FR2985780A1

FR2985780A1 - Method for controlling idling speed of thermal diesel engine for land vehicle, involves controlling compensation torque at stop level higher than standard level when absolute value of wheel position information is greater than threshold

Info

Publication number: FR2985780A1
Application number: FR1250335A
Authority: FR
Inventors: Nicolas Duval
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: NEW H POWERTRAIN HOLDING, S.L.U., ES
Priority date: 2012-01-13
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2013-07-19
Anticipated expiration: 2032-01-13
Also published as: FR2985780B1

Abstract

The method involves controlling a compensation torque at a thermal engine (10) of a land vehicle according to a standard level if assistance need information is positive, and controlling the compensation torque at the thermal engine according to a standby mode if the assistance need information is negative. The compensation torque is controlled at a stop level that is higher than the standard level when an absolute value of steering wheel position information is greater than a predetermined threshold. An independent claim is also included for a hydraulic steering assistance system.

Description

Procédé de régulation du ralenti d'un moteur thermique pour un véhicule comportant un dispositif d'assistance de direction hydraulique. DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne un procédé de régulation du ralenti d'un moteur thermique, pour un véhicule comportant un dispositif d'assistance de direction hydraulique, du genre qui demande une compensation du ralenti lorsque le dispositif d'assistance sollicite de la puissance. TECHNIQUE ANTÉRIEURE Dans le cas des véhicules terrestres automobiles équipés de dispositifs d'assistance de direction, principalement hydraulique, et pour prévenir d'une perturbation, telle qu'un calage, ou une altération majeure du régime de ralenti, sur la charge du moteur du fait de l'actionnement du volant, par nature imprévisible, on provisionne par exemple une réserve de couple rapide apte à compenser une telle perturbation lorsque celle-ci survient. Cette réserve de couple est gérée au travers d'un choix étudié du débit d'air auquel on associe une avance à l'allumage en retrait de la valeur optimale, de telle sorte que tant que cette perturbation attendue n'a pas lieu, le couple délivré par le moteur est identique à celui nécessaire pour respecter la consigne nominale de régime ralenti. Dès que la perturbation est détectée, on remet l'avance à l'allumage à une valeur plus optimale en termes de combustion, ce qui permet d'atteindre au cycle d'allumage suivant le niveau de couple nécessaire à la compensation. En général, la combinaison des valeurs nominales de débit d'air et d'avance à l'allumage associée se traduit par un moindre rendement de combustion, et donc à l'usage par un surcroît de consommation de carburant, pour prévenir un événement relativement rare. A method of regulating the idling of a heat engine for a vehicle having a hydraulic steering assistance device. FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a method for regulating the idling of a heat engine, for a vehicle comprising a hydraulic steering assistance device, of the type that requires idle compensation when the assistance device requests the power. PRIOR ART In the case of automotive land vehicles equipped with steering assistance devices, mainly hydraulic, and to prevent a disturbance, such as stalling, or a major deterioration of the idling speed, on the engine load of the engine. actuation of the steering wheel, by nature unpredictable, provision is for example a reserve of rapid torque capable of compensating for such a disturbance when it occurs. This torque reserve is managed through a studied choice of the air flow rate, which is associated with an ignition advance set back from the optimal value, so that as long as this expected disturbance does not take place, the torque delivered by the motor is identical to that required to comply with the idle speed nominal setpoint. As soon as the disturbance is detected, the ignition advance is put back to a more optimal value in terms of combustion, which makes it possible to reach the ignition cycle according to the level of torque necessary for the compensation. In general, the combination of the nominal values of air flow and associated ignition advance results in a lower combustion efficiency, and therefore in use through increased fuel consumption, to prevent a relatively rare.

