L'invention concerne les moteurs à combustion interne pour véhiculeThe invention relates to internal combustion engines for vehicles
automobile, qu'il s'agisse de moteurs à essence ou diesel, à injection directe ou indirecte de carburant et quel que soit le nombre de cylindres. Les normes anti-pollution deviennent de plus en plus sévères sur les moteurs, notamment les moteurs diesel. Il est donc important pour les constructeurs automobiles de bien maîtriser le pilotage de la combustion dans leurs moteurs pour limiter les émissions polluantes. De nombreuses stratégies de contrôle moteur implantées dans le calculateur du moteur visent à ce pilotage de la combustion. La plupart de ces stratégies utilise une information relative à la position angulaire du vilebrequin fournie par un capteur placé sur une cible solidaire du vilebrequin du moteur. Cependant, sur la chaîne de production, la dispersion de placement de cette cible peut être très grande d'un moteur à l'autre. Il peut y avoir jusqu'à 3 degrés d'angle de vilebrequin dans certains cas. Cela entraîne de grandes dispersions en termes de pollution et de performance d'un moteur à l'autre. Cette dispersion est subie si bien que pour y résister, on prend couramment des marges de sécurité lors de la mise au point du moteur sur banc d'essai. Le document EP-1 109 001 cherche notamment à résoudre ce problème mais la solution fournie ne donne pas entière satisfaction. Un but de l'invention est donc de supprimer les difficultés liées aux dispersions de positionnement du capteur sur la cible du vilebrequin. En vue de la réalisation de ce but, on prévoit selon l'invention un procédé de commande d'un moteur de véhicule, dans lequel : - on détermine une valeur à partir d'au moins une mesure d'une position d'un vilebrequin ; - on compare la différence entre la valeur et une grandeur prédéterminée à un seuil ; et - si la différence dépasse le seuil, au moins une fois on détermine une correction susceptible de réduire la différence et on recommence les étapes de détermination et de comparaison en remplaçant la ou chaque mesure 2903448 2 précédemment utilisée par une mesure corrigée avec la correction, puis, lorsque la différence est inférieure au seuil, on enregistre la correction ou la dernière correction obtenue. Ainsi, le procédé permet au calculateur de contrôle du moteur 5 d'apprendre le placement exact de la cible qui a été montée sur le moteur qu'il pilote. Cet apprentissage se fait en temps réel et il n'est plus besoin de prendre les marges de sécurité précitées. Le procédé selon l'invention pourra présenter en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes : 10 - la valeur est une valeur de couple ; - la valeur est une valeur moyenne, par exemple correspondant à n2 cycles du moteur où n2 est le nombre de cylindres du moteur ; - on détermine la valeur à partir de plusieurs mesures ou mesures corrigées, notamment relevées au cours de plusieurs cycles de fonctionnement du 15 moteur ; - à partir de la ou chaque mesure ou mesure corrigée, on détermine une valeur d'une dérivée temporelle d'un volume d'une chambre de combustion du moteur ; - on détermine la valeur à partir d'au moins une mesure de pression dans un 20 cylindre ; - on détermine la valeur à l'aide de la formule : cm', 411 où - a est la position angulaire du vilebrequin ; 25 - M et N désignent un nombre de points d'échantillonnage et le nombre de cylindres du moteur ; - P est une mesure de pression dans une chambre de combustion, fonction de a ; - V' est une dérivée temporelle d'un volume de la chambre, fonction de a ; 30 et 2903448 3 - La désigne un pas d'échantillonnage de la position angulaire a du vilebrequin ; - la correction comprend l'ajout d'un incrément à la ou chaque mesure précédemment utilisée ; et 5 - on prend en compte la correction lors d'une mesure ultérieure de la position du vilebrequin. On prévoit également selon l'invention un moteur de véhicule comprenant des moyens de commande agencés pour : - déterminer une valeur à partir d'au moins une mesure d'une position d'un 10 vilebrequin ; - comparer la différence entre la valeur et une grandeur prédéterminée à un seuil ; et - si la différence dépasse le seuil, au moins une fois déterminer une correction susceptible de réduire la différence et recommencer les étapes de 15 détermination et de comparaison en remplaçant la ou chaque mesure précédemment utilisée par une mesure corrigée avec la correction, puis, lorsque la différence est inférieure au seuil, enregistrer la correction ou la dernière correction obtenue. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront 20 encore dans la description suivante d'un mode préféré de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en section d'un moteur selon l'invention au niveau d'une de ses chambres de combustion ; - la figure 2 est un organigramme illustrant le déroulement du 25 procédé de l'invention dans le présent mode de mise en oeuvre ; - la figure 3 est un organigramme illustrant l'une des étapes du procédé illustré à la figure 2 ; et - la figure 4 présente des signaux relatifs au procédé de la figure 2, précisément la pression dans le cylindre en fonction de l'angle de vilebrequin 30 et la différence calculée lors de la mise en oeuvre du procédé en fonction de l'angle de vilebrequin. automotive, whether it is gasoline or diesel engines, direct or indirect fuel injection and regardless of the number of cylinders. Anti-pollution standards are becoming more and more severe on engines, especially diesel engines. It is therefore important for car manufacturers to master the control of combustion in their engines to limit pollutant emissions. Many engine control strategies implemented in the engine computer are aimed at controlling combustion. Most of these strategies use information relating to the angular position of the crankshaft provided by a sensor placed on a target secured to the crankshaft of the engine. However, on the production line, the placement dispersion of this target can be very large from one engine to another. There may be up to 3 degrees of crank angle in some cases. This results in large dispersions in terms of pollution and performance from one engine to another. This dispersion is undergone so that in order to resist it, safety margins are commonly taken when the engine is set up on a test bench. The document EP-1 109 001 seeks in particular to solve this problem but the solution provided is not entirely satisfactory. An object of the invention is therefore to eliminate the difficulties associated with the positioning dispersions of the sensor on the target of the crankshaft. In order to achieve this object, a method of controlling a vehicle engine is provided according to the invention, in which: a value is determined from at least one measurement of a position of a crankshaft; ; the difference between the value and a predetermined quantity is compared with a threshold; and if the difference exceeds the threshold, at least one time a correction which reduces the difference is determined and the steps of determination and comparison are repeated by replacing the or each measurement 2903448 2 previously used by a corrected measurement with the correction, then, when the difference is less than the threshold, the correction or the last correction obtained is recorded. Thus, the method allows the engine control computer 5 to learn the exact placement of the target that has been mounted on the engine it is driving. This learning is done in real time and it is no longer necessary to take the margins of security mentioned above. The method according to the invention may furthermore exhibit at least any of the following characteristics: the value is a torque value; the value is an average value, for example corresponding to n2 cycles of the engine where n2 is the number of cylinders of the engine; the value is determined from several corrected measurements or measurements, in particular taken during several operating cycles of the engine; from the or each corrected measurement or measurement, a value of a time derivative of a volume of a combustion chamber of the engine is determined; the value is determined from at least one pressure measurement in a cylinder; the value is determined using the formula: cm ', 411 where - a is the angular position of the crankshaft; M and N denote a number of sampling points and the number of cylinders of the engine; - P is a pressure measurement in a combustion chamber, a function of a; - V 'is a time derivative of a volume of the chamber, a function of a; 30 and 2903448 3 - La designates a sampling step of the angular position a of the crankshaft; the correction comprises the addition of an increment to the or each measurement previously used; and 5 - the correction is taken into account in a subsequent measurement of the position of the crankshaft. It is also provided according to the invention a vehicle engine comprising control means arranged to: - determine a value from at least one measurement of a position of a crankshaft; - comparing the difference between the value and a predetermined quantity at a threshold; and if the difference exceeds the threshold, at least once determining a correction that can reduce the difference and restarting the determination and comparison steps by replacing the or each previously used measurement with a corrected measure with the correction, and then, when the difference is less than the threshold, record the correction or the last correction obtained. Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment given by way of non-limiting example with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a view in section of FIG. an engine according to the invention at one of its combustion chambers; FIG. 2 is a flowchart illustrating the flow of the method of the invention in the present embodiment; FIG. 3 is a flowchart illustrating one of the steps of the method illustrated in FIG. 2; and FIG. 4 shows signals relating to the method of FIG. 2, precisely the pressure in the cylinder as a function of the crankshaft angle and the difference calculated during the implementation of the method as a function of the angle of the crankshaft. crankshaft.
