FR2928418A1 - Dispositif et procede de commande de la reserve d'air dans des moteurs a combustion interne pilotes en fonction de la vitesse de rotation - Google Patents

Abstract

Procédé de gestion d'un moteur à combustion interne (2) piloté en fonction de la vitesse de rotation, notamment moteur à combustion interne à allumage non commandé, procédé caractérisé en ce qu'on effectue les étapes suivantes :- régulation de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne (2) en fournissant comme grandeur de réglage (S) une indication concernant le couple à régler,- limitation de la grandeur de réglage (S) selon une valeur limite de couple pour obtenir une grandeur de réglage limitée (Sbeg),- commande du moteur à combustion interne (2) en fonction de la grandeur de réglage limitée (Sbeg),- augmentation de la quantité d'air fournie au moteur à combustion interne (2) pour atteindre le couple à régler, indépendamment de la valeur limite du couple.

Description

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de gestion d'un moteur à combustion interne piloté en fonction de la vitesse de rotation notamment d'un moteur à combustion interne à allumage non commandé. L'invention concerne la commande de la quantité d'air disponible dans un moteur à combustion interne piloté en fonction de la vitesse de rotation, utilisée par exemple pour commander des moyens hydrauliques et des pompes. Etat de la technique Les moteurs à combustion interne usuels servant à l'entraînement des véhicules automobiles ou à des applications analogues, sont pilotés à partir de la valeur de consigne du système d'alimentation en air (débit volumique d'air, pression d'alimentation, taux de recyclage des gaz d'échappement ou paramètres analogues) en fonction de la demande de couple ou de la quantité ou dose injectée. Pour compenser le comportement relativement inerte du système d'alimentation en air, dans le cas de structures pilotées en fonction du couple ou des volumes, on utilise la demande de couple de consigne, de façon non limitée pour commander le système d'alimentation en air.

Dans les systèmes pilotés en fonction de la vitesse de rotation tels que ceux utilisés par exemple pour entraîner des pompes ou des dispositifs hydrauliques, il n'existe actuellement aucune possibilité d'avoir une réserve de couple, dynamique, pour le système d'alimentation en air, ayant une influence aussi faible que possible sur le rendement du système du moteur. Les nouvelles conceptions de combustion les plus modernes avec des taux élevés de recyclage des gaz d'échappement, réduisent l'air disponible dans la tubulure d'admission et diminuent ainsi la réserve de couple qui est disponible de manière stationnaire. Cela ne permet pas de répondre rapidement à des augmentations de couple plus importantes par la régulation de la vitesse de rotation. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un système de moteur à combustion interne à régulation en fonction de la vitesse de rotation permettant de disposer de variations de couple plus importantes pour stabiliser la vitesse de rotation. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on effectue les étapes suivantes : - régulation de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne en fournissant comme grandeur de réglage une indication concernant le couple à régler, - limitation de la grandeur de réglage selon une valeur limite de couple pour obtenir une grandeur de réglage limitée, - commande du moteur à combustion interne en fonction de la grandeur de réglage limitée, - augmentation de la quantité d'air fournie au moteur à combustion interne pour atteindre le couple à régler, indépendamment de la valeur limite du couple. L'invention concerne également une unité de commande de moteur pour gérer un moteur à combustion interne piloté en fonction de la vitesse de rotation, caractérisé en ce qu'elle comprend : - une installation pour effectuer une régulation de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, la grandeur de réglage étant une indication concernant le couple à régler, -un organe de limitation pour limiter la grandeur de réglage selon une première valeur limite du couple, pour obtenir une grandeur de réglage limitée, - une installation pour commander le moteur à combustion interne en fonction de la grandeur de réglage limitée, - une installation pour augmenter la quantité d'air fournie au moteur à combustion interne pour atteindre le couple à régler, indépendamment de la valeur limite de couple.

