deux points A ou B est utilisé avec le nouveau point C pour le calcul d'une nouvelle droite de travail 36 de coefficients Gnew, Dnew. Si Pk,n = Ph,n (comme sur la figure 2), alors le troisième point C remplace le point A de coordonnées (Ph,n-1 ; TinjCORh,n-1) de sorte que la nouvelle droite de travail 36 de coefficients Gnew et Dnew peut être calculée à partir des points B et C, tandis que si Pk,n = Pb,n, alors le point C remplace le point B de coordonnées (Pb,n-1 ; TinjCORb,n-1), et la nouvelle droite de travail de coefficients Gnew, Dnew est obtenue à partir des points C et A.
En d'autres termes, dès que la pression filtrée PkFil,n de la pression mesurée Pk,n est extérieure à la bande de pression ΔP positionnée au cycle précédent n-1, les coefficients en mémoire de la droite 35 de travail antérieure GFil,n-1 et DFil,n-1 permettent de calculer la durée d'injection de base TinjBk,n correspondant à la valeur PkFil,n, et, selon que Pk,n = Ph,n ou = Pb,n, on calcule : TinjBh,n = (Ph,n - DFil,n-1) x GFil,n-1 et TinjBb,n = (Pb,n - DFil,n-1) x GFil,n-1.
Ces durées d'injection de base doivent être corrigées pour tenir compte de la qualité d'adaptation du moteur, traduites par la valeur mesurée et filtrée de KO2 à l'étape d'acquisition, de sorte que : TinjCORh,n = TinjBh,n x KO2Fil,n et TinjCORb,n = TinjBb,n x KO2Fil,n.
La nouvelle droite de travail 36 est définie à l'aide des coordonnées du point nouvellement acquis (Ph,n ; TinjCORh,n) ou (Pb,n ; TinjCORb,n) et celles du dernier point complémentaire antérieurement acquis au cycle précédent n-1. Pour alléger la description de cet exemple de mise en oeuvre de l'invention, on supposera dans ce qui suit que le point nouvellement acquis est un point de pression haute.
Les coefficients de la nouvelle droite 36 sont calculés à partir des relations : Gnew = TinjCORh - TinjCORb Ph - Pb et Dnew = Pb - TinjCORb Gnew
Pour éviter des variations trop rapides des coefficients de la droite de travail du moteur pendant une autoadaptation, on adopte comme nouvelle droite 37 de travail mémorisée d'ordre n une nouvelle droite dite filtrée de travail, définie par de nouveaux coefficients filtrés DFil,n et GFil,n et qui est une droite 37 intermédiaire entre la droite 35 mémorisée d'ordre n-1 et de coefficients DFil,n-1 et GFil,n-1 et la nouvelle droite 36 définie par les nouveaux coefficients calculés Dnew et Gnew. A cet effet, il est particulièrement avantageux de trouver les coefficients de la nouvelle droite filtrée de travail 37 en appliquant aux nouveaux coefficients calculés Dnew et Gnew un filtrage logique consistant à ne prendre en compte qu'une fraction de l'écart constaté entre chacun des nouveaux coefficients calculés Gnew et Dnew et les coefficients filtrés antérieurs GFil,n-1 et DFil,n-1. On obtient ainsi les nouveaux coefficients GFil,n et DFil,n qui sont appliqués et mémorisés, à l'aide de coefficients de correction d'adaptation KD et KG, compris entre 0 et 1, pouvant être différents l'un de l'autre ou égaux, et tels que les nouveaux coefficients filtrés sont obtenus par les relations suivantes : DFil,n = DFil,n-1 + KD (Dnew - DFil,n-1) et GFil,n = GFil,n-1 + KG (Gnew - GFil,n-1).
Les nouveaux coefficients filtrés GFil,n et DFil,n sont ensuite mémorisés et substitués aux coefficients filtrés antérieurs GFil,n-1 et DFil,n- pour la détermination de la droite de travail suivante, au cycle d'autoadaptation suivant d'ordre n+1. Ainsi, le moteur fonctionne alors sur la droite (GFil,n ; DFil,n) jusqu'à l'occurence d'un nouveau cycle de mesures débutant par une nouvelle mesure de Pk et son éventuelle validation, qui définit une nouvelle droite. Les différentes droites ainsi définies forment un nuage dynamique autour d'une droite moyenne.
