FR2801934A1 - Process to determine the intake pressure of an IC engine in a car consists on monitoring the mass flow rate through the valve, calculating the pressure difference on the filter from these data and determining the pressure before the valve - Google Patents
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Abstract
Description
Etat de la technique L'invention concerne un procédé de détermination de la pression d'admission d'un moteur<B>à</B> combustion interne, en particulier d'un véhicule automobile, dans lequel de l'air est aspiré par l'intermédiaire d'un élément de filtre et d'un clapet d'étranglement, dans lequel on détermine<B>à</B> partir d'un certain débit massique passant par le clapet d'étranglement une pression ambiante, et dans lequel des grandeurs de fonc tionnement du moteur<B>à</B> combustion interne sont influencées en fonction de la pression ambiante. L'invention concerne égale ment un moteur<B>à</B> combustion interne correspondant et un appa reil de commande pour un moteur<B>à</B> combustion interne. State of the Art The invention relates to a method for determining the intake pressure of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, in which air is sucked in by via a filter element and a throttle valve, wherein a mass flow through the throttle valve is determined to be <B> from an ambient pressure, and which operating quantities of the engine <B> to </ B> internal combustion are influenced according to the ambient pressure. The invention also relates to a corresponding internal combustion engine and a control apparatus for an internal combustion engine.
on connaît un procédé de ce type ainsi qu'un mo teur<B>à</B> combustion interne de ce type et un appareil de com mande de ce type par le document<B>DE</B> 43 22<B>281 Al.</B> a process of this type is known, as well as an internal combustion engine of this type and a control apparatus of this type by the document DE 43 22 B > 281 Al. </ B>
Dans ce document il est prévu un détecteur de<B>dé-</B> bit massique<B>à</B> film chaud dans le tuyau d'admission du moteur <B>à</B> combustion interne, détecteur avec lequel on produit un si gnal principal de charge a partir du débit massique mesure au niveau du clapet d'étranglement.<B>A</B> partir de la position du clapet d'étranglement disposé également dans le tuyau d'ad mission ainsi que de la vitesse de rotation du moteur<B>à</B> com bustion interne, on détermine un signal de charge auxiliaire. On fait l'intégration de la différence entre le signal de charge principal et le signal de charge auxiliaire et il en résulte un facteur qui correspond<B>à</B> la pression ambiante ac tuelle. Avec ce facteur on effectue ce qu'on appelle une cor rection d'altitude des différentes grandeurs de fonctionnement du moteur<B>à</B> combustion interne, par exemple de la masse d'air aspirée. In this document there is provided a <B> de </ B> mass <B> hot film <B> detector in the engine inlet <B> to </ B> internal combustion tube, detector with which a main charge signal is produced from the mass flow rate measured at the throttle valve. <B> A </ B> from the position of the throttle valve also arranged in the intake pipe as well as the speed of rotation of the motor <B> to </ B> internal combustion, an auxiliary load signal is determined. The difference between the main load signal and the auxiliary load signal is integrated and this results in a factor which corresponds to the actual ambient pressure. With this factor is performed what is called an altitude correction of the various operating variables of the engine <B> to </ B> internal combustion, for example the mass of air sucked.
Il est connu également de convertir ce facteur en prenant en considération la pression normale de<B>1013</B> hPa en pression avant le clapet d'étranglement. Dans ce cas on sous- entend que la pression avant le clapet d'étranglement corres pond<B>à</B> la pression ambiante. It is also known to convert this factor by taking into consideration the normal pressure of <B> 1013 </ b> hPa in pressure before the throttle valve. In this case it is understood that the pressure before the throttle valve corresponds to the ambient pressure <B> at </ B>.
