FR2698323A1 - Procédé et dispositif de commande d'un véhicule avec au moins deux systèmes partiels échangeant des informations par un système de communication qui les relie. - Google Patents

Procédé et dispositif de commande d'un véhicule avec au moins deux systèmes partiels échangeant des informations par un système de communication qui les relie. Download PDF

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Abstract

Procédé et dispositif de commande d'un véhicule: - avec au moins deux systèmes partiels échangeant des informations par un système de communication qui les relie, caractérisé en ce que: - au moins l'un des systèmes partiels sert à commander le groupe d'entraînement du véhicule, - le système de commande de l'entraînement de ce système partiel détermine du moins dans au moins un état de fonctionnement, au moins des valeurs concernant une grandeur influençable par le réglage d'au moins un paramètre influençant la puissance du groupe d'entraînement et qui est fourni par le système de commande du groupe d'entraînement par réglage au moins de cet unique paramètre, la grandeur étant directement ou indirectement une mesure de la puissance fournie ou de la capacité de puissance du groupe d'entraînement, une mesure pour le couple que doit fournir cette unité d'entraînement ou la puissance qu'elle doit fournir.

Description

"Procédé et dispositif de commande d'un véhicule avec au moins deux
systèmes partiels échangeant des informations par un système de communication qui les relie" La présente invention concerne un procédé et un dispositif de commande d'un véhicule: avec au moins deux systèmes partiels échangeant des informations par un système de communication qui les relie. Les automobiles actuelles sont équipées d'un grand nombre de systèmes électroniques comme par exemple les commandes d'injection et d'allumage électroniques et/ou les systèmes ABS Pour permettre de satisfaire, à l'avenir, à des exigences encore plus élevées quant à la compatibilité avec l'environnement, la consommation, la sécurité et/ou le confort du véhicule, il faut utiliser encore plus de systèmes électroniques En premier lieu il y a la commande électronique de la puissance du moteur (système encore appelé accélérateur E), des systèmes de régulation de vitesse, des systèmes de régulation du patinage à l'entraînement ou du couple de traction du moteur (ASR/MSR) et/ou des systèmes de commande électronique de la boîte de vitesse mais également des systèmes de commande de la suspension, des systèmes de guidage y compris le guidage électronique des roues arrière, des systèmes de régulation de distance entre les véhicules,, des systèmes de navigation et/ou des
systèmes de conduite de circulation.
Il faut savoir que les parties des systèmes évoqués ci-dessus interviennent au moins pour partie de leur fonction sur la puissance d'entraînement du véhicule comme par exemple la commande de la boîte de vitesses pendant un passage de rapport, le système ASR pour la régulation du patinage, le système de régulation d'écartement pour régler la distance par rapport au véhicule qui précède, etc Cela augmente la complexité de l'ensemble du système de commande du véhicule Pour arriver toutefois à une commande satisfaisante du véhicule, il faut que les parties de systèmes coopèrent de manière optimale Il faut en particulier réduire les couplages transversaux entre les différents systèmes partiels et permettre de dominer chaque partie du système et d'avoir des
applications indépendantes.
Une première étape dans cette direction est donnée dans le document DE- OS 41 il 023 Ce document propose une structure hiérarchisée du système en partant du souhait du conducteur; dans cette structure, les différents systèmes partiels, logiques, définissent des interfaces par lesquelles les informations sont transmises, pour une grandeur à régler, dans le plan hiérarchique directement en dessous A titre d'exemple, pour régler la puissance du moteur par la commande de l'alimentation en air de la commande d'alimentation en carburant et de l'instant de l'allumage, le système partiel de commande du moteur reçoit une information concernant la valeur de consigne du couple moteur Une
description plus détaillée de cette interface vers la
commande du moteur n'est pas donnée dans la
publication antérieure évoquée ci-dessus.
La présente invention a pour but de créer un procédé et un dispositif de commande d'un véhicule avec au moins un système partiel électronique, en plus du système de commande du moteur, donnant une liaison vers le système de commande du moteur qui peut être utilisée par tous les systèmes partiels existants et qui, indépendamment du type du moteur ainsi que des grandeurs disponibles pour influencer le moteur, peut également servir indépendamment des parties de systèmes communiquant avec le système de commande du moteur. Ce résultat est obtenu en ce que le système de commande du moteur reçoit d'au moins un système partiel, au moins dans un état de fonctionnement, au moins les valeurs concernant une grandeur influençable par le réglage d'au moins un paramètre de puissance du moteur et fournie par le système de commande du moteur par réglage d'au moins un paramètre de puissance chaque fois disponible, la grandeur décrivant un paramètre qui est une mesure de la capacité de puissance du moteur, une mesure du couple fournie par
le moteur ou de la puissance fournie par le moteur.
Selon le document DE-P-42 32 974 4 il est connu d'obtenir un couple moteur souhaité en influençant l'alimentation en air et l'allumage avec calcul et réglage de l'instant nécessaire de la combustion. Selon la demande de brevet allemand DE-P-42 243 4 il est connu pour le réglage du couple moteur de tenir compte des pertes de couple, des couples d'utilisateurs accessoires et de couples de correction, comme par exemple d'un régulateur de ralenti, en adaptant l'amplitude de ces couples, c'est-à-dire les éventuelles modifications de ces amplitudes. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un procédé du type défini ci-dessus caractérisé en ce que: au moins l'un des systèmes partiels sert à commander le groupe d'entraînement du véhicule, le système de commande de l'entraînement de ce système partiel détermine du moins dans au moins un état de fonctionnement, au moins des valeurs concernant une grandeur influençable par le réglage d'au moins un paramètre influençant la puissance du groupe d'entraînement et qui est fourni par le système de commande du groupe d'entraînement par réglage au moins de cet unique paramètre, la grandeur étant directement ou indirectement une mesure de la puissance fournie ou de la capacité de puissance du groupe d'entraînement, une mesure pour le couple que doit fournir cette unité
d'entraînement ou la puissance qu'elle doit fournir.
Le procédé selon l'invention crée une interface unitaire vers le système de commande du moteur permettant de réduire les couplages transversaux entre les systèmes partiels et assurant une application et une commande indépendantes de
chaque système partiel.