2903448 4 Un moteur selon l'invention a été illustré à la figure 1. Le moteur 2 comprend un carter 4 définissant une ou plusieurs chambres de combustion 6 associées chacune à un piston 8. Le moteur comprend un vilebrequin 10 auquel les pistons 8 sont reliés au moyen d'une bielle 12. Le moteur 2 5 comprend de façon classique un dispositif d'admission de gaz 14 comprenant une ou plusieurs soupapes 16 et un dispositif d'échappement de gaz 18 comprenant lui aussi une ou plusieurs soupapes 20. Le moteur comprend un organe 22 fixé à une cible solidaire du vilebrequin permettant de mesurer la position angulaire et la vitesse du vilebrequin. Il comprend en 10 outre un organe 24 de mesure de la pression dans la chambre de combustion. Le moteur comprend un boîtier électronique 26 formant le calculateur de pilotage du moteur relié notamment aux organes 22 et 24. L'invention repose notamment sur la présence du capteur de pression dans la chambre de combustion qui va permettre le recalage virtuel 15 de la cible associée à la position angulaire du vilebrequin du moteur. Le principe général de l'invention consiste à minimiser l'erreur commise sur le calcul d'une valeur de couple du moteur par rapport à une valeur préenregistrée, la valeur de couple étant obtenue par l'intermédiaire du signal de pression dans le cylindre. La minimisation a lieu en décalant 20 l'information relative à la position angulaire du vilebrequin. Un angle en est déduit, correspondant à l'erreur de calage de la cible qui sert ensuite de valeur de correction pour l'exécution du contrôle moteur par le boîtier 26. Pour mettre en oeuvre ce recalage, différentes positions angulaires caractéristiques du vilebrequin peuvent être choisies. Dans le présent 25 exemple, on choisit le point mort haut du piston correspondant à la phase de balayage, c'est-à-dire la phase où les soupapes d'échappement et d'admission sont ouvertes simultanément. En référence à la figure 2, le déroulement du procédé de l'invention dans le présent mode de mise en oeuvre est le suivant.An engine according to the invention has been illustrated in FIG. 1. The engine 2 comprises a casing 4 defining one or more combustion chambers 6 each associated with a piston 8. The engine comprises a crankshaft 10 to which the pistons 8 are connected. by means of a connecting rod 12. The engine 25 comprises in a conventional manner a gas intake device 14 comprising one or more valves 16 and a gas exhaust device 18 also comprising one or more valves 20. The engine comprises a member 22 fixed to a target secured to the crankshaft for measuring the angular position and the speed of the crankshaft. It further comprises a member 24 for measuring the pressure in the combustion chamber. The engine comprises an electronic box 26 forming the engine control computer connected in particular to the members 22 and 24. The invention is based in particular on the presence of the pressure sensor in the combustion chamber which will allow virtual registration 15 of the associated target at the angular position of the crankshaft of the engine. The general principle of the invention consists in minimizing the error made in the calculation of a torque value of the engine with respect to a pre-recorded value, the torque value being obtained via the pressure signal in the cylinder. The minimization takes place by shifting the information relating to the angular position of the crankshaft. An angle is deduced therefrom, corresponding to the calibration error of the target which then serves as a correction value for the execution of the motor control by the housing 26. To implement this registration, various angular positions characteristic of the crankshaft can be selected. In the present example, the top dead center of the piston corresponding to the sweeping phase, that is to say the phase where the exhaust and intake valves are open simultaneously, is chosen. With reference to FIG. 2, the progress of the method of the invention in the present embodiment is as follows.