Concernant les coefficients de correction d'adaptation KD et KG, on applique des coefficients à plusieurs niveaux, en fonction du taux de régulation du moteur traduit par la valeur du coefficient de richesse KO2. Le niveau des coefficients KD et KG est choisi en fonction de la valeur de KO2 constatée dans chacune des plages de pression haute et basse, qui sont respectivement supérieure et inférieure à la bande ΔP d'adaptation interdite correspondante, de la manière expliquée ci-dessous.
En particulier, le procédé peut consister à choisir, pour chacun des deux coefficients KD et KG, trois valeurs différentes, qui sont une valeur forte, par exemple 0,5, une valeur moyenne, par exemple 0,1, et une valeur faible, par exemple 0,05, selon la valeur du coefficient de richesse KO2 mesurée dans les plages de pression hautes et basses, de part et d'autre de cette plage de pression interdite.
Ces trois valeurs distinctes des coefficients de correction d'adaptation KD et KG, ou du coefficient K lorsque KD = KG = K, ont pour intérêt de permettre d'optimiser la vitesse d'adaptation en fonction du niveau d'adaptation du moteur, constaté dans les deux plages d'adaptation (plage de pression haute et plage de pression basse) et représenté par un drapeau Fb ou Fh associé respectivement à la plage de pression basse ou à la plage de pression haute. Les valeurs forte, moyenne et faible des coefficients KG et KD correspondent ainsi à une adaptation rapide, moyenne ou lente respectivement et sont choisies selon que le coefficient de richesse mesuré et filtré KO2Fil présente, par rapport à sa valeur moyenne 1, un écart supérieur ou inférieur à un seuil d'écart donné, de par exemple ± 3,5 % de sa valeur moyenne 1, dans l'une et/ou l'autre des deux plages de pression haute et basse. Lors de chaque acquisition respectivement d'un point de pression basse Pb ou d'un point de pression haute Ph, on donne au drapeau Fb ou Fh associé respectivement à la plage de pression basse ou à la plage de pression haute une valeur fonction du degré d'adaptation du moteur et fixée à 0 si le moteur est très désadapté, et à 1 si le moteur est dans la plage d'adaptation définie par ledit seuil d'écart sur la valeur moyenne de KO2, de sorte que :
  • si Pk = Pb et KO2Fil est compris entre 0,965 et 1,035, (soit 1 ± 0,035), alors Fb = 1,
  • si Pk = Pb et KO2Fil < 0,965 ou KO2Fil > 1,035, alors Fb = 0,
  • si Pk = Ph et KO2Fil est compris entre 0,965 et 1,035, alors Fh = 1, et
  • si Pk = Ph et KO2Fil < 0,965 ou KO2Fil> 1,035, alors Fh = 0.
    • Le tableau (annexé en fin de description) donne deux exemples de valeurs forte, moyenne et faible pour les coefficients KD et KG en fonction des valeurs des drapeaux Fb et Fh, elles-mêmes fonction des valeurs de KO2 dans les plages de pression haute et basse, avec des valeurs différentes éventuellement pour KD et KG dans l'exemple I et des valeurs égales pour K = KD = KG dans l'exemple II.
    La valeur de Fb ou respectivement de Fh est actualisée et mémorisée, ainsi que la valeur correspondante de KO2Fil, lors de chaque mesure validée de la pression PkFil.
    A chaque redémarrage du moteur, on dispose, en mémoire dans le calculateur 21, d'une droite de travail filtrée de coefficients DFil et GFil mémorisée à la fin du dernier cycle d'adaptation avant arrêt du moteur. A l'aide de cette droite de coefficients DFil et GFil, on détermine des durées d'injection corrigées théoriques TinjCORh et TinjCORb correspondant à deux pressions d'admission choisies à l'extérieur de la plage de pressions usuelles, et qui sont respectivement une pression haute d'initialisation PhINIT, par exemple de l'ordre de 90 kPa, et une pression basse d'initialisation PbINIT, par exemple de l'ordre de 30 kPa. On choisit également une bande d'adaptation interdite ΔpINIT, sensiblement centrée entre PbINIT et PhINIT, et ayant une borne inférieure correspondant par exemple au seuil de pression basse Psb, par exemple de 50 kPa, et une largeur ΔpINIT de 20 kPa par exemple, ce qui donne une borne supérieure ou pression haute de seuil de 70 kPa pour cet exemple. Au redémarrage, on considère également que KO2Fil = 1.
