FR2710107A1 - A method of controlling the operation of an internal combustion engine and a device for carrying out such a method. - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de contrôle du fonctionnement d'un moteur à combustion interne. Le dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend un multiplexeur (4) et au moins deux cartographies (2, 3) reliées aux entrées du multiplexeur (4) de façon à intervenir séquentiellement selon le numéro d'ordre du cycle de fonctionnement du moteur (M) appliqué au multiplexeur (4). L'invention trouve application dans le domaine de l'automobile.The present invention relates to a method and a device for controlling the operation of an internal combustion engine. The device is characterized in that it comprises a multiplexer (4) and at least two maps (2, 3) connected to the inputs of the multiplexer (4) so as to intervene sequentially according to the order number of the operating cycle of the engine. (M) applied to the multiplexer (4). The invention finds application in the automotive field.
Description
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La présente invention concerne un procédé de contrôle cyclique du fonctionnement d'un moteur à combustion interne, ainsi que le dispositif pour la The present invention relates to a method for cyclically controlling the operation of an internal combustion engine, as well as the device for the
mise en oeuvre d'un tel procédé.implementation of such a method.
On connaît un tel procédé à moyens d'asservissement cartographiques en mémoire dans un ordinateur et faisant correspondre des paramètres de Such a method is known with cartographic servocontrol means in memory in a computer and matching parameters of
fonctionnement du moteur à des paramètres de commande de celui-ci. operation of the engine at control parameters thereof.
La cartographie qui gère le fonctionnement du moteur est en général déterminée au banc d'essai de manière à optimiser le rendement du moteur et à The cartography that manages the operation of the engine is generally determined on the test bench so as to optimize the efficiency of the engine and to
minimiser l'émission de gaz polluants de celui-ci. minimize the emission of gaseous pollutants from it.
On sait que le moteur asservi de cette manière est parfois sujet à des comportements chaotiques qui se caractérisent par une instabilité de pression et des températures du moteur et il en résulte des vibrations désagréables du moteur et l'émission de polluants. Ce fonctionnement chaotique est très difficile It is known that the servo motor in this way is sometimes subject to chaotic behavior that is characterized by pressure instability and engine temperatures and results in unpleasant engine vibrations and pollutant emissions. This chaotic operation is very difficult
à maîtriser par les techniques courantes. to master by the usual techniques.
1 5 L'invention a pour but d'éviter au maximum le comportement chaotique ci-dessus d'un moteur à combustion interne de façon que ce dernier ait un The object of the invention is to avoid as much as possible the above chaotic behavior of an internal combustion engine so that it has a
comportement stable.stable behavior.
A cet effet, l'invention propose un procédé de contrôle du fonctionnement d'un moteur à combustion interne muni de moyens d'asservissement cartographiques, en mémoire dans un ordinateur, faisant correspondre des paramètres de fonctionnement du moteur à des paramètres de commande ou d'entrée de celui-ci et qui est caractérisé en ce qu'il consiste à faire intervenir au moins deux cartographies séquentiellement selon le numéro For this purpose, the invention proposes a method for controlling the operation of an internal combustion engine provided with cartographic servocontrol means, stored in a computer, matching engine operating parameters with control parameters or with input of the latter and which is characterized in that it consists in using at least two mappings sequentially according to the number
d'ordre du cycle moteur.order of the engine cycle.
De préférence, le procédé fait intervenir alternativement deux Preferably, the process involves alternately two
cartographies selon la parité du cycle moteur. maps according to the parity of the engine cycle.
Chaque cartographie définit le temps d'injection de combustible et l'angle d'allumage du moteur en fonction du régime du moteur et de l'angle du Each map defines the fuel injection time and the ignition angle of the engine according to engine speed and engine angle.
papillon des gaz d'admission du moteur. throttle engine intake gas.
