EP1062416B1 - Procede de calcul de la pression moyenne indiquee d'un moteur a combustion interne - Google Patents

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EP1062416B1
EP1062416B1 EP99907695A EP99907695A EP1062416B1 EP 1062416 B1 EP1062416 B1 EP 1062416B1 EP 99907695 A EP99907695 A EP 99907695A EP 99907695 A EP99907695 A EP 99907695A EP 1062416 B1 EP1062416 B1 EP 1062416B1
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EP
European Patent Office
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pmi
advance
richness
engine
equal
Prior art date
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EP99907695A
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German (de)
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EP1062416A1 (fr
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Thierry Prunier
Vincent Rauch
Luis Rodrigues
Jean-Marie Taupin
Edouard Valenciennes
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Renault SAS
Original Assignee
Renault SA
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D37/00—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
    • F02D37/02—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1002—Output torque
    • F02D2200/1004—Estimation of the output torque

Definitions

  • the present invention relates to the field of motors with internal combustion in which the increase in quality requirements of operation associated with the development of control means and regulation requires increasingly precise control of operation overall of these motors (see for example FR-A-2 688 546 and EP-A-742359).
  • the engine control and regulation means can include richness sensors, a motorized intake throttle, a full electronic ignition, etc.
  • knowledge of gross engine torque as a function of operating parameters applied such as richness, speed, air charge and ignition advance, can be used to anticipate the command (s) to use in order to correctly regulate engine operation taking into account accessories with which the vehicle is fitted and which must be supplied with energy, directly or indirectly, from the engine such as air conditioning, power steering, automatic transmission, anti-skid system and trajectory control, etc.
  • the effective engine torque at optimal advance is defined as a mapping depending on the speed and pressure of the manifold. This torque is then increased by the friction couple thanks to a speed-dependent table to obtain the indicated gas torque and which will then be corrected by a single advance yield. This couple gas is again reduced by friction losses for finally obtain the effective torque corresponding to the advance setting adopted.
  • the object of the present invention is to remedy the drawbacks of the methods proposed above using an advance yield particularly precisely defined.
  • the method for estimating the torque of a spark-ignition engine according to the invention is carried out by calculating the average pressure indicated by the positive loop of the pressure cycle in the cylinder as a function of the volume of said cylinder, the positive loop being the part of the curve representative of the operation of the engine when the valves of said engine are closed. This estimate is made as a function of the air flow entering the engine, the pressure in the engine manifold, the operating speed N, the ignition advance AV, and the apparent richness of combustion Ri.
  • the richness coefficient ⁇ Ri is equal to 1 if the richness Ri is equal to 1, the richness coefficient ⁇ Ri being a variable dependent on the richness Ri.
  • the evolution of PMI + as a function of the advance is modeled by a second degree curve approaching the points actually measured.
  • the points actually measured are weighted, a greater weight A being accorded to the measurement points closest to the value of the optimal advance, according to the following equation:
  • a (i) A min + ( PMI + (i) - PMI + min ) x (A max - A min ) / (PMI + max - PMI + min ),
  • a min being the minimum weight associated with the minimum measured value of the indicated average pressure PMI +
  • a max being the maximum weight associated with the maximum measured value of the average pressure indicated PMI +, using a minimization criterion: Min [ ⁇ i A (i) 2 x (PMI + (i) mes - PMI + (i) calc) 2 ];
  • i being the number of measurements for a curve
  • PMI + (i) mes being the average pressure indicated PMI + measured at point i
  • PMI + (i) calc being the average pressure indicated PMI + calculated at point i according to the modeling curve.
  • the work that can be recovered in the form of energy mechanical is therefore equal to the indicated average pressure of the loop positive PMI + from which the indicated average pressure of the negative loop PMI- and the average pressure of PMF friction.
  • the richness coefficient ⁇ Ri 1 when the richness Ri is equal to 1.
  • the coefficient K is a representative map of the combustion efficiency of the engine at unit richness.
  • the advance yield ⁇ AV characterizes the change in the indicated average pressure of the positive PMI + loop as a function of the ignition advance.
  • the formulation used to estimate the indicated average pressure of the loop positive PMI + involves the optimal AVopt advances of the various engine operating points. It should be possible to characterize precisely all of these optimal advances. Their determination takes place mainly in the flattest part of the curve called hat in advance due to its shape.