Dans le cas des dispositifs d'assistance de direction hydraulique, il est fréquent de prévoir un pressostat soumis à la pression d'alimentation de l'actionneur d'assistance. Ce pressostat délivre une information de besoin d'assistance dès que la pression dépasse un seuil prédéterminé. Lors du besoin d'assistance, on commande une compensation du couple, en utilisant par exemple la réserve de couple rapide. Le niveau de provision de couple est réglé pour prévenir les risques dans les cas extrêmes qui peuvent se présenter. Par exemple, dans le cas d'un besoin d'assistance, le cas extrême est en général lorsque le volant de direction est en butée d'un côté ou de l'autre. Même si le volant est dans une position éloignée de la butée, la provision de couple rapide est importante et entraîne en conséquence une surconsommation à la mesure de cette provision. Le document US 2010/193272 montre un procédé de régulation du ralenti selon lequel le régime de 30 ralenti est défini en fonction de la position du volant selon une loi prédéterminée. Ce procédé nécessite de disposer en continu de l'information de position du volant et de réaliser de nombreux calculs pour appliquer des corrections du régime de ralenti en permanence. In the case of hydraulic steering assistance devices, it is common to provide a pressure switch subjected to the supply pressure of the assistance actuator. This pressure switch delivers a need for assistance information as soon as the pressure exceeds a predetermined threshold. When in need of assistance, torque compensation is controlled, for example using the fast torque reserve. The level of torque provision is set to prevent risks in the extreme cases that may arise. For example, in the case of a need for assistance, the extreme case is generally when the steering wheel is in abutment on one side or the other. Even if the steering wheel is in a position away from the stop, the provision of fast torque is important and consequently leads to overconsumption to the extent of this provision. US 2010/193272 shows a method of idle control according to which the idle speed is defined according to the position of the steering wheel according to a predetermined law. This method requires continuously having the steering wheel position information and perform many calculations to apply idle speed corrections continuously.

OBJECTIFS DE L'INVENTION L'invention vise à fournir un procédé de régulation du ralenti d'un moteur thermique, pour un véhicule comportant un dispositif d'assistance de direction hydraulique, qui puisse optimiser la consommation de carburant avec la mise en oeuvre de moyens optimisés. EXPOSÉ DE L'INVENTION Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un procédé de régulation du ralenti d'un moteur thermique pour un véhicule comportant un dispositif d'assistance de direction hydraulique, le dispositif comportant un pressostat délivrant une information de besoin d'assistance si une pression d'un fluide hydraulique du dispositif est supérieure à un seuil d'assistance prédéterminé, procédé selon lequel on commande une compensation de couple au moteur selon un niveau standard si l'information de besoin d'assistance est positive, et selon un mode de réserve si l'information de besoin d'assistance est négative, caractérisé en ce qu'on commande une compensation selon un niveau de butée, supérieur au niveau standard, lorsque la valeur absolue d'une information de position de volant est supérieure à un seuil de butée prédéterminé. OBJECTS OF THE INVENTION The invention aims to provide a method for regulating the idling of a heat engine, for a vehicle comprising a hydraulic steering assistance device, which can optimize the fuel consumption with the implementation of means optimized. PRESENTATION OF THE INVENTION With these objectives in view, the subject of the invention is a method for regulating the idling of a heat engine for a vehicle comprising a hydraulic steering assistance device, the device comprising a pressure switch delivering need assistance if a pressure of a hydraulic fluid of the device is greater than a predetermined assistance threshold, wherein the method of controlling torque compensation to the motor to a standard level if the assistance need information is positive , and in a standby mode if the assistance need information is negative, characterized in that a compensation is given according to a stop level, higher than the standard level, when the absolute value of a position information of flywheel is greater than a predetermined stop threshold.

En prenant en compte l'information de position du volant, on peut distinguer le cas où la direction est proche de la fin de course, à un niveau de braquage maximal. En effet, c'est dans cette position que l'on rencontre les situations qui demandent le plus de puissance au niveau de la pompe hydraulique qui fournit le dispositif d'assistance. Cette demande de puissance se traduit par un couple plus important à fournir par le moteur, avec le risque que le moteur cale lorsqu'il est au ralenti. L'information de besoin d'assistance déclenche la modification du réglage du moteur, en demandant de fournir un couple supérieur. En distinguant les cas en fonction de la position du volant, on peut ajuster cette compensation, de telle sorte qu'elle soit faible dans le cas standard, et plus importante dans des cas limités. Les risques de calage restent à un niveau acceptable, mais la consommation de carburant est réduite par le choix possible d'une compensation de faible niveau dans le cas standard. Taking into account the position information of the steering wheel, it is possible to distinguish the case where the steering is close to the end of the race, at a maximum steering level. Indeed, it is in this position that we meet the situations that require the most power at the hydraulic pump that provides the assistance device. This demand for power results in a larger torque to be supplied by the engine, with the risk that the engine stalls when idling. The assistance need information triggers the modification of the motor setting, asking to provide a higher torque. By distinguishing the cases according to the position of the steering wheel, one can adjust this compensation, so that it is weak in the standard case, and more important in limited cases. The risks of stalling remain at an acceptable level, but the fuel consumption is reduced by the possible choice of a low level compensation in the standard case.

