EP1234964A1 - Procédé et dispositif de pilotage d'un débit de gaz passant par un organe d'étranglement - Google Patents

Procédé et dispositif de pilotage d'un débit de gaz passant par un organe d'étranglement Download PDF

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EP1234964A1
EP1234964A1 EP01400449A EP01400449A EP1234964A1 EP 1234964 A1 EP1234964 A1 EP 1234964A1 EP 01400449 A EP01400449 A EP 01400449A EP 01400449 A EP01400449 A EP 01400449A EP 1234964 A1 EP1234964 A1 EP 1234964A1
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EP
European Patent Office
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flow
transfer function
pumped
throttle
throttle valve
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Withdrawn
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EP01400449A
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German (de)
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Inventor
Jean-Denis Piques
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Johnson Controls Automotive Electronics SAS
Original Assignee
Johnson Controls Automotive Electronics SAS
Sagem SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Johnson Controls Automotive Electronics SAS, Sagem SA filed Critical Johnson Controls Automotive Electronics SAS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/08—Introducing corrections for particular operating conditions for idling
    • F02D41/083—Introducing corrections for particular operating conditions for idling taking into account engine load variation, e.g. air-conditionning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/105—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the function converting demand to actuation, e.g. a map indicating relations between an accelerator pedal position and throttle valve opening or target engine torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/0017—Controlling intake air by simultaneous control of throttle and exhaust gas recirculation
    • 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
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control

Definitions

  • the present invention relates to methods and devices for controlling a gas flow (generally air) passing through a throttle device the position is adjusted by an actuator, from a flow rate setpoint pumped from cyclically by a receiver, a collecting volume being interposed between the throttling organ and the receiving organ.
  • a gas flow generally air
  • the invention finds a particularly important application in internal combustion engine control systems having at least one combustion chamber of variable volume during a cycle, supplied with air at constant or variable pressure through a throttle whose position is controlled by an actuator, then through a manifold intake.
  • the throttling organ is generally constituted by a butterfly rotary and the latter term will be used later. However, it should be attributed a general meaning and as applying to any throttling organ having a adjustable position.
  • the present invention aims in particular to provide a method and a device air flow control better than those previously known to requirements of the practice, in particular in that they significantly reduce the pilot time constant.
  • the invention notably proposes a method for controlling the air flow through a butterfly controlled by an actuator from a mass flow set point cyclically pumped through the throttle valve and a Downstream intake manifold according to claim 1.
  • This process is based on the fact that one can, without undue error, model the transfer function of a collector of the kind used in internal combustion engines as a first order function having as an inlet the mass flow of air passing through the butterfly and as an outlet the mass flow of pumped air, with a time constant which is a function itself pumped mass flow and cycle frequency (i.e. engine speed).
  • the time constant ⁇ can be determined by a calibration prior and stored in a table with several entries.
  • the position given to the butterfly (opening angle in general) can be deduced at any time from Q butterfly by reading in a table taking into account temperature and pressure, supplied by sensors.
  • the invention also proposes a control device implementing the above method according to claim 6, as well as a system for internal combustion engine control in which the flow rate setpoint pumped is determined by a calculation unit from a torque setpoint supplied by a body controlled by the driver and possibly by additional torque calls due to the start-up of auxiliaries such as a air conditioning unit or a robotic gearbox in the case of a vehicle.
  • auxiliaries such as a air conditioning unit or a robotic gearbox in the case of a vehicle.
  • the invention proposes a device for controlling a throttle body controlled by an actuator and regulating a flow rate and a air pressure cyclically drawn through a function buffer volume known transfer device according to claim 5.
  • FIG. 1 indicates the transfer function of a buffer volume 23 placed downstream of a throttle member 8.
  • this transfer function if it is linear, can be written in Laplace notation: 1 / (1 + ⁇ p)
  • This transfer function causes, in the event of rapid opening of the throttle resulting in a flow step at the throttle level, by a progressive increase in the pumped flow (FIG. 2). On the contrary, it is possible to obtain a flow step pumped very quickly, as indicated in dashes in FIG. 3, by an excessive increase in the butterfly flow (curve in solid lines).
