FR2855885A1

FR2855885A1 - Motive power unit controlling process for motor vehicle, involves forming reference value of regulation magnitude according to difference between output magnitude and reference value of output magnitude

Info

Publication number: FR2855885A1
Application number: FR0405875A
Authority: FR
Inventors: Martin Streib
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-06-03
Filing date: 2004-06-01
Publication date: 2004-12-10
Anticipated expiration: 2024-06-01
Also published as: SE0401359L; DE10324962A1; SE0401359D0; FR2855885B1; SE534337C2

Abstract

The process involves comparing an output magnitude of a motive power unit with a reference value of the output magnitude. A reference value of a regulation magnitude is formed according to the difference between the output magnitude and the reference value. Another reference value of another regulation magnitude is formed if the amplitude of the difference lies below a predetermined threshold. An independent claim is also included for a device of controlling a motive power unit of a motor vehicle.

Description

Domaine de l'inventionField of the invention

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de commande d'une unité motrice, notamment d'un véhicule, selon lequel on modélise une grandeur de sortie de l'unité motrice en fonction de plu5 sieurs grandeurs de réglage. The present invention relates to a method and a device for controlling a motor unit, in particular of a vehicle, according to which an output quantity of the motor unit is modeled as a function of several adjustment quantities.

Etat de la technique On connaît déjà des procédés et des dispositifs de commande d'une unité motrice d'un véhicule selon lesquels on modélise une grandeur de sortie de l'unité motrice, par exemple le couple, en fonction de 10 plusieurs grandeurs de réglage, par exemple l'alimentation en air et l'angle d'allumage. STATE OF THE ART Methods and devices for controlling a motor unit of a vehicle are already known, according to which an output quantity of the motor unit, for example the torque, is modeled as a function of several adjustment quantities. , e.g. air supply and ignition angle.

Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on compare la grandeur de sortie modélisée 15 à une valeur de consigne de cette grandeur de sortie et on forme au moins une première valeur de consigne pour une première grandeur de réglage en fonction de la différence entre la grandeur de sortie modélisée et la valeur de consigne de la grandeur de sortie. SUMMARY AND ADVANTAGES OF THE INVENTION The present invention relates to a method of the type defined above, characterized in that the modeled output quantity 15 is compared with a reference value of this output quantity and at least a first is formed. setpoint for a first control variable as a function of the difference between the modeled output variable and the output value setpoint.

L'invention concerne également un dispositif du type défini 20 ci-dessus, caractérisé en ce que des moyens de comparaison qui comparent la grandeur de sortie modélisée à une valeur de consigne de cette grandeur de sortie et des moyens qui forment au moins une première valeur de consigne pour une première grandeur de réglage en fonction d'une différence entre la grandeur de sortie modélisée et la valeur de consigne de 25 la grandeur de sortie. The invention also relates to a device of the type defined above, characterized in that comparison means which compare the output quantity modeled with a reference value of this output quantity and means which form at least a first value setpoint for a first adjustment variable as a function of a difference between the modeled output variable and the reference value of the output variable.

Le procédé et le dispositif selon l'invention avec les caractéristiques données ci-dessus offrent l'avantage vis-à-vis de l'état de la technique que la grandeur de sortie modélisée de l'unité motrice puisse être comparée à une valeur de consigne de la grandeur de sortie et que l'on 30 forme au moins une première valeur de consigne pour une première grandeur de réglage suivant la différence entre la grandeur de sortie modélisée et la valeur de consigne de la grandeur de sortie. Dans ces conditions, il n'est plus nécessaire que le modèle, pour déterminer la grandeur de sortie, soit réversible. Cela permet d'augmenter la précision du modèle pour dé35 terminer la grandeur de sortie sans avoir à tenir compte de la réversibilité du modèle. Il en résulte en outre que le modèle n'a pas à être enregistré sous forme inversée pour calculer au moins une valeur de consigne d'au moins une grandeur de réglage, ce qui permet une économie de capacité de mémoire. The method and the device according to the invention with the characteristics given above offer the advantage with respect to the state of the art that the modeled output quantity of the motor unit can be compared with a value of setpoint of the output quantity and that at least a first setpoint value is formed for a first control variable according to the difference between the modeled output quantity and the setpoint of the output quantity. Under these conditions, it is no longer necessary that the model, to determine the output quantity, be reversible. This makes it possible to increase the precision of the model in order to determine the output quantity without having to take account of the reversibility of the model. It also results from this that the model does not have to be saved in inverted form in order to calculate at least one reference value of at least one adjustment variable, which allows a saving of memory capacity.

Il est particulièrement avantageux de former au moins une première valeur de consigne dans le sens d'une réduction d'amplitude de 5 la différence entre la grandeur de sortie modélisée et la valeur de consigne de la grandeur de sortie. Cela permet de former au moins une valeur de consigne pour au moins une grandeur de réglage d'une façon particulièrement simple. It is particularly advantageous to form at least a first setpoint in the direction of an amplitude reduction of the difference between the modeled output quantity and the setpoint of the output quantity. This makes it possible to form at least one setpoint for at least one control variable in a particularly simple manner.

Suivant une autre caractéristique avantageuse, on forme au 10 moins une seconde valeur de consigne pour au moins une seconde grandeur de réglage si notamment après avoir formé plusieurs fois la première valeur de consigne en utilisant exclusivement des valeurs autorisées pour former la première valeur de consigne, l'amplitude de la différence reste au-dessus d'un seuil prédéterminé. Cela garantit que la valeur de consi15 gne de la grandeur de sortie puisse être convertie en fonction des grandeurs de réglage en utilisant le modèle pour déterminer la grandeur de sortie. En outre, cela permet une conversion hiérarchisée de la valeur de consigne pour la grandeur de sortie, qui ne demande pas nécessairement la régulation de toutes les valeurs de consigne des grandeurs de réglage. According to another advantageous characteristic, at least a second setpoint value is formed for at least a second control variable if in particular after having formed the first setpoint value several times using exclusively authorized values to form the first setpoint value, the magnitude of the difference remains above a predetermined threshold. This guarantees that the set value of the output quantity can be converted according to the control quantities using the model to determine the output quantity. In addition, this allows a hierarchical conversion of the setpoint for the output variable, which does not necessarily require the regulation of all the setpoints of the control variables.

