1 La présente invention est relative à l'estimation de la pression régnantThe present invention relates to the estimation of the prevailing pressure
dans le collecteur d'admission d'un moteur à combustion interne. L'un des paramètres importants permettant de faire fonctionner les dispositifs antipollution de tels moteurs dans les véhicules automobiles est la pression d'admission, car il permet de déterminer la masse d'air aspirée par le moteur., Ce paramètre est également important dans le cadre des stratégies sur-Ies performances du moteur. Il peut encore servir pour le diagnostic de bon fonctionnement d'un turbo-compresseur, si le moteur à combustion interne en est équipé. in the intake manifold of an internal combustion engine. One of the important parameters for operating the anti-pollution devices of such engines in motor vehicles is the intake pressure, because it allows to determine the mass of air drawn by the engine., This parameter is also important in the framework of strategies on-engine performance. It can still be used for the diagnosis of a good operation of a turbo-compressor, if the internal combustion engine is equipped with it.
La pression d'admission peut naturellement être mesurée par un capteur de pression installé dans la tubulure d'admission du moteur. C'est une solution coûteuse. On a donc déjà pensé à obtenir le paramètre d'une autre façon. C'est ainsi par exemple qu'il est connu par FR 2 885 216 d'estimer la pression d'admission à partir du débit de gaz dans le moteur dont on déduit par le calcul la masse de gaz dans le circuit d'admission, puis de calculer la pression dans le collecteur d'admission en utilisant comme paramètre supplémentaire la température des gaz circulant dans ce collecteur. Cependant, bien que cette méthode de détermination de la pression d'admission donne de bons résultats, elle s'avère être relativement compliquée en particulier en ce qui concerne l'établissement de la valeur du débit de gaz dans le moteur. Elle implique également des moyens de calcul assez importants. L'invention a ainsi pour but de fournir un procédé et un dispositif pour estimer la pression d'admission d'un moteur à combustion interne ne mettant en jeu qu'un minimum de matériel et nécessitant un calcul très simple de la valeur recherchée. L'invention a donc principalement pour objet un procédé pour déterminer la pression régnant dans le collecteur d'admission d'un moteur à combustion interne remarquable en ce qu'il consiste: - à relever périodiquement la valeur de la pression dans la chambre de combustion d'au moins un cylindre dudit moteur à un instant du cycle moteur proche de l'instant de fermeture de la soupape d'admission dudit cylindre, à modéliser par l'expérimentation le rapport entre la valeur de pression à obtenir et les valeurs de pression relevées, et - à calculer la pression régnant dans ledit collecteur en fonction du modèle ainsi obtenu pour chaque valeur de pression relevée dans ladite chambre de combustion. Grâce à ces caractéristiques, il devient possible d'estimer avec une très bonne approximation la pression dans le collecteur d'admission du moteur sans qu'il soit nécessaire de prévoir un capteur coûteux dans ce collecteur. En effet, pour déterminer ainsi la pression dans le collecteur, on peut faire appel à d'autres capteurs déjà habituellement prévus pour assurer la gestion du moteur, tandis que les moyens de calcul nécessaires sont des plus simples. 1 o Selon d'autres caractéristiques avantageuses de ce procédé: - l'opération de modélisation est réalisée sur la base d'une équation de la forme =A'Ryi, + B 15 dans laquelle: PCoI Pcylrf A et B= pression à obtenir = pression relevée dans la chambre de combustion = constantes déterminées expérimentalement l'instant auquel est relevée ladite pression dans la chambre de combustion au cours du cycle de combustion dudit moteur, correspond de préférence à la position angulaire de 15 du vilebrequin après le point mort bas en fin d'admission. 20 L'invention a également pour objet un dispositif pour estimer la pression régnant dans le collecteur d'admission d'un moteur à combustion interne, remarquable en ce qu'il comprend: des moyens pour relever la pression dans la chambre de combustion d'au moins un cylindre dudit moteur à un instant du cycle moteur proche de 25 l'instant de fermeture de la soupape d'admission dudit cylindre, et des moyens de calcul qui, d'après un modèle déterminé expérimentalement établissent un rapport entre la pression ainsi relevée et la pression à obtenir, calculent celle-ci en fonction de chaque valeur de la pression relevée dans la chambre de combustion. 