FR2989114A1 - Method for controlling internal combustion engine of car, involves establishing correction factor from base indicating performance of internal combustion engine, and correcting performance according to correction factor - Google Patents

Method for controlling internal combustion engine of car, involves establishing correction factor from base indicating performance of internal combustion engine, and correcting performance according to correction factor Download PDF

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Abstract

The method involves determining performance of an internal combustion engine by estimating operation parameters of the internal combustion engine. An internal gas recirculation (IGR) amount of the internal combustion engine is estimated, and a correction factor is established (4) from a base (R) indicating the performance of the internal combustion engine. The performance of the internal combustion engine is corrected according to the correction factor. The recirculation amount of the internal combustion engine is varied using a phase-shifting device that is provided with camshafts. An independent claim is also included for a system for controlling an internal combustion engine.

Description

PROCEDE DE CONTROLE D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE, SYSTEME POUR LA MISE EN OEUVRE DU PROCEDE ET VEHICULE AUTOMOBILE EQUIPE D'UN TEL SYSTEME [0001] L'invention concerne un procédé de contrôle d'un moteur à combustion interne comportant un dispositif de recirculation de gaz brûlé interne (IGR), impliquant la détermination du rendement du moteur par estimation de paramètres de fonctionnement de celui-ci. L'invention concerne également un système de mise en oeuvre de ce procédé et un véhicule automobile équipé d'un tel système. [0002] On connait déjà des procédés au cours desquels on commande le débit de gaz d'échappement recirculé en fonction du rendement du moteur d'un véhicule automobile, à l'aide de cartographies. Ces procédés présentent cependant l'inconvénient d'être complexes et de constituer une charge importante pour le calculateur de bord du véhicule automobile et de nécessiter un temps important de mise au point. [0003] L'invention a pour but de pallier cet inconvénient. [0004] Pour atteindre ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que, suite à une estimation d'un taux de recirculation de gaz interne, on établit un facteur de correction du rendement indiqué de base du moteur et corrige le rendement en fonction du facteur de correction. [0005] Selon une caractéristique de l'invention, le taux de recirculation de gaz interne est variable à l'aide 35 d'un dispositif déphaseur à arbres à cames. [0006] Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé est caractérisé en ce que l'on établit le rendement corrigé par multiplication du rendement indiqué de base par le facteur de correction. [0007] Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le procédé est caractérisé en ce que l'on établit le facteur de correction à partir d'un schéma à axes de coordonnées rectangulaires représentant le couple moyen de la boucle haute pression du diagramme du cycle thermodynamique du moteur, en fonction de l'air frais admis dans les cylindres du moteur pour différents taux d'IGR, sous forme de lignes droites pour chaque taux d'IGR, et où l'angle représentant la pente de chaque droite symbolise le rendement indiqué pour le taux d'IGR associé à la ligne droite. [0008] Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le procédé est caractérisé en ce que le 20 facteur de correction est égal au quotient de l'angle de la droite du taux d'IGR estimé et de l'angle de la droite du taux d'IGR du rendement indiqué de base. [0009] Selon encore une autre caractéristique de 25 l'invention, le procédé est caractérisé en ce que le facteur de correction est déterminé à partir d'une cartographie établissant les relations entre l'air frais admis, le régime du moteur et le taux d'IGR. 30 [0010] Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le procédé est caractérisé en ce que la cartographie a été établie sur des bancs d'essais. [0011] L'invention concerne également un système pour la 35 mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus qui est caractérisé en ce qu'il comprend une cartographie établissant les relations entre l'air frais admis dans les cylindres d'un moteur à combustion interne, le régime du moteur et le taux de recirculation de gaz interne, adaptée pour permettre l'établissement d'un facteur de correction d'un rendement indiqué de base du moteur pour corriger ce rendement suite à l'estimation d'un taux de recirculation de gaz interne différent. [0012] L'invention vise enfin un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend le système pour la mise 10 en oeuvre du procédé précédemment décrit. [0013] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description 15 explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement, sous forme d'un schéma-bloc, les étapes du procédé selon l'invention ; et 20 - la figure 2 indique schématiquement la détermination du facteur de correction du rendement d'un moteur en fonction de la recirculation des gaz interne (IGR). [0014] L'invention sera décrite ci-après, à titre 25 d'exemple, dans son application à un moteur à combustion interne équipé d'un dispositif de recirculation de gaz interne (IGR) et d'un dispositif déphaseur à arbre à cames. 