30 Etape 1 2903448 5 Tout d'abord, le boîtier 26 identifie au bloc 29 si des conditions prédéterminées de fonctionnement du moteur sont vérifiées afin que les étapes suivantes puissent être mises en oeuvre. Ces conditions sont par exemple l'entrée du moteur dans une phase de fonctionnement stabilisé 5 prédéterminé, à un régime et une charge donnés. Etape 2 On suppose donc que les conditions prédéterminées sont présentes. On détermine alors celui des cylindres qui va servir aux étapes suivantes du 10 procédé. C'est l'étape de sélection figurant au bloc 30 de la figure 2. Le nombre de cylindres étant égal à n, comme illustré au bloc 32, le boîtier 26 va enregistrer des signaux temporels sur un nombre de cycles thermodynamiques du moteur choisi ici égal à n2 (bloc 34). Les signaux utilisés sont respectivement la mesure de pression dans le cylindre 15 sélectionné obtenue par le capteur 24 et la mesure de la position angulaire de la cible obtenue par le capteur 22. L'ensemble des signaux obtenus pour la pression sont moyennés pour obtenir un signal moyen. On procède de même pour l'ensemble des signaux relatifs à la position angulaire.Step 1 First, the housing 26 identifies in block 29 whether predetermined engine operating conditions are satisfied so that the following steps can be implemented. These conditions are, for example, the input of the motor into a predetermined stabilized operating phase at a given speed and load. Step 2 It is therefore assumed that the predetermined conditions are present. The one of the rolls is then determined which will serve in the subsequent steps of the process. This is the selection step shown in block 30 of FIG. 2. The number of cylinders being equal to n, as illustrated in block 32, the housing 26 will record time signals over a number of thermodynamic cycles of the motor chosen here. equal to n2 (block 34). The signals used are respectively the pressure measurement in the selected cylinder obtained by the sensor 24 and the measurement of the angular position of the target obtained by the sensor 22. The set of signals obtained for the pressure are averaged to obtain a signal way. The same is true for all the signals relating to the angular position.
20 Etape 3 Au bloc 36, on calcule ensuite une valeur CMI du couple moteur dans le cylindre considéré en se basant en l'espèce sur l'enregistrement des signaux moyens précités et la formule suivante : 1 NMs N,w CMI=4~EE j=1 i=1 25 où : - a est la position angulaire du vilebrequin ; - NIA, désigne le nombre de positions angulaires où sont relevées les valeurs des signaux au cours d'un cycle du moteur ; - Ncy, (égal à n) désigne le nombre de cylindres du moteur ; 2903448 6 - V' est la valeur de dérivée temporelle du volume de la chambre de combustion, fonction de a ; - p est la pression dans la chambre de combustion, fonction de a ; et - Act est le pas d'échantillonnage de la position angulaire du vilebrequin 5 retenu pour relever les valeurs des signaux. Comme illustré à la figure 3, la mesure de la position angulaire de la cible du vilebrequin sert à obtenir par l'intermédiaire d'une cartographie une valeur de dérivée temporelle du volume de la chambre de combustion. C'est la valeur de dérivée ainsi obtenue et la valeur de pression dans le cylindre 10 qui permettent d'obtenir la valeur de couple du moteur. Etape 4 On compare ensuite la valeur obtenue CMI à une valeur CMI préenregistrée en déterminant si la valeur absolue de la différence entre ces 15 deux nombres est inférieure à un seuil S prédéterminé. C'est le test figurant au bloc 38 de la figure 2. Si cette valeur absolue est effectivement inférieure au seuil, alors on enregistre un décalage nul et le procédé prend fin. La cible est donc considérée comme très bien positionnée. Dans ce cas, les mesures de la 20 position angulaire du capteur de vilebrequin ne subiront aucune correction lors de la suite du déroulement de la commande du moteur. Mais cette situation est très peu probable. Dans le cas contraire, si la valeur absolue dépasse le seuil, alors on détermine si la différence est positive ou négative. 