  • the butterfly must be ordered by implementing a transfer function compensating for that of the buffer volume, of the form: 1 + ⁇ .p K / (1 + ⁇ f.p)
  • the diagram in FIG. 4 shows the operations and the loops of regulation involved in controlling the opening angle of the throttle valve 8 of an internal combustion engine 9, in response to a request from torque produced by the driver's action on an accelerator pedal and by variations in the torque required by auxiliaries using power to the engine.
  • Most of the blocks shown in Figure 1 can be constituted by wired circuits or by programs which in this case can be executed either by a specific microprocessor or by the engine control computer provided on current vehicles.
  • the calculations are performed in digital form, which involves sampling and store the input data. On current engines, a period 0.01 s sampling rate was found to be satisfactory.
  • Block 10 of Figure 4 represents the calculation of a digital signal indicating the average torque indicated CMI, which must be supplied by engine 9 and corresponds to an average air flow determined in steady state.
  • the data of input of block 10 are the position of the pedal, supplied on an input 12 and representative of the setpoint torque that the driver wishes to apply to wheels, the engine speed N applied to an input 13 and giving the frequency debit calls by the rooms, and finally an entry indicating the call of torque possibly required by auxiliaries.
  • the sensors are analog, digital to analog converters not shown are provided.
  • the output signal from block 10, representative of the average torque indicated CMI is translated by a block 14 into a flow rate setpoint Qpomtig, which will called Qpc.
  • a regulation loop includes a subtractor 16 which receives the setpoint signal Qpc on an input and a signal indicating the pumped flow estimated real Qpr on the other entry.
  • the error ⁇ is applied, as well as Qpc, to a filter 18, generally of the PID type.
  • the output of this filter constitutes a signal flow objective pumped Qpo. But assimilate Qpo to a flow instruction butterfly neglects the transfer function due to the dynamic behavior of air in the collector.
  • Block 19 estimates the actual pumped flow mainly from temperature data T, pressure P and speed N of rotation of the engine.
  • the signal representative of Qpo is not used directly to calculate a value of setpoint ⁇ c of the throttle opening angle in a circuit 20 taking into counts the characteristic curve of the butterfly and the temperature T and the pressure F gas upstream of the throttle valve.
  • the signal Qpo is processed by a block 22 which applies a function inverse to the estimated transfer function of the collector 23 (figure 2), as will be seen below so as to provide an outlet a Qpapo signal representative of a throttle flow objective.
  • the butterfly 8 is controlled, in a conventional manner, by a loop of regulation comprising a subtractor 24 which receives on an input the opening of setpoint ⁇ c and on the other input a signal representative of the actual opening current ⁇ r and blocks 26 for controlling the actuator 28 of the throttle valve and 27 for supply of a signal ⁇ r representative of the opening angle.
  • the correction introduced consists in applying, to the signal representative of Qpomdozens, a reverse transfer function.
  • This operation amounts to a high pass filtering of type 1 + ⁇ .tp / K, where ⁇ and K are coefficients which depend on fixed characteristics of the engine (volume of the manifold, number of combustion chambers, ...) and of the motor speed.
  • This filtering also results in amplification of noise.
  • it is desirable to add filtering low pass having a time constant ⁇ f much shorter than the time constant of the collector (at least an order of magnitude).
  • the process can be modified to take into account an exhaust gas recirculation.
  • the flow admitted to the combustion chambers that is to say the pumped flow, depends on both the butterfly flow and the recirculation flow.

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Abstract

On pilote le débit d'air traversant un papillon commandé par un actionneur, à partir d'une consigne de débit massique pompé, de façon cyclique, à travers le papillon (8) et un collecteur d'admission (23) placé en aval, du papillon. Pour cela on génère une consigne de débit massique d'air à travers le papillon à partir de la consigne de débit pompé et d'une fonction de transfert inverse de la fonction de transfert du collecteur et on commande la position du papillon en fonction de la dite consigne de débit à travers le papillon et de paramètres de fonctionnement externes mesurés ou mémorisés. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne les procédés et dispositifs de pilotage d'un débit de gaz (généralement d'air) traversant un organe d'étranglement dont la position est réglée par un actionneur, à partir d'une consigne de débit pompé de façon cyclique par un récepteur, un volume collecteur étant interposé entre l'organe d'étranglement et l'organe récepteur.