Il est particulièrement avantageux selon le procédé de l'invention que l'interface proposée soit modulaire de sorte qu'en cas de suppression d'une sous-structure du système de commande du moteur (par exemple de la commande électronique de l'alimentation
en air) cette interface ne soit pas concernée.
Il est particulièrement important que l'interface prévue soit réalisée pour permettre une communication entre les systèmes de commande les plus
différents sans que cela n'influence l'interface.
La réalisation de l'interface selon l'invention permet avantageusement un dosage fin de la puissance disponible du moteur, du couple ou de la puissance qu'il fournit ainsi qu'une réduction supplémentaire des composants nocifs des gaz d'échappement engendrés par l'action des systèmes
partiels sur le moteur.
Il est en outre avantageux que suivant les exigences de précision on puisse simplifier la structure et les champs de caractéristiques ou les courbes caractéristiques pour réaliser l'interface au
niveau du système de commande du moteur.
L'interface selon l'invention présente des avantages particuliers en combinaison avec une action de type ASR et/ou MSR pour la coupure de l'injection et/ou la correction de l'angle d'allumage et/ou pour une intervention sur le moteur par une commande de
transmission au cours d'un changement de rapport.
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexes dans lesquels: la figure 1 est un schéma par blocs de la configuration d'un système de commande moderne d'un véhicule. la figure 2 montre sous la forme d'un schéma par blocs, un exemple de réalisation de l'interface
selon l'invention.
la figure 3 décrit sous la forme d'un schéma par
blocs, un mode de réalisation de l'interface.
la figure 4 montre une interface réduite permettant
seulement une intervention sur l'allumage.
la figure 5 montre une interface réduite permettant
seulement une action sur le dosage du carburant.
la figure 6 montre une interface avec intervention
sur l'allumage et sur le dosage du carburant.
Description des exemples de réalisation.
La figure 1 montre à titre d'exemple un schéma par blocs, général, d'un système de commande d'un véhicule Dans ce schéma, la référence 10 désigne une unité de commande servant à commander le moteur; cette unité comporte des zones pour le dosage du carburant 12, le dosage de l'air 14 et/ou le réglage de l'allumage 16 Il est en outre prévu une unité de commande 18 pour commander une boîte de vitesses automatiques, une unité de commande 20 pour commander les freins ainsi que le cas échéant pour effectuer une régulation de patinage à l'entraînement ou une régulation du couple moteur de traction et/ou une unité de commande 22 pour réguler la dynamique de marche ou le réglage de la suspension Ces unités de commande sont reliées par un système de lignes 24 par exemple par un bus dit CAN pour l'échange d'informations Des lignes appropriées 26-28 relient le système de lignes 24 à des installations de mesure -32 pour la saisie des paramètres de fonctionnement du moteur, de la ligne de transmission et/ou du véhicule Les paramètres de fonctionnement ainsi saisis correspondent aux paramètres de fonctionnement connus de manière générale comme par exemple la vitesse de rotation du moteur, la température du moteur, la tension de la batterie, la vitesse de rotation des roues, la vitesse de déplacement, la vitesse de rotation de sortie, le rapport de transmission, la vitesse de rotation de la turbine, etc En outre, le système de lignes 24 est relié par des lignes 34-36 à des installations de réglage ou actionneurs 38-40 pour exécuter les différentes fonctions de commande Il s'agit par exemple du système d'injection de carburant, du système
d'allumage, du volet d'étranglement commandé électri-
quement, de l'installation de commande d'une boîte de vitesses automatiques comme par exemple l'embrayage, l'installation de réglage de la suspension (élément ressort/amortisseur à commande électrique) ainsi que
des systèmes de pression pour actionner les freins.
Les unités de commande représentées à la figure 1 effectuent les fonctions qui leur sont attribuées en saisissant les paramètres de fonctionnement nécessaires à cet effet et ces unités forment des grandeurs de commande destinées aux différentes installations de réglage Il faut par exemple des fonctions partielles, dans le cas d'une régulation du patinage à l'entraînement ou du couple moteur de traction, d'une commande de transmission pour effectuer un changement de rapport ainsi que pour la régulation de la suspension avec des actions sur la puissance d'entraînement du groupe d'entraînement ainsi que sur le système de commande du moteur 10 La communication entre les unités de commande 18-22 et le système de commande du moteur 10 est définie par une interface Comme cela sera décrit ci-après, l'invention permet de réaliser une interface unique,
claire et modulaire, avec les avantages déjà indiqués.
La figure 2 montre la liaison avec le système de commande du moteur, l'exemple représenté correspondant à un mode de réalisation de l'invention pour la majorité des interfaces possibles selon l'invention. La figure 2 montre à droite le système de commande de moteur 10 qui est relié par un système de lignes 24 aux différentes unités de commande ou systèmes partiels 18-22, reliés en un système de commande 42 représenté par un trait mixte Le système des lignes 24 assure l'échange des informations entre les systèmes de commande pour l'exécution des fonctions de commande Il s'agit tout d'abord d'une valeur de consigne qui est une mesure d'une grandeur caractéristique pour la puissance fournie par le moteur ou la puissance disponible du moteur, par exemple un couple de consigne (appelé en abrégé mokupsol); il s'agit du couple disponible sur le vilebrequin du moteur En variante, on peut déterminer une valeur de consigne pour le couple indexé (couple de combustion appelé par convention movsol) La relation entre le couple de combustion et le couple sur l'embrayage correspond à un simple calcul puisque le couple de combustion est le couple de l'embrayage augmenté de la somme des couples perdus utilisés par la masse de la transmission (moverl) ainsi que
d'autres couples d'utilisateurs ou récepteurs (mona).
On peut également transmettre une valeur de consigne
pour la puissance du moteur (Psol).