Il est en outre particulièrement avantageux que la grandeur de sortie soit modélisée en fonction d'au moins une valeur de consigne pour au moins l'une des grandeurs de réglage. Cela permet d'assurer une convergence du modèle pour déterminer la grandeur de sortie selon les grandeurs de réglage. It is also particularly advantageous for the output quantity to be modeled as a function of at least one set value for at least one of the adjustment quantities. This ensures convergence of the model to determine the output quantity according to the adjustment quantities.

Suivant une autre caractéristique avantageuse, pour la modélisation de la grandeur de sortie on initialise l'une des grandeurs de réglage, de préférence le remplissage ou la masse fourni au moteur à combustion interne de l'unité motrice à partir d'une valeur de consigne de rendement corrigée pour la grandeur de sortie. Cela permet de rapprocher 30 la grandeur de réglage dès l'initialisation aussi bien que possible selon la convergence du modèle sur la valeur de consigne prévue pour cette grandeur de réglage. Cela permet une convergence plus rapide du modèle. According to another advantageous characteristic, for the modeling of the output quantity, one of the adjustment quantities is initialized, preferably the filling or the mass supplied to the internal combustion engine of the power unit from a set value. corrected yield for the output quantity. This makes it possible to approximate the adjustment variable as of initialization as well as possible according to the convergence of the model on the set value provided for this adjustment variable. This allows faster convergence of the model.

Suivant une autre caractéristique avantageuse, pour la modélisation de la grandeur de sortie on initialise l'une des grandeurs de ré35 glage, de préférence l'angle d'allumage du moteur à combustion interne de l'unité motrice en fonction d'au moins une autre grandeur de réglage, de préférence supposée non constante. Cela permet de rapprocher cette grandeur de réglage lors de l'initialisation également aussi près que possi- ble de la valeur de consigne à régler selon la convergence prévue du modèle pour la grandeur de sortie, et d'accélérer ainsi la convergence du modèle pour déterminer la grandeur de sortie. According to another advantageous characteristic, for the modeling of the output quantity, one of the adjustment quantities is initialized, preferably the ignition angle of the internal combustion engine of the motor unit as a function of at least one another adjustment variable, preferably assumed to be non-constant. This makes it possible to bring this adjustment variable during initialization also as close as possible to the set value to be adjusted according to the expected convergence of the model for the output quantity, and thus to accelerate the convergence of the model to determine the output quantity.

Dessins La présente invention sera décrite selon un exemple de réalisation représenté dans l'unique figure annexée. Drawings The present invention will be described according to an exemplary embodiment shown in the single appended figure.

La figure est un diagramme fonctionnel pour décrire un exemple de structure du dispositif selon l'invention et un exemple d'exécution du procédé de l'invention. The figure is a functional diagram to describe an example of structure of the device according to the invention and an example of execution of the method of the invention.

1o Description de l'exemple de réalisation La figure unique concerne un dispositif 1 de commande d'une unité motrice. L'unité motrice est par exemple celle d'un véhicule automobile. L'unité motrice peut être un moteur à combustion interne tel qu'un moteur à essence ou un moteur Diesel. En variante, l'unité motrice 15 peut également être un moteur électrique ou n'importe quel autre concept d'entraînement. Le procédé et le dispositif selon l'invention seront décrits ci-après à titre d'exemple dans le cas d'une unité motrice constituée par un moteur à essence. 1o Description of the exemplary embodiment The single figure relates to a device 1 for controlling a power unit. The drive unit is for example that of a motor vehicle. The drive unit can be an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine. Alternatively, the drive unit 15 can also be an electric motor or any other drive concept. The method and the device according to the invention will be described below by way of example in the case of a power unit constituted by a petrol engine.

Le dispositif 1 peut être intégré à la commande du moteur 20 de l'unité motrice ou constituer une telle commande de moteur. L'élément de base du dispositif 1 est un modèle reposant sur un champ de caractéristiques qui est obtenu de manière empirique, par exemple par des mesures effectuées sur un banc d'essai; selon ce modèle on détermine une grandeur de sortie de l'unité motrice à partir des grandeurs de réglage de 25 cette unité motrice. La grandeur de sortie de l'unité motrice peut être par exemple le couple fourni ou encore la puissance fournie ou des grandeurs de sortie déduites de ces grandeurs ci-dessus. Dans la suite de la description on suppose à titre d'exemple que la grandeur de sortie de l'unité motrice est le couple fourni. Comme grandeur de réglage de l'unité motrice on 30 peut utiliser la masse d'air rl alimentant le moteur à combustion interne, le rapport de mélange air/carburant X dans la conduite des gaz d'échappement du moteur à combustion interne, l'angle d'allumage zw et/ou la teneur en gaz résiduel rri dans le mélange air/carburant brûlé dans la chambre de combustion du moteur à combustion interne. A partir 35 des grandeurs de réglage utilisées, le modèle portant la référence 5 à la figure détermine une valeur réelle mimod pour le couple de sortie de l'unité motrice. The device 1 can be integrated into the motor control 20 of the motor unit or constitute such a motor control. The basic element of the device 1 is a model based on a field of characteristics which is obtained empirically, for example by measurements carried out on a test bench; according to this model, an output quantity of the motor unit is determined from the control quantities of this motor unit. The output variable of the drive unit can be for example the torque supplied or the power supplied or output quantities deduced from these quantities above. In the following description, it is assumed by way of example that the output quantity of the motor unit is the torque supplied. As a variable for adjusting the drive unit, the mass of air rl supplying the internal combustion engine can be used, the air / fuel mixture ratio X in the exhaust gas pipe of the internal combustion engine, the ignition angle zw and / or the residual gas content rri in the air / fuel mixture burned in the combustion chamber of the internal combustion engine. From the adjustment variables used, the model bearing the reference 5 in the figure determines a real value mimod for the output torque of the drive unit.