  • the overall minimization criterion adopted involves sub-criteria applying to deviations in curvature, optimal advance and value of the indicated average pressure of the positive PMI + loop.
  • CRIT (curve) min [b x ⁇ abs (1 - curvature (k) calc / curvature (k) mes)]; k being the number of bending caps.
  • CRIT (curve) min [b x ⁇ abs (1 - curvature (k) calc / curvature (k) mes)]; k being the number of bending caps.
  • the torque value is developed from the average pressure exerted PME in the engine; the value of the average pressure exerted being obtained from the exhaust pressure and the outputs of a gearbox whose operation is illustrated in Figure 5, and of the engine speed N.
  • the exhaust pressure is calculated from the amount of air entering the engine Q r expressed in kilograms / second.
  • the torque box provides the values of the manifold pressure P col , the indicated average pressure of the positive loop PMI +, the advance efficiency ⁇ AV , the richness coefficient ⁇ Ri and the mean PMF operating pressure of the engine.
  • the value of the PMI + is obtained as explained above by a weighting taking into account the values of the quantity of air entering the engine Q r in grams per revolution, of a mapping of the coefficient K as a function of the manifold pressure P col and of the operating regime N with unit richness, of the advance efficiency ⁇ AV and of the richness coefficient ⁇ Ri
  • the obtaining of the value of the advance efficiency ⁇ AV is illustrated in FIG. 6.
  • the representative curve of richness coefficient ⁇ Ri is obtained from the value of the wealth Ri.
  • the average operating pressure PMF is calculated from the operating speed N.
  • the quantity of air Q r in grams per revolution is calculated from the quantity of air in kg / s and the operating speed N.
  • the yield of advance ⁇ AV is worked out starting from the influence of the richness on the curvatures of the caps modeled h (Ri), of the advance AV, of the table of curvatures hats modeled f (AVopt) and optimal advances AVopt (Ri).
  • the function h (Ri) is developed from the value of the richness Ri.
  • the calculation of the table of curvatures of the caps modeled f (AVopt) and of the optimal advances AVopt (Ri) is carried out from the maps established for a unit richness and for a richness less than 1, for example equal to 0.68, in function of the operating regime N and of the manifold pressure P col , and of the variable P depending on the richness Ri.

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Abstract

Procédé d'estimation du couple de la boucle positive d'un moteur à allumage commandé par calcul de la pression moyenne indiquée par la boucle positive du cycle de pression dans le cylindre en fonction du volume du dit cylindre, la boucle positive étant la partie de la courbe représentative du fonctionnement du moteur lorsque les soupapes sont fermées, en fonction du débit d'air entrant dans le moteur, de la pression dans le collecteur du moteur, du régime de fonctionnement N, de l'avance à l'allumage, et de la richesse de fonctionnement. La pression moyenne indiquée de la boucle positive PMI+ est égale au produit de la pression moyenne indiquée de la boucle positive pour une richesse égale à 1 et à l'avance optimale PMI+¿opt,Ri=1?, par le coefficient de richesse πRi et par le rendement d'avance πav. La pression moyenne indiquée de la boucle positive pour une richesse égale à 1 et à l'avance optimale est égale au produit de la quantité d'air entrant dans le moteur par un coefficient K dépendant de la pression collecteur et du régime de fonctionnement N.

Description

La présente invention concerne le domaine des moteurs à combustion interne dans lesquels l'augmentation des exigences de qualité de fonctionnement associé au développement des moyens de commande et de régulation nécessite un contrôle de plus en plus précis du fonctionnement global de ces moteurs (voir par exemple FR-A-2 688 546 et EP-A-742359).
Les moyens de commande et de régulation du moteur peuvent comprendre des sondes de richesse, un papillon d'admission motorisé, un allumage électronique intégral, etc. En particulier, la connaissance du couple moteur brut en fonction des paramètres de fonctionnement appliqués tels que la richesse, le régime, la charge d'air et l'avance à l'allumage, peut permettre d'anticiper la ou les commandes à utiliser afin de réguler correctement le fonctionnement du moteur compte tenu des accessoires dont le véhicule est équipé et qui doivent être alimentés en énergie, directement ou indirectement, par le moteur tels que l'air conditionné, la direction assistée, une boíte de vitesses automatique, un système anti-patinage et de contrôle de trajectoire, etc.