    Le cycle de mesures et calculs se déroule ensuite comme pour le régime permanent, avec acquisition d'un nouveau point de pression Pk, validé s'il est extérieur à la bande interdite ΔpINIT, et calcul des coefficients DFil,n et GFil,n de la nouvelle droite filtrée de travail à partir de la nouvelle pression mesurée et filtrée PkFil,n et de l'un des deux points de pression d'initialisation PhINIT ou PbINIT. De plus, au redémarrage du moteur, le calculateur 21 est adapté progressivement aux conditions réelles en fixant les valeurs initiales des coefficients de correction d'adaptation KD et KG en fonction d'un degré d'adaptation fictive du moteur. On considère, par exemple, qu'au redémarrage le moteur est bien adapté, donc les drapeaux Fb et Fh sont égaux à 1, et KG et KD sont, dans l'exemple précédent, de 0,05.
    Lors de la fabrication du calculateur 21 ou avant sa première mise en service, la mémoire du calculateur 21 est préchargée avec des valeurs initiales GINIT et DINIT des coefficients de la droite de travail qui sont définies expérimentalement pour le type de moteur considéré. A la première mise sous tension du calculateur 21, GFil et DFil sont initialisés aux valeurs de calibration GINIT et DINIT. Ces valeurs de calibration sont donc substituées aux coefficients GFil et DFil au premier démarrage du moteur. Le procédé se déroule ensuite comme décrit ci-dessus après un redémarrage.
    Pour améliorer la cohabition de la stratégie d'autoadaptation décrite ci-dessus avec la stratégie de purge du canister 16, laquelle purge est assurée lorsque le calculateur 21 commande l'ouverture de la vanne 20 en particulier lorsque les points de pression d'admission, pendant le fonctionnement du moteur, sont dans la bande d'adaptation interdite, la priorité est donnée aux différentes stratégies en fonction du niveau d'adaptation du moteur ainsi que du taux de charge du canister 16 en vapeur de carburant. Pour apprécier la quantité de carburant collectée dans le canister 16, il est connu, notamment par EP-A-0 636 778 et FR-A-2 708 049, de définir un coefficient KCAN d'estimation de la teneur en carburant du canister 16 et de son circuit de purge, en élaborant ce coefficient KCAN lorsque la purge est autorisée (vanne 20 ouverte par le calculateur 21) à partir de la dérive du coefficient de richesse KO2 de sorte que KCAN est augmenté si KO2 est inférieur à sa valeur moyenne et KCAN est diminué si KO2 est supérieur à sa valeur moyenne. Si le canister est très chargé, KCAN est supérieur à un seuil prédéterminé de teneur en carburant, et selon le procédé de l'invention, l'adaptation est alors interdite. Par contre, si KCAN devient inférieur audit seuil de teneur en carburant, on autorise l'entrée en phase d'autoadaptation par le calculateur 21, qui interdit le débit de la vanne de purge 20 simultanément à l'autoadaptation.
    Si l'adaptation du moteur est insuffisante dans la plage de haute ou de basse pression, c'est-à-dire si Fh ou Fb est égal à 0, l'adaptation est prioritaire dans la plage de pression considérée. Par contre, si l'adaptation est suffisante (Fh ou Fb = 1), on peut donner priorité momentanément à la purge dans la plage de pression pour laquelle l'adaptation est bonne, en plus de l'exclusivité donnée à la purge dans la bande d'adaptation interdite. La priorité est gérée en modulant la largeur de la bande d'interdiction d'adaptation. En effet, à l'intérieur de cette bande, l'adaptation est interdite et, comme mentionné ci-dessus, il est naturel de dédier intégralement cette bande à la purge. Or, plus cette bande est large et plus la purge est prioritaire. Le procédé de l'invention propose donc de moduler la largeur de cette bande d'interdiction d'adaptation par rapport à une valeur nominale, pour gérer la priorité entre la purge et l'adaptation. A cet effet, la bande d'adaptation interdite, de largeur nominale ΔPINIT, est élargie d'une marge dite marge haute, vers les hautes pressions, et/ou élargie d'une autre marge, dite marge basse, vers les basses pressions, lorsque le taux de régulation du moteur est satisfaisant dans la plage de haute pression (Fh = 1) et/ou dans la plage de basse pression (Fb = 1), en fonction de la valeur du coefficient de richesse KO2 dans la plage de pression haute et/ou dans la plage de pression basse, qui sont respectivement supérieure et inférieure à la bande d'adaptation interdite de largeur nominale ΔPINIT, avant son élargissement par l'une et/ou l'autre marge.
