EP1994277A2 - Procede et systeme de commande d'une bougie de prechauffage, a alimentation a basse tension electrique, d'un melange air/carburant de moteur diesel - Google Patents

Procede et systeme de commande d'une bougie de prechauffage, a alimentation a basse tension electrique, d'un melange air/carburant de moteur diesel

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Publication number
EP1994277A2
EP1994277A2 EP07731573A EP07731573A EP1994277A2 EP 1994277 A2 EP1994277 A2 EP 1994277A2 EP 07731573 A EP07731573 A EP 07731573A EP 07731573 A EP07731573 A EP 07731573A EP 1994277 A2 EP1994277 A2 EP 1994277A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
amplitude
temperature
engine
heating
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07731573A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
François COLET
Richard Roth
Nicolas Palanque
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Publication of EP1994277A2 publication Critical patent/EP1994277A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P19/00—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
    • F02P19/02—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs
    • F02P19/025—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs with means for determining glow plug temperature or glow plug resistance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P19/00—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
    • F02P19/02—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs
    • F02P19/021—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs characterised by power delivery controls
    • F02P19/022—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs characterised by power delivery controls using intermittent current supply

Definitions

  • the present invention relates to a method and system for controlling a glow plug, with a low-voltage power supply, of an air / fuel mixture of a diesel engine.
  • a diesel engine requires a certain temperature so that the combustion reaction of the air / fuel mixture can take place.
  • the engine is cold, the only compression of the air / fuel mixture does not make it possible to reach the ignition temperature, and it is then necessary to preheat the air / fuel mixture by means of glow plugs.
  • the ignition temperature is the temperature at which the combustion reaction of the air / fuel mixture becomes spontaneous.
  • High-voltage glow plug means a spark plug which is supplied at a nominal voltage of 1 1 volts, and by low-voltage glow plug, a spark plug which is supplied at a nominal voltage of less than 1 volts (4.5 volts). for example).
  • the high-voltage glow plugs take longer than the low-voltage glow plugs to reach the ignition temperature of the air / fuel mixture, because during the so-called BOOST phase of the preheating, low-voltage spark plugs of 4.5 Nominal volts will be supplied with overvoltage at 11 volts. From where a very fast rise in temperature. That is why the duration of the BOOST (overvoltage supply) must be perfectly controlled to avoid overheating leading to the deterioration of the candles.
  • BOOST overvoltage supply
  • a low-voltage glow plug can not support, without risk of damage, two intensive heating phases too close together.
  • An object of the invention is to provide an improved method and system for controlling a low-voltage, low-cost glow plug.
  • a method of controlling a glow plug, low voltage power supply, an air / fuel mixture of diesel engine Said candle is supplied with electrical voltage by pulses having a predetermined amplitude and duration, the amplitude being less than a maximum amplitude.
  • the amplitudes and durations of the electric voltage pulses supplying said spark plug are managed according to first parameters comprising preceding pulse durations and durations separating previous successive pulses.
  • first parameters comprising preceding pulse durations and durations separating previous successive pulses.
  • the previous pulses delivered to the glow plugs are taken into account, which makes it possible to avoid uses in which these would be deteriorated. Also, it avoids the use of a sensor for measuring the temperature provided by the glow plugs to the air / fuel mixture.
  • said first parameters comprise engine operating parameters, and / or an available electrical voltage from which the electrical supply voltage of said spark plug is provided, and / or information representative of the activation / deactivation of the spark plug. the engine alternator, and / or a desired temperature to be provided by said spark plug.
  • said operating parameters of the engine comprise the temperature of the heat transfer fluid for regulating the engine temperature, and / or the atmospheric pressure, and / or the temperature of the fresh intake air of the engine. and / or the speed of rotation of the engine. Such data are generally already available because necessary for the operation of other devices on board the vehicle.
  • said pulse management comprises a preheating phase that can be implemented before starting the engine when the alternator is activated.
  • said pulse management comprises a heating phase that can be implemented during a motor start.
  • said pulse management comprises a post-heating phase that can be implemented following a start of the motor.
  • said pulse management includes a heating off phase.
  • said pulse management comprises an additional heating phase that can be implemented during an established operation of the motor.
  • said preheating phase comprises a rapid preheating step implemented by one of said pulses of amplitude equal to said maximum amplitude.
  • said preheating phase comprises a pre-heat pre-heating step implemented by one of said pulses, of a predetermined amplitude less than said maximum amplitude.
  • the spark plug manufacturing dispersion is taken into account by mapping the duration of the pulse of said fast preheat step, when the desired temperature to be supplied by the spark plug is greater than a threshold temperature, and calculating the duration of the pulse of said fast preheating step as a function of the square of the ratio of a reference electric voltage and the available electrical voltage from which the supply voltage of said spark plug is supplied, and a reference time to reach the desired temperature to be provided by the candle under said reference voltage at a reference temperature.
  • the manufacturing dispersion of the spark plug is taken into account by progressively increasing the amplitude of said pulse of the heating phase when the engine is started.
  • the amplitude of said pulse is increased when, at startup, the rotational speed of the motor does not reach a first predetermined rotational speed in a first predetermined time.
  • said gradual increase in pulse amplitude is a function of said amplitude of the pulse, and is less than a maximum increase.
  • the time wear of said spark plug is taken into account, by adapting the amplitudes of said pulses over time, by using a corrective factor depending on the difference between a measured rotational speed of the engine and a rotational speed of the engine. reference for a reference engine operating point.
  • the temperature supplied by said spark plug is evaluated and the magnitude of said predetermined pulses is adjusted using a closed loop integral proportional regulator.
  • a low voltage electrical power supply glow plug control system a diesel engine air / fuel mixture, including controlled voltage supply means for the electric power supply.
  • said candle adapted to deliver pulses having a predetermined amplitude and duration, the amplitude being less than a maximum amplitude.
  • the system further comprises an electronic control unit provided with means for managing said supply means, said electronic control unit being able to remain energized for a predetermined period of time after a motor stop.
  • Said management means comprise means for determining the value of first parameters comprising preceding pulse durations and durations separating previous successive pulses.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a system according to one aspect of the invention
  • FIG. 2 is a block diagram of a method according to one aspect of the invention
  • FIG. 3 illustrates an example of operation of a method according to one aspect of the invention
  • Figures 4, 5 and 6 illustrate the consideration of the manufacturing dispersion of the glow plugs according to one aspect of the invention
  • FIG. 7 illustrates taking into account the candle manufacturing dispersion in one embodiment of a method according to one aspect of the invention
  • FIG. 8 illustrates the taking into account of the temporal wear of the candles in a method according to an embodiment of the invention.
  • a diesel engine 1 is provided with four glow plugs 2 with low-voltage power supply.
  • An alternator 3 is connected to the diesel engine 1 via a connection 3a, and an electric battery 4 supplies the system with electrical voltage via connections 4a.
  • a controlled voltage supply module 5 of the glow plugs 2 of the diesel engine 1 delivers pulses, having a predetermined amplitude and duration, to the glow plugs 2.
  • An electronic control unit 6 comprises a management module 7 of the controlled voltage supply module 5 of the candles 2.
  • the controlled module 5 may be a module belonging to the electronic control unit 6.
  • Determining means for example sensors or calculation modules, make it possible to determine operating parameters of the motor 1 and to transmit them via a connection 8 to the electronic control unit 6.
  • engine operating parameters comprise the temperature T fC regulating coolant engine temperature 1, and / or the atmospheric pressure P tm, and / or the temperature T air from the fresh air inlet of the motor 1, and / or rotational speed
  • the electronic control unit 6 furthermore receives, as input parameters, the available electric voltage Ubat supplied by the electric supply battery 4, a parameter P os _acc representative of the position of the accelerator pedal, and a piece of information I a / d_ait representative of the activation / deactivation of the alternator 3 of the motor 1, respectively by connections 9, 10 and 11.
  • the electronic control unit 6 receives as input a temperature T BOU gie_des desired that the glow plugs 2 are provided.
  • the temperature Tb OR gie_des to be provided by the glow plugs 2 is provided by a map 12 by means of a connection 12a, from parameters transmitted to the electronic control unit 6.
  • the management module 7 comprises a determination module 13 for the value of first parameters comprising previous pulse durations and durations separating pulses. previous successive delivered by the controlled module 5 to the glow plugs 2.
  • a phase PO in which the motor is stopped, and the electronic control unit 6 is energized or not is represented.
  • the system is in this PO phase following a power supply voltage failure of the alternator 3, for example when the ignition is turned off by means of the ignition key.
  • a predetermined period generally of the order of ten minutes, the electronic control unit 6 remains energized, and beyond this predetermined time, the electronic control unit 6 is no longer energized.
  • a preheating phase P1 makes it possible to implement the heating of the air / fuel mixture by the glow plugs 2 before starting the engine 1.
  • a heating phase P2 during a starting of the engine makes it possible to implement the heating of the air mixture / fuel during engine start 1.
  • a post-heating phase P3 following a start of the engine 1 makes it possible to implement the heating of the air / fuel mixture by the glow plugs 2 following a start of the engine 1.
  • a heating stop phase P4 makes it possible to stop the heating of the air / fuel mixture by the glow plugs 2.
  • an additional heating phase P5 makes it possible to implement heating of the air / fuel mixture, when this is necessary, in operation of the engine 1 in the steady state. This may be necessary, for example when taxiing at altitude, where the decrease in atmospheric pressure (less air) affects the performance of the engine (degradation of combustion).
  • the preheating phase P1 before starting the engine 1 comprises a step Mi I waiting for heating, a step M12 fast pre-preheating, a step M 13 rapid preheating, a step M 14 of maintaining heating, and a step M15 shutdown heating.
  • a plurality of transitions between the stages of the preheating phase P1 before starting the engine 1 are possible.
  • the amplitude of the electrical voltage supply pulse of the candles is zero.
  • the rapid preheating step M12 makes it possible, for reasons of electrical consumption, to supply the glow plugs 2 with PWM-PRE-BOOST amplitudes strictly less than 100% for a period of time TEMPS_PRE_BOOST.