Selon le procédé défini ci-dessus, le moteur à combustion interne et le système d'alimentation en air du moteur à combustion interne sont commandés séparément. Si en cas de fort écart de vitesses de rotation, la régulation demande un couple important, cette demande est limitée par une valeur de limitation de couple servant par exemple à protéger le moteur ou indiquant les limites de réglage actuelles pour le remplissage du système d'alimentation en air. Le système d'alimentation en air du moteur à combustion interne est toutefois commandé pour fournir directement à un moteur à combustion interne la quantité d'air nécessaire pour obtenir le couple à régler alors que le moteur à combustion interne est commandé uniquement par des paramètres de moteur correspondant au couple limité tels que la quantité injectée, l'angle d'injection, l'instant de l'allumage ou des paramètres analogues. Cela signifie que le système d'alimentation en air est commandé pour régler directement, c'est-à-dire aussi rapidement que possible, une charge d'air nécessaire pour que le moteur à combustion interne puisse fournir le couple réglé par la régulation, indépendamment de la valeur limite du couple. En principe, l'invention consiste à utiliser l'écart de régulation de la vitesse de rotation comme critère de calcul d'une commande supplémentaire du système d'alimentation en air (réserve anticipée d'air). Cela signifie que si par exemple la régulation de la vitesse de rotation demande un couple de réglage élevé, on adapte non seulement les paramètres du moteur tels que la quantité injectée, l'instant de l'injection ou des paramètres analogues pour fournir un couple plus élevé mais également la quantité d'air fournie. Cette adaptation est active c'est-à-dire qu'elle dépend de l'état de la régulation. Par comparaison, par une application permanente effectuée jusqu'alors de la quantité d'air respectivement actuelle et d'une quantité d'air supplémentaire relativement réduite c'est-à-dire la réserve d'air, cette solution a l'avantage de fournir très rapidement le couple nécessaire pour compenser l'écart de régulation. On évite une augmentation relativement lente du couple liée à la quantité d'air limitée par l'importance de la réserve d'air dans le système d'air au cours de plusieurs cycles avec des adaptations successives.

En mode de fonctionnement stationnaire c'est-à-dire en l'absence de variations de charge ou de vitesse de rotation de consigne, la quantité d'air à tenir en réserve correspond à l'amplitude du couple, ce qui permet une conception optimale du moteur du point de vue de l'émission des gaz d'échappement et du rendement en mode de fonctionnement stationnaire.