    A titre d'exemple, si on fixe ΔPINIT = 20 kPa, et que chacune des marges haute et basse est fixée à une valeur de calibration de 10 kPa si Fh ou Fb= 1, ou est égale à O si Fh ou Fb = 0, alors la bande d'interdiction d'autoadaptation peut prendre trois valeurs distinctes qui sont 20 kPa, si les deux marges sont nulles, 30 kPa si une seule marge est ajoutée à ΔPINIT, ou 40 kPa si ΔPINIT est élargi des deux marges. Cette bande plus ou moins large étant entièrement dédiée à la purge, la purge est donc plus ou moins prioritaire en fonction de la largeur de cette bande. En phase d'initialisation, après un démarrage du moteur, les marges sont nulles et la bande d'interdiction d'adaptation est limitée à la valeur de ΔPINIT, de sorte que l'adaptation est prioritaire. Mais le bornage de Pb à la valeur maximum de pression basse Psb est toujours appliqué.
    Cet élargissement de la bande d'interdiction d'adaptation du côté ou des côtés vers lequel ou lesquels le moteur est bien adapté procure, en fait, un gain de temps pour que la purge fonctionne. Mais, pour ne pas pénaliser l'adaptation, cet élargissement de bande d'interdiction d'adaptation n'est efficace que pendant un intervalle de temps prédéterminé, par exemple de trois minutes, qui est décompté à l'aide d'un compteur relancé à chaque cycle d'autoadaptation, de sorte à relancer les possibilités d'adaptation à la fin de cet intervalle de temps prédéterminé.
    L'organigramme de l'adaptation décrite ci-dessus, et telle que mise en oeuvre par le calculateur 21 qui comprend au moins un microprocesseur programmé et/ou réalisé de manière à commander le déroulement du procédé tel que présenté ci-dessus, est schématiquement représenté sur la figure 3.
    Sur la figure 3, l'étape de mise sous tension 38 implique, lorsqu'il s'agit de la première mise sous tension du calculateur 21, la prise en compte des valeurs d'initialisation GINIT et DINIT pour les coefficients GFil et DFil de la droite de travail mémorisés lors de la première initialisation en 39. L'étape suivante 40 est l'étape de définition des plages d'adaptation de part et d'autre de la bande d'adaptation interdite à partir de la valeur nominale et initiale ΔPINIT, du seuil maximum de pression basse Psb et de drapeaux d'indication d'adaptation du moteur Fb et Fh choisis égaux à 1 en 41. L'étape suivante en 42 consiste à calculer les valeurs théoriques et initiales de TinjCORb et TinjCORh à partir des valeurs de GFil, DFil, PbINIT et PhINIT et pour KO2Fil = 1 qui sont enregistrées en 43. L'étape suivante consiste à vérifier en 44 les conditions d'entrée en adaptation. On entre en adaptation si la pression courante dans la tubulure Pk est dans une des plages d'adaptation autorisées, et si la stabilité du moteur est vérifiée, c'est-à-dire si le moteur fonctionne en mode stabilisé avec Pk - PkFil < S1 (seuil de pression), et si les températures d'air, d'une part, et, d'autre part, d'un liquide de refroidissement du moteur (en général de l'eau) sont supérieures à des seuils respectifs, comme indiqué en 45. A l'entrée en adaptation, l'angle du papillon 5 sera mémorisé en 46. Parallèlement, on transmet en 47 un ordre de purge interdite, ainsi éventuellement que des ordres d'interdiction de fonctionnement d'une vanne de recirculation des gaz d'échappement et/ou de tout autre accessoire dont le fonctionnement entraíne une modification de la richesse. A l'étape suivante en 48 on sortira d'adaptation si au moins une des conditions d'entrée en adaptation en 44 n'est plus vérifiée ou si la variation de l'angle du papillon 5 par rapport à l'angle mémorisé en 46 est supérieure à un seuil ou encore si le nombre de transitions du signal KO2 depuis l'entrée en adaptation en 44 est supérieure à un seuil SKO2max. A l'étape suivante en 49, l'adaptation est validée si le nombre de transitions du signal KO2 depuis l'entrée en adaptation en 44 est supérieur à un seuil minimun