FR2910060A1 - Procede pour determiner des caracteristiques de combustion individuelles par cylindre d'un moteur a combustion interne - Google Patents

Abstract

Procédé pour déterminer des caractéristiques de combustion individuelles par cylindre (ϕVL, T) d'un moteur à combustion interne, à partir d'une grandeur représentant la vitesse de rotation (n) du vilebrequin, notamment d'un signal d'un capteur de vilebrequin ou d'arbre à cames. Les caractéristiques de combustion individuelles par cylindre comprennent une position de combustion (ϕVL) d'au moins un cylindre et/ou un couple (T) du vilebrequin.

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé et un

dispositif, un moteur à combustion interne et un programme d'ordinateur pour déterminer des caractéristiques de combustion individuelle par cylindre d'un moteur à combustion interne. Etat de la technique Les exigences croissantes (par exemple la réglementation US07, Euro5) concernant les émissions de matières polluantes des moteurs Diesel actuels nécessitent de nouveaux systèmes de post-traitement des gaz d'échappement et aussi le développement de nouveaux procédés de combustion pour réduire les émissions internes à un moteur. Une possibilité envisageable est celle des procédés de combustion homogènes (partiellement homogènes) également appelés procédés (p) HCCI. Une caractéristique commune de tous ces procédés est celle 15 d'un fort taux de recyclage des gaz d'échappement (AGR) par rapport à un procédé de combustion conventionnel. Pour des raisons de construction, déjà en mode de fonctionnement stationnaire, cela se traduit par des compositions de charge différente individuelle par cylindre (rapport entre le gaz inerte et l'air frais) et à cause des tolérances de fabri- 20 cation et des effets de vieillissement du moteur pendant sa durée de vie, cela se traduit à la fois par des combustions qui se déroulent de manière très différente pour chaque cylindre et aussi pour des dispersions très fortes selon les exemplaires. Cela se traduit de nouveau par des émissions de matières polluantes et des bruits très différents par cylin- 25 dre ce qui n'est pas souhaitable. Les combustions très différentes dans chaque cylindre se détectent d'autre part en déterminant la position de combustion et le couple indexé moyen pour être le cas échéant éliminées par régulation. Dans ces conditions, la détermination et la régulation de ces paramè- 30 tres de combustion pour équilibrer les cylindres constituent une possibilité pour améliorer la combustion. On connaît des procédés de détermination des caractéristiques de combustion propres à chaque cylindre à partir de la pression des cylindres et du signal de bruit de structure utilisé notamment 2910060 2 pour des procédés de combustion à fort taux de recyclage AGR (par exemple les procédés de combustion pHCCI). Par indexage de la pression de cylindre on peut déterminer en principe de manière solide la position de combustion mais les 5 coûts supplémentaires pour une application en série de capteurs de pression de cylindre sont tellement élevés qu'en particulier pour des petits moteurs (par exemple des moteurs à quatre cylindres) et des séries importantes, la situation devient critique. But de l'invention La présente invention a pour but de développer des moyens permettant de déterminer les caractéristiques de combustion individuelles par cylindre d'une façon plus économique que dans l'état de la technique. Exposé et avantages de l'invention A cet effet l'invention concerne un procédé pour déterminer des caractéristiques de combustion individuelles par cylindre (cpvL, T) d'un moteur à combustion interne, selon lequel on détermine les caractéristiques de combustion individuelles par cylindre (cpvL, T) à partir d'une grandeur représentant la vitesse de rotation (n) du vilebrequin, notamment d'un signal d'un capteur de vilebrequin ou d'arbre à cames, caractérisé en ce que les caractéristiques de combustion individuelles par cylindre comprennent une position de combustion (cpvL) d'au moins un cylindre et/ ou un couple (T) du vilebrequin. L'invention concerne également un dispositif, notamment appareil de commande d'un moteur à combustion interne, comprenant des moyens pour déterminer des caractéristiques de combustion individuelles par cylindre (cpvL, T_ind) d'un moteur à combustion interne, dans lequel ces caractéristiques de combustion individuelles par cylindre (cpvL, T_ind) sont obtenues à partir d'une grandeur représentant la vitesse de rotation du vilebrequin (n) notamment d'un signal fourni par un capteur de vilebrequin ou d'arbre à cames, caractérisé en ce que les caractéristiques de combustion individuelles par cylindre comprennent une position de combustion (cpvL) d'un cylindre et/ou d'un couple de rotation (T) du vilebrequin.

