FR2973442A1 - Procede d'adaptation d'un melange carburant-air alimentant un moteur a combustion interne - Google Patents

Abstract

Procédé d'adaptation du mélange d'une commande préalable alimentant un moteur à combustion la commande préalable réglant une quantité de carburant en fonction d'une quantité d'air selon une relation paramétrée adaptée. Pendant la phase d'adaptation, actuelle, on détermine un point de mesure actuel à partir d'une quantité d'air et d'une quantité de carburant donnant un coefficient lambda. On définit la plage actuelle de fonctionnement contenant le point de mesure, et l'écart du point de mesure par rapport à ce point de fonctionnement dans la plage actuelle. On définit un point de fonctionnement corrigé entre le point de fonctionnement et le point de mesure, et on détermine les paramètres corrigés.

Description

i Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé d'adaptation du mélange d'une commande préalable pour régler le mélange carburant-air alimentant un moteur à combustion interne selon lequel la commande préalable règle une quantité de carburant en fonction d'une quantité d'air selon une relation paramétrée adaptée. Etat de la technique Pour réguler le rapport carburant-air, le coefficient lambda, le mélange alimentant le moteur à combustion interne, il est io usuel de combiner une régulation à une commande préalable. Il est en outre connu de déduire des grandeurs de correction du comportement d'une grandeur de régulation pour adapter les défauts de la commande préalable à des conditions de fonctionnement modifiées. Cette opération est appelée adaptation de mélange. 15 Le document US 4584982 décrit une adaptation de mélange avec des grandeurs d'adaptation différentes dans diverses plages du spectre charge-régime (vitesse de rotation) d'un moteur à combustion interne. Les différentes grandeurs d'adaptation servent à corriger les différents types d'erreurs. Une erreur dans la détermination de la 20 masse d'air se répercute de manière multiplicative sur le dosage du carburant. L'influence d'une fuite d'air se répercute de manière adaptative par unité de temps. Une erreur de compensation du temps de réponse des injecteurs se répercute de manière adaptative sur l'injection. Ces erreurs systématiques sont corrigées par l'adaptation du mélange. 25 Les écarts de mélange sont adaptés dans la plage charge-vitesse de rotation dans laquelle ces écarts se répercutent fortement. Des écarts adaptatifs de mélange sont adaptés dans la plage inférieure charge-régime, les écarts multiplicatifs sont adaptés dans la plage charge-régime moyenne. Les corrections calculées sont alors utilisées 30 dans toute la plage charge-régime. Selon la réglementation, il faut détecter les défauts con-cernant les gaz d'échappement par des moyens embarqués et le cas échéant activer un témoin de défaut. L'adaptation de mélange s'utilise également pour détecter les défauts. Lorsqu'une correction de

2 l'adaptation est importante de manière perceptible, cela traduit un dé-faut. Le document EP 1382822 A2 décrit un procédé d'adaptation du mélange carburant-air d'un moteur à combustion in- terne avec adaptation de différents types d'écarts de mélange. Il est connu selon ce procédé d'évaluer pendant ou après l'adaptation d'un premier type d'écart de mélange, l'influence du premier type d'écart de mélange sur une adaptation antérieure en évaluant un second type d'écart de mélange et on corrige l'adaptation du second type d'écart de io mélange en fonction de cette évaluation. L'inconvénient des procédés connus d'adaptations de mélange est qu'elles doivent se faire dans deux plages charge-régime, distinctes, pour une adaptation robuste et rapide du mélange. Il est notamment nécessaire d'avoir une plage intermédiaire dans laquelle il 15 n'y a pas d'adaptation pour éviter que l'adaptation alterne entre les va-leurs d'adaptation correspondant aux types de défaut. Un autre inconvénient est que les procédés connus nécessitent un fonctionnement régulier dans la plage basse de charge-régime car sinon on ne peut corriger les erreurs adaptatives. Dans le cas de véhicules automobiles à 20 entraînement hybride, on évite toutefois de faire fonctionner le moteur thermique dans la plage basse de charge-régime, car cette plage est couverte par l'entraînement électrique. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un pro- 25 cédé améliorant et accélérant l'adaptation du mélange alimentant un moteur à combustion interne. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'adaptation de mélange caractérisé en ce que pendant la phase 30 d'adaptation, dans une étape d'adaptation actuelle, on détermine un point de mesure actuel à partir d'une quantité d'air et d'une quantité de carburant donnant un coefficient lambda prédéfini, on définit la plage actuelle de fonctionnement contenant le point de mesure, on définit l'écart du point de mesure par rapport au point de fonctionnement situé 35 dans la plage de fonctionnement actuel, on définit un point de fonction-