Selon une première application à un moteur thermique à allumage commandé, on commande dans le mode de réserve une provision de couple rapide et sans compensation. Dans le cas de moteur à allumage commandé, en particulier de faible puissance, la compensation de couple se fait par la commande de la position d'une vanne papillon placée sur une conduite d'admission d'air. Le temps de réaction d'une telle commande est parfois trop long. On a recours alors à une provision de couple rapide. Lorsqu'il est nécessaire de fournir un couple plus important, il suffit d'utiliser cette provision de couple pour que le moteur fournisse rapidement un couple supérieur. According to a first application to a spark-ignition engine, a reserve of fast torque without compensation is controlled in the reserve mode. In the case of a positive ignition engine, in particular of low power, the torque compensation is done by controlling the position of a butterfly valve placed on an air intake pipe. The reaction time of such a command is sometimes too long. We then resort to a provision of fast torque. When it is necessary to provide a larger torque, it is sufficient to use this supply of torque for the engine to provide faster torque.

Selon un perfectionnement, on commande un mode d'optimisation sans compensation et avec une provision de couple rapide nulle ou inférieure à celle du mode de réserve lorsque l'information de position de volant est inférieure à un seuil d'optimisation prédéterminé et que l'information de besoin d'assistance est négative. En prévoyant deux niveaux pour la provision, on optimise le niveau de consommation. Ainsi, pour une position centrale du volant, à proximité d'une position neutre, le besoin de couple pour l'assistance est en général assez faible. Si on prévoit une provision faible ou nulle, la consommation de carburant au régime de ralenti est optimisée. According to an improvement, an optimization mode is ordered without compensation and with a fast torque provision zero or less than that of the reserve mode when the steering wheel position information is below a predetermined optimization threshold and that the Assistance need information is negative. By providing two levels for the supply, the level of consumption is optimized. Thus, for a central position of the steering wheel, near a neutral position, the need for torque for assistance is generally quite low. If there is little or no provision, fuel consumption at idle speed is optimized.