2910060 3 L'invention concerne un moteur à combustion interne comprenant des moyens pour déterminer les caractéristiques de combustion individuelles par cylindre (cpvL, T_ind) d'un moteur à combustion interne, ces caractéristiques de combustion individuelles par 5 cylindre (cpvL, T_ind) se déterminant à partir d'une grandeur représentant la vitesse de rotation de vilebrequin (n) notamment un signal fourni par un capteur de vilebrequin ou capteur d'arbre à cames, caractérisé en ce que les caractéristiques de combustion individuelles par cylindre comprennent la position de combustion (cpvL) d'un cylindre et/ou le 10 couple (T) du vilebrequin. Enfin, l'invention concerne un programme d'ordinateur avec un code programme pour exécuter toutes les étapes du procédé lorsque le programme est exécuté par un ordinateur. La position de combustion est l'instant de l'angle caracté- 15 risant la combustion. Dans les moteurs à combustion interne à mesure de pression dans les cylindres, la position de combustion caractérise l'angle du vilebrequin pour lequel on a 50 % de la quantité de chaleur globale par la combustion du mélange gaz/air dans le cylindre. Pour des moteurs à combustion interne dans lesquels on ne peut mesurer 20 que la vitesse de rotation et l'angle de rotation, on utilise une caractéristique équivalente. Les deux caractéristiques ne sont pas physique-ment identiques et dans les moteurs à combustion interne dans lesquels on exploite seulement la vitesse de rotation ou l'angle du vilebrequin, on ne peut tenir compte que du travail mécanique. Si l'on me-25 sure la pression du cylindre, on peut également déterminer l'énergie interne du mélange gazeux contenu dans le cylindre. De manière préférentielle, il est prévu que le couple est le couple indexé moyen dans une plage angulaire de l'angle du vilebrequin. La position de combustion est déterminée de préférence comme 30 centre de gravité de l'évolution du couple différentiel de gaz sur une plage angulaire de l'angle du vilebrequin. L'évolution du couple différentiel de gaz se détermine de préférence à partir de la différence de l'évolution du couple du gaz et de l'évolution d'un couple de poussée.

2910060 4 L'évolution du couple du gaz se détermine de préférence à partir d'un modèle de moteur à combustion interne par une fonction dans laquelle intervient au moins la pression d'alimentation, la pression ambiante, la perte de chaleur à travers la paroi et la composition du gaz 5 dans les cylindres. L'évolution du couple de gaz de poussée est de préférence sous la forme d'un champ de caractéristiques enregistrées. L'évolution du couple du gaz est obtenue de préférence à partir d'un moment d'inertie de rotation, global du vilebrequin et de la vitesse angulaire corrigée du vilebrequin.

