EP2102488A1 - Procede de pilotage de l'alimentation electrique d'une bougie de pre-chauffage de moteur a combustion interne - Google Patents

Procede de pilotage de l'alimentation electrique d'une bougie de pre-chauffage de moteur a combustion interne

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Publication number
EP2102488A1
EP2102488A1 EP07858083A EP07858083A EP2102488A1 EP 2102488 A1 EP2102488 A1 EP 2102488A1 EP 07858083 A EP07858083 A EP 07858083A EP 07858083 A EP07858083 A EP 07858083A EP 2102488 A1 EP2102488 A1 EP 2102488A1
Authority
EP
European Patent Office
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temperature
engine
candle
heating
plug
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07858083A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Juan Miguel Rodrigues
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 EP2102488A1 publication Critical patent/EP2102488A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • 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
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/025—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining temperatures inside the cylinder, e.g. combustion temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042—Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • 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 generally to the supply of preheating plugs.
  • It relates in particular to a method for controlling the power supply of an internal combustion engine preheating plug, to reach an ignition temperature with a view to starting a restart of the engine after stopping it. .
  • the preheating plugs are used to reach a certain temperature in the combustion chamber, called the ignition temperature, so that the combustion reaction of the air and fuel mixture can take place. spontaneously when pressurizing the mixture.
  • high-voltage preheating candle means a candle which is powered at a voltage equal to the voltage of the battery, and by low-voltage glow plug, a candle which is supplied at a voltage lower than the voltage of the battery. .
  • low-voltage preheating spark plugs that take less time than high-voltage preheating spark plugs to reach the firing temperature. Indeed, during a rapid preheating phase, the low-voltage spark plugs will be supplied with overvoltage (at 11 volts), which causes a very rapid rise in temperature of the candle.
  • the duration of the rapid preheat phase must be controlled to avoid overheating leading to deterioration of the candle.
  • the present invention provides a novel method of controlling the supply of inexpensive preheating spark plugs and allowing a quick restart of the engine while maintaining the integrity of the candle.
  • the invention proposes a method for controlling the power supply of an internal combustion engine preheating plug, to reach an ignition temperature in order to start a restart of the engine after stopping. of it, in which the following steps are provided: a) the temperature of the preheating plug is determined by a first mathematical model and as a function of the elapsed time of the engine stop, b) determined by a second mathematical model and according to the temperature of the pre-heating candle, the additional energy to bring to the pre-heating candle to reach the ignition temperature.
  • each spark plug which still has a certain temperature following the stopping of the engine, can be powered to receive the additional energy to bring it to a temperature sufficient to perform a restart of the engine .
  • This complementary energy is thus lower than the energy delivered to a cold candle, that is to say, whose temperature is minimal, which limits the risk of damaging the candle. The rapid restart of the engine is then allowed without deterioration of the candle.
  • the method according to the invention thus makes it possible to avoid having to wait a certain period of time before being able to restart. It is also not necessary to use devices for measuring the temperature of the preheating candle. In addition, such a restart process makes it possible to obtain a restart of the engine in good thermodynamic conditions, which generates a good combustion of the mixture of air and fuel. Polluting emissions are thus limited.
  • the first mathematical model is the characteristic law of temperature rise of the pre-heating candle.
  • the second mathematical model is the characteristic law of descent in temperature of the pre-heating candle.
  • the complementary energy is converted by a computer of the engine into a complementary heating time.
  • the computer calculates from the time of complementary heating a factor of .
  • the correction factor is also calculated as a function of the temperature of the combustion chamber of the engine.
  • the reference heating time is the heating time to be applied to a preheating plug whose temperature has reached, after the motor has stopped, its minimum value, for to reach again the ignition temperature of the pre-heating candle.
  • the pre-heating candle is a low-voltage supply pre-heating candle.
  • step b) the determined additional energy is delivered to the electric voltage pulse pre-heating candle according to the pulse width modulation method.