Le modèle 5 peut être réalisé pour calculer tout d'abord une valeur réelle optimale pour le couple de sortie que l'on multiplie avec différents facteurs ou rendements pour obtenir le couple réel effectif. Les facteurs peuvent être formés suivant les grandeurs de réglage utilisées. Ainsi, 5 selon l'exemple décrit on peut multiplier la valeur réelle optimale du couple de sortie avec un coefficient pour la masse d'air rl, un coefficient pour le rapport de mélange air/carburant %, un coefficient pour l'angle d'allumage zw et un coefficient pour la teneur en gaz résiduel rri pour obtenir la valeur réelle effective. De cette manière, on factorise complètement 10 le modèle 5, c'est-à-dire que l'on applique la relation suivante: Mimod = fl(rl) * f2(X) * f3(zw) * f4(rri) (1) Les termes mixtes non factorisés comme par exemple f(%, 15 zw) n'apparaissent pas dans l'équation (1). Model 5 can be performed to first calculate an optimal real value for the output torque which is multiplied with different factors or yields to obtain the actual effective torque. The factors can be formed according to the adjustment quantities used. Thus, according to the example described, the optimum actual value of the output torque can be multiplied with a coefficient for the air mass rl, a coefficient for the air / fuel mixture ratio%, a coefficient for the angle of ignition zw and a coefficient for the residual gas content rri to obtain the actual actual value. In this way, we completely factor 10 the model 5, that is to say that we apply the following relation: Mimod = fl (rl) * f2 (X) * f3 (zw) * f4 (rri) ( 1) Mixed non factorized terms such as f (%, 15 zw) do not appear in equation (1).

Du fait de la factorisation décrite selon l'équation (1), le modèle 5 pourrait être facilement inversé. Pour la commande du couple de sortie de l'unité motrice on pourrait enregistrer de nouveau le modèle sous forme inversée dans la commande du moteur ou dans l'appareil de com20 mande du moteur. Partant de l'équation (1) on pourrait alors calculer les valeurs de consigne des différentes grandeurs de réglage. C'est ainsi que l'on peut par exemple calculer une valeur de consigne zwcons pour l'angle d'allumage en partant de l'équation (1) et en procédant comme suit: Zwcons = f3-1(mimod/(fl(rl) * f2(X) * f4(rri))) (2) Il n'est toutefois pas nécessaire que le modèle 5 soit enregistré une nouvelle fois dans la commande du moteur sous une forme inversée. Si le modèle 5 ne doit pas être enregistré sous une forme inversée 30 dans l'appareil de commande du moteur, il n'est pas nécessaire d'avoir une factorisation complète du modèle 5 selon l'équation (1); du moins des analyses ont montré que la suppression des termes mixtes pour la formation du modèle 5 limite la précision du modèle 5. Selon l'invention, on fournit au modèle 5, dans le dispositif 1 selon la figure, comme grandeur 35 de réglage, une masse d'air relative modélisée rlmod, un taux de gaz résiduel rri, un rapport de mélange air/carburant X et un angle d'allumage zw. A partir des grandeurs de réglage évoquées, le modèle 5 détermine la valeur réelle mimod pour le couple de sortie que doit fournir l'unité mo- trice, par exemple en s'appuyant sur l'équation (1) complètement factorisée; pour les grandeurs de réglage utilisées à la figure on aura ainsi la relation suivante: mimod = fl(rlmod) * f2(3) * f3(zw) * f4(rri) (3) En variante, on peut également formuler le modèle 5 de la figure d'une manière tout à fait générale comme suit: mimod = f(rlmod, X, zw, rri, ...) (4) L'équation (4) permet ainsi de tenir compte d'autres grandeurs de réglage en plus des grandeurs de réglage présentées à la figure rlmod, rri, ., zw. Une telle autre grandeur de réglage peut par exemple être 15 la durée d'injection de carburant. En variante, on peut également utiliser un nombre moins important de grandeurs de réglage que celui représenté à la figure pour modéliser la valeur réelle mimod du couple de sortie, le cas échéant au détriment de la précision de la modélisation. Selon l'équation générale (4) pour la modélisation de la valeur réelle mimod du 20 couple de sortie de l'unité motrice on tient également compte de termes mixtes non factorisés. La formation du modèle 5 selon l'équation (4) peut se faire d'une manière quelconque et par exemple il peut être obtenu de manière empirique sur un banc d'essai. Le modèle 5 peut être formé pour rapprocher la valeur réelle modélisée mimod du couple de sortie aussi 25 précisément que possible à la valeur réelle du couple de sortie de l'unité motrice en fonction des grandeurs de réglage rlmod, rrri, X, zw. Due to the factorization described according to equation (1), model 5 could be easily reversed. To control the output torque of the drive unit, the model could be saved again in reverse form in the engine control or in the engine control unit. Starting from equation (1), we could then calculate the set values of the different adjustment variables. This is how we can for example calculate a setpoint zwcons for the ignition angle starting from equation (1) and proceeding as follows: Zwcons = f3-1 (mimod / (fl ( rl) * f2 (X) * f4 (rri))) (2) However, it is not necessary that the model 5 is registered again in the engine control in an inverted form. If the model 5 is not to be saved in an inverted form 30 in the engine control unit, it is not necessary to have a complete factorization of the model 5 according to equation (1); at least analyzes have shown that the suppression of the mixed terms for the formation of the model 5 limits the precision of the model 5. According to the invention, the model 5 is provided in the device 1 according to the figure, as an adjustment quantity 35, a modeled relative air mass rlmod, a residual gas rate rri, an air / fuel mixture ratio X and an ignition angle zw. From the adjustment quantities mentioned, model 5 determines the real value mimod for the output torque which the motor unit must provide, for example by relying on equation (1) completely factored; for the adjustment quantities used in the figure we will have the following relation: mimod = fl (rlmod) * f2 (3) * f3 (zw) * f4 (rri) (3) Alternatively, we can also formulate the model 5 in the figure in a very general way as follows: mimod = f (rlmod, X, zw, rri, ...) (4) Equation (4) thus allows other adjustment quantities to be taken into account in addition to the adjustment variables presented in the figure rlmod, rri,., zw. Another such variable can be, for example, the duration of fuel injection. As a variant, it is also possible to use a smaller number of adjustment variables than that shown in the figure to model the real value mimod of the output torque, if necessary to the detriment of the precision of the modeling. According to the general equation (4) for the modeling of the real value mimod of the output torque of the motor unit, mixed un factorized terms are also taken into account. The formation of model 5 according to equation (4) can be done in any way and for example it can be obtained empirically on a test bench. The model 5 can be formed to bring the modeled actual value mimod of the output torque as close as possible to the actual value of the output torque of the drive unit as a function of the control variables rlmod, rrri, X, zw.

