Procédé de contrôle pour limiter le bruit de combustion et système pour laControl method for limiting combustion noise and system for
mise en oeuvre du procédé [000l] La présente invention concerne un procédé de contrôle pour limiter le bruit de combustion d'un moteur à combustion interne fonctionnant dans un véhicule automobile. La présente invention concerne également un système pour la mise en oeuvre de ce procédé. [0002] Dans un moteur à combustion interne, il est impossible d'éliminer totalement le bruit de combustion dont la source est l'excitation engendrée par l'évolution de la pression dans chacun des cylindres à chaque combustion. De plus, ce bruit est ensuite transmis et amplifié au travers de la structure du moteur et au travers de la structure du véhicule. [0003] Pour compléter différentes mesures développées pour réduire la transmission du bruit de combustion, il est souhaitable de pouvoir limiter dès le début, c'est-à-dire dès sa naissance, le bruit de combustion engendré dans chacun des cylindres du moteur. [0004] Ainsi, le document EP-A-1 496 237 décrit un système de contrôle du bruit de combustion d'un moteur diesel de véhicule automobile. Ce système concerne plus particulièrement l'optimisation de consignes d'injection pour 2 0 compenser non seulement la dispersion des caractéristiques du moteur en sortie d'usine, mais aussi pour compenser par exemple une dérive dans le temps, au cours de l'utilisation du véhicule, des caractéristiques de débit des injecteurs. [0005] Par ailleurs, d'autres mesures ont été développées pour limiter le bruit 25 de combustion, ces mesures visant à modifier les quantités de carburant injectées dans les cylindres sous la forme d'au moins d'une injection pilote et une injection principale. Dans ce cas, l'injection pilote sert à injecter une petite [0001] The present invention relates to a control method for limiting the combustion noise of an internal combustion engine operating in a motor vehicle. The present invention also relates to a system for implementing this method. In an internal combustion engine, it is impossible to completely eliminate the combustion noise whose source is the excitation generated by the evolution of the pressure in each of the cylinders at each combustion. In addition, this noise is then transmitted and amplified through the engine structure and through the vehicle structure. To complete various measures developed to reduce the transmission of combustion noise, it is desirable to be able to limit from the beginning, that is to say from its birth, the combustion noise generated in each of the engine cylinders. Thus, the document EP-A-1 496 237 describes a combustion noise control system of a motor vehicle diesel engine. This system more particularly concerns the optimization of injection instructions to compensate not only the dispersion of the characteristics of the motor at the time of manufacture, but also to compensate, for example, a drift in time, during the use of the vehicle, flow characteristics of the injectors. [0005] Furthermore, other measures have been developed to limit combustion noise, these measures aiming to modify the quantities of fuel injected into the cylinders in the form of at least one pilot injection and one main injection. . In this case, the pilot injection is used to inject a small
quantité de carburant quelques millisecondes avant l'injection principale de carburant et sert aussi à conditionner favorablement les caractéristiques de l'inflammation de la quantité de carburant injectée lors de l'injection principale. [0006] Outre la limitation proprement dite du bruit de combustion que l'on peut mettre en oeuvre systématiquement dans tout type de moteur à combustion interne, que le moteur soit installé en stationnaire ou que ce moteur fonctionne dans un véhicule automobile, il est plus particulièrement intéressant pour le second cas de limiter aussi le ressenti du bruit de combustion par le conducteur et les passagers d'un véhicule automobile dans lequel un tel moteur à combustion interne fonctionne. [0007] En effet, lorsque qu'un moteur à combustion interne est installé dans un véhicule automobile comme source motrice de celui-ci, le bruit de combustion se fait ressentir de manière différente selon le type de roulage actuel du véhicule. Les principaux types de roulage sont le roulage en ville, sur route, en montagne et sur autoroute ainsi qu'au ralenti, c'est-à-dire à vitesse 0 km/h. [0008] Le but de l'invention est de proposer une solution permettant de limiter le ressenti par le conducteur et les passagers, du bruit de combustion d'un moteur à combustion interne fonctionnant dans un véhicule automobile, en fonction du type de roulage actuel du véhicule. 