  • [U bat The duration TEMPS_PRE_BOOST of the fast preheating state M12 depends on previous pulse durations and periods of time between previous successive pulses, the temperature Tf C of the heat transfer fluid for regulating the temperature of the engine 1, the air temperature T. the fresh air from the engine 1, the available electric voltage Ubat supplied by the electric battery 4, and the atmospheric pressure P a tm-
  • the fast preheating step M 13 is implemented by means of a supply pulse of amplitude equal to the maximum amplitude PWM_MAX, or in other words, expressed as a percentage of the maximum amplitude PWM_MAX, a amplitude
  • PWM_BOOST 100% for a time TIME_BOOST.
  • the electric voltage Ubat supplied by the battery is greater than the threshold voltage U s , it is possible to limit the PWM supply amplitude of the candles 2.
  • the heating maintaining step M 14 makes it possible to maintain the desired temperature Tb OR gie_des, and reached at the end of the last step M13 carried out with rapid preheating.
  • the desired temperature Tb OR gie_des is maintained for a duration TEMPS_MAINTIEN_CHAUFFAGE which depends on the temperature Tf C of the coolant, the desired temperature
  • the amplitude PWM_MAINTIEN_CHAUFFAGE depends on the voltage Ubat provided by the battery 4 and the desired temperature Tb OR gie_des to maintain.
  • the temperature is dependent on the temperature Tf C of the coolant, the atmospheric pressure
  • the step M15 of stopping the maintenance of heating corresponds to a cut of the heating just before the effective launching of the phase P2 of heating during a starting of the motor 1.
  • the amplitude PWM_ARRET_MAINTIEN_CHAUFFAGE 0% (cutout heating) .
  • the amplitude PWM_CHAUFFAGE_DEMARRAGE depends on the voltage Ubat provided by the battery 4 and the temperature Tbou g ies_des desired.
  • the desired start temperature depends on the temperature Tf c of the coolant, the atmospheric pressure P a tm and the temperature T air of the intake air.
  • M31 postheating step comprising two stages M31 and M31b of postheating first and second post-heating, and a step M32 stop postheating.
  • the latter can not be maintained at an elevated temperature for a too long duration.
  • a candle 2 can withstand a temperature of 1000 ° C for three minutes of post-heating, it may not be able to withstand 1100 ° C for more than 15 seconds only.
  • Two sub-steps M31 and post-heating M31b are therefore used.
  • a first sub-step M31 has post-heating time and temperature adjustable according to the initial conditions of the engine, that is to say, before starting.
  • a second sub-step M31b post-heating of varying duration and temperature depending on the operating conditions of the motor 1.
  • the temperature TEMPERATURE_POST_CHAUFFAGE_1 depends on the temperature Tf C of the heat transfer fluid, the temperature obtained at the end of the rapid preheating step M 13, the atmospheric pressure P a tm and the temperature T air of the intake air of the motor 1.
  • the TEMPERATURE_POST_CHAUFFAGE_2 temperature depends on the temperature Tf C of the coolant, temperature TEMPERATURE_POST_HAUFFAGE_1, the atmospheric pressure P atm , the temperature T air intake air, the speed V mo t of rotation of the engine, and motor torque C mo t-
  • PWM_POST_CHAUFFAGE_1 and PWM_POST_CHAUFFAGE_2 depend on the voltage Ub at supplied by the battery 4 and the respective post-heating temperatures TEMPERATURE_POST_
  • the post - heating stop step M32 corresponds to a cut of the heating provided by the glow plugs 2, the amplitude of the control pulses is zero or in other words, expressed as a percentage of the maximum amplitude,
  • the auxiliary heating phase P5 comprises an intermediate heating step M51, and an intermediate heating stopping step M52.
  • the assistance of the glow plugs 2 is requested, for example when the combustion is degraded due to taxiing at altitude, or for any special need for heat in the combustion chamber of the engine.
  • the intermediate heating temperature, to be supplied by the glow plugs 2 depends on the temperature T fc of the coolant, the atmospheric pressure P a tm, the air intake temperature T air , the speed V mo t rotation of the engine 1, and the engine torque C mo t- The amplitude
  • PWM_CHAUFFAGE_INTERMÉDIAIRE depends on the voltage Ubat provided by the battery 4 and the intermediate heating temperature Tb OR gie_des desired.
  • Transition Management U uses time counters.
  • the time counters considered are as follows.
  • a time counter COMPTEUR_POWER_LATCH is initialized to zero at each entry in the phase PO, when the voltage supply of the alternator 3 is cut off, for example by a contact key.
  • HEATING is initialized to zero at each input, by the transitions t 2 or to 2 , in the step M 14 for maintaining heating.
  • a time counter COUNTER_FIRE_MAINTIEN_ HEATING is initialized to zero at each entry in the step M15 of stopping the maintenance of heating, by the transitions to3 or t 3 , and at each exit of the preheating phase P1 through the transition t 4 .
  • a time counter COUNTER_POST_HEATING is initialized to zero at each entry in the step M31 of post-heating, by the transition t 6 .
  • a time counter COUNTER_POST_HEATING_1 is initialized to zero at each entry in sub-step M31a of first post-heating, by the transition t 6 .
  • a time counter COUNTER_POST_HEATING_2 is initialized to zero at each entry in sub-step M31b of second post-heating, by the transition t 6 and at each return in sub-step M31b of second post-heating by the transition tio-
  • a time counter COMPTEUR_BOOST includes the steps M12 of preheating and M13 fast preheating. Its incrementation starts with the pre-preheating step M12 and continues in the fast preheating step M 13. The counting or timing ends at the exit of the step M 13 rapid preheating.
  • the COUNTER_BOOST counter always returns from the last value kept in memory until it has been initialized to zero.
  • the time counter COMPTEUR_BOOST is initialized to zero each time the sum of the time counters COMPTEUR_POWER_LATCH + COUNTER_ARRET_MAINTIEN_ HEATING exceeds a threshold time t seU ii_ref necessary for the cooling of the candle, generally of the order of 1 to 4 minutes.
  • An INTERMEDIATE HEAT COUNTER time counter is initialized to zero at each input in the intermediate heating step M51 by the transmission t 14 .
  • INTERMEDIATE is initialized to zero at each entry in step M52 stopping intermediate heating, by the transition tis.
  • TEMPS_PRE_BOOST + TEMPS_BOOST which is a first function Fl of the temperature T fc of the heat transfer fluid, atmospheric pressure P tm, the air temperature T of the intake air, and the voltage Ubat of the battery.
  • time counter TEMPS_PRE_BOOST is a second function F2 of the temperature T fc of the coolant, the pressure of the atmospheric pressure P a tm, the temperature T air of the intake air, and the voltage Ubat provided by the battery 4
  • time counter TEMPS_BOOST is a third function F3 of the temperature T fc of the coolant, the atmospheric pressure P a t m , the temperature T air of the intake air, and the Ubat voltage supplied by the battery 4.
  • COUNTER_HOT_MAIN_TIME is less than the time threshold t seU ii_ref, and that TEMPS_PRE_BOOST is less than
  • COUNTER_HOT_CURRENT_NOTE lower than t se ii ref And that COUNTER_BOOST is greater than the sum
  • the minimum threshold time t u ii_mini corresponds to the minimum delay that must be expected since the end of a rapid preheating step M 13, to be able to restart a rapid preheating step
  • the transition to3 is performed when the temperature Tf C of the coolant, the atmospheric pressure P atm and the temperature T air intake air, are such that the preheating phase Pl is unnecessary.
  • the transition ti is a transition from the rapid preheating stage M 12 to the rapid preheating stage M 13.
  • the transition t 2 represents the transition from the preheating step M13 to the heating holding step M14.
  • transition t 3 represents the stopping of the preheating, to preserve the state of the glow plugs 2, if the start has not begun beyond a maximum duration
  • COUNTER_MAINTIEN_CHAUFFAGE is greater than TIME_MAINTIEN_CHAUFFAGE_MAX, the transition t 3 is carried out, and the maintenance of the heating is stopped.
  • transition t 4 if the engine is in the start-up phase and the temperature of the engine 1 is lower than a maximum threshold temperature T se u ii_max, or if the temperature of the engine 1 is lower than a maximum threshold temperature T u se ii_max and the speed V mo t of rotation of the engine 1 is greater than a minimum threshold rotation speed TV seU ii_mini, the transition t 4 is performed, and the phase P2 of heating during a start of the engine 1 is carried out.
  • the transition ts is performed when during the heating phase P2 during a start of the engine 1, the engine 1 has stalled, and the step M15 of stopping the maintenance of the heating is performed.
  • transition t 6 is carried out when the engine 1 is considered as autonomous, after having started, and the post-heating phase P3 is then activated.
  • the transition t 7 is performed at the end of the first sub-step M31 a of post-heating.
  • the duration TIME_POST_CHAUFFAGE_1 of the first sub-step M31 a of post-heating is a function F 4 of the temperature Tf C of the coolant, of the atmospheric pressure P a tm, of the temperature T air of the air of admission, desired at the end of the step M 13 rapid preheating.
  • step M31a of first post-heating is stopped, to go to step M31b of second post- heater.
  • the transition tg causes the stopping of the post - heating step M31, either because the duration TIME_POST_CHAUFFAGE_2 of the second substep M31b of post - heating has elapsed, or because the speed of rotation V rot and the torque C word of the engine are too high.
  • the duration TEMPS_POST_CHAUFFAGE_2 of the second sub-step M31b of post-heating is a function F 5 of the temperature Tf C of the coolant, of the atmospheric pressure P a t m , of the temperature T air intake air, and the temperature assumed reached at the end of the sub-step M31 a of first post-heating.
  • transition tio makes it possible to reactivate sub-step M31b of second post-heating as long as the maximum post-heating time allowed DUREE_MAX_POST_CHAUFFAGE has not elapsed.
  • the transition t ⁇ is carried out, and the step M32 of the post-heating stop is activated. .
  • the transition t 12 is carried out if the alternator is undervoltage (for example by putting the contact by the ignition key), and that the engine stalled.
  • the step M15 for stopping the heating hold is reactivated.