3 nement corrigé entre le point de fonctionnement et le point de mesure, et on détermine les paramètres corrigés d'une relation paramétrique entre le point de fonctionnement corrigé et les points de fonctionnement non situés dans la plage de fonctionnement actuelle ainsi que les va- leurs des paramètres de l'étape d'adaptation précédente. Le procédé selon l'invention permet une adaptation de mélange dans toute la plage charge-régime (charge-vitesse de rotation) sans nécessiter d'écart entre des plages partielles pour adapter le décalage et le coefficient de la relation linéaire entre la quantité d'air et la io quantité de carburant ; le procédé constitue une solution robuste d'adaptation du mélange. Le procédé permet d'adapter dans toutes les plages de fonctionnement pour des modes de fonctionnement marche-arrêt et des entraînements hybrides avec une suppression plus fréquente des phases de marche à vide et ainsi une réduction de la con- 15 sommation de carburant. L'adaptation de mélange se termine lorsque la vitesse de variation des valeurs d'adaptation passe en dessous d'un seuil prédéterminé ou si les valeurs d'adaptation varient entre les étapes d'adaptation d'une valeur inférieure à un seuil prédéfini. La quantité de carburant peut également être combinée à une autre gran- 20 deur représentant la charge du moteur à combustion interne pour la mise en oeuvre du procédé. Selon un développement préférentiel du procédé, on forme la relation paramétrée adaptable comme relation linéaire définie par un décalage et une pente et passant par au moins deux points de 25 fonctionnement correspondant à une quantité d'air et une quantité de carburant. Ces points de fonctionnement sont associés chacun à des plages de fonctionnement du moteur à combustion interne et comme paramètre corrigés, on a le décalage corrigé et la pente corrigée d'une relation linéaire corrigée à partir du point de fonctionnement et des 30 points de fonctionnement qui ne se situent pas dans la plage de fonctionnement actuelle ainsi que du décalage et de la pente d'une relation linéaire obtenue dans une étape d'adaptation antérieure. Selon un développement préférentiel du procédé de l'invention, on définit une relation non linéaire paramétrée en ce que 35 l'on définit les paramètres pendant l'étape d'adaptation à partir des va-

4 leurs de mesure actuelles et des valeurs des paramètres provenant de l'étape d'adaptation précédente. Si l'on fixe le point de fonctionnement corrigé sur un trajet compris entre le point de fonctionnement dans la plage de fonction- nement actuelle et le point de mesure à une distance du point de fonctionnement fixée par un premier coefficient de pondération, cette réalisation du procédé selon l'invention permet de régler une vitesse d'adaptation par le premier coefficient de pondération. Une adaptation particulièrement robuste du mélange io prévoit de définir la relation corrigée, de préférence linéaire, par les points de fonctionnement pour minimiser l'erreur quadratique moyenne de l'écart de la relation linéaire corrigée dans l'étape d'adaptation actuelle par rapport aux points de fonctionnement mesurés, observés. On peut pour cela prévoir que la relation linéaire corrigée déterminée dans 15 l'étape d'adaptation actuelle se définit à partir de la relation linéaire dé-finie dans l'étape d'adaptation antérieure et d'une correction avec un coefficient de pondération à partir de la différence de la nouvelle relation linéaire obtenue en minimisant l'erreur quadratique moyenne dans l'étape d'adaptation actuelle et de la relation linéaire de l'étape 20 d'adaptation antérieure. Dans l'étape d'adaptation actuelle, on détermine le décalage corrigé et la pente corrigée à partir du décalage obtenu dans l'étape d'adaptation antérieure et de la pente également obtenue à ce moment et en minimisant l'erreur quadratique moyenne du décalage et de la pente dans l'étape d'adaptation actuelle. 25 Le procédé d'adaptation de mélange particulièrement ro-buste se caractérise en ce que la relation, de préférence linéaire, corrigée, se définit à partir de trois points de fonctionnement dont l'un est un point de fonctionnement corrigé dans l'étape d'adaptation actuelle. Le nombre de points de fonctionnement formés de paires de valeurs du 30 remplissage d'air, relatif et de la masse de carburant, relative peut éga- lement être supérieur à trois. Les points de fonctionnement correspondant à un rem-plissage d'air relatif et à une quantité de carburant relative sont appelés paires de valeurs (x, y). On détermine le point de fonctionnement de la 35 plage de fonctionnement actuelle en ce que l'on détermine une nouvelle paire de valeurs (xi, yi) à partir d'une paire de valeurs précédente (xi-1, yi-1) et d'une correction avec un coefficient de pondération à partir de la différence entre la paire de valeurs (x, y) observée actuellement et une paire de valeurs antérieure (xi-1, yi-1). Dans la plage basse charge- 5 régime, on peut adapter plus précisément le décalage sans détériorer l'adaptation du coefficient et dans la plage moyenne de charge-régime, on peut adapter plus précisément le coefficient sans détériorer l'adaptation du décalage. Si dans une plage de fonctionnement, on n'a pas encore io de valeur de mesure pour un point de fonctionnement, on peut définir avantageusement des valeurs de départ d'une adaptation de mélange (remise à l'état initial) en ce que pour une première détermination d'une relation, de préférence linéaire, corrigée, on fixe à zéro, le décalage et à un point de fonctionnement du moteur à combustion interne, on définit 15 la pente de la relation linéaire ou encore on définit le décalage à partir de l'écart et on fixe le coefficient égal à 1. Selon un développement du procédé, on définit un second coefficient de pondération en fonction de l'écart entre le point de fonctionnement actuel et la limite des plages de fonctionnement de fa- 20 çon que le second coefficient de pondération soit petit pour une dis-tance réduite et qu'il soit grand pour une distance importante et en ce que pour déterminer la relation, de préférence linéaire, corrigée, on pondère la participation de la correction de la relation linéaire avec le second coefficient de pondération. 25 Si l'on détermine la relation, de préférence linéaire, corrigée, avec chaque fois un coefficient de pondération pour le décalage et on peut terminer l'adaptation en un temps minimum avec la plus grande précision possible pour le coefficient. On termine l'adaptation si l'étape d'adaptation actuelle passe en dessous d'une valeur limite prédé- 30 finie pour la correction, de manière absolue ou relative. Le coefficient de pondération fait que dans une étape d'adaptation, la valeur de mesure actuelle sera prise en compte plus ou moins fortement. Dans le cas d'un faible coefficient de pondération, l'adaptation se rapproche lentement de la valeur finale. Pour un coefficient de pondération élevé, l'adaptation se 35 rapproche plus rapidement de la valeur finale mais peut, le cas échéant,

