EP3066325B1 - Procede d'attenuation d'un couple d'agrement curatif en cas d'activation d'un regulateur de ralenti et calculateur moteur correspondant - Google Patents

Procede d'attenuation d'un couple d'agrement curatif en cas d'activation d'un regulateur de ralenti et calculateur moteur correspondant Download PDF

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EP3066325B1
EP3066325B1 EP14805988.4A EP14805988A EP3066325B1 EP 3066325 B1 EP3066325 B1 EP 3066325B1 EP 14805988 A EP14805988 A EP 14805988A EP 3066325 B1 EP3066325 B1 EP 3066325B1
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EP
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torque
regulator
speed
corrective
heat engine
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Juliette CHARLES
Mathieu THOMAS
Franck ZUMELLA
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PSA Automobiles SA
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a method of attenuating a curative pleasure couple in case of activation of an idle speed regulator as well as on the corresponding engine computer.
  • the invention finds a particularly advantageous application in the field of control control of vehicles equipped with a power train formed by a gasoline or diesel engine and a manual gearbox (BVM), automated (BVA), driven (BVMP) or double clutch (DCT).
  • BVM manual gearbox
  • BVA automated
  • BVMP driven
  • DCT double clutch
  • Such vehicles are equipped with an engine computer to automatically adapt the operating point of each of the vehicle components, in particular the engine, to meet the will of the driver in terms of torque requested.
  • the computer uses two types of requested torque filtering performed using a preventive approval module and a curative approval regulator.
  • the preventive approval module thus ensures a filtering of the target torque corresponding to the will of the driver in order to pass the engine games while limiting the jolts of the traction chain as much as possible.
  • Motor games are known as the torsion of the transmission elements between the moment when the heat engine lands on its holds and the moment when the heat engine drives the vehicle.
  • the engine games thus correspond to the applied torque for which neither the engine nor the wheels train each other during a transient phase of acceleration.
  • the curative approval regulator makes it possible to attenuate any oscillations in the engine speed resulting from the passage of the engine games. For this purpose, it generates a torque in opposition of phase with the oscillations of the engine speed.
  • an idle speed regulator maintains a speed to avoid stalling of the engine and to ensure the torque demand accessories.
  • Certain life situations may require coupling of the curative regulator and the idle speed regulator.
  • the idle controller applies a certain regulation to maintain the speed engine at a given threshold. If, during this regulation, there is for example a change in the slope of the road causing an increase in the engine speed at idle caused, this increase generates disturbances which have repercussions on the engine speed.
  • the curative regulator is also a regulator having an effect on the engine speed, it is triggered to reject a given oscillation frequency.
  • the simultaneous activation of the two regulators is to be avoided insofar as there is a significant risk of stalling due to the torque taken by the curative regulator.
  • the two regulators are activated simultaneously at frequencies relatively close to each other, the two regulators will mutually disrupt and self-power regime oscillations.
  • the idle governor priority over the curative approval regulator, so that the curative approval regulator is disabled if the two regulators want to correct the engine speed.
  • the idle speed regulator does not allow to reject the oscillation frequencies of the engine speed which will then be perceptible by the occupants of the vehicle, which deteriorates the driving pleasure.
  • the document FR2879664 teaches to vary the priority of the idle speed regulator, either upwards (so as to increase the idling setpoint if the losses increase for example) or down (so as to prioritize another regulator compared to the setpoint of slow motion). However, this does not allow to maintain a minimum of approval while avoiding causing stalling of the engine.
  • the document EP 0 768 455 A2 discloses a method of torque control of an engine, wherein, in case of simultaneous activation of the idle speed controller and the curative approval regulator, the parameters of the second regulator are changed.
  • the invention aims to remedy these drawbacks effectively by proposing a method for controlling in torque a heat engine equipped with a first regulator, called an idle speed regulator, capable of generating an idle torque aimed at maintaining a speed regulation setpoint.
  • idle determined to avoid a wedging of said engine and a second regulator, called curative regulator amenable to compensate for an oscillation of engine speed by applying a corrective torque in phase opposition with the engine speed, characterized in that in the event of simultaneous activation of the idle speed regulator and the curative approval regulator, said method comprises the step of attenuating without canceling, unless there is a risk of stalling of the heat engine, said corrective torque produced by said curative regulator.