Selon une disposition, on commande une provision de couple rapide par une augmentation du débit d'air et de carburant et par un décalage temporel positif de l'instant de commande d'un allumage. En réglant une position de la vanne d'admission plus ouverte pour admettre un débit d'air plus important, mais en retardant en même temps l'instant d'allumage, le couple fourni reste identique. Cependant, en supprimant le décalage temporel de l'instant de commande d'allumage, le moteur fournit au besoin rapidement un couple supérieur, dès le cycle suivant d'allumage. Selon une autre application, on commande un mode d'optimisation sans compensation lorsque l'information de position de volant est inférieure à un seuil d'optimisation prédéterminé et que l'information de besoin d'assistance est négative. Ce mode de réalisation s'applique aux moteurs qui ont un temps de réponse suffisant ou qui sont peu sensible à une variation de demande de couple au ralenti. Les moteurs ayant un temps de réponse rapide sont par exemple les moteurs Diesel, pour lesquels le niveau de couple fourni est lié à la quantité de carburant injecté, ce qui peut se commander très rapidement. Ce sont aussi les moteurs à allumage commandé et à distribution pilotée. La quantité d'air admis dans une chambre de combustion est pilotée directement par l'ouverture des soupapes, et peut être ajustée dès le cycle suivant. Le couple fourni est ajusté en conséquence, sans retard. L'invention a aussi pour objet un système d'assistance de direction hydraulique comportant un pressostat délivrant une information de besoin d'assistance si une pression d'un fluide hydraulique du dispositif est supérieure à un seuil d'assistance prédéterminé, une unité de commande destinée à fournir une demande de compensation de couple à un moteur thermique entraînant une pompe hydraulique pour mettre le fluide hydraulique sous pression, caractérisé en ce que l'unité de commande met en oeuvre le procédé tel que décrit précédemment. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un système de direction assistée mettant en oeuvre le procédé selon l'invention ; - la figure 2 est un diagramme montrant la charge prévisible d'assistance en fonction de la position du volant de la direction ; - la figure 3 est un diagramme schématique d'un algorithme conforme au procédé selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLÉE Un système de direction à assistance hydraulique est montré sur la figure 1. Il comporte un volant 40 relié mécaniquement à un dispositif de direction 50 qui actionne des roues directrices d'un véhicule. Un moteur 10 thermique à allumage commandé fournit de l'énergie mécanique à une pompe hydraulique 70 qui alimente en fluide sous pression le dispositif de direction 50. Le système de direction comporte un pressostat 60 qui fournit une information de besoin d'assistance en fonction de la pression qui agit sur le dispositif de direction 50. Par ailleurs, le système comporte en outre un capteur de position 30 qui fournit une information d'angle volant A. Cette information de position de volant A peut être fournie directement par le capteur ou indirectement par reconstitution ou par intégration d'une valeur de vitesse ou d'accélération. According to one provision, a rapid torque supply is controlled by an increase in the air and fuel flow rate and by a positive time offset of the ignition control timing. By setting a more open position of the intake valve to admit a larger air flow, but at the same time delaying the ignition time, the torque supplied remains the same. However, by eliminating the time shift of the ignition control instant, the engine quickly provides a higher torque, as soon as the next ignition cycle. According to another application, an optimization mode without compensation is controlled when the steering wheel position information is lower than a predetermined optimization threshold and the assistance need information is negative. This embodiment is applicable to engines that have a sufficient response time or are insensitive to a variation in idle torque demand. Engines with a fast response time are for example diesel engines, for which the level of torque supplied is related to the amount of fuel injected, which can be controlled very quickly. They are also spark ignition engines and controlled distribution. The amount of air admitted into a combustion chamber is controlled directly by the opening of the valves, and can be adjusted from the next cycle. The torque supplied is adjusted accordingly without delay. The invention also relates to a hydraulic steering assistance system comprising a pressure switch delivering an assistance need information if a pressure of a hydraulic fluid of the device is greater than a predetermined assistance threshold, a control unit intended to provide a torque compensation request to a heat engine driving a hydraulic pump to pressurize the hydraulic fluid, characterized in that the control unit implements the method as described above. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES The invention will be better understood and other features and advantages will become apparent on reading the description which follows, the description referring to the appended drawings in which: FIG. 1 is a schematic view of a system power steering system implementing the method according to the invention; - Figure 2 is a diagram showing the predictable load of assistance according to the steering wheel position; FIG. 3 is a schematic diagram of an algorithm according to the method according to the invention. DETAILED DESCRIPTION A hydraulically assisted steering system is shown in FIG. 1. It includes a flywheel 40 mechanically connected to a steering device 50 which drives steering wheels of a vehicle. A spark ignition engine 10 provides mechanical energy to a hydraulic pump 70 which supplies pressurized fluid to the steering device 50. The steering system includes a pressure switch 60 which provides assistance assistance information as a function of the pressure acting on the steering device 50. Furthermore, the system further comprises a position sensor 30 which provides a steering wheel angle information A. This steering wheel position information A can be provided directly by the sensor or indirectly. by reconstitution or integration of a value of speed or acceleration.

Le capteur de position 30 est relié à une unité de commande 20, par exemple du type carte électronique à microprocesseur. L'unité de commande 20 reçoit également l'information de besoin d'assistance. Elle fournit une demande au moteur 10 afin que celui-ci modifie ses conditions de fonctionnement, d'une manière détaillée ci-après. The position sensor 30 is connected to a control unit 20, for example of the microprocessor electronic card type. The control unit 20 also receives the assistance need information. It provides a request to the engine 10 so that it modifies its operating conditions, in a detailed manner below.