Selon la figure, on prédéfinit en outre une valeur de consigne micons du couple de sortie; cette valeur peut par exemple être fournie par un coordinateur de couple non représenté à la figure. Le coordinateur 30 de couple détermine alors d'une manière connue du spécialiste et à partir de plusieurs requêtes de couple émanant de différents composants du véhicule considérés dans cet exemple, une requête résultante de couple comme valeur de consigne micons du couple de sortie. Ces différents composants peuvent être par exemple une régulation antipatinage, un 35 système antiblocage, une régulation de vitesse de déplacement, une pédale d'accélérateur électronique, une régulation de ralenti, une fonction antisecousse, etc.... Si on forme la valeur de consigne micons par exemple en fonction de la position de la pédale d'accélérateur, alors la valeur de con- signe micons peut être le couple demandé par le conducteur. Pour régler la valeur de consigne demandée micons du couple de sortie, il faut prédéfinir des valeurs de consigne appropriées pour les grandeurs de réglage. According to the figure, a micron setpoint for the output torque is also predefined; this value can for example be provided by a torque coordinator not shown in the figure. The torque coordinator 30 then determines, in a manner known to the specialist and from several torque requests emanating from different components of the vehicle considered in this example, a resulting request for torque as the micons setpoint of the output torque. These various components can be, for example, a traction control, an anti-lock system, a speed control, an electronic accelerator pedal, an idle control, an anti-shaking function, etc. If the value of micons setpoint, for example depending on the position of the accelerator pedal, then the micons setpoint value can be the torque requested by the driver. To set the requested setpoint micons of the output torque, appropriate setpoints must be predefined for the control variables.

Comme la valeur de consigne micons peut être réalisée à l'aide de diffé5 rentes combinaisons de grandeurs de réglage, pour avoir une fixation non équivoque des valeurs de consigne pour la grandeur de réglage il faut naturellement des conditions accessoires. Une telle condition accessoire est par exemple réglable de la part de la valeur de consigne micons dans le couple de sortie en fonction du chemin d'air du moteur à combustion in10 terne, c'est-à-dire du réglage de l'alimentation en air du moteur à combustion interne par une commande appropriée d'un volet d'étranglement. As the micons setpoint can be achieved using different combinations of control quantities, to have an unambiguous setting of the setpoints for the control quantity, of course, additional conditions are required. Such an accessory condition is for example adjustable on the part of the micons setpoint in the output torque as a function of the air path of the internal combustion engine, that is to say the adjustment of the supply of air from the internal combustion engine by appropriate control of a throttle valve.

Pour cela, la fraction milcons que doit convertir le chemin d'air pour la valeur de consigne micons se forme à l'aide d'un rendement prédéterminé etaapcons du point de fonctionnement souhaité du moteur à combustion interne à l'aide d'un diviseur 25 dans lequel on divise la valeur de consigne micons du couple de sortie par le rendement prédéterminé etaapcons du point de fonctionnement souhaité. For this, the milcon fraction to be converted by the air path for the micons setpoint is formed using a predetermined efficiency and the desired operating point of the internal combustion engine is adjusted using a divider. 25 in which the micron setpoint of the output torque is divided by the predetermined efficiency and the desired operating point.

La valeur de consigne résultante milcons pour le couple à convertir par le chemin d'air est appliquée à un premier champ de carac20 téristiques 30 qui reçoit comme seconde grandeur de réglage, le régime moteur actuel nmot du moteur à combustion interne. Le premier champ de caractéristiques 30 contient par exemple un modèle grossier de la masse d'air relative optimale rlbrut nécessaire pour convertir la valeur de consigne milcons par le chemin de l'air, pour le couple de sortie dans les 25 conditions optimales; ces conditions correspondent par exemple à un rapport de mélange air/carburant X, = 1, pour la vitesse de rotation actuelle du moteur (régime moteur) nmot. Si également le premier champ de caractéristiques 30 plus précisément fait déjà partie d'un modèle complètement factorisé et ainsi réversible, il est décisif que le premier champ de 30 caractéristiques 30 ne représente qu'un modèle très grossier et n'a pas à comporter toutes les relations pour déterminer la masse d'air relative optimale rlbrut. Pour cela, on peut par exemple renoncer à la relation entre le taux de gaz résiduel rri pour déterminer la masse d'air relative optimale rlbrut. Enfin, dans la détermination de la masse d'air relative optimale 35 rlbrut il suffit de former une valeur initiale de la grandeur de réglage de la masse d'air rlmod, relative, fournie au moteur à combustion interne. The resulting set point milcons for the torque to be converted by the air path is applied to a first field of characteristics 30 which receives, as second adjustment variable, the current engine speed nmot from the internal combustion engine. The first characteristic field 30 contains, for example, a coarse model of the optimum relative air mass rlrough necessary to convert the setpoint milcons by the air path, for the output torque under the optimal conditions; these conditions correspond for example to an air / fuel mixture ratio X, = 1, for the current engine rotation speed (engine speed) nmot. If also the first field of characteristics 30 more precisely is already part of a completely factored and thus reversible model, it is decisive that the first field of characteristics 30 represents only a very coarse model and does not have to include all relationships to determine the optimal relative gross air mass. For this, one can for example give up the relation between the rate of residual gas rri to determine the optimal relative air mass rlbrut. Finally, in determining the optimal relative air mass 35 rlbrut it suffices to form an initial value of the variable for adjusting the air mass rlmod, relative, supplied to the internal combustion engine.