30 Selon d'autres caractéristiques avantageuses de ce dispositif: - le modèle mis en oeuvre dans lesdits moyens de calcul est basé sur une équation de la forme: Pcol = A . PcyIrf, + B dans laquelle: Pcoi PcY1ria A et B= pression à obtenir = pression relevée dans la chambre de combustion = constantes déterminées expérimentalement - lesdits moyens de mesure sont agencés pour relever ladite pression à un instant au cours du cycle de combustion dudit moteur, qui correspond de préférence à la position angulaire de 15 du vilebrequin après le point mort bas en fin d'admission. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé sur lequel: - la figure unique est une illustration symbolique de la mise en oeuvre du procédé et du dispositif selon l'invention. En se reportant à cette figure, on reconnaît le schéma d'un cylindre 1 de moteur à combustion interne, celui-ci pouvant être de type essence ou Diesel et comprendre un ou plusieurs cylindres. The intake pressure can of course be measured by a pressure sensor installed in the engine intake manifold. It is an expensive solution. So we already thought to get the parameter in another way. For example, it is known from FR 2 885 216 to estimate the intake pressure from the gas flow rate in the engine from which the mass of gas in the intake circuit is calculated. then calculate the pressure in the intake manifold using as an additional parameter the temperature of the gases flowing in this manifold. However, although this method of determining the inlet pressure gives good results, it turns out to be relatively complicated especially with regard to the establishment of the value of the gas flow in the engine. It also involves fairly important calculation means. The invention thus aims to provide a method and a device for estimating the intake pressure of an internal combustion engine involving only a minimum of equipment and requiring a very simple calculation of the desired value. The invention therefore mainly relates to a method for determining the pressure in the intake manifold of a remarkable internal combustion engine in that it consists in: - periodically measuring the value of the pressure in the combustion chamber of at least one cylinder of said engine at a time of the engine cycle close to the closing time of the inlet valve of said cylinder, to model by experimentation the ratio between the pressure value to be obtained and the pressure values measured, and - to calculate the pressure prevailing in said manifold according to the model thus obtained for each pressure value recorded in said combustion chamber. Thanks to these characteristics, it becomes possible to estimate with a very good approximation the pressure in the intake manifold of the engine without the need to provide an expensive sensor in this manifold. Indeed, to thus determine the pressure in the manifold, one can use other sensors already usually provided for the management of the engine, while the necessary calculation means are very simple. According to other advantageous features of this method: the modeling operation is carried out on the basis of an equation of the form = A'Ryi, + B in which: PCoI Pcylrf A and B = pressure to be obtained = pressure measured in the combustion chamber = experimentally determined constants the moment at which said pressure is detected in the combustion chamber during the combustion cycle of said engine, preferably corresponds to the angular position of the crankshaft after the bottom dead point; at the end of admission. The invention also relates to a device for estimating the pressure prevailing in the intake manifold of an internal combustion engine, remarkable in that it comprises: means for raising the pressure in the combustion chamber of at least one cylinder of said engine at a time of the engine cycle close to the instant of closure of the intake valve of said cylinder, and calculation means which, according to an experimentally determined model, establish a ratio between the pressure as well as measured and the pressure to be obtained, calculate it according to each value of the pressure recorded in the combustion chamber. According to other advantageous features of this device: the model implemented in said calculation means is based on an equation of the form: Pcol = A. PcyIrf, + B in which: Pcoi PcY1ria A and B = pressure to be obtained = pressure measured in the combustion chamber = experimentally determined constants - said measuring means are arranged to read said pressure at a moment during the combustion cycle of said engine which preferably corresponds to the angular position of the crankshaft 15 after the bottom dead center at the end of admission. Other characteristics and advantages of the invention will become apparent from the following description, given solely by way of example and with reference to the appended drawing in which: the single figure is a symbolic illustration of the implementation process and the device according to the invention. Referring to this figure, we see the diagram of a cylinder 1 of an internal combustion engine, the latter may be gasoline or diesel type and include one or more cylinders.