En cas d'augmentation de la valeur de consigne de la vitesse de rotation, il faut un couple supplémentaire pour accélérer le moteur. L'écart de régulation provoqué par la variation de la valeur de consigne (la grandeur de réglage est le couple demandé) permet d'utiliser une grandeur de commande pour la réserve anticipée d'air de sorte que la quantité d'air disponible dans la tubulure d'admission sera réglée en fonction de l'écart de régulation. En cas d'élévation de la charge du moteur, cela se traduit également par un écart de régulation positif utilisé, comme dans le cas exposé ci-dessus, pour augmenter la vitesse de rotation de consigne et disposer plus rapidement d'un débit volumique d'air. La réserve anticipée d'air dans l'alimentation en air ne se développe pas immédiatement et directement mais influence exclusivement les limites de réglage de la régulation de vitesse de rotation. Cela permet de réaliser des modifications positives de couple en augmentant la quantité injectée de carburant sans créer des instabilités dans la régulation de la vitesse de rotation. Par un choix approprié de la réserve anticipée d'air, le régulateur de vitesse de rotation utilisant son action sur le couple, règle de nouveau un rapport optimum du point de vue des émissions entre le carburant et l'air. Selon un mode de réalisation, le système d'alimentation en air du moteur à combustion interne peut être commandé en fonction de la grandeur de réglage. En variante, le système d'alimentation en air du moteur à combustion interne peut être commandé en fonction du résultat d'une évaluation de couple de charge effectuée par le moyen de régulation, de sorte que la quantité d'air se règle en fonction du couple de charge actuel, évalué. En outre, la valeur limite du couple peut être déterminée en fonction de la quantité actuelle d'air dans le système d'air et/ou d'un couple limite indiquant la limite de charge mécanique et/ou thermique du moteur à combustion interne. La commande du système d'alimentation en air peut en outre se faire selon un premier mode de fonctionnement du moteur à combustion interne afin que le moteur à combustion interne fournisse la quantité d'air nécessaire pour obtenir le couple à régler, et dans un autre mode de fonctionnement du moteur à combustion interne, on règle la quantité d'air pour qu'elle comprenne en outre une réserve d'air fixée en plus de la quantité d'air actuelle fournie par le système d'alimentation en air, et on commute avec un signal de commande entre le premier et le second mode de fonctionnement. Selon une autre caractéristique, l'invention concerne une unité de commande de moteur pour gérer un moteur à combustion interne piloté en fonction de la vitesse de rotation. L'unité de commande du moteur comprend : - une installation pour effectuer une régulation de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, la grandeur de réglage étant une indication concernant le couple à régler, - un organe de limitation pour limiter la grandeur de réglage selon une première valeur limite du couple, pour obtenir une grandeur de réglage limitée, - une installation pour commander le moteur à combustion interne en fonction de la grandeur de réglage limitée, - une installation pour augmenter la quantité d'air fournie au moteur à combustion interne pour atteindre le couple à régler, indépendamment de la valeur limite de couple. Suivant une autre caractéristique avantageuse l'unité de commande comprend : - un commutateur pour qu'en fonction d'un signal de commande, on commande le système d'alimentation en air dans un premier mode de fonctionnement du moteur à combustion interne pour fournir au moteur la quantité d'air nécessaire pour atteindre le couple à régler, et - pour que dans un autre mode de fonctionnement du moteur à combustion interne, on règle la quantité d'air qui comprend une réserve d'air fixée en plus de la quantité d'air actuelle fournie par le système d'alimentation en air. Selon une autre caractéristique, l'invention concerne un programme d'ordinateur comportant un code programme exécutant le procédé décrit ci-dessus lorsque ce programme est appliqué par une unité de commande de moteur. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un système de moteur piloté en fonction de la vitesse de rotation et correspondant à un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est un schéma par blocs explicitant la fonction de commande du moteur à combustion interne, - la figure 3 est un diagramme explicitant la réponse du système en cas de variation de la vitesse de rotation de consigne dans un système de commande actuel, - la figure 4 est un diagramme explicitant la réponse du système en cas de variations brusques de la vitesse de rotation de consigne pour la réalisation de la fonction de la figure 2, -la figure 5 est un diagramme du comportement du système lorsqu'il reçoit un couple perturbateur dans le cas d'un système connu, et - la figure 6 est un diagramme explicitant le comportement du système lorsqu'il reçoit un couple perturbateur dans le cas d'une réserve anticipée d'air selon la fonction de la figure 2. Description de modes de réalisation La figure 1 montre schématiquement un système de moteur 1. Le système de moteur 1 comprend un moteur à combustion interne 2 à plusieurs cylindres 3 recevant de l'air par une tubulure d'admission 4. Une unité de commande 5 gérant le moteur injecte le carburant directement dans les cylindres 3 (comme par exemple dans le cas d'un moteur Diesel) ou en variante dans un segment de tubulure d'admission associé aux cylindres 3 pour faire fonctionner le moteur 2. Les gaz d'échappement résultant de la combustion sont évacués des cylindres 3 par une tubulure de gaz d'échappement 6. La tubulure d'admission 4 règle une certaine quantité d'air ou une certaine pression d'air par un dispositif de charge 7 commandé par l'unité de commande de moteur 5. Ce dispositif de charge 7 est par exemple un turbocompresseur. En variante, la quantité d'air fournie peut également être réglée par la position d'un volet d'étranglement ou par le recyclage des gaz d'échappement. Le moteur à combustion interne 2 peut être un moteur Diesel ou un moteur à essence.

L'unité de commande de moteur 5 commande également la quantité d'air arrivant dans les cylindres 3 en réglant la pression dans le système d'alimentation en air par exemple la pression dans la tubulure d'admission à l'aide du dispositif de charge 7 ; il règle également la quantité ou le dosage du carburant injecté, l'instant de l'injection et les autres paramètres de fonctionnement du système de moteur. Le système de moteur 1 tel que présenté est un système de moteur piloté en fonction de la vitesse de rotation ce qui signifie que la vitesse de rotation du moteur à combustion interne 2 sera asservie sur une vitesse de rotation de consigne, prédéfinie.