6 subir de plus fortes oscillations. En fixant un coefficient de pondération approprié pour l'adaptation d'un paramètre, par exemple l'adaptation du décalage et un coefficient de pondération approprié, le cas échéant différent du précédent pour le second paramètre, par exemple le coeffi- cient, on peut régler une vitesse d'adaptation différente pour les para-mètres. Selon une forme de réalisation étendue, on peut faire une pondération différente des participations à la fonction cible selon les plages de fonctionnement. Selon un développement du procédé, la fonction consistant à minimiser l'erreur quadratique moyenne des points de fonctionnement prévoit des coefficients de pondération différents dans des plages de fonctionnement différentes. Si le minimum quadratique est appliqué par un procédé de calcul continu en se fondant sur les valeurs de mesure actuelles 15 dans toute la plage de fonctionnement du moteur à combustion interne, on peut renoncer à distinguer des plages de fonctionnement dans les-quelles il faudrait appliquer des prescriptions différentes pour déterminer l'adaptation. Dessins 20 La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de procédés d'adaptation du mélange air-carburant alimentant un moteur à combustion interne selon l'invention représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma par blocs de l'environnement technique 25 dans lequel s'inscrit l'invention, - la figure 2 est un diagramme montrant une opération d'adaptation, - la figure 3 est un ordinogramme pour la mise en oeuvre d'une adaptation d'un mélange air-carburant. Description de modes de réalisation de l'invention 30 La figure 1 montre un exemple de réalisation de l'environnement technique sous la forme d'un schéma par blocs dans lequel s'applique l'invention. La figure montre une commande 11 d'un moteur à combustion interne non représenté. La commande de moteur 11 reçoit les signaux d'un moyen de saisie de la vitesse de rotation 10, 35 d'un moyen de saisie de la charge 12 et d'un moyen de saisie du mé-