On a proposé d'effectuer une mesure directe du couple par un capteur spécifique lorsque le moteur est en fonctionnement. Par exemple on peut mesurer la variation de période de défilement des dents d'une couronne de mesure solidaire du volant d'inertie du moteur au moyen d'un capteur fixe.
On a également proposé de calculer le couple moteur en utilisant les divers capteurs existant sur le moteur tels que le débitmètre d'air, des sondes de richesse, le capteur d'allumage et de régime, le capteur de pression et de température du collecteur, etc. D'après le document français n°91 11 919, le couple moteur efficace à l'avance optimale est défini comme une cartographie fonction du régime et de la pression du collecteur. Ce couple est ensuite augmenté du couple des frottements grâce à une table en fonction du régime pour obtenir le couple gaz indiqué et qui sera ensuite corrigé par un rendement d'avance unique. Ce couple gaz est à nouveau diminué des pertes par frottement pour finalement obtenir le couple effectif correspondant au réglage d'avance adopté.
On connaít également le document WO-96 35 874 dans lequel le couple moteur est défini comme une cartographie du couple à richesse unitaire et à l'avance optimale, corrigé par un rendement d'avance selon une loi unique de dégradation du couple en fonction de la dégradation de l'avance par rapport à l'avance optimale.
Toutefois, ces documents ne permettent pas une estimation suffisamment fine de la valeur du couple et, de ce fait, ne permettent pas une régulation optimale du moteur permettant un rendement maximal soit pour une réduction de la consommation de carburant, soit pour une réduction des émissions d'effluents de combustion.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des procédés proposés ci-dessus en utilisant une rendement d'avance défini de façon particulièrement précise.
Le procédé d'estimation du couple d'un moteur à allumage commandé selon l'invention, s'effectue par calcul de la pression moyenne indiquée par la boucle positive du cycle de pression dans le cylindre en fonction du volume dudit cylindre, la boucle positive étant la partie de la courbe représentative du fonctionnement du moteur lorsque les soupapes dudit moteur sont fermées. Cette estimation est effectuée en fonction du débit d'air entrant dans le moteur, de la pression dans le collecteur du moteur, du régime de fonctionnement N, de l'avance à l'allumage AV, et de la richesse apparente de combustion Ri. La pression moyenne indiquée de la boucle positive PMI+ est égale au produit de la pression moyenne indiquée de la boucle positive pour une richesse égale à 1 et à l'avance optimale PMI+opt, Ri = 1, par le coefficient de richesse πRi et par le rendement d'avance πAV, la pression moyenne indiquée de la boucle positive pour une richesse égale à 1 et l'avance optimale étant égale au produit de la quantité d'air entrant dans le moteur par coup (1/2 tour de vilebrequin pour un 4 cylindres) par un coefficient K dépendant de la pression dans le collecteur et du régime de fonctionnement N. On utilise ainsi une formulation suffisamment simple pour en permettre l'utilisation en temps réel par le calculateur de contrôle du moteur.
Dans un mode de réalisation, le coefficient de richesse πRi est égal à 1 si la richesse Ri est égale à 1, le coefficient de richesse πRi étant une variable dépendant de la richesse Ri.
Avantageusement, le rendement d'avance πAV dépend d'une variable P qui obéit à une régression polynomiale du second degré fonction de l'écart entre l'avance optimale du point de fonctionnement et l'avance appliquée et dont la courbure est fonction de la valeur de l'avance optimale AV et de la richesse Ri, avec πAV égal = 1-P x (AV-AVopt)2. L'évolution de PMI+ en fonction de l'avance est modélisée par une courbe du second degré approchant les points réellement mesurés.