10 Il est prévu de manière préférentielle qu'à partir d'une déviation de l'évolution du couple de gaz et/ou de l'évolution du couple de gaz de poussée d'un cylindre, équipé d'un dispositif pour mesurer la pression dans le cylindre, à partir de l'évolution du couple du gaz et/ou de l'évolution du couple de gaz de poussée obtenue par la pression me- 15 surée dans le cylindre, on adapte les paramètres utilisés pour déterminer l'évolution du couple de gaz et/ou l'évolution du couple de gaz de poussée. Il est en outre prévu de manière préférentielle que les paramètres comprennent la pression d'alimentation et/ou la pression am- 20 biante et/ou la perte de chaleur dans la paroi et/ou la composition des gaz dans les cylindres. L'adaptation se fait de préférence par un procédé de minimisation de l'erreur par exemple le procédé des moindre carrés. La position de combustion et/ou le couple indexé moyen du cylindre avec le dispositif de mesure de la pression dans le cylindre sont rendus 25 plausibles de préférence à l'aide de la pression mesurée dans le cylin- dre. A partir de la pression mesurée dans le cylindre on obtient de manière préférentielle une évolution de couple de gaz de référence et on détermine les différences des positions de combustion des 30 autres cylindres par rapport au cylindre équipé du dispositif de mesure de la pression dans le cylindre par une corrélation croisée des évolutions de couple de gaz définies individuellement par cylindre et de l'évolution du couple de gaz de référence. Il est prévu de manière préférentielle que les caractéristiques de combustion individuelles par cylin- dre sont la valeur réelle d'un régulateur régulant la position de 2910060 5 l'injection et la quantité totale du carburant d'un cylindre du moteur à combustion interne. Le problème évoqué ci-dessus est également résolu par un dispositif notamment un appareil de commande d'un moteur à corn- 5 bustion interne comprenant des moyens pour déterminer de façon individuelle par cylindre les caractéristiques de combustion d'un moteur à combustion interne, les caractéristiques de combustion individuelles par cylindre se déterminant à partir d'une grandeur représentant la vitesse de rotation du vilebrequin, notamment un signal fourni par un 10 capteur de vilebrequin ou d'arbre à cames, ce procédé étant caractérisé en ce que les caractéristiques de combustion individuelles par cylindre comprennent la position de combustion d'un cylindre et/ou le couple du vilebrequin. Le problème évoqué ci-dessus est également résolu par 15 un moteur à combustion interne comportant des moyens pour déterminer les caractéristiques de combustion individuelles par cylindre dans un moteur à combustion interne, ces caractéristiques de combustion individuelles par cylindre se déterminant à partir une grandeur représentant la vitesse de rotation du vilebrequin, notamment un signal d'un 20 capteur de vilebrequin ou d'arbre à cames, caractérisé en ce que les caractéristiques de combustion individuelles par cylindre comprennent la position de combustion d'un cylindre et/ou le couple du vilebrequin. Il est prévu de préférence qu'au moins un cylindre soit équipé d'un dispositif pour mesurer la pression de cylindre. De façon 25 préférentielle, il est en outre prévu que le dispositif de mesure de la pression du cylindre génère un signal représentant la pression du cylindre en fonction du temps ou de l'angle du vilebrequin. Le problème évoqué ci-dessus est également résolu par un programme d'ordinateur avec un code programme pour exécuter 30 toutes les étapes selon le procédé de l'invention lorsque le programme est exécuté par un ordinateur. L'invention décrit un procédé pour obtenir les caractéristiques individuelles par cylindre relatives à la combustion à partir d'un signal de vitesse de rotation, et utiliser ces caractéristiques ensuite pour 35 la régulation ou l'optimisation de la commande du procédé de combus- 2910060 6 tion. Le signal de vitesse de rotation est soumis à différentes influences transversales qu'il convient tout d'abord d'éliminer avant d'extraire des informations concernant la combustion à partir de l'évolution du signal. C'est ainsi qu'il faut compenser l'influence du moteur tiré en tenant de 5 la pression de charge actuelle, de l'influence des masses oscillantes (masse du piston et fraction de la masse du vilebrequin) ainsi que l'influence de la torsion du vilebrequin. La compensation de ces influences transversales permet de calculer une évolution reconstruite du couple du gaz de la combustion (encore appelée évolution du couple 10 différentiel) en se fondant sur les caractéristiques de la position de combustion et sur le couple indexé moyen. Si le moteur à combustion interne dispose d'un cylindre indexé (encore appelé cylindre pilote), on utilise le signal de pression mesuré pour compenser l'influence transversale. En outre, on peut uti- 15 liser les caractéristiques de combustion fondées sur le cylindre pilote pour vérifier la plausibilité des caractéristiques fondées sur la vitesse de rotation. Enfin, pour une stabilisation transitoire de la combustion (par exemple pour des variations brusques de charge) la valeur absolue fondée sur le cylindre pilote est suffisante, car par exemple les ratés de 20 combustion ou les augmentations de bruit sont occasionnés principalement par la dynamique plus lente du système d'alimentation en air par rapport au système d'injection et ne sont dans ces conditions pas de nature individuelle par cylindre. Le fondement de l'invention se situe dans l'évaluation des caractéristiques individuelles par cylindre concernant la position de combustion par l'exploitation commune du signal de vitesse de rotation et de la pression dans la chambre de combustion d'un ou plusieurs cylindres indexés et l'utilisation consécutive de ces caractéristiques pour la régulation individuelle par cylindre et la commande optimisée du déroulement de la combustion.

30 Par comparaison à un indexage total de la pression des cylindres (c'est-à-dire associé à un capteur de pression à chaque cylindre), le procédé selon l'invention avec un cylindre indexé est plus économique à cause de la réduction du nombre de capteurs de pression (le signal de vitesse de rotation est de toute façon disponible) et la cons- 35 traction est plus simple à réaliser.