2 0 [0009] Le but de l'invention est atteint avec un procédé de contrôle permettant de limiter le bruit de combustion d'un moteur à combustion interne fonctionnant dans un véhicule automobile, le contrôle étant effectué à l'aide de moyens d'alimentation en carburant de chacun des cylindres du moteur suivant une stratégie d'injection prédéterminée et de moyens de détermination de la vitesse 25 du véhicule. [0010] Selon l'invention, le contrôle est effectué en outre [0011] en déterminant le régime de fonctionnement du moteur à combustion, [0012] en déterminant le rapport de vitesses engagé d'une boîte de vitesses associée au moteur et [0013] en choisissant une stratégie d'injection parmi les modes d'injection suivants : simple injection pilote, double injection pilote et lissage du débit de carburant (rate shaping), ces stratégies prenant en compte le régime de fonctionnement du moteur à combustion, le rapport de vitesses engagé et la vitesse du véhicule et déterminant la quantité et le mode d'injection de carburant dans chacun des cylindres du moteur à combustion. [0014] Le procédé de l'invention est fondé sur le fait que, sous certaines 1 o conditions d'utilisation du véhicule, notamment au ralenti ou en ville ou à des vitesses auxquelles des faibles rapports de boîte de vitesses sont engagés, le bruit de combustion est prépondérant. Dans d'autres situations d'utilisation, le bruit de combustion sera plutôt masqué par les autres bruits du véhicule comme, par exemple, les bruits aérodynamiques ou de roulement ou par des 15 bruits engendrés par l'état de la chaussée sur laquelle le véhicule se déplace. [0015] A partir de ces réflexions, le procédé de l'invention distingue essentiellement quatre situations d'utilisation du véhicule, à savoir - le ralenti lorsque le moteur est chaud : dans ce cas, on peut envisager un régime de régulation légèrement plus fort, par exemple 800 tr/min, 20 accompagné d'un important sous-calage de la combustion aux limites des instabilités de combustion, bien qu'un tel régime entraînera généralement un accroissement de la consommation ; - un déplacement du véhicule automobile avec engagement de l'un des rapports 1, 2 ou 3 : pour ce régime on peut envisager une stratégie de multi 25 injection, par exemple une simple injection pilote ou double pilote ou un lissage du débit de carburant (rate shaping) qui a pour effet de réduire les gradients de pression dans chacun des cylindres en partageant la quantité de carburant injectée en plusieurs petites quantités, jusqu'à des régimes maximaux amount of fuel a few milliseconds before the main fuel injection and also serves to favorably condition the ignition characteristics of the amount of fuel injected during the main injection. In addition to the actual limitation of the combustion noise that can be implemented systematically in any type of internal combustion engine, the engine is installed in stationary or that this engine works in a motor vehicle, it is more particularly interesting for the second case to also limit the feeling of combustion noise by the driver and passengers of a motor vehicle in which such an internal combustion engine operates. Indeed, when an internal combustion engine is installed in a motor vehicle as a driving source thereof, the combustion noise is felt differently depending on the type of current rolling of the vehicle. The main types of driving are driving in town, on the road, in the mountains and on motorways, as well as idling, that is to say at a speed of 0 km / h. The object of the invention is to provide a solution for limiting the feeling by the driver and passengers, the combustion noise of an internal combustion engine operating in a motor vehicle, depending on the type of current taxi of the vehicle. The object of the invention is achieved with a control method for limiting the combustion noise of an internal combustion engine operating in a motor vehicle, the control being carried out by means of supplying fuel to each of the engine cylinders according to a predetermined injection strategy and means for determining the speed of the vehicle. According to the invention, the control is carried out further [0011] by determining the operating speed of the combustion engine, [0012] by determining the gear ratio engaged of a gearbox associated with the engine and [0013] ] by choosing an injection strategy among the following injection modes: single pilot injection, double pilot injection