De préférence, on effectue une pondération des points réellement mesurés, un poids A plus important étant accordé aux points de mesure les plus proches de la valeur de l'avance optimale, selon l'équation suivante : A(i) = Amin + (PMI+(i) - PMI+min) x (Amax - Amin) / (PMI+max - PMI+min), Amin étant le poids minimum associé à la valeur minimum mesurée de la pression moyenne indiquée PMI+, Amax étant le poids maximum associé à la valeur maximum mesurée de la pression moyenne indiquée PMI+, en utilisant un critère de minimisation : Min [Σi A(i)2 x (PMI+(i)mes - PMI+(i)calc)2] ; i étant le nombre de mesure pour une courbe, PMI+ (i)mes étant la pression moyenne indiquée PMI+ mesurée au point i, et PMI+(i)calc étant la pression moyenne indiquée PMI+ calculée au point i selon la courbe de modélisation.
En effet, pour caractériser le niveau de performance d'un moteur à allumage commandé, on utilise l'estimation de la pression moyenne indiquée par la boucle positive du cycle de pression en fonction du volume de cylindre. Cette estimation permet de ne considérer que le travail potentiellement récupérable lors de la combustion dans le cylindre et de se dégager de certaines contraintes propres à chaque moteur tels que les frottements de l'équipage mobile et de la distribution caractérisés par la pression moyenne des frottements PMF, ainsi que de la boucle négative du cycle pression = f(volume) correspondant au fonctionnement du moteur lorsque les soupapes d'admission ou d'échappement sont ouvertes.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels :
  • la figure 1 montre la courbe de pression en fonction du volume de cylindre ;
  • la figure 2 est une courbe montrant l'évolution de la pression moyenne indiquée de la boucle positive en fonction de l'avance ;
  • la figure 3 est une courbe similaire montrant la courbe obtenue sans pondération et la courbe obtenue avec pondération ;
  • la figure 4 est un schéma montrant l'élaboration de la valeur de couple en fonction du régime du moteur, du débit d'air, de la pression du collecteur, et de l'avance à l'allumage ;
  • la figure 5 est un schéma de fonctionnement de la boíte couple illustrée sur la figure 4 ; et
  • la figure 6 est un schéma illustrant l'élaboration du rendement d'avance.
    • Comme on peut le voir sur la figure 1, l'évolution de la pression régnant dans un cylindre d'un moteur à combustion interne à allumage commandé en fonction du volume s'établit selon deux boucles principales, une boucle dite positive correspondant au fonctionnement du moteur lorsque les soupapes d'admission et d'échappement sont fermées, et une boucle négative correspondant au fonctionnement du moteur pendant la phase d'échappement suivie de la phase d'admission, les soupapes d'admission ou d'échappement étant ouvertes.
    Le travail que l'on peut récupérer sous forme d'énergie mécanique est donc égal à la pression moyenne indiquée de la boucle positive PMI+ de laquelle on retranche la pression moyenne indiquée de la boucle négative PMI- et la pression moyenne des frottements PMF.
    La pression moyenne indiquée de la boucle positive PMI+ est estimée en fonction du produit de la pression moyenne indiquée de la boucle positive à avance optimale et coefficient de richesse unitaire par le coefficient de richesse et par le rendement d'avance : PMI+ = PMI+opt,Ri= 1 x πRi x πAV. Le coefficient de richesse πRi = 1 lorsque la richesse Ri est égale à 1. La pression moyenne indiquée de la boucle positive du moteur considérée à richesse unitaire et à l'avance optimale est égale au produit du débit d'air Qr entrant dans le moteur par coup (1/2 tour vilebrequin pour un 4 cylindres) par un coefficient K dépendant à la fois de la pression dans le collecteur Pcol et du régime de fonctionnement N : PMI+opt,Ri=1 = K(Pcol, N) x Qr.
    Le coefficient K est une cartographie représentative du rendement de combustion du moteur à la richesse unitaire. Le rendement d'avance πAV caractérise l'évolution de la pression moyenne indiquée de la boucle positive PMI+ en fonction de l'avance à l'allumage. Cette évolution obéit à une régression polynomiale du second degré fonction de l'écart entre l'avance optimale du point de fonctionnement et l'avance appliquée et dont la courbure est fonction de la valeur de l'avance optimale et de la richesse de fonctionnement : πAV = 1 - f (AVopt) x h (Ri) x (AV-AVopt)2.
