FR3057031A1 - Procede de recalage des modeles de comportement d’actionneurs de lignes d’admission et d’injection de moteur a combustion interne - Google Patents

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Abstract

L'invention porte sur un procédé de recalage (Vect corr) des modèles (5) de comportement d'actionneurs de lignes d'admission d'air et d'injection de carburant d'un moteur d'actionneurs pilotés comprenant des actionneurs de déphasage d'un arbre à cames d'admission et d'échappement, des actionneurs de levée de soupape d'admission et d'échappement variable et un actionneur d'injecteur pour chaque cylindre du moteur. Le recalage (Vect corr) des modèles (5) se fait simultanément pour les actionneurs des lignes en un point de fonctionnement du moteur uniquement en fonction d'un écart entre une mesure de richesse réelle et une consigne de richesse.

Description

Titulaire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.
Demande(s) d’extension
Mandataire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.
PROCEDE DE RECALAGE DES MODELES DE COMPORTEMENT D'ACTIONNEURS DE LIGNES D'ADMISSION ET D'INJECTION DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE.
FR 3 057 031 - A1 (5/) L'invention porte sur un procédé de recalage (Vect corr) des modèles (5) de comportement d'actionneurs de lignes d'admission d'air et d'injection de carburant d'un moteur d'actionneurs pilotés comprenant des actionneurs de déphasage d'un arbre à cames d'admission et d'échappement, des actionneurs de levée de soupape d'admission et d'échappement variable et un actionneur d'injecteur pour chaque cylindre du moteur. Le recalage (Vect corr) des modèles (5) se fait simultanément pour les actionneurs des lignes en un point de fonctionnement du moteur uniquement en fonction d'un écart entre une mesure de richesse réelle et une consigne de richesse.
PROCEDE DE RECALAGE DES MODELES DE COMPORTEMENT D’ACTIONNEURS DE LIGNES D’ADMISSION ET D’INJECTION DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE [0001] L’invention porte sur un procédé de recalage des modèles de comportement d’actionneurs de lignes d’admission et d’injection de moteur à combustion interne de véhicule automobile, ce moteur étant avantageusement mais pas limitativement un moteur à essence.
[0002] Du fait des dispersions de fabrication, de l’usure et de l’encrassement des actionneurs du moteur, leur comportement physique peut différer des modèles de comportement intégrés dans le contrôle moteur. Ce décalage des modèles d’actionneur peut amener à des dérives de richesse, donc à une surconsommation ou une augmentation des émissions polluantes.
[0003] Ce décalage peut aussi avoir des impacts sur l’agrément de conduite ressenti par le conducteur. Un contrôle moteur, en charge de la commande des actionneurs en intégrant des modèles de comportement de ces actionneurs, doit donc, tout au long de la vie du véhicule, exploiter les informations de différents capteurs présents sur le moteur et dans les lignes d’admission d’air, d’échappement pour recaler les modèles de comportement et les adapter au mieux au fonctionnement réel des actionneurs.
[0004] Il est possible de regrouper les actionneurs en actionneurs relatifs à la ligne d’admission et à la ligne d’injection. Les actionneurs de ligne d’admission sont les actionneurs d’un boîtier papillon, de levée de soupape variable d’admission et d’échappement, de déphaseurs d’arbres à cames d’admission et d’échappement. Les actionneurs de ligne d’injection sont les actionneurs d’injecteur.
[0005] L’ensemble moteur pris dans son sens large en comprenant les lignes d’admission, d’échappement et d’injection est équipé d’un débitmètre mesurant un débit d’air au niveau du boîtier papillon, d’un capteur de mesure de la pression dans un plénum d’admission et d’une sonde à oxygène mesurant la richesse dans la ligne d’échappement pour la commande de ces actionneurs.
[0006] Il existe de multiples dispositifs en fonction des actionneurs à adapter et des mesures disponibles. Dans un premier exemple, un modèle pour un répartiteur d’admission estime une pression d’admission à partir de la différence des débits entrants, à savoir au répartiteur d’admission au niveau du papillon du moteur, et des débits sortants, à savoir au niveau du ou des cylindres. L’écart entre la pression au répartiteur d’admission estimée et la pression mesurée par un capteur de pression au niveau du ou des cylindres donne une image couplée des décalages du modèle papillon et du modèle d’estimation du débit cylindre. De plus, l’analyse d’une mesure de richesse à partir d’une sonde à oxygène donne une image couplée du décalage du modèle d’estimation du débit cylindre et du modèle injecteur.
[0007] Ces deux écarts respectifs de pression et de richesse exploités sur chaque point stabilisé permettent de proche en proche de trouver les décalages des modèles par rapport à la physique des actionneurs. On cherche dans ce cas à identifier la source de l’erreur et à la corriger en l’incluant dans le modèle de comportement de l’actionneur.
[0008] Pour ce premier exemple, les deux écarts calculés, à savoir écarts de pression et de richesse, font état de décalage sur plusieurs sources possibles. L’écart de pression peut être dû à un décalage sur le modèle papillon et/ou sur le modèle cylindre. L’écart de richesse peut être dû à un décalage sur le modèle cylindre et/ou le modèle injecteur. Il est donc difficile de déterminer précisément la source des décalages et donc de recaler justement les modèles actionneurs.
[0009] C’est généralement par itération et sur un grand nombre de points de fonctionnement stabilisés que l’identification a lieu. La fonction peut donc être relativement lente et imprécise. Cette imprécision peut se traduire par le fait que les écarts de richesse et de pression sur les points parcourus sont minimisés mais la correction des modèles actionneurs n’est pas forcément conforme aux modèles physiques de ces actionneurs. Ceci a pour conséquence que sur les autres points de fonctionnement, autres que stabilisés ou en dehors de zones d’apprentissage, les modèles ne sont pas correctement recalés.
[0010] Pour le deuxième exemple, sur chaque point stabilisé rencontré, on mémorise pour ce point la correction nécessaire pour recentrer le système. Par exemple, à partir de l’analyse de l’écart entre le débit mesuré par un débitmètre et l’estimation du débit cylindre, on déduit et on mémorise sur le point courant la correction nécessaire pour ramener l’estimation de débit sur la mesure. On fait de même sur le modèle injecteur où l’on identifie et mémorise pour chaque point rencontré la correction nécessaire pour recentrer la mesure de richesse. Dans ce cas, on mémorise une correction pour chaque point (ou zone) de fonctionnement sans chercher la source de l’erreur.