30 [0015] Dans le cadre de l'invention, un rendement indiqué de base ou de référence R doit être corrigé en fonction d'une estimation du taux de recirculation de gaz interne (IGR : Intern Gas Recycling). Le rendement de référence R est le résultat d'une estimation du débit d'air frais 35 admis dans le cylindre du moteur, en fonction de l'information du régime moteur, à l'aide d'une cartographie, selon une méthode connue en soi et par exemple décrite dans la demande de brevet français FR 2 942 503. L'estimation du débit d'air frais est schématisée sur la figure 1 par la case 2, l'information régime moteur par la case 3, tandis que la case 4 symbolise l'opération d'établissement du rendement indiqué de base à partir de la cartographie. [0016] Etant donné que le rendement indiqué de base, c'est-à-dire de référence R correspond à un certain taux d'IGR, appelé taux d'IGR de référence, de par exemple 0%, l'invention permet d'adapter le rendement R au taux d'IGR estimé à l'étape 1. [0017] Il est à noter que l'utilisation du dispositif déphaseur d'arbre à cames (VTT : Variable Value Timing) a pour objectif de modifier le taux d'IGR et donc optimiser la consommation en modifiant et en améliorant le rendement indiqué de combustion. [0018] La stratégie pour effectuer cette adaptation comporte deux phases. Dans une première phase, on détermine le facteur de correction du rendement en fonction de l'IGR. Cette détermination se fait de la façon illustrée à la figure 2 qui représente le couple moyen CMIhp indiqué de la boucle haute pression du diagramme du cycle thermodynamique du moteur, qui est l'image du travail de cette boucle haute pression, en fonction du débit d'air DA, pour différents taux d'IGR. Le débit d'air est indiqué sur l'abscisse et le couple moyen sur l'ordonnée du schéma de coordonnées représenté. La figure 2 montre que le couple moyen CMIhp en fonction du débit d'air DA, évolue pour un taux d'IGR donné sous forme d'une ligne droite. La droite a indique l'évolution du couple moyen pour un taux d'IGR de référence qui pourrait être 0% et la droite b représente la droite du couple moyen pour un taux d'IGR estimé de par exemple 10%. Il est à noter que l'angle ct de chaque droite symbolise le rendement indiqué pour le taux d'IGR associé à la droite. [0019] Le facteur de correction est déterminé en utilisant les deux angles Ct, OEb symbolisant le rendement indiqués pour le taux d'IGR de 10% et l'angle (la symbolisant le rendement indiqué de référence. Le facteur de correction est égal au quotient des deux angles OEb et a, a - [0020] Dans la mise en oeuvre de l'invention à l'aide d'un calculateur, le facteur de correction est déterminé de façon cartographique, c'est-à-dire à l'aide d'une cartographie qui établit les relations entre l'air frais admis, le régime du moteur et le taux d'IGR. Cette cartographie a été établie au préalable sur un banc d'essais. L'étape de détermination du facteur de correction est représentée sur la figure 1 par la case 5. [0021] Au cours de la deuxième phase du procédé, on corrige le rendement de référence R en l'adaptant au taux d'IGR estimé. Cette correction est illustrée par la case 6 sur la figure 1 et consiste à appliquer au rendement de référence R le facteur de correction. Le rendement adapté à l'IGR, c'est-à-dire corrigé R0 s'obtient par multiplication du rendement de référence R par le facteur de correction. [0022] Il est à noter que la détermination du rendement indiqué de base R peut être effectué en utilisant la 30 cartographie susmentionnée d'établissement du facteur de correction. [0023] L'invention comprend également le système de mise en oeuvre du procédé qui vient d'être décrit et comporte à 35 cette fin en plus du calculateur et des moyens de contrôle moteur la cartographie qui établit la relation entre les différents paramètres de fonctionnement du moteur à prendre en compte, à savoir le débit d'air admis, le régime moteur et le taux d'IGR, de façon à ce que le calculateur puisse établir à partir de cette cartographie le facteur de correction permettant l'adaptation d'un rendement indiqué à un taux d'IGR estimé. [0024] Enfin, l'invention englobe également les véhicules automobiles équipés du système de mise en oeuvre du 10 procédé selon l'invention. The invention relates to a method for controlling an internal combustion engine comprising a device for controlling the internal combustion engine, a system for carrying out the method and a motor vehicle equipped with such a system. internal combustion gas recirculation (IGR), involving the determination of the engine efficiency by estimating operating parameters thereof. The invention also relates to a system for implementing this method and to a motor vehicle equipped with such a system. Methods are already known in which the flow of recirculated exhaust gas is controlled according to the engine efficiency of a motor vehicle, using mappings. However, these methods have the disadvantage of being complex and constitute a significant load for the on-board computer of the motor vehicle and require a significant time of development. The invention aims to overcome this disadvantage. To achieve this purpose, the method according to the invention is characterized in that, following an estimate of an internal gas recirculation rate, a basic engine efficiency correction factor is established and corrects the yield as a function of the correction factor. According to a characteristic of the invention, the rate of recirculation of internal gas is variable using a camshaft dephasing device. According to another characteristic of the invention, the method is characterized in that the corrected efficiency is established by multiplying the indicated basic efficiency by the correction factor. According to yet another characteristic of the invention, the method is characterized in that the correction factor is established from a rectangular coordinate axis diagram representing the average torque of the high-pressure loop of the diagram. the engine's thermodynamic