  • transition t 13 makes it possible to definitively stop the post-heating phase P3. If COUNTER_POST_HEATING is greater than
  • the transition t 13 is carried out, and phase P3 of post-heating is stopped definitively.
  • the phase P4 heating stop is activated.
  • Transition t 14 is performed if the temperature of engine water is lower than the temperature T Seui i min minimum threshold, the C engine torque mo t is less than the minimum engine torque C min, the atmospheric pressure P tm is below a minimum threshold pressure P m in, and that the voltage Ubat supplied by the battery 4 is lower than a minimum threshold voltage voltage V min .
  • the transition t 14 can also be carried out through a request for assistance to the alternator to meet any particular need of thermal in the combustion chamber of the engine.
  • the intermediate heating step M51 which is activated.
  • the tis transition is used to stop the intermediate heating beyond a predetermined TIME - WARM TIME, depending on the operating conditions of the motor 1.
  • TIME_INTERNAL HEATING is greater than TIME_INTERNAL HEATING, the transition t 15 is performed, and the step M52 of intermediate heating stop is activated.
  • the transition t 16 is carried out if the temperature of the air / fuel mixture is higher than the minimum threshold temperature
  • COUNTER_HITCH_INTERNAL_HIDING is greater than a minimum threshold DUREE_HAUFFAGE_INTERMEDIAIRE_MIN
  • the heating is then stopped.
  • Figure 3 illustrates an example of operation according to one aspect of the invention.
  • the rapid pre-preheating step M 12 starts with a supply of the candles having an amplitude of
  • the step M 13 of fast preheating is activated, with a supply of candles 2 of maximum amplitude PWM_MAX, during a duration TEMPS_BOOST.
  • the temperature of the air / fuel mixture of the engine increased significantly during the rapid preheating step M 13, to reach T boost .
  • the heating holding step M 14 is activated, in order to maintain the temperature of the spark plugs 2 or of the air / fuel mixture at the Tboost temperature.
  • the amplitude of the supply of the glow plugs 2 is PWM_MAINTIEN_CHAUFFAGE% of PWM_MAX, until moment i 4 which starts phase P2 of starting of the engine 1.
  • the amplitude of the supply of the spark plugs is PWM_CHAUFFAGE_DEMARRAGE% of PWM_MAX, up to a time is of beginning of the step M31 a of first post - heating following the starting of the motor 1.
  • step M31 the supply of candles has an amplitude equal to PWM_POST_CHAUFFAGE1_A% of PWM_MAX.
  • the second post-heating step M31b is activated, with a power supply of amplitude.
  • the first post-heating step M31 is reactivated, with an amplitude of the power of the glow plugs 2 equal to PWM_POST_CHAUFFAGE1_B% of PWM_MAX.
  • the temperature of the air / fuel mixture is rapidly brought to a level allowing a start of the engine 1, and maintain such a temperature after starting the engine 1.
  • One difficulty lies in the calibration of the duration of the step III 3 of rapid preheating taking into account the manufacturing dispersions of the glow plugs 2.
  • the manufacturing dispersions can be important if the temperature required at the end of step M 13 rapid preheating is greater than a threshold temperature Ts.
  • the duration TEMPS_BOOST of the fast preheating step M13 is determined from a map comprising, as input parameters, the temperature Tf C of the coolant, the atmospheric pressure P a tm, the temperature
  • the duration TIME_BOOST of the fast preheating step M13 is governed by the equation:
  • TEMPS_BOOST is the duration of the fast preheating step M13
  • Ubat is the voltage supplied by the battery.
  • TIME_REF is a reference time to reach the desired temperature of the candle under a reference voltage of the battery 4, and at an ambient temperature of 20 ° C.
  • Ubat_ref is the reference voltage of the battery.
  • FIG. 4 illustrates the manufacturing dispersion characteristics of the candles 2. It appears that the desired temperature at the end of the rapid preheating step M13 may not be guaranteed with mini candles providing a minimum temperature in the temperature range due to manufacturing dispersion. A high risk of bad or no start then exists.
  • the PWM amplitude of the voltage supply applied to the spark plugs is progressively increased, in the event of detection of a bad start, or of a non-starting.
  • the spark plugs 2 are supposed to be energized at steady state, with a power PWM amplitude of less than 100% (as illustrated in FIG.
  • any controlled increase in the supply PWM amplitude or electrical voltage applied to the spark plugs 2 does not cause excessive overheating. Therefore, if in the start-up phase (step 20), the speed of rotation V word of the motor 1 does not reach the minimum rotation speed V min in a given time td_min (step 21), the amplitude PWM is corrected, as explained in Figure 7, in order to gradually increase the temperature of the candle. A predetermined correction p, expressed as a percentage, depending on the value of the current PWM amplitude, is applied (step 22).
  • Xi can not exceed a predetermined maximum value X ma ⁇ (steps 24 and 26), in order to guarantee the protection of the candles 2.
  • the last correction Xi applied to the supply PWM amplitude before the motor 1 is recognized as autonomous, is stored in memory (steps 27). It is directly used at the next iteration (step 29). The adaptation ends as soon as the engine 1 becomes autonomous
  • step 28 because the process only concerns the PWM amplitude at startup.
  • this learning makes it possible to ensure a start with mini candles having a rapid preheat Tboost temperature much lower than that obtained with nominal candles.
  • TEMPS_BOOST rapid preheating can be stalled on a maximum candle, in order to allow to limit the rise in temperature or overheating of the candles maxi during the application of the process. If necessary, learning can be done on several starts.
  • the amplitude PWM applied to the candles 2 over time is adapted to the behavior changes of the candles 2.
  • the speed V mo t of rotation of the engine is analyzed under operating conditions of the engine 1 at idle (steps 30 and 31).
  • An analysis can be performed post-heating, or intermediate heating.
  • a transition condition for intermediate heating may be a learning request.
  • the speed V mo of rotation of the motor is provided by a speed sensor of the motor 1.
  • the speed V word can be evaluated on average over one or more cycles of two engine revolutions when the required operating conditions of the engine 1 are filled
  • the average reference speed V ref is for example established when the engine is new.
  • the amplitude PWM is corrected when the difference ⁇ V between the measured average speed V moy and the reference speed V ref exceeds a minimum threshold ⁇ V min .
  • the adaptation takes place as long as the required conditions are fulfilled and as long as the difference in absolute value remains greater than the predetermined threshold ⁇ V min (steps 36 and 37).
  • step 38 If the deviation is positive (step 38), an attempt is made to increase the PWM amplitudes (steps 39 and 40).
  • step 38 If, on the contrary, the deviation is negative (step 38), an attempt is made to reduce the PWM amplitudes (steps 41 and 40).
  • a correction p expressed as a percentage, depending on the value of the current PWM amplitude, is applied.
  • Xi can not exceed a predetermined maximum value X ma ((steps 42 and 43), in order to guarantee the protection of the glow plugs 2.
  • F_COR 1 + Xi is applied to the predetermined PWMs during the heating of the candles (step 44).
  • the management of the controlled amplitude of the power supply voltage supplied to the spark plugs can be adapted automatically by means of a corrector or regulator PI (Proportional Integral).
  • PI Proportional Integral
  • Either the spark plugs 2 and / or the control module 5 are equipped with a device that makes it possible to directly measure the spark plug temperature, or the control module 5 is equipped with a device for measuring or estimating the electric voltage. U and the electric current I consumed by the heating element of the candle.
  • the U / I ratio makes it possible to deduce the instantaneous resistance of the heating element, and at this instantaneous resistance value corresponds a temperature value of the spark plug or the air / fuel mixture.
  • the determination of a temperature setpoint for each heating step or phase instead of a control PWM amplitude is predetermined as a function of the engine operating conditions (temperature Tf C of the coolant, temperature of the intake air, atmospheric pressure P a tm, electric voltage Ubat, supplied by the battery, motor speed V mo t of rotation, and engine torque C word ). It is continuously or recurrently compared with the information representative of the temperature of the candle returned to the electronic control unit 6. According to the temperature difference ⁇ T between the reference temperature representative of the actual temperature, the regulator PI automatically regulates the control amplitude PWM in order to maintain the temperature of the candle 2 substantially equal to the set temperature.

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Abstract

Procédé de commande d'une bougie de préchauffage (2), à alimentation à basse tension électrique, d'un mélange air/carburant de moteur diesel (1). Ladite bougie (2) est alimentée en tension électrique par des impulsions ayant une amplitude et une durée prédéterminées, et l'amplitude est inférieure à une amplitude maximale (PWM_MAX). On gère les amplitudes et les durées des impulsions de tension électrique alimentant ladite bougie (2) en fonction de premiers paramètres comprenant des durées d'impulsions précédentes et des durées séparant des impulsions successives précédentes.

Description

Procédé et système de commande d'une bougie de préchauffage, à alimentation à basse tension électrique, d'un mélange air/carburant de moteur diesel
La présente invention porte sur un procédé et un système de commande d'une bougie de préchauffage, à alimentation à basse tension électrique, d'un mélange air/carburant de moteur diesel.
Un moteur diesel exige une certaine température pour que la réaction de combustion du mélange air/carburant puisse s'effectuer. Lorsque le moteur est froid, la seule compression du mélange air/carburant ne permet pas d' atteindre la température d' allumage, et il est alors nécessaire de préchauffer le mélange air/carburant au moyen de bougies de préchauffage.
La température d' allumage est la température à partir de laquelle la réaction de combustion du mélange air/carburant devient spontanée.
Il existe des systèmes et des procédés de gestion du préchauffage du mélange air/carburant de moteur diesel utilisant des bougies de préchauffage haute tension commandées en tension continue à partir de la tension électrique fournie par la batterie.
On entend par bougie de préchauffage haute tension, une bougie qui est alimentée sous une tension nominale de 1 1 volts, et par bougie de préchauffage basse tension, une bougie qui est alimentée sous une tension nominale inférieure à 1 1 volts (4,5 Volts par exemple).