Suivant la configuration du système de commande du véhicule, la commande 10 du moteur reçoit par exemple les informations d'état des unités de commande 18-22 et/ou de la suspension (mokupf) Si le système de commande du moteur comporte un moyen de préparation des consignes du conducteur, on peut ne pas transmettre cette information ou la transmettre entre le système de commande du moteur 10 et les systèmes partiels 18-22 En outre la transmission d'une information concernant l'état des systèmes partiels 18-22 peut être supprimée si ces systèmes sont combinés entre eux pour que la valeur de consigne transmise soit déjà pris en compte par tous les états
de fonctionnement des systèmes partiels 18-22, c'est-
à-dire si par exemple l'unité de commande de la transmission détermine une valeur de consigne correspondante pour le réglage du moteur, à partir de ses propres exigences de la régulation ASR/MSR et/ou de la régulation de la suspension dans le sens d'une unité de commande principale Des informations concernant la valeur réelle des grandeurs représentées par la valeur de consigne et transmises du système de commande du moteur 10 aux systèmes partiels 18- 22 comme par exemple la valeur réelle du couple d'embrayage (mokupist) ou la valeur réelle de grandeurs utilisées en variante, d'informations concernant la valeur maximale et la valeur minimale de ces grandeurs (mokupmin, mokupmax), une valeur de ces grandeurs fournie par la combustion (mokupfu) ainsi qu'une information d'état de la commande du moteur indiquant par exemple s'il est possible d'agir sur le réglage de l'allumage ou sur le dosage du carburant (par exemple coupure de l'injection) ou concernant l'état de fonctionnement du moteur (marche au ralenti
ou en poussée).
Suivant la configuration du système de commande du véhicule, suivant la disponibilité de grandeurs de réglage et la possibilité d'action et suivant la nécessité de chaque information, on peut réduire le nombre d'informations transmises Par exemple dans le cas d'une simple régulation ASR avec action sur l'injection et l'allumage, sans possibilité d'action électronique sur l'alimentation en air, on peut renoncer à l'échange des informations concernant les consignes du conducteur pour le couple maximum d'embrayage et éventuellement le couple réel sur l'embrayage.
L'interface selon l'invention peut consti-
tuer une interface unique pour le couple moteur qui réalise à la fois une action lentement variable sur le couple par l'alimentation en air ainsi qu'une action rapide sur le couple par l'injection et l'angle d'allumage, interface qui est en outre réalisée de manière modulaire et qui en cas d'absence de disponibilité d'une grandeur de réglage (par exemple s'il n'est pas possible de régler électriquement l'alimentation en air) seule cette structure partielle
n'est pas active sans autre action sur l'interface.
L'idée de base est que la puissance de consigne à fournir ou la capacité de puissance souhaitée rend prioritaire le couple moteur de consigne en modifiant toutes les grandeurs de réglage du moteur disponibles (alimentation en air, réglage de l'allumage et alimentation en carburant) Dans les 1 S systèmes actuels, l'alimentation en air est déterminée soit directement par la pédale d'accélération, soit par réglage électrique avec découplage électrique de la pédale d'accélérateur Dans le premier cas, le conducteur a réglé le couple moteur à l'état stationnaire, l'action du moteur sur la régulation ASR ou la commande de la transmission se fait alors par modification du réglage de l'allumage et/ou du dosage
du carburant, par exemple par coupure de l'injection.
Dans le cas d'une action électronique sur l'alimentation en air, une commande principale d'une commande de la ligne de transmission ou du système de commande du moteur lui-même, prédétermine un couple moteur de consigne (mokupf) correspondant à la
consigne du conducteur.
La figure 3 montre la structure d'un exemple de réalisation préférentiel de l'interface unitaire du couple moteur au niveau de la commande du moteur La commande du moteur reçoit un couple d'embrayage de consigne (mokupf) du conducteur et un couple d'action (mokupsol) des systèmes partiels 18-22 ainsi que des il informations concernant l'état des systèmes partiels
existants, par exemple si ASR ou MSR sont actifs.
Pour des raisons de clarté, l'interface a
été représentée sous la forme d'un schéma par blocs.
En réalité, l'interface selon l'invention correspond à un programme de calculs A la figure 3 on a utilisé les mêmes paramètres et les mêmes fonctions aux différents endroits du schéma par blocs Pour arriver à une représentation claire, ces éléments portent les mêmes références ou sont simplement indiqués Il est clair qu'en réalité il n'y a qu'un élément fonctionnel pour une fonction déterminée dont le résultat est utilisé en différents endroits du programme de calculs. La figure 3 ne montre que schématiquement un groupe d'entraînement 100, en particulier un moteur thermique, auquel sont associés des moyens représentés seulement de manière symbolique pour commander le dosage du carburant 102, l'instant de l'allumage 104 ainsi que l'alimentation en air 106 par un volet d'étranglement En variante, dans le cas du groupe d'entraînement, il peut s'agir d'un moteur Diesel pour lequel, en général, on n'agit pas sur l'air ou encore d'un moteur électrique ayant les possibilités d'action
appropriées.
La figure 3 décrit l'interface entre les grandeurs fournies aux systèmes de commande du moteur et les systèmes partiels, entre les valeurs fournies par le système de commande du moteur vers les systèmes partiels et les possibilités d'action existant en général telles que l'alimentation en air, le dosage du carburant et l'instant de l'allumage Dans les systèmes usuels, l'alimentation en air est prédéterminée par le conducteur du fait de la liaison mécanique entre le volet d'étranglement et la pédale d'accélérateur; cette action ne peut être influencée ici C'est pourquoi le "chemin d'air" 108, qui existe dans les systèmes équipés d'une possibilité de réglage électrique de l'alimentation en air, a été entouré d'un trait interrompu. Une première ligne 110 transmet la valeur de consigne du couple d'embrayage (mokupsol) de l'un des systèmes partiels à un étage de sélection 112 Cette unité reçoit en outre, par une ligne 114, le souhait ou consigne du conducteur (mokupf) ainsi que par une ligne 116, les informations d'état des systèmes partiels Cet étage de sélection 112 effectue une sélection minimale ou maximale (par exemple une sélection minimale pour ASR et une sélection maximale pour MSR) des valeurs des couples de consigne prédéterminées par les systèmes partiels et du souhait
du conducteur sur la base des informations d'état.