  • FIG. 1 is a diagram of the existing connections between a motor, motor candle supply means and a computer;
  • FIG. 2 is a flow chart showing the various steps of the feeding method according to the invention.
  • FIG. 3A is a graph representing the characteristic law of temperature descent of a candle
  • FIG. 3B is a graph representing the characteristic law of temperature rise of a candle
  • FIG. 4 is a graph showing the temperature of a candle as a function of the heating phases of this candle.
  • FIG. 1 there is shown a diesel engine 1 internal combustion engine for a motor vehicle.
  • the motor 1 comprises four pre-heating candles 2 with low voltage supply.
  • An alternator 3 is linked to the engine 1 by a connection 3a.
  • the candles 2 are each powered by a power supply control module 5 of the candles 2.
  • calculator 6 controls the different organs of the engine in function Sensors (not shown) make it possible to determine engine operating parameters such as the temperature of the heat-transfer fluid Tfc, the temperature of the intake air Tair, the atmospheric pressure Patm, and the speed of rotation of the engine Vmot. These operating parameters of the motor are transmitted via a connection 8 to the control unit 6.
  • the computer 6 comprises management means 7 of the supply control module 5 of the candles 2. It can be alternatively provided that the supply control module 5 of the candles 2 is integrated into the computer.
  • the power control module 5 is controlled by the management module 7 of the computer 6 to deliver to the candles 2 a voltage according to the principle of pulse width modulation, also called Pulse Width Modulation (PWM).
  • PWM Pulse Width Modulation
  • the principle is the following. For a voltage U and a fixed period T, the time during which the voltage U is applied to the period T is varied.
  • the cyclic opening ratio RCO (see FIG. 4), between 0 and 100%, is then defined. as the percentage between the duration during which the voltage U is applied to the period T and the duration of this period T.
  • the opening RCO duty cycle applied for the supply of the spark plug is determined by the management module 7 as a function, in particular, of the temperature of the heat-transfer fluid Tfc, the temperature of the intake air Tair, the atmospheric pressure Patm, and the speed of rotation of the motor Vmot.
  • the principle of the pulse-duration modulation makes it possible to increase the temperature of the candle while regulating this temperature, to avoid damaging the candles.
  • An electric battery 4 supplies Ubat the power supply, the power control module 5 of the spark plugs 2 and the alternator 3.
  • the computer 6 also receives other information such as a Pos_acc parameter representative of the position of the acceleration pedal via a connection 9, the available electric voltage Ubat supplied by the electric battery 4 via a connection 10 and a parameter la / d_alt representative of the state of activation or deactivation of the alternator 3 of the motor, via a connection 11.
  • a Pos_acc parameter representative of the position of the acceleration pedal via a connection 9
  • the available electric voltage Ubat supplied by the electric battery 4 via a connection 10
  • a parameter la / d_alt representative of the state of activation or deactivation of the alternator 3 of the motor
  • the computer receives as input a TaII temperature that the candles must provide, that is to say the ignition temperature.
  • This ignition temperature TaII candles 2 can be determined by a map 12 from the parameters transmitted to the computer.
  • j thermal behavior of each candle, as shown in Figures 3A and 3B, are known and are stored in the computer 6.
  • the characteristic laws of the thermal behavior of each candle include a characteristic law of the temperature drop of the candle (FIG. 3A) and a characteristic law of the temperature rise of the candle (FIG. 3B):
  • Tmbougie (t) Km + h. (1 -exp (-t / tm)), with t the time, Km the initial temperature of the candle, the temperature gain, tm the response time when the temperature of the candle is rising.
  • Tdbougie (t) Kd. (Exp (-t / td)), with t the time, Kd the initial temperature of the candle, h the gain in temperature, and td the response time down the temperature of the candle.
  • the parameters t, Km, Kd, h, tm, td are supplied by the candle manufacturer or are obtained during experimental tests. Thanks to the temperature drop curve of the candle, the computer has in memory the value of the cooling temperature of each candle.