Les bougies de préchauffage haute tension mettent plus de temps que les bougies de préchauffage basse tension pour atteindre la température d' allumage du mélange air/carburant, car pendant la phase dite de BOOST du préchauffage, des bougies basse tension de 4,5 Volts nominal seront alimentées en surtension à 11 Volts. D ' où une montée très rapide en température. C' est pourquoi la durée du BOOST (alimentation en surtension) doit être parfaitement maîtrisée pour éviter une surchauffe menant à la détérioration des bougies. II existe des systèmes et procédés de commande de bougies de préchauffage basse tension utilisant un capteur de température pour déterminer la température atteinte par la bougie. La présence d'un tel capteur de température présente un coût élevé.
En outre, une bougie de préchauffage basse tension ne peut supporter, sans risque de détérioration, deux phases intensives de chauffage trop rapprochées.
Un but de l' invention est de proposer un procédé et un système améliorés de commande d'une bougie de préchauffage basse tension et de coût réduit. Ainsi, selon un aspect de l' invention, il est proposé un procédé de commande d'une bougie de préchauffage, à alimentation à basse tension électrique, d'un mélange air/carburant de moteur diesel. Ladite bougie est alimentée en tension électrique par des impulsions ayant une amplitude et une durée prédéterminées, l' amplitude étant inférieure à une amplitude maximale. On gère les amplitudes et les durées des impulsions de tension électrique alimentant ladite bougie en fonction de premiers paramètres comprenant des durées d' impulsions précédentes et des durées séparant des impulsions successives précédentes. Ainsi, on tient compte des impulsions précédentes délivrées aux bougies de préchauffage, ce qui permet d' éviter des utilisations dans lesquelles celles-ci seraient détériorées. Aussi, on évite l'utilisation d'un capteur de mesure de la température fournie par les bougies de préchauffage au mélange air/carburant.
En outre, lesdits premiers paramètres comprennent des paramètres de fonctionnement du moteur, et/ou une tension électrique disponible à partir de laquelle est fournie la tension électrique d' alimentation de ladite bougie, et/ou une information représentative de l' activation/désactivation de l' alternateur du moteur, et/ou une température souhaitée à fournir par ladite bougie. Dans un mode de mise en œuvre, lesdits paramètres de fonctionnement du moteur comprennent la température du fluide caloporteur de régulation de la température du moteur, et/ou la pression atmosphérique, et/ou la température de l' air frais d' admission du moteur et/ou la vitesse de rotation du moteur. De telles données sont généralement déj à disponibles car nécessaire au fonctionnement d' autres dispositifs embarqués à bord du véhicule.
Dans un mode de mise en œuvre, ladite gestion des impulsions comprend une phase de préchauffage pouvant être mise en œuvre avant un démarrage du moteur lorsque l' alternateur est activé.
Dans un mode de mise en œuvre, ladite gestion des impulsions comprend une phase de chauffage pouvant être mise en œuvre durant un démarrage du moteur.
Dans un mode de mise en œuvre, ladite gestion des impulsions comprend une phase de post-chauffage pouvant être mise en œuvre à la suite d'un démarrage du moteur.
En outre, ladite gestion des impulsions comprend une phase d' arrêt de chauffage. Avantageusement, ladite gestion des impulsions comprend une phase de chauffage d' appoint pouvant être mise en œuvre lors d'un fonctionnement établi du moteur.
Avantageusement, ladite phase de préchauffage comprend une étape de préchauffage rapide mise en œuvre par une desdites impulsions d' amplitude égale à ladite amplitude maximale.
Avantageusement, ladite phase de préchauffage comprend une pré-étape de préchauffage rapide mise en oeuvre par une desdites impulsions, d'une amplitude prédéterminée inférieure à ladite amplitude maximale.
En outre, on tient compte de la dispersion de fabrication de la bougie, en cartographiant la durée de l' impulsion de ladite étape de préchauffage rapide, lorsque la température souhaitée à fournir par la bougie est supérieure à une température de seuil, et en calculant la durée de l' impulsion de ladite étape de préchauffage rapide en fonction du carré du rapport d'une tension électrique de référence et de la tension électrique disponible à partir de laquelle est fournie la tension électrique d' alimentation de ladite bougie, et en fonction d'une durée de référence pour atteindre la température souhaitée à fournir par la bougie sous ladite tension électrique de référence à une température de référence.
Dans un mode de mise en œuvre, on tient compte de la dispersion de fabrication de la bougie, en augmentant progressivement l' amplitude de ladite impulsion de la phase de chauffage lors du démarrage du moteur.
Dans un mode de mise en œuvre, on augmente l' amplitude de ladite impulsion lorsque, lors du démarrage, la vitesse de rotation du moteur n' atteint pas une première vitesse de rotation prédéterminée en une première durée prédéterminée. Par exemple, ladite augmentation progressive de l' amplitude de l' impulsion est une fonction de ladite amplitude de l' impulsion, et est inférieure à une augmentation maximale.
Avantageusement, on tient compte de l'usure temporelle de ladite bougie, en adaptant les amplitudes desdites impulsions au cours du temps, en utilisant un facteur correctif dépendant de l'écart entre une vitesse de rotation du moteur mesurée et une vitesse de rotation du moteur de référence pour un point de fonctionnement de référence du moteur. Dans un mode de réalisation, on évalue la température fournie par ladite bougie et on adapte l' amplitude desdites impulsions prédéterminées en utilisant un régulateur à proportionnelle intégrale en boucle fermée.
Selon un autre aspect de l' invention, il est également proposé un système de commande de bougie de préchauffage à alimentation à basse tension électrique, d'un mélange air/carburant de moteur diesel, comprenant des moyens commandés d' alimentation en tension électrique de ladite bougie adaptés pour délivrer des impulsions ayant une amplitude et une durée prédéterminées, l' amplitude étant inférieure à une amplitude maximale. Le système comprend, en outre, une unité de commande électronique munie de moyens de gestion desdits moyens d' alimentation, ladite unité de commande électronique étant apte à rester alimentée en tension pendant une durée prédéterminée après un arrêt du moteur. Lesdits moyens de gestions comprennent des moyens de détermination de la valeur de premiers paramètres comprenant des durées d' impulsion précédentes et des durées séparant des impulsions successives précédentes.
D' autres buts, caractéristiques et avantages de l' invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, de quelques exemples nullement limitatifs, et faisant en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 représente un mode de réalisation d'un système selon un aspect de l' invention ; - la figure 2 est un schéma synoptique d'un procédé selon un aspect de l' invention ; la figure 3 illustre un exemple de fonctionnement d'un procédé selon un aspect de l' invention ; les figures 4, 5 et 6 illustrent la prise en compte de la dispersion de fabrication des bougies de préchauffage selon un aspect de l' invention ; la figure 7 illustre la prise en compte de la dispersion de fabrication des bougies dans un mode de mise en œuvre d'un procédé selon un aspect de l' invention ; et - la figure 8 illustre la prise en compte de l'usure temporelle des bougies dans un procédé selon un mode de mise œuvre de l' invention.
Tel qu' illustré sur la figure 1 , un moteur diesel 1 est muni de quatre bougies de préchauffage 2 à alimentation à basse tension électrique. Un alternateur 3 est lié au moteur diesel 1 par une connexion 3a, et une batterie électrique 4 permet d' alimenter en tension électrique le système, par des connexions 4a.
Un module commandé 5 d' alimentation en tension électrique des bougies de préchauffage 2 du moteur diesel 1 délivre des impulsions, ayant une amplitude et une durée prédéterminées, aux bougies de préchauffage 2.
Une unité de commande électronique 6 comprend un module de gestion 7 du module commandé 5 d' alimentation en tension électrique des bougies 2. En variante, le module commandé 5 peut être un module appartenant à l'unité de commande électronique 6.
Des moyens de détermination, par exemple des capteurs ou des modules de calculs, permettent de déterminer des paramètres de fonctionnement du moteur 1 , et de les transmettre, par une connexion 8 à l'unité de commande électronique 6.
Les paramètres de fonctionnement du moteur 1 comprennent la température TfC du fluide caloporteur de régulation de la température du moteur 1 , et/ou la pression atmosphérique Patm, et/ou la température Tair de l' air frais d' admission du moteur 1 , et/ou la vitesse de rotation
Vmot du moteur 1.
L'unité de commande électronique 6 reçoit en outre comme paramètres d' entrée, la tension électrique disponible Ubat fournie par la batterie électrique d' alimentation 4, un paramètre Pos_acc représentatif de la position de la pédale d' accélération, et une information Ia/d_ait représentative de l' activation/désactivation de la l' alternateur 3 du moteur 1 , respectivement par des connexions 9, 10 et 11.
En outre, l'unité de commande électronique 6 reçoit en entrée une température TboUgie_des souhaitée que les bougies de préchauffage 2 doivent fournir.
Par exemple, la température TbOUgie_des à fournir par les bougies de préchauffage 2 est fournie par une cartographie 12 au moyen d'une connexion 12a, à partir de paramètres transmis à l'unité de commande électronique 6.
Le module de gestion 7 comprend un module de détermination 13 de la valeur de premiers paramètres comprenant des durées d' impulsions précédentes et des durées séparant des impulsions successives précédentes délivrées par le module commandé 5 aux bougies de préchauffage 2.
Sur la figure 2, une phase PO dans laquelle le moteur est arrêté, et l'unité de commande électronique 6 est sous tension ou non est représentée. Le système est dans cette phase PO suite à une coupure d' alimentation en tension de l' alternateur 3, par exemple lorsque le contact est coupé au moyen de la clé de contact. Pendant une durée prédéterminée, généralement de l' ordre de dix minutes l'unité de commande électronique 6 reste sous tension, et au-delà de cette durée prédéterminée, l'unité de commande électronique 6 n' est plus sous tension.
Une phase Pl de préchauffage permet de mettre en oeuvre le chauffage du mélange air/carburant par les bougies de préchauffage 2 avant le démarrage du moteur 1. Une phase P2 de chauffage durant un démarrage du moteur permet de mettre en œuvre le chauffage du mélange air/carburant durant le démarrage du moteur 1.
Une phase P3 de post-chauffage suite à un démarrage du moteur 1 permet de mettre en oeuvre le chauffage du mélange air/carburant par les bougies de préchauffage 2 suite à un démarrage du moteur 1.