Selon la figure, il est en outre prévu que le modèle 5 reçoive un taux de gaz résiduel rri, par exemple constant, prédéterminé, comme grandeur de réglage. De façon correspondante, selon la figure, le modèle 5 reçoit comme grandeur de réglage un rapport de mélange air/carburant A, constant, prédéterminé. According to the figure, it is further provided that the model 5 receives a residual gas rate rri, for example constant, predetermined, as an adjustment variable. Correspondingly, according to the figure, the model 5 receives as a control variable an air / fuel mixture ratio A, constant, predetermined.

On peut prédéfinir parfaitement librement le taux de gaz ré5 siduel rri et le rapport de mélange air/carburant X de façon très générale dans le cadre des limites d'une combustion possible du moteur à combustion interne, pour optimiser par exemple la teneur en produits polluants contenue dans les gaz d'échappement et/ou la consommation de carburant. On peut par exemple prédéterminer le rapport de mélange 10 air/carburant X = 1. The residual gas rate rri and the air / fuel mixture ratio X can be very freely predefined very generally within the limits of possible combustion of the internal combustion engine, for example to optimize the content of pollutants. contained in exhaust gas and / or fuel consumption. One can for example predetermine the air / fuel mixture ratio X = 1.

Comme autre grandeur de réglage, le modèle 5 de la figure reçoit l'angle d'allumage zw comme grandeur d'entrée. Il peut s'agir tout d'abord d'une valeur de démarrage quelconque qui doit naturellement se situer dans une plage intéressante pour le moteur à combustion interne. 15 Mais il est avantageux, comme le montre la figure, d'initialiser l'angle d'allumage zw suivant la masse d'air relative optimale rlbrut sous la forme d'un angle d'allumage optimum zwopt. L'angle d'allumage optimum zwopt se détermine à partir d'un second champ de caractéristiques 40. Comme grandeur d'entrée du second champ de caractéristiques 40 on utilise la 20 masse d'air relative optimale ribrut à la sortie du premier champ de caractéristiques 30 ainsi que le régime moteur actuel nmot. En même temps, dans cet exemple de réalisation on suppose que l'angle d'allumage optimum zwopt découle du second champ de caractéristiques 40 pour un rapport de mélange air/carburant constant X = 1 et pour un taux de gaz 25 résiduel prédéterminé rri. Le second champ de caractéristiques 40 peut également être factorisé complètement au sens strict et constitue ainsi un modèle réversible; il est également vrai qu'il est décisif que non pas l'ensemble du modèle de couple, le cas échéant très complexe, soit présenté sous une forme réversible, c'est-à-dire qu'il n'est pas nécessaire de 30 tenir compte de toutes les relations qui influencent la formation de l'angle d'allumage optimum zwopt. As another adjustment variable, model 5 in the figure receives the ignition angle zw as an input variable. It can first of all be any starting value which must naturally be within an interesting range for the internal combustion engine. However, it is advantageous, as shown in the figure, to initialize the ignition angle zw according to the optimal relative air mass rlbrut in the form of an optimum ignition angle zwopt. The optimum ignition angle zwopt is determined from a second characteristic field 40. As the input quantity of the second characteristic field 40, the optimum relative air mass ribrut is used at the outlet of the first field of characteristics 30 as well as the current engine speed nmot. At the same time, in this embodiment, it is assumed that the optimum ignition angle zwopt follows from the second field of characteristics 40 for a constant air / fuel mixture ratio X = 1 and for a predetermined residual gas rate rri. The second field of characteristics 40 can also be factored completely in the strict sense and thus constitutes a reversible model; it is also true that it is decisive that not the whole torque model, if necessary very complex, be presented in a reversible form, that is to say that it is not necessary to take into account all the relationships which influence the formation of the optimum ignition angle zwopt.

Pour la formation de l'angle d'allumage optimum zwopt avec le second champ de caractéristiques 40 il s'agit uniquement d'initialiser la grandeur de réglage de l'angle d'allumage zw fournie au modèle 5. For the formation of the optimum ignition angle zwopt with the second field of characteristics 40 it is only a question of initializing the variable for adjusting the ignition angle zw supplied to the model 5.