[0011] Pour le deuxième exemple, le principe de correction s’avère être très lourd en matière de mémorisation des corrections car les corrections sur chaque point ou zone de fonctionnement sont mémorisées. Cela peut poser problème sur la détermination de la bonne correction entre deux points ou zones. De plus, le choix en phase de mise au point des zones, de leur nombre et de leur taille peut être difficile. En dernier lieu, en dehors des points ou zones parcourus, le système n’est pas recalé.
[0012] Le document FR-A-2 970 348 décrit un procédé de commande d’un actionneur d'exécution d’une fonction pour un moteur à combustion interne. Le procédé comprend l'activation de l’actionneur avec une consigne choisie en fonction du point de fonctionnement du moteur, le recalage de la consigne par comparaison entre un signal mesuré résultant de l'activation de l'actionneur et un signal de référence qui est fonction du point de fonctionnement du moteur.
[0013] Préalablement au recalage de la consigne, le procédé comprend en outre la réception d'une demande de recalage de la consigne, la demande de recalage étant déclenchée par l'utilisateur du véhicule automobile. Ce document ne décrit cependant pas un recalage simultané des modèles de comportement des actionneurs au plus proche de leur comportement réel.
[0014] Par conséquent, le problème à la base de l’invention est de compenser les décalages entre les modèles des actionneurs et leur comportement physique, les décalages pouvant être dus aux dispersions de fabrication, à l’usure, à l’encrassement pour des modèles de comportement des actionneurs présents dans les lignes d’admission et d’injection d’un moteur à combustion interne de véhicule automobile, ceci en n’utilisant le moins de capteurs présents dans le véhicule.
[0015] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention un procédé de recalage des modèles de comportement d’actionneurs de lignes d’admission d’air et d’injection de carburant de moteur à combustion interne de véhicule automobile, le moteur étant équipé d’actionneurs pilotés comprenant des actionneurs de déphasage d’un arbre à cames d’admission et d’échappement, des actionneurs de levée de soupape d’admission et d’échappement variable et un actionneur d’injecteur pour chaque cylindre du moteur, caractérisé en ce que le recalage des modèles de comportement se fait simultanément pour les actionneurs des lignes d’admission et d’injection en au moins un point de fonctionnement du moteur uniquement en fonction d’un écart entre une mesure de richesse réelle et une consigne de richesse.
[0016] L’effet technique est d’obtenir une correction des modèles de comportement des actionneurs pilotés par un contrôle moteur. En effet, à cause des dispersions de fabrication, de l’usure, de l’encrassement, les actionneurs physiques présents sur le moteur peuvent différer de leur modélisation embarquée dans le contrôle moteur. Il peut alors en résulter des écarts de richesse entraînant notamment de la pollution et une surconsommation et des problèmes d’agrément ressentis par le conducteur. Il est donc nécessaire d’adapter ces modèles à la physique réel des actionneurs.
[0017] La présente invention permet un recalage statistique sans adaptation du modèle papillon, ce qui ne nécessite qu’un capteur de pression admission et une sonde à oxygène à l’échappement, donc une dépense moindre en matériel et en traitement logiciel.
[0018] L’invention est une stratégie de contrôle moteur qui recale simultanément les modèles de comportement des actionneurs qui influent sur le remplissage en gaz des cylindres déphaseurs arbres à cames, levée de soupape variable et ceux qui gèrent l’injection de carburant dans les cylindres, c’est-à-dire des actionneurs d’injecteur à partir de la mesure de richesse fournie par la sonde à oxygène présente à l’échappement.
[0019] L’invention se base sur une méthode d’optimisation qui va être ci-après plus précisément décrite, notamment de type d’un ajustement par la méthode des moindres carrés. Cette méthode va être appliquée en continu dans le contrôle moteur et, à partir d’une sélection de points de fonctionnement parcourus, va identifier des valeurs de recalage à appliquer sur les paramètres sensibles des modèles actionneurs du système.
[0020] A la différence d’autres systèmes, le procédé proposé par la présente invention permet une adaptation basée sur l’identification de la source de l’écart entre les modèles et la physique des actionneurs. Ce type d’adaptation permet de ne pas à avoir à parcourir toutes les zones de fonctionnement pour recaler correctement le système. Le procédé propose également à partir d’un minimum de capteurs, c’est-à-dire un capteur de pression et une sonde à oxygène à l’échappement, une répartition optimale des sources d’erreurs entre le modèle injecteur et le modèle de débit cylindre. L’invention assure une certaine robustesse à l’identification des sources des erreurs y compris dans les zones où l’apprentissage n’est pas possible.
[0021] Avantageusement, il est défini au moins un adaptatif pour chaque actionneur, ledit au moins un adaptatif étant :
- pour les actionneurs de déphasage d’arbres à cames, un adaptatif sur une valeur de déphasage pour chaque type de déphaseur d’admission ou d’échappement,
- pour les actionneurs de levée de soupape variable, un adaptatif sur la hauteur de levée pour chaque type de soupape d’admission ou d’échappement,
- pour l’actionneur d’injecteur, des adaptatifs respectivement sur le gain et le décalage, son modèle de comportement s’apparentant à une droite avec modulation d’une estimation d’un gain et d’un premier décalage,
- le gain ginj et le décalage Ofsinj étant respectivement le coefficient directeur et un premier décalage dans une première équation donnant le temps d’injection tirij en fonction du débit d’air dans le cylindre déb air cyl :
tinj = f(déb air cyl). girij + Ofsirij une deuxième équation affine donnant le débit d’air dans le cylindre déb air cyl en fonction de la pression d’admission d’air dans le cylindre Padmi :
déb air cyl = pente. Padmi + d1 pente étant le coefficient directeur de la fonction affine et d1 un deuxième décalage, le coefficient directeur et le deuxième décalage dépendant de modèles de position de déphaseurs arbres à cames en admission et échappement et des valeurs de levée de soupape en admission et échappement.
[0022] Avantageusement, ledit au moins un point de fonctionnement du moteur est sélectionné selon des conditions de fonctionnement et de stabilité du point :
- les conditions de fonctionnement concernant unitairement ou en combinaison une température du moteur se trouvant dans une plage de température du moteur prédéterminée, une température d’air extérieur se trouvant dans une plage de température d’air extérieur prédéterminée, une pression atmosphérique se trouvant dans une plage de pression atmosphérique prédéterminée, un mode de fonctionnement de moteur autre qu’un mode dégradé, un mode de phase de démarrage, un mode de chauffe d’un catalyseur ou tout autre mode sortant du cadre habituel de fonctionnement du moteur,
- les conditions de stabilité attestant qu’un ou des paramètres de fonctionnement du moteur sont stables depuis une durée prédéterminée, ce ou ces paramètres étant choisis unitairement ou en combinaison entre un débit d’air entrant dans le moteur, un régime moteur, une position des actionneurs de la ligne d’admission à adapter, une mesure d’un ou de capteurs tels que capteur de pression d’admission d’air ou sonde à oxygène.