Une phase P4 d' arrêt du chauffage permet d' arrêter le chauffage du mélange air/carburant par les bougies de préchauffage 2.
En outre, une phase P5 de chauffage d' appoint permet de mettre en œuvre un chauffage du mélange air/carburant, lorsque cela est nécessaire, en fonctionnement du moteur 1 en régime établi. Cela peut être nécessaire, par exemple lors d'un roulage en altitude, où la diminution de la pression atmosphérique (moins d' air) affecte les performances du moteur (dégradation de la combustion). Lorsque le système se trouve dans la phase PO, et que l' alternateur 3 est mis sous tension électrique, par exemple en tournant une clé de contact dans le démarreur, on passe dans la phase Pl de préchauffage avant démarrage du moteur. La phase Pl de préchauffage avant démarrage du moteur 1 comprend une étape Mi l d' attente de chauffage, une étape M12 de pré-préchauffage rapide, une étape M 13 de préchauffage rapide, une étape M 14 de maintien de chauffage, et une étape M15 d' arrêt de maintient de chauffage. Suivant l' état dans lequel se trouve le moteur 1 , et la température désirée du mélange air/carburant fournie par les bougies de préchauffage 2, une pluralité de transitions entre les étapes de la phase Pl de préchauffage avant démarrage du moteur 1 sont possibles.
Lors de l' étape Mi l d' attente de chauffage, l' amplitude de l' impulsion d' alimentation en tension électrique des bougies est nulle.
En d' autres termes, l' amplitude de l' impulsion d' alimentation d'une bougie de préchauffage 2, exprimée en pourcentage de l' amplitude maximale PWM_MAX d'une impulsion d' alimentation vaut : PWM_ATTENTE_CH AUFFAGE = 0% . L' étape M12 de pré-préchauffage rapide permet, pour des questions de consommation électrique, d' alimenter les bougies de préchauffage 2 avec une amplitudes PWM-PRE-BOOST strictement inférieure à 100% pendant une durée TEMPS_PRE_BOOST.
Par ailleurs, il est possible de limiter l' amplitude PWM si la tension électrique Ubat de la batterie est trop forte, c' est-à-dire supérieure à une tension électrique de seuil Us.
Ainsi, si Ubat est supérieure à Us, on a :
PWM = PWM PRE BOOST x U. λ
[ U bat La durée TEMPS_PRE_BOOST de l' état M12 de préchauffage rapide dépend de durées d' impulsions précédentes et de durées séparant des impulsions successives précédentes, de la température TfC du fluide caloporteur de régulation de la température du moteur 1 , de la température Tair de l' air frais d' amission du moteur 1 , de la tension électrique disponible Ubat fournie par la batterie électrique 4, et de la pression atmosphérique Patm-
L' étape M 13 de préchauffage rapide est mise en œuvre au moyen d'une impulsion d' alimentation d' amplitude égale à l' amplitude maximale PWM_MAX, ou en d' autres termes, exprimées en pourcentage de l' amplitude maximale PWM_MAX, une amplitude
PWM_BOOST = 100% pendant une durée TEMPS_BOOST.
Par ailleurs, si la tension électrique Ubat fournie par la batterie est supérieure à la tension électrique de seuil Us, il est possible de limiter l' amplitude PWM d' alimentation des bougies 2.
L' étape M 14 de maintien de chauffage permet de maintenir la température TbOUgie_des souhaitée, et atteinte à la fin de la dernière étape Ml 3 effectuée de préchauffage rapide.
La température souhaitée TbOUgie_des est maintenue pendant une durée TEMPS_MAINTIEN_CHAUFFAGE qui dépend de la température TfC du fluide caloporteur, de la température désirée
Tbougie_des, de la pression atmosphérique Patm et de la température Tair de l' air frais d' admission.
L' amplitude PWM_MAINTIEN_CHAUFFAGE dépend de la tension électrique Ubat fournie par la batterie 4 et de la température désirée TbOUgie_des à maintenir. La température est dépendante de la température TfC du fluide caloporteur, de la pression atmosphérique
Patin, et de la température Tair de l' air frais d' admission. Si le démarrage n' a pas été activé une fois la durée maximale prédéterminée TEMPS_MAINTIEN_CHAUFFAGE_MAX écoulée, le chauffage est arrêté pour protéger les bougies de préchauffage 2.
L' étape M15 d' arrêt du maintien de chauffage correspond à une coupure du chauffage juste avant le lancement effectif de la phase P2 de chauffage durant un démarrage du moteur 1. Dans ce cas, l' amplitude PWM_ARRET_MAINTIEN_CHAUFFAGE = 0 % (coupure chauffage).
Lors de la phase P2 de chauffage durant un démarrage du moteur 1 , l' amplitude PWM_CHAUFFAGE_DEMARRAGE dépend de la tension électrique Ubat fournie par la batterie 4 et la température Tbougies_des souhaitée. La température de démarrage souhaitée dépend de la température Tfc du fluide caloporteur, de la pression atmosphérique Patm et de la température Tair de l' air d' admission. La phase P3 de post-chauffage suite à un démarrage du moteur
1 comprend une étape M31 de post-chauffage comprenant deux étapes M31a et M31b de premier post-chauffage et de deuxième postchauffage, et une étape M32 d' arrêt de post-chauffage.
Durant l' étape M31 de post-chauffage, pour des questions de fiabilité des bougies de préchauffage 2, ces dernières ne peuvent être maintenues à une température élevée pendant une durée trop longue.
Par exemple, si une bougie 2 peut supporter une température de 1000 ° C pendant trois minutes de post-chauffage, elle ne pourra peut- être pas supporter 1100° C pendant plus de 15 secondes seulement. Deux sous-étapes M31a et M31b de post-chauffage sont donc utilisées. Une première sous-étape M31a de post-chauffage de durée et de température réglables en fonction des conditions initiales du moteur, c' est-à-dire avant le démarrage. Et une seconde sous-étape M31b de post-chauffage de durée et de température variables selon les conditions de fonctionnement du moteur 1.
On a donc deux températures souhaitées de post-chauffage,
TEMPERATURE_POST_CHAUFFAGE_1 et TEMPERATURE- POST_CHAUFFAGE_2, auxquelles correspondent respectivement deux amplitudes de commande PWM_POST_CHAUFFAGE_1 et
PWM_POST_CHAUFFAGE_2.
La température TEMPERATURE_POST_CHAUFFAGE_1 dépend de la température TfC du fluide caloporteur, de la température obtenue en fin de l' étape de préchauffage rapide M 13, de la pression atmosphérique Patm et de la température Tair de l' air d' admission du moteur 1.
La température TEMPERATURE_POST_CHAUFFAGE_2 dépend de la température TfC du fluide caloporteur, de la température TEMPERATURE_POST_CHAUFFAGE_1 , de la pression atmosphérique Patm, de la température Tair de l' air d' admission, de la vitesse Vmot de rotation du moteur, et du couple moteur Cmot-
Les amplitudes PWM des impulsions de commande
PWM_POST_CHAUFFAGE_1 et PWM_POST_CHAUFFAGE_2 dépendent de la tension électrique Ubat fournie par la batterie 4 et des températures de post-chauffage respectives TEMPERATURE_POST_
CHAUFFAGE_1 et TEMPERATURE_POST_CHAUFFAGE_2.
L' étape M32 d' arrêt de post-chauffage correspond à une coupure du chauffage fourni par les bougies de préchauffage 2, l' amplitude des impulsions de commande est nulle ou en d' autres termes, exprimée en pourcentage de l' amplitude maximale,
PWM_MAX, PWM_ARRET_POST_CHAUFFAGE = 0%. La phase P 4 d' arrêt du chauffage correspond à une amplitude de commande nulle ou en d' autres termes, exprimée en pourcentage de l' amplitude maximale, PWM_ARRET_CHAUFFAGE = 0%.
La phase P5 de chauffage d' appoint comprend une étape M51 de chauffage intermédiaire, et une étape M52 d' arrêt de chauffage intermédiaire.
Durant l' étape M51 de chauffage intermédiaire, on sollicite l' assistance des bougies de préchauffage 2, par exemple lorsque la combustion se dégrade à cause d'un roulage en altitude, ou pour tout besoin particulier de thermique dans la chambre de combustion du moteur. La température de chauffage intermédiaire, à fournir par les bougies de préchauffage 2, dépend de la température Tfc du fluide caloporteur, de la pression atmosphérique Patm, de la température d' admission d' air Tair, de la vitesse Vmot de rotation du moteur 1 , et du couple moteur Cmot- L' amplitude
PWM_CHAUFFAGE_INTERMÉDIAIRE dépend de la tension électrique Ubat fournie par la batterie 4 et de la température de chauffage intermédiaire TbOUgie_des souhaitée.
L' étape M52 d' arrêt de chauffage intermédiaire correspond à une coupure du chauffage des bougies de préchauffage 2, avec une impulsion exprimée en pourcentage de l' amplitude maximale PWM_ARRET_CHAUFFAGE_INTERMEDIAIRE = 0 %.
L' enchaînement de ces différentes étapes et phases est faite par des transitions qui dépendent de différentes conditions. La gestion des transitions U utilise des compteurs temporels.
Les compteurs temporels considérés sont les suivants.
Les compteurs temporels peuvent être réalisés de manière logicielle, ou par des circuits électroniques spécifiques. Un compteur temporel COMPTEUR_POWER_LATCH est initialisé à zéro à chaque entrée dans la phase PO, lorsque l' alimentation en tension de l' alternateur 3 est coupée, par exemple par une clé de contact. Un compteur temporel COMPTEUR_ MAINTIEN_
CHAUFFAGE est initialisé à zéro à chaque entrée, par les transitions t2 ou to2, dans l' étape M 14 de maintien de chauffage.
Un compteur temporel COMPTEUR_ARRET_MAINTIEN_ CHAUFFAGE est initialisé à zéro à chaque entrée dans l' étape M15 d' arrêt du maintien de chauffage, par les transitions to3 ou t3, et à chaque sortie de la phase Pl de préchauffage par la transition t4.