  • the cooling temperature of a candle is defined as the temperature of the candle when it is no longer powered for a time close to infinity. It is considered that this value of cooling temperature is reached at time td.
  • the computer has in memory a map that determines the temperature Tcomb within the combustion chamber at each moment, depending on the speed and torque of the motor which are represented respectively by the parameters Vmot and Pos_acc.
  • This mapping of the temperature of the combustion chamber which also corresponds to the temperature in the region surrounding the spark plug, can be obtained during engine validation tests, for example.
  • the calculator can determine at any time the temperature of the candle.
  • the process for controlling the supply of the pre-heating candle comprises several steps which are presented on the flowchart of FIG.
  • the pre-heating and post-heating phases are controlled by the , candle supply, the percentage of cyclic opening ratio RCO applied as well as the corresponding application times, as illustrated in the graphs of FIG. 4.
  • RCO percentage of cyclic opening ratio
  • As shown in the flowchart of FIG. is initially in a sleep state (frame C1). This means that the calculator, the management module 7 of the candles and the alternator 3 are ready to execute instructions or to receive instructions.
  • the computer detects, thanks to the parameter + APC which takes the value 1, that the contact is closed between the electric battery 4 and the electrical organs of the engine, it starts a preheating phase of the candles (C2 frame).
  • the preheating phase comprises a first phase of rapid preheating followed by a second phase of even faster preheating and finally a phase of maintaining the heating.
  • a preheat indicator goes out and the driver turns the ignition key to start the engine.
  • the pre-heating phase is then followed by a specific heating phase implemented during the starting of the engine.
  • a post-heating phase (C3 frame) is implemented after starting the engine.
  • the heating of the spark plugs is stopped (frame C4).
  • An additional heating phase can be implemented when the engine torque increases.
  • the remainder of the description relates to the case of an untimely stop of the engine during the pre-heating step, considered as an example of implementation of the method according to the invention.
  • the method as described above can be applied to any case of stopping the engine, regardless of its operating state. More generally, the method described below is applied in case of stopping the engine and when the driver wishes to restart the engine quickly.
  • the computer When the computer detects the unexpected stop of the engine, it executes the steps detailed below.
  • the driving method is described for a candle, but, of course, it applies in the same way to other candles.
  • the calculator determines the time during which the spark plug has stopped heating as a result of stopping the engine, which amounts to calculating the elapsed time frame 5, it then compares this heating off time tarret_chauffage of the candle to the cooling time of the candle, considered to be the response time in thermal descent td of the candle. If the heating off time tarret_chauffage is greater than the thermal descent response time td, the candle has a so-called residual temperature greater than its cooling temperature and the feeding method according to the invention adapts the heating phases of the candle not to damage it, as explained below.
  • the computer 6 determines the complementary energy Ecomp to provide the candle so that it reaches the ignition temperature TaII necessary to restart the engine.
  • the computer determines in parallel (frame C8) the temperature Tcomb prevailing in the combustion chamber of the engine, as described above, using a map.
  • the computer calculates a corrective time t_corr, to be applied to the complementary time t_comp to take into account the temperature in the combustion chamber Tcomb.
  • This corrective time t_corr is obtained by mapping according to the temperature in the combustion chamber Tcomb.
  • the calculator calculates the a so-called cold candle t_allfroid, that is to say a candle that has reached its cooling temperature, to obtain a heating time setpoint of t_chrap value: this correction factor is equal to t_chrap / t_allcroid report.
  • the computer 6 also determines whether the stopping of the engine has occurred during a pre-heating phase or a post-heating phase. Here, as mentioned above, the stopping of the engine occurred during the pre-heating phase. The corrective factor t_corr is then applied to the preheating time.
  • the heating off time tarret_chauffage of the determined spark plug is greater than the cooling time td of the spark plug, the heating time to be applied to the spark plug for a normal starting of the engine is not modified.
  • the corrective factor is then equal to 1.