SKO2min, comme indiqué en 50. Les conditions de seuil mimimum et maximum SKO2min et SKO2max des transitions de KO2 limitent le temps passé en adaptation tout en garantissant une bonne stabilité des acquisitions nécessaires aux calculs, la stabilisation de KO2,Fil étant significative de la dérive de la richesse et la stabilisation de la pression filtrée PkFil étant représentative de la charge du moteur. Si l'adaptation n'est pas validée, il y a retour à l'étape d'entrée en adaptation en 44, tandis que si l'adaptation est validée on procède, en 51, à la mémorisation des signaux KO2Fil et PkFil, puis au calcul, en 52, des coefficients Gnew et Dnew de la manière indiquée ci-dessus, suivi, en 53, du choix des coefficients de correction d'adaptation KG et KD également comme indiqué ci-dessus, puis au calcul, en 54, des coefficients de la nouvelle droite de travail mémorisée GFil,n ; DFil,n et enfin en 55 au calcul des bornes de pression Pb,n et Ph,n définissant la plage d'interdiction d'adaptation mémorisée pour le cycle suivant.
    KO2Fil Ex. I Ex. II
    Fb plage pression haute plage pression basse Fn KD KG KD=K
    KG=K
    1 0,965<KO2<1,035 0,965<KO2<1,035 1 0,05 0,05 0,05
    1 0,965<KO2<1,035 KO2 < 0,965
       ou
    1,035 < KO2    		 0 0,05 0,10 0,10
    0 KO2 < 0,965
       ou
    1,035 < KO2    		 0,965<KO2<1,035 1 0,10 0,05 0,10
    0 KO2 < 0,965
       ou
    1,035 < KO2    		 KO2 < 0,965
       ou
    1,035 < KO2    		 0 0,50 0,50 0,50

    Claims (18)

    1. Procédé d'autoadaptation de la richesse d'un moteur à injection (1), à l'aide d'un calculateur (21) qui, d'une part, est relié au moins à des capteurs (26, 28) de paramètres de fonctionnement du moteur (1), dont le calculateur reçoit au moins un signal (30) de rotation du moteur et un signal (27) permettant de connaítre un paramètre (P) de remplissage du moteur, telle que la pression absolue dans une tubulure d'admission (4) d'air au moteur (1), en aval d'un organe d'étranglement (5) pour la commande du débit d'air d'alimentation, ainsi qu'à une sonde d'oxygène (33) dans les gaz d'échappement du moteur (1), dont le calculateur reçoit un signal de richesse (R), et, d'autre part, calcule au moins des valeurs d'au moins une grandeur de commande, telles que des durées d'injection, destinées à être transmises à au moins un injecteur (2), et obtenues à partir de valeurs de base de la grandeur de commande (TinjB) exprimées comme des fonctions linéaires croissantes du paramètre de remplissage (P) et représentées par des droites définies chacune par deux coefficients qui sont un décalage (D) du paramètre de remplissage à l'origine et un gain (G) indiquant la pente de la droite, de sorte que
      TinjB = (P-D)xG, chaque valeur de base de la grandeur de commande (TinjB) étant corrigée en une valeur corrigée de ladite grandeur de commande (TinjCOR) en prenant en compte un coefficient de richesse (KO2) auquel on applique des transitions de valeur, en fonction du signal de richesse (R) dans les zones de fonctionnement du moteur (1) en boucle fermée, et fixé égal à une valeur moyenne dans les zones de fonctionnement du moteur (1) en boucle ouverte, pour assurer le centrage du fonctionnement du moteur (1) sur une richesse (R) égale à 1, le décalage (D) et le gain (G) faisant de plus l'objet d'une autoadaptation cyclique pour assurer que le coefficient de richesse (KO2) reste voisin de sa valeur moyenne, par correction de toute dérive de ce coefficient (KO2), en prenant en compte des valeurs hautes et basses (Ph et Pb) du paramètre de remplissage pour des points de fonctionnement du moteur (1) en régime stabilisé, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant, à chaque nouveau cycle d'autoadaptation d'ordre n, à définir une nouvelle droite caractéristique de la grandeur de commande (Tinj) en fonction du paramètre de remplissage (P) à l'aide de nouveaux coefficients (Dnew) et (Gnew), calculés à partir des coordonnées de paramètre de remplissage et grandeur de commande de deux points, dont l'un est à valeur haute (Ph) et l'autre à valeur basse (Pb) du paramètre de remplissage, et auxquels il correspond des valeurs corrigées de la grandeur de commande (TinjCORh et TinjCORb), en appliquant les formules : Gnew = TinjCORh - TinjCORb Ph - Pb et Dnew = Pb - TinjCORb Gnew , et