Le procédé consiste avantageusement à définir une cartographie optimale faisant correspondre à un couple de paramètres d'entrée comprenant l'angle du papillon des gaz ou une grandeur représentative du débit d'admission et le régime moteur, un couple de paramètres de fonctionnement du moteur comprenant le temps d'injection et l'angle d'allumage, cette cartographie correspondant au rendement optimal du moteur avec émission minimale de polluants; détecter au banc d'essai les points de fonctionnement chaotiques du moteur; remplacer, pour chaque point de fonctionnement chaotique, le couple The method advantageously consists in defining an optimal map matching a pair of input parameters comprising the throttle angle or a magnitude representative of the intake flow and the engine speed, a pair of operating parameters of the engine comprising the injection time and the ignition angle, this mapping corresponding to the optimal performance of the engine with minimum emission of pollutants; detecting on the test stand the chaotic operating points of the motor; replace, for each point of chaotic operation, the couple
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de paramètres de fonctionnement par une paire de couples intervenant alternativement, cette paire de couples étant progressivement décalée par rapport au couple de paramètre initial optimal; retenir la paire qui donne un fonctionnement non chaotique avec la sortie désirée; et déterminer au banc d'essai la paire de cartographies donnant pour tous les points de fonctionnement du moteur un comportement non chaotique de celui-ci tout en restant voisin de operating parameters by a pair of pairs occurring alternately, this pair of pairs being progressively shifted with respect to the optimal initial parameter pair; retain the pair that gives a non-chaotic operation with the desired output; and determine at the test stand the pair of maps giving for all the operating points of the engine a non-chaotic behavior of the latter while remaining close to
son comportement optimal.its optimal behavior.
L'invention propose également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus et caractérisé en ce qu'il comprend un multiplexeur et au moins deux cartographies reliées aux entrées du multiplexeur de façon à intervenir séquentiellement selon le numéro d'ordre du cycle moteur appliqué au multiplexeur. Avantageusement, le dispositif comprend deux cartographies intervenant alternativement selon la parité du cycle moteur appliquée au The invention also proposes a device for implementing the method above and characterized in that it comprises a multiplexer and at least two mappings connected to the inputs of the multiplexer so as to intervene sequentially according to the sequence number of the cycle. motor applied to the multiplexer. Advantageously, the device comprises two maps intervening alternately according to the parity of the motor cycle applied to the
1 5 multiplexeur.1 5 multiplexer.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques détails The invention will be better understood and other purposes, features details
et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description and advantages of it will appear more clearly in the description
explicative qui va suivre faite en référence à la figure unique représentant schématiquement un dispositif de contrôle du fonctionnement d'un moteur à explanatory which will follow made with reference to the single figure schematically showing a device for controlling the operation of a motor to
combustion interne conforme à l'invention. internal combustion according to the invention.
Le procédé et le dispositif de contrôle du fonctionnement d'un moteur à combustion interne M conformes à l'invention vont être décrits dans le cas particulier o on dispose d'un paramètre unique de commande A qui est l'angle du papillon des gaz d'admission du moteur et de deux paramètres d'entrée du moyen cartographique 1 et qui sont l'angle du papillon des gaz et le régime du moteur. Les paramètres de fonctionnement du moteur sont le temps d'injection The method and the device for controlling the operation of an internal combustion engine M according to the invention will be described in the particular case where there is a single control parameter A which is the angle of the throttle valve. the intake of the engine and two input parameters of the cartographic means 1 and which are the angle of the throttle valve and the engine speed. The operating parameters of the engine are the injection time
du combustible et l'angle d'allumage de celui-ci. fuel and the ignition angle thereof.
En se reportant à la figure, le dispositif du contrôle du fonctionnement du moteur comprend deux cartographies 2, 3 en mémoire dans un ordinateur (non représenté) et qui sont établies en définissant pour chaque couple de valeurs des paramètres d'entrée du moteur, à savoir l'angle du papillon des gaz A et le régime moteur R, une paire de couples de valeurs des paramètres de fonctionnement P du moteur (temps d'injection et angle d'allumage de celui-ci), intervenant selon la parité Pa du cycle moteur appliquée à l'entrée de commande Referring to the figure, the device for controlling the operation of the engine comprises two maps 2, 3 in memory in a computer (not shown) and which are established by defining for each pair of values of the engine input parameters, to the angle of the throttle valve A and the engine speed R, a pair of pairs of values of the operating parameters P of the engine (injection time and ignition angle thereof), acting according to the parity Pa of the engine cycle applied to the control input
du circuit multiplexeur 4.of the multiplexer circuit 4.
Pour mieux comprendre l'intérêt de produire, par le dispositif conforme à l'invention, une séquence de commandes alternées appliquée au moteur pour To better understand the interest of producing, by the device according to the invention, a sequence of alternating commands applied to the engine for
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sortir du comportement chaotique de celui-ci, il est nécessaire de donner les out of the chaotic behavior of it, it is necessary to give the
explications théoriques ci-dessous. theoretical explanations below.