Landscapes

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Abstract

L'invention propose un procédé de pilotage de l'alimentation électrique d'une bougie de pré-chauffage de moteur à combustion interne, pour atteindre une température d'allumage en vue de lancer un redémarrage du moteur après l'arrêt de celui-ci. Selon l'invention, on détermine la température de la bougie de pré¬ chauffage par un premier modèle mathématique et en fonction du temps écoulé d'arrêt du moteur, puis on détermine par un deuxième modèle mathématique et en fonction de la température de la bougie de pré-chauffage, l'énergie complémentaire à apporter à la bougie de pré-chauffage pour atteindre la température d'allumage.

Description

« Procédé de pilotage de l'alimentation électrique d'une bougie de pré-chauffage de moteur à combustion interne » DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale l'alimentation des bougies de pré-chauffage.
Elle concerne en particulier un procédé de pilotage de l'alimentation électrique d'une bougie de pré-chauffage de moteur à combustion interne, pour atteindre une température d'allumage en vue de lancer un redémarrage du moteur après l'arrêt de celui-ci.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
Dans les moteurs diesels, les bougies de pré-chauffage sont utilisées pour atteindre dans la chambre de combustion une certaine température, appelée température d'allumage, de telle sorte que la réaction de combustion du mélange d'air et de carburant puisse s'effectuer spontanément lors d'une mise en pression du mélange.
Pour réaliser le pré-chauffage du mélange d'air et de carburant, il est connu d'utiliser des bougies de pré-chauffage haute tension qui sont alimentées en tension continue à partir de la tension électrique fournie par la batterie.
On entend par bougie de pré-chauffage haute tension, une bougie qui est alimentée sous une tension égale à la tension de la batterie, et par bougie de préchauffage basse tension, une bougie qui est alimentée sous une tension inférieure à la tension de la batterie.
Aujourd'hui, on préfère utiliser des bougies de pré-chauffage basse tension qui mettent moins de temps que les bougies de pré-chauffage haute tension pour atteindre la température d'allumage. En effet, pendant une phase de préchauffage rapide, les bougies basse tension, seront alimentées en surtension (à 11 Volts), ce qui entraîne une montée très rapide en température de la bougie.
Cependant, la durée de la phase de pré-chauffage rapide doit être maîtrisée pour éviter une surchauffe menant à la détérioration de la bougie.
On observe ainsi qu'un redémarrage du moteur, juste après un arrêt du moteur, provoque une surchauffe importante de la pointe de la bougie, ce qui la détériore. La solution est alors d'attendre que la température de la bougie ait suffisamment diminué.
Il est également connu d'utiliser un capteur de température pour connaître la température de la bougie de pré-chauffage et ainsi réguler son alimentation en fonction de la valeur de la température acquise par le capteur, de manière à ne pas créer de surchauffe de la bougie. Mais l'utilisation d'un tel capteur représente un coût élevé. OBJET DE L'INVENTION
La présente invention propose un nouveau procédé de pilotage de l'alimentation des bougies de pré-chauffage peu coûteux et permettant un redémarrage rapide du moteur tout en conservant l'intégrité de la bougie.
A cet effet, l'invention propose un procédé de pilotage de l'alimentation électrique d'une bougie de pré-chauffage de moteur à combustion interne, pour atteindre une température d'allumage en vue de lancer un redémarrage du moteur après l'arrêt de celui-ci, dans lequel il est prévu les étapes suivantes : a) on détermine la température de la bougie de pré-chauffage par un premier modèle mathématique et en fonction du temps écoulé d'arrêt du moteur, b) on détermine par un deuxième modèle mathématique et en fonction de la température de la bougie de pré-chauffage, l'énergie complémentaire à apporter à la bougie de pré-chauffage pour atteindre la température d'allumage. Grâce au procédé selon l'invention, chaque bougie, qui possède encore une certaine température suite à l'arrêt du moteur, peut être alimentée de manière à recevoir l'énergie complémentaire pour l'amener à une température suffisante pour réaliser un redémarrage du moteur. Cette énergie complémentaire est ainsi inférieure à l'énergie délivrée à une bougie froide, c'est-à-dire dont la température est minimale, ce qui limite le risque d'endommager la bougie. Le redémarrage rapide du moteur est alors permis sans détérioration de la bougie.