Un compteur temporel COMPTEUR_POST_CHAUFFAGE est initialisé à zéro à chaque entrée dans l' étape M31 de post-chauffage, par la transition t6. Un compteur temporel COMPTEUR_POST_CHAUFFAGE_1 est initialisé à zéro à chaque entrée dans la sous-étape M31 a de premier post-chauffage, par la transition t6.
Un compteur temporel COMPTEUR_POST_CHAUFFAGE_2 est initialisé à zéro à chaque entrée dans la sous-étape M31b de deuxième post-chauffage, par la transition t6 et à chaque retour dans la sous- étape M31b de deuxième post-chauffage par la transition tio-
Un compteur temporel COMPTEUR_BOOST englobe les étapes M12 de pré-préchauffage et M13 de préchauffage rapide. Son incrémentation débute avec l'étape M12 de pré-préchauffage et se poursuit dans l'étape M 13 de préchauffage rapide. Le comptage ou chronométrage se termine à la sortie de l' étape M 13 de préchauffage rapide.
Le compteur COMPTEUR_BOOST repart toujours de la dernière valeur gardée en mémoire tant qu' il n' a pas été initialisé à zéro. Le compteur temporel COMPTEUR_BOOST est initialisé à zéro à chaque fois que la somme des compteurs temporels COMPTEUR_POWER_LATCH + COMPTEUR_ARRET_MAINTIEN_ CHAUFFAGE dépasse un seuil de temps tseUii_ref nécessaire au refroidissement de la bougie, généralement de l' ordre de 1 à 4 minutes.
Un compteur temporel COMPTEUR_CHAUFFAGE_ INTERMEDIAIRE est initialisé à zéro à chaque entrée dans l' étape M51 de chauffage intermédiaire par la transmission t14. Un compteur temporel COMPTEUR_ARRET_CHAUFFAGE_
INTERMEDIAIRE est initialisé à zéro à chaque entrée dans l' étape M52 d' arrêt de chauffage intermédiaire, par la transition tis.
Concernant la transition too, entre l'étape M i l d' attente de chauffage et l'étape M 12 de pré-préchauffage rapide, on a la somme TEMPS_PRE_BOOST + TEMPS_BOOST, qui est une première fonction Fl de la température Tfc du fluide caloporteur, de la pression atmosphérique Patm, de la température Tair de l' air d' admission, et de la tension électrique Ubat de la batterie.
De plus, le compteur temporel TEMPS_PRE_BOOST est une deuxième fonction F2 de la température Tfc du fluide caloporteur, de la de la pression atmosphérique Patm, de la température Tair de l' air d' admission, et de la tension électrique Ubat fournie par la batterie 4, et le compteur temporel TEMPS_BOOST est une troisième fonction F3 de la température Tfc du fluide caloporteur, de la pression atmosphérique Patm, de la température Tair de l' air d' admission, et de la tension électrique Ubat fournie par la batterie 4.
Lorsque Fl (TfC ; Patm ; Tair ; Ubat) est strictement positif, et que la somme COMPTEUR_POWER_LATCH + COMPTEUR_ARRET_MAINTIEN_CHAUFFAGE est supérieure au seuil de temps tseUii_ref, alors la transition too est vraie, ou, en en d' autres termes, la transition too est effectuée.
En outre, lorsque F1(Tf0 ; Patm ; Tair ; Ubat) est strictement positif, que la somme COMPTEUR_POWER_LATCH + COMPTEUR_ARRET_MAINTIEN_CHAUFFAGE est inférieure au seuil de temps tseUii_ref, et que COMPTEUR_BOOST est inférieur à TEMPS_PRE_BOOST, alors la transition too est vraie, ou, en en d' autres termes, la transition too est effectuée.
Concernant la transition toi , lorsque F1 (Tf0 ; Patm ; Tair ; Ubat) est strictement positif, que la somme COMPTEUR_POWER_LATCH +
COMPTEUR_ARRET_MAINTIEN_CHAUFFAGE est inférieure au seuil de temps tseUii_ref, et que TEMPS_PRE_BOOST est inférieur à
COMPTEUR_BOOST qui est inférieur à TEMPS_PRE_BOOST +
TEMPS_BOOST, alors la transition toi est vraie, ou, en d' autres termes, la transition toi est effectuée.
Pour la transition t02, si F1(Tf0 ; Patm ; Tair ; Ubat) est strictement positif, que tseUii_mini est inférieur à la somme COMPTEUR_POWER_LATCH +
COMPTEUR_ARRET_MAINTIEN_CHAUFFAGE, inférieure à tseUii ref Et que COMPTEUR_BOOST est supérieur à la somme
TEMPS_BOOST + TEMPS_PRE_BOOST, alors la transition t02 est effectuée.
Le délai de seuil minimum tseUii_mini correspond au délai minimum qu' il faut attendre depuis la fin d'une étape de préchauffage rapide M 13 , pour pouvoir relancer une étape de préchauffage rapide
M13 ou une étape de pré-préchauffage rapide M 12.
La transition to3 est effectuée lorsque la température TfC du fluide caloporteur, la pression atmosphérique Patm et la température Tair de l' air d' admission, sont telles que la phase Pl de préchauffage est inutile.
Lorsque F1 (TfC ; Patm ; Tair ; Ubat) est nul, ou si la somme COMPTEUR_POWER_LATCH + COMPTEUR_ARRET_MAINTIEN_CHAUFFAGE est inférieure à tseuii_mini, et que COMPTEUR_B OOST est supérieur à la somme TEMPS_BOOST + TEMPS_PRE_BOOST, alors la transition t03 est effectuée.
La transition ti est une transition de l' étape de pré- préchauffage rapide M 12 à l' étape de préchauffage rapide M 13.
Si COMPTEUR_BOOST est supérieur à TEMPS_BOOST, alors la transition ti est effectuée et l' étape de préchauffage rapide M 13 débute.
La transition t2 représente le passage de l' étape de préchauffage M13 à l' étape de maintien de chauffage M14.
Lorsque COMPTEUR_BOOST est supérieur à la somme TEMPS_PRE_BOOST + TEMPS_BOOST, la transition t2 est effectuée, et l' étape de préchauffage rapide M 13 se termine.
La transition t3 représente l' arrêt du préchauffage, pour préserver l' état des bougies de préchauffage 2, si le démarrage n' a pas commencé au-delà d'une durée maximale
TEMPS_MAINTIEN_CHAUFFAGE_MAX.
Si COMPTEUR_MAINTIEN_CHAUFFAGE est supérieur à TEMPS_MAINTIEN_CHAUFFAGE_MAX, la transition t3 est effectuée, et le maintien du chauffage est arrêté.
Concernant la transition t4, si le moteur est en phase de démarrage et que la température du moteur 1 est inférieure à une température de seuil maximale TseUii_max, ou si la température du moteur 1 est inférieure à une température de seuil maximale TseUii_max et la vitesse Vmot de rotation du moteur 1 est supérieure à une vitesse de rotation de seuil minimale TVseUii_mini, la transition t4 est effectuée, et la phase P2 de chauffage durant un démarrage du moteur 1 se réalise. La transition ts est effectuée lorsque durant la phase P2 de chauffage durant un démarrage du moteur 1 , le moteur 1 a calé, et l' étape M15 d' arrêt du maintien du chauffage est effectuée.
La transition t6 est effectuée lorsque le moteur 1 est considéré comme autonome, après avoir démarré, et la phase P3 de post- chauffage est alors activée.
La transition t7 est effectuée à la fin de la première sous-étape M31 a de post-chauffage.
La durée TEMPS_POST_CHAUFFAGE_1 de la première sous- étape M31 a de post-chauffage est une fonction F4 de la température TfC du fluide caloporteur, de la pression atmosphérique Patm, de la température Tair de l' air d' admission, désirée en fin de l' étape M 13 de préchauffage rapide.
Si COMPTEUR_POST_CHAUFFAGE_1 est supérieur à F4(Tg6; Patm ; Tair ; Tboost), la transition t7 est effectuée, l' étape M31 a de premier post-chauffage est arrêtée, pour passer à l' étape M31b de deuxième post-chauffage.
La transition tg entraîne l' arrêt de l' étape M31 de postchauffage, soit parce que la durée TEMPS_POST_CHAUFFAGE_2 de la deuxième sous-étape M31b de post-chauffage est écoulée, soit parce que la vitesse de rotation Vrot et le couple Cmot du moteur sont trop élevés.
La durée TEMPS_POST_CHAUFFAGE_2 de la deuxième sous- étape M31b de post-chauffage est une fonction F5 de la température TfC du fluide caloporteur, de la pression atmosphérique Patm, de la température Tair d' admission d' air, et de la température supposée atteinte à la fin de la sous-étape M31 a de premier de post-chauffage.
Si COMPTEUR_POSTCHAUFFAGE_2 est supérieur à TEMPS_POST_CHAUFFAGE_2 (avec TEMPS_POST_CHAUFFAGE2 = F5(Tgc ; Patm ; Tair ; TEMPERATURE_POST_CHAUFFAGE_1 )), ou si la vitesse de rotation Vmot du moteur 1 est supérieure à une vitesse de rotation maximale Vmax et/ou le couple du moteur Cmot est supérieur à un couple moteur maximal Cmax, ou si le moteur a calé, alors la transition tg est effectuée, et le post-chauffage est arrêté. La transition t9 permet de réactiver la sous-étape M31 a de premier post-chauffage, tant que la durée
TEMPS_POST_CHAUFFAGE_1 n' est pas écoulée.
Si COMPTEUR_POST_CHAUFFAGE_1 est inférieur à TEMPS_POST_CHAUFFAGE_1 , et que la vitesse de rotation Vmot du moteur 1 est inférieure à une vitesse minimale Vmin de rotation, et/ou que le couple moteur Cmot est inférieur à un couple moteur minimum Cmin, alors la transition t9 est effectuée et la première sous-étape M31 a de post-chauffage est réactivée.
La transition tio permet de réactiver la sous-étape M31b de deuxième post-chauffage tant que la durée maximale de post-chauffage autorisée DUREE_MAX_POST_CHAUFFAGE n' est pas écoulée.