25 1 er cas Si la valeur obtenue est inférieure à la valeur préenregistrée, on détermine une valeur de correction correspondant à un décalage positif. Cette valeur de correction est égale en l'espèce à un incrément i prédéterminé.Step 3 In block 36, a CMI value of the engine torque in the respective cylinder is then calculated based on the recording of the aforementioned average signals and the following formula: 1 NMs N, w CMI = 4 ~ EE j = 1 i = 1 where: - a is the angular position of the crankshaft; - NIA, denotes the number of angular positions where the values of the signals are recorded during a cycle of the engine; - Ncy, (equal to n) denotes the number of cylinders of the engine; - V 'is the time derivative value of the volume of the combustion chamber, a function of a; p is the pressure in the combustion chamber, a function of a; and - Act is the sampling step of the angular position of the crankshaft 5 retained to record the values of the signals. As illustrated in Figure 3, the measurement of the angular position of the target of the crankshaft is used to obtain through a mapping a time derivative value of the volume of the combustion chamber. It is the derivative value thus obtained and the pressure value in the cylinder 10 which makes it possible to obtain the torque value of the engine. Step 4 The resulting CMI value is then compared to a prerecorded CMI value by determining whether the absolute value of the difference between these two numbers is less than a predetermined threshold S. This is the test shown in block 38 of FIG. 2. If this absolute value is effectively below the threshold, then a zero offset is recorded and the process is terminated. The target is therefore considered very well positioned. In this case, the measurements of the angular position of the crankshaft sensor will not undergo any correction during the further course of the engine control. But this situation is very unlikely. In the opposite case, if the absolute value exceeds the threshold, then one determines if the difference is positive or negative. 1st case If the value obtained is less than the prerecorded value, a correction value corresponding to a positive offset is determined. This correction value is equal in this case to a predetermined increment i.
30 On recommence alors les étapes 34 et 36 en ajoutant cette fois à la mesure de position angulaire de la cible du vilebrequin la valeur de correction 2903448 7 constituant le décalage, comme illustré à la figure 3. II s'ensuit via la cartographie l'obtention d'une valeur de dérivée modifiée, ce qui modifie à l'issue du calcul la valeur de CMI obtenue. Le test de l'étape 38 est à nouveau mis en oeuvre. Si la valeur 5 absolue de la différence est toujours supérieure au seuil, la valeur de correction ou décalage est incrémentée avec l'incrément i et le procédé se poursuit via la boucle 40 jusqu'à ce que la valeur absolue soit inférieure au seuil. 2ème cas 10 Si, à l'inverse, la valeur de couple mesurée est supérieure à la valeur de couple prédéterminée, tandis que la valeur absolue de la différence dépasse le seuil, alors on procède de même, le décalage ou valeur de correction correspondant cette fois à un incrément négatif. Dans tous les cas, on voit que l'incrément positif ou négatif a pour 15 fonction de réduire la valeur absolue de la différence de sorte qu'elle soit susceptible d'être inférieure au seuil. On choisira pour les valeurs du seuil S et de l'incrément i des valeurs adaptées. Il va de soi que ce choix est important pour la précision du recalage que l'on souhaite obtenir à l'issue du procédé.Steps 34 and 36 are then repeated, this time adding to the measurement of the angular position of the target of the crankshaft the correction value 2903448 7 constituting the offset, as illustrated in FIG. 3. It follows via the mapping the obtaining a modified derivative value, which modifies at the end of the calculation the value of CMI obtained. The test of step 38 is again implemented. If the absolute value of the difference is always greater than the threshold, the correction or offset value is incremented with the increment i and the process continues through the loop 40 until the absolute value is below the threshold. 2nd case 10 If, conversely, the measured torque value is greater than the predetermined torque value, while the absolute value of the difference exceeds the threshold, then the corresponding offset or correction value is carried out correspondingly. times at a negative increment. In all cases, it is seen that the positive or negative increment serves to reduce the absolute value of the difference so that it is likely to be smaller than the threshold. For the values of the threshold S and of the increment i, we will choose appropriate values. It goes without saying that this choice is important for the accuracy of the registration that is desired at the end of the process.