Le procédé selon l'invention permet ainsi d'éviter de devoir attendre un certain laps de temps avant de pouvoir redémarrer. Il n'est pas non plus nécessaire d'utiliser des dispositifs de mesure de la température de la bougie de pré-chauffage. En outre, un tel procédé de redémarrage permet d'obtenir un redémarrage du moteur dans de bonnes conditions thermodynamiques, ce qui génère une bonne combustion du mélange d'air et de carburant. Les émissions polluantes sont ainsi limitées.
Selon une première caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, le premier modèle mathématique est la loi caractéristique de montée en température de la bougie de pré-chauffage.
Selon une autre caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, le deuxième modèle mathématique est la loi caractéristique de descente en température de la bougie de pré-chauffage. Selon une autre caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, l'énergie complémentaire est convertie par un calculateur du moteur en un temps de chauffage complémentaire.
Selon une autre caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, le calculateur calcule à partir du temps de chauffage complémentaire un facteur de .
Selon une autre caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, le facteur de correction est également calculé en fonction de la température de la chambre de combustion du moteur. Selon une autre caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, le temps de chauffage de référence est le temps de chauffage à appliquer à une bougie de pré-chauffage dont la température a atteint, après l'arrêt du moteur, sa valeur minimale, pour atteindre de nouveau la température d'allumage de la bougie de pré-chauffage. Selon une autre caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, la bougie de pré-chauffage est une bougie de pré-chauffage à alimentation à basse tension.
Selon une autre caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, après l'étape b), l'énergie complémentaire déterminée est délivrée à la bougie de pré-chauffage par impulsions de tension électrique suivant la méthode de modulation d'impulsions en durée.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
Sur les dessins annexés :
- la figure 1 est un schéma des connexions existantes entre un moteur, des moyens d'alimentation des bougies du moteur et un calculateur ;
- la figure 2 est un organigramme présentant les différentes étapes du procédé d'alimentation selon l'invention ;
- la figure 3A est un graphique représentant la loi caractéristique de descente en température d'une bougie ;
- la figure 3B est un graphique représentant la loi caractéristique de montée en température d'une bougie ; - la figure 4 est un graphique donnant la température d'une bougie en fonction des phases de chauffage de cette bougie.
Sur la figure 1 , on a représenté un moteur 1 à combustion interne de type diesel pour véhicule automobile. Le moteur 1 comporte quatre bougies de pré- chauffage 2 à alimentation à basse tension. Un alternateur 3 est lié au moteur 1 par une connexion 3a.
Les bougies 2 sont chacune alimentées par un module de commande d'alimentation 5 des bougies 2.
Il est également prévu une unité de traitement électronique appelée calculateur 6. Ce calculateur 6 pilote les différents organes du moteur en fonction Des capteurs (non représentés) permettent de déterminer des paramètres de fonctionnement du moteur tels que la température du fluide calo-porteur Tfc, la température de l'air admis Tair, la pression atmosphérique Patm, et la vitesse de rotation du moteur Vmot. Ces paramètres de fonctionnement du moteur sont transmis par une connexion 8 à l'unité de commande 6.
Le calculateur 6 comporte des moyens de gestion 7 du module de commande d'alimentation 5 des bougies 2. On peut prévoir en variante que le module de commande d'alimentation 5 des bougies 2 soit intégré au calculateur. Le module de commande d'alimentation 5 est piloté par le module de gestion 7 du calculateur 6 pour délivrer aux bougies 2 une tension suivant le principe de la modulation d'impulsion en durée, encore appelé Puise Width modulation (PWM). Le principe est le suivant. Pour une tension U et une période T fixée, on fait varier le temps pendant lequel on applique la tension U sur la période T. On définit alors le rapport d'ouverture cyclique RCO (voir figure 4), compris entre O et 100%, comme le pourcentage entre la durée pendant laquelle on applique la tension U sur la période T et la durée de cette période T.