L'invention trouve une application particulièrement importante dans les systèmes de commande de moteurs à combustion interne ayant au moins une chambre de combustion de volume variable au cours d'un cycle, alimentée en air à une pression constante ou variable à travers un organe d'étranglement dont la position est commandée par un actionneur, puis à travers un collecteur d'admission. L'organe d'étranglement est généralement constitué par un papillon rotatif et ce dernier terme sera utilisé par la suite. On devra cependant y attribuer un sens général et comme s'appliquant à tout organe d'étranglement ayant une position ajustable.
On connaít déjà des dispositifs de pilotage d'un débit massique d'air traversant un papillon à partir d'une consigne de débit pompé en aval du papillon, comportant un circuit d'asservissement qui commande la position du papillon en fonction de la consigne de débit et de paramètres de fonctionnement tels que la température de l'air et la pression. Dans le cas d'un moteur, le débit moyen d'air pompé par les chambres de combustion à travers le collecteur est égal, en régime permanent, au débit d'air qui traverse l'organe d'étranglement et la connaissance de la consigne de débit massique pompé (découlant elle-même d'une consigne de couple fixée par le conducteur et de la valeur de paramètres de fonctionnement du moteur) permet au circuit de commande de déterminer la position à donner à l'organe d'étranglement, le débit à travers le papillon étant égal au débit de consigne. Mais lors des transitoires, le collecteur introduit sur le débit au niveau du papillon un filtrage passe bas dont il n'a pas été tenu compte jusqu'ici. Les dispositifs existants ont en conséquence l'inconvénient d'une constante de temps importante, d'autant plus longue que le volume de l'espace compris entre le papillon et l'emplacement de consigne de débit (entrée de l'organe récepteur) est important.
La présente invention vise notamment à fournir un procédé et un dispositif de pilotage de débit d'air répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'ils réduisent notablement la constante de temps du pilotage.
Dans ce but, l'invention propose notamment un procédé de pilotage du débit d'air traversant un papillon commandé par un actionneur à partir d'une consigne de débit massique pompé de façon cyclique à travers le papillon et un collecteur d'admission placé en aval, conforme à la revendication 1.
Ce procédé est fondé sur le fait que l'on peut, sans erreur excessive, modéliser la fonction de transfert d'un collecteur du genre utilisé dans les moteurs à combustion interne sous forme d'une fonction du premier ordre ayant comme entrée le débit massique d'air traversant le papillon et comme sortie le débit massique d'air pompé, avec une constante de temps qui est fonction elle-même du débit massique pompé et de la fréquence de cycle (c'est-à-dire du régime dans le cas d'un moteur).
Cette fonction de transfert peut donc s'écrire de la façon suivante : Qpompé + τ (d Qpompé/dt) = Qpapillon où :
  • Qpompé désigne le débit à la sortie du collecteur et en entrée de l'organe récepteur,
  • Qpapillon désigne le débit traversant le papillon, et
  • t désigne le temps,
  • τ la constante de temps de la fonction de transfert associée au collecteur d'admission.
    • La constante de temps τ peut être déterminée par un étalonnage préalable et mémorisée dans une table à plusieurs entrées.
    La position donnée au papillon (angle d'ouverture en général) peut être déduite à tout instant de Q papillon par lecture dans une table tenant compte de la température et de la pression, fournies par des capteurs.
    Sur certains moteurs à combustion interne, il est prévu une recirculation de gaz d'échappement, qui s'ajoute alors au débit massique traversant le papillon pour constituer le débit pompé. Il peut être tenu compte de cet ajout en modifiant de façon simple le mode de commande.
    L'invention propose également un dispositif de pilotage mettant en oeuvre le procédé ci-dessus, conforme à la revendication 6, ainsi qu'un système de commande de moteur à combustion interne dans lequel la consigne de débit pompé est déterminée par un organe de calcul à partir d'une consigne de couple fournie par un organe commandé par le conducteur et éventuellement par des appels de couple supplémentaires dûs à la mise en route d'auxiliaires tels qu'un appareil de climatisation ou une boíte de vitesse robotisée dans le cas d'un véhicule.
    La mise en oeuvre de l'invention se traduit, lors de d'application d'un échelon de consigne de couple, par la venue du papillon dans une position dépassant celle qu'il prendra une fois le nouveau régime permanent établi. Ce dépassement ou "overshoot", dont l'amplitude dépend du régime moteur initial, ne se traduit pas pour autant par un dépassement de la pression dans le collecteur et n'a aucun inconvénient.