La figure 2 montre le fonctionnement de la régulation de la vitesse de rotation avec une réserve anticipée d'air selon un mode de réalisation. Dans la suite de la description, on fera la distinction entre les expressions réserve d'air et réserve anticipée d'air .

L'expression réserve d'air désigne la quantité différentielle d'air de laquelle on augmente la quantité d'air effectivement nécessaire pour que le moteur à combustion interne 2 puisse fournir le couple demandé actuellement, de manière à permettre de faibles accélérations ou de faibles écarts de régulation ou écarts quasi-stationnaires. La réserve d'air peut représenter une quantité d'air correspondant à 2 % et jusqu'à 10 % de la quantité d'air nécessaire à l'obtention du couple actuel ou encore correspondre à une quantité d'air constante prédéfinie. La réserve anticipée d'air est également une quantité d'air différentielle ou différence de quantité d'air que l'on fournit en variante ou en plus de la réserve d'air en cas d'écarts de régulation importants qui dépassent par exemple la valeur limite prédéfinie par la réserve d'air. La quantité d'air différentielle de la réserve anticipée d'air ne dépend toutefois pas de la quantité d'air demandée pour le couple actuel mais dépend de la variation de couple demandée en plus de la quantité d'air nécessaire à l'obtention du couple actuel. La réserve anticipée d'air assure ainsi une augmentation rapide de la charge d'air dans les cylindres 3 du moteur à combustion interne 2. La figure 2 montre schématiquement les blocs fonctionnels P, I d'un régulateur PI (régulateur proportionnel-intégral) selon un mode de réalisation. Comme grandeur d'entrée du régulateur PI, pour assurer la régulation de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne 2 selon la figure 1, on utilise une différence de vitesses de rotation An qui correspond à la différence d'une vitesse de rotation de consigne, que l'on prédéfinit et que l'on règle et de la vitesse de rotation réelle qui correspond à la vitesse de rotation n, par exemple mesurée, instantanée du moteur à combustion interne 2. Une indication correspondante de la différence de vitesses de rotation An est appliquée à la fois à l'organe proportionnel 11 et à l'organe d'intégration 12. L'organe proportionnel 11 multiplie la différence de vitesses de rotation An par un coefficient de proportionnalité Kp et applique la partie proportionnelle Sp de la valeur de réglage résultante à un organe additionneur 13. L'organe d'intégration 12 intègre la différence de vitesses de rotation An en fonction d'un coefficient d'intégration ki et applique la partie d'intégration Si de la valeur de réglage résultante à un premier organe de limitation 14. Ce premier organe de limitation 14 limite la partie d'intégration Si de la valeur de réglage à une plage comprise entre la valeur 0 (entrée Mn) et une valeur limite trqLim. (Entrée Mx). La partie d'intégration limitée Sibeg de la valeur de réglage est appliquée en réaction à une entrée iv de l'organe d'intégration 12. La réaction de la partie d'intégration, limitée, évite que la valeur d'intégration fournie par l'organe d'intégration 12 s'emballe dans la direction positive ou dans la direction négative ce qui retarderait considérablement la réaction en cas de variation du signe algébrique de la différence des vitesses de rotation. Grâce à la réaction de la partie d'intégration limitée Sibeg de la valeur de réglage pour l'organe d'intégration 12, la valeur d'intégration I de l'organe d'intégration 12 se trouvera dans les limites prédéfinies par le premier organe de limitation 14 au début des cycles de régulation. Si la valeur d'intégration I, fournie par l'organe d'intégration 12, descend en dessous de zéro, la valeur d'intégration I sera remise à zéro. Si la valeur d'intégration I dépasse la limite, on fixe cette valeur d'intégration à la valeur limite trqLim. L'adaptation de la valeur d'intégration I peut se faire régulièrement, de façon périodique ou à des instants prédéfinis selon le mode de régulation. La partie d'intégration limitée Sibeg de la valeur de réglage sera également appliquée à un organe d'addition 13. En fonction de la partie proportionnelle Sp de la valeur de réglage et de la partie d'intégration limitée Sibeg de la valeur de réglage, l'organe d'addition 13 fournit une grandeur de réglage S. La grandeur de réglage S représente un couple de réglage qui sera limité dans un second organe de limitation 15 à une plage comprise entre 0 ((entrée Mn) et la valeur limite trqLim (entrée Mx), pour obtenir une grandeur de réglage limitée Sbeg. La grandeur de réglage limitée Sbeg est appliquée à un modèle de moteur MM 19 qui convertit la grandeur de réglage limitée Sbeg en des paramètres de moteur MG pour commander le moteur à combustion interne 2. Les paramètres de moteur MG sont par exemple la quantité ou dose injectée, l'instant de l'injection ou des paramètres analogues. La valeur limite trqLim dépend