7 lange 13. La commande de moteur 11 agit sur un dispositif de dosage de carburant 14. La commande de moteur 11 comporte un premier moyen d'adaptation 15, un second moyen d'adaptation 16 et un troisième moyen d'adaptation 17. Les moyens d'adaptation 15, 16, 17 sont reliés à un bloc de calcul 18 qui assure une liaison bidirectionnelle avec la commande de moteur 11. Le moyen de saisie de la vitesse de rotation 10 fournit à la commande de moteur 11 un signal de sortie qui correspond à la vitesse de rotation actuelle (régime actuel) du moteur à com- io bustion. Le moyen de saisie de charge 12 informe la commande de moteur 1 1 de la charge de moteur, actuelle, appliquée au moteur à combustion interne. Dans le présent exemple de réalisation, la charge de moteur est décrite par le remplissage d'air, relatif, du moteur à combustion interne et cette charge est transmise à la commande de moteur 15 11 par le moyen de saisie de charge 12. Le moyen de saisie de mélange 13 est réalisé sous la forme d'une sonde lambda installée dans le canal des gaz d'échappement du moteur à combustion interne. Le moyen de saisie de mélange 13 fournit ainsi à la commande de moteur 11 un signal correspondant au rapport actuel carburant-air avec lequel fonc- 20 tionne le moteur. La commande de moteur 11 commande le dispositif de dosage de carburant 14 réalisé sous la forme des injecteurs pour prédéfinir la quantité de carburant qui doit alimenter le moteur à combustion interne. La quantité de carburant nécessaire est réglée entre autres en 25 fonction de la charge du moteur et du coefficient lambda demandé par une régulation de coefficient lambda intégrée dans la commande de moteur ; le réglage de base se fait par une commande préalable adaptative faisant partie de la régulation du coefficient lambda. Le signal de sortie de la commande préalable est à cet effet additionné au signal de sortie 30 d'un régulateur lambda. La commande préalable fixe entre autres la quantité de carburant à partir de la charge du moteur. La relation entre la charge du moteur et la quantité de carburant prédéfinie est enregistrée dans la commande de moteur 11. La relation entre la charge du moteur et la quantité prédéfinie de carburant peut varier à cause de la 35 dérive du système. Pour compenser cette dérive, dans le cadre d'une

8 adaptation de mélange, on prévoit des cycles d'adaptation dans lesquels on réapprend la relation à la commande préalable. Pendant l'adaptation de mélange, on corrige les erreurs systématiques du mélange carburant-air à l'aide des valeurs d'adaptation formées à partir des moyens d'adaptation 15, 16, 17 et du bloc de calcul 18 en aval. On peut pour cela avoir différents types d'erreurs conduisant à des écarts de mélange. Des erreurs dans la détermination de la quantité d'air fournie au moteur à combustion interne se répercutent de manière multiplicative sur le dosage du carburant io alors que des erreurs ou défauts générés par l'influence des fuites d'air ou par le temps de réponse des injecteurs se répercutent de manière adaptative. Les erreurs multiplicatives sont perceptibles tout particulièrement dans la plage moyenne de charge du moteur à combustion in-terne alors que les erreurs adaptatives dominent aux faibles charges. 15 L'adaptation du dosage du carburant selon les procédés connus se fait ainsi pour les erreurs multiplicatives, de préférence dans la plage moyenne, alors que pour les erreurs adaptatives, elle se fera dans la plage basse de la charge. Comme les erreurs multiplicatives ont égale-ment un effet dans la plage basse de charge et que les erreurs additives 20 ont également des effets dans la plage moyenne de la charge, on effectue en alternance l'adaptation dans les deux plages de charge jusqu'à avoir une adaptation suffisamment stable de la commande préalable. Pour arriver à une adaptation robuste, il est avantageux de déterminer les valeurs d'adaptation sur trois points de fonctionne- 25 ment obtenus par le calcul pour la charge d'air relative et la masse de carburant relative ainsi que les plages de fonctionnement correspondantes. Les trois points de fonctionnement sont adaptés dans les moyens d'adaptation respectifs 15, 16, 17. Le nombre de points de fonctionnement et ainsi de moyens d'adaptation 15, 16, 17 peut également 30 être réduit à deux ou être choisi à un nombre supérieur. Dans le bloc de calcul 18, on détermine les valeurs adaptatives pour un écart multiplicatif du mélange sous la forme d'un coefficient ; pour l'écart adaptatif de mélange, on détermine les valeurs adaptatives sous la forme d'un décalage à partir des points de fonctionnement adaptatifs.