L'étage de sélection est suivi par les étages de correction 118 et 120 dans lesquels on corrige la valeur de consigne transmise par l'étage de sélection avec les composantes de couples perdus (moverl) et les composantes de couples d'utilisateurs (mona) correspondant à des utilisateurs supplémentaires Les couples de perte sont déterminés, comme cela est connu selon l'état de la technique, à partir d'un champ de caractéristiques adaptable 122 en utilisant la vitesse de rotation et la température du moteur; les couples d'utilisateur découlent d'un champ de caractéristiques adaptable 124 selon l'état de fonctionnement des équipements complémentaires comme l'installation de climatisation, la direction assistée, la transmission, etc Le couple de perte moverl et le couple d'utilisateur mona sont ajoutés à la valeur de consigne mokupsol dans les étages de correction 118 et 120, ce qui donne une valeur de consigne pour le couple indexé ou couple de combustion movsol Cette valeur de consigne du couple de combustion est déterminée à partir du souhait du conducteur ou des valeurs d'action des systèmes partiels correspond à une valeur de consigne qui se règle dans les conditions idéales De ce fait, on corrige dans un autre étage de correction 126, la valeur de consigne du couple de combustion en fonction du réglage actuel de l'allumage pour obtenir en résultat le couple de consigne que doit fournir le remplissage (alimentation en air et en carburant pour un coefficient Lambda égal= 1) La correction se fait alors par division de la valeur de consigne du couple movsol par une fonction F dépendante de la différence entre un angle d'allumage optimum zwopt et l'angle d'allumage réel zwkf prédéterminé par le champ des caractéristiques d'allumage A la fois zwopt et zwkf dépendent de la charge et de la vitesse de rotation et se lisent dans
un champ de caractéristiques non représenté.
Le composant de consigne du couple de combustion déterminé de cette façon pour le réglage de l'air movfusol est utilisé pour régler le couple au
niveau du remplissage.
La valeur de consigne du couple movfusol est transformée en une valeur de consigne de la masse d'air tlsol dans un champ de caractéristiques 128 en aval de l'étage de correction 126 en liaison avec la vitesse de rotation de moteur n Un régulateur de masse d'air 130 reçoit la valeur de consigne tlsol et la valeur réelle de la masse d'air tl HFM saisie par
exemple par un capteur de masse d'air à fil chaud.
Cette valeur constitue une mesure de la différence entre la valeur réelle et la valeur de consigne, par laquelle on corrige la valeur de consigne tlsol de préférence par multiplication dans un étage de correction 132 Dans un étage de correction 134 en aval de l'étage 132, cette valeur de consigne est encore corrigée en fonction de la température du moteur pour être transmise au champ des valeurs de consigne de la position du volet d'étranglement 136. Sur la base de la valeur de consigne corrigée de la masse d'air, on y forme une valeur de consigne de la position du volet d'étranglement D Ksol pour régler le volet d'étranglement par le système de pédale d'accélérateur, électronique 138, le cas échéant en fonction d'autres paramètres tels que la position réelle du volet d'étranglement, etc Le réglage de la quantité de carburant à doser se fait de manière connue en fonction de la valeur de la masse d'air
tl HFM et de la vitesse de rotation n.
Dans le cas d'un couplage mécanique entre la pédale d'accélérateur et le volet d'étranglement, le "chemin d'air" 108 entouré par un trait interrompu n'est pas actif, le souhait du conducteur mokupf n'est plus introduit dans le système de commande du moteur et la valeur du couple mokupfu calculée sur la base du remplissage du moteur thermique, réglé par le conducteur, comme décrit ultérieurement, et qui est une mesure du couple de combustion généré par le remplissage réglé pour un rapport donné air/carburant, est transmis le cas échéant comme souhait du
conducteur vers les autres systèmes partiels.
Pour une action rapide à l'aide de l'allumage et/ou du dosage du carburant, il est également intéressant de diviser le couple fourni par le moteur en un couple de combustion (énergie mécanique générée par la phase de compression) et en un couple de perte (couple de traction ou couple de frein moteur) correspondant à l'énergie consommée par
le frottement et les pertes d'étranglement.
L'action sur le dosage du carburant se fait en général par coupure de l'alimentation en carburant vers au moins certains cylindres pendant un certain cycle de fonctionnement Cette procédure est appelée ci- après coupure d'injection La coupure d'injection et l'action sur l'angle d'allumage influencent principalement le couple de combustion mov du moteur diminué du couple de perte ou du couple de traction moverl correspondant aux pertes de frottement et d'étranglement C'est pourquoi, au cours de la détermination décrite ci-après de l'action sur le dosage du carburant par coupure de l'injection et sur l'angle d'allumage par sa correction, on transforme le couple de consigne d'embrayage mokupsol avec le couple de traction du moteur moverl et le couple d'utilisateur des accessoires mona en une valeur de consigne du couple de combustion movsol comme cela a
déjà été indiqué à propos du "chemin d'air".
Comme le couple de traction du moteur et le couple d'utilisateur sont essentiellement constants ou peuvent être adaptés par des procédés connus (voir l'état de la technique évoqué dans le préambule), on peut déterminer le couple de consigne de combustion movsol déjà dans les systèmes partiels ou dans une unité de commande principale si bien qu'il n'y a pas transmission de la valeur de consigne du couple d'embrayage mais d'une valeur de consigne du couple de combustion vers la commande du moteur De façon analogue, on peut déjà déterminer la puissance que doit fournir le moteur Psol dans les systèmes partiels ou dans l'unité de commande principale et transmettre
cette information au système de commande du moteur.
Dans ces deux derniers cas, l'interface travaille alors sur la base des valeurs du couple de combustion
ou de la puissance du moteur.
Le calcul du couple de consigne de combustion est représenté à la figure 3 par les éléments portant les références ll Oa, 118 a, 120 a, 122 a et 124 a La façon de procéder correspond à celle décrite à propos du chemin d'air Dans le bloc de calcul 140, suivant, on détermine le couple de consigne de combustion movsol en tenant compte des informations d'état des systèmes partiels ( 116 a) et de la composante du couple de combustion généré par le réglage du remplissage movfu, composante qui est transmise par la ligne 141 et qui se détermine, comme décrit ci-après, par une mesure de la correction de l'angle d'allumage dzw et/ou une mesure de la coupure d'injection X, par exemple pour couper X cylindres pour un nombre prédéterminé de rotations du vilebrequin (X peut également être inférieur à l'unité) La fonction décrite par le bloc 140 est une fonction générale pour déterminer l'action sur l'angle d'allumage et/ou sur l'injection et qui est illustrée dans les exemples de réalisation avantageux selon les
figures 4 à 6.