de la charge actuelle en air des cylindres. Elle dépend ainsi de la pression d'alimentation en pression de charge, de la position du volet d'étranglement, du coefficient de recyclage des gaz d'échappement ou autres paramètres. En d'autres termes, la valeur limite trqLim dépend de l'état du système d'alimentation en air. La valeur limite trqLim indique la grandeur de réglage maximale demandée par la régulation de la vitesse de rotation pour l'état instantané du système d'alimentation en air. Jusqu'à présent, il était prévu, qu'en fonction de la grandeur de réglage demandée, une réserve d'air s'établisse afin que le moteur à combustion interne dispose d'une quantité d'air dépassant d'une certaine valeur la quantité d'air nécessaire à la fourniture du couple instantané. La réserve d'air peut par exemple représenter de 2 % à 10 % de la quantité d'air nécessaire pour obtenir le couple actuel. La réserve d'air détermine par l'intermédiaire de la valeur limite trqLim, la grandeur de réglage limitée Sbeg demandée par le moteur à combustion interne 2. Souvent, il n'est pas intéressant d'augmenter de manière quelconque la réserve d'air car pour fournir la réserve d'air par exemple à l'aide de l'installation de charge 7 telle qu'un turbocompresseur, on prend de la puissance du moteur à combustion interne 2 ce qui augmente la consommation de carburant. Le réglage du niveau de la réserve d'air doit ainsi être évalué par comparaison avec une augmentation de la consommation de carburant. La fixation de la réserve d'air représente ainsi un compromis entre une augmentation aussi faible que possible de la consommation de carburant par le moteur à combustion interne et une adaptation suffisamment rapide en cas de demande d'une variation de couple. La réserve d'air détermine la vitesse avec laquelle peut se faire la variation de couple demandée par la grandeur de réglage S car la valeur limite trqLim et la charge d'air actuelle respective (c'est-à-dire la quantité d'air qui se trouve dans la tubulure d'admission) dépendent l'une de l'autre. Comme la valeur limite trqLim limite la grandeur de réglage S et que la valeur limite trqLim dépend elle-même de la charge d'air instantanée qui dépend du point de fonctionnement du moteur à combustion interne 2, le couple fourni par le moteur 2 dans chaque cycle de régulation ne pourra augmenter au maximum que selon une mesure déterminée, dépendant de la réserve d'air disponible. En d'autres termes, dans chaque cycle de régulation, le couple ne pourra augmenter que dans la limite de ce que permet la réserve d'air ajoutée à la quantité d'air actuelle nécessaire. La variation de couple ainsi rendue possible est toutefois trop lente pour certaines applications, lorsqu'on rencontre une variation brusque de couple de charge ou en cas de variation de la vitesse de rotation de consigne. C'est pourquoi, il est prévu une réserve d'air anticipée d'air qui en cas d'écart de régulation significatif ne sera pas réalisée comme pour le réglage de la réserve d'air dépendant de la grandeur de réglage limitée Sbeg mais en fonction d'une grandeur de réglage S, non limitée, prélevée à l'entrée du second organe de limitation 15. Cette grandeur de réglage S indique le couple qui serait nécessaire pour faire fonctionner la régulation de vitesse de rotation d'une manière non limitée par la valeur de limitation. La limitation consécutive de la grandeur de réglage S n'est faite que parce que le moteur à combustion interne 2 ne peut répondre dans l'état actuel à la grandeur de réglage S par un couple correspondant. Pour régler la quantité d'air dans le système d'alimentation en air, on fournit la grandeur de réglage S, non limitée, à un organe de maximum 16 qui ne transmet que des grandeurs de réglage S positives sous la forme d'une grandeur de commande EISGov_trgAir au système d'alimentation en air. A la place de grandeurs de commande ou de réglage, négatives, cet organe émet une valeur zéro comme grandeur de commande EISGov_ trqAir. La raison en est que des couples de réglage négatifs ne sont pas à fournir de manière active par une réserve d'air ou une réserve anticipée d'air car dans ce cas, une quantité excédentaire d'air dans la tubulure d'aspiration n'est pas un obstacle à la réduction du couple que doit fournir le moteur à combustion interne car on obtient cette réduction de couple en diminuant la quantité injectée. La grandeur de commande EISGov_trgAir peut alors s'utiliser pour fournir une réserve d'air anticipée correspondante c'est-à-dire fournir une quantité d'air supplémentaire à la tubulure d'admission 4 par laquelle le moteur à combustion interne 2 est mis aussi rapidement que possible dans une situation lui permettant de fournir un couple de réglage quelconque selon des grandeurs de réglage non limitées. Cela signifie qu'à la fois le moteur à combustion interne 2 sera commandé selon les grandeurs de réglage limitées qui dépendent de la charge d'air (remplissage d'air