  • the invention thus ensures a reduction in the speed oscillations without disturbing the action of the idle speed regulator, which makes it possible to improve the driving pleasure when the idle speed regulator and the curative approval regulator are simultaneously activated.
  • the invention also has the advantage of not introducing significant additional implementation cost, insofar as it only requires a software update of the engine computer integrating the functionality of the curative regulator regulator and the idle speed controller.
  • the attenuation of the correction torque is performed by applying a weighting coefficient.
  • a weighting coefficient makes it possible not to degrade the effectiveness of the curative approval regulator because of the conservation of the phase and the oscillation frequency of the correction torque.
  • the weighting coefficient is calibrated as a function of an engaged ratio of the gearbox, a difference between the engine speed and the idle speed setpoint, and an engine load. driver requested thermal, for example via the accelerator pedal.
  • said method comprises the step of applying a constant weighting coefficient for a duration of activation. said curative regulator.
  • said method comprises the step of applying a decreasing weighting coefficient during a period of activation of the engine. curative regulator.
  • the weighting coefficient is preferably decreasing linearly.
  • said curative approval regulator is disabled by applying a zero weighting coefficient on the corrective torque.
  • the threshold is for example of the order of 100 revolutions per minute.
  • the invention also relates to a motor vehicle engine calculator comprising a memory storing software instructions for implementing the torque control method of a heat engine according to the invention.
  • the figure 1 shows a system 1 for managing the torque control of a heat engine integrated in a memory of an engine computer in the form of software instructions.
  • This system 1 comprises a driver interpretation module 2 capable of determining a set torque Cc.
  • the system 1 also comprises a preventive approval module 3 and an idle controller 4 interacting with a torque coordination module 5, which is in connection with a curative approval regulator 6 which provides a torque Cf to the engine.
  • the module 2 determines a torque Cc, said set torque, from the engine speed Wm, the gearbox ratio R engaged and the position Pp of the accelerator pedal actuated by the driver to retranscribe the will of the driver.
  • the setpoint torque Cc is then filtered using the preventive approval module 3 in order to minimize jolts during the passage of the engine games.
  • the module 3 initially determines a preventive torque Cp which is then translated into a torque, said torque indicated Ci, taking into account the losses of the motor.
  • the torque Cpm of engine losses is the torque needed by the engine to drive the vehicle forward. This torque Cpm of engine losses takes into account in particular the friction of the engine as well as the losses related to the accessories, such as the alternator.
  • a Cral idle torque is generated by the idle speed regulator 4.
  • This Cral idling torque is designed to maintain a Wral idle speed setpoint in certain life situations to avoid stalling the engine.
  • the Wral idle speed setpoint is greater than 600 rpm.
  • This torque Cral is coordinated with the torque Ci via the module 5. This results in the actual torque This sent to the curative approval regulator 6.
  • the curative amenity regulator 6 then monitors the evolution of the engine speed Wm and compensates for an eventual oscillation of the engine speed by applying a corrective torque Ccor in opposition to the engine speed Wm.
  • the torque Ccor is then coordinated with the torque Ce so to transmit the final torque Cf to the heat engine.
  • the torque Cf is converted by the engine control unit into control of the various engine components, such as, for example, a quantity of fuel to be injected into the cylinders, the efficiency of the ignition advance, etc.
  • the corrective torque level Ccor applied by the curative approval regulator 6 is described below as a function of the state (on or off) of the idle speed regulator 4 as well as the detection of life situations in which there exists a risk of stalling the engine.
  • the correction torque Ccor produced by the curative approval regulator 6 is attenuated.
  • a weighting coefficient P is applied to the correction torque Ccor.
  • Such a coefficient P allows the corrective correction Ccor to maintain its frequency and its phase to compensate for the oscillations Wm regime while having a lower efficiency to avoid a risk of stalling the engine.
  • the weighting coefficient P between 0 and 1 may be determined in a map as a function of the gearbox ratio R engaged, a difference E between the engine speed Wm and the idle speed setpoint Wral, and a charge of the heat engine solicited by the driver, for example via the accelerator pedal.