and fuel rate smoothing (spleen shaping), these strategies taking into account the operating speed of the combustion engine, the ratio of gear engaged and the speed of the vehicle and determining the amount and mode of fuel injection into each of the cylinders of the combustion engine. The method of the invention is based on the fact that, under certain conditions of use of the vehicle, especially at idle or in the city or at speeds at which low gear ratios are engaged, the noise of combustion is preponderant. In other situations of use, the combustion noise will be rather masked by the other noises of the vehicle such as, for example, aerodynamic noise or noise or noise generated by the state of the roadway on which the vehicle moves. From these reflections, the method of the invention essentially distinguishes four situations of use of the vehicle, namely - the idle when the engine is hot: in this case, we can consider a slightly stronger regulation regime for example, 800 rpm, accompanied by a substantial under-calibration of combustion at the limits of the instabilities of combustion, although such a regime will generally result in an increase in consumption; a displacement of the motor vehicle with engagement of one of the ratios 1, 2 or 3: for this regime a multi injection strategy can be envisaged, for example a simple pilot or double pilot injection or a smoothing of the fuel flow ( rate shaping) which has the effect of reducing the pressure gradients in each of the cylinders by dividing the quantity of fuel injected in several small quantities, up to maximum regimes
d'utilisation sur ces trois rapports et quelle que soit la charge du moteur pour éviter des changements de coloration de bruit que le conducteur ou les passagers sont susceptibles de percevoir aux changements de mode ; - un déplacement du véhicule automobile avec engagement de l'un des rapports de vitesses 4, 5 ou 6 et à une vitesse du véhicule telle que le bruit de combustion est toujours prépondérant : dans cette situation d'utilisation du véhicule, on peut utiliser la stratégie de multi injection comme pour les rapports 1,2 et 3; un déplacement du véhicule automobile avec engagement de l'un des 1 o rapports de vitesses 4, 5 ou 6 et à une vitesse du véhicule supérieure à une vitesse à partir de laquelle le bruit du véhicule devient prépondérant : dans cette situation d'utilisation du véhicule, on bascule avantageusement sur un mode simplifié avec une seule injection pilote ou même sans injection pilote afin de préserver la tenue du moteur, notamment vers la vitesse maximale du véhicule, 15 et avec un réglage type de consommation pour compenser les éventuelles surconsommations des stratégies précédentes. [0016] Le changement du mode d'injection se fait à partir d'un seuil de vitesse prédéterminé à partir duquel le bruit du véhicule est prépondérant et, en conséquence, n'est pas ressenti par le conducteur ni par les passagers du 2 0 véhicule. Ce seuil de vitesse est fonction du type de véhicule dans lequel à moteur à combustion interne est installé et est généralement compris entre 70 km/h et 100 km/h. [0017] La stratégie de calibration d'injection de carburant est choisie parmi les modes d'injection prédéterminés énoncés plus haut ou selon d'autres modes 25 d'injection prédéterminés. [0018] Dans le cadre de la présente invention, le regroupement des rapports de vitesses a été choisi en 1 ère, 2ème et 3ème vitesse pour former un premier groupe et en 4ème, 5ème et 6ème vitesse pour former un second groupe de rapports de vitesses, ces deux groupes de rapports de vitesses formant un premier critère pour la sélection de la stratégie d'injection de carburant. II va sans dire que d'autres regroupements des rapports de vitesses sont possibles sans sortir du principe de la présente invention. [0019] De manière analogue, les vitesses de déplacement du véhicule ont été regroupées en un premier groupe constitué par la vitesse 0 km/h, en un deuxième groupe comprenant les vitesses supérieures à 0 km/h jusqu'à un seuil d'environ 100 km/h, jusqu'auquel le bruit de combustion est plus fort que le bruit de roulage et en un troisième groupe de vitesses comprenant les vitesses supérieures au seuil d'environ 100 km/h. Alors que l'arrêt du véhicule (0 km/h) constitue généralement à lui seul un groupe de vitesse, qui pourrait cependant être élargi jusqu'à environ 10 ou 15 km/h, les vitesses de déplacement du véhicule sont regroupées en deux groupes de vitesses de véhicule où la limite entre ces deux groupes est déterminée par une seule vitesse, généralement située entre 70 et 100 km/h, à partir de laquelle le bruit de déplacement de véhicule est supérieur au bruit de combustion du moteur. Cependant, ce seuil de vitesse peut bien entendu être situé à une autre vitesse, donc en dehors de la gamme de vitesses indiquée plus haut de l'ordre d'environ 70 km/h à environ 100 km/h, si la conception du véhicule et les différents moyens d'amortissement de vibration et du bruit utilisés sont tels que le véhicule automobile reste silencieux jusqu'à une vitesse qui est par exemple supérieure à la gamme indiquée. [0020] Le but de l'invention est par ailleurs également atteint avec un système pour limiter le bruit de combustion d'un moteur à combustion interne fonctionnant dans un véhicule automobile, le système comprenant alors des moyens permettant des mises en oeuvre du procédé de contrôle décrits ci avant. [0021] Le but de l'invention est enfin également atteint avec un véhicule automobile comprenant un système pour la mise du procédé décrit plus haut et permettant de limiter le bruit de combustion d'un moteur à combustion interne. of use on these three gears and regardless of the load of the engine to avoid changes in color of noise that the driver or passengers are likely to perceive changes mode; a displacement of the motor vehicle with engagement of one of the gear ratios 4, 5 or 6 and at a vehicle speed such that the combustion noise is always predominant: in this use situation of the vehicle, it is possible to use the multi injection strategy as for ratios 1,2 and 3; a movement of the motor vehicle with engagement of one of the gear ratios 4, 5 or 6 and at a vehicle speed above a speed from which the vehicle noise becomes predominant: in this situation of use of the vehicle, it advantageously switches to a simplified mode with a single pilot injection or even without pilot injection to preserve the engine strength, especially to the maximum speed of the vehicle, and with a standard consumption setting to compensate for possible overconsumption strategies preceding. The injection mode is changed from a predetermined speed threshold from which the noise of the vehicle is preponderant and, consequently, is not felt by the driver or the passengers of the vehicle. vehicle. This speed threshold is a function of the type of vehicle in which an internal combustion engine is installed and is generally between 70 km / h and 100 km / h. [0017] The fuel injection calibration strategy is chosen from the predetermined injection modes stated above or according to other predetermined injection modes. In the context of the present invention, the grouping of gear ratios was chosen in 1st, 2nd and 3rd gear to form a first group and in 4th, 5th and 6th gear to form a second group of gear ratios. , these two groups of gears forming a first criterion for the selection of the fuel injection strategy. It goes without saying that other groups of gear ratios are possible without departing from the principle of the present invention. Similarly, the vehicle movement speeds have been grouped into a first group consisting of the speed 0 km / h, in a second group comprising speeds greater than 0 km / h to a threshold of about 100 km / h, up to which the combustion noise is louder than the rolling noise and in a third gear group including speeds above the threshold of about 100 km / h. While stopping the vehicle (0 km / h) is usually only a group of speed, which could however be expanded to about 10 or 15 km / h, the speed of movement of the vehicle are grouped into two groups of vehicle speeds where the limit between these two groups is determined by a single speed, usually between 70 and 100 km / h, from which the vehicle traveling noise is greater than the combustion noise of the engine. However, this speed threshold can of course be located at another speed, so outside the speed range indicated above of the order of about 70 km / h to about 100 km / h, if the vehicle design and the various vibration damping means and noise used are such that the motor vehicle remains silent to a speed which is for example greater than the indicated range. The object of the invention is also also achieved with a system for limiting the combustion noise of an internal combustion engine operating in a motor vehicle, the system then comprising means enabling implementations of the process of the invention. control described above. The object of the invention is finally also achieved with a motor vehicle comprising a system for the implementation of the method described above and to limit the combustion noise of an internal combustion engine.