      en validant comme valeur haute (Ph,n) ou respectivement comme valeur basse (Pb,n) du paramètre de remplissage une valeur (Pk,n) mesurée en régime stabilisé du moteur (1), à lui faire correspondre une valeur de base de la grandeur de commande respectivement haute ou basse d'ordre n (TinjBk,n) tirée d'une droite de travail filtrée et mémorisée dans le calculateur au cycle précédent n-1, et définie par des coefficients mémorisés (DFil,n-1 et GFil,n-1), puis à lui faire correspondre une valeur corrigée de la grandeur de commande (TinjCORk,n) pour obtenir un premier point, et à prendre comme second point le point de valeur respectivement basse ou haute du paramètre de remplissage parmi les deux points mémorisés dans le calculateur au cycle précédent n-1, et de coordonnées (Pb,n-1, TinjCORb,n-1 ; Ph,n-1, TinjCORh,n-1), puis à adopter comme nouvelle droite filtrée de travail, définie par de nouveaux coefficients filtrés (DFil,n et GFil,n), une droite intermédiaire entre la droite mémorisée de coefficients (DFil,n-1 et GFil,n-1) et la nouvelle droite définie par les nouveaux coefficients calculés (Dnew et Gnew), et à mémoriser les nouveaux coefficients filtrés (GFil,n et DFil,n) et à les substituer aux coefficients filtrés antérieurs (GFil,n-1 et DFil,n-1) pour la détermination de la droite de travail suivante, au prochain cycle d'autoadaptation.
    2. Procédé d'autoadaptation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en régime moteur stabilisé, il consiste à ne valider la valeur mesurée du paramètre de remplissage (Pk,n) comme nouvelle valeur respectivement haute (Ph,n) ou basse (Pb,n) que si (Pk,n) est respectivement supérieure à une bande d'adaptation interdite de largeur prédéterminée et ayant (Pb,n-1) comme borne inférieure, ou respectivement inférieure à ladite bande d'adaptation interdite, et ayant (Ph,n-1) comme borne supérieure.
    3. Procédé d'autoadaptation selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste, à chaque nouveau cycle d'autoadaptation d'ordre n, à rendre une nouvelle bande d'adaptation interdite contiguë à la valeur saisie du paramètre de remplissage (Pk,n) et à comparer cette dernière valeur à la borne inférieure (Pb,n-1) de la bande d'adaptation interdite précédente, de sorte que si (Pk,n) est inférieure à (Pb,n-1), alors (Pk,n) devient la nouvelle borne inférieure (Pb,n) et la nouvelle borne supérieure devient : Ph,n = Pk,n + ΔP, où ΔP est la largeur de la bande d'adaptation interdite, et si (Pk,n) est supérieure à (Pb,n-1), alors (Pk,n) devient la nouvelle borne supérieure (Ph,n) et la nouvelle borne inférieure devient : Pb,n = Pk,n - ΔP.
    4. Procédé d'autoadaptation selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il consiste.de plus à ne valider la valeur mesurée du paramètre de remplissage (Pk,n) comme nouvelle valeur basse (Pb,n) que si, en outre, (Pk,n) est inférieure ou égale à un seuil de valeur du paramètre de remplissage.
    5. Procédé d'autoadaptation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il consiste à considérer que le régime moteur est stabilisé si, après constatation d'un nombre prédéterminé de transitions du coefficient de richesse (KO2) autour de sa valeur moyenne, et lorsque le régime moteur (N) et la position dudit organe d'étranglement (5) sont sensiblement constants, l'écart entre la valeur mesurée (Pk,n) et une valeur mesurée et filtrée (PkFil,n) du paramètre de remplissage est inférieur à un seuil de valeur, où PkFil,n = PkFil,n-1 + k (Pk,n - PkFil,n-1), et où k est un coefficient compris entre 0 et 1.