La masse d'air relative optimale rlbrut appliquée à la sortie du premier champ de caractéristiques 30 est fournie à un premier additionneur 35 qui l'additionne à la différence de masse d'air Arl. Le résultat est la grandeur de réglage rlmod de la masse d'air relative qui doit ali- menter le moteur à combustion interne, comme grandeur d'entrée du modèle 5. Dans la première étape de calcul du modèle 5 on fixe à zéro la différence de la masse d'air Arl de sorte que la grandeur de réglage de la masse d'air relative fournie au moteur à combustion interne rlmod corres5 pond à la masse d'air relative optimale rlbrut. De façon correspondante, la sortie du second champ de caractéristiques 40, c'est-à- dire l'angle d'allumage optimum zwopt, est appliquée à un second additionneur 45 qui l'additionne à une différence d'angle d'allumage Azw. Le résultat à la sortie du second additionneur 45 est la grandeur de réglage de l'angle 10 d'allumage zw qui doit être fournie au modèle 5 pour le moteur à combustion interne. Dans la première étape de calcul on donne à la différence d'angle d'allumage Azw la valeur zéro et la grandeur de réglage de l'angle d'allumage zw qui doit être réglé correspond alors à l'angle d'allumage optimum zwopt. The optimal relative air mass rlbrut applied at the outlet of the first field of characteristics 30 is supplied to a first adder 35 which adds it to the difference in air mass Arl. The result is the adjustment quantity rlmod of the relative air mass which must supply the internal combustion engine, as the input quantity of model 5. In the first step of calculating model 5, the difference is fixed at zero. of the air mass Arl so that the variable for adjusting the relative air mass supplied to the internal combustion engine rlmod corres5 corresponds to the optimal relative air mass rlbrut. Correspondingly, the output of the second characteristic field 40, that is to say the optimum ignition angle zwopt, is applied to a second adder 45 which adds it to a difference in ignition angle Azw . The result at the output of the second adder 45 is the variable for adjusting the ignition angle zw which must be supplied to the model 5 for the internal combustion engine. In the first calculation step, the difference in ignition angle Azw is given the value zero and the variable for adjusting the ignition angle zw which must be set then corresponds to the optimum ignition angle zwopt.

Partant de l'équation (4), le modèle 5 calcule la valeur réelle mimod du couple de sortie et l'applique aux moyens de comparaison 10. Starting from equation (4), model 5 calculates the real value mimod of the output torque and applies it to the comparison means 10.

Les moyens de comparaisons 10 peuvent être constitués par un soustracteur. Les moyens de comparaison 10 reçoivent en outre la valeur de consigne micons du couple de sortie. Les moyens de comparaison 10 re20 tranchent la valeur réelle mimod de la valeur de consigne micons du couple de sortie. Le résultat de cette soustraction est une différence de couple Ami. La différence de couple Ami est appliquée à un premier régulateur 15 et à un second régulateur 20. Le premier régulateur 15 peut activer le second régulateur 20 et le désactiver. Tout d'abord le premier régulateur 15 25 désactive le second régulateur 20 pour que la régulation ne soit faite que par le premier régulateur 15. Le premier régulateur 15 est un régulateur d'angle d'allumage. Si la valeur réelle modélisée mimod du couple de sortie est supérieure à la valeur de consigne micons, alors la différence de couple Ami est négative et le régulateur d'angle d'allumage 15 donne une diffé30 rence positive d'angle d'allumage Azw supérieure à zéro à sa sortie; cette différence d'angle d'allumage Azw est appliquée comme décrit ci-dessus au second additionneur 45. On déplace ainsi dans le sens du retard l'angle d'allumage à régler zw par rapport à l'angle d'allumage optimum zwopt. Si la valeur réelle mimod est inférieure à la valeur de consigne micons du 35 couple de sortie, alors la différence de couple Ami est supérieure à zéro et le régulateur d'angle d'allumage 15 donne une différence d'angle d'allumage Azw inférieure à zéro; cela signifie que l'angle d'allumage zw à régler est décalé dans le sens de l'avance par rapport à l'angle d'allumage optimum zwopt. L'angle d'allumage optimum zwopt ainsi corrigé par la différence d'angle d'allumage Azw est utilisé comme nouvelle grandeur de réglage de l'angle d'allumage zw qui doit être réglé pour le moteur à combustion interne et en même temps cette valeur est fournie au modèle 5 5 pour un nouveau cycle de calcul. Cette opération est répétée aussi souvent qu'il le faut jusqu'à ce que soit la différence de couple Ami passe en amplitude en dessous d'un seuil prédéterminé soit que l'on atteint un critère d'arrêt. The comparison means 10 can be constituted by a subtractor. The comparison means 10 also receive the micon setpoint of the output torque. The comparison means 10 re20 slice the actual value mimod from the setpoint value micons of the output torque. The result of this subtraction is a difference in Ami torque. The difference in torque Ami is applied to a first regulator 15 and to a second regulator 20. The first regulator 15 can activate the second regulator 20 and deactivate it. First of all the first regulator 15 deactivates the second regulator 20 so that the regulation is made only by the first regulator 15. The first regulator 15 is an ignition angle regulator. If the actual modeled mimod value of the output torque is greater than the micons setpoint, then the torque difference Ami is negative and the ignition angle regulator 15 gives a positive difference in ignition angle Azw greater at zero at its exit; this difference in ignition angle Azw is applied as described above to the second adder 45. In this way the ignition angle to be adjusted zw is displaced in the direction of the delay with respect to the optimum ignition angle zwopt. If the actual value mimod is less than the micons setpoint of the output torque, then the difference in torque Ami is greater than zero and the ignition angle regulator 15 gives a difference in ignition angle Azw less to zero; this means that the ignition angle zw to be set is shifted in the direction of advance with respect to the optimum ignition angle zwopt. The optimum ignition angle zwopt thus corrected by the difference in ignition angle Azw is used as a new quantity for adjusting the ignition angle zw which must be adjusted for the internal combustion engine and at the same time this value is supplied to model 5 5 for a new calculation cycle. This operation is repeated as often as necessary until either the difference in torque Ami decreases in amplitude below a predetermined threshold or that a stopping criterion is reached.