    Plus généralement, l'invention propose un dispositif de pilotage d'un organe d'étranglement commandé par un actionneur et réglant un débit et une pression d'air aspiré de façon cyclique à travers un volume tampon de fonction de transfert connue, conforme à la revendication 5.
    En dehors de la commande d'un papillon, ce dispositif est notamment applicable :
    • à un circuit de recirculation des gaz d'échappement (éventuellement en même temps qu'à la commande de papillon),
    • à un circuit de suralimentation par compresseur ou turbo-compresseur.
    Il n'est pas nécessaire que la fonction de transfert sont du premier ordre.
    Les caractéristiques ci-dessus ainsi que d'autres apparaítront mieux à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels :
    • la figure 1 est un schéma destiné à faire apparaítre le principe du pilotage d'un organe d'étranglement placé en amont d'un volume tampon ;
    • la figure 2 est un diagramme montrant l'évolution du débit pompé lors d'une augmentation brutale du débit papillon ;
    • la figure 3, similaire à la figure 2, montre la variation à faire subir au débit papillon pour obtenir une augmentation rapide d'un échelon du débit pompé ;
    • la figure 4 est un synoptique représentant, sous forme de blocs successifs, les opérations qui interviennent dans le pilotage du débit massique d'air traversant un papillon ;
    • la figure 5 est un schéma montrant les éléments essentiels du circuit pneumatique d'alimentation des chambres de combustion d'un moteur à injection.
    Le schéma de la figure 1 indique la fonction de transfert d'un volume tampon 23 placé en aval d'un organe d'étranglement 8. Comme on le verra plus en détail plus loin, cette fonction de transfert, si elle est linéaire, peut être écrite dans la notation de Laplace: 1/(1 + τp)
    Cette fonction de transfert provoque, en cas d'ouverture rapide du papillon se traduisant par un échelon de débit au niveau du papillon, par une augmentation progressive du débit pompé (figure 2). On peut au contraire obtenir un échelon de débit pompé très rapidement, comme indiqué en tirets sur la figure 3, par une augmentation excessive du débit papillon (courbe en traits pleins). Pour cela, le papillon doit être commandé en mettant en oeuvre une fonction de transfert compensant celle du volume tampon, de la forme : 1 + τ.pK / (1 + τf.p)
    Le synoptique de la figure 4 montre les opérations et les boucles de régulation qui interviennent dans la commande de l'angle d'ouverture du papillon 8 d'un moteur à combustion interne 9, en réponse à une demande de couple matérialisée par l'action du conducteur sur une pédale d'accélérateur et par les variations du couple requis par des auxiliaires empruntant de la puissance au moteur. La plupart des blocs représentés sur la figure 1 peuvent être constitués par des circuits câblés ou par des programmes qui dans ce cas pourront être exécutés soit par un microprocesseur particulier, soit par le calculateur de contrôle moteur prévu sur les véhicules actuels. Les calculs sont effectués sous forme numérique, ce qui implique d'échantillonner et de mémoriser les données d'entrée. Sur les moteurs actuels, une période d'échantillonnage de l'ordre de 0,01 s s'est révélée satisfaisante.
    Le bloc 10 de la figure 4 représente le calcul d'un signal numérique indiquant le couple moyen indiqué CMI, que devra fournir le moteur 9 et correspond à un débit moyen d'air déterminé en régime permanent. Les données d'entrée du bloc 10 sont la position de la pédale, fournie sur une entrée 12 et représentative du couple de consigne que le conducteur souhaite appliquer aux roues, le régime N du moteur appliqué sur une entrée 13 et donnant la fréquence des appels de débit par les chambres, et enfin une entrée indiquant l'appel de couple requis éventuellement par des auxiliaires. Lorsque les capteurs sont analogiques, des convertisseurs numérique-analogique non représentés sont prévus. Le signal de sortie du bloc 10, représentatif du couple moyen indiqué CMI, est traduit par un bloc 14 en une consigne de débit Qpompé, qui sera dénommée Qpc. Une boucle de régulation comporte un soustracteur 16 qui reçoit le signal de consigne Qpc sur une entrée et un signal indiquant le débit pompé réel estimé Qpr sur l'autre entrée. L'erreur ε est appliquée, ainsi que Qpc, à un filtre 18, généralement de type PID. La sortie de ce filtre constitue un signal d'objectif de débit pompé Qpo. Mais assimiler Qpo à une consigne de débit papillon néglige la fonction de transfert due au comportement dynamique de l'air dans le collecteur. Le bloc 19 estime le débit pompé réel à partir principalement des données de température T, de pression P et de vitesse N de rotation du moteur.