9 La figure 2 montre un exemple de réalisation pour une relation linéaire y = a+bxx dans un diagramme représentant une opération d'adaptation. On a tracé une quantité de carburant 20, relative, en fonction d'une charge d'air 25 relative qui est une mesure de la charge à laquelle fonctionne le moteur à combustion interne. La relation à la base de la commande préalable entre la charge d'air relative 25 (rem-plissage relatif d'air) et la quantité de carburant relative 20 est représentée par une droite 26 passant par un premier point de fonctionnement 24 et un second point de fonctionnement 28. Les points io de fonctionnement 24, 28 sont associés chacun à une plage de fonctionnement et ces plages sont séparées par un seuil 23. Un point de mesure actuel 22 est représenté par un losange à la distance 21. La position du point de mesure 22 actuel est projetée sur la droite au repère 27. La droite 26 se décrit par le décalage a et la pente b. 15 Pendant le fonctionnement normal du moteur à combustion interne, la correction du dosage de la quantité de carburant se fait par la commande préalable en fonction du remplissage relatif d'air 25 le long de la droite 26. Au cours du temps, on compense des écarts de la relation entre le remplissage d'air relatif 25 et la quantité de carburant 20 relative 20, nécessaire, pour un coefficient lambda prédéfini et le tracé de la droite 26 dans le cadre d'opérations d'adaptation exécutées à intervalle régulier pour être adapté aux caractéristiques modifiées du système. Pour cela, on adapte les paramètres de la droite 26, à savoir le décalage a et la pente b. 25 Dans l'exemple de réalisation présenté, au point de me-sure actuel 22 décrit par ses coordonnées xv le long des axes de la quantité relative de carburant 20 pour un remplissage d'air relatif 25 et yv prédéterminé, on a la quantité relative, nécessaire, effective 20 de carburant pour avoir le coefficient lambda prédéfini pour la quantité de 30 carburant, relative prévisible 20 qui correspond au repère 27 sur la droite 26. De façon analogue, la droite 26 et les paramètres a (décalage) et b (pente) décrivant la droite 26 doivent être adaptés. L'adaptation de la droite 26 pour un point de mesure actuel 22 s'écartant du second point de mesure 28 est représentée dans la seconde plage de fonction- 35 nement. Le procédé peut s'appliquer dans les mêmes conditions égale- 2973442 io ment pour un écart déterminé d'un point de mesure actuel 22 dans la première plage de mesure par rapport au premier point de fonctionne-ment 24 ou pour d'autres points de fonctionnement 24, 28 et de leur plage de fonctionnement non représentée. 5 Le second point de fonctionnement 28 a été défini dans une opération d'adaptation précédente (i-1). Pour représenter le calcul de la nouvelle valeur d'adaptation, il faut indexer les coordonnées du second point de fonctionnement par x2 (i-1) et y2 (i-1) . Pendant l'adaptation actuelle (i), on calcule dans la seconde plage de fonctionnement, les abscisses x2 (i-1) et les ordonnées y2(i) à partir des valeurs réelles du point de mesure actuel 22 xv, yv et des valeurs d'adaptation à partir de l'opération d'adaptation précédente (i-1) en appliquant les formules suivantes :

15 x2(i) = x2(i-1) + alpha * (xv(i) - x2(i-1)) y2(i) = y2(i-1) + alpha * (yv(i) - y2(i-1))

Les coordonnées qui ont été déterminées au cours de l'adaptation précédente pour le premier point de fonctionnement 24 res- 20 tent inchangées pour la correction dans la première plage de fonction- nement :

xl(i) = xl(i-1) yl(i) = yl(i-1) 25 Alpha est un coefficient < 1 avec lequel on fixe la vitesse d'adaptation. xv et yv sont les valeurs avec lesquelles on pourrait compenser complètement une erreur dans l'adaptation actuelle, c'est-à-dire dans l'étape i. 30 L'adaptation de la droite 26 ou des paramètres a (décalage) et b (pente) décrits par la droite 26 se fait par l'adaptation de la droite 26 au nouveau point de fonctionnement adapté, caractérisé par les coordonnées x2(i) et y2(i), les autres points de fonctionnement du présent exemple de réalisation étant ceux du premier point de fonction- 35 nement 24 de coordonnées x 1(i) et y 1(i). Les paramètres a (décalage) et 15 20

11 b (pente) de la droite 26 sont pris en compte avec l'étape d'adaptation (i-1) . L'adaptation peut se faire par exemple en minimisant l'erreur quadratique moyenne. Pour le cas de deux points de fonctionnement 24, 28 et de deux plages de fonctionnement correspondantes, on détermine les nouveaux paramètres d'une droite y = (a+x)*b comme suit :

a' = a + alpha * (11((x1 +x2-2*(y1 *x1 +y2*x2)I(y1 +y2))*(y1 +y2))* ((y1 *x2-xl *y2)*x1 +(y2*x1-x2*y1)*x2)-a) b' = b + alpha * ((y1+y2)1(x1+x2+2*ya)-b) et

ya = 11((xl+x2-2*(y1*x1+y2*x2)I(y1+y2))*(yl+y2))*((yl*x2-x1*y2)*x1+ (y2*x1-x2*y1)*x2) Les coordonnées x 1, y 1 et x2, y2 sont respectivement les coordonnées du point de fonctionnement résultant de l'adaptation courante et du point de fonctionnement restant. Pour trois points de fonctionnement, on détermine les nouveaux paramètres comme suit :

a' = a + alpha * (1I((x1+x2+x3-3*(y1 *x1 +y2*x2+y3*x3)I(y1 +y2+y3))*(y1 +y2+y3))*((y1 * (x2+x3)-x1 *(y2+y3))*x1 +(y2*(x1 +x3)-x2*(y1 +y3))*x2+(y3*(x1 +x2)-x3*(y1 +y2))*x3)-a) et