[0023] Avantageusement, après une mémorisation de points de fonctionnement, il est déterminé des vecteurs des points mémorisés et il est procédé à une boucle d’optimisation itérative exploitant tous les points mémorisés et les vecteurs des points mémorisés à partir d’une méthode d’optimisation de type minimisation des moindres carrés afin de déterminer les adaptatifs réunis dans un vecteur de correctifs, les vecteurs de correctifs Vecteurcorrec,ifk à une itération k étant à six dimensions correspondant respectivement au gain injecteur ginjk, au décalage injecteur Ofsinjk, à une valeur de position de déphaseurs d’arbres à cames d’admission Vvtak, à une valeur de position de déphaseurs d’arbres à cames d’échappement Vvtek, à une valeur de levée de soupape d’admission Lvsppak et à une valeur de levée de soupape d’échappement Lvsppek selon l’équation suivante :
Vecteurcorrectifk = [g injkî Ofs injkî Vvtak, Vvtek, Lvsppak, Lvsppek ] [0024] Une méthode d’optimisation de type minimisation par moindres carrés est certes connue par ailleurs mais n’avait jamais été appliquée à la détermination des adaptatifs réunis dans un vecteur de correctifs pour un procédé de recalage de modèles de comportement.
[0025] Avantageusement, la boucle d’optimisation présente cinq pas :
- le premier pas concernant un calcul d’un vecteur de résidu Fk étant, pour chaque point mémorisé, l’écart entre un temps d’injection corrigé Ticorr nécessaire pour atteindre la consigne de richesse et un temps d’injection modèle recalé Timdi par le vecteur de correctifs pour l’itération k en vigueur, le vecteur de résidu Fk se présentant sous la forme d’un vecteur de même dimension que les vecteurs de points mémorisés selon l’équation suivante :
Ffc — Ticorr — Timdi(Ginjk, rifsinjk, Vvtak, Vvtek, LvSppak, TvSppek)
- le deuxième pas concernant un calcul d’une matrice jacobienne du modèle de temps d’injection aux différents paramètres que l’on cherche à corriger, et ce pour chacun des points des vecteurs des points mémorisés, avec un nombre de colonnes égal à la dimension du vecteur de correctifs et un nombre de lignes égal à la dimension des vecteurs des points mémorisés, la xième ligne étant constituée d’une sensibilité de l’équation du modèle injecteur par rapport à chacun des termes du vecteur de correctifs calculé pour les données du xième point des vecteurs des points mémorisés, dans lequel les sensibilités sont déterminées soit par dérivé mathématique des équations d’état du système, soit par un calcul d’une variation locale autour du point courant ou soit par une identification des sensibilités moteur lors d’une phase de mise au point.
[0026] Avantageusement, le deuxième pas est suivi d’un troisième pas de calcul d’un facteur Deltak pour l’itération k à partir du vecteur de résidu Fk et de la matrice jacobienne Jk selon la formule suivante :
Deltak X Jk + (7/j X Id) x Jk x J, îT avec /fc une transposée de la matrice Jacobienne à l’itération k, Id une matrice identité de la même taille que la matrice jacobienne et ck un facteur d’amortissement à l’itération k, le facteur Deltak étant calculé deux fois pour chaque itération, une première fois avec le facteur d’amortissement σ1Μ hérité de la précédente itération k-1 de la boucle d’optimisation en donnant un facteur Delta1k et une deuxième fois avec le facteur d’amortissement de la précédente itération σ1Μ divisé par un facteur diviseur défini lors de la phase de la mise au point en donnant un facteur Delta2ket, à partir des facteurs Delta1k et Delta2k, il est déterminé le vecteur de résidu Fk présentant un critère de convergence le plus favorable de ces deux facteurs.
[0027] Avantageusement, le critère de convergence RMSE est estimé par rapport à la racine de la somme des carrés des vecteurs de résidu calculée à l’itération k d’après la formule :
RMSE =
Avec Fk le vecteur des résidus et n le nombre de résidus et il est comparé ensuite le critère de convergence de l’itération précédente RMSEm, d’une part, à celui calculé, avec le facteur d’amortissement σ1Μ lors de l’itération courant, comme premier critère de convergence RMSE1k et, d’autre part, à un critère de convergence RMSE2k , comme deuxième critère de convergence, calculé à l’itération courante avec un facteur d’amortissement divisé par le facteur diviseur, soit c-1/ facteurdiviseur.
[0028] Avantageusement, dans le procédé:
- si aucun des deux premier et deuxième critères RMSE1k et RMSE2k n’est meilleur que le critère de l’itération précédente RMSEm, le facteur Deltak est mis à 0 et le facteur d’amortissement à utiliser pour la prochaine itération est celui qui vient d’être utilisé multiplié par un facteur multiplicatif défini lors de la phase de la mise au point :
soit ck = ck_i . factourmUitipiiCatif, le critère de convergence à utiliser pour la prochaine itération restant le même que le critère de convergence de l’itération précédente RMSEm d’où RMSEk = RMSE^.
- si au moins un des deux premier et deuxième critères RMSE1k et RMSE2k est meilleur que le critère de l’itération précédente RMSEm et que le premier critère RMSE1k est meilleur que le deuxième critère RMSE2 , le facteur Deltak est mis à jour en prenant le facteur Delta1k associé au premier critère, le facteur d’amortissement à utiliser pour la prochaine itération restant le même que celui en vigueur soit ak = σΜ et le critère de convergence à utiliser pour la prochaine itération étant le premier critère RMSE1k, d’où RMSEk = RMSE1k,
- si au moins un des deux premier et deuxième critères RMSE1k et RMSE2k est meilleur que le critère de l’itération précédente RMSEm et que le deuxième critère RMSE2k est meilleur que le premier critère RMSE1k, le facteur Deltak est mis à jour en prenant le facteur Delta2k associé au deuxième critère, le facteur d’amortissement à utiliser pour la prochaine itération étant le facteur d’amortissement divisé par le facteur diviseur défini lors de la phase de la mise au point ak = σΜ / facteurdiviSeUr et le critère de convergence à utiliser pour la prochaine itération étant le deuxième critère RMSE2, d’où RMSEk = RMSE2k.