Avant le clapet d'étranglement on fait passer l'air aspiré<B>à</B> travers un élément de filtre. En particulier dans le cas d'un grand débit d'air il se produit sur<B>l'élé-</B> ment de filtre une chute de pression, qui n'est plus négli geable. Ceci a pour conséquence que la pression avant le cla pet d'étranglement ne correspond plus exactement<B>à</B> la pression ambiante. Une détermination exacte de la pression avant le clapet d'étranglement n'est de cette façon pas pos sible. Before the throttle valve, the air sucked <B> is passed through a filter element. Especially in the case of a large air flow, a filter pressure drop occurs on the filter element, which is no longer negligible. As a result, the pressure before the throttle valve no longer exactly corresponds to the ambient pressure. An exact determination of the pressure before the throttle valve is not possible in this way.
Objet et avantages de l'invention L'invention a pour objet de fournir un procédé du type mentionné au début, dans lequel la pression est détermi née exactement avant le clapet d'étranglement. OBJECT AND ADVANTAGES OF THE INVENTION The object of the invention is to provide a process of the type mentioned at the beginning, in which the pressure is determined exactly before the throttle valve.
on résout ce problème selon l'invention, dans le cas d'un procédé du type mentionné au début, grâce au fait que l'on détermine<B>à</B> partir du débit massique qui passe par le clapet d'étranglement une chute de pression sur l'élément de filtre, et que l'on prend en considération cette chute de pression lors de la détermination d'une pression avant le clapet d'étranglement. On résout en conséquence le problème par un moteur<B>à</B> combustion interne et un appareil de commande correspondant au procédé mentionné au début. this problem is solved according to the invention, in the case of a process of the type mentioned at the beginning, thanks to the fact that one determines <B> to </ B> from the mass flow that passes through the throttle valve a pressure drop on the filter element, and that this pressure drop is taken into consideration when determining a pressure before the throttle valve. The problem is solved by an internal combustion engine and a control apparatus corresponding to the process mentioned at the beginning.
En prenant en considération la chute de pression sur l'élément de filtre il est possible de calculer exacte ment la pression avant le clapet d'étranglement. On peut de cette façon faire la différence entre la pression ambiante et la pression avant le clapet d'étranglement. On évacue de cette façon des imprécisions ou même des erreurs dues<B>à</B> une simple conversion de ces deux grandeurs. Taking into account the pressure drop on the filter element it is possible to calculate exactly the pressure before the throttle valve. In this way, it is possible to differentiate between the ambient pressure and the pressure before the throttle valve. In this way, inaccuracies or even errors due to a simple conversion of these two quantities are evacuated.
on peut prendre de cette manière exactement en considération la façon dont la commande et/ou la régulation du moteur<B>à</B> combustion interne dépend de la pression ambiante et/ou de la pression avant le clapet d'étranglement. Ceci fournit par exemple une précision accrue, lors du dosage du carburant au moment du démarrage du moteur<B>à</B> combustion in terne. Egalement il est possible grâce<B>à</B> l'invention d'avoir de meilleures adaptations aux changements d'altitude au- dessus du zéro normal (NN), qu'un moteur<B>à</B> combustion interne traverse, par exemple quand le véhicule franchit un col. In this way, the way in which the control and / or regulation of the internal combustion engine depends on the ambient pressure and / or the pressure before the throttle valve can be taken into consideration exactly. This provides, for example, increased accuracy in metering the fuel when the engine is started to <B> to </ B> in-line burning. Also it is possible thanks to the invention to have better adaptations to changes of altitude above normal zero (NN), than a combustion engine to combustion. internal cross, for example when the vehicle crosses a pass.
Selon un développement avantageux de l'invention, on convertit le débit massique qui passe par le clapet d'étranglement au moyen d'une courbe caractéristique en une chute de pression sur l'élément de filtre. Ceci constitue une prise en considération particulièrement simple mais néanmoins efficace et précise de la chute de pression sur l'élément de filtre. According to an advantageous development of the invention, the mass flow rate passing through the throttle valve is converted by means of a characteristic curve into a pressure drop on the filter element. This constitutes a particularly simple but nevertheless effective and precise consideration of the pressure drop on the filter element.