    Dans un système de commande de moteur suivant l'invention, le signal représentatif de Qpo n'est pas utilisé directement pour calculer une valeur de consigne αc de l'angle d'ouverture du papillon dans un circuit 20 prenant en compte la courbe caractéristique du papillon et la température T et la pression Pdes gaz en amont du papillon. Le signal Qpo est traité par un bloc 22 qui lui applique une fonction inverse de la fonction de transfert estimée du collecteur d'admission 23 (figure 2), comme on le verra plus loin de façon à fournir en sortie un signal Qpapo représentatif d'un objectif de débit papillon.
    Le papillon 8 est commandé, de façon classique, par une boucle de régulation comprenant un soustracteur 24 qui reçoit sur une entrée l'ouverture de consigne αc et sur l'autre entrée un signal représentatif de l'ouverture réelle courante αr et des blocs 26 de commande de l'actionneur 28 du papillon et 27 de fourniture d'un signal αr représentatif de l'angle d'ouverture.
    La correction introduite par le bloc 22 est déterminée à partir d'un modèle de comportement du collecteur 23 de la forme donnée en (1). Elle peut s'écrire, en transformée de Laplace : (Qpompé/Qpap) = K/1+τ.p)
    La correction introduite consiste à appliquer, au signal représentatif de Qpompé, une fonction de transfert inverse. Cette opération revient à un filtrage passe haut du type 1 + τ.tp/K, où τ et K sont des coefficients qui dépendent de caractéristiques fixes du moteur (volume du collecteur, nombre de chambres de combustion,...) et de la vitesse du moteur. Ce filtrage entraíne également une amplification des bruits. Pour l'éviter et pour couper les constantes de temps les plus faibles du modèle, qui seraient incompatibles avec la période d'échantillonnage qui est choisie à une valeur suffisamment faible pour tenir compte du théorème de Shannon, il est souhaitable d'ajouter un filtrage passe bas, ayant une constante de temps τf beaucoup plus courte que la constante de temps du collecteur (d'au moins un ordre de grandeur). On a alors : (Qpap/Qpompé) = (1+ τp)/(K/1+τf.p)
    Ce sera la valeur de la constante de temps la plus courte qui fixera alors une durée maximale pour la période d'échantillonnage.
    L'application du filtrage passe haut inverse de la fonction de transfert du collecteur implique de disposer des valeurs de τ et de K dans les diverses conditions de fonctionnement du moteur. Il suffira généralement de mémoriser une table de valeurs de τ en fonction de la vitesse de rotation du moteur et de la température de l'air dans le collecteur. En effet, τ pourra généralement s'écrire sous la forme : τ = K1.K2.K3.1/N où :
  • N est la vitesse du moteur, en nombre de tours par minute, par exemple,
  • K1 est proportionnel au rapport entre le nombre de tours par cycle et le nombre de chambres,
  • K2 est le rapport entre le volume du collecteur et le volume d'une chambre,
  • K3 est représentatif des rendements de remplissage, et dépend de la température et de la vitesse,
  • τ peut, sur un modèle donné de moteur, être mesuré une fois pour toutes aux diverses allures de fonctionnement susceptibles d'être rencontrées, puis les valeurs sont mémorisées, dans une table mise en oeuvre lors de l'opération figurée dans le bloc 22.
    • Le procédé dont les étapes ont été décrites plus haut est encore applicable lorsque le couple demandé par le conducteur et matérialisé par le signal sur l'entrée 12 doit être juxtaposé à une consigne de couple supplémentaire demandée par un auxiliaire, par exemple par une boíte de vitesse automatique ou robotisée, par un régulateur de vitesse ou de distance, le système du freinage ou un limiteur de performances moteur. Dans ce cas, pour rendre moins brutale l'action provoquée par un échelon de couple, la consigne de débit pompé provenant de la boíte est traduite en débit papillon par un filtre à avance de phase inversant aussi la dynamique du collecteur.