[0029] Avantageusement, pour le quatrième pas succédant au troisième avec calcul d’un facteur Deltak, le vecteur de correctifs de l’itération k est donné suivant la formule suivante :
Vecteurcorrec,jfk = X/octourcorrecPfk-i + Doltak et il est ensuite défini à un cinquième pas un critère d’arrêt pour la boucle d’optimisation, avec, quand ce critère est respecté, un arrêt de la boucle d’optimisation et, quand ce critère n’est pas respecté, il est procédé à une nouvelle itération de la boucle d’optimisation du vecteur de correctifs.
[0030] Avantageusement, après arrêt de la boucle d’optimisation et avant le recalage des modèles de comportement par les applicatifs, il est effectué un test de confiance sur la convergence de la boucle d’optimisation, et si le test de confiance est négatif en étant représentatif d’une boucle d’optimisation non convergente, les modèles restent inchangés tandis que si le test de confiance est représentatif d’une boucle d’optimisation convergente, les modèles de comportement sont modifiés en tenant compte au moins en partie des applicatifs calculés.
[0031] La présente invention concerne un ensemble d’un groupe motopropulseur et de son unité de contrôle moteur, le groupe motopropulseur comprenant un moteur, une ligne d’échappement, une ligne d’injection de carburant avec un injecteur de carburant pour chaque cylindre du moteur avec son actionneur, le moteur étant pourvu d’actionneurs de déphasage d’un arbre à cames et d’actionneurs de levée de soupape variable, caractérisé en ce qu’il met en oeuvre un tel procédé pour un recalage dans le contrôle moteur des modèles de comportement d’actionneurs, la ligne d’admission comportant un capteur de pression d’air et la ligne d’échappement comportant une sonde à oxygène, le contrôle moteur comportant des modèles de comportement et des moyens de recalage des modèles de comportement.
[0032] A partir d’un nombre minimal de capteurs, avec seulement un capteur de pression admission et de richesse et une sonde à oxygène à l’échappement du moteur, la présente invention permet d’adapter précisément à la fois le modèle de débit cylindre et le modèle injecteur. Sur les autres systèmes, cette répartition de l’erreur entre modèle de débit cylindre et modèle injecteur n’est pas forcément très juste ou elle nécessite un autre capteur, comme par exemple un débitmètre pour mesurer le débit d’air cylindre. Il est donc réalisé une économie de coût par la mise en œuvre de la présente invention.
[0033] La présente invention est basée sur l’identification de la source des écarts entre le modèle et le comportement physique de l’actionneur. Le modèle de comportement de l’actionneur est corrigé avec le minimum de paramètres et la correction est valable partout, même en dehors des zones où l’erreur a été apprise.
[0034] D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard du dessin annexé donné à titre d’exemple non limitatif et sur lequel :
- la figure 1 est un logigramme du procédé de recalage selon la présente invention.
[0035] D’une manière générale la présente invention concerne un procédé de recalage des modèles de comportement d’actionneurs de lignes d’admission et d’injection de moteur à combustion interne de véhicule automobile.
[0036] Les actionneurs peuvent être regroupés en deux catégories. La première catégorie comprend les actionneurs de la ligne admission d’air, à savoir un actionneur de boîtier papillon, des actionneurs de déphaseurs d’arbres à cames, aussi bien d’arbres à cames d’admission que d’échappement et des actionneurs de levée de soupape variable, aussi bien d’admission que d’échappement. La deuxième catégorie comprend l’actionneur, ou les actionneurs de la ligne injection de carburant vers un ou des injecteurs respectifs, avec un injecteur pour chaque cylindre du moteur.
[0037] Des capteurs ou appareils de mesure déjà présents dans l’ensemble moteur pris dans son sens large en comprenant les lignes d’admission et d’échappement du moteur sont pour la ligne d’admission un capteur de pression au répartiteur d’admission, un débitmètre au niveau du boîtier papillon, qui n’est pas d’utilité pour la mise en œuvre de la présente invention et pour la ligne d’injection une sonde à oxygène se trouvant dans la ligne d’échappement et donnant la richesse. La présente invention permet de se passer de la présence d’un débitmètre au niveau du boîtier papillon et ne corrige pas la position de l’actionneur du boîtier papillon ce qui est une simplification du procédé de recalage.
[0038] Selon l’invention, le recalage des modèles de comportement se fait simultanément pour les actionneurs des lignes d’admission et d’injection en au moins un point de fonctionnement du moteur uniquement en fonction d’un écart entre une mesure de richesse réelle et la consigne de richesse.
[0039] L’invention propose d’adapter les modèles d’actionneurs qui impactent le contrôle de la richesse. La richesse étant dépendante du modèle injecteur et du modèle de débit de gaz cylindre, l’invention cible les actionneurs qui influent sur l’estimation du débit de gaz aspiré par les cylindres, c’est-à-dire les déphaseurs d’arbres à cames admission et échappement, les levées de soupape variable admission et échappement et ceux qui influent le modèle injecteur. Cette adaptation se base sur l’exploitation du capteur de richesse, c’est-à-dire la sonde oxygène à l’échappement.
[0040] Le principe général du procédé selon l’invention va être de prendre des mesures via les capteurs dans une zone ou un point d’apprentissage donné avec des conditions de fonctionnement données et zones ou points spécifiques du champ de fonctionnement moteur pour en déduire des valeurs temporaires d’adaptatifs de recalage des modèles.
[0041] Ces mesures vont être mémorisées. Une fois le nombre minimum de mesure atteint, l’invention va lancer une boucle d’optimisation basée sur un algorithme d’optimisation de type minimisation des moindres carrées, par exemple l’algorithme de Levenberg-Marquardt, de manière à identifier sur l’ensemble des mesures prises, des adaptatifs optimaux. Ces adaptatifs vont permettre de recaler en continu les modèles de comportement des actionneurs présents dans le contrôle moteur au plus proche de la physique réelle de ces actionneurs et de recentrer la richesse moteur.
[0042] Le retour d’expérience et la connaissance de la physique des actionneurs permettent de déterminer les paramètres des actionneurs susceptibles de varier lors de la fabrication, en fonction de l’usure et de l’encrassement. Ce sont ces paramètres sur lesquels on va venir appliquer des adaptatifs. Ces paramètres apparaissent explicitement dans les équations de modélisation des actionneurs embarquées dans le contrôle moteur.
[0043] En se référant à la figure 1, le procédé selon la présente invention peut se dérouler en plusieurs étapes. La première étape référencée 1 concerne la sélection du point de fonctionnement et la prise de mesure. Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, il peut être observé chaque point de fonctionnement du moteur. Dès qu’un point de fonctionnement remplit tous les critères, on le considère comme éligible et à utiliser dans le procédé.