Le rapport cyclique d'ouverture RCO appliqué pour l'alimentation de la bougie est déterminé par le module de gestion 7 en fonction notamment de la température du fluide calo-porteur Tfc, la température de l'air admis Tair, la pression atmosphérique Patm, et la vitesse de rotation du moteur Vmot.
Le principe de la modulation d'impulsion en durée permet d'augmenter la température de la bougie tout en régulant cette température, pour éviter de détériorer les bougies. Une batterie électrique 4 permet d'alimenter en tension électrique Ubat le calculateur, le module de commande d'alimentation 5 des bougies 2 et l'alternateur 3.
Le calculateur 6 reçoit également d'autres informations telles qu'un paramètre Pos_acc représentatif de la position de la pédale d'accélération via une connexion 9, la tension électrique disponible Ubat fournie par la batterie électrique 4 via une connexion 10 et un paramètre la/d_alt représentatif de l'état d'activation ou de désactivation de l'alternateur 3 du moteur, via une connexion 11.
En outre, le calculateur reçoit en entrée une température TaII que les bougies doivent fournir, c'est-à-dire la température d'allumage. Cette température d'allumage TaII des bougies 2 peut être déterminée par une cartographie 12 à partir de paramètres transmis au calculateur.
Le calculateur reçoit en entrée, via une connexion 14, un paramètre +APC représentatif de l'état de fermeture (+APC = 1 ) ou d'ouverture (+APC = 0) du contact entre la batterie électrique 4 et les organes électriques du moteur. j , comportement thermique de chaque bougie, telles que représentées sur les figures 3A et 3B, sont connues et sont mémorisées dans le calculateur 6.
Les lois caractéristiques du comportement thermique de chaque bougie comportent une loi caractéristique de la descente en température de la bougie (figure 3A) et une loi caractéristique de la montée en température de la bougie (figure 3B) :
L'équation de la loi caractéristique de la montée en température de la bougie s'écrit : Tmbougie (t) = Km + h.(1 -exp(-t /tm) ), avec t le temps, Km la température initiale de la bougie, h le gain en température, tm le temps de réponse en montée de température de la bougie.
L'équation de la loi caractéristique de la descente en température de la bougie s'écrit : Tdbougie (t) = Kd.(exp(-t /td) ), avec t le temps, Kd la température initiale de la bougie, h le gain en température, et td le temps de réponse en descente de la température de la bougie.
Les paramètres t, Km, Kd, h, tm, td sont fournis par le constructeur des bougies ou sont obtenus au cours d'essais expérimentaux. Grâce à la courbe de descente en température de la bougie, le calculateur a en mémoire la valeur de la température de refroidissement de chaque bougie. La température de refroidissement d'une bougie est définie comme étant la température de la bougie lorsque celle-ci n'est plus alimentée pendant un temps proche de l'infini. On considère que cette valeur de température de refroidissement est atteinte au temps td.
En outre, le calculateur comporte en mémoire une cartographie qui permet de déterminer la température Tcomb au sein de la chambre de combustion à chaque instant, en fonction du régime et du couple du moteur qui sont représentés respectivement par les paramètres Vmot et Pos_acc. Cette cartographie de la température de la chambre de combustion, qui correspond également à la température dans la région qui entoure la bougie, peut être obtenue lors des essais de validation du moteur, par exemple.
A partir de la température dans la chambre de combustion et des lois de convection et de conduction, ainsi qu'en fonction de la durée d'arrêt de chauffage des bougies, le calculateur peut déterminer à chaque instant la température de la bougie.
Le procédé de pilotage de l'alimentation de la bougie de pré-chauffage comporte plusieurs étapes qui sont présentées sur l'organigramme de la figure 2.