Un critère d'arrêt ou de rupture peut par exemple consister 1o à ce que la valeur de consigne souhaitée micons ne puisse être atteinte par aucun angle d'allumage zw compatible avec le moteur, c'est-à-dire que la différence de couple Ami, lorsqu'on utilise un angle d'allumage zw compatible avec le moteur comme grandeur de réglage, après un nombre prédéterminé d'étapes de calcul ou après un temps prédéterminé, ne passe pas, en amplitude, en dessous du seuil prédéterminé; le nombre prédéterminé d'étapes de calcul ou la durée prédéterminée sont choisis suffisamment grands pour être sûr que la valeur réelle mimod ne puisse pas être asservie sur la valeur de consigne micons par le régulateur d'angle d'allumage 15 pour aucun angle d'allumage zw compatible avec le moteur. 20 Dans ce cas, le régulateur d'angle d'allumage 15 active le second régulateur 20 pour régler également dans ce cas la valeur de consigne souhaitée micons. Le régulateur d'angle d'allumage 15 est bloqué pour la durée du fonctionnement du second régulateur 20 de sorte que le régulateur 15 n'assure aucune régulation. Le second régulateur 20 forme alors, en fonc25 tion de la différence de couple Ami, la différence de masse d'air Arl et transmet cette différence, comme décrit, au premier additionneur 35. Ainsi, le second régulateur 20 corrige la grandeur de réglage de la masse d'air relative rlmod fournie au moteur à combustion interne aussi souvent en partant de la masse d'air relative optimale rlbrut avec la différence de 30 masse d'air Arl jusqu'à ce que la valeur réelle mimod ne diffère plus de la valeur de consigne micons de plus du seuil prédéterminé. La masse d'air relative optimale rlbrut ainsi corrigée et ainsi la grandeur de réglage de la masse d'air relative rlmod appliquée au modèle 5 est en même temps la valeur de consigne de la commande de remplissage du moteur à combus35 tion interne de même que la grandeur de réglage de l'angle d'allumage zw à la sortie du second additionneur 45 est la valeur de consigne de la commande d'allumage du moteur à combustion interne. Dans l'exemple de réalisation décrit, on n'utilise pas les grandeurs de réglage de la teneur en gaz résiduel rri et du rapport de mélange air/carburant X pour réguler la différence de couple Ami. Chaque grandeur de réglage peut toutefois être utilisée en combinaison avec une ou plusieurs autres grandeurs de réglage par exemple également de manière hiérarchisée ou isolément pour une régulation du couple de différence Am. Si le second régulateur 20 fait passer l'amplitude de la différence entre la valeur de consigne micons et la valeur réelle mimod en dessous du seuil prédéterminé, cette information peut être communiquée par le second régulateur 20 au premier régulateur 15; celui-ci neutralise en10 suite le second régulateur 20 et reprend son propre mode de régulation s'il constate que le couple de différence Ami dépasse de nouveau le seuil prédéterminé. A stopping or breaking criterion can for example consist 1o that the desired setpoint micons cannot be reached by any ignition angle zw compatible with the engine, that is to say that the difference in torque Ami, when an ignition angle zw compatible with the engine is used as an adjustment variable, after a predetermined number of calculation steps or after a predetermined time, does not pass, in amplitude, below the predetermined threshold; the predetermined number of calculation steps or the predetermined duration are chosen large enough to be sure that the actual mimod value cannot be slaved to the micons reference value by the ignition angle regulator 15 for any angle of zw ignition compatible with the engine. In this case, the ignition angle regulator 15 activates the second regulator 20 to also adjust in this case the desired setpoint micons. The ignition angle regulator 15 is blocked for the duration of the operation of the second regulator 20 so that the regulator 15 does not provide any regulation. The second regulator 20 then forms, as a function of the torque difference Ami, the difference in air mass Arl and transmits this difference, as described, to the first adder 35. Thus, the second regulator 20 corrects the adjustment quantity of the relative air mass rlmod supplied to the internal combustion engine as often starting from the optimal relative air mass rlbrut with the difference in air mass Arl until the actual value mimod no longer differs from the Micons setpoint above the predetermined threshold. The optimal relative air mass rlbrut thus corrected and thus the variable for adjusting the relative air mass rlmod applied to the model 5 is at the same time the set value of the filling command of the internal combustion engine as well as the variable for adjusting the ignition angle zw at the output of the second adder 45 is the reference value of the ignition control of the internal combustion engine. In the embodiment described, the variables for adjusting the residual gas content rri and the air / fuel mixture ratio X are not used to regulate the difference in torque Ami. Each adjustment variable can however be used in combination with one or more other adjustment variables for example also in a hierarchical manner or in isolation for regulating the difference torque Am. If the second regulator 20 passes the amplitude of the difference between the setpoint micons and the actual value mimod below the predetermined threshold, this information can be communicated by the second regulator 20 to the first regulator 15; the latter then neutralizes the second regulator 20 and resumes its own regulation mode if it finds that the difference torque Ami again exceeds the predetermined threshold.

Si la différence de couple Ami dépasse de nouveau le seuil prédéterminé, l'opération décrite ci-dessus se répète. Ainsi, tout d'abord, 15 on active le régulateur d'angle d'allumage 15 et ensuite le cas échéant le second régulateur 20. If the difference in torque Ami again exceeds the predetermined threshold, the operation described above is repeated. Thus, first of all, 15 the ignition angle regulator 15 is activated and then, if necessary, the second regulator 20.