Selon une première configuration avantageuse de l'invention, on détermine un facteur de correction pour la pression avant le clapet d'étranglement, on convertit la chute de pression en un facteur pour la chute de pression, on fait l'intégration de la somme du facteur de correction et du facteur, on soustrait du résultat le facteur pour la chute de pression, et on utilise la différence comme facteur pour la pression avant le clapet d'étranglement. Dans ce cas il est approprié d'utiliser la somme intégrée du facteur de correc tion pour la pression avant le clapet d'étranglement, et du facteur pour la chute de pression comme facteur pour la pres sion ambiante. According to a first advantageous configuration of the invention, a correction factor for the pressure before the throttle valve is determined, the pressure drop is converted into a factor for the pressure drop, the integration of the sum of the correction factor and factor, subtract from the result the factor for the pressure drop, and use the difference as a factor for the pressure before the throttle valve. In this case it is appropriate to use the integrated sum of the correction factor for the pressure before the throttle valve, and the factor for the pressure drop as a factor for the ambient pressure.
Selon une seconde configuration avantageuse de l'invention, on détermine une pression avant le clapet d'étranglement, on retarde la somme de la pression avant le clapet d'étranglement et de la chute de pression, on sous trait du résultat la chute de pression et on utilise la dif férence comme pression avant le clapet d'étranglement. Dans ce cas il est approprié d'utiliser la somme retardée de la pression avant le clapet d'étranglement et de la chute de pression comme pression ambiante. According to a second advantageous configuration of the invention, a pressure is determined before the throttle valve, the sum of the pressure is postponed before the throttle valve and the pressure drop, the result is subtracted from the pressure drop. and the difference is used as the pressure before the throttle valve. In this case it is appropriate to use the delayed sum of the pressure before the throttle valve and the pressure drop as ambient pressure.
En prenant en plus en considération la chute de pression qui dépend du débit massique s'écoulant par<B>l'élé-</B> ment de filtre avant l'intégration ou le retardement, et grâce<B>à</B> la soustraction de cette chute de pression après l'intégration ou le retardement, on reproduit de façon réa liste la pression avant le clapet d'étranglement. Ce faisant, on peut disposer de la pression ambiante directement après l'intégration ou le retardement. Taking further into account the pressure drop which depends on the mass flow flowing through the filter element before integration or retardation, and thanks to <B> to </ B the subtraction of this pressure drop after the integration or the delay, the pressure before the throttle valve is reproduced in a realistic manner. In doing so, ambient pressure can be available directly after integration or delay.
Il est particulièrement important de réaliser le procédé selon l'invention sous la forme d'un élément de com mande, qui est prévu pour un appareil de commande d'un moteur <B>à</B> combustion interne, en particulier d'un véhicule automo- bile. Dans ce cas on met en mémoire un programme sur<B>l'élé-</B> ment de commande, qui peut se dérouler sur un appareil de calcul, en particulier sur un microprocesseur et qui est ap proprié pour la réalisation du procédé selon l'invention. Dans ce cas on réalise donc l'invention par un programme mis en mémoire sur l'élément de commande, de telle sorte que cet élément de commande pourvu du programme constitue l'invention de la même manière que le procédé, pour la réalisation duquel le programme est approprié. Comme élément de commande on peut utiliser un moyen électrique de mise en mémoire, par exemple une mémoire flash ou une mémoire morte (ROM). It is particularly important to carry out the method according to the invention in the form of a control element, which is provided for an apparatus for controlling an internal combustion engine, in particular a motor vehicle. In this case, a program is stored on the control unit, which can be run on a computing device, in particular on a microprocessor and which is suitable for carrying out the method. according to the invention. In this case, the invention is thus realized by a program stored in the control element, so that this control element provided with the program constitutes the invention in the same way as the method, for the realization of which the program is appropriate. As a control element, it is possible to use an electrical storage means, for example a flash memory or a read-only memory (ROM).