  • a decreasing weighting coefficient P may be applied during the activation time of the curative approval regulator 6.
  • This weighting coefficient P is preferably decreasing linearly.
  • the curative amenity regulator 6 is then deactivated by applying a zero weighting coefficient on the healing couple Ccor.
  • the threshold S1 is for example of the order of 100 revolutions / min for example.
  • the curative regulator 6 is also deactivated if the traction chain is open (disengaged). For this purpose, a Dch data item relating to the condition of the traction chain is supplied to the curative approval regulator 6 so that the latter can take this into account in order to adapt its operation.
  • the correction torque Ccor is applied normally, that is to say with a weighting coefficient equal to 1.

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Description

  • La présente invention porte sur un procédé d'atténuation d'un couple d'agrément curatif en cas d'activation d'un régulateur de ralenti ainsi que sur le calculateur moteur correspondant. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine du contrôle de commande des véhicules équipés d'un groupe motopropulseur formé par un moteur thermique à essence ou diesel et une boîte de vitesses de type manuelle (BVM), automatisée (BVA), pilotée (BVMP) ou à double embrayage (DCT).
  • De tels véhicules sont équipés d'un calculateur moteur permettant d'adapter de manière automatique le point de fonctionnement de chacun des organes du véhicule, en particulier le moteur thermique, afin de respecter la volonté du conducteur en termes de couple demandé. Pour obtenir un agrément de conduite optimal, le calculateur met en oeuvre deux types de filtrage du couple demandé réalisés à l'aide d'un module d'agrément préventif et d'un régulateur d'agrément curatif.
  • Le module d'agrément préventif assure ainsi un filtrage du couple de consigne correspondant à la volonté du conducteur afin de passer les jeux moteur en limitant au maximum les à-coups de la chaîne de traction. On appelle jeux moteur le phénomène de torsion des éléments de transmission entre le moment où le moteur thermique se pose sur ses cales et le moment où le moteur thermique entraîne le véhicule. Les jeux moteur correspondent ainsi au couple appliqué pour lequel ni le moteur thermique ni les roues ne s'entraînent mutuellement lors d'une phase transitoire d'accélération.
  • Le régulateur d'agrément curatif permet d'atténuer les éventuelles oscillations du régime moteur résultantes du passage des jeux moteur. A cet effet, il génère un couple en opposition de phase avec les oscillations du régime moteur.
  • Par ailleurs, lors de certaines phases dans lesquelles le conducteur ne sollicite pas l'accélérateur, un régulateur de ralenti permet de maintenir un régime afin d'éviter le calage du moteur thermique et d'assurer la demande en couple des accessoires.
  • Certaines situations de vie peuvent solliciter le couplage du régulateur d'agrément curatif et du régulateur de ralenti. A titre d'exemple, si le véhicule est en ralenti entrainé, le régulateur de ralenti applique une certaine régulation de manière à maintenir le régime moteur à un seuil donné. Si, pendant cette régulation, il y a par exemple un changement de pente de la route générant une augmentation du régime moteur en ralenti entrainé, cette augmentation génère des perturbations qui se répercutent sur le régime moteur. Comme le régulateur d'agrément curatif est aussi un régulateur ayant un effet sur le régime du moteur, il se déclenche afin de rejeter une fréquence d'oscillation donnée.
  • Cependant, l'activation simultanée des deux régulateurs est à éviter dans la mesure où il existe un risque important de calage du fait du prélèvement de couple effectué par le régulateur curatif. En outre, si les deux régulateurs sont activés simultanément à des fréquences relativement proches l'une de l'autre, les deux régulateurs vont se perturber mutuellement et autoalimenter les oscillations de régime.
  • Pour éviter ces problèmes, il est connu de rendre le régulateur de ralenti prioritaire sur le régulateur d'agrément curatif, en sorte que le régulateur d'agrément curatif est désactivé si les deux régulateurs veulent corriger le régime moteur. Toutefois, le régulateur de ralenti ne permet pas de rejeter les fréquences d'oscillation du régime du moteur qui seront alors perceptibles par les occupants du véhicule, ce qui détériore l'agrément de conduite.
  • Le document FR2879664 enseigne de prioriser de manière variable le régulateur de ralenti, soit à la hausse (de façon à augmenter la consigne de ralenti si les pertes augmentent par exemple) ou soit à la baisse (de façon à prioriser un autre régulateur par rapport à la consigne de ralenti). Toutefois, cela ne permet pas de conserver un minimum d'agrément tout en évitant de provoquer le calage du moteur thermique. Le document EP 0 768 455 A2 divulgue un procédé de commande en couple d'un moteur, dans lequel, en cas d'activation simultanée du régulateur de ralenti et du régulateur d'agrément curatif, les paramètres du deuxième régulateur sont modifiés.
  • L'invention vise à remédier efficacement à ces inconvénients en proposant un procédé de commande en couple d'un moteur thermique équipé d'un premier régulateur, dit régulateur de ralenti, apte à générer un couple de ralenti visant à maintenir une consigne de régime de ralenti déterminée pour éviter un calage dudit moteur thermique et un deuxième régulateur, dit régulateur d'agrément curatif apte à compenser une oscillation de régime du moteur thermique en appliquant un couple correctif en opposition de phase avec le régime du moteur thermique, caractérisé en ce qu'en cas d'activation simultanée du régulateur de ralenti et du régulateur d'agrément curatif, ledit procédé comporte l'étape d'atténuer sans annuler, sauf s'il existe un risque de calage du moteur thermique, ledit couple correctif produit par ledit régulateur d'agrément curatif.
  • L'invention assure ainsi une réduction des oscillations de régime sans perturber l'action du régulateur de ralenti, ce qui permet d'améliorer l'agrément de conduite lors de l'activation simultanée du régulateur de ralenti et du régulateur d'agrément curatif. L'invention présente également l'avantage de ne pas introduire de coût d'implémentation supplémentaire important, dans la mesure où elle nécessite uniquement une mise à jour logicielle du calculateur moteur intégrant les fonctionnalités du régulateur d'agrément curatif et du régulateur de ralenti.
  • Selon une mise en oeuvre, l'atténuation du couple correctif est effectuée par application d'un coefficient de pondération. L'application d'un tel coefficient de pondération permet de ne pas dégrader l'efficacité du régulateur d'agrément curatif du fait de la conservation de la phase et de la fréquence d'oscillation du couple de correction.
  • Selon une mise en oeuvre, le coefficient de pondération est calibrable en fonction d'un rapport engagé de la boîte de vitesses, d'un écart entre le régime du moteur thermique et la consigne de régime de ralenti, et d'une charge du moteur thermique demandée par le conducteur, par exemple via la pédale d'accélération.
  • Selon une mise en oeuvre, dans le cas où l'écart entre le régime du moteur thermique et la consigne de régime de ralenti est positif, ledit procédé comporte l'étape d'appliquer un coefficient de pondération constant pendant toute une durée d'activation dudit régulateur d'agrément curatif.
  • Selon une mise en oeuvre, dans le cas où l'écart entre le régime du moteur thermique et la consigne de régime de ralenti est positif, ledit procédé comporte l'étape d'appliquer un coefficient de pondération décroissant pendant une durée d'activation du régulateur d'agrément curatif. Dans ce cas, le coefficient de pondération est de préférence décroissant linéairement.
  • Selon une mise en oeuvre, pour un écart négatif entre le régime du moteur thermique et la consigne de régime de ralenti dépassant un seuil, ledit régulateur d'agrément curatif est désactivé en appliquant un coefficient de pondération nul sur le couple correctif. Le seuil est par exemple de l'ordre de 100 tours par minute.
  • L'invention a également pour objet un calculateur moteur de véhicule automobile comportant une mémoire stockant des instructions logicielles pour la mise en oeuvre du procédé de commande en couple d'un moteur thermique selon l'invention.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention.
    • La figure 1 est une représentation schématique fonctionnelle d'un système de gestion de la commande en couple d'un groupe motopropulseur thermique mettant en oeuvre le procédé selon la présente invention;
    • La figure 2 représente des diagrammes temporels représentant l'état d'activation du régulateur de ralenti, du régulateur d'agrément curatif ainsi que le couple correctif appliqué par le régulateur curatif lors d'une mise en oeuvre du procédé selon la présente invention.
  • La figure 1 montre un système 1 de gestion de la commande en couple d'un moteur thermique intégré dans une mémoire d'un calculateur moteur sous forme d'instructions logicielles. Ce système 1 comporte un module 2 d'interprétation de la volonté du conducteur apte à déterminer un couple de consigne Cc. Le système 1 comporte également un module d'agrément préventif 3 et un régulateur de ralenti 4 interagissant avec un module de coordination de couple 5, lequel est en relation avec un régulateur d'agrément curatif 6 qui fournit un couple Cf au moteur.
  • Plus précisément, le module 2 détermine un couple Cc, dit couple de consigne, à partir du régime moteur Wm, du rapport R de boîte de vitesses engagé et de la position Pp de la pédale d'accélération actionnée par le conducteur afin de retranscrire la volonté du conducteur.
  • Le couple de consigne Cc est ensuite filtré à l'aide du module d'agrément préventif 3 afin de limiter au maximum les à-coups lors du passage des jeux moteur. A cet effet, le module 3 détermine dans un premier temps un couple préventif Cp qui est ensuite traduit en un couple, dit couple indiqué Ci, prenant en compte les pertes du moteur. Ainsi, le couple indiqué est égal à la somme du couple préventif Cp issu du filtrage et d'un couple Cpm de pertes moteur: Ci=Cp+Cpm. Le couple Cpm de pertes moteur est le couple nécessaire au moteur pour faire avancer le véhicule. Ce couple Cpm de pertes moteur prend notamment en compte les frottements du moteur ainsi que les pertes liées aux accessoires, tels que l'alternateur.
  • Un couple de ralenti Cral est généré par le régulateur de ralenti 4. Ce couple de ralenti Cral vise à maintenir une consigne de régime de ralenti Wral lors de certaines situations de vie pour éviter le calage du moteur. La consigne de régime de ralenti Wral est supérieure à 600 tours/min. Ce couple Cral est coordonné avec le couple Ci via le module 5. Il en résulte le couple effectif Ce envoyé au régulateur d'agrément curatif 6.
  • Le régulateur d'agrément curatif 6 surveille alors l'évolution du régime moteur Wm et compense une oscillation éventuelle de régime en appliquant un couple correctif Ccor en opposition de phase avec le régime moteur Wm. Le couple Ccor est ensuite coordonné avec le couple Ce afin de transmettre le couple final Cf au moteur thermique. Le couple Cf est converti par le calculateur moteur en commande des différents organes du moteur, comme par exemple en une quantité de carburant à injecter dans les cylindres, le rendement d'avance à l'allumage, etc....
  • On décrit ci-après le niveau de couple correctif Ccor appliqué par le régulateur d'agrément curatif 6 en fonction de l'état (activé ou désactivé) du régulateur de ralenti 4 ainsi que de la détection de situations de vie dans lesquelles il existe un risque de calage du moteur thermique.
  • Dans le cas où le régulateur de ralenti 4 et le régulateur d'agrément curatif 6 sont activés simultanément, le couple correctif Ccor produit par le régulateur d'agrément curatif 6 est atténué. A cet effet, un coefficient de pondération P est appliqué sur le couple correctif Ccor. Un tel coefficient P permet à la correction curative Ccor de conserver sa fréquence et son phasage pour compenser les oscillations de régime Wm tout en ayant une efficacité moindre afin d'éviter un risque de calage du moteur.
  • Le coefficient de pondération P compris entre 0 et 1 pourra être déterminé dans une cartographie en fonction du rapport R de boîte de vitesses engagé, d'un écart E entre le régime du moteur Wm et la consigne de régime de ralenti Wral, et d'une charge du moteur thermique sollicitée par le conducteur, par exemple via la pédale d'accélération.