    Le terme AVopt est un coefficient établi selon une cartographie des avances optimales fonction de la pression du collecteur et du régime de fonctionnement. Cette cartographie résulte de l'interpolation non linéaire, fonction de la richesse de fonctionnement, entre deux cartographies de référence des avances optimales en fonction de la pression du collecteur et du régime de fonctionnement, l'une étant établie à richesse Ri égale 1 et l'autre à une richesse Ri inférieure à 1, avec AVopt (Pcol, N, Ri) = int erp (AVopt (Ri = 1), AVopt (Ri < 1), Ri).
    Comme on peut le voir sur les figures 2 et 3, la formulation utilisée pour l'estimation de la pression moyenne indiquée de la boucle positive PMI+ fait intervenir les avances optimales AVopt des divers points de fonctionnement du moteur. Il convient de pouvoir caractériser de façon précise toutes ces avances optimales. Leur détermination s'effectue principalement dans la zone la plus plate de la courbe appelée chapeau d'avance en raison de sa forme. On utilise une courbe du second degré pour modéliser l'évolution de la pression moyenne indiquée de la boucle positive PMI+ en fonction de l'avance, son équation étant obtenue par minimisation de l'écart entre les points mesurés et la courbe mathématique. Ce type de minimisation engendre une imprécision de l'estimation du point d'avance optimal alors que la valeur de la PMI+ optimale calculée gardera une valeur proche de la mesure.
    Sur l'exemple de la figure 2, la différence entre les points de mesure et la courbe est flagrante et on ne peut utiliser la valeur de l'avance optimale trouvée d'après la courbe. La précision requise sur la mesure de l'avance optimale AVopt nécessite d'effectuer une pondération accordant plus d'importance aux points de fonctionnement qui se rapprochent de l'avance optimale expérimentale plutôt qu'à ceux qui en sont éloignés.
    On effectue donc une approximation sur les mesures avec une pondération variable suivant l'éloignement du point d'avance par rapport au point le plus proche de l'avance optimale. La courbe ainsi trouvée (figure 3) est celle qui passe au plus près de l'ensemble des points de mesure d'un chapeau d'avance en obéissant à un critère de minimisation pondéré. Le critère de pondération retenu est présenté ci-dessous : on définit Amin comme étant le poids minimum associé à la valeur minimum mesurée de la pression moyenne indiquée de la boucle positive PMI+ min et Amax comme étant le poids maximum associé à la valeur maximum mesurée de la pression moyenne indiquée de la boucle positive PMI+ max. Entre ces deux extremums, le poids évoluera linéairement en fonction des valeurs de la PMI+ mesurée, soit : A(i) = Amin + (PMI+ (i) - PMI+ min ) x (Amax - Amin) / (PMI + max - PMI + min).
    On cherchera à minimiser l'écart pondéré des mesures par rapport à l'approximation mathématique de type : PMI+ = PMI+opt x [1- C x (AV- AVopt)2], C étant la courbure de la courbe du second degré.
    Le critère de minimisation associé s'écrira ainsi : min [ΣA(i)2 x (PMI+(i)mes - PMI+(i)calc)2]. Avec i étant le nombre de mesure pour un chapeau d'avance, PMI+(i) mes étant la PMI+ mesurée au point i et PMI+(i)calc étant la PMI+ calculée par l'approximation mathématique au point i.
    Pour chaque chapeau d'avance ainsi calculé, on peut ainsi faire passer une courbe unique répondant au critère de minimisation. Cette courbe est mise pour chaque point de fonctionnement (richesse, régime, pression du collecteur) sous la forme PMI+ = K x Qr x [1 - C x (AV - AVopt)2]; avec PMI+opt = K x Qr
    Comme on peut le voir sur la figure 3, l'utilisation de la méthode avec pondération permet une meilleure approximation des points de mesure.
    La calibration des paramètres globaux du modèle sur les résultats d'essais sur banc du moteur est effectuée par minimisation de l'écart entre le modèle et les mesures. Les calibrations à optimiser sont les suivantes :
    • g (Ri) : table des rendements de richesse ;
    • f (AVopt) : table des courbures des chapeaux modélisés et fonction de l'avance optimale ;
    • h (Ri) : influence de la richesse sur les courbures des chapeaux modélisés.