Le couple de combustion movfu généré par le remplissage est une valeur obtenue comme suit pour les conditions normales (angle d'allumage selon le champ de caractéristiques vitesse de rotation/charge sans action sur l'angle d'allumage, composition des gaz d'échappement/lambda=l). Un champ de caractéristiques 142 appelé modèle de remplissage, connu selon l'état de la technique évoqué dans le préambule et correspondant à la demande de brevet allemande DE-P 42 32 974 4 forme à partir de la vitesse de rotation et de la valeur mesurée de la masse d'air tl HFM, une mesure pour le courant massique d'air alimentant le moteur tlist; dans le champ des caractéristiques du moteur 144 en aval, cette valeur est transformée en liaison avec la vitesse de rotation et par rapport à l'angle d'allumage optimal pour la puissance ou le couple zwopt en une valeur optimale du couple de combustion movopt Cette valeur est corrigée par une fonction F dans l'étage de multiplication 146 en aval, fonction qui dépend de la différence entre l'angle d'allumage optimal zwopt et l'angle d'allumage choisi dans le champ de caractéristiques zwkf en fonction des conditionsde travail existant (pas d'action sur l'angle d'allumage) (voir le bloc 126) La valeur ainsi corrigée correspond au couple de combustion movfu généré dans les conditions normales par le remplissage, couple qui a été transmis au champ de
caractéristiques 140.
La valeur du couple de combustion movfu ainsi déterminée est transformée, après correction (soustraction) des valeurs de couple définies comme indiqué ci-dessus pour l'utilisateur mona et pour le couple de traction moverl, dans les étages de correction 118 b et 120 b, en une valeur de couple d'embrayage dans le champ de caractéristiques des angles d'allumage mokupfu; cette valeur est transmise
au système partiel par la ligne 148.
En outre, partant de la valeur optimale du couple de combustion movopt déterminée dans le champ de caractéristiques 144, avec correction par une fonction F dépendant de la différence de l'angle d'allumage optimal zwopt et de l'angle d'allumage réel zwist (c'est-à-dire le cas échéant en tenant compte d'autres corrections comme par exemple la régulation anti-cognement ou de ralenti) dans l'étage de correction 150 en tenant compte des injections qui sont éventuellement à couper dans l'étage de calcul 152 ainsi que par soustraction des composantes de couple d'utilisateur mona et des composantes de couple de perte moverl dans les étages de correction 118 c et c et avec soustraction de la valeur du couple définie dans un étage de calcul 154 a en fonction de la variation de la vitesse de rotation du moteur, et correspondant aux masses en mouvement du moteur en une valeur de mesure du couple d'embrayage existant réellement mokupist; ce signal est transmis par la
ligne 156, le cas échéant aux systèmes partiels.
De plus, le nombre d'injections à couper, déterminé dans le champ de caractéristiques 140, est transmis au système d'injection 102; ce nombre est prédéterminé par exemple par un modèle de coupure circulant La valeur de correction de l'angle d'allumage dzw est transmis à un premier étage de correction 158 et à un second étage de correction 160 par soustraction de l'angle d'allumage optimal zwopt et addition de l'angle d'allumage du champ de caractéristiques zwkf pour être transformée en une valeur de correction de l'angle d'allumage du champ de caractéristiques dzwkf et être transmis au système
d'allumage 104 pour le réglage.
Il est à remarquer que l'interface décrite à la figure 3 concerne les trois possibilités d'action sur les paramètres de puissance du moteur Dans des exemples de réalisation préférentiels, tous ces trois paramètres de puissance peuvent être influencés de manière électronique, ce qui permet de réaliser l'interface de la manière décrite Pour les calculs dans le bloc 140 déterminant la correction de l'allumage et/ou la coupure, on utilisera les formules
données ci-après.
Dans les autres exemples de réalisation, on peut par contre prévoir uniquement une action sur l'angle d'allumage (voir figure 4) et/ou une coupure d'injection (voir figures 5 et 6) sans possibilité d'action électrique sur l'alimentation en air Dans ces exemples de réalisation, on peut utiliser avantageusement la structure de l'interface de la figure 3, telle que décrite, de façon inchangée pour les possibilités d'action existantes et en cas de suppression de l'action sur l'air, on supprime le bloc 108 entouré d'un trait interrompu; dans le cas d'une action limitée sur l'allumage (figure 4) on supprime le chemin d'air ainsi que le bloc 152; dans le cas d'une action exclusive sur l'injection (figure 5), on supprime la correction de l'angle d'allumage (les blocs 158, 160 sont supprimés; les blocs 150 et 146 sont réunis puisque l'on a zwkf = zwist) Lorsqu'il y a à la fois coupure d'injection et action sur l'angle d'allumage, on obtient la configuration représentée à
la figure 6.
Comme les blocs remplissent les mêmes fonctions qu'à la figure 3, ils portent les mêmes
références et leur description ne sera pas faite une
nouvelle fois; on se reportera à la description de la
figure 3.
On peut simplifier l'interface en réduisant la complexité des champs ou lignes caractéristiques
(par exemple 122, 124, 128, 130, 140, 142, 144, etc).
Cela permet de réaliser une interface de complexité quelconque sans agir sur la structure de base de l'interface. Le fonctionnement de l'interface sera décrit ci-après de manière plus détaillée à l'aide des
différents exemples.
On décrira tout d'abord un souhait de réduction de couple Lorsqu'il faut une action rapide sur le couple, celle-ci se fait par comparaison entre le couple de combustion demandé movsol et le couple de combustion movfu généré par le remplissage dans les conditions normales Lorsque movsol est inférieur à movfu, par exemple en cas d'action ASR ou par suite d'un souhait de réduction de la commande de transmission, on réduit le couple en modifiant l'angle d'allumage et/ou en coupant des impulsions d'injection Le réglage de l'alimentation en air
correspond à une action plus lente sur la réduction.
On peut envisager différentes stratégies pour l'action sur l'angle d'allumage et pour le modèle de la coupure d'injection Le réglage de l'alimentation en air selon movsol se fait avec la possibilité d'action existante en parallèle avec le chemin d'air 108; lorsqu'il n'est pas possible d'agir, l'alimentation en air correspond à la consigne du conducteur et est prise en
compte dans la valeur movfu.