    6. Procédé d'autoadaptation selon la revendication 5, telle que rattachée à la revendication 2, caractérisé en ce qu'on lance un cycle de mesures et de calculs des coefficients de la nouvelle droite filtrée de travail (DFil,n et GFil,n) si la valeur mesurée et filtrée (PkFil,n) du paramètre de remplissage est extérieure à la bande d'adaptation interdite positionnée au cycle précédent n-1.
    7. Procédé d'autoadaptation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il consiste à définir la nouvelle droite filtrée de travail, de coefficients DFil,n et GFil,n, en appliquant aux nouveaux coefficients calculés Dnew et Gnew un filtrage logique consistant à ne prendre en compte qu'une fraction de l'écart entre Dnew et respectivement Gnew et les coefficients filtrés antérieurs DFil,n-1 et respectivement GFil,n-1, selon une approximation du premier ordre, à l'aide de coefficients de correction d'adaptation KD et KG, compris entre 0 et 1, et pouvant être égaux, tels que : DFil,n = DFil,n-1 + KD (Dnew - DFil,n-1) et GFil,n = GFil,n-1 + KG (Gnew - GFil,n-1).
    8. Procédé d'autoadaptation selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer des coefficients de correction d'adaptation KD et KG à plusieurs niveaux, en fonction du taux de régulation du moteur (1) traduit par la valeur du coefficient de richesse (KO2).
    9. Procédé d'autoadaptation selon la revendication 8, telle que rattachée à l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il consiste à choisir le niveau des coefficients KD et KG en fonction de la valeur de KO2 constatée dans chacune des plages des valeurs hautes et basses du paramètre de remplissage, respectivement supérieure et inférieure à la bande d'adaptation interdite correspondante.
    10. Procédé d'autoadaptation selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste à choisir, pour l'un au moins des coefficients KD et KG, une valeur respectivement forte, moyenne ou faible selon que le coefficient de richesse KO2 est mesuré à l'extérieur d'une bande de coefficient de richesse centrée sur la valeur moyenne de KO2 et de largeur prédéterminée, dans les deux plages du paramètre de remplissage qui sont supérieure et inférieure à ladite bande d'adaptation interdite, ou mesuré à l'extérieur de ladite bande de coefficient de richesse dans l'une desdites plages du paramètre de remplissage supérieure ou inférieure à ladite bande d'adaptation interdite, mais à l'intérieur de ladite bande de coefficient de richesse dans l'autre desdites plages supérieure et inférieure du paramètre de remplissage, ou enfin mesuré à l'intérieur de ladite bande de coefficient de richesse dans les deux plages supérieure et inférieure dudit paramètre de remplissage.
    11. Procédé d'autoadaptation selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il consiste, à chaque redémarrage du moteur (1), à déterminer à l'aide de la droite de travail filtrée et en mémoire au redémarrage, de coefficients (DFil) et (GFil), deux valeurs théoriques de la grandeur de commande (TinjCORh et TinjCORb) correspondant à deux valeurs du paramètre de remplissage choisies à l'extérieur de la plage de valeur usuelle dudit paramètre de remplissage, et qui sont respectivement une valeur haute d'initialisation PhINIT, et une valeur basse d'initialisation PbINIT, à choisir une bande d'adaptation interdite sensiblement centrée entre PbINIT et PhINIT, de borne inférieure (Psb) supérieure à PbINIT, et de borne supérieure (Ph) inférieure à PhINIT, le cycle de mesures et de calculs se déroulant ensuite comme en régime permanent, avec acquisition d'une nouvelle valeur validée du paramètre de remplissage si ladite nouvelle valeur est extérieure à la bande d'adaptation interdite, et calcul des coefficients (DFil,n et GFil,n) de la nouvelle droite filtrée de travail à partir de la nouvelle valeur mesurée et filtrée du paramètre de remplissage (PkFil) et l'un des deux points de valeur d'initialisation (PhINIT ou PbINIT) dudit paramètre.