2910060 7 Le procédé de régulation de la position de combustion fondé uniquement sur la vitesse de rotation convient pour équilibrer les cylindres. On rencontre alors le problème des valeurs absolues des caractéristiques de la position de combustion dépendant fortement de la 5 vitesse de rotation et de la charge, et qui sont influencées de manière significative par d'autres influences transversales telles que par exemple l'erreur dans l'évaluation du couple de combustion à partir d'une pression de charge mesurée de manière erronée. Dans le procédé selon l'invention avec un cylindre pilote, la détermination du couple de corn- 10 bustion et de la valeur absolue de la position de combustion se fait avantageusement en se fondant sur le signal disponible de la pression de la chambre de combustion ce qui se répercute de manière significative sur la précision. Un autre avantage du procédé est la possibilité de compenser différentes erreurs de capteurs comme par exemple l'erreur 15 de la roue phonique à l'aide du signal de pression disponible. En fonction des caractéristiques de combustion calculées, à l'aide d'une stratégie d'adaptation ou de régulation, on peut intervenir sur le système d'injection par des interventions qui peuvent être relatives (équilibrage stationnaire de la position de combustion 20 et/ou du couple indexé moyen) ou de nature absolue (par exemple con-duite régulée de la valeur moyenne de la position de combustion en cas de variation brusque de charge). Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière 25 plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre un diagramme d'exécution d'un exemple de réalisation pour la première partie du procédé de l'invention, - la figure 2 montre un diagramme d'exécution d'un exemple de réali- 30 sation correspondant à la seconde partie du procédé de l'invention, - la figure 3 est un schéma d'un moteur à combustion interne avec un cylindre indexé, - la figure 4 est un schéma par blocs d'un exemple de réalisation d'un procédé selon l'invention dans le cas d'un cylindre indexé.

2910060 8 Description de modes de réalisation de l'invention On décrira ci-après tout d'abord la détermination selon l'invention de la position de combustion PosMCn et du couple indexé moyen T_ind à l'aide du schéma par blocs de la figure 1. Ensuite, on 5 décrira une variante de réalisation du procédé de l'invention si l'un des cylindres est indexé avec un capteur de pression de cylindre. Enfin, on décrira des exemples de réalisation pour la régulation et l'adaptation fondés sur les grandeurs obtenues. La figure 1 décrit la partie du procédé jusqu'à la détermination d'une différence de l'évolution du couple de gaz T_Diff(cp) correspondant à la combustion. Dans un module OSZ, on soumet la vitesse angulaire cp à une transformation non linéaire compensant l'influence des masses oscillantes du moteur à combustion interne. Après différentiation de la vitesse angulaire cp et multiplication par le moment d'inertie 15 de rotation, rot du vilebrequin on obtient l'évolution du couple de gaz T(cp) pour le fonctionnement déclenché. En parallèle, dans le module Adiab, on utilise la mesure de la pression d'alimentation p22 et de la pression ambiante p0 ainsi que l'angle de vilebrequin actuel cp, d'une courbe de pression de poussée 20 adiabatique. Les pertes de chaleur à paroi et la composition du gaz selon le mode de fonctionnement et le point de fonctionnement sont prises en compte par l'exposant adiabatique Kappa et l'angle de perte thermodynamique. Le paramètre Kappa et l'angle de perte thermodynamique se déterminent par un essai et sont