    Le critère global de minimisation retenu fait intervenir des sous-critères s'appliquant à la fois aux écarts de courbure, d'avance optimale et de valeur de la pression moyenne indiquée de la boucle positive PMI+.
    Pour chaque sous-critère de minimisation, on se fixe un poids et un objectif de précision entrant dans la détermination globale de l'écart du modèle par rapport aux mesurés. Le critère de minimisation des valeurs absolues du modèle par rapport aux mesures s'écrit : CRIT(PMI+) = min [a x Σ abs (PMI+(i)mes - PMI+(i)calc)].
    On peut par exemple prendre un objectif de précision 0,3 bars.
    Le critère de minimisation des courbures du modèle par rapport aux mesures s'écrit : CRIT (courbe) = min [b x Σ abs (1 - courbure (k) calc / courbure (k) mes)] ; k étant le nombre de chapeaux de courbure. On peut par exemple prendre un objectif de précision de 20% d'erreur sur les courbures.
    Le critère de minimisation des avances optimales du modèle par rapport aux mesures s'écrit : CRIT(AVopt) = min [c x Σ abs (AVopt(k) mes - AVopt(k)calc)]. On peut par exemple prendre un objectif de précision de 1° d'erreur sur l'estimation des avances optimales. Le critère global des minimisation résultant est la somme algébrique des sous-critères définis ci-dessus. Pour chaque critère, on affecte un poids multiplicatif d'objectif de précision que l'on désire (les coefficients a, b et c). En considérant les objectifs de précision donnés dans les exemples, la proportionnalité des critères de convergence impose : a x 0,3 = b x 0,2 = c x 1.
    Comme on peut le voir sur la figure 4, la valeur de couple est élaborée à partir de la pression moyenne exercée PME dans le moteur ; la valeur de la pression moyenne exercée étant obtenue à partir de la pression d'échappement et des sorties d'une boíte couple dont le fonctionnement est illustré dans la figure 5, et du régime N du moteur. La pression à l'échappement est calculée à partir de la quantité d'air entrant dans le moteur Qr exprimé en kilogramme / seconde.
    Comme on peut le voir sur la figure 5, la boíte couple permet d'obtenir les valeurs de la pression collecteur Pcol, de la pression moyenne indiquée de la boucle positive PMI+, du rendement d'avance πAV, du coefficient de richesse πRi et de la pression moyenne de fonctionnement PMF du moteur. La valeur de la PMI+ est obtenue comme expliquée précédemment par une pondération tenant compte des valeurs de la quantité d'air entrant dans le moteur Qr en gramme par tour, d'une cartographie du coefficient K en fonction de la pression collecteur Pcol et du régime de fonctionnement N à richesse unitaire, du rendement d'avance πAV et du coefficient de richesse πRi L'obtention de la valeur du rendement d'avance πAV est illustrée sur la figure 6. La courbe représentative coefficient de richesse πRi est obtenue à partir de la valeur de la richesse Ri. La pression moyenne de fonctionnement PMF est calculée à partir du régime de fonctionnement N. La quantité d'air Qr en gramme par tour est calculée à partir de la quantité d'air en kg/s et du régime de fonctionnement N.
    Comme on peut le voir sur la figure 6, le rendement d'avance πAV est élaboré à partir de l'influence de la richesse sur les courbures des chapeaux modélisés h(Ri), de l'avance AV, de la table des courbures des chapeaux modélisés f(AVopt) et des avances optimales AVopt (Ri). La fonction h(Ri) est élaborée à partir de la valeur de la richesse Ri. Le calcul de la table des courbures des chapeaux modélisés f(AVopt) et des avances optimales AVopt(Ri) est réalisé à partir des cartographies établies pour une richesse unitaire et pour une richesse inférieure à 1, par exemple égale à 0,68, en fonction du régime de fonctionnement N et de la pression collecteur Pcol, et de la variable P dépendant de la richesse Ri.
    Grâce à l'invention, on dispose d'un procédé d'estimation du couple d'un moteur, de grande précision permettant une commande améliorée du moteur ce qui se traduit par une amélioration du rendement et une diminution de la consommation énergétique.