Lorsque COMPTEUR_POST_CHAUFFAGE est inférieur à DUREE_MAX_POST_CHAUFFAGE, que la vitesse de rotation Vmot du moteur 1 est inférieure à la vitesse de rotation minimale Vmin, et/ou que le couple moteur Cmot est inférieur au couple minimum Cmin, la transition tio est effectuée, et l' étape M31b de deuxième postchauffage est réactivée. La transition tπ permet d' omettre l' étape M31 de post- chauffage si la température du moteur 1 ou température du mélange air-carburant dans le moteur 1 est suffisamment élevée.
Si la température du mélange air-carburant est supérieure à une température TseUii_min de seuil minimum, et que le moteur n' a pas calé, la transition tπ est effectuée, et l' étape M32 d' arrêt de post-chauffage est activée.
La transition t12 est effectuée si l' alternateur est sous-tension (par exemple par mise du contact par la clé de contact), et que le moteur a calé.
Lorsque la transition t12 est effectuée, l'étape M15 d' arrêt du maintien de chauffage est réactivée.
La transition t13 permet d' arrêter définitivement la phase P3 de post-chauffage. Si COMPTEUR_POST_CHAUFFAGE est supérieur à
DUREE_MAX_POST_CHAUFFAGE, la transition t13 est effectuée, et la phase P3 de post-chauffage est arrêtée définitivement. La phase P4 d' arrêt du chauffage est activée.
La transition t14 est effectuée si la température d' eau du moteur est inférieure à la température Tseuii min de seuil minimum, que le couple moteur Cmot est inférieur au couple moteur minimum Cmin, que la pression atmosphérique Patm est inférieure à une pression de seuil minimale Pmin, et que la tension électrique Ubat fournie par la batterie 4 est inférieure à une tension électrique de seuil minimum Vmin. La transition t14 peut également être effectuée à travers une demande d' assistance à l' alternateur pour répondre à tout besoin particulier de thermique dans la chambre de combustion du moteur.
On a alors l' étape M51 de chauffage intermédiaire qui est activée. La transition tis permet d' arrêter le chauffage intermédiaire au- delà d'une durée TEMPS_CHAUFFAGE_INTERMEDIAIRE prédéterminée, dépendant des conditions de fonctionnement du moteur 1. Lorsque COMPTEUR_CHAUFFAGE_INTERMEDIAIRE est supérieur à TEMPS_CHAUFFAGE_INTERMEDIAIRE, la transition t15 est effectuée, et l' étape M52 d' arrêt de chauffage intermédiaire est activée.
La transition t16 est effectuée si la température du mélange air/carburant est supérieure à la température de seuil minimum
TSeuii_min, ou si le couple moteur Cmot est supérieur au couple moteur minimum Cmin, ou si la pression atmosphérique Patm est supérieure à la pression de seuil minimum Pmm, ou si le compteur temporel
COMPTEUR_ARRET_CHAUFFAGE_INTERMEDIAIRE est supérieur à un seuil minimum DUREE_CHAUFFAGE_INTERMEDIAIRE_MIN
Le chauffage est alors arrêté.
La figure 3 illustre un exemple de fonctionnement selon un aspect de l' invention.
A un instant i1 ; l' étape M 12 de pré-préchauffage rapide débute avec une alimentation des bougies ayant une amplitude de
PMW_PRE_BOOST% de l' amplitude maximale PWM_MAX, et une durée TEMPS_PRE_BOOST. A la fin de cette étape, la température des bougies 2 ou du mélange air/carburant a augmenté à Tpre boost-
A l'instant i2 = il + TEMPS_PRE_BOOST, l' étape M 13 de préchauffage rapide est activée, avec une alimentation des bougies 2 d' amplitude maximale PWM_MAX, pendant une durée TEMPS_BOOST. La température du mélange air/carburant du moteur a fortement augmenté durant l' étape M 13 de préchauffage rapide, pour atteindre Tboost. A l'instant i3 = i2 + TEMPS_BOOST, l'étape M 14 de maintien de chauffage est activée, afin de maintenir la température des bougies 2 ou du mélange air/carburant à la température Tboost- A ces fins, l' amplitude de l' alimentation des bougies de préchauffage 2 vaut PWM_MAINTIEN_CHAUFFAGE % de PWM_MAX, jusqu' à l' instant i4 auquel débute la phase P2 de démarrage du moteur 1.
Durant la phase P2 de démarrage du moteur, l' amplitude de l' alimentation des bougies vaut PWM_CHAUFFAGE_DEMARRAGE% de PWM_MAX, jusqu' à un instant is de début de l' étape M31 a de premier post-chauffage suite au démarrage du moteur 1.
Ainsi, jusqu' à l' instant i6, de fin de l'étape M31 a de premier post-chauffage, l' alimentation des bougies a une amplitude égale à PWM_POST_CHAUFFAGE1_A% de PWM_MAX.
De l' instant i6 à un instant i7, l' étape M31b de deuxième post- chauffage est activée, avec une alimentation d' amplitude
PWM_POST_CHAUFFAGE2% de PWM_MAX.
Enfin, de l' instant i7 à un instant is, l' étape M31 a de premier post-chauffage est réactivée, avec une amplitude de l' alimentation des bougies de préchauffage 2 égale à PWM_POST_CHAUFFAGE1_B % de PWM_MAX.
Ainsi, la température du mélange air/carburant est rapidement amenée à un niveau permettant un démarrage du moteur 1 , et de maintenir une telle température après le démarrage du moteur 1.
Une difficulté réside dans l' étalonnage de la durée de l' étape Ml 3 de préchauffage rapide en tenant compte des dispersions de fabrication des bougies de préchauffage 2.
Comme illustré sur les figures 4 et 5, les dispersions de fabrication (bougie mini/bougie maxi) peuvent être importantes si la température exigée en fin d' étape M 13 de préchauffage rapide est supérieure à une température de seuil Ts.
En effet, en dessous de la température de seuil Ts, la dispersion de fabrication entre une bougie 2 chauffant le plus (bougie maxi) et une bougie 2 chauffant le moins (bougie mini) n' a aucun effet.
Si la température désirée en fin d' étape M 13 de préchauffage rapide est supérieure à Ts (figure 4), la durée TEMPS_BOOST de l' étape M13 de préchauffage rapide est déterminée à partir d'une cartographie comprenant comme paramètres d' entrée la température TfC du fluide caloporteur, la pression atmosphérique Patm, la température
Tair de l' air d' admission et la tension électrique Ubat fournie par la batterie 4.
Si la température désirée en fin d' étape M 13 de préchauffage rapide est inférieure à Ts (figure 5), la durée TEMPS_BOOST de l' étape M13 de préchauffage rapide est régie par l' équation :
TEMPS BOOST (1) dans laquelle :
TEMPS_BOOST est la durée de l'étape M13 de préchauffage rapide, Ubat est la tension fournie par la batterie. TEMPS_REF est une durée de référence pour atteindre la température désirée de la bougie sous une tension de référence de la batterie 4, et à une température ambiante de 2O0C.
Ubat_ref est la tension de référence de la batterie.
En outre, il est possible d' effectuer un correctif de l' amplitude de PWM de l' alimentation des bougies 2.
La figure 4 illustre les caractéristiques de dispersion de fabrication des bougies 2. Il apparaît que la température désirée en fin de l' étape M13 de préchauffage rapide peut ne pas être garantie avec des bougies mini fournissant une température minimale dans l' intervalle de températures dues à la dispersion de fabrication. Un fort risque de mauvais ou de non démarrage existe alors.
Afin de pallier à ce risque de mauvais ou de non démarrage, on augmente progressivement l' amplitude PWM de l' alimentation en tension électrique appliquée aux bougies, en cas de détection d'un mauvais démarrage, ou d'un non démarrage.
Lorsque le moteur entre en phase de démarrage, les bougies 2 sont censées être alimentées en régime établi, avec une amplitude PWM d' alimentation inférieure à 100% (comme illustré sur la figure
6).
Dans ce cas, toute augmentation maîtrisée de l' amplitude PWM d' alimentation ou tension électrique appliquée aux bougies 2 (qu' elles soient mini ou maxi) n' entraîne pas de surchauffe exagérée. Par conséquent, si en phase de démarrage (étape 20), la vitesse de rotation Vmot du moteur 1 n' atteint pas la vitesse de rotation minimum Vmin en un temps donné td_min (étape 21 ), l' amplitude PWM est corrigée, comme explicité sur la figure 7, afin d' augmenter progressivement la température de la bougie. Un correctif prédéterminé p, exprimé en pourcentage, dépendant de la valeur de l' amplitude PWM en cours, est appliqué (étape 22).
Il en découle une correction X1, régie par X1+1=X1-Hp (étape 23) servant à corriger les amplitudes prédéterminées PWM d'un facteur multiplicatif 1+ X1+1 (étape 25).
Par ailleurs, Xi ne peut pas dépasser une valeur maximale Xmaχ (étapes 24 et 26) prédéterminée, afin de garantir la protection des bougies 2. La dernière correction Xi appliquée à l' amplitude PWM d' alimentation avant que le moteur 1 soit reconnu autonome, est stockée en mémoire (étapes 27). Elle est directement utilisée à l' itération suivante (étape 29). L' adaptation prend fin dès que le moteur 1 devient autonome
(étape 28), car le processus ne concerne que l' amplitude PWM lors du démarrage.
Ainsi, cet apprentissage permet d' assurer un démarrage avec des bougies mini présentant une température Tboost de fin de préchauffage rapide bien inférieure à celle obtenue avec des bougies nominales.
D' autre part, comme représenté sur la figure 6, le temps
TEMPS_BOOST de préchauffage rapide peut être calé sur une bougie maxi, afin de permettre de limiter la montée en température ou surchauffe des bougies maxi lors de l' application du procédé. Si nécessaire, l' apprentissage peut être effectué sur plusieurs démarrages.
Il pourrait, en outre, être envisagé de réaliser des corrections dépendant de paramètres de fonctionnement du moteur 1.
En outre, il est possible de tenir compte de l' altération des bougies de préchauffage 2 et de leurs modifications de fonctionnement avec le temps (figure 8).