enregistrés dans les champs de caractéristiques. A l'aide de l'équation cinématique KIN du moteur à combustion interne faisant intervenir la pression ambiante po et la pression de poussée de cylindre pzyi_sch, on obtient selon la courbe de pression de poussée, une évolution du couple de gaz de poussée T_Schub(cp). En outre, on tient compte des variations des paramètres d'environnement 30 comme par exemple la température de l'eau ou la température du moteur en effectuant des corrections. En variante de la solution fondée sur un modèle, on peut également enregistrer les courbes de poussée utilisées (de préférence l'évolution du couple de gaz de poussée T_Schub(cp)) selon le point de 35 fonctionnement en enregistrant directement et en appelant dans la 2910060 9 phase d'exploitation. Les corrections sont prises en compte sur le fondement des paramètres d'environnement. Enfin, on retranche l'évolution du couple de gaz de poussée T_Schub(cp) de l'évolution du couple de gaz T(cp) on obtient 5 l'évolution du couple différentiel de gaz T_Diff(cp). On tient ainsi compte des effets du mode tiré et de la pression de charge. En variante on peut tout d'abord soumettre la vitesse angulaire corrigée à un filtre FIR ou filtre à polynôme de différentiation et retrancher de cette évolution, l'évolution du couple de gaz de poussée 10 qui a été filtré au préalable par un filtre FIR ou filtre passe-bas en polynôme de mêmes caractéristiques (c'est-à-dire notamment de même fréquence de coin) pour faire une soustraction correcte sur le plan de la phase. La figure 2 montre la partie du procédé jusqu'au calcul 15 de la position de combustion PosMCn et du couple indexé moyen T_ind y compris l'utilisation comme valeur réelle pour une régulation. Tout d'abord on filtre par un filtre passe-bas, de façon synchrone à la vitesse de rotation l'évolution du couple différentiel de gaz T_Diff(cp). A partir de l'évolution du couple différentiel de gaz T_Diff(cp), filtrée on obtient les 20 grandeurs individuelles d'un cylindre et tout d'abord, en fonction de la caractéristique de filtre, on associe différents intervalles d'exploitation de différents cylindres. Pour calculer la position de combustion [PosMCn], on utilise l'angle pour lequel la partie [3 du couple a été convertie (mé- 25 diane : (3=0,5) de l'évolution du couple différentiel de gaz T_Diff(cp), filtrée, ainsi que du centre de gravité de l'évolution filtrée couple différentiel de gaz. On intègre l'évolution du couple différentiel de gaz T_Diff(cp), filtrée dans la plage angulaire comprise entre (pi et (p2 pour obtenir le [T_ind] comme valeur finale de l'intégration dans la fenêtre (pi, 30 (p2. D'autres perturbations déterminantes (influence résiduelle de la torsion, certains défauts de capteurs, etc...) sont éliminées par des essais et sont enregistrées dans les champs de correction individuels par cylindre selon le point de fonctionnement. Ces champs de 35 caractéristiques de correction peuvent être supprimés dans le cas d'une 2910060 10 régulation par valeur absolue et être remplacés par des champs de caractéristiques de consigne individuelles par cylindre. Si l'on dispose d'un cylindre indexé (cylindre pilote) à partir de l'évolution correspondante de la pression dans le cylindre dans 5 une plage d'angle de vilebrequin qui précède la mise en oeuvre de la combustion, à l'aide du procédé des moindre carrés on récupère les paramètres essentiels [p22, o0, Kappal] du modèle de poussée (bloc :calcul de la courbe adiabatique) et sans avoir à accéder à la valeur caractéristique enregistrée. Cela permet d'améliorer la précision du procédé.