cycle, as a function of the fresh air admitted into the engine cylinders for different IGR rates, in the form of straight lines for each IGR rate, and where the angle representing the slope of each line symbolizes the indicated yield for the IGR rate associated with the straight line. [0008] According to yet another characteristic of the invention, the method is characterized in that the correction factor is equal to the quotient of the angle of the line of the estimated IGR ratio and the angle of the straight line. the IGR rate of return shown as a baseline. [0009] According to yet another characteristic of the invention, the method is characterized in that the correction factor is determined from a map establishing the relationships between the fresh air admitted, the engine speed and the rate IGR. [0010] According to yet another characteristic of the invention, the method is characterized in that the mapping has been established on test benches. The invention also relates to a system for carrying out the method described above which is characterized in that it comprises a cartography establishing the relationship between the fresh air admitted into the cylinders of a combustion engine. internal combustion, the engine speed and the internal gas recirculation rate, adapted to allow the establishment of a correction factor of a stated basic engine performance to correct this performance as a result of a rate estimate different internal gas recirculation. [0012] The invention finally relates to a motor vehicle, characterized in that it comprises the system for implementing the previously described method. The invention will be better understood, and other objects, features, details and advantages thereof will appear more clearly in the explanatory description which will follow with reference to the accompanying drawings given solely by way of illustrative example. an embodiment of the invention and in which: - Figure 1 schematically illustrates, in the form of a block diagram, the steps of the method according to the invention; and Figure 2 schematically shows the determination of the engine efficiency correction factor as a function of internal gas recirculation (IGR). The invention will be described hereinafter, by way of example, in its application to an internal combustion engine equipped with an internal gas recirculation device (IGR) and a shaft phase shifter device. cams. In the context of the invention, an indicated basic or reference efficiency R must be corrected according to an estimate of the internal gas recirculation rate (IGR: Intern Gas Recycling). The reference efficiency R is the result of an estimate of the fresh air flow admitted into the engine cylinder, as a function of the engine speed information, by means of a mapping, according to a known method. and for example described in the French patent application FR 2 942 503. The estimate of the fresh air flow is shown schematically in Figure 1 by box 2, the engine speed information by box 3, while the box 4 symbolizes the basic stated performance setting operation from the map. Given that the indicated basic performance, that is to say reference R corresponds to a certain rate of IGR, referred to as the reference IGR rate, for example 0%, the invention makes it possible to to adapt the yield R to the rate of IGR estimated in step 1. It should be noted that the use of the variable speed timing device (MTB) is intended to modify the rate of IGR and thus optimize consumption by modifying and improving the indicated combustion efficiency. The strategy for performing this adaptation comprises two phases. In a first phase, the performance correction factor is determined according to the IGR. This determination is done in the manner illustrated in FIG. 2, which represents the indicated average torque CMIhp of the high-pressure loop of the thermodynamic cycle diagram of the engine, which is the image of the work of this high-pressure loop, as a function of the flow rate. DA air, for different rates of IGR. The airflow is indicated on the abscissa and the average torque on the ordinate of the coordinate diagram shown. Figure 2 shows that the average torque CMIhp as a function of the airflow DA, evolves for a given rate of IGR in the form of a straight line. The line indicates the evolution of the average torque for a reference IGR rate that could be 0% and the line b represents the right of the average torque for an estimated IGR rate of for example 10%. It should be noted that the angle ct of each line symbolizes the yield indicated for the rate of IGR associated with the line. The correction factor is determined by using the two angles Ct, OEb symbolizing the yield indicated for the IGR ratio of 10% and the angle (symbolizing the indicated reference yield) .The correction factor is equal to the quotient of the two angles OEb and a, a - [0020] In the implementation of the invention using a calculator, the correction factor is determined in a cartographic manner, that is to say at the a cartography that establishes the relationships between the fresh air intake, the engine speed and the IGR rate, which has been established beforehand on a test bench. The correction is shown in FIG. 1 in box 5. During the second phase of the method, the reference efficiency R is corrected by adapting it to the estimated IGR rate This correction is illustrated by box 6 in Figure 1 and consists in applying to the reference efficiency R the correlation factor The efficiency adapted to the IGR, that is to say corrected, R0 is obtained by multiplying the reference efficiency R by the correction factor. It should be noted that the determination of the stated basic efficiency R can be carried out using the