On désigne par xn l'état de la combustion dans un moteur pour le cycle moteur n, xn étant un vecteur dont les composantes pourraient être la température et la pression du moteur à l'instant qui précède la phase d'explosion The term xn denotes the state of combustion in an engine for the engine cycle n, where xn is a vector whose components could be the engine temperature and pressure at the instant preceding the explosion phase.
dans celui-ci.In this one.
On admet que la suite mathématique xn est une suite récurente représentée de façon simplifiée par la formule: Xn+1 = xn (l - Xn)' On sait, comme expliqué par exemple dans la revue "Pour la science", n 170, pages 124 à 127, qu'une telle suite tend vers une valeur unique pour X inférieur à 3, oscille entre deux valeurs pour X compris entre 3 et 3, 5 et devient We admit that the mathematical sequence xn is a recursive sequence represented in a simplified way by the formula: Xn + 1 = xn (l - Xn) 'We know, as explained for example in the journal "For science", n 170, pages 124 to 127, that such a sequence tends to a single value for X less than 3, oscillates between two values for X between 3 and 3, 5 and becomes
chaotique pour X supérieur à 3, 57. chaotic for X greater than 3, 57.
On sait également que si on remplace X par une paire de coefficients a, b intervenant alternativement selon la parité de n, on obtient dans un plan de coordonnées a, b des zones de comportement stable et des zones de comportement chaotique. Le comportement pour a = b =. est représenté par la We also know that if we replace X by a pair of coefficients a, b intervening alternately according to the parity of n, we obtain in a coordinate plane a, b areas of stable behavior and areas of chaotic behavior. The behavior for a = b =. is represented by the
diagonale du graphique.diagonal of the graph.
En faisant varier A, on fait varier xn et on voit sur le graphique que le By varying A, we vary xn and we see on the graph that the
fonctionnement devient chaotique à partir d'une valeur limite de k. operation becomes chaotic from a limit value of k.
Pour obtenir d'autres valeurs de xn, on remplace X. par a et b intervenant alternativement et on peut ainsi trouver des comportements stables donnant To obtain other values of xn, we replace X. by a and b intervening alternately and we can thus find stable behaviors giving
pour xn des valeurs voisines des valeurs souhaitées. for xn values close to the desired values.
Les observations ci-dessus conduisent à procéder de la manière suivante dans le cadre du procédé de l'invention: - on définit une cartographie optimale faisant correspondre à un couple de paramètres d'entrée constitué par l'angle du papillon des gaz A et le régime moteur R, un couple de paramètres de fonctionnement P constitué par le temps d'injection et l'angle d'allumage, cette cartographie correspondant au rendement optimal du moteur avec émissions minimales de polluants; - on détecte au banc d'essai les points de fonctionnement chaotiques du moteur; - pour chaque point de fonctionnement chaotique du moteur, on remplace le couple des paramètres de fonctionnement P par une paire de couples intervenant alternativement, cette paire de couple étant progressivement décalée The above observations lead to proceed as follows in the context of the method of the invention: an optimum mapping is defined which corresponds to a pair of input parameters constituted by the angle of the throttle valve A and the engine speed R, a pair of operating parameters P constituted by the injection time and the ignition angle, this mapping corresponding to the optimum performance of the engine with minimal emissions of pollutants; - the test stand detects the chaotic operating points of the engine; for each chaotic operating point of the motor, the pair of operating parameters P is replaced by a pair of pairs occurring alternately, this pair of pairs being progressively shifted
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par rapport au couple de paramètre initial et on retient la paire qui donne un fonctionnement non chaotique avec la sortie désirée; et - on détermine au banc d'essai la paire de cartographies donnant pour tous les points de fonctionnement du moteur un comportement non chaotique de celui-ci tout en restant voisin de son comportement optimal. Le procédé de contrôle alterné ci-dessus repose ainsi sur le fait que l'on peut trouver expérimentalement une suite de commandes répétées du moteur de façon stationnaire qui produisent un comportement stable de ce moteur. On élargit alors l'espace des réglages possibles du moteur et on augmente de la sorte relative to the initial parameter pair and we retain the pair which gives a non-chaotic operation with the desired output; and the pair of mappings which, for all operating points of the engine, give a non-chaotic behavior of the engine while remaining close to its optimum behavior, is determined on the test bench. The alternating control method above thus relies on the fact that one can find experimentally a sequence of repeated commands from the engine in a stationary manner which produce a stable behavior of this engine. We then widen the space of the possible settings of the motor and we increase in this way
la possibilité de régler le moteur de façon optimum. the ability to adjust the motor optimally.
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---|---|---|---|
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