[0044] Il peut alors être mémorisé différents paramètres et mesures pour ensuite les traiter. Il sera fait attention aux conditions de fonctionnement et à la stabilité du point. Il est en effet important, pour le procédé selon l’invention, de sélectionner correctement les points pour éviter de traiter des informations qui ne reflètent pas les décalages réels entre l’actionneur et son modèle de comportement.
[0045] Le critère sur les conditions de fonctionnement permet de déterminer si le moteur est dans les conditions nominales pour lancer une adaptation. Les conditions de fonctionnement peuvent concerner unitairement ou en combinaison une température du moteur se trouvant dans une plage de température du moteur prédéterminée, par exemple une température de 90°C, une température d’air extérieur se trouvant dans une plage de température d’air extérieur prédéterminée, par exemple une température tempérée ni trop chaude au-dessus de 30°C et ni trop froide en desscus de 0°C, une pression atmosphérique se trouvant dans une plage de pression atmosphérique prédéterminée, c’est-à-dire proche de la pression atmosphérique au niveau de la mer, un mode de fonctionnement de moteur autre qu’un mode dégradé.
[0046] Un mode dégradé peut être un mode de phase de démarrage, un mode de chauffe d’un catalyseur ou tout autre mode sortant du cadre habituel de fonctionnement du moteur.
[0047] Les conditions de stabilité sont révélatrices qu’un ou des paramètres de fonctionnement du moteur sont stables depuis une durée prédéterminée, par exemple de l’ordre de la seconde. Ce ou ces paramètres peuvent être choisis unitairement ou en combinaison entre un débit d’air entrant dans le moteur, un régime moteur, une position des actionneurs de la ligne d’admission d’air à adapter, une mesure d’un ou de capteurs tels que capteur de pression d’admission d’air ou sonde à oxygène.
[0048] La deuxième étape référencée 2 à la figure 1 concerne la mémorisation du point de mesure. Pour chaque point sélectionné lors de première étape, le procédé va le préparer avant de l’analyser et faire évoluer une estimation de la correction des modèles de comportement des actionneurs en fonction de l’information apportée par ce point.
[0049] Par mémorisation du point, on entend en fait une mémorisation de toutes les grandeurs présentes dans le contrôle moteur servant à alimenter les modèles de débit cylindre et le modèle injecteur. Le but de cette mémorisation est de stocker les grandeurs nécessaires pour pouvoir corriger ultérieurement les modèles d’estimation de débit cylindre et le modèle injecteur afin d’estimer un temps d’injection modèle.
[0050] Il va être également mémorisé le temps d’injection corrigé, c’est-à-dire le temps d’injection que le contrôle moteur va demander pour assurer la richesse de consigne. Généralement le temps d’injection corrigé est le temps d’injection modélisé au point courant corrigé par un facteur de régulation calculé à partir de l’observation du décalage de richesse remontée par la sonde à oxygène présente à l’échappement.
[0051] En se basant sur les retours d’expérience de l’analyse des sources de dispersions, d’usure et d’encrassement des actionneurs, il est déterminé les paramètres des modèles d’actionneur qui sont à moduler via un ou plusieurs éléments adaptatifs. Pour les déphaseurs d’arbres à cames d’admission et d’échappement, il est considéré que c’est la valeur de déphasage qu’il faut pouvoir moduler. On définit donc un adaptatif sur la valeur de déphasage pour chaque type de déphaseur, donc aussi bien d’admission que d’échappement.
[0052] Pour le système de variation de la hauteur maximale des soupapes, il est considéré que c’est la valeur de levée maximale qu’il faut moduler. Il est défini donc un adaptatif sur la hauteur de levée pour chaque type de soupape en admission comme en échappement, la hauteur de levée pouvant être différente pour ces deux types de soupape.
[0053] Le modèle de comportement de l’injecteur qui s’apparente à une droite peut être recalé en modulant l’estimation de son gain et de son décalage. On définit donc un adaptatif sur le gain et un autre sur le décalage. Le gain ginj et le décalage Ofsirij sont respectivement le coefficient directeur et un premier décalage dans une première équation donnant le temps d’injection tirij en fonction du débit d’air dans le cylindre déb air cyl:
tnj = f(déb air cyl). girij + Ofsirij [0054] Une deuxième équation affine donne le débit d’air dans le cylindre déb air cyl en fonction de la pression d’admission d’air dans le cylindre Padmi :
déb air cyl = pente. Padmi + d1 pente étant le coefficient directeur de la fonction affine et d1 un deuxième décalage, le coefficient directeur et le deuxième décalage dépendant de modèles de position de déphaseurs arbres à cames en admission et échappement et des valeurs de levée de soupape en admission et échappement.
[0055] Le coefficient directeur et le deuxième décalage dépendent des modèles de position de déphaseurs arbres à cames en admission et échappement et des valeurs de levée de soupape en admission et échappement. Les modèles de position de déphaseurs arbres à cames et de levée de soupape sont susceptibles de varier en fonction des dispersions de fabrication, du vieillissement, de l’encrassement par rapport à leur physique réelle.
[0056] A partir de ces équations, on définit qu’il va falloir appliquer des valeurs correctrices sur les paramètres modélisés comme le gain injecteur ou le décalage injecteur pour recaler le modèle injecteur et sur les paramètres de position de déphaseurs arbres à cames admission, de position de déphaseurs arbres à cames échappement, de valeur de levée de soupape admission et de valeur de levée de soupape échappement pour recaler le modèle de débit d’air cylindre. Une fois, ces modèles recalés à partir de valeurs adaptatives, le temps d’injection calculé par le modèle va correspondre au besoin réel du moteur et la richesse moteur va être recentrée.
[0057] Le critère sur la stabilité du point permet de déterminer si les mesures qui vont être faites sont bien représentatives de l’état actuel du moteur sur le point de fonctionnement. Il est vérifié ainsi que les variations des paramètres représentatifs du système sont stables depuis un temps donné. Par exemple, la stratégie pourra vérifier les paramètres suivants: le débit d’air entrant dans le moteur, le régime moteur, la position des actionneurs de la branche d’air à adapter (déphaseurs d’arbre à cames, levée de soupape), la mesure des capteurs suivants : capteur de pression admission et sonde à oxygène.