On décrira tout d'abord le cas dans lequel il est possible d'agir sur l'angle d'allumage (figure 4) On obtient alors la relation entre la valeur de consigne du couple de combustion movsol et la correction de l'angle d'allumage dzw obtenue par l'étage de calcul 140 selon l'équation suivante movsol = movopt * F(dzw) ( 1) Dans cette formule F(dzw) représente le coefficient de réduction de couple dépendant de la correction de l'angle d'allumage (sous la forme d'une courbe caractéristique) rapporté à l'angle d'allumage optimal et inscrit sous la forme d'une courbe caractéristique; dzw est la différence entre l'angle
d'allumage de consigne et l'angle d'allumage optimum.
Le bloc 140 est relié par la ligne 141 à la ligne de sortie du bloc 144 Cela correspond à la représentation générale selon la figure 3 reposant sur le calcul de l'action sur l'allumage ou l'injection movfu. La valeur de correction de l'angle d'allumage dzw rapportée à l'angle d'allumage optimum zwopt découle du coefficient inverse selon l'équation suivante: dzw = F-1 (movsol/movopt) ( 2) Cette valeur calculée est limitée à la correction maximale autorisée de l'angle d'allumage dzwmax qui est une fonction de la masse d'air aspirée et de la vitesse de rotation; cela garantit que le mélange aspiré par le cylindre puisse encore s'allumer Puis, on détermine la valeur de correction de l'angle d'allumage dzwkf rapportée à l'angle d'allumage du champ de caractéristiques du système de réglage d'allumage zwkf par soustraction de l'angle optimal et addition de l'angle d'allumage du champ de caractéristiques (équation 3) L'expression angle d'allumage de champ de caractéristiques zwkf de l'angle d'allumage signifie l'angle qui serait réglé par l'interface de couple sans action sur l'angle d'allumage. dzwkf = dzw zwopt + zwkf ( 3) Comme la seule correction de l'angle d'allumage ne permet pas d'obtenir une variation importante du couple, il est avantageux d'utiliser le procédé avec correction de l'angle d'allumage uniquement en combinaison avec un système électronique de pédale d'accélérateur car, dans ce cas, la correction de l'angle d'allumage permet une réaction rapide Le réglage de l'alimentation en air et de la correction de l'angle d'allumage se fait dans ce cas simultanément. Comme seconde possibilité, on peut réduire le couple par une action exclusive sur le dosage du carburant en coupant des impulsions d'injection (figure 5) Il faut prévoir alors un certain nombre d'étages de coupure Les Z étages de coupure définissent le nombre d'échelons possibles au maximum pour couper des cylindres; par exemple, dans le cas d'un moteur à quatre cylindres, on peut prévoir huit coupures au cours desquelles on peut couper différents cylindres sur quatre rotations du vilebrequin suivant les niveaux de coupure (premier niveau de coupure 0,5 cylindre, deuxième niveau de coupure, 1 cylindre, troisième niveau de coupure, 1,5 cylindres, etc) Le huitième niveau de coupure peut correspondre à une coupure complète On peut envisager un coefficient quelconque pour les nombres de cylindres et se choisit suivant l'intervalle de couple souhaité entre deux niveaux, c'est-à-dire la différence de couples dans
deux niveaux voisins.
Lorsqu'on détermine le couple de combustion fourni par le moteur avec des cylindres coupés, il faut faire une moyenne sur un nombre donné de rotations du vilebrequin, le nombre de rotations du
vilebrequin dépendant du nombre de niveaux à couper.
Dans l'exemple ci-dessus, on aurait quatre rotations
du vilebrequin.
La relation entre le couple de consigne de combustion movsol et le couple de combustion movfu obtenu par l'alimentation réglée en air correspond à la relation ci-après pour X cylindres coupés (niveau de coupure X) pour Z niveaux de coupure possibles et pour un angle d'allumage de champ de caractéristiques restant constant au moins pour les cylindres non coupés zwkf: movsol = ( 1 X/Z) * movfu ( 4) Il faut remarquer que la valeur du couple de combustion movfu d'un cylindre couplé est égale à O. En résolvant l'équation suivante en X on obtient le niveau de coupure convenant pour donner le couple de combustion de consigne ou le nombre approprié de cylindres à couper en fonction d'un angle de vilebrequin donné: X = Z * (movfu movsol) / movfu ( 5) La valeur calculée de X (voir bloc 140) doit être ainsi si possible arrondie vers le haut, ou vers le bas, pour arriver à un niveau autorisé, ou existant, de coupure En arrondissant vers le haut, on arrive à une réduction légèrement supérieure à la réduction souhaitée du couple de sorte que cela peut
être un moyen préférentiel.
Le modèle de coupure d'injection est en général réalisé sous la forme d'un modèle circulant de sorte que dans un intervalle de temps donné chaque cylindre ne soit pas alimenté en carburant suivant l'importance de la coupure d'injection Cela améliore la régularité du fonctionnement du moteur et évite un
trop fort refroidissement des cylindres coupés.
Comme autre exemple de la réduction du couple, on envisage une action sur le dosage du carburant et sur l'angle d'allumage (figure 6) Il faut remarquer qu'à la figure 3 on utilise, au lieu de la valeur movfu du bloc 140, un couple de combustion effectif move qui a déjà pris en compte l'angle d'allumage optimal pour la coupure des cylindres Cela correspond uniquement à une autre possibilité de calcul La prise en compte des cylindres coupés pour déterminer le couple de combustion se fait dans le
bloc 140 pour la figure 3.