aforementioned mapping of establishment of the correction factor. The invention also comprises the system for implementing the method which has just been described and comprises, to this end, in addition to the computer and the engine control means, the mapping which establishes the relationship between the various operating parameters. of the engine to be taken into account, namely the intake air flow rate, the engine speed and the rate of IGR, so that the computer can establish from this mapping the correction factor allowing the adaptation of indicated yield at an estimated IGR rate. [0024] Finally, the invention also encompasses motor vehicles equipped with the implementation system of the method according to the invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle d'un moteur à combustion interne comportant un dispositif de recirculation de gaz interne (IGR), impliquant la détermination du rendement du moteur par estimation de paramètres de fonctionnement de celui-ci, caractérisé en ce que, suite à une estimation d'un taux de recirculation de gaz interne (IGR), on établit un facteur de correction d'un rendement indiqué de base (R) et corrige le rendement en fonction du facteur de correction. REVENDICATIONS1. A method of controlling an internal combustion engine having an internal gas recirculation device (IGR), involving determining the engine efficiency by estimating operating parameters thereof, characterized in that, following an estimation of At an internal gas recirculation rate (IGR), a correction factor of a stated basic efficiency (R) is established and the performance is corrected according to the correction factor. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le taux de recirculation de gaz interne (IGR) est 15 variable à l'aide d'un dispositif déphaseur à arbres à cames. 2. Method according to claim 1, characterized in that the internal gas recirculation rate (IGR) is variable using a camshaft phase shifter device. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on établit le rendement corrigé 20 (R0) par multiplication du rendement indiqué de base (R) par le facteur de correction. 3. Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the corrected yield (R0) is established by multiplying the indicated basic efficiency (R) by the correction factor. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on établit le facteur de correction à partir d'un 25 schéma à axes de coordonnées rectangulaires représentant le couple moyen CMIhp de la boucle haute pression du diagramme du cycle thermodynamique du moteur, en fonction de l'air frais admis dans les cylindres du moteur pour différents taux d'IGR, sous forme de lignes droites pour 30 chaque taux d'IGR, et où l'angle (OE, ab) représentant la pente de chaque droite symbolise le rendement indiqué pour le taux d'IGR associé à la ligne droite. 4. Method according to claim 3, characterized in that the correction factor is established from a rectangular coordinate axis diagram representing the average torque CMIhp of the high pressure loop of the thermodynamic cycle diagram of the motor, depending on the fresh air admitted into the engine cylinders for different IGR rates, as straight lines for each IGR rate, and where the angle (E E, ab) representing the slope of each line symbolizes the indicated yield for the IGR rate associated with the straight line. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce 35 que le facteur de correction est égal au quotient de l'angle (ab) de la droite du taux d'IGR estimé et del'angle (aj de la droite du taux d'IGR du rendement indiqué de base. 5. Method according to claim 4, characterized in that the correction factor is equal to the quotient of the angle (ab) of the line of the estimated IGR rate and the angle (aj of the straight line of the rate of IGR of the stated basic performance. 6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce 5 que le facteur de correction est déterminé à partir d'une cartographie établissant les relations entre l'air frais admis, le régime du moteur et le taux d'IGR. 6. Method according to claim 3, characterized in that the correction factor is determined from a map establishing the relationships between the fresh air admitted, the engine speed and the rate of IGR. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce 10 que la cartographie a été établie sur des bancs d'essais. 7. Method according to claim 6, characterized in that the mapping has been established on test benches. 8. Système pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une cartographie établissant les relations entre 15 l'air frais admis dans les cylindres d'un moteur à combustion interne, le régime du moteur et le taux de recirculation de gaz interne, adaptée pour permettre l'établissement d'un facteur de correction d'un rendement indiqué de base du moteur pour corriger ce rendement 20 suite à l'estimation d'un taux de recirculation de gaz interne différent. 8. System for carrying out the method according to one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises a map establishing the relationship between the fresh air admitted into the cylinders of an internal combustion engine, the engine speed and the internal gas recirculation rate, adapted to allow the establishment of a correction factor of a stated basic engine efficiency to correct this performance following the estimation of a recirculation rate different internal gas. 9. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un système pour la mise en oeuvre du procédé selon la 25 revendication 8. 9. Motor vehicle, characterized in that it comprises a system for carrying out the method according to claim 8.
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