Sont également représentés un piston 2 délimitant la chambre de combustion 3, une bielle 4, un vilebrequin 5, un collecteur d'admission des gaz 6 et un dispositif 7 d'échappement des gaz. Selon l'exemple de réalisation représenté, au moins l'un des cylindres du moteur est également équipé d'un capteur 8 mesurant en permanence la position angulaire du vilebrequin 5 et d'un capteur 9 permettant de mesurer la pression dans la chambre de combustion 3. A la place de ces capteurs, on peut également prévoir des moyens équivalents capables de fournir respectivement l'un et l'autre paramètres. La valeur 9 relevée par le capteur 8 représente l'angle instantané du vilebrequin 5 et celle po relevée par le capteur 9, la pression instantanée dans la chambre de combustion 3. Elles sont appliquées à un dispositif de calcul 10 qui peut être mis en oeuvre par exemple au sein du programme du calculateur de bord du véhicule automobile ou être réalisé sous la forme d'un dispositif de calcul autonome. 3o Le dispositif de calcul 10 comprend un bloc fonctionnel 11 qui détecte une valeur prédéfinie 9rfa de la position angulaire du vilebrequin. L'instant correspondant à cette position angulaire est choisi proche de l'instant de fermeture rfa de la soupape d'admission (référencée 6a sur la figure) au cours de chaque cycle du moteur. A titre d'exemple, on peut choisir la position angulaire de 15 du vilebrequin après le point mort bas en fin d'admission. Les valeurs prédéfinies successives 6rfa déterminées dans le bloc fonctionnel 11 sont corrélées avec les valeurs de pression po relevées aux instants correspondants par le capteur 9, opération qui est effectuée par le bloc fonctionnel 12. La valeur de pression appelée pcy, r est très proche de celle de la pression régnant dans le collecteur d'admission 6. Pour calculer la valeur de la pression recherchée, on établit au préalable un modèle du rapport entre la pression pCY, , et la valeur de pression lo recherchée pu), régnant dans le collecteur d'admission 6. Cette modélisation peut être réalisée sur chaque moteur individuellement ou éventuellement sur un moteur type pris dans une série de moteurs de même modèle pour être valide pour tous les moteurs de cette série. La modélisation est faite de préférence sur la base d'une équation de la forme: 15 P col A i CYlr(a + B dans laquelle A et B sont des constantes déterminées à calibrer expérimentalement lors de la modélisation. Dans un exemple concret de 20 moteur type on a relevé pour ces constantes les valeurs suivantes: A=0,98 et B=2526 Le procédé selon l'invention consiste enfin lors du fonctionnement de chaque moteur concerné à opérer le calcul de la pression dans le collecteur 25 d'admission 6, au cours de chaque cycle de combustion, en fonction de la valeur de pression relevée dans la chambre de combustion 3. Cette opération de calcul est illustrée sur la figure par le bloc fonctionnel 13. Le procédé selon l'invention permet ainsi d'estimer la valeur pco, de la pression dans le collecteur d'admission 6 d'un moteur à combustion interne en 30 ne mettant en oeuvre que très peu de moyens de calcul et moyennant des capteurs qui de toute manière sont prévus habituellement pour gérer le fonctionnement du moteur. Il s'est avéré que la pression pool ainsi estimée se rapproche de très près des valeurs qui seraient mesurées in situ dans le collecteur d'admission à l'aide d'un capteur qui y serait spécialement placé à 35 cet effet. Grâce à l'invention, on peut faire l'économie d'un tel capteur. Also shown are a piston 2 delimiting the combustion chamber 3, a connecting rod 4, a crankshaft 5, a gas intake manifold 6 and a device 7 for exhausting gases. According to the exemplary embodiment shown, at least one of the cylinders of the engine is also equipped with a sensor 8 continuously measuring the angular position of the crankshaft 5 and a sensor 9 for measuring the pressure in the combustion chamber 3. Instead of these sensors, it is also possible to provide equivalent means capable of supplying the one and the other parameters respectively. The value 9 recorded by the sensor 8 represents the instantaneous angle of the crankshaft 5 and that measured by the sensor 9, the instantaneous pressure in the combustion chamber 3. They are applied to a computing device 10 which can be implemented for example, within the motor vehicle computer program, or in the form of a stand-alone computing device. 3o The computing device 10 comprises a functional block 11 which detects a predefined value 9rfa of the angular position of the crankshaft. The instant corresponding to this angular position is chosen close to the closing time rfa of the intake valve (referenced 6a in the figure) during each cycle of the engine. By way of example, it is possible to choose the angular position of the crankshaft after the bottom dead center at the end of admission. The successive predefined values 6rfa determined in the function block 11 are correlated with the pressure values po recorded at the corresponding instants by the sensor 9, which operation is performed by the functional block 12. The pressure value called pcy, r is very close to that of the pressure prevailing in the intake manifold 6. In order to calculate the value of the desired pressure, a model of the ratio between the pressure pCY,, and the pressure value lo sought pu) prevailing in the collector is first established. 6. This modeling can be performed on each engine individually or possibly on a typical engine taken from a series of engines of the same model to be valid for all the engines of this series. The modeling is preferably done on the basis of an equation of the form: ## EQU1 ## in which A and B are determined constants to be experimentally calibrated during the modeling. For these constants, the following values were found for the following types of motor: A = 0.98 and B = 2526 Finally, the process according to the invention, during the operation of each motor concerned, is used to calculate the pressure in the intake manifold. 6, during each combustion cycle, as a function of the pressure value measured in the combustion chamber 3. This calculation operation is illustrated in the figure by the functional block 13. The method according to the invention thus makes it possible to estimate the value pco of the pressure in the intake manifold 6 of an internal combustion engine by using only very few calculation means and by means of sensors which in any case are usually provided for manage the operation of the engine. It has been found that the pool pressure thus estimated is very close to the values which would be measured in situ in the intake manifold by means of a sensor which would be specially placed therefor. Thanks to the invention, it is possible to economize on such a sensor.