Des bougies de préchauffage vieillissantes peuvent fortement altérer le fonctionnement du moteur 1 (mauvais démarrage, instabilités du ralenti, besoins de combustion en altitude non satisfaits, ... ). Ainsi, pour pallier à ces différents types d' inconvénients, l' amplitude PWM appliquée aux bougies 2 au cours du temps est adaptée aux modifications de comportement des bougies 2.
La vitesse Vmot de rotation du moteur est analysée dans des conditions de fonctionnement du moteur 1 au ralenti (étapes 30 et 31 ). Une analyse peut être effectuée en post-chauffage, ou en chauffage intermédiaire. A cet égard, une condition de passage en chauffage intermédiaire peut être une demande d' apprentissage.
Il faut vérifier l' absence de pannes et la non activation de stratégies susceptibles de perturber les mesures nécessaires (étapes 32,
33 et 34).
La vitesse Vmot de rotation du moteur est fournie par un capteur de vitesse de rotation du moteur 1. La vitesse Vmot peut être évaluée en moyenne sur un ou plusieurs cycles de deux tours moteur lorsque les conditions de fonctionnement requises du moteur 1 sont remplies
(étape 35).
La vitesse moyenne de référence Vref est par exemple établie lorsque le moteur est neuf. L' amplitude PWM est corrigée lorsque l' écart ΔV entre la vitesse moyenne mesurée Vmoy et la vitesse de référence Vref dépasse un seuil minimum ΔVmin. L' adaptation s' effectue tant que les conditions requises sont réalisées et tant que l' écart en valeur absolue reste supérieur au seuil ΔVmin prédéterminé (étape 36 et 37).
Si l' écart est positif (étape 38), on tente d' augmenter les amplitudes PWM (étapes 39 et 40).
Si au contraire l' écart est négatif (étape 38), on tente de réduire les amplitudes PWM (étapes 41 et 40).
Un correctif p, exprimé en pourcentage, dépendant de la valeur de l' amplitude PWM en cours, est appliqué. En découle une correction Xi, qui est telle que X1+1=X1-Hp lorsqu' on tente d' augmenter les amplitudes PWM (étapes 39 et 40), et telle que X1+1=X1-P lorsqu' on tente de réduire les amplitudes PWM (étapes 41 et 40). Par ailleurs, Xi ne peut pas dépasser une valeur maximale Xmaχ prédéterminée (étapes 42 et 43), afin de garantir la protection des bougies de préchauffage 2.
La dernière correction Xi appliquée à l' amplitude PWM est gardée en mémoire. A l' itération suivante, le facteur correctif
F_COR= 1+Xi est appliqué aux PWM prédéterminées lors du chauffage des bougies (étape 44).
En variante, la gestion de l' amplitude commandée de la tension d' alimentation fournie aux bougies, peut être adaptée automatiquement à l' aide d'un correcteur ou régulateur PI (Proportionnel Intégral).
A ces fins, une information représentative de la température des bougies 2 ou du mélange air/carburant doit être retournée à l'unité de commande électronique 6.
Soit les bougies 2 et/ou le module de commande 5 sont équipés d'un dispositif qui permet de mesurer directement la température des bougies, soit le module de commande 5 est équipé d'un dispositif permettant de mesurer ou d' estimer la tension électrique U et le courant électrique I consommés par l' élément chauffant de la bougie.
Le rapport U/I permet de déduire la résistance instantanée de l' élément chauffant, et à cette valeur de résistance instantanée correspond une valeur de température de la bougie ou du mélange air/carburant.
La détermination d'une consigne de température pour chaque étape ou phase de chauffage au lieu d'une amplitude PWM de commande est prédéterminée en fonction des conditions de fonctionnement moteur (température TfC du fluide caloporteur, température de l' air d' admission, pression atmosphérique Patm, tension électrique Ubat, fournie par la batterie, vitesse Vmot de rotation du moteur, et couple moteur Cmot). Elle est comparée en permanence, ou de manière récurrente, à l' information représentative de la température de la bougie retournée à l'unité de commande électronique 6. Selon l' écart de température ΔT entre la température de consigne représentative de la température réelle, le régulateur PI régule automatiquement l' amplitude PWM de commande afin de maintenir la température de la bougie 2 sensiblement égale à la température de consigne.
En outre, une meilleure gestion des phases de préchauffage rapide en découle, car avec cette correction automatique de PWM selon la température de la bougie, même si le temps de refroidissement n' est pas suffisant, la quantité d' énergie envoyée lors d'une nouvelle phase de préchauffage rapide est touj ours adaptée. Ainsi, la protection de la bougie et la prestation de démarrage du moteur sont garanties simultanément. Les réglages du régulateur PI sont effectués au moyen de modèles classiques connus de l'homme du métier.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de commande d'une bougie de préchauffage (2), à alimentation à basse tension électrique, d'un mélange air/carburant de moteur diesel ( 1 ), ladite bougie (2) étant alimentée en tension électrique par des impulsions ayant une amplitude et une durée prédéterminées, l' amplitude étant inférieure à une amplitude maximale (PWM_MAX), caractérisé en ce que l' on gère les amplitudes et les durées des impulsions de tension électrique alimentant ladite bougie (2) en fonction de premiers paramètres comprenant des durées d' impulsions précédentes et des durées séparant des impulsions successives précédentes.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel, lesdits premiers paramètres comprennent, en outre, des paramètres de fonctionnement du moteur ( 1 ), et/ou une tension électrique disponible (Ubat) à partir de laquelle est fournie la tension électrique d' alimentation de ladite bougie (2), et/ou une information représentative de l' activation/désactivation de l' alternateur (3) du moteur ( 1 ), et/ou une température souhaitée (TboUgie_des) à fournir par ladite bougie (2).
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel lesdits paramètres de fonctionnement du moteur ( 1 ) comprennent la température du fluide caloporteur de régulation de la température du moteur (1 ), et/ou la pression atmosphérique (Patm), et/ou la température (Tair) de l' air frais d' admission du moteur ( 1 ), et/ou la vitesse (Vmot) de rotation du moteur ( 1 ).
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ladite gestion des impulsions comprend une phase de préchauffage (Pl ) pouvant être mise en œuvre avant un démarrage du moteur ( 1 ) lorsque l' alternateur (3) est activé.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
4, dans lequel ladite gestion des impulsions comprend une phase de chauffage (P2) pouvant être mise en œuvre durant un démarrage du moteur ( 1 ).
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
5, dans lequel ladite gestion des impulsions comprend une phase de post-chauffage (P3) pouvant être mise en œuvre à la suite d'un démarrage du moteur ( 1 ).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ladite gestion des impulsions comprend une phase d' arrêt de chauffage (P4).
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel ladite gestion des impulsions comprend une phase de chauffage d' appoint (P5) pouvant être mise en œuvre lors d'un fonctionnement établi du moteur ( 1 ).
9. Procédé selon la revendication 4, dans lequel ladite phase de préchauffage (Pl ) comprend une étape de préchauffage rapide (M13) mise en œuvre par une desdites impulsions d' amplitude égale à ladite amplitude maximale (PMW_MAX).
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel ladite phase de préchauffage (Pl ) comprend, en outre, une pré-étape de préchauffage rapide (M 12) mise en œuvre par une desdites impulsions, d'une amplitude prédéterminée inférieure à ladite amplitude maximale (PMW_MAX).
11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, dans lequel on tient compte de la dispersion de fabrication de la bougie (2), en cartographiant la durée de l' impulsion de ladite étape de préchauffage rapide (Ml 3), lorsque la température souhaitée (Tbougie_des) à fournir par la bougie (2) est supérieure à une température de seuil (Ts), et en calculant la durée de l' impulsion de ladite étape de préchauffage rapide (M 13) en fonction du carré du rapport d'une tension électrique de référence (Ubat_ref) et de la tension électrique disponible (Ubat) à partir de laquelle est fournie la tension électrique d' alimentation de ladite bougie (2), et en fonction d'une durée de référence (TEMPS_REF) pour atteindre la température souhaitée (Tbougie_des) à fournir par la bougie sous ladite tension électrique de référence à une température de référence.
12. Procédé selon la revendication 5 , dans lequel on tient compte de la dispersion de fabrication de la bougie, en augmentant progressivement l' amplitude de ladite impulsion de la phase de chauffage (P2) lors du démarrage du moteur ( 1 ).
13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel on augmente l' amplitude de ladite impulsion lorsque, lors du démarrage, la vitesse (Vmot) de rotation du moteur ( 1 ) n' atteint pas une première vitesse (Vmin) de rotation prédéterminée en une première durée (td_min) prédéterminée.
14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel ladite augmentation progressive de l' amplitude (PWM) de l' impulsion est une fonction de ladite amplitude (PWM) de l' impulsion, et est inférieure à une augmentation maximale (χmaχ).
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel on tient compte de l'usure temporelle de ladite bougie (2), en adaptant les amplitudes (PWM) desdites impulsions au cours du temps, en utilisant un facteur correctif dépendant de l' écart entre une vitesse (Vmot) de rotation du moteur ( 1 ) mesurée et une vitesse de rotation du moteur de référence (Vref) pour un point de fonctionnement de référence du moteur ( 1 ).
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel on évalue la température fournie (TbOUgie_des) par ladite bougie (2), et on adapte l' amplitude desdites impulsions prédéterminées en utilisant un régulateur à proportionnelle intégrale en boucle fermée.
17. Système de commande d'une bougie de préchauffage (2), à alimentation à basse tension électrique, d'un mélange air/carburant de moteur diesel ( 1 ), comprenant des moyens commandés (5) d' alimentation en tension électrique de ladite bougie (2) adaptés pour délivrer des impulsions ayant une amplitude et une durée prédéterminées, l' amplitude étant inférieure à une amplitude maximale (PWM_MAX), et comprenant une unité de commande électronique (6) munie de moyens de gestion (7) desdits moyens d' alimentation (5), ladite unité de commande électronique (6) étant apte à rester alimentée en tension pendant une durée prédéterminée après un arrêt du moteur ( 1 ), caractérisé en ce que lesdits moyens de gestion (7) comprennent des moyens de détermination ( 13) de la valeur de premiers paramètres comprenant des durées d' impulsions précédentes et des durées séparant des impulsions successives précédentes.
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