    Enfin, le procédé peut être modifié pour prendre en compte une recirculation de gaz d'échappement. Dans ce cas, le débit admis aux chambres de combustion, c'est-à-dire le débit pompé, dépend à la fois du débit papillon et du débit de recirculation. Dans ce cas, l'hypothèse selon laquelle est fondée la régulation ci-dessus, qui est que la masse d'air dans le collecteur M est reliée aux débits par : Qpap = Qpompé + (dM/dt) est remplacée par : Qpap + QEGR = Qpompé + (dM/dt) où QEGR est la partie du débit de recirculation de gaz d'échappement constituée d'air.
    Dans ce cas, l'équation unique reliant Qpap à Qpompé est remplacée par un système de deux équations dont l'une fait intervenir la constante de temps du système de recirculation, ce qui conduit simplement à appliquer deux filtrages passe haut différents, correspondant à des constantes de temps distinctes, aux signaux représentatifs du débit papillon et du débit de recirculation.

    Claims (7)

    1. Procédé de pilotage du débit d'air traversant un papillon commandé par un actionneur, à partir d'une consigne de débit massique, pompé de façon cyclique, à travers le papillon (8) et un collecteur d'admission (23) placé en aval, du papillon, suivant lequel on génère une consigne de débit massique d'air à travers le papillon à partir de la consigne de débit pompé et d'une fonction de transfert (22) inverse de la fonction de transfert du collecteur et on commande la position du papillon en fonction de la dite consigne de débit à travers le papillon et de paramètres de fonctionnement externes mesurés ou mémorisés, la fonction de transfert inverse étant un filtrage de la forme : (1 + τ.p) / [K/(1 + τf.p)] où τ et K sont des coefficients fonction de la fréquence de cycle et de la température du gaz dans le collecteur et où τf est une constante de temps inférieure au moins d'un ordre de grandeur à la constante τ.
    2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute, à la consigne de débit pompé, représentative d'une demande de couple introduite par un conducteur d'un moteur à combustion interne alimenté par l'air pompé, une consigne supplémentaire demandée par un auxiliaire du moteur que l'on traduit en débit papillon par un filtre à avance de phase.
    3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on tient compte, dans le débit pompé admis aux chambres de combustion, d'un débit de recirculation.
    4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on applique également un filtrage passe-bas pour compenser la dynamique du circuit de recirculation.
    5. Dispositif de pilotage d'un organe d'étranglement commandé par un actionneur et réglant un débit et une pression d'air aspiré de façon cyclique à travers un volume tampon de fonction de transfert connue, caractérisé par des moyens pour mémoriser une fonction de transfert inverse de la fonction de transfert du volume tampon, des moyens pour générer une consigne de débit massique d'air à travers l'organe d'étranglement à partir de la consigne de débit pompé et un circuit (26) de commande de l'état (α) de l'organe d'étranglement en fonction de la dite consigne de débit massique à travers l'organe et de paramètres de fonctionnement externes mesurés ou mémorisés.
    6. Dispositif de pilotage d'un débit d'air traversant un papillon (8) commandé par un actionneur (28), à partir d'une consigne de débit massique pompé de façon cyclique à travers le papillon et un collecteur d'admission placé en aval du papillon, caractérisé par des moyens pour mémoriser une fonction de transfert inverse de la fonction de transfert du collecteur, des moyens pour générer une consigne de débit massique d'air à travers le papillon à partir de la consigne de débit pompé et un circuit (26) de commande de la position (α) du papillon en fonction de la dite consigne de débit massique à travers le papillon et de paramètres de fonctionnement externes mesurés ou mémorisés, la dite fonction de transfert inverse étant un filtrage de la forme : (1 + τ.p)/[K/(1 + τf.p)] où τ et K sont des coefficients fonction de la fréquence de cycle et de la température du gaz dans le collecteur et où τf est une constante de temps inférieure au moins d'un ordre de grandeur à la constante τ.
    7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les dits paramètres sont la température et la pression de l'air d'admission ainsi que la pression en amont du papillon.
    EP01400449A 2001-02-20 2001-02-20 Procédé et dispositif de pilotage d'un débit de gaz passant par un organe d'étranglement Withdrawn EP1234964A1 (fr)

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