ya = 11((xl+x2+x3)*(yl+y2+y3)-3*(y1*x1+y2*x2+y3*x3))*((y1*(x2+x3)-x1*(y2+y3)) '"x1 + (y2*(xl+x3)-x2*(y1+y3))*x2+(y3*(x1+x2)-x3*(y1+y2))*3) De façon analogue en minimisant l'erreur quadratique, on détermine la relation y = a + x*b. Le procédé n'est pas limité au calcul mathématique décrit 25 ci-dessus des paramètres de la relation linéaire fondamentale yi = (a + xi)*b ou yi = a + b* xi mais le résultat peut également s'obtenir en effectuant un autre calcul mathématique des paramètres de façon analogue à ce qui a été décrit ci-dessus. A titre d'exemple, on peut mo- déliser une relation non linéaire entre l'écart (erreur) de la quantité de carburant yk correcte et de la quantité de carburant yv obtenue par la commande préalable en modélisant la relation yk = yv = a + b*z, dans laquelle z est la fonction non linéaire z = f(yv), par exemple la fonction Sigmoïde z = 1/ (1+exp(-(yv-u) /v)), avec la fonction exponentielle exp et les paramètres d'échelle u et v choisis de manière fixe. En minimisant l'erreur quadratique moyenne, par exemple par rapport à trois points de fonctionnement déterminés, on obtient les paramètres corrigés comme suit : a` = a + alpha*([(z1+z2+z3)*(yl*z1+y2*z2+y3*z3)-(y1+y2+y3)*(z1*z1+z2*z2+z3*z3)] 1[(zl +z2+z3)*(z1 +z2+z3)-3*( z1 *z1 +z2*z2+z3*z3)]-a) b' = b + alpha*[(y1+y2+y3)*(z1 +z2+z3)-3*(y1 *z1 +y2*z2+y3*z3)] I [(z1+z2+z3)*(z1+z2+z3)-3*( z1*z1+z2*z2+z3*z3)] -b) Selon un développement du procédé de l'invention, on peut également fixer de manière différenciée le paramètre d'adaptation alpha pour l'adaptation du décalage (alpha-a) et pour l'adaptation du coefficient (alpha-b) avec une vitesse d'adaptation différente pour le dé-calage et pour le coefficient. On peut appliquer une pondération différente aux éléments de l'erreur quadratique pour la fonction cible selon les plages de fonctionnement avec des coefficients cl, c2, c3. En minimisant la fonction cible, on obtient dans le cas de trois plages, et pour une relation linéaire supposée Y = (a + x)*b, les formules suivantes : a' _ a + alpha_a*((c1*(y1*(c2*x2+c3*x3) x1*(c2*y2+c3*y3))*x1 + c2*(y2*(c1 *x1+c3*x3) - x2*(cl *y1 +c3*y3))*x2 + c3*(y3*(c1 *x1 +c2*x2) - x3*(cl *yl +c2*y2))'*x3 1 ((cl *x1 +c2*`x2+c3*x3)*(c1 *y1 +c2*y2+c3*y3) - (cl *y1 *x1 +c2*y2*x2+c3*y3*x3)*(c1 +c2+c3)) --- a) b' = b + alpha_b*((c1 *y1 +c2*y2+c3*y3) / (c1 *x1 +c2*x2+c3*x3+(c1+c2+c3) *(c1 *(y1 *(c2*x2+c3*x3) - x1 *(c2*y2+c3*y3))*x1 +c2*(y2*(c1 *xl +c3*x3) - x2*(cl *y1 +c3*y3))*x2 + c3*(y3*(cl *x1 +c2*x2) - x3*(c1*y1+c2*y2))*x3) / ((c1*x1+c2*x2+c3*x3)*(c1*y1+c2*y2+c3*y3) - (c1*y1*x1+c2*y2*x2+c3*y3*x3)*(c1+c2+c3))) - b) Pour calculer les points de fonctionnement adaptés une première fois au préalable, on asservit de manière cyclique ou en cas de demande d'adaptation (erreur supposée) des valeurs x et y des points de fonctionnement 24, 28 comme décrits ci-dessus pour calculer à partir de là les nouveaux paramètres a et b. En variante, on peut également asservir en continu les valeurs d'adaptation. L'adaptation est considérée comme terminée si les paramètres a et b calculés varient de moins d'un seuil défini entre les étapes d'adaptation.

En fonction de l'erreur de mélange observée ou de la variation de vitesse des grandeurs d'adaptation, on peut déceler un risque de défaut et la nécessité d'une nouvelle adaptation. Pour cela, on peut avoir des exigences spécifiques relatives à la plage de fonctionnement. Pour améliorer la précision de l'adaptation, on peut utiliser à cet effet un point de charge spécifique. Le procédé permet l'adaptation de la commande préalable à d'autres plages de fonctionnement adjacentes. Le procédé permet à des systèmes fonctionnant en mode marche-arrêt ou des systèmes hybrides, de renoncer plus fréquemment aux phases de marche à vide et d'éviter ainsi de réduire la consommation de carburant. Pour le premier calcul des coefficients de correction, il est intéressant de supposer la première adaptation des points de fonctionnement 24, 28 dans deux plages de fonctionnement différentes. Si seulement un point de fonctionnement 24, 28 est adapté, on peut avec les valeurs initiales x 1=0, y 1=0, a=0, déterminer au moins le paramètre b à partir des valeurs adaptatives x2, y2. En cas de relation linéaire supposée, on peut à titre de substitution à l'état initial et sans valeur d'adaptation pour xl, yl, x2, y2, utiliser la pente comme valeur x/y du premier point de fonctionnement 24, 28 auquel on est arrivé pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne. Pour cela, en cas de besoin, on peut également utiliser un point de fonctionnement moyen.

14 En variante, jusqu'à avoir le point de fonctionnement requis, on peut fixer égal à 1 le paramètre (b) et déterminer le paramètre (a) à partir de l'écart. L'adaptation peut se faire comme suit pour des points de fonctionnement et des valeurs d'adaptation, caractéristiques initiale-ment non adaptés, par exemple dans le cas où l'on admet une relation linéaire : on fait fonctionner le moteur à combustion interne pendant quelques pas d'itération dans la plage de fonctionnement n, les valeurs xn et yn atteignant de manière asymptotique la valeur moyenne de la distribution des valeurs. La pente b se détermine dans la première phase de fonctionnement à partir du rapport yn/xn. Si ensuite on fait fonctionner le moteur à combustion interne dans une autre plage de fonctionnement m, on utilise les valeurs xm et ym pour calculer les va-leurs d'adaptation dès que ces valeurs se sont stabilisées. Cela peut se faire à partir d'un nombre minimum de valeurs ou en variante si la variation entre les valeurs xm(i-1) et ym(i-1) et xm(i) et ym(i) passe en des-sous d'un seuil. Cette adaptation des paramètres a et b est terminée lorsque les valeurs sont stables, c'est-à-dire lorsque les variations de a et b sont inférieures à un seuil prédéfini.

La figure 3 montre à titre d'exemple un ordinogramme pour exécuter l'adaptation d'un mélange carburant-air d'une commande préalable en s'appuyant sur deux points de fonctionnement 24, 28 et en supposant une relation linéaire. L'opération commence au premier bloc 30. La première interrogation 31 suivante vérifie si le moteur à combus- tion interne fonctionne dans une première plage auquel est associé le premier point de fonctionnement 24. Dans l'affirmative, l'opération passe à un second bloc 32. On actualise le premier point de fonctionnement 24 à l'aide de l'écart entre le point de mesure actuel 22 tel que représenté à la figure 2. Avec le premier point de fonctionnement actua- lisé, dans le troisième bloc 33, on actualise les paramètres décrivant la droite 26, à savoir le décalage a et la pente b pour minimiser l'erreur du tracé de la droite 26 par rapport au premier point de fonctionnement actualisé et au second point de fonctionnement 28 inchangé. Dans une seconde interrogation 34, on vérifie ensuite si l'adaptation est stable, si les variations requises du décalage a et de la pente b n'ont pas dépassé

15 des seuils prédéfinis. Si cela est le cas, on termine l'opération d'adaptation dans le quatrième bloc 35. Mais si l'adaptation n'est pas encore suffisamment stable, on revient à la première interrogation 31. Pendant l'adaptation, si le moteur à combustion interne fonctionne dans une seconde plage de fonctionnement à laquelle est associé le second point de fonctionnement 28, les opérations après la première requête 31 passent à un cinquième bloc 36 et ensuite à un sixième bloc 37. L'adaptation de la droite 26 se fait de façon analogue à l'adaptation décrite ci-dessus pour le second et le troisième bloc 32, 33 lo mais en partant toutefois du second point de fonctionnement 28. Lors-que les paramètres décalage a et pente b sont définis dans le sixième bloc fonctionnel 37, on interroge la stabilité de l'adaptation dans la seconde interrogation 34. 15