Le régulateur d'angle d'allumage 15 et le second régulateur 20 ont chacun pour fonction de diminuer l'amplitude de la différence de couple Ami par l'émission d'une différence d'angle d'allumage Azw appro20 priée ou d'une différence appropriée de masse d'air Arl; le but de cette différence est de passer en dessous du seuil prédéterminé et d'arriver ainsi à un asservissement suffisant de la valeur réelle mimod sur la valeur de consigne micons du couple de sortie. Comme décrit il n'est pas nécessaire que le modèle chaque fois à la base du premier champ de caractéristiques 25 30 et du second champ de caractéristiques 40 soit extrêmement précis. The ignition angle regulator 15 and the second regulator 20 each have the function of reducing the amplitude of the difference in torque Ami by the emission of a difference in ignition angle Azw appro20 required or of a appropriate difference in air mass Arl; the purpose of this difference is to go below the predetermined threshold and thus arrive at a sufficient enslavement of the real value mimod on the set value micons of the output torque. As described it is not necessary that the model each time on the basis of the first characteristic field 30 and of the second characteristic field 40 is extremely precise.

Mais plus ces champs de caractéristiques 30 copient de manière précise la masse d'air relative optimale rlbrut ou l'angle d'allumage optimum zwopt pour le point de fonctionnement souhaité et plus la masse d'air relative rlbrut sera proche de la masse d'air relative rlmod à régler en définitive et 30 plus l'angle d'allumage optimum zwopt sera proche de l'angle d'allumage zw à régler en définitive; l'opération de régulation décrite ci-dessus se terminera plus rapidement et permettra ainsi au modèle 5 de converger plus rapidement. However, the more precisely these characteristic fields 30 copy the optimal relative air mass rlbrut or the optimum ignition angle zwopt for the desired operating point, the closer the relative air mass rlbrut will be to the mass of relative air rlmod to be set definitively and the more the optimum ignition angle zwopt will be close to the ignition angle zw to be set definitively; the regulation operation described above will end more quickly and will thus allow the model 5 to converge more quickly.

A la place de la masse d'air relative optimale rlbrut ou de la 35 grandeur de réglage de la masse d'air relative rlmod on peut également utiliser des valeurs de remplissage appropriées par une normalisation adéquate en fonction de la cylindrée du moteur à combustion interne. I1 In place of the optimal relative air mass rl gross or the variable for adjusting the relative air mass rlmod, it is also possible to use suitable filling values by adequate standardization as a function of the displacement of the internal combustion engine. . I1

Le procédé et le dispositif 1 selon l'invention permettent au modèle 5 de ne pas être totalement factorisé suivant l'équation (4) et il suffit d'enregistrer une fois dans la commande du moteur et en plus cet enregistrement n'a pas à être fait sous forme inverse. On économise ainsi 5 la capacité de mémoire dans la mémoire de programme et de données de la commande de moteur. Comme le modèle 5 n'a pas à être représenté de manière réversible par une analyse formelle ou par des champs de caractéristiques analytiques, on peut réaliser une copie plus précise de la valeur réelle mimod du couple de sortie. The method and the device 1 according to the invention allow the model 5 not to be fully factored according to equation (4) and it suffices to record once in the engine control and in addition this recording does not have to be done in reverse form. This saves the memory capacity in the program and data memory of the motor control. As the model 5 does not have to be represented in a reversible way by a formal analysis or by fields of analytical characteristics, one can carry out a more precise copy of the real value mimod of the couple of output.

Le procédé et le dispositif selon l'invention ne sont pas limités à l'exemple de réalisation décrit mais peuvent s'appliquer à n'importe quelle unité motrice dans laquelle on modélise une grandeur de sortie de l'unité motrice en fonction de plusieurs grandeurs de réglage, la grandeur de sortie modélisée étant comparée à une valeur de consigne de 1S la grandeur de sortie et au moins une première valeur de consigne d'une première grandeur de réglage est alors formée en fonction de la différence entre la grandeur de sortie modélisée et la valeur de consigne de cette grandeur de sortie. The method and the device according to the invention are not limited to the example of embodiment described but can be applied to any motor unit in which an output quantity of the motor unit is modeled as a function of several quantities control variable, the modeled output variable being compared to a setpoint of 1S the output variable and at least a first reference value of a first control variable is then formed as a function of the difference between the modeled output variable and the set value of this output quantity.

Claims

1) Method for controlling a motor unit, in particular a vehicle, according to which an output quantity of the motor unit is modeled as a function of several adjustment variables, characterized in that the output quantity modeled is compared at a set value of this output quantity and at least a first set value is formed for a first adjustment variable as a function of the difference between the modeled output quantity 10 and the reference value of the output quantity.

2) Method according to claim 1, characterized in that at least a first set value is formed in the direction of a reduction in the amplitude of the difference.

3) Method according to claim 2, characterized in that at least a second setpoint is formed for at least a second control variable if in particular after having formed the first setpoint several times using exclusively authorized values for form the first setpoint, the amplitude of the difference remains above a predetermined threshold.

4) Method according to claim 3, characterized in that at least a second setpoint value is formed for at least a second adjustment variable in the direction of reducing the amplitude of the difference, in particular by proceeding several times . 5) Method according to claim 1, characterized in that the output quantity is modeled as a function of at least one set value of at least one of the adjustment quantities. 6) Method according to claim 1, characterized in that for the modeling of the output quantity one of the adjustment quantities is initialized, preferably the filling or the mass supplied to the internal combustion engine of the power unit from a corrected yield setpoint for the output quantity.

7) Method according to claim 1, characterized in that for the modeling of the output quantity one of the adjustment quantities is initialized, preferably the ignition angle of the internal combustion engine of the power unit in function of at least one other variable, preferably assumed to be non-constant.

8) Method according to claim 1, characterized in that the adjustment variable is the torque or the power.

9) Method according to claim 1, characterized in that the control variable is the ignition angle, the air mass, the air / fuel mixture ratio and / or the residual gas rate.

10) Device (1) for controlling a power unit, in particular a vehicle, comprising means (5) for modeling an output quantity of the power unit as a function of several adjustment variables, characterized by means comparison (10) which compare the modeled output quantity to a set value of this output quantity and means (15, 20) which form at least a first set value for a first adjustment quantity as a function of a difference 30 between the modeled output quantity and the setpoint of the output quantity.