EP1902205A1 - Procede de controle d'ouverture d'un boitier papillon - Google Patents

Procede de controle d'ouverture d'un boitier papillon

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EP1902205A1
EP1902205A1 EP06778935A EP06778935A EP1902205A1 EP 1902205 A1 EP1902205 A1 EP 1902205A1 EP 06778935 A EP06778935 A EP 06778935A EP 06778935 A EP06778935 A EP 06778935A EP 1902205 A1 EP1902205 A1 EP 1902205A1
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EP
European Patent Office
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engine
opening
throttle body
limitation
mapping
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06778935A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christophe Laurens
Frédéric THEVENOD
François RATINET
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.)
Alpine Cars SAS
Original Assignee
Renault Sport Technologies SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Renault Sport Technologies SAS filed Critical Renault Sport Technologies SAS
Publication of EP1902205A1 publication Critical patent/EP1902205A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits

Definitions

  • the present invention relates to the field of motor control. Rus precisely, it relates to a strategy of controlling the opening of the throttle valve of an internal combustion engine.
  • This invention has a preferred, but not exclusive, application to atmospheric gasoline and spark ignition engines, but turbocharged diesel engines may also benefit from the proposed strategy.
  • the accelerator pedal When accelerating at full load, the accelerator pedal is fully depressed.
  • the computer sends the "maximum opening" information to the motorized throttle body, which opens fully, over the entire speed range.
  • the section cleared by the full opening of the throttle body is provided to not limit the engine air when it is at its maximum speed. Its size is therefore calculated to meet the requirements of maximum flow, that is to say to ensure the maximum power.
  • the opening of the throttle body is often too large, and the throttle body is then oversized.
  • a modification of the motor control strategies makes it possible to limit the opening angle of the calibrated throttle body so that the manifold pressure drops by a maximum of 5 mbar; a mapping of the motor need is thus established. This mapping can be temporarily substituted for the usual strategy, depending on the circumstances.
  • the condition required for the subst uttion to intervene is that the driver requires the full load on his pedal. accelerator.
  • a debugging step it is useful to have defined operating points where the throttle opening limitation is required, and to program the calibration accordingly.
  • the engine calculator looks in the substitution map for the throttle angle which is strictly necessary to obtain the maximum performance of the engine, ie without loss of performance compared to the maximum opening instruction. .
  • the limitation is calibrated to always obtain the full load of the engine, when requested by the driver, despite the substitution of maps.
  • the application of the substitution mapping therefore leads to a limitation of the opening angle of the throttle body without affecting the performance of the engine.
  • the limitation of the opening angle of the throttle body is calibrated to lower the pressure in the manifold by a preset value.
  • the limitation of the opening of the throttle body is all the greater, that is far from the maximum power.
  • the acoustic gain provided by these measurements depends in part on the "acoustic transparency" of the inlet of the motor concerned, that is to say the way the noise emitted at the intake is damped on the engine.
  • turbocharged engine the application of the invention to a turbocharged engine is not excluded, but the latter application assumes the integration in the strategy and in the calibration steps, the additional stages of noise filtration, const it ues by turbocharger and supercharged air cooler.

Landscapes

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

Abstract

Procédé de contrôle de l'ouverture du boîtier papillon d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes : - d'établissement d'une cartographie moteur spécifique, de limitation de l'angle d'ouverture du boîtier papillon, et de définition de points de fonctionnement particuliers nécessitant la substitution de la cartographie spécifique à la cartographie habituelle.