10 En outre, à partir de la pression du cylindre, on peut obtenir directement les caractéristiques relatives à la position de combustion (par exemple MFB50 : point d'inversion à 50 %) ou le couple moyen (par exemple pmiHD : pression moyenne indexée de la boucle à haute pression) pour le cylindre pilote. Ces caractéristiques peuvent être en15 suite soumises à un contrôle de plausibilité pour des caractéristiques individuelles par cylindre, correspondantes PosMCn et T_ind. Enfin, à partir du cylindre pilote, on peut également cal-culer directement une évolution de couple de gaz de référence T_Ref(cp) avec les équations cinématiques. Des différences de phase relatives 20 c'est-à-dire les différences de position de combustion des autres cylindres peuvent se déterminer par une relation croisée des évolutions de couple de gaz Ti(cp) (i=1...nombre de cylindres) avec T_Ref(cp), à partir de la vitesse de rotation. Ces procédés sont particulièrement résistant au bruit et ne nécessitent pas de récurrence 25 Dans la description faite ci-après d'une régulation, on supposera que pour chaque cylindre on dispose d'informations concernant : a) la position de combustion [PosMCn], et b) le couple indexé moyen [T_ind], 30 c) indépendamment de celui des deux procédés présentés ayant fourni ces valeurs. Une régulation continue peut se fonder soit sur des va-leurs absolues soit sur des valeurs relatives des deux caractéristiques de combustion. Dans le cas de la régulation par valeur absolue, on pré- 35 définit la valeur de consigne pour tous les cylindres selon le point de 2910060 11 fonctionnement et le mode de fonctionnement. Dans le cas d'une régulation relative, on utilise la différence respective de la valeur réelle de la caractéristique par rapport à la valeur moyenne de la caractéristique (pour tous les cylindres) pour une régulation à zéro. Les deux variantes 5 sont envisageables. Le régulateur PosMCn intervient de façon à corriger individuellement par cylindre le début de la commande de l'injection principale (AABMI). En variante, on peut également intervenir sur la dose de pré-injection (AgPI). Le régulateur T_ind intervient en corrigeant de fa- 10 çon individuelle par cylindre sur la quantité totale de carburant (Aq). Le concept d'adaptation se distingue de la régulation continue en ce que les régulateurs ne sont activés que pour le mode de fonctionnement stationnaire pour certains points de fonctionnement et pour des conditions d'environnement données (température du moteur, 15 pression de l'air, etc...). Les valeurs de correction stationnaires (sortie de régulation) sont saisies individuellement par cylindre et sont enregistrées dans des champs de caractéristiques correspondantes. Pour le fonctionnement normal c'est-à-dire non régulé, on corrige la commande du système d'injection par ces champs de caractéristiques selon le point 20 de fonctionnement ; dans ce cas de début de commande de l'injection principale ABMI (ou de la quantité PI) et de la quantité totale de carburant q. La figure 3 montre un schéma par blocs d'un exemple de réalisation d'un procédé selon l'invention avec un cylindre indexé dans 25 le cas d'un moteur à combustion à quatre cylindres. Le signal de vitesse de rotation (n) se mesure à l'aide d'une roue phonique installée sur le vilebrequin ; cette roue phonique a un certain nombre d'incréments. Les différents incréments sont lus à l'aide d'un capteur. En mesurant le temps compris entre deux repères successifs on obtient la durée de 30 dents (intervalle entre les dents) que l'on convertit en une valeur de vitesse de rotation. Les roues phoniques ont en général un défaut de géométrie et de construction lié aux tolérances. Ces défauts occasionnent une erreur systématique qui détériore considérablement la suite de l'utilisation du signal de vitesse de rotation ou le cas échéant rend ce 2910060 12 signal même inutilisable pour certaines fonctionnalités. C'est pourquoi, il est très important d'identifier et de compenser ces erreurs ou défauts. Les variations du signal de vitesse de rotation résultent principalement du couple de gaz généré par la compression et la corn- 5 bustion et des masses oscillantes du moteur à combustion interne. Le couple de gaz du fait de la combustion est déterminant pour évaluer la position de combustion. C'est pourquoi il est important de compenser les deux autres grandeurs d'influence résiduelles. En outre les effets de torsion du vilebrequin traduisent également des informations individuelles par cylindre et c'est pourquoi il faut également les compenser. Dans le chemin supérieur P1 de la figure 3, on évalue le couple de compression. A partir de la pression mesurée dans la chambre de combustion plz du cylindre indexé (cylindre pilote), on évalue à partir d'un modèle, par exemple du modèle adiabatique, l'évolution de la 15 pression de combustion dans le module SP. Par un déphasage correspondant de 180 , 360 et 540 de cette évolution, on obtient les approximations KP18o, KP360 et KP540 pour les évolutions de la pression de combustion des cylindres non indexés. Par les équations physiques du fonctionnement du vilebrequin, on peut ainsi calculer les évolutions de 20 couple engendrées par les compressions. Le signal KPX ainsi obtenu est filtré par le même filtre passe-bas F que le signal de vitesse de rotation et ensuite il est retranché de l'évolution du couple de gaz T(cp) déterminée dans le chemin P2. Le filtrage par un filtre passe-bas permet notamment d'éliminer en partie les influences des oscillations de torsion 25 sur l'évolution du couple de gaz T(cp). On obtient ainsi l'évolution du couple Mdiff générée par la combustion. Dans le chemin inférieur P2 de la figure 3, on compense le signal de vitesse de rotation cp dans un module KG vis-à-vis du défaut de la roue phonique indexée IGF et ensuite on filtre dans un module FD 30 et on différentie en fonction du temps. Dans le module KM suivant, on compense les masses oscillantes MOSZ et on évalue le couple de gaz. De cette manière, on obtient l'évolution du couple de gaz T(cp). Après soustraction de l'évolution du couple de gaz de poussée T_Schub(cp) que l'on a obtenu dans le chemin Pl par rapport à l'évolution du couple de 35 gaz T(cp) on obtient de l'évolution de couple différentiel de gaz M_diff.