D'autres particularités, possibilités d'applica tion et avantages de l'invention vont ressortir de la des cription qui va suivre des exemples de réalisation de l'invention, qui sont représentés sur les figures des des sins. Ce faisant toutes les particularités décrites ou repré sentées constituent en soi ou sous la forme de n'importe quelle combinaison l'objet de l'invention, indépendamment de leur résumé dans les revendications ou de leur rapport, ainsi qu' indépendamment de leur formulation ou de leur représenta tion dans la description ou sur les dessins. Other features, applicability and advantages of the invention will emerge from the following description of embodiments of the invention, which are shown in the figures of the sins. In doing so, all the features described or depicted are in themselves or in the form of any combination the object of the invention, regardless of their summary in the claims or their relationship, as well as regardless of their formulation or their representation in the description or the drawings.
Exemples de réalisation de l'invention. Embodiments of the invention
# La figure<B>1</B> montre un schéma par bloc d'un premier exemple de réalisation d'un procédé selon l'invention, et # la figure 2 montre un schéma par bloc d'un deuxième exem ple de réalisation d'un procédé selon l'invention. FIG. 1 shows a block diagram of a first exemplary embodiment of a method according to the invention, and FIG. 2 shows a block diagram of a second exemplary embodiment. of a method according to the invention.
Dans le cas d'un moteur<B>à</B> combustion interne en particulier pour un véhicule automobile, on aspire de l'air dans une chambre de combustion par l'intermédiaire d'un tuyau d'admission. Dans le sens de l'écoulement de l'air, le tuyau d'admission contient un élément de filtre et un clapet d'étranglement qui peut pivoter. On amène également<B>à</B> la chambre de combustion du carburant au moyen d'un injecteur associé au tuyau d'admission ou<B>à</B> la chambre de combustion. Le mélange d'air et de carburant est enflammé par une bougie d'allumage et brûle dans la chambre de combustion. In the case of an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, air is drawn into a combustion chamber via an intake pipe. In the direction of airflow, the inlet pipe contains a filter element and a throttle valve that can pivot. The fuel combustion chamber is also supplied <B> to the combustion chamber by means of an injector associated with the inlet pipe or <B> to </ B> the combustion chamber. The mixture of air and fuel is ignited by a spark plug and burns in the combustion chamber.
Le dosage du carburant est calculé par un appa reil de commande, entre autres en fonction d'un débit massi- que ml s'écoulant par le clapet d'étranglement. Ce débit mas sique ml peut par exemple être mesuré par un détecteur de<B>dé-</B> bit massique<B>à</B> film chaud, détecteur disposé dans le tuyau d'admission avant le clapet d'étranglement. The dosage of the fuel is calculated by a control device, among others according to a mass flow ml flowing through the throttle valve. This magnetic flow rate ml may for example be measured by a detector of <B> de - </ B> mass bit <B> to </ B> hot film, detector disposed in the intake pipe before the throttle valve .
Le dosage du carburant dépend en outre de la pression actuelle avant le clapet d'étranglement et de la pression ambiante actuelle. Du fait de l'élément de filtre qui est disposé dans le sens de l'écoulement avant le clapet d'étranglement la pression ambiante peut s'écarter de la pression avant le clapet d'étranglement. The fuel dosage also depends on the actual pressure before the throttle valve and the current ambient pressure. Due to the filter element which is arranged in the direction of flow before the throttle valve the ambient pressure may deviate from the pressure before the throttle valve.
La pression ambiante est par exemple nécessaire pour prendre en considération l'altitude au-dessus de NN (zé ro normal)<B>à</B> laquelle se trouve actuellement le moteur<B>à</B> com bustion interne, lors du calcul du carburant<B>à</B> injecter. La pression avant le clapet d'étranglement est utilisée par exemple pour calculer le remplissage de la chambre de combus tion dont le carburant<B>à</B> injecter est également fonction. The ambient pressure is for example necessary to take into account the altitude above NN (normal ze r) <B> to </ B> which is currently the engine <B> to </ B> internal combustion, when calculating the fuel <B> to </ B> inject. The pressure before the throttle valve is used for example to calculate the filling of the combustion chamber whose fuel <B> to </ B> inject is also function.