[0058] Pour chacune des grandeurs identifiées comme étant à mémoriser, on définit donc un vecteur (appelé dans le reste du document vecteur des points mémorisés) où l’on stocke à la suite pour chaque point sélectionné par la 1ere étape, la valeur courante. La dimension de ces vecteurs (le nombre de point que l’on peut stocker) doit être défini lors de la phase de mise au point, un ordre de grandeur peut être de 20. Une fois que les vecteurs sont remplis une première fois, le point suivant sélectionné par la 1ere étape est stocké en première position dans les vecteurs. C’est-à-dire que l’on garde les derniers points et que l’on efface le plus ancien.
[0059] La troisième étape référencée 3 à la figure 1 concerne la boucle d’optimisation pouvant comprendre cinq pas. A partir du moment où il a été mémorisé suffisamment de points, des vecteurs de points mémorisés sont remplis et à chaque nouveau point sélectionné, il est lancé une boucle d’optimisation. Cette boucle d’optimisation va permettre d’exploiter tous les points mémorisés dans les vecteurs des points mémorisés à partir d’une méthode d’optimisation de type minimisation des moindres carrés, par exemple, un algorithme de Levenberg-Marquardt.
[0060] Cette boucle va identifier sur l’ensemble des points mémorisés, les adaptatifs à appliquer sur les paramètres modélisés, c’est-à-dire le gain injecteur ginj et le décalage injecteur Ofsirij pour recaler le modèle injecteur et sur les paramètres de position de déphaseurs arbres à cames admission Vvta, de position de déphaseurs arbres à cames échappement Vvte, de valeur de levée de soupape admission Lvsppak et de valeur de levée de soupape échappement Lvsppe pour recaler le modèle de débit d’air.
[0061] On définit un vecteur de correctifs, de dimension 6 soit du nombre de correctifs que l’on va apporter sur les modèles qui va stocker ces différents adaptatifs. A l’itération k, ce vecteur de correctifs Vecteurcorrec,ifk s’écrit sous la forme :
Vecteurcorrec,jfk = [g injkî Ofs injk 5 Vvtak, Vvtek, Lvsppak, Lvsppek ] [0062] La boucle d’optimisation va être lancée plusieurs fois, avec un rang d’itérations de k de manière à faire évoluer le vecteur de correctifs jusqu’à identifier les valeurs d’adaptatifs optimales sur les données fournies par les vecteurs des points mémorisés. Comme précédemment mentionné, la boucle d’optimisation peut comporter cinq pas. Les cinq pas sont référencés a à e à la référence 3 de la figure 1.
[0063] Le premier pas a concerné le calcul d’un résidu donnant un vecteur de résidu. Le résidu, noté F, est pour chaque point mémorisé l’écart entre le temps d’injection corrigé c’est-à-dire le temps d’injection nécessaire pour atteindre la richesse de consigne Ticorr et le temps d’injection modèle recalé par le vecteur de correctifs, c’est-à-dire le temps d’injection que le modèle Timdl estime avec les adaptatifs identifiés jusqu’à présent, c’est-à-dire ceux de l’itération courante notée k. Ce résidu à l’itération k et dénommé Fk se présente donc sous la forme d’un vecteur de même dimension que les vecteurs des points mémorisés. Son expression à l’itération k se formule sous la forme :
[0064] Le deuxième pas référencé b est le calcul d’une matrice Jacobienne. La matrice jacobienne est la matrice de sensibilité du modèle de temps d’injection aux différents paramètres que l’on cherche à corriger et ce pour chacun des points des vecteurs des points mémorisés. La matrice est constituée d’un nombre de colonnes égal à la taille du vecteur de correctifs et d’un nombre de lignes égal à la taille des vecteurs des points mémorisés.
[0065] La xième ligne est constituée de la sensibilité du modèle injecteur par rapport à chacun des termes du vecteur de correctifs calculé pour les données du xième point des vecteurs des points mémorisés. La matrice jacobienne à l’itération k se formule sous la forme :
ôTi-mcn ôTimdi STimdi STimdl STimdl STimdi
3Ginj SOfsinj SVvta SVvte ôLvsppa SLvsppe
sppa sppe [0066] Par exemple, la première ligne est constituée de la sensibilité de l’équation du modèle injecteur ôTi mdl par rapport à chacun des termes du vecteur de correctifs ôG_inj, ôOfsJnj..., calculé pour les données du premier point des vecteurs des points mémorisés. Les lignes suivantes, sont les mêmes sensibilités mais appliqués aux autres points du vecteur des points mémorisés.
[0067] Les sensibilités peuvent être déterminées en fonction de leur complexité par plusieurs méthodes. La première méthode s’effectue par dérivé mathématique des équations d’état du système. La deuxième méthode s’effectue par le calcul d’une variation locale autour du point courant et la troisième méthode s’effectue par identification des sensibilités moteur lors de la phase de mise au point.
[0068] Par exemple, par la première méthode, on peut déterminer la sensibilité du modèle injecteur à la variation du gain injecteur. On part de l’équation connue qui modélise le modèle injecteur en reliant la modélisation du temps d’injection de commande Timdl et le gain injecteur GJnj:
Ti _ mdl = G_ inj x Masse _ essence + Ofs _ inj
Où Ofsjnj est une modélisation connue du décalage injecteur et Masse_essence, la masse d’essence demandée par le système. En dérivant cette équation par rapport au gain injecteur GJnj, on obtient la sensibilité suivante :
dl'irndl
-= Masse _essence âCr_inj [0069] Cette équation permet pour chaque point de fonctionnement de déterminer le lien entre une variation de gain injecteur ôG_inj et la variation de temps d’injection de commande ôTi mdl.
[0070] La deuxième méthode peut être appliquée, par exemple dans le cas du calcul de la sensibilité du temps d’injection à la position du déphaseur d’arbre à cames d’admission (
ÔIi_mdl ) ce l’application de la première méthode est possible mais s’avère ôVvt _a relativement lourde car l’écriture de la dérivée mathématique de l’équation du temps d’injection par rapport à la position du déphaseur d’arbre à cames d’admission est complexe. En effet, la position du déphaseur d’arbre à cames d’admission intervient à de multiples endroits dans la modélisation du débit cylindre qui est une composante de la modélisation du temps d’injection et peut poser problème sur la dérivée de certains éléments modélisés.
[0071] Pour cette sensibilité, il est donc préférable d’appliquer la deuxième méthode qui consiste à comparer sur le point courant la valeur de temps d’injection issu de la modélisation, noté Timdl dans l’équation ci-dessous et celle de ce même modèle calculé sur le même point courant mais en rajoutant un biais sur l’entrée pour laquelle on souhaite connaître la sensibilité, noté Ti_mdl_biais_Vvt_a dans l’équation ci-dessous. Dans le cas de l’exemple, on introduit un biais sur la position du déphaseur d’arbre à cames d’admission, noté biais_Vvt_a dans l’équation ci-dessous.