La réduction du couple découle d'une combinaison des cas représentés ci-dessus de l'équation suivante: movsol = ( 1 X/Z) * movopt * F(dzw) ( 6) Pour déterminer le couple de consigne de combustion, on peut suivre deux stratégies D'une part, on peut associer une priorité plus élevée à l'action sur l'angle d'allumage par rapport à celle de la coupure de l'injection pour réduire par exemple l'émission de gaz d'échappement Cela signifie que l'action sur l'angle d'allumage est autorisée suivant la valeur de consigne prédéterminée du couple d'embrayage jusqu'à sa variation maximale autorisée de l'angle d'allumage et ce n'est qu'à partir de ce moment, lorsqu'il faut réduire encore plus le couple, que la coupure des cylindres est autorisée Pour cela, on fixe tout d'abord à O le nombre de niveau de réduction selon l'équation ( 6) et on calcule la correction de l'angle d'allumage dzw comme dans le cas d'une simple correction de l'angle d'allumage en utilisant l'équation ( 2) Lorsque la valeur de correction de l'angle d'allumage est inférieure à la valeur maximale prédéterminée, il n'y aura pas de coupure d'injection et l'action sur l'angle d'allumage se fait comme cela a été décrit Si par contre on constate que la valeur de correction de l'angle d'allumage dzw est supérieure à la valeur de correction maximale prédéterminée, on calcule le nombre de cylindres à couper selon l'équation ( 6) en utilisant la valeur de correction maximale de l'angle d'allumage dzwmax selon l'équation suivante: X = Z * (movopt*F(dzwmax) movsol)/(movopt * F(dzwmax)) ( 7) Après avoir arrondi le chiffre et sélectionné le modèle de coupure, on coupe le nombre prédéterminé de cylindres S'il faut obtenir de manière très précise un couple de consigne d'embrayage, on réintroduit la valeur arrondie du nombre de cylindres coupés une nouvelle fois dans l'équation ( 6) et on détermine la valeur de correction de l'angle d'allumage dzw selon l'équation suivante dzw = F-1 (movsol/(movopt * ( 1 X/Z))) ( 8) Dans ce cas, le modèle de coupure d'injection peut être grossier et se limiter par exemple à un nombre de niveaux correspondant au nombre de cylindres La coupure de couple qui en résulte entre deux niveaux de coupure se compensera par cette correction de l'angle d'allumage L'équation ( 8) donnée ci-dessus n'est valable que si le nombre X est inférieur au nombre total Z de niveaux à couper Si ces deux valeurs sont égales, il n'y a pas de correction d'angle d'allumage et le moteur atteint son couple minimum mokupmin qui contient précisément le couple de perte résultant du couple de traction et des utilisateurs auxiliaires Une action sur le moteur ne permet pas de réduire encore plus la puissance motrice et celle-ci doit, par exemple, se faire par une action sur les freins ou sur la transmission en remarquant que pour les véhicules à action électrique sur l'alimentation en air, il y a en même temps que l'action sur l'alimentation en air une action sur le
réglage du carburant et de l'allumage.
Une seconde possibilité consiste à donner à la coupure de l'injection une priorité supérieure à celle de l'action sur l'allumage Selon cette stratégie, la correction de l'angle d'allumage ne sert qu'au dosage fin du couple moteur entre deux niveaux
de coupure.
Dans cette façon de procéder, on met dans l'équation ( 6), la valeur de correction de l'angle d'allumage dzw correspondant à la différence entre l'angle d'allumage optimum et celui du champ de caractéristiques Le nombre de cylindres X à couper découle alors de l'équation ( 5) Cette valeur est arrondie à un nombre entier puis on calcule la valeur de correction de l'angle d'allumage dzw à partir de l'équation ( 8) en y substituant le nombre de cylindres à couper X La valeur de correction de l'angle d'allumage est alors apportée à l'angle d'allumage selon le champ de caractéristiques et à la valeur de correction de l'angle selon le champ de caractéristiques suivant l'équation ( 3) A partir du nombre calculé de cylindres à couper, on détermine un modèle de coupure et on l'applique au système d'injection Le nombre de niveaux de coupure d'injection peut également être faible et correspondre en particulier au nombre de cylindres La coupure du couple entre deux niveaux est alors compensée par la
correction de l'angle d'allumage.
On procède de façon comparable si l'on souhaite augmenter le couple, par exemple par une action MSR ou une commande appliquée à la transmission. Le couple de consigne de l'embrayage mokupsol (movsol) est supérieur à la valeur du couple mokupfu (movfu) résultant du remplissage dans les conditions normales On peut établir rapidement le couple par une modification de l'angle d'allumage jusqu'à l'angle d'allumage optimum zwopt ou jusqu'à la limite de cognement Comme l'angle d'allumage du champ de caractéristiques est en général déjà proche de l'angle d'allumage optimum, on ne peut plus augmenter le couple en modifiant l'angle d'allumage L'exigence d'une augmentation rapide du couple pour MSR peut alors s'obtenir en poussée, en calculant le nombre de cylindres à couper selon l'équation ( 5) et en utilisant la différence entre le nombre maximum de
niveaux de coupure et le nombre de cylindres à couper.
Le mode MSR supprime alors la coupure de la poussée.
De manière préférentielle, la demande d'augmentation de couple peut se réaliser en appliquant un couple d'embrayage mokupsol par le chemin d'air (réglage de ralenti ou accélération E, figure 3) Dans le cas du ralenti, en principe il n'est pas possible de faire une action externe sur le moteur L'information de ralenti, de même que par exemple l'information de poussée pendant laquelle aucune action ASR n'est possible, est transmise au
système partiel par l'interface.
Le couple de traction du moteur moverl englobe la perte par frottement du moteur et de la perte par étranglement du moteur; ce couple dépend de la température du moteur, de sa vitesse de rotation et de la pression dans la tubulure d'aspiration Cette valeur peut avantageusement se décomposer en un couple de traction pour une pression nulle dans la tubulure d'aspiration (volet d'étranglement fermé, masse d'air nulle) et d'une correction de couple dmoverl dépendant de la pression dans la tubulure d'aspiration moverl = moverl (Ps = 0) dmoverl (Ps) ( 9) Le couple de traction pour le volet d'étranglement fermé peut également être décomposé avantageusement en un couple de traction dépendant de la vitesse de rotation du moteur et en un couple de traction dépendant de la température du moteur; il est adapté au ralenti selon l'état connu de la technique Selon cet état de la technique, on détermine la demande de couple des accessoires La grandeur de correction du couple de traction peut être déterminée en fonction de la pression dans la tubulure d'aspiration, par interpolation sur une courbe caractéristique Lorsqu'il n'y a aucun capteur de pression pour mesurer la pression dans la tubulure d'aspiration, on peut remplacer cette pression dans la tubulure d'aspiration par le produit de la température dans la tubulure d'aspiration et du remplissage puisque la pression dans la tubulure d'aspiration est proportionnelle au produit du remplissage et de la
température de la tubulure d'aspiration.
Le couple réel mokupist se calcule à partir du nombre effectif de cylindres coupés X et de la valeur réelle de l'angle d'allumage selon l'équation ( 6) en tenant compte du couple de traction et du couple provenant des accessoires ou du couple
d'inertie du moteur.