2910060 13 Enfin, dans le module WS on fait le calcul sélectif angulairement des points de conversion à 50 % pour l'évolution de couple différentiel de gaz M_Diff, et on obtient les points de conversion à 50 % MD50_1, MD50_2, MD50_3 et MD50_4, pour chaque cylindre.

5 De façon formellement équivalente mais plus efficace quant aux ressources de calcul nécessaires, on effectue le filtrage par filtre passe-bas non pour les deux chemins séparément mais seulement après la soustraction de l'évolution du couple de gaz par rapport à l'évolution du couple de gaz de poussée pour le fonctionnement déclenché. Pour chaque cylindre on définit un segment angulaire correspondant. Dans chaque segment angulaire, pour chaque combustion séparée, on calcule une caractéristique de position md50 fondée sur l'évolution du couple Mdiff. On peut par exemple utiliser le point de15 conversion à 50 % de Mdiff (l'angle pour lequel l'intégrale sur Mdiff du segment angulaire correspondant a atteint 50 % de la valeur finale de l'intégrale). En variante, on peut également utiliser d'autres caractéristiques de position fondées sur Mdiff. Les caractéristiques individuelles par cylindre md50 sont utilisées pour la régulation de la position de 20 combustion. La figure 4 montre un exemple de réalisation de la régulation dans le cas d'un moteur à quatre cylindres équipé d'un capteur de pression DS et d'un capteur de vitesse de rotation SN coopérant avec une roue phonique G reliée au vilebrequin ou à l'arbre à cames du mo-25 teur à combustion interne dans le cas de moteurs en V on utilise chaque fois un cylindre pilote par banc de cylindres. Pour la régulation de la position de combustion on utilise les caractéristiques individuelles par cylindre md50 et la caractéristique de position calculée phi_g50_lz. En option, il peut être avantageux de 30 corriger individuellement par cylindre la valeur md50 à l'aide d'un champ de caractéristiques K1 dépendant du point de fonctionnement et que l'on a appris ou appliqué précédemment. Cela permet de corriger notamment l'influence d'effet de torsion stationnaire sue les caractéristiques md50.

2910060 14 Selon les valeurs md5O corrigées et la position du cylindre pilote, dans le bloc R on calcule les paramètres de commande individuels par cylindre ZiS tels que la quantité de carburant, le début de la commande, l'instant d'allumage, les valeurs de consigne des paramètres 5 de chemin d'air (par exemple le taux de recyclage AGR et/ou la masse d'air qui toutefois n'agissent pas de manière individuelle par cylindre) ou des éléments analogues. La position de combustion du cylindre indexé se régule sur la base de la caractéristique phi_g50_lz. La valeur réelle md5O correspondante qui en résulte pour les cylindres pilotes sert ensuite de valeur de consigne pour la régulation de la position de combustion des cylindres non indexés. Les paramètres d'amplification de régulation pour réguler les cylindres non indexés doivent être réglés de manière significativement plus faible que ceux des cylindres pilotes pour décou15 pler ces deux opérations dans le temps. En option, après un mode de fonctionnement en moteur stationnaire suffisamment long, on enregistre les sorties de régulation pour les cylindres non indexés selon le point de fonctionnement dans un champ de correction. Pour le fonctionne-ment dynamique (par exemple des variations de charge) on transpose 20 alors l'intervention du régulateur de position de combustion du cylindre pilote sur les autres cylindres et on complète par des corrections individuelles par cylindre à partir du champ de caractéristiques de combustion. 25

Claims (5)

REVENDICATIONS

1 ) Procédé pour déterminer des caractéristiques de combustion individuelles par cylindre (cpvL, T) d'un moteur à combustion interne, selon lequel on détermine les caractéristiques de combustion individuelles par cylindre (cpvL, T) à partir d'une grandeur représentant la vitesse de rotation (n) du vilebrequin, notamment un signal d'un capteur de vilebrequin ou d'arbre à cames, caractérisé en ce que les caractéristiques de combustion individuelles par cylindre comprennent une position de combustion (cpvL) d'au moins un cylindre et/ou un couple (T) du vilebrequin.

2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 15 le couple (T) est un couple indexé moyen (T_ind) dans une plage angulaire ((pl, (p2) de l'angle de vilebrequin 4).

3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 20 la position de combustion (cpvL) se détermine comme centre de gravité d'une évolution de couple différentiel de gaz (Tdiff-filtré) déterminée sur une plage angulaire de l'angle de vilebrequin (q)).