instantané) et que la charge d'air sera réglée, non pas en fonction de l'état du fonctionnement actuel respectif du moteur (par la réserve d'air), mais en fonction de la grandeur de réglage S qui donne le couple que le moteur à combustion interne 2 doit fournir aussi rapidement que possible pour assurer la régulation de la vitesse de rotation. La quantité d'air supplémentaire dans le système d'alimentation en air est par exemple fournie en commandant de manière appropriée le dispositif d'alimentation pour augmenter la pression dans la tubulure d'aspiration à une valeur correspondant à la grandeur de commande. La quantité d'air supplémentaire dans le système d'alimentation en air peut également être fournie en plus ou en variante par le réglage d'un volet d'étranglement et/ou du coefficient de recyclage des gaz d'échappement. On peut en outre prévoir à l'aide d'un commutateur 17 de faire fonctionner la régulation de la vitesse de rotation dans deux modes de fonctionnement à savoir premièrement dans le mode de fonctionnement habituel pour lequel il n'y a pas de réserve d'air anticipée ce qui signifie que la charge d'air est réglée en fonction de l'état de fonctionnement instantané du moteur à combustion interne 2 selon la quantité d'air demandée et avec une réserve d'air et deuxièmement selon un autre mode de fonctionnement dans lequel il est prévu une réserve d'air anticipée ; dans cet autre mode de fonctionnement, la charge d'air sera réglée en fonction de la grandeur de réglage non limitée pour obtenir la régulation souhaitée de la vitesse de rotation. Le commutateur 17 est commandé par un signal de commande AirPreCtl. La grandeur de réglage limitée Sbeg s'obtient comme résultat de la limitation dans le second organe de limitation 15. La valeur limite trqLim est par exemple en outre limitée selon des valeurs limites prédéfinies. Un exemple d'une telle valeur limite est par exemple donné par un couple thermomécanique limite trqEngProt ; cette valeur sert à éviter que le moteur à combustion interne 2 ne soit soumis à des surcharges mécaniques ou thermiques par le couple demandé. En outre, on peut fournir une valeur limite trqAir qui indique un couple maximum fourni par le moteur à combustion interne pour la charge actuelle d'air. Un organe de minimum 18 sélectionne la plus petite des deux valeurs limites et la fournit comme valeur limite trqLim. A partir de la grandeur de réglage limitée Sbeg, la commande de moteur calcule comme paramètres de moteur MG une dose correspondante à injecter en appliquant le modèle de moteur MM 19 et le cas échéant, on calcule l'angle d'allumage (dans le cas des moteurs à essence) ou l'instant d'injection (dans le cas des moteurs Diesel) par une adaptation appropriée. La grandeur de réglage sélectionnée selon la position du commutateur 17 pour la réserve d'air anticipée, ou pour la réserve d'air, est utilisée comme valeur limite trqAir par le système d'alimentation en air pour déterminer la valeur de consigne à régler pour la pression de charge et/ou pour la position du volet d'étranglement et/ou pour le recyclage des gaz d'échappement. La figure 3 montre un diagramme représentant le comportement du moteur à combustion interne piloté en fonction de la vitesse de rotation dans le cas d'une variation brusque de la vitesse de rotation de consigne passant de 800 T/mn à 2000 T/mn. En mode de fonctionnement stationnaire, on a une réserve d'air de 30 Nm c'est-à-dire que la réserve d'air correspond à la quantité d'air permettant une variation de couple par une variation correspondante de la dose injectée d'un maximum de 30 Nm. Du fait de la variation brusque de la valeur de consigne, on épuise la réserve d'air et le régulateur de vitesse de rotation accélère le moteur en utilisant la valeur limite trqLim la plus élevée possible. Comme la réserve d'air est faible et à cause de l'inertie du système d'alimentation en air, le remplissage n'augmente que lentement et le régulateur de vitesse de rotation nécessite plus de 5 secondes pour atteindre la nouvelle valeur de consigne pour 2000 t/mn. La figure 4 montre un diagramme explicitant la réponse du système appliquant le procédé de l'invention c'est-à-dire avec une réserve d'air anticipée dans le même cas de fonctionnement que celui présenté à la figure 3. Simultanément avec la variation brusque de la vitesse de rotation de consigne, la grandeur trqAirSet de la réserve d'air anticipée prend des valeurs élevées. Ces valeurs conduisent à une augmentation immédiate de la quantité d'air disponible dans le système d'alimentation en air dépassant la réserve d'air. Cette quantité d'air augmentée permet une montée rapide du couple de limitation de la valeur limite trqLim. Le régulateur de vitesse de rotation peut alors épuiser complètement la limite de régulation pour accélérer de manière appropriée le moteur à combustion interne 2. Ainsi, on atteint la nouvelle valeur de consigne de 2000 t/mn déjà après 1 seconde.

La figure 5 montre un diagramme explicitant le comportement du système lors de l'application d'un couple perturbateur, brusque, non mesurable de l'ordre d'environ 100 Nm. Cette perturbation se traduit par un effondrement de la vitesse de rotation qui est compensé de manière stationnaire par le régulateur de vitesse de rotation. Pour cela, le régulateur de vitesse de rotation augmente son action jusqu'à la valeur limite trqLim qui est la limite de régulation. Pour un système sans réserve d'air anticipée, la compensation de la perturbation par régulation demande environ 8 secondes ; dans la réalisation selon l'invention, avec une réserve d'air anticipée (voir figure 4) la perturbation sera éliminée par régulation en 2 secondes. Selon un autre mode de réalisation, la réserve d'air anticipée peut également être obtenue par un couple de charge provenant d'une évaluation supplémentaire au lieu d'être obtenue à partir de l'écart de régulation provenant de la régulation de vitesse de rotation, c'est-à-dire en fonction de la grandeur de réglage résultante. Cette évaluation est suffisamment connue de l'état de la technique. L'évaluation du couple de charge est fondée sur l'exploitation de tous les couples rencontrés dans la ligne de transmission. A partir du couple de charge évalué, on peut calculer une action du couple sur la ligne de transmission que le moteur à combustion interne 2 doit compenser. On peut fournir une indication concernant la variation de couple pour la réserve d'air anticipée à la place de la grandeur de réglage de sorte que la charge d'air requise sera fixée aussi rapidement que possible selon la variation de couple demandée. A la place du couple de réglage S, on peut également utiliser une régulation particulière par exemple une partie proportionnelle P, particulière ou une courbe caractéristique pour déterminer le couple de réglage nécessaire à la commande préalable d'air. Cela signifie qu'en fonction de la régulation de la vitesse de rotation, on détermine la grandeur de réglage définissant le couple de réglage utilisé par le modèle de moteur 19 pour déterminer le paramètre du moteur. On peut dans une régulation particulière déterminer pour le système d'alimentation en air, une grandeur de réglage de commande anticipée indépendamment de la grandeur de réglage fournie par le régulateur de vitesse de rotation. Cela signifie que la grandeur de commande EISGov_trgAir ne sera pas déduite de la grandeur de réglage S émise par l'organe d'addition 13 mais, comme pour l'évaluation du couple de charge, directement à partir de la différence de vitesses de rotation An.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1 °) Procédé de gestion d'un moteur à combustion interne (2) piloté en fonction de la vitesse de rotation, notamment moteur à combustion interne à allumage non commandé, caractérisé en ce qu' on effectue les étapes suivantes : - régulation de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne (2) en fournissant comme grandeur de réglage (S) une indication concernant le couple à régler, - limitation de la grandeur de réglage (S) selon une valeur limite de couple pour obtenir une grandeur de réglage limitée (Sbeg), - commande du moteur à combustion interne (2) en fonction de la grandeur de réglage limitée (Sbeg), - augmentation de la quantité d'air fournie au moteur à combustion interne (2) pour atteindre le couple à régler, indépendamment de la valeur limite du couple.