Cette valeur ainsi que le couple minimum mkupmin (= -(moverl + mona)) et le couple d'embrayage correspondant à un remplissage dans des conditions normales mkupfu, sont transmis de préférence aux autres appareils de commande Le couple d'embrayage maximum possible mokupmax tenant compte de la densité instantanée de l'air, est communiqué aux autres appareils de commande Le couple d'embrayage dans les conditions normales mokupfu sert ainsi de point de
référence pour réguler d'autres appareils de commande.
Par exemple pour ASR, on utilise un couple d'embrayage maximum autorisé mozul calculé à partir du patinage des roues Lorsque cette valeur est inférieure au couple d'embrayage dans les conditions normales, on met le bit d'état ASR et on transmet le couple d'embrayage autorisé comme valeur de consigne du couple d'embrayage à la commande du moteur Lorsque le couple moteur autorisé est supérieur au couple d'embrayage disponible dans les conditions normales, on remet à l'état le bit d'état ASR et on termine l'action Pour le mode MSR on procède de façon inverse
au mode ASR.
Pour la commande de la transmission, on peut réaliser avantageusement une augmentation rapide, souhaitée, du couple pendant la commutation en ce que la commande de la transmission prédétermine le couple souhaité selon l'opération de commutation en fonction du souhait du conducteur et qui donne le couple d'embrayage réalisé effectivement pendant l'opération
de commutation mais par l'action de couple mokupsol.
Dans ce cas, le couple d'embrayage réalisable par le remplissage dans les conditions normales, mokupfu, se situe en-dessous du couple d'embrayage mokupsol demandé instantanément La différence des deux valeurs des couples est compensée par la correction de l'angle d'allumage et l'augmentation du couple réel d'embrayage selon le souhait du conducteur se réalise après la commutation, en reprenant la correction de
l'angle d'allumage.
Le calcul du couple de combustion movopt pour l'angle d'allumage optimum à partir du champ de caractéristiques de couple pour les différentes vitesses de rotation du moteur en fonction du remplissage tlist est essentiellement linéaire et peut être simplifié avantageusement comme suit lorsque l'exigence de précision n'est pas trop élevée movopt = tlist * G(n) ( 10) ou movopt = tlist * G ( 11) Dans ces relations G(n) représente un coefficient dépendant de la vitesse de rotation et qui est principalement défini par le rendement de combustion dépendant de la vitesse de rotation et pour une demande de précision encore plus réduite, on peut remplacer ce coefficient par un coefficient moyen
indépendant de la vitesse de rotation.
On peut également utiliser une procédure correspondante, avantageusement en liaison avec des principes moteurs différents, comme par exemple des
moteurs à hydrogène.

Claims (8)

REVENDICATIONS
1) Procédé de commande d'un véhicule avec au moins deux systèmes partiels échangeant des informations par un système de communication qui les relie, caractérisé en ce que au moins l'un des systèmes partiels sert à commander le groupe d'entraînement du véhicule, le système de commande de l'entraînement de ce système partiel détermine du moins dans au moins un état de fonctionnement, au moins des valeurs concernant une grandeur influençable par le réglage d'au moins un paramètre influençant la puissance du groupe d'entraînement et qui est fourni par le système de commande du groupe d'entraînement par réglage au moins de cet unique paramètre, la grandeur étant directement ou indirectement une mesure de la puissance fournie ou de la capacité de puissance du groupe d'entraînement, une mesure pour le couple que doit fournir cette unité
d'entraînement ou la puissance qu'elle doit fournir.
2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de commande du groupe d'entraînement reçoit des valeurs prédéterminées concernant le couple à fournir (couple d'embrayage), le couple de combustion que le groupe doit générer ou
la puissance qu'il doit fournir.
3) Procédé selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que les systèmes partiels sont des systèmes pour la mise en oeuvre d'une régulation de patinage à l'entraînement, une régulation du couple de traction du moteur, une commande de transmission et/ou une régulation de suspension.
4)-Procédé selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que les valeurs prédéterminées, transmises par au moins un système partiel, sont transformées en des valeurs de réglage correspondantes pour commander l'allumage et/ou le dosage du carburant et/ou l'alimentation en air dans
le sens du réglage de la valeur prédéterminée.
) Procédé selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le système de commande du groupe d'entraînement reçoit d'au moins un système partiel, des valeurs prédéterminées concernant le couple que doit fournir l'unité d'entraînement et le couple correspondant à cette demande de couple par coupure ou mise en oeuvre d'un nombre déterminé d'injections et/ou de corrections de l'angle d'allumage réglé et/ou par réglage de l'alimentation
en air indépendamment du souhait du conducteur.
6) Procédé selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le système de commande du groupe d'entraînement reçoit une information d'état d'au moins l'un des systèmes partiels, information selon laquelle le système de commande du groupe d'entraînement règle le couple souhaité.
7) Procédé selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le système de commande du groupe d'entraînement détermine des valeurs du couple fourni et au moins de ce système partiel.
8) Procédé selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce qu'au moins le système partiel reçoit une information d'état du système de commande du groupe d'entraînement concernant l'état
instantané de fonctionnement du groupe d'entraînement.
9) Dispositif de commande d'un véhicule, comprenant au moins deux systèmes partiels qui échangent des informations concernant le système de communication qui les relie, dispositif caractérisé en ce que au moins l'un des systèmes partiels sert à commander le groupe d'entraînement du véhicule, au moins l'un des systèmes partiels transmet au système de commande du groupe d'entraînement dans au moins un état de fonctionnement, au moins des valeurs concernant une grandeur influençable par le réglage d'au moins un paramètre influençant la puissance du groupe d'entraînement et qui est fourni par le système de commande du groupe d'entraînement par réglage d'au moins cet unique paramètre, la grandeur transmise directement ou indirectement étant une mesure de la puissance fournie ou de la capacité de puissance du groupe d'entraînement, une mesure du couple fournie par le groupe
d'entraînement ou de la puissance fournie.
) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'au moins une partie du système est une régulation de patinage à l'entraînement, une régulation du couple de traction du moteur, une commande de transmission et/ou une régulation de suspension donnant un souhait de couple correspondant au couple que doit fournir le groupe d'entraînement et qui est fourni par correction de l'allumage et/ou de
l'injection et/ou le réglage de l'alimentation en air.
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