20 On a illustré à la figure 4 à titre d'exemple l'évolution du signal de pression dans la chambre 6 en fonction de la position angulaire du vilebrequin et sur le deuxième diagramme l'évolution de la valeur absolue de la différence précitée en fonction de l'angle du vilebrequin. Le premier diagramme illustre ainsi la pression dans le cylindre en fonction du 25 déphasage D tandis que le deuxième illustre l'erreur de calcul sur le couple en fonction de ce même décalage. Etape 5 Une fois que la valeur absolue de la différence est inférieure au seuil, 30 alors on se retrouve au bloc 42 de la figure 2 au cours duquel le boîtier 26 mémorise la valeur du décalage D formé par un ou plusieurs incréments i. Le 2903448 8 décalage obtenu (par exemple 4 x i) est celui qu'il a fallu utiliser pour déphaser la cartographie de dérivée de volume illustrée à la figure 3. Cette valeur de déphasage sera utilisée dans toute la suite de la commande du moteur par le boîtier 26 lorsque sera exploitée au moins une 5 mesure de position angulaire du vilebrequin. On observe que cette valeur de déphasage est fixe pendant toute la durée de vie du moteur et n'a besoin d'être calculée qu'une fois. Cette identification peut être faite par exemple lors des premières mises en service du moteur à sa sortie de la chaîne de production.FIG. 4 illustrates, as an example, the evolution of the pressure signal in the chamber 6 as a function of the angular position of the crankshaft and in the second diagram the evolution of the absolute value of the aforementioned difference as a function of of the crankshaft angle. The first diagram thus illustrates the pressure in the cylinder as a function of the phase shift D while the second illustrates the calculation error on the torque as a function of this same offset. Step 5 Once the absolute value of the difference is less than the threshold, then one finds itself in block 42 of FIG. 2 during which the box 26 stores the value of the offset D formed by one or more increments i. The offset obtained (for example 4 xi) is the one that had to be used to phase shift the volume derivative map illustrated in FIG. 3. This phase shift value will be used throughout the motor control by the housing 26 when will operate at least one 5 angular position measurement of the crankshaft. It is observed that this phase shift value is fixed throughout the life of the engine and only needs to be calculated once. This identification can be made, for example, during the first start-up of the engine when it leaves the production line.
10 L'invention permet ainsi de recaler le point mort haut d'un moteur à combustion interne tel qu'il est vu par le boîtier 26. Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci. Le calcul de la dérivée du volume peut être effectué, comme il est montré sur la figure 3 au moyen 15 d'une cartographie mais alternativement aussi par une formule analytique. D'autres modes de calcul d'erreur entre le CMI mesuré et le CMI prédéterminé pourront être utilisés pour la comparaison par rapport au seuil S. L'enregistrement de plusieurs cycles pour obtenir un cycle moyen sur 20 lequel le couple est calculé peut être remplacé par un calcul de couple sur chacun des cycles et une moyenne des couples ainsi obtenus.The invention thus makes it possible to reset the top dead center of an internal combustion engine as seen by the case 26. Of course, many modifications can be made to the invention without departing from the scope of the invention. this. Calculation of the volume derivative can be performed as shown in Figure 3 by means of mapping but alternatively also by an analytical formula. Other modes of error calculation between the measured CMI and the predetermined CMI may be used for the comparison with the S-threshold. The recording of several cycles to obtain a mean cycle over which the torque is calculated can be replaced. by a calculation of torque on each of the cycles and an average of the pairs thus obtained.