Les phases de pré-chauffage et post-chauffage sont pilotées par le , d'alimentation 5 des bougies, le pourcentage de rapport d'ouverture cyclique RCO appliqué ainsi que les durées d'application correspondantes, comme illustré sur les graphiques de la figure 4. Comme représenté sur l'organigramme de la figure 2, le véhicule est initialement dans un état de veille (cadre C1 ). Cela signifie que le calculateur, le module de gestion 7 des bougies et l'alternateur 3 sont prêts à exécuter des instructions ou à en recevoir.
Lorsque le calculateur détecte, grâce au paramètre +APC qui prend la valeur 1 , que le contact est fermé entre la batterie électrique 4 et les organes électriques du moteur, il démarre une phase de pré-chauffage des bougies (cadre C2).
Comme représenté sur la figure 4, la phase de pré-chauffage comporte une première phase de pré-chauffage rapide suivie d'une seconde phase de pré- chauffage encore plus rapide et enfin une phase de maintien du chauffage.
Lorsque la durée de la phase de pré-chauffage se termine, un témoin de pré-chauffage s'éteint et le conducteur tourne la clef de contact pour démarrer le moteur. La phase de pré-chauffage est alors suivie d'une phase de chauffage spécifique mise en oeuvre durant le démarrage du moteur. Une phase de post-chauffage (cadre C3) est mise en oeuvre à la suite du démarrage du moteur. Lorsque le moteur a atteint un régime de croisière, le chauffage des bougies est arrêté (cadre C4). Une phase de chauffage d'appoint peut être mise en oeuvre lorsque le couple du moteur augmente.
Au cours des phases de pré-chauffage et de post-chauffage, de démarrage ou encore après une phase de post-chauffage, il peut se produire un calage ou un arrêt intempestif du moteur.
La suite de la description est relative au cas d'un arrêt intempestif du moteur pendant l'étape de pré-chauffage, considéré à titre d'exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Bien entendu, le procédé tel que décrit ci- dessus peut être appliqué à un cas d'arrêt quelconque du moteur, quel que soit son état de fonctionnement. De manière plus générale, le procédé décrit ci-dessous est appliqué en cas d'arrêt du moteur et lorsque le conducteur souhaite redémarrer rapidement le moteur.
Lorsque le calculateur détecte l'arrêt intempestif du moteur, il exécute les étapes détaillées ci-dessous. Dans la suite de la description, le procédé de pilotage est décrit pour une bougie, mais, bien entendu, il s'applique de la même manière aux autres bougies.
Le calculateur détermine le temps pendant lequel la bougie a arrêté de chauffer à la suite de l'arrêt du moteur, ce qui revient à calculer le temps écoulé le cadre 5, il compare alors ce temps d'arrêt de chauffage tarret_chauffage de la bougie au temps de refroidissement de la bougie, considéré comme étant le temps de réponse en descente thermique td de la bougie. Si le temps d'arrêt de chauffage tarret_chauffage est supérieur au temps de réponse en descente thermique td, la bougie a une température dite résiduelle supérieure à sa température de refroidissement et le procédé d'alimentation selon l'invention adapte les phases de chauffage de la bougie pour ne pas la détériorer, comme expliqué ci-dessous. Selon une étape illustrée par le cadre C7, le calculateur détermine la température dite résiduelle de la bougie Très à partir de la loi caractéristique en descente thermique de la bougie et en fonction du temps d'arrêt de chauffage de la bougie tarret_chauffage et de la température Tchaud connue de la bougie au moment de l'arrêt du moteur : Très = Tchaud. (exp(-t/tarret_chauffage)).
A partir de la température résiduelle de la bougie Très déterminée et de la loi caractéristique en montée de température de la bougie, le calculateur 6 détermine l'énergie complémentaire Ecomp à fournir à la bougie pour que celle-ci atteigne la température d'allumage TaII nécessaire au redémarrage du moteur. Le calculateur 2 convertit l'énergie complémentaire Ecomp déterminée en un temps de chauffage complémentaire t_comp, compte-tenu de la puissance de la bougie. Cette énergie Ecomp est déterminée pour une valeur maximum du pourcentage de rapport cyclique d'ouverture (par exemple 15%) pendant le temps t_comp. Ce temps t_comp est donné par l'équation : t_comp = tm.(Ln(Tall-Tres-h) -Ln(h))
Le calculateur détermine en parallèle (cadre C8) la température Tcomb régnant dans la chambre de combustion du moteur, comme décrit ci-avant, à l'aide d'une cartographie.