Sur la figure<B>1</B> on a représenté un premier exem ple de réalisation avec lequel on peut déterminer la pression avant le clapet d'étranglement et la pression ambiante. FIG. 1 shows a first exemplary embodiment with which the pressure before the throttle valve and the ambient pressure can be determined.
Ce débit massique ml est rapporté<B>à</B> une courbe caractéristique<B>10.</B> La courbe caractéristique<B>10</B> convertit le débit massique ml en une chute de pression pab, qui se pro duit sur l'élément de filtre existant dans le tuyau d'admis sion. La sortie de la courbe caractéristique<B>10</B> constitue de cette façon la chute de pression pab sur l'élément de filtre. This mass flow rate ml is reported <B> at </ B> a characteristic curve <B> 10. </ B> The characteristic curve <B> 10 </ B> converts the mass flow rate ml into a pressure drop pab, which occurs on the existing filter element in the inlet pipe. The output of the characteristic curve <B> 10 </ B> is in this way the pressure drop pab on the filter element.
La chute de pression pab est convertie, en pre nant en considération la pression normale de<B>1013</B> hPa, en un facteur fpab pour la chute de pression sur l'élément de fil tre. Ceci a lieu au moyen des blocs<B>11 à</B> la figure<B>1.</B> The pressure drop pab is converted, taking into consideration the normal pressure of <B> 1013 </ b> hPa, in a factor fpab for the pressure drop on the filter element. This takes place by means of the blocks <B> 11 to </ B> the figure <B> 1. </ B>
<B>A</B> partir d'une position angulaire du clapet d'étranglement et d'une vitesse de rotation du moteur<B>à</B> com bustion interne, on calcule un facteur de correction fkdkms pour la position du clapet d'étranglement. On soustrait la valeur<B>1,0</B> de ce facteur de correction fkdkms par un bloc 12. Le résultat constitue un facteur de correction fkpvdk pour la pression avant le clapet d'étranglement. Ce facteur de correction fkpvdk est additionné par un bloc<B>13</B> au facteur fab pour la chute de pression. De cette façon on prend en considération la chute de pression de l'élément de filtre. Le résultat est intégré par un intégra teur 14. De cette façon on forme<B>à</B> partir du facteur de cor rection un facteur fpumms pour la pression ambiante qui est disponible<B>à</B> la sortie de l'intégrateur 14. <B> A </ B> from an angular position of the throttle valve and a rotational speed of the engine <B> to </ B> internal combustion, a correction factor fkdkms is calculated for the position of the throttle valve. The correction value fkdkms is subtracted from the value <B> 1.0 </ B> by block 12. The result is a correction factor fkpvdk for the pressure before the throttle valve. This correction factor fkpvdk is added by a block <B> 13 </ B> to the factor fab for the pressure drop. In this way, the pressure drop of the filter element is taken into account. The result is integrated by an integrator 14. In this way, a correction factor for the ambient pressure which is available <B> at </ B> is formed from the correction factor <B> at the output of the integrator 14.
On soustrait de ce facteur fpumms pour la pres sion ambiante dans un bloc<B>15</B> le facteur fab pour la chute de pression. De cela il ressort alors un facteur fpvdkms pour la pression avant le clapet d'étranglement. From this factor fpumms for the ambient pressure in a block <B> 15 </ B> is subtracted the fob factor for the pressure drop. From this it then emerges a factor fpvdkms for the pressure before the throttle valve.