4 ) Procédé selon la revendication 3, 25 caractérisé en ce qu' on détermine l'évolution du couple différentiel de gaz à partir de la différence entre une évolution de couple de gaz (T(cp)) et une évolution de couple de poussée (T_Schub(cp)). 30 5 ) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu' on détermine l'évolution du couple de gaz de poussée (T_Schub(cp)) à partir d'un modèle du moteur à combustion interne par une fonction utilisant au minimum une pression de charge (p22), une pression am- 2910060 16 biante (po), une perte de chaleur à travers la paroi et une composition de gaz dans les cylindres. 6 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, 5 caractérisé en ce que l'évolution du couple de gaz de poussée (T_Schub(cp)) est enregistrée comme un champ de caractéristiques. 7 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu' on détermine l'évolution du couple de gaz (T(cp)) à partir du moment d'inertie de rotation global ( rot) du vilebrequin et d'une vitesse angulaire corrigée du vilebrequin. 8 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' à partir d'une déviation de l'évolution de couple de gaz (T(cp)) et/ou de l'évolution du couple de gaz de poussée (T_Schub(cp)) d'un cylindre équipé d'un dispositif pour mesurer la pression dans le cylindre, on dé- termine à partir d'une évolution de couple de gaz et/ou de l'évolution du couple de gaz de poussée, obtenue à partir de la pression mesurée dans le cylindre, une adaptation des paramètres utilisés pour déterminer l'évolution du couple de gaz (T(cp)) et/ou l'évolution du couple de gaz de poussée (T_Schub(cp)). 9 ) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les paramètres sont la pression de charge (p22) et/ou une pression ambiante (po) et/ou une perte de chaleur à travers la paroi et/ou une composition des gaz. 10 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que l'adaptation se fait par le procédé consistant à minimiser l'erreur. 2910060 17 11 ) Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le procédé de minimisation de l'erreur est le procédé des moindres car-rés.

5 12 ) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la position de combustion et/ou le couple indexé moyen (T_ind) du cylindre est contrôlée en plausibilité et avec le dispositif de mesure de la 10 pression d'un cylindre par la pression mesurée dans le cylindre. 13 ) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu' à partir de la pression mesurée dans le cylindre, on obtient une évolu- 15 tion de référence du couple de gaz et on détermine les différences de position de combustion des autres cylindres par rapport au cylindre équipé du dispositif de mesure de la pression de cylindre par une corrélation croisée des évolutions de couple de gaz déterminées de façon individuelle par cylindre avec une détermination de couple de gaz de 20 référence. 14 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les caractéristiques de combustion individuelles par cylindre (cpvL, T_ind) 25 sont des grandeurs guides d'un régulateur et la position de l'injection et la quantité totale de carburant (q) d'un cylindre sont les grandeurs de réglage pour la régulation. 15 ) Dispositif notamment appareil de commande d'un moteur à corn- 30 bustion interne comprenant des moyens pour déterminer des caractéristiques de combustion individuelles par cylindre (cpvL, T_ind) d'un moteur à combustion interne, dans lequel ces caractéristiques de combustion individuelles par cylindre (cpvL, T_ind) sont obtenues à partir d'une grandeur représentant la vitesse de rotation du vilebrequin (n) 2910060 18 notamment un signal fourni par un capteur de vilebrequin ou d'arbre à cames, caractérisé en ce que les caractéristiques de combustion individuelles par cylindre compren- 5 nent une position de combustion (cpvL) d'un cylindre et/ou d'un couple de rotation (T) du vilebrequin. 16 ) Moteur à combustion interne comprenant des moyens pour déterminer les caractéristiques de combustion individuelles par cylindre (cpvL, 10 T_ind) d'un moteur à combustion interne, ces caractéristiques de combustion individuelles par cylindre (cpvL, T_ind) se déterminant à partir d'une grandeur représentant la vitesse de rotation de vilebrequin (n), notamment un signal fourni par un capteur de vilebrequin ou capteur d'arbre à cames, 15 caractérisé en ce que les caractéristiques de combustion individuelles par cylindre comprennent la position de combustion (cpvL) d'un cylindre et/ ou le couple (T) du vilebrequin. 20 17 ) Moteur à combustion interne selon la revendication 16, caractérisé en ce qu' au moins un cylindre est équipé d'un dispositif pour mesurer la pression dans le cylindre. 25 18 ) Moteur à combustion interne selon la revendication 17, caractérisé en ce qu' le dispositif de mesure de la pression dans le cylindre génère un signal représentant la pression du cylindre en fonction du temps ou en fonction de l'angle du vilebrequin. 30 19 ) Programme d'ordinateur avec un code programme pour exécuter toutes les étapes selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur. 35