[0072] Dans l’équation ci-dessous, on obtient la sensibilité de l’écart de temps d’injection, noté δΓΐ_ηιάΙ& la variation de la position du déphaseur d’arbre à cames d’admission, noté SVvt_a .
âTi_mdl Ti_mdl — Ti_mdl_biais_Vvt_a ôVvt _a —biais _Vvt _a [0073] La troisième méthode est plus précise mais présente le désavantage d’être également plus lourde. Elle consiste au moment de la mise au point du moteur de réaliser des essais spécifiques sur un moteur d’essai placé au banc d’essai. Les essais consistent à réaliser des variations des différents paramètres sur chacun des points de mise au point et d’en déduire la sensibilité réelle du moteur aux différents paramètres sur le point.
[0074] Ces sensibilités doivent ensuite être mémorisées par point de fonctionnement ou zone de fonctionnement dans le contrôle moteur. Ainsi, lorsqu’il est sélectionné un point à l’étapel, il est rappelé la sensibilité mémorisée pour le point courant. Cette troisième méthode est avantageuse puisqu’on obtient les vrais sensibilités moteur, alors que dans les autres méthodes on obtient les sensibilités du modèle qui peuvent être moins justes mais l’effort supplémentaire nécessaire en phase de mise au point et la complexité du système de mémorisation de ces sensibilités dans le contrôle moteur font que cette troisième méthode n’est pas celle à privilégier.
[0075] Le troisième pas référencé c à la figure 1 est le calcul d’un facteur dénommé delta qui suit l’évolution du vecteur de correctifs que l’on va calculer à partir du vecteur des résidus F et de la matrice Jacobienne J. Selon un algorithme du type de LevenbergMarcquardt, le deltak à l’itération k est calculé d’après la formule rappelée ci-dessous :
Deltak (jk xJk -R ok x X'Jk X· Ffc avec f k une transposée de la matrice Jacobienne à l’itération k, Id une matrice identité de la même taille que la matrice jacobienne J, ck un facteur d’amortissement à l’itération k et Fk le vecteur de résidu à l’itération k.
[0076] A chaque itération k de la boucle d’optimisation, le facteur Deltak est calculé deux fois pour chaque itération, une première fois avec le facteur d’amortissement hérité de la précédente itération k-1 de la boucle d’optimisation en donnant un facteur Delta1k et une deuxième fois avec le facteur d’amortissement de la précédente itération divisé par un facteur diviseur défini lors de la phase de la mise au point en donnant un facteur Delta2k. A partir des facteurs Delta1k et Delta2k, il est déterminé le vecteur de résidu Fk présentant un critère de convergence le plus favorable de ces deux facteurs.
[0077] On va alors chercher à évaluer quel facteur d’amortissement est le plus approprié pour optimiser le calcul du vecteur de correctifs. A partir des facteurs Deltal k et Delta2k, on calcule des mises à jour temporaires du vecteur de correctifs pour chacun des deux cas, selon une formule qui va être définie au quatrième pas. Ces deux vecteurs correctifs temporaires permettent à partir de la formule établie au premier pas d’estimer les résidus notés respectivement F1k et F2k.On va juger du vecteur de résidu le plus intéressant en déterminant celui qui présente le critère de convergence le plus favorable.
[0078] Un critère de convergence RMSE peut être, par exemple, la racine de la somme des carrés des résidus calculée à l’itération k d’après la formule :
RMSE =
n avec Fk le vecteur des résidus, n le nombre d’éléments de F.
[0079] Il est comparé le critère de convergence de l’itération précédente RMSEm, d’une part, à celui calculé, avec le facteur d’amortissement lors de l’itération courante, comme premier critère de convergence RMSE1k et, d’autre part, à un critère de convergence RMSE2k, comme deuxième critère de convergence, calculé à l’itération courante avec un facteur d’amortissement divisé par le facteur diviseur, soit c-1/ factou réviseur· [0080] Plusieurs cas peuvent se présenter. Dans un premier cas, si aucun des deux premier et deuxième critères RMSE1k et RMSE2k n’est meilleur que le critère de l’itération précédente RMSE^, le facteur Deltak est mis à 0 et le facteur d’amortissement à utiliser pour la prochaine itération est celui qui vient d’être utilisé multiplié par un facteur multiplicatif défini lors de la phase de la mise au point soit ck = σΜ . facteurmUi,ipiica,if. Le critère de convergence à utiliser pour la prochaine itération reste le même que le critère de convergence de l’itération précédente RMSEm d’où RMSEk = RMSEm.
[0081] Dans un deuxième cas, si le premier cas ne se présente pas et si le nouveau critère RMSE1k est meilleur que RMSE2k, alors le facteur Deltak est mis à jour à partir du premier facteur, soit Deltak = Delta1k. Le facteur d’amortissement à utiliser pour la prochaine itération reste le même que celui en vigueur soit ck = ck_i et le critère de convergence à utiliser pour la prochaine itération est le premier critère RMSE1k, d’où RMSEk = RMSE1k [0082] Dans un troisième cas, si le premier cas ne se présente pas et que le deuxième critère RMSE2k est meilleur que le premier critère RMSE1k, le facteur Deltak est mis à jour en prenant le facteur Delta2k associé au deuxième critère. Le facteur d’amortissement à utiliser pour la prochaine itération est alors le facteur d’amortissement divisé par le facteur diviseur défini lors de la phase de la mise au point ck = σΜ / facteurdiviseur et le critère de convergence à utiliser pour la prochaine itération est le deuxième critère RMSE2, d’où RMSEk = RMSE2k.
[0083] Le quatrième pas référencé c à la figure 1 concerne la mise à jour du vecteur de correctifs. A partir du facteur delta Deltak calculé au troisième pas, il est procédé à l’évolution du vecteur de correctifs à l’itération k suivant la formule suivante :
Vecteurcorrec,j,k = Vecteur^i-edif^i + Deltak [0084] Il est effectué un test de confiance des termes du nouveau vecteur de correctifs Vecteurcorrectifk en saturant éventuellement chacun de ses termes par rapport à des valeurs minimales et maximales correspondant aux dérives physiques possibles sur le système. Si une saturation est appliquée et qu’elle modifie les valeurs du vecteur de correctifs, il faut veiller à mettre à jour en conséquence la valeur du critère de convergence de l’itération courante précédemment mentionné comme étant RMSE2k.