La figure 2 montre l'évolution de la charge statique induite par la direction assistée en fonction de la valeur absolue de la position angulaire du volant. Cette charge est le couple supplémentaire à fournir par le moteur 10. On constate que cette charge évolue de manière croissante, et que la croissance est particulièrement importante en fin de course. On détermine un seuil d'optimisation Al et un seuil de butée A2, supérieur au seuil d'optimisation Al sur l'échelle de position angulaire du volant 40. Pour une position en-dessous du seuil d'optimisation Al, on dit que le volant 40 est dans une zone neutre. Entre le seuil d'optimisation Al et le seuil de butée A2, le volant 40 est dit dans une position utile. Au-delà du seuil de butée A2, le volant 40 est dans une zone de butée. Le procédé selon l'invention est mis en oeuvre par l'unité de commande 20. Celle-ci fonctionne selon une logique qui est illustrée par la figure 3. Figure 2 shows the evolution of the static load induced by the power steering as a function of the absolute value of the angular position of the steering wheel. This load is the additional torque to be supplied by the motor 10. It is noted that this load is changing in an increasing manner, and that the growth is particularly important at the end of the race. An optimization threshold A1 and an abutment threshold A2, which is higher than the optimization threshold A1 on the angular position scale of the steering wheel 40, are determined. For a position below the optimization threshold A1, it is said that the steering wheel 40 is in a neutral zone. Between the optimization threshold A1 and the stop threshold A2, the wheel 40 is said to be in a useful position. Beyond the abutment threshold A2, the wheel 40 is in an abutment zone. The method according to the invention is implemented by the control unit 20. This operates according to a logic which is illustrated in FIG.

L'information de position du volant A est reçue par l'unité de commande 20 et distribuée à trois comparateurs. Le premier comparateur 21 vérifie si la valeur reçue est inférieure au seuil d'optimisation Al et fournit une information de zone neutre. Le deuxième comparateur 22 vérifie si la valeur reçue est supérieure ou égale au seuil d'optimisation Al et fournit une information de zone utile. Le troisième comparateur 23 vérifie si la valeur reçue est supérieure au seuil de butée A2 et fournit une information de zone de butée. Le pressostat 60 reçoit la pression d'assistance et la compare à un seuil d'assistance P0. Un quatrième comparateur 24 vérifie que la pression est inférieure au seuil d'assistance PO et fournit un signal « OFF ». Un cinquième comparateur 25 vérifie que la pression est supérieure ou égale au seuil d'assistance PO et fournit un signal « ON ». Une première cellule 26 « AND » réalise un « ET » logique entre l'information de zone neutre et le signal « OFF » de manière à commander un mode d'optimisation dans lequel aucune compensation ni aucune provision de couple rapide ne sont réalisés. Une deuxième cellule 27 « AND » réalise un « ET » logique entre l'information de zone utile et le signal « OFF » de manière à commander au moteur 10 une provision de couple rapide, dans un mode de réserve. Une troisième cellule 28 « AND » réalise un « ET » logique entre le signal « ON » et le résultat d'un « OU » logique réalisé par une cellule 200 « OR » entre l'information de zone neutre et 20 l'information de zone utile. La troisième cellule « AND » délivre une commande de compensation de couple au moteur 10 selon un niveau standard. Une quatrième cellule 29 « AND » réalise un « ET » logique entre le signal « ON » et 25 l'information de zone de butée et commande au moteur 10 une compensation de couple selon un niveau de butée, supérieur au niveau standard. Lorsque l'information de besoin d'assistance est négative, le signal « OFF » est activé et on 30 commande au moteur 10 soit aucune compensation ni provision si le volant 40 est dans la position neutre, en-dessous du seuil d'optimisation Al, soit avec une provision de couple rapide si le volant 40 est dans la zone utile. Lorsque l'information de besoin d'assistance est positif, le signal « ON » est activé et on commande une compensation au moteur 10 soit au niveau standard si le volant 40 est dans une position avec un angle inférieur au seuil de butée A2, soit au niveau de butée si le volant 40 est dans une position avec un angle supérieur ou égal au seuil de butée A2. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit uniquement à titre d'exemple. L'invention peut s'appliquer aussi à un moteur qui ne nécessite pas de provision car il est capable de fournir très rapidement le niveau de couple commandé. Dans ce cas, on commande une compensation de couple uniquement lorsqu'il existe un besoin d'assistance, selon le niveau standard ou le niveau de butée en fonction de la position du volant. The steering wheel position information A is received by the control unit 20 and distributed to three comparators. The first comparator 21 checks whether the received value is lower than the optimization threshold A1 and provides neutral zone information. The second comparator 22 checks whether the value received is greater than or equal to the optimization threshold A1 and provides useful area information. The third comparator 23 checks whether the received value is greater than the stop threshold A2 and provides stop zone information. The pressure switch 60 receives the assistance pressure and compares it to a support threshold P0. A fourth comparator 24 verifies that the pressure is below the assist threshold PO and provides an "OFF" signal. A fifth comparator 25 verifies that the pressure is greater than or equal to the assist threshold PO and provides an "ON" signal. A first cell 26 "AND" performs a logic "AND" between the neutral zone information and the "OFF" signal so as to control an optimization mode in which no compensation or provision of fast torque is made. A second cell 27 "AND" performs a logical "AND" between the useful area information and the "OFF" signal so as to command the motor 10 a fast torque supply, in a reserve mode. A third cell "AND" performs a logical "AND" between the "ON" signal and the result of a logical "OR" performed by a "OR" cell 200 between the neutral zone information and the useful area. The third cell "AND" delivers a torque compensation command to the motor 10 according to a standard level. A fourth cell 29 "AND" performs a logical "AND" between the "ON" signal and the stop zone information and commands the motor 10 to compensate for torque at a stop level greater than the standard level. When the assistance need information is negative, the "OFF" signal is activated and the motor 10 is commanded to be no compensation or supply if the steering wheel 40 is in the neutral position, below the optimization threshold A1. or with a provision of rapid torque if the wheel 40 is in the useful area. When the assistance need information is positive, the "ON" signal is activated and the motor 10 is commanded to be compensated at the standard level if the steering wheel 40 is in a position with an angle less than the stop threshold A2, or at the abutment level if the wheel 40 is in a position with an angle greater than or equal to the abutment threshold A2. The invention is not limited to the embodiment described solely by way of example. The invention can also be applied to an engine that does not require provision because it is capable of providing the level of controlled torque very quickly. In this case, torque compensation is only commanded when there is a need for assistance, depending on the standard level or the stop level depending on the position of the steering wheel.