2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système d'alimentation en air du moteur à combustion interne (2) est commandé en fonction de la grandeur de réglage (S).

3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on commande le système d'alimentation en air du moteur à combustion interne (2) en fonction du résultat d'une évaluation de couple de charge effectuée séparément, de façon à régler la quantité d'air en fonction du couple de charge actuel évalué.

4°) Procédé selon la revendicationl, caractérisé en ce qu' on détermine la valeur limite du couple en fonction de la quantité d'air actuelle dans le système d'alimentation en air et/ou d'un couple limite indiquant la limite de charge mécanique et/ou thermique du moteur à combustion interne (2).5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' - on effectue la commande du système d'alimentation en air selon un premier mode de fonctionnement du moteur à combustion interne (2) pour fournir au moteur à combustion interne (2) la quantité d'air nécessaire pour atteindre le couple à régler, - on règle dans un autre mode de fonctionnement du moteur à combustion interne (2), la quantité d'air pour avoir une réserve d'air fixée en plus de la quantité d'air fournie actuellement par le système d'alimentation en air, et - on commute entre le premier et le second mode de fonctionnement par un signal de commande (AirPreCtl). 6°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on commande le moteur à combustion interne (2) en réglant au moins l'une des grandeurs suivantes : dose' injectée, instant de l'injection et angle d'allumage. 7°) Unité de commande de moteur (5) pour gérer un moteur à combustion interne (2) piloté en fonction de la vitesse de rotation, caractérisée en ce qu' elle comprend : une installation (11, 12, 13) pour effectuer une régulation de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne (2), la grandeur de réglage (S) étant une indication concernant le couple à régler, - un organe de limitation (15) pour limiter la grandeur de réglage (S) selon une première valeur limite du couple, pour obtenir une grandeur de réglage limitée (Sbeg), - une installation (19) pour commander le moteur à combustion interne (2) en fonction de la grandeur de réglage limitée (Sbeg), - une installation pour augmenter la quantité d'air fournie au moteur à combustion interne (2) pour atteindre le couple à régler, indépendamment de la valeur limite de couple.358°) Unité de commande de moteur selon la revendication 6, caractérisée en ce qu' elle comprend : - un commutateur (17) pour qu'en fonction d'un signal de commande (AirPreCtl), on commande le système d'alimentation en air dans un premier mode de fonctionnement du moteur à combustion interne (2) pour fournir au moteur (2) la quantité d'air nécessaire pour atteindre le couple à régler, et - pour que dans un autre mode de fonctionnement du moteur à 10 combustion interne (2), on règle la quantité d'air qui comprend une réserve d'air fixée en plus de la quantité d'air actuelle fournie par le système d'alimentation en air. 9°) Programme d'ordinateur comportant des instructions de code de 15 programme pour l'exécution des étapes du procédé selon les revendications 1 à 5 lorsque ce programme est exécuté sur une unité de traitement de données. 20