Puis, le calculateur calcule un temps correctif t_corr, à appliquer au temps complémentaire t_comp pour tenir compte de la température dans la chambre de combustion Tcomb. Ce temps correctif t_corr est obtenu par une cartographie en fonction de la température dans la chambre de combustion Tcomb.
Le temps de préchauffage rapide t_chrap à appliquer à la bougie pour obtenir un redémarrage sans l'abîmer est alors: t_chrap = t_comp - t_corr
Bien entendu, si la température de la chambre de combustion Tcomb est inférieure à la température résiduelle de la bougie Très, cette température Tcomb n'est pas prise en compte pour le calcul du facteur correctif.
Selon une étape illustrée par le cadre C9, le calculateur calcule alors le une bougie dite froide t_allfroid, c'est-à-dire une bougie qui a atteint sa température de refroidissement, pour obtenir une consigne de temps de chauffage de la valeur de t_chrap : ce facteur de correction est égal au rapport t_chrap/ t_allfroid. Le calculateur 6 détermine également si l'arrêt du moteur a eu lieu pendant une phase de pré-chauffage ou une phase de post-chauffage. Ici, comme rappelé ci-dessus, l'arrêt du moteur a eu lieu pendant la phase de pré-chauffage. Le facteur correctif t_corr est alors appliqué au temps de pré-chauffage.
Comme illustré par le cadre C6 de la figure 2, si le temps d'arrêt de chauffage tarret_chauffage de la bougie déterminé est supérieur au temps de refroidissement td de la bougie, le temps de chauffage à appliquer à la bougie pour un démarrage normal du moteur n'est pas modifié. Le facteur correctif est alors égal à 1.
La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit.

Claims

1. Procédé de pilotage de l'alimentation électrique d'une bougie de préchauffage (2) de moteur à combustion interne, pour atteindre une température d'allumage (TaII) en vue de lancer un redémarrage du moteur après l'arrêt de celui- ci, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) on détermine la température de la bougie de pré-chauffage (2) par un premier modèle mathématique et en fonction du temps écoulé d'arrêt du moteur (tarret_chauffage), b) on détermine par un deuxième modèle mathématique, en fonction de la température de la bougie de pré-chauffage (2) et de la température de la chambre de combustion (Tcomb) qui entoure la bougie de pré-chauffage (2), l'énergie complémentaire à apporter à la bougie de pré-chauffage (2) pour atteindre la température d'allumage (TaII).
2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier modèle mathématique est la loi caractéristique de descente en température de la bougie de pré-chauffage (2).
3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième modèle mathématique est la loi caractéristique de montée en température de la bougie de pré-chauffage (2).
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'énergie complémentaire est convertie par un calculateur (6) du moteur en un temps de chauffage complémentaire.
5. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le calculateur (6) calcule à partir du temps de chauffage complémentaire un facteur de correction à appliquer à un temps de chauffage de référence.
6. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le facteur de correction est également calculé en fonction de la température de la chambre de combustion (Tcomb) du moteur.
7. Procédé selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisé en ce que le temps de chauffage de référence est le temps de chauffage à appliquer à une bougie de pré-chauffage dont la température a atteint, après l'arrêt du moteur, sa valeur minimale, pour atteindre de nouveau la température d'allumage (TaII) de la bougie de pré-chauffage (2).
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bougie de pré-chauffage (2) est une bougie de pré-chauffage (2) à alimentation à basse tension.
9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'après l'étape b), l'énergie complémentaire déterminée est délivrée à la bougie de modulation d'impulsions en durée.
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