Description

PROCEDE DE CONTROLE D'OUVERTURE D'UN BOI Tl ER PAPI LLON
La présente invention concerne le domaine du contrôle moteur. Rus précisément, elle porte sur une stratégie de commande de l'ouverture du papillon d'admission d'un moteur à combustion interne.
Cette invention trouve une application privilégiée, mais non exclusive, sur les moteurs atmosphériques à essence et à allumage commandé, mais les moteurs Diesel turbocompressés peuvent également bénéficier de la stratégie proposée.
Lors d'une accélération en pleine charge, la pédale d'accélérateur est enfoncée à fond. Le calculateur envoie l'info « ouverture maxi » au boîtier papillon motorisé, qui s'ouvre entièrement, sur toute la plage de régime. La section dégagée par la pleine ouverture du boîtier papillon est prévue pour ne pas limiter en air le moteur lorsqu'il est à son débit maximum. Sa taille est donc calculée pour satisfaire les exigences de débit maximum, c'est-à-dire pour assurer la puissance maximum. Ainsi, l'ouverture du boîtier est papillon est souvent trop grande, et le boîtier papillon est alors surdimensionné.
Une ouverture du papillon moteur au delà du juste nécessaire, n'a aucun impact positif sur le comportement ou les performances du moteur, mais nuit à l'agrément de conduite du véhicule, en augmentant inutilement le volume sonore du moteur. En effet, il a été constaté que certains bruits du moteur, identifiés sous l'appellation de « bruits de bouche », sont directement liés à l'ouverture du papillon mot eur .
Par la publication JP 200129571, il est connu de réduire le bruit du moteur en modifiant la section de passage de l'air dans le circuit d'admission. Le système décrit, permet effectivement de limiter le volume sonore dans certaines circonstances, mais ne tient pas compte des conditions de fonctionnement réelles du moteur. La présente invention vise à limiter l'ouverture du papillon au juste nécessaire du besoin moteur en air, pour obtenir la pleine charge malgré cette restriction.
Dans ce but, elle propose d'établir une cartographie moteur, spécifique de limitation de l'angle d'ouverture du boîtier papillon, et de définir des points de fonctionnement particuliers nécessitant la substitution de cette cartographie, àla cartographie habituelle.
Cette substitution se traduit par une limitation temporaire de l'angle d'ouverture du boîtier papillon. Son résultat est de réduire le bruit de bouche nettement lors d'une accélération pleine charge, cette réduction étant d'autant plus grande, que la puissance délivrée par le moteur est éloignée de sa puissance maximale.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels, la figure unique résume la stratégie proposée.
Dans toutes les applications retenues, aucune modification de structure du boîtier papillon, du moteur, ou du calculateur n'est à prévoir. Le mode de réalisation préférentiel de l'invention décrit ci-dessous, n'est donc pas limitatif.11 permet par exemple de réduire le bruit de bouche en pleine charge d'un moteur essence atmosphérique, avec pour objectif de diminuer de 1 à 2 dB le bruit global du véhicule pour satisf aire aux normes acoustiques.
Une modification des stratégies de contrôle moteur permet une limitation de l'angle d'ouverture du boîtier papillon calibrée de telle sorte que la pression du collecteur chute de 5 mbar maxi ; on établit ainsi une cartographie du besoin moteur. Cette cartographie peut être substituée de façon temporaire à la stratégie habituelle, selon les circonstances.
Comme indiqué sur le schéma, la condit ion requise pour que la subst it ut ion intervienne, est que le conducteur requière la pleine charge sur sa pédale d'accélérateur. Dans une étape de mise au point, on peut utilement avoir défini des points de fonctionnement où la limitation de l'ouverture papillon est requise, et programmer lacalibration en conséquence.
Sur ces points de fonctionnement, le calculateur du moteur recherche dans la cartographie de substitution l'angle papillon qui est strictement nécessaire pour obtenir la performance maximum du moteur, c'est à dire sans perte de performance par rapport à la consigne d'ouverture maximum. Ainsi, la limitation est calibrée pour obtenir toujours la pleine charge du moteur, lorsqu'elle est demandée par le conducteur, malgré la substitut ion des cartographies. L'application de la cartographie de substitution entraîne donc une limitation de l'angle d'ouverture du boîtier papillon sans incidence sur les performances du moteur. La limitation de l'angle d'ouverture du boîtier papillon est calibrée pour faire chuter la pression dans le collecteur, d'une valeur préétablie.
En dehors des points de substitution, la stratégie habituelle de pilotage d'ouverture papillon est maintenue, et la demande de pleine charge du conducteur se traduit par une consigne d'ouverture maximum du boîtier papillon, permettant d'obtenir la perf ormance maximum du moteur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la limitation de l'ouverture du boîtier papillon est d'autant plus grande, qu'on est éloigné de la puissance maximum.
Dans la pratique, le gain acoustique procuré par ces mesures dépend en partie de la « transparence acoustique » de l'admission du moteur concerné, c'est à dire de la façon dont les bruits émis à l'admission sont amortis sur le moteur.
Cependant, il est constant que, plus le moteur est bruyant en « bruits de bouche », plus l'impact des mesures proposées est important .
A titre d'exemple, on peut obtenir sur certains moteurs une diminution du bruit, comprise entre 0,5 dB et 2dB, par exemple en deuxième entre 3000 tr/min et 4800 tr/min, en troisième entre 2000 tr/min et 3200 tr/min, avec des limitations d'ouverture importantes, sans incidence sur les performances. Les mesures proposées par l'invention ne sont toutefois pas exclusives d'autres dispositions constructives améliorant les qualités acoustiques internes du moteur. On sait en effet améliorer ces qualités acoustiques, sans dégrader les performances du véhicule, par exemple en appuyant la sonorité du moteur dans certaines conditions, ou, au contraire en l'atténuant dans d'autres circonstances,
Tous les véhicules à moteur à allumage commandé atmosphériques peuvent bénéficier de l'invention, dont l'application ne requiert qu'une adaptation des stratégies déjà implantées dans le calculateur, et une calibration appropriée, sans modifier la structure du calculateur, ni celle du moteur ou du véhicule. Sur un moteur Diesel, l'absence d'un boîtier papillon destiné à la régulation de puissance ne permet pas d'appliquer directement l'invention. Toutefois, l'installation d'un boîtier papillon, et son utilisation comme volet de coupure est toujours envisageable. Elle permet alors d'appliquer le procédé de contrôle proposé par l'invention, dans des conditions analogues à celles d'un moteur à allumage commandé.
Enfin, l'application de l'invention sur un moteur turbocompressé n'est pas exclue, mais cette dernière application suppose d'intégrer dans la stratégie et dans les étapes de calibration, les étages supplémentaires de filtrat ion des bruits, const it ués par le turbocompresseur et le ref roidisseur d'air suralimenté.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de contrôle de l'ouverture du boîtier papillon d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes : - d'établissement d'une cartographie moteur spécifique, de limitation de l'angle d'ouverture du boîtier papillon, et
- de définition de points de fonctionnement particuliers nécessitant la substitut ion de la cartographie spécifique à la cartographie habituelle.
2. Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que la substitution est temporaire.
3. Procédé de contrôle selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la cartographie de substitution prévoit une limitation de l'angle d'ouverture du boîtier papillon.
4. Procédé de contrôle selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la limitation de l'angle d'ouverture du boîtier papillon, est calibrée pour faire chuter la pression collecteur d'une valeur préétablie.
5. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la limitation de l'angle d'ouverture du boîtier papillon est sans effet sur les performances du moteur.
6. Procédé de contrôle selon la revendication 5, caractérisé en ce que la limitation est calibrée pour atteindre la pleine charge du moteur, lorsque celle-ci est demandée par le conducteur.
7. Procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la limitation de l'ouverture du boîtier papillon est d'autant plus grande qu'on est éloigné de la puissance maximum.
EP06778935A 2005-07-04 2006-06-14 Procede de controle d'ouverture d'un boitier papillon Withdrawn EP1902205A1 (fr)

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