[0085] Le cinquième pas concerne l’arrêt de la boucle d’optimisation. Il est défini un critère d’arrêt pour la boucle d’optimisation. Si ce critère est respecté, on stoppe la boucle d’optimisation, on juge alors que le vecteur de correctifs a atteint des valeurs optimales sur le jeu de points sélectionnés. Si le critère n’est pas respecté, alors on demande une nouvelle itération de la boucle d’optimisation pour améliorer le vecteur de correctifs.
[0086] Le critère d’arrêt pour la boucle d’optimisation peut être, par exemple l’atteinte d’au moins une des conditions suivantes. Il est possible de requérir deux ou trois de ces conditions simultanément. Ces conditions ne sont pas limitatives.
[0087] La première condition est un nombre maximum d’itération réalisé sur la boucle courante. La deuxième condition est une valeur trop importante du facteur d’amortissement ok. La troisième condition est une évolution du critère de convergence RMSE entre deux itérations successives qui n’est pas suffisamment significative.
[0088] Tant que la boucle d’optimisation est active, c’est-à-dire que le critère d’arrêt n’a pas été atteint, on ne peut pas passer à l’étape suivante qui est la quatrième étape référencée 4 à la figure 1. Il faut terminer de traiter le jeu de points mémorisés actuel avant de le mettre à jour en autorisant la sélection d’un nouveau point.
[0089] De plus, le procédé selon l’invention est avantageusement robuste aux arrêts du moteur. Ainsi, si une demande d’arrêt moteur intervient pendant le déroulement de la boucle d’optimisation, le moteur peut être arrêté mais le calculateur d’une unité de contrôle moteur reste alimenté de manière à pouvoir terminer la boucle d’optimisation en cours. A l’arrêt de l’alimentation du calculateur, il est prévu de garder en mémoire non volatile du calculateur chacun des éléments nécessaires, notamment les vecteurs des points mémorisés et le vecteur de correctifs de manière à ce qu’au démarrage suivant, le procédé de recalage selon l’invention puisse reprendre son déroulement sans pertes d’information.
[0090] La quatrième étape concerne l’application du vecteur de correctifs. Une fois que la boucle d’optimisation est arrêtée, il peut être décidé d’appliquer sur les modèles de comportement des actionneurs le vecteur de correctifs calculé par la boucle d’optimisation à partir du jeu de points mis à disposition par le vecteur des points mémorisés. A la figure 1, les modèles de comportement sont montrés en 5 et la référence vect. corr indique l’application au moins partielle de vecteurs de correctifs sur les modèles de comportement.
[0091] Après arrêt de la boucle d’optimisation et avant le recalage des modèles de comportement par les applicatifs, il peut être effectué un test de confiance sur la convergence de la boucle d’optimisation. Si le test de confiance est négatif en étant représentatif d’une boucle d’optimisation non convergente, les modèles restent inchangés. Inversement, si le test de confiance est représentatif d’une boucle d’optimisation convergente, les modèles de comportement sont modifiés en tenant compte au moins en partie des applicatifs calculés.
[0092] Le choix d’appliquer les adaptatifs contenus dans le vecteur de correctifs ou de conserver ceux déjà existants dépend du résultat du test de confiance. Le test de confiance peut consister à la vérification simultanée du fait que les première et deuxième conditions énoncées pour le cinquième pas ne sont pas atteintes. Ceci est représentatif que la boucle d’optimisation a eu du mal à converger et donc que l’on ne peut pas accorder une totale confiance dans le vecteur de correctifs trouvé.
[0093] Si le résultat du test de confiance est négatif, il est estimé qu’il est préférable de ne pas modifier les adaptatifs actuels : on n’a pas assez confiance dans les nouveaux adaptatifs contenus dans le vecteur de correctifs. Le vecteur de correctifs qui vient d’être calculé par la boucle d’optimisation est laissé de côté et ce vecteur reprend les valeurs qu’il avait avant la boucle d’optimisation, c’est à dire les adaptatifs actuellement appliqués sur les modèles de comportement des actionneurs.
[0094] Par contre, si le résultat du test de confiance est positif, alors il est comparé pour chaque adaptatif la nouvelle valeur mise à disposition par le vecteur de correctifs aux valeurs actuelles corrigeant les modèles de comportement de l’actionneur respectif.
[0095] Si cette comparaison fait apparaître une évolution trop importante d’un des adaptatifs, alors il est proposé de ne prendre qu’une partie de l’écart, noté fraction entre une nouvelle valeur et une valeur actuelle. Par exemple, pour l’adaptatif de position du déphaseur arbre à cames admission Vvta issu du vecteur de correctifs fourni par la dernière boucle d’itération dite k, la formule d’évolution entre l’adaptatif actuel actuelVvtaet le nouvel adaptatif nouveauVvtapeut être :
nouveau_Vvt_a = actuel_Vvt_a + (Vvt_afc — actuel_Vvt_a) x fraction [0096] La valeur fraction est spécifique à chaque adaptatif et peut varier en fonction de différents paramètres. Par exemple, on peut définir que la valeur fraction sera proche de 1 en début de vie du véhicule lorsqu’il n’a pas été appliqué d’adaptatifs et tendre vers une valeur minimale au fur et à mesure qu’il est mis à jour des adaptatifs par le procédé de recalage et trouvé une correction de recentrage de la richesse de plus en plus robuste.
[0097] L’invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n’ont été donnés qu’à titre d’exemples.

Claims (11)

  1. Revendications :
    1. Procédé de recalage (Vect corr) des modèles (5) de comportement d’actionneurs de lignes d’admission d’air et d’injection de carburant de moteur à combustion interne de véhicule automobile, le moteur étant équipé d’actionneurs pilotés comprenant des actionneurs de déphasage d’un arbre à cames d’admission et d’échappement, des actionneurs de levée de soupape d’admission et d’échappement variable et un actionneur d’injecteur pour chaque cylindre du moteur, caractérisé en ce que le recalage (Vect corr) des modèles (5) de comportement se fait simultanément pour les actionneurs des lignes d’admission et d’injection en au moins un point de fonctionnement du moteur uniquement en fonction d’un écart entre une mesure de richesse réelle et la consigne de richesse.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel il est défini au moins un adaptatif pour chaque actionneur, ledit au moins un adaptatif étant :
    - pour les actionneurs de déphasage d’arbres à cames, un adaptatif sur une valeur de déphasage pour chaque type de déphaseur d’admission ou d’échappement,
    - pour les actionneurs de levée de soupape variable, un adaptatif sur la hauteur de levée pour chaque type de soupape d’admission ou d’échappement,
    - pour l’actionneur d’injecteur, des adaptatifs respectivement sur le gain et le décalage, son modèle de comportement s’apparