FR2688546A1 - Procede et dispositif de commande d'un moteur a combustion interne. - Google Patents
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Abstract
On calcule une consigne (GAMMAc ) pour le couple délivré par le moteur à partir d'une position affichée (theta) d'une pédale d'accélérateur, on mesure le couple (GAMMAm ) délivré par le moteur et on commande l'ouverture (phi) d'un papillon de réglage de l'air aspiré par le moteur, à partir de l'écart (GAMMAc -GAMMAm ), de manière à asservir en boucle fermée le couple délivré par le moteur au couple de consigne (GAMMAc ). On corrige la mesure (GAMMAm ) du couple délivré par le moteur par un terme additif de correction (DELTAGAMMA) compensant un retard du couple moteur sur la commande de couple établie par le papillon. On tire le terme additif de correction (DELTAGAMMA) d'un modèle de comportement du moteur.
Description
La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif de commande du fonctionnement d'un moteur à combustion interne et, plus particulièrement, à un tel procédé et à un tel dispositif basés sur l'asservissement en boucle fermée d'un paramètre de fonctionnement du moteur.
On connait de la demande de brevet français No.
2.659.114 déposée par demanderesse, un procédé et un dispositif de commande de la richesse du mélange air/carburant d'alimentation d'un moteur à combustion interne, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on calcule d'abord un remplissage en air de consigne à partir d'une consigne affichée de position d'une pédale d'accélérateur.
On entend classiquement par "remplissage" ou, plus correctement, par "taux de remplissage" en air, la grandeur sans dimension définie par le rapport entre la masse d'air frais emprisonnée par un cylindre durant une admission et la masse d'air qu'il pourrait théoriquement aspirer entre les points morts haut et bas dans les conditions normales de température et de pression.
On tire ensuite d'un modèle de comportement du moteur stimulé en temps réel par le remplissage de consigne une valeur de remplissage de référence, on mesure une valeur de remplissage en air du moteur et on commande, à partir de l'écart entre le remplissage de consigne et le remplissage en air, l'ouverture d'un papillon d'admission d'air du moteur de manière que l'évolution du remplissage en air du moteur suive étroitement celle du remplissage de référence calculé par le modèle de comportement. En régime statique on calcule la quantité d'essence à injecter dans le mélange à partir du remplissage mesuré et d'une richesse de consigne prédéterminée.En régime transitoire, on réalise une estimation de la masse d'essence à injecter sur un horizon de temps prédéterminé, à partir d'une estimation du remplissage en air du moteur sur le même horizon, obtenue à l'aide du modèle de comportement du moteur et on règle la quantité d'essence à injecter en fonction de cette estimation et de la richesse de consigne prédéterminée.
Pour la mise en oeuvre du procédé de commande décrit ci-dessus, on calcule le remplissage en air du moteur à partir d'une mesure de la pression d'adrission du moteur ou du débit d'air admis, c'est-à-dire à partir d'une grandeur d'entrée qui ne tient pas compte des perturbations du fonctionnement du moteur qui peuvent être introduites au niveau de ce dernier, en aval du collecteur d'admission.
Ainsi, pour un remplissage en air donné calculé par exemple à partir d'une mesure de la pression au collecteur d'admission du moteur, le couple de sortie du moteur peut être très différent suivant l'état du moteur et les perturbations qu'il supporte.
Un exemple de ces perturbations peut être trouvé dans les moteurs équipés d'un dispositif antipollution de recirculation des gaz d'échappement. La mesure de la pression au collecteur d'admission prend en compte l'injection de ces gaz. Malheureusement, la composition de ceux-ci, très pauvres en oxygène, n'est pas conforme à celle de l'air atmosphérique aspiré par le moteur. Une commande de la richesse du mélange gaz/carburant admis dans le moteur, basée sur une mesure de la pression au collecteur d'admission, conduit alors à la production d'un couple moteur faussé par la non prise en compte de la composition réelle des gaz admis dans le moteur.
Il en est de même quand la composition de l'air aspiré par le moteur varie, par exemple en fonction de l'altitude ou de la pollution de cet air.
D'autres perturbations peuvent affecter le fonctionnement du moteur et donc le couple qu'il délivre. Il en est ainsi des variations de la alité du carburant utilisé, qui peut varier d'un distributeur à un autre. Des perturbations plus spécifiques peuvent encore agir sur ce couple moteur, telles qu'un changement automatique de rapport de boîte de vitesses dans un véhicule équipé d'un embrayage à commande électronique : le changement de rapport entraîne une variation brutale du couple qui ne se répercute ni complètement ni immédiatement sur la pression dans le collecteur d'admission du moteur.
La présente invention a donc pour but de fournir un procédé et un dispositif de commande du fonctionnement d'un moteur à combustion interne qui prennent en compte toutes les perturbations qui sont susceptibles d'affecter le fonctionnement de ce moteur.
La présente invention a aussi pour but de fournir un tel procédé et un tel dispositif capables de suivre fidelement une demande du conducteur d'un véhicule propulsé par un tel moteur.
La présente invention a encore pour but de fournir un tel procédé et un tel dispositif de commande, du type en boucle fermée, apportant robustesse et précision à la commande du moteur.
On atteint ces buts de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, avec un procédé de commande du fonctionnement d'un moteur à combustion interne suivant lequel on calcule une consigne pour le couple délivré par le moteur à partir d'une position affichée d'une pédale d'accélérateur, on mesure le couple délivré par le moteur et on commande l'ouverture d'un papillon de réglage de l'air aspiré par le moteur, à partir de l'écart entre le couple de consigne et le couple mesuré, de manière à asservir en boucle fermée le couple délivré par le moteur au couple de consigne.
L'utilisation suivant l'invention du couple comme paramètre représentatif de l'état du moteur est avantageuse en ce que ce couple, grandeur de sortie du moteur, reflete parfaitement cet état puisqu'il prend en compte toutes les perturbations susceptibles d'affecter le fonctionnement du moteur. Quand celui-ci propulse un véhicule automobile, le couple de consigne reflète en outre parfaitement les demandes du conducteur du véhicule puisque les variations de l'accélération du véhicule demandées par le conducteur correspondent à des variations du couple à fournir par le moteur.
Suivant l'invention, on corrige la mesure du couple délivré par un terme additif de correction compensant un retard du couple moteur sur la commande de couple établie par le papillon. On tire d'un modèle de comportement du moteur une estimation du couple moteur et on alimente un modèle simulant les effets de ce retard avec cette estimation pour former une estimation du terme additif de correction.
Suivant l'invention encore, on commande la richesse du mélange air/carburant et/ou l'avance à l'allumage à l'aide de cartographies prenant en compte le régime du moteur et le couple moteur mesuré et corrigé par le terme additif de correction.
Pour la mise en oeuvre de ce procédé, l'invention fournit un dispositif comprenant un capteur de position d'une pédale d'accélérateur associée au moteur, un capteur fournissant un signal représentatif d'un couple mesuré sur l'arbre de sortie du moteur, un papillon de réglage de l'admission d'air dans le moteur, un actionneur de commande de l'ouverture du papillon et un calculateur alimenté par les signaux délivrés par lesdits capteurs. Suivant l'invention, ce calculateur comprend des moyens pour calculer un couple de consigne à partir du signal délivré par le capteur de position de la pédale d'accélérateur, des moyens pour former un signal de commande de l'actionneur du papillon à partir d'un écart entre le couple de consigne et le couple moteur mesuré par le capteur prévu à cet effet, de manière à asservir en boucle fermée le couple moteur au couple de consigne.
Suivant l'invention, le calculateur comprend des moyens pour calculer, à partir d'un modèle de comportement du moteur, un couple estimé et, à partir d'un modèle de retard, un terme additif de correction de retard pris en compte dans l'élaboration du signal de commande de l'actionneur.
D'autres caractéristiques et avantages du procédé et du dispositif suivant l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel
- la figure 1 est un schéma représentant l'organisation matérielle du dispositif suivant l'invention,
- la figure 2 est un schéma fonctionnel du procédé de commande suivant l'invention, et
- la figure 3 représente en plus de détail l'organisation des différents blocs du schéma fonctionnel de la figure 2.
- la figure 1 est un schéma représentant l'organisation matérielle du dispositif suivant l'invention,
- la figure 2 est un schéma fonctionnel du procédé de commande suivant l'invention, et
- la figure 3 représente en plus de détail l'organisation des différents blocs du schéma fonctionnel de la figure 2.
Sur la figure 1, il apparaît que le dispositif suivant l'invention, dans son application à un moteur à combustion interne propulsant un véhicule automobile par exemple, comprend une pédale d'accélérateur 1 et un capteur 2 de la position angulaire e de cette pédale, le signal de sortie de ce capteur alimentant un calculateur 7 dont on décrira plus loin l'organisation et le fonctionnement. Le conduit d'admission 4 du moteur 8 comprend classiquement un filtre à air 3 et un papillon 5 de réglage du débit d'air admis dans le moteur. Comme on le verra plus loin, le calculateur commande un actionneur 6, un moteur électrique par exemple, qui règle la position angulaire du papillon 5 dans le conduit d'admission 4 du moteur.Le calculateur 7 commande encore classiquement le temps d'ouverture d'injecteurs de carburant 9 dans les cylindres du moteur 8 et l'angle d'avance à l'allumage des bougies 10 prévues dans ces cylindres.
Suivant la présente invention, le dispositif de commande comprend encore un capteur de couple 11 en sortie du moteur et un capteur de vitesse ou régime du moteur. Ce dernier est couramment constitué par un volant à périphérie dentée 13 fixé sur l'arbre de sortie du moteur et un capteur à réluctance magnétique 14 placé à proximité de la périphérie du volant pour délivrer au calculateur un signal périodique dont la fréquence est fonction de la vitesse angulaire du volant. On sait que cette vitesse angulaire, exprimée par un nombre N de tours/moteur par minute, est un paramètre important dont la connaissance est nécessaire au réglage du temps d'ouverture des injecteurs 9 et de l'angle d'avance à l'allumage du mélange air/carburant dans les cylindres du moteur.
Le capteur de couple 11 peut être d'un type classique à jauge de contraintes par exemple ou, suivant une mise en oeuvre avantageuse de la présente invention, être remplacé par un logiciel d'exploitatiôn approprié du signal délivré par le capteur de vitesse 14, logiciel chargé dans le calculateur.
A titre d'exemple non limitatif, ce logiciel peut mettre eu oeuvre les règles de calcul du couple exposées dans la publication de la "Society of Automotive Engineers référencée 890885.
Cette solution élégante permet de supprimer le capteur de couple proprement dit, d'où un gain en matériel et en fiabilité.
On remarquera à cet égard que le dispositif suivant l'invention ne comprend pas non plus de capteur de pression d'admission ou de débit d'air, contrairement à l'usage dans les dispositifs actuels de commande de moteur à combustion interne. Cette absence, également avantageuse du double point de vue du coût du matériel et de sa fiabilité, s'expliquera dans la suite.
Classiquement, le calculateur 7 exploite les signaux fournis par les capteurs et produit des signaux de commande des "actionneurs" 6,9,10. L'élaboration de ces signaux de commande exige que soient fournis au moteur d'autres paramètres 15 de fonctionnement, tels que la température de l'eau de refroidissement, la température de l'air.
On se réfère maintenant à la figure 2 pour décrire l'organisation fonctionnelle du procédé de commande suivant l'invention. Celle-ci est distribuée en trois blocs de calcul et de commande B1,B2,B3 interconnectés entre eux et avec un bloc B4 représentant le système moteur. Les calculs et commandes regroupés dans les blocs B,B2 et B3 sont mis en oeuvre dans le calculateur 7, dûment programmé à cet effet.
C'est ainsi qu'une demande du conducteur, demande d'accélération du véhicule par exemple, formulée à l'aide de la pédale 1 d'accélérateur, est convertie en un signal représentatif de la position e de la pédale par le capteur 2, signal qui alimente le bloc BX chargé d'une stratégie de définition d'un couple de consigne rc correspondant en fonction de cette position e de la pédale. Le couple F0 ainsi défini est délivré au bloc B2 chargé d'une stratégie de commande du papillon 5 du réglage du débit d'air admis dans le moteur.
Comme on le verra en plus de détail lors de l'examen du schéma de la figure 3, cette stratégie développe, à partir du couple de consigne rc et d'une mesure r, du couple du moteur, une commande en boucle fermée de l'angle d'ouverture ç du papillon 5. Pour élaborer cette commande, le bloc B2 prend aussi en compte notamment le régime N du moteur mesuré par le capteur 14 et les autres paramètres représentatifs de l'état du moteur, référencés globalement 15 sur la figure 2.
Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, le bloc B2 élabore aussi une correction estimée br de la mesure r, du couple moteur, de manière à introduire cette correction dans l'élaboration de l'écart pris en compte dans la commande en boucle fermée de 1' angle d'ouverture ç du papillon 5. Le calcul de cette correction sera détaillé en liaison avec l'examen de la figure 3.
Le couple corrigé ainsi estimé : # = #m + ## sert aussi, dans le bloc B3 charge d'une stratégie de commande du moteur, à élaborer des commandes ri et a, de richesse du mélange air/carburant et d'angle d'avance à l'allumage de ce mélange respectivement, destinées aux injecteurs 9 et aux bougies 10 du moteur, respectivement.
Pour élaborer ces commandes, le bloc B3 tient compte lui aussi du régime N du moteur et des autres paramètres 15 représentatifs de l'état de celui-ci.
On a détaillé les blocs Bl à B4 sur le schéma fonctionnel d'ensemble du procédé selon l'invention, représenté à la figure 3. Sur ce schéma, on a représenté dans le bloc B1 une loi de commande rc = f (8) conservée dans des moyens de mémoire appropriés du calculateur 7. Cette loi peut prendre une forme déterminée à partir de mesures faites au banc et de diverses stratégies de conduite, souple ou sportive par exemple. Elle peut aussi être paramétrée en fonction du régime moteur N par exemple. Le choix d'une loi de commande particulière relève des activités normales de l'homme de métier.
Suivant un premier mode de réalisation de l'invention, le couple de consigne Fc est comparé au couple moteur r,, mesuré à l'aide d'un capteur spécialisé 14 ou calculé à partir du signal délivré par le capteur de régime 11 comme on l'a vu plus haut. Le calculateur est chargé d'un logiciel conçu pour calculer l'écart (r, - r,) et pour commander en boucle fermée l'ouverture ç du papillon 5 de manière à asservir rn à rc. Le signal délivré par le capteur (11 ; 14) peut être traité dans un module de filtrage pour l'élimination de bruits, parasites et autres perturbations indésirables. Un correcteur PID, par exemple, peut être incorporé aux moyens de commande de l'ouverture du papillon en fonction de l'écart (rc - r,).
A ce point de la description du procédé suivant l'invention, il faut remarquer que c 'est avec un certain retard que l'on observe sur le couple moteur mesuré r une action antérieure exercée sur le papillon des gaz. Ce retard est de l'ordre de l'intervalle de temps qui sépare les passages successifs de deux pistons au point mort haut. Une non-prise en compte de ce retard peut être préjudiciable à la qualité de la commande en boucle fermée du dispositif suivant l'invention notamment dans les phases transitoires du fonctionnement du moteur telles qu'une accélération ou une décélération.
Pour pallier cet inconvénient, on propose, suivant la présente invention, de corriger la mesure rm du couple délivré par le moteur par un terme additif de correction ar compensant les effets de ce retard. Le bloc B2 de la figure 3 illustre un deuxième mode de réalisation de la présente invention, comprenant des moyens permettant de calculer ledit terme additif de correction.
Pour ce faire, on utilise un modèle de comportement du moteur de la forme
r = f (Q, N, ri, a), ou
r. = richesse du mélange air/carburant d'alimentation
du moteur,
a = angle d'avance à l'allumage du mélange.
r = f (Q, N, ri, a), ou
r. = richesse du mélange air/carburant d'alimentation
du moteur,
a = angle d'avance à l'allumage du mélange.
Ce modèle est mis en mémoire dans le calculateur. Les paramètres d'entrée, convenablement échantillonnés, sont fournis au calculateur qui résout l'équation ci-dessus à chaque instant d'échantillonnage pour en tirer une estimation #1(t) du couple moteur en fonction du temps. Des mesures au banc permettent de déterminer divers coefficients intervenant dans le modèle.
Le couple moteur estimé #1(t) est fourni à un modèle de retard, également implanté dans le calculateur, de la forme #(t) = #1(t - #) avec
# = horizon de temps prédéterminé, assimilé à l'intervalle de temps qui sépare les passages successifs de deux pistons au point mort haut.
# = horizon de temps prédéterminé, assimilé à l'intervalle de temps qui sépare les passages successifs de deux pistons au point mort haut.
Le terme additif de correction de retard est obtenu par A A
= = r(t) - tl(t)
Ce terme étant ajouté à la mesure rm du couple moteur pour donner un couple mesuré et corrigé tel que A
r(t) = rm + ar utilisé pour établir l'écart ( roc - F) utilisé dans la commande en boucle fermée du couple par l'intermédiaire du papillon des gaz, cet écart étant ainsi corrigé de l'erreur de retard mentionnée plus haut.
= = r(t) - tl(t)
Ce terme étant ajouté à la mesure rm du couple moteur pour donner un couple mesuré et corrigé tel que A
r(t) = rm + ar utilisé pour établir l'écart ( roc - F) utilisé dans la commande en boucle fermée du couple par l'intermédiaire du papillon des gaz, cet écart étant ainsi corrigé de l'erreur de retard mentionnée plus haut.
On peut noter que le modèle de comportement du moteur n'intervient que pour le calcul d'un terme de correction ajouté au couple réel mesuré. De ce fait, même si le modèle n'est pas parfait, il suffit que ses variations suivent sensiblement celles du moteur réel pour que les erreurs commises n' aient d'iwportance qu'au 2ème ou 3ème ordre et soient négligeables. Il n'est donc pas nécessaire de prévoir une adaptation des paramètres du modèle au vieillissement, par exemple.
La commande en boucle fermée décrite ci-dessus permet d'assurer le réglage du papillon des gaz. Suivant l'invention on commande concomitamment le temps d'ouverture des injecteurs (ou la richesse ri en carburant du mélange air/carburant), ainsi que l'angle d'avance à l'allumage du mélange air/carburant pour assurer une commande complète du moteur. Le bloc B3 représenté à la figure 3 schématise à cet effet des moyens de mémoire B31 et B32 contenant respectivement des lois de commande "cartographiques" de la forme
N
ri, = g(N,r)
N
a0 = h (N,r)
ou riC et a0 sont respectivement une richesse de consigne et un angle d'avance de consigne.
N
ri, = g(N,r)
N
a0 = h (N,r)
ou riC et a0 sont respectivement une richesse de consigne et un angle d'avance de consigne.
Un bloc B33 permet de corriger ces richesse et avance de consigne en fonction des divers paramètres 15 représentatifs de l'état du moteur, pour en tirer des signaux a et ti de commande de l'angle d'allumage et du temps d'injection de carburant, respectivement.
Ainsi, le systeme moteur représenté dans le bloc B4 du schéma de la figure 3 est piloté par trois variables de commande qui sont l'angle d'ouverture du papillon des gaz et donc la quantité d'air entrant dans le moteur, le temps d'injection (ou la richesse du mélange air/carburant) qui détermine la quantité d'essence à injecter dans le moteur et l'angle d'avance à l'allumage qui détermine l'instant du début de combustion.Les différents blocs B,, r B2, B3 utilisent des mesures du régime du moteur et du couple de sortie du moteur ainsi que des mesures d'autres paramètres représentatifs de l'état de ce moteur tels que la température de l'eau de refroidissement, la température de l'air, la pression atmosphérique etc
Le système d'équations suivant définit un modèle de comportement du moteur utilisable pour la mise en oeuvre de la présente invention : #Pc(t) = K1f(#)#Pa-Pc - (N(t)-Nm)K2(#c(t)-Pr(N))
dt
et
#(t) = #1(t-#), modèle de retard, avec : dPC(t)
: estimation de la dérivée de la pression
dt collecteur à l'instant t #c(t) : estimation de la pression collecteur à
l'instant t pression atmosphérique déterminée par
calcul lorsque le moteur est en pleine
charge
Pr(N) : contre-pression à l'échappement, déterminée
par mesure sur le moteur pour différentes
valeurs du régime moteur, et cartographiée
N(t) : régime moteur mesuré à chaque instant (t) # : position angulaire du papillon des gaz
déterminée par le calculateur en sortie du
bloc B2 f( fonction mathématique de la position angulaire
du papillon des gaz, identifiée sur le moteur ra(t) : estimation du remplissage en air du moteur à
l'instant t r. : richesse du mélange air/essence déterminée par
le calculateur à chaque instant t (sortie du
bloc B3) a(t) : angle d'avance à l'allumage déterminé par le
calculateur à chaque instant t (sortie du bloc B3) a0 : angle d'avance théorique pour les conditions de
régime et de couple, tel que défini dans le bloc
B3, A rl(t) : estimation du couple moteur, sans prise en compte
des retards d'établissement du couple r(t) : estimation du couple moteur à l'instant t, en
prenant en compte l'effet des retards t : retard fonction du régime moteur K1,K2,K3,N : constantes représentatives du moteur et
identifiées grâce à des mesures réalisées
sur le moteur aO(N), rim(N) : paramètres représentatifs du moteur, fonction
du régime moteur et identifiés grâce à des
mesures réalisées sur le moteur
Il apparaît maintenant que le procédé et le dispositif de commande suivant l'invention du fonctionnement d'un moteur à combustion interne apportent divers avantages.
Le système d'équations suivant définit un modèle de comportement du moteur utilisable pour la mise en oeuvre de la présente invention : #Pc(t) = K1f(#)#Pa-Pc - (N(t)-Nm)K2(#c(t)-Pr(N))
dt
et
#(t) = #1(t-#), modèle de retard, avec : dPC(t)
: estimation de la dérivée de la pression
dt collecteur à l'instant t #c(t) : estimation de la pression collecteur à
l'instant t pression atmosphérique déterminée par
calcul lorsque le moteur est en pleine
charge
Pr(N) : contre-pression à l'échappement, déterminée
par mesure sur le moteur pour différentes
valeurs du régime moteur, et cartographiée
N(t) : régime moteur mesuré à chaque instant (t) # : position angulaire du papillon des gaz
déterminée par le calculateur en sortie du
bloc B2 f( fonction mathématique de la position angulaire
du papillon des gaz, identifiée sur le moteur ra(t) : estimation du remplissage en air du moteur à
l'instant t r. : richesse du mélange air/essence déterminée par
le calculateur à chaque instant t (sortie du
bloc B3) a(t) : angle d'avance à l'allumage déterminé par le
calculateur à chaque instant t (sortie du bloc B3) a0 : angle d'avance théorique pour les conditions de
régime et de couple, tel que défini dans le bloc
B3, A rl(t) : estimation du couple moteur, sans prise en compte
des retards d'établissement du couple r(t) : estimation du couple moteur à l'instant t, en
prenant en compte l'effet des retards t : retard fonction du régime moteur K1,K2,K3,N : constantes représentatives du moteur et
identifiées grâce à des mesures réalisées
sur le moteur aO(N), rim(N) : paramètres représentatifs du moteur, fonction
du régime moteur et identifiés grâce à des
mesures réalisées sur le moteur
Il apparaît maintenant que le procédé et le dispositif de commande suivant l'invention du fonctionnement d'un moteur à combustion interne apportent divers avantages.
D'une part le couple de sortie du moteur reflète parfaitement l'état du moteur et notamment diverses perturbations de son fonctionnement dont la pression d'admission d'air ne peut rendre compte. Les intentions du conducteur sont en outre parfaitement traduites par l'utilisation d'un couple de consigne dont les variations sont homogènes à des accélérations/décélérations.
L'utilisation d'une commande en boucle fermée permet d'assurer un fonctionnement plus stable en régime permanent et de minimiser la production d'à-coups de fonctionnement en régime transitoire. La boucle fermée améliore encore la précision de la commande du moteur et lui donne une bonne robustesse vis-à-vis de perturbations extérieures (commutation de phares, d'un climatiseur, etc...) grâce à des temps de réponse plus courts.
On sait en outre que les actionneurs de papillon à commande "électrique" sont couramment équipés d'un dispositif d'asservissement interne de la position du papillon à la valeur de commande, ce dispositif permettant d'accroître encore la précision de la commande en boucle fermée du couple, suivant la présente invention.
Egalement, l'invention permet d'assurer la commande du fonctionnement d'un moteur, sans capteur de pression d'admission et même sans capteur de couple quand celui-ci est calculé par le moyen d'un logiciel, comme on l'a vu plus haut.
Claims (13)
1. Procédé de commande du fonctionnement d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'on calcule une consigne (r) pour le couple délivré par le moteur à partir d'une position affichée (#) d'une pédale d'accélérateur, on mesure le couple (#m) délivré par le moteur et on commande l'ouverture (q) d'un papillon de réglage de l'air aspiré par le moteur, à partir de l'écart (F0-F,,), de manière à asservir en boucle fermée le couple délivré par le moteur au couple de consigne (#c).
2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on corrige la mesure (r,) du couple délivré par le moteur par un terme additif de correction (F) compensant un retard du couple moteur sur la commande de couple établie par le papillon.
3. Procédé conforme à la revendication 2, caractérisé en ce qu'on tire le terme additif de correction (##) d'un modèle de comportement du moteur.
4. Procédé conforme à la revendication 3, caractérisé en ce qu'on tire du modèle de comportement du moteur une estimation (rl) du couple moteur et on alimente un modèle de retard avec cette estimation pour former une estimation du terme additif de correction (##).
5. Procédé conforme à la revendication 4, caractérisé en ce qu'on commande l'ouverture (cp) du papillon à partir de l'écart entre la consigne de couple ( et le couple de sortie du moteur mesuré et corrigé # = #m + ##.
6. Procédé conforme à l'=ne quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le modèle de retard est de la forme : #(t) = #1(t-#) où t est l'instant courant et t - horizon de temps prédéterminé.
7. Procédé conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que t est sensiblement égal à -ntervalle de temps séparant les passages au point mort hat successifs de deux pistons, fonction du régime du moteur.
8. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le modèle de comportement du moteur est de la forme
r = f(+,N,ri,a) où ç est l'ouverture du papillon, N le régime du moteur, ri la richesse en carburant du mélange air/carburant, a l'angle d'avance à l'allumage.
9. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce qu'on commande la richesse du mélange air/carburant et/ou l'avance à l'allumage à l'aide de lois cartographiques prenant en compte le régime du moteur et le couple moteur mesuré et corrigé (F).
10. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur (2) de position d'une pédale d'accélérateur (1) associée au moteur (8), un capteur (11;14) fournissant un signal représentatif d'un couple mesuré (Fin) sur l'arbre de sortie du moteur, un papillon (5) de réglage de l'admission d'air dans le moteur, un actionneur (6) de commande de l'ouverture du papillon (5), et un calculateur (7) alimenté par les signaux délivrés par lesdits capteurs, ce calculateur comprenant des moyens (B1) pour calculer un couple de consigne (foc) à partir du signal délivré par le capteur (2) de position de la pédale d'accélérateur, des moyens (B2) pour former un signal de commande de l'actionneur '6) du papillon à partir d'un écart entre le couple de consigne et le couple moteur (r) mesuré de manière à asservir en boucle fermée le couple moteur au couple de consigne.
11. Dispositif conforme à la revendication 10, caractérisé en ce que le calculateur (7) comprend des moyens pour calculer, à partir d'un modèle de comportement du moteur, un couple estimé (#1) et, à partir d'un modèle de retard, un terme additif de correction (AF) de retard pris en compte dans l'élaboration du signal de commande de l'actionneur (6).
12. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que le calculateur (7) comprend des moyens de némorisation d'une loi de commande utilisée dans le calcul du couple de consigne (rc) à partir du signal délivré par le capteur (2) de position de la pédale d'accélérateur.
13. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que le calculateur (7) comprend des moyens de calcul du temps d'ouverture (ti) d'injecteurs de carburant dans le moteur et des moyens de calcul de l'angle d'avance à l'allumage (a) du mélange air/carburant, à partir de loi cartographiques établies en fonction du régime du moteur et du couple moteur
N corrigé (F).
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