16 NOMENCLATURE

10 Moyen de saisie de la vitesse de rotation 11 Commande de moteur 12 Moyen de saisie de charge 13 Moyen de saisie du mélange 14 Dispositif de dosage de carburant 15 Premier moyen d'adaptation 16 Second moyen d'adaptation 17 Troisième moyen d'adaptation 18 Bloc de calcul 20 Quantité relative de carburant 21 Distance 22 Point de fonctionnement actuel 24 Premier point de fonctionnement 25 Remplissage d'air relatif/charge d'air relative 27 Marquage 26 Droite 28 Second point de fonctionnement 30-35 Etapes d'un ordinogramme pour adapter le mélange carburant-air

a Décalage de la droite b Pente de la droite25

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1°) Procédé d'adaptation du mélange d'une commande préalable pour régler le mélange carburant-air alimentant un moteur à combustion in-terne selon lequel la commande préalable règle une quantité de carbu- rant en fonction d'une quantité d'air selon une relation paramétrée, adaptée, procédé caractérisé en ce que - pendant la phase d'adaptation, dans une étape d'adaptation actuelle, on détermine un point de mesure actuel à partir d'une quantité d'air et d'une quantité de carburant donnant un coefficient lambda prédéfini, - on définit la plage actuelle de fonctionnement contenant le point de mesure, - on définit l'écart du point de mesure par rapport au point de fonc- tionnement situé dans la plage de fonctionnement actuel, - on définit un point de fonctionnement corrigé entre le point de fonctionnement et le point de mesure, et - on détermine les paramètres corrigés d'une relation paramétrique entre le point de fonctionnement corrigé et les points de fonction- nement non situés dans la plage de fonctionnement actuelle ainsi que les valeurs des paramètres de l'étape d'adaptation précédente. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' - on forme la relation paramétrique adaptative comme relation linéaire définie par un décalage et une pente et passant par au moins deux points de fonctionnement donnant une quantité d'air et une quantité de carburant et qui se situent dans les plages de fonctionnement du moteur à combustion interne associées aux points de fonctionnement respectifs, - on détermine comme paramètre corrigé, un décalage corrigé et une pente corrigée d'une relation linéaire corrigée à partir du point de fonctionnement corrigé et des points de fonctionnement non situés dans la plage de fonctionnement actuelle ainsi que du décalage et 18 de la pente d'une relation linéaire définie dans l'étape d'adaptation précédente. 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine une relation paramétrée non linéaire en déterminant les paramètres par une étape d'adaptation à partir des valeurs de mesure actuelles et des valeurs de paramètre de l'étape d'adaptation précédente. 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on fixe le point de fonctionnement corrigé sur un trajet entre le point de fonctionnement de la plage de mesure actuelle et le point de mesure à une distance du fonctionnement, distance définie par un premier coefficient de pondération. 5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine la relation, de préférence linéaire, corrigée par les points de fonctionnement en minimisant l'erreur quadratique moyenne de l'écart de la relation linéaire corrigée dans la première étape d'adaptation par rapport aux points de fonctionnement mesurés, observés. 6°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine la relation, de préférence linéaire, corrigée à partir de trois points de fonctionnement parmi lesquels l'un est le point de fonction- nement corrigé, situé dans l'étape d'adaptation actuelle. 7°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine une nouvelle paire de valeurs (xi, yi) à partir d'une paire de valeurs précédentes (xi-1, yi-1) et d'une correction munie d'un coeffi- 19 cient de pondération à partir de la différence d'une paire de valeurs actuelles observées (x, y) et d'une paire de valeurs précédentes (xi-1, yi-1). 8°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour la première détermination d'une relation, de préférence linéaire, corrigée, on fixe à zéro le décalage et on détermine la pente de la relation linéaire en un point de fonctionnement du moteur à combustion interne ou on détermine le décalage à partir de l'écart et on fixe le coefficient égal à l'unité. 9°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' - on détermine un second coefficient de pondération en fonction de 15 l'écart entre le point de fonctionnement actuel et la limite des plages de fonctionnement de façon que le second coefficient de pondération soit petit pour un faible écart et qu'il soit grand pour un grand écart, et - en déterminant la relation, de préférence linéaire, corrigée de la 20 participation de la correction à la relation linéaire, on pondère avec le second coefficient de pondération. 10°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' 25 on détermine la relation, de préférence linéaire, corrigée avec chaque fois un coefficient de pondération pour le décalage et pour le coefficient. 11 °) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que 30 la fonction de minimisation de l'erreur quadratique moyenne des points de fonctionnement prévoit des coefficients de pondération différents dans différentes plages de fonctionnement. 12°) Procédé selon la revendication 5, 35 caractérisé en ce qu' 20 on effectue la minimisation de l'erreur quadratique par un calcul continu fondé sur les valeurs de mesure actuelles dans toute la plage de me-sure du moteur à combustion interne.5