  • Dans le cas où l'écart E entre le régime du moteur Wm et la consigne de régime de ralenti Wral est positif, ce qui signifie qu'il n'existe pas de risque de calage du moteur thermique, il sera possible d'appliquer un coefficient de pondération P constant pendant toute la durée d'activation du régulateur d'agrément curatif 6.
  • Ainsi, dans l'exemple représenté à la figure 2, pour une charge moteur et un rapport R de vitesse donnés, lorsque le régulateur de ralenti 4 et le régulateur d'agrément curatif 6 sont activés simultanément sur la période T entre les instants t1 et t2, le couple correctif pondéré Ccor' est obtenu en multipliant le couple correctif Ccor par un coefficient de pondération valant 0.3.
  • Alternativement, un coefficient de pondération P décroissant pourra être appliqué pendant la durée d'activation du régulateur d'agrément curatif 6. Ce coefficient de pondération P est de préférence décroissant linéairement.
  • Pour un écart E négatif dépassant un seuil S1, on considère qu'il existe un risque de calage. Le régulateur d'agrément curatif 6 est alors désactivé en appliquant un coefficient de pondération nul sur le couple curatif Ccor. Le seuil S1 est par exemple de l'ordre de 100 tours/min par exemple.
  • Le régulateur d'agrément curatif 6 est également désactivé si la chaîne de traction est ouverte (débrayée). A cet effet, une donnée Dch relative à l'état de la chaîne de traction est fournie au régulateur d'agrément curatif 6 afin que ce dernier puisse en tenir compte pour adapter son fonctionnement.
  • Dans le cas où le régulateur de ralenti 4 est inactif et qu'aucun risque de calage est détecté (l'écart E est positif), le couple correctif Ccor est appliqué normalement, c'est-à-dire avec un coefficient de pondération valant 1.

Claims (9)

  1. Procédé de commande en couple d'un moteur thermique équipé d'un premier régulateur (4), dit régulateur de ralenti, apte à générer un couple de ralenti (Cral) visant à maintenir une consigne de régime de ralenti (Wral) déterminée pour éviter un calage dudit moteur thermique et un deuxième régulateur (6), dit régulateur d'agrément curatif apte à compenser une oscillation de régime du moteur thermique (Wm) en appliquant un couple correctif (Ccor) en opposition de phase avec le régime du moteur thermique (Wm), caractérisé en ce qu'en cas d'activation simultanée du régulateur de ralenti (4) et du régulateur d'agrément curatif (6), ledit procédé comporte l'étape d'atténuer sans annuler, sauf si il existe un risque de calage du moteur thermique, ledit couple correctif (Ccor) produit par ledit régulateur d'agrément curatif (6).
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'atténuation du couple correctif (Ccor) est effectuée par application d'un coefficient de pondération (P).
  3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le coefficient de pondération (P) est calibrable en fonction d'un rapport (R) engagé de la boîte de vitesses, d'un écart (E) entre le régime du moteur thermique (Wm) et la consigne de régime de ralenti (Wral), et d'une charge du moteur thermique demandée par le conducteur.
  4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans le cas où l'écart (E) entre le régime du moteur thermique (Wm) et la consigne de régime de ralenti (Wral) est positif, ledit procédé comporte l'étape d'appliquer un coefficient de pondération (P) constant pendant toute une durée d'activation dudit régulateur d'agrément curatif (6).
  5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans le cas où l'écart (E) entre le régime du moteur thermique (Wm) et la consigne de régime de ralenti (Wral) est positif, ledit procédé comporte l'étape d'appliquer un coefficient de pondération (P) décroissant pendant une durée d'activation du régulateur d'agrément curatif (6).
  6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le coefficient de pondération (P) est décroissant linéairement.
  7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que pour un écart (E) négatif entre le régime du moteur thermique (Wm) et la consigne de régime de ralenti (Wral) dépassant un seuil (S1), ledit régulateur d'agrément curatif (6) est désactivé en appliquant un coefficient de pondération (P) nul sur le couple correctif (Ccor).
  8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit seuil (S1) est de l'ordre de 100 tours par minute.
  9. Calculateur moteur de véhicule automobile comportant une mémoire stockant des instructions logicielles pour la mise en oeuvre du procédé de commande en couple d'un moteur thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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