    Claims (5)

    1. Procédé d'estimation du couple d'un moteur à allumage commandé par calcul de la pression moyenne indiquée par la boucle positive du cycle de pression dans le cylindre en fonction du volume du dit cylindre, la boucle positive étant la partie de la courbe représentative du fonctionnement du moteur lorsque les soupapes sont fermées, en fonction du débit d'air entrant dans le moteur, de la pression dans le collecteur du moteur, du régime de fonctionnement N, de l'avance à l'allumage, et de la richesse de fonctionnement, la pression moyenne indiquée de la boucle positive PMI+ étant égale au produit de la pression moyenne indiquée de la boucle positive pour une richesse égale à 1 et à l'avance optimale PMI+opt,Ri=1, par le coefficient de richesse πRi et par le rendement d'avance πav, la pression moyenne indiquée de la boucle positive pour une richesse égale à 1 et à l'avance optimale étant égale au produit de la quantité d'air entrant dans le moteur par un coefficient K dépendant de la pression collecteur et du régime de fonctionnement N.
    2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le coefficient de richesse πRi est égal à 1 si la richesse Ri est égale à 1, le coefficient de richesse πRi étant une variable dépendant de la richesse Ri.
    3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le rendement d'avance πav dépend d'une variable P qui obéit à une régression polynomiale du second degré fonction de l'écart entre l'avance optimale du point de fonctionnement et l'avance appliquée et dont la courbure est fonction de la valeur de l'avance optimale et de la richesse Ri, avec πav = 1-P*(AV-AVopt)2.
    4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'évolution de l'avance optimale de la boucle positive en fonction de l'avance est modélisée par une courbe du second degré approchant les points réellement mesurés.
    5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'on effectue une pondération des points réellement mesurés, un poids A plus important étant accordé aux points de mesure les plus proches de l'avance optimale expérimentale, selon l'équation suivante : A(i) = Amin + (PMI+(i) - PMI+min) * (Amax - Amin) / (PMI+max - PMI+min), Amin étant le poids minimum associé à la valeur minimum mesurée de la PMI+, Amax étant le poids maximum associé à la valeur maximum mesurée de la PMI+, en utilisant un critère de minimisation : Min [ΣiA(i)2 * (PMI+(i)mes - PMI+(i)calc)2] ; i étant le nombre de mesures pour une courbe, PMI+(i)mes étant la PMI+ mesurée au point i, et PMI+(i)calc étant la PMI+ calculée au point i selon la courbe de modélisation.
    EP99907695A 1998-03-12 1999-03-12 Procede de calcul de la pression moyenne indiquee d'un moteur a combustion interne Expired - Lifetime EP1062416B1 (fr)

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    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    FR2837528B1 (fr) * 2002-03-21 2004-06-04 Renault Procede d'estimation du couple de pompage d'un moteur thermique pour vehicule automobile
    US7127346B1 (en) * 2005-06-23 2006-10-24 Gm Global Technology Operations, Inc. Dynamic engine pumping work estimation algorithm
    DE102013005655B9 (de) * 2013-04-04 2014-07-31 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren zur Bestimmung des indizierten Mitteldruckes in der Hochdruckphase beim Betrieb einer Brennkraftmaschine
    FR3053118B1 (fr) * 2016-06-23 2018-06-22 Renault S.A.S Procede de determination de l'avance a l'allumage d'un moteur a combustion interne et procede de controle d'un moteur utilisant un tel procede

    Family Cites Families (6)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    KR930000007B1 (ko) * 1988-06-08 1993-01-06 미쯔비시 덴끼 가부시끼가이샤 내연기관의 제어 장치
    FR2681908A1 (fr) * 1991-09-27 1993-04-02 Peugeot Procede de correction des parametres de controle d'un moteur a combustion interne et dispositif de mise en óoeuvre du procede.
    FR2688546B1 (fr) * 1992-03-10 1996-03-01 Siemens Automotive Sa Procede et dispositif de commande d'un moteur a combustion interne.
    FR2711185B1 (fr) * 1993-10-12 1996-01-05 Inst Francais Du Petrole Système d'acquisition et de traitement instantané de données pour le contrôle d'un moteur à combustion interne.
    US5715794A (en) * 1995-05-12 1998-02-10 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Engine control system and method
    DE19517673A1 (de) * 1995-05-13 1996-11-14 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments einer Brennkraftmaschine

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