Claims

REVENDICATIONS1. A method for regulating the idling of a thermal engine (10) for a vehicle having a hydraulic steering assistance device, the device comprising a pressure switch (60) delivering a helper information information if a pressure of a hydraulic fluid of the device is greater than a predetermined assist threshold (PO), a method according to which torque compensation to the motor (10) is controlled to a standard level if the assistance need information is positive, and according to a reserves if the assistance need information is negative, characterized by controlling compensation according to an abutment level, higher than the standard level, when the absolute value of a steering wheel position information (A) is greater at a predetermined stop threshold (A2).

2. Control method according to claim 1, applied to a spark ignition engine (10), in which, in the reserve mode, a fast torque supply without compensation is controlled.

A control method according to claim 2, wherein an optimization mode is set without compensation and with a zero or lower fast torque supply than the standby mode when the steering wheel position information (A) is less than at a predetermined optimization threshold (A1) and that the assistance need information is negative (OFF).

4. Control method according to claim 2, wherein a fast torque supply is controlled by an increase in the flow rate of air and fuel and a positive time offset of the ignition control timing.

5. A control method according to claim 1, wherein a compensation mode of optimization is controlled without compensation when the steering wheel position information (A) is below a predetermined optimization threshold and the information of need of assistance is negative.

A hydraulic steering assistance system comprising a pressure switch (60) providing a need help information if a pressure of a hydraulic fluid of the device is greater than a predetermined assist threshold (PO), a control unit Apparatus (20) for providing a torque compensation request to a thermal motor (10) driving a hydraulic pump (70) to pressurize the hydraulic fluid, characterized in that the control unit (20) carries out the process according to one of claims 1 to 5.