    12. Procédé d'autoadaptation selon la revendication 11, telle que rattachée à l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il consiste, au redémarrage du moteur, à adapter progressivement le calculateur (21) aux conditions réelles en fixant les valeurs initiales des coefficients de correction d'adaptation KD et KG en fonction d'un degré d'adaptation fictif du moteur.
    13. Procédé d'autoadaptation selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce qu'il consiste, avant la première mise en service du calculateur (21), à précharger la mémoire du calculateur avec des valeurs initiales (GINIT et DINIT) des coefficients de la droite de travail qui sont définies expérimentalement pour le type de moteur considéré, et à les substituer aux coefficients (GFil et DFil) mémorisés pour le rédémarrage, et n'existant pas encore.
    14. Procédé d'autoadaptation selon au moins la revendication 2, pour un moteur (1) associé à un circuit de purge comprenant un canister (16) collectant des vapeurs de carburant provenant au moins d'un réservoir (11) et relié à la tubulure d'admission (4) du moteur (1) par une vanne (20) de purge du canister (16), à commande électrique et dont le débit est piloté par le calculateur (21), qui interdit le débit de la vanne de purge (20) simultanément à l'autoadaptation, caractérisé en ce qu'il consiste de plus à élargir la bande d'adaptation interdite respectivement vers les hautes valeurs ou vers les basses valeurs du paramètre de remplissage lorsque le taux de régulation du moteur est satisfaisant, en fonction de la valeur du coefficient de richesse (KO2), dans la plage respectivement haute ou basse du paramètre de remplissage qui est respectivement supérieure ou inférieure à ladite bande d'adaptation interdite avant son élargissement.
    15. Procédé d'autoadaptation selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il consiste de plus à ne rendre l'élargissement de la bande d'adaptation interdite efficace que pendant un intervalle de temps prédéterminé, à l'aide d'un compteur relancé à chaque cycle d'autoadaptation pour décompter ledit intervalle de temps.
    16. Procédé d'autoadaptation selon l'une des revendications 14 et 15, caractérisé en ce qu'il consiste de plus à définir un coefficient (KCAN) d'estimation de la teneur en carburant du circuit de purge, en élaborant ledit coefficient (KCAN) lorsque la purge est autorisée, à partir de la dérive du coefficient de richesse (KO2), de sorte que KCAN est augmenté ou respectivement diminué si KO2 est inférieur ou respectivement supérieur à sa valeur moyenne, et en ce qu'il consiste en outre à entrer en phase d'autoadaptation si KCAN devient inférieur à un seuil prédéterminé de teneur en carburant.
    17. Procédé d'autoadaptation selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'il consiste de plus à transformer la valeur de base (TinjB) en valeur corrigée de la grandeur de commande (TinjCOR) par correction multiplicative par le coefficient de richesse (KO2), de sorte que : TinjCOR = TinjB x KO2.
    18. Dispositif d'autoadaptation de la richesse d'un moteur (1) à injection, comprenant un calculateur (21) relié à des capteurs (26, 28) de paramètres de fonctionnement du moteur (1) ainsi qu'à une sonde d'oxygène (33) dans les gaz d'échappement du moteur (1), ledit calculateur (21) calculant des valeurs d'une grandeur de commande, telle que la durée d'injection, destinées à être appliquées à au moins un injecteur (2) de carburant dans le moteur (1), et obtenues à partir de valeurs base (TinjB) exprimées comme des fonctions linéaires croissantes d'un paramètre de remplissage, tel que la pression (P) dans une tubulure (4) d'admission d'air au moteur (1), avec un décalage (D) du paramètre de remplissage à l'origine et un gain (G) correspondant à la pente de la droite caractéristique correspondante, lesdites valeurs de base de la grandeur de commande (TinjB) étant corrigées à l'aide d'un coefficient de richesse (KO2) déterminé par le calculateur (21) en fonction du signal de richesse (R) de la sonde d'oxygène (33) en fonctionnement en boucle fermée et égal à une valeur moyenne en fonctionnement en boucle ouverte, pour assurer le centrage du fonctionnement du moteur (1) sur une richesse égale à 1, le calculateur (21) effectuant une autoadaptation cyclique du décalage (D) et du gain (G) pour assurer que KO2 reste voisin de sa valeur moyenne, par correction de toute dérive de KO2, caractérisé en ce que le calculateur (21) comprend au moins un microprocesseur programmé et/ou réalisé de manière à commander le déroulement du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 17.
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