Au total on dispose du facteur fpumms pour la pression ambiante et du facteur fpvdkms pour la pression avant le clapet d'étranglement. Les deux facteurs sont en particulier formés de façon différente en ce qui concerne l'influence de la chute de pression due<B>à</B> l'élément de fil tre.<B>A</B> partir de ces facteurs on peut sans problèmes, dans la mesure où cela est nécessaire, tirer une conclusion quant aux pressions correspondantes. In total we have the factor fpumms for the ambient pressure and the factor fpvdkms for the pressure before the throttle valve. In particular, the two factors are differently formed with respect to the influence of the pressure drop due to the filament element. <B> A </ B> it is easy, as far as necessary, to draw a conclusion as to the corresponding pressures.
Sur la figure 2 on a représenté un deuxième exem ple de réalisation, avec lequel on peut déterminer la pres sion avant le clapet d'étranglement et la pression ambiante. FIG. 2 shows a second exemplary embodiment, with which the pressure before the throttle valve and the ambient pressure can be determined.
Au moyen d'une courbe caractéristique 20 on<B>dé-</B> termine<B>à</B> partir du débit massique ml qui passe sur le clapet d'étranglement la chute de pression pab sur l'élément de fil tre. La courbe caractéristique 20 de la figure 2 correspond dans ce cas<B>à</B> la courbe caractéristique<B>10</B> de la figure<B>1.</B> By means of a characteristic curve 20 <B> de - </ B> ends <B> to </ B> from the mass flow rate ml which passes over the throttle valve the pressure drop pab on the element of wire tre. The characteristic curve 20 of FIG. 2 corresponds in this case <B> to </ B> the characteristic curve <B> 10 </ B> of the figure <B> 1. </ B>
<B>A</B> partir d'un détecteur de pression, disposé dans le tuyau d'admission après le clapet d'étranglement on mesure une pression d'admission psds. Cette pression d'admission psds est convertie par un bloc 21 en une pression pvdk avant le clapet d'étranglement. Pour cela le bloc 21 est sollicité par un rapport pspvdk, qui correspond au quotient de la pres sion d'admission par rapport<B>à</B> la pression avant le clapet d'étranglement. <B> A </ B> From a pressure sensor, placed in the intake pipe after the throttle valve, an intake pressure psds is measured. This psds inlet pressure is converted by a block 21 into a pressure pvdk before the throttle valve. For this block 21 is solicited by a pspvdk ratio, which corresponds to the quotient of the intake pressure compared to the pressure before the throttle valve.
La pression pvdk avant le clapet d'étranglement et la chute de pression pab sont additionnées par un bloc 22. Le résultat est retardé par un filtre passe-bas<B>23.</B> Le signal de pression qui se trouve<B>à</B> la sortie du filtre passe-bas<B>23</B> correspond<B>à</B> une pression ambiante pumds. The pressure pvdk before the throttle valve and the pressure drop pab are added by a block 22. The result is delayed by a low pass filter <B> 23. </ B> The pressure signal which is <B > at </ B> the output of the low-pass filter <B> 23 </ B> corresponds to <B> at </ B> an ambient pressure pumds.
La chute de pression pab est soustraite dans un bloc<B>26</B> de la pression ambiante pumds. Comme résultat on a une pression pvdkds avant le clapet d'étranglement. The pressure drop pab is subtracted in a <B> 26 </ B> block from the ambient pressure pumds. As a result there is a pressure pvdkds before the throttle valve.
Au total on dispose de cette façon de la pression ambiante pumds et de la pression pvdkds avant le clapet d'étranglement. Les deux pressions sont formées de façon dif férente en particulier en ce qui concerne l'influence de la chute de pression due<B>à</B> l'élément de filtre.<B>A</B> partir de ces deux pressions, on peut sans problèmes, dans la mesure oÙ ce la est nécessaire, tirer une conclusion en ce qui concerne les facteurs correspondants.In total this way the ambient pressure pumds and the pressure pvdkds are available before the throttle valve. The two pressures are formed differently, particularly with respect to the influence of the pressure drop due to the filter element. <B> A </ B> pressure, it is possible without difficulty, as far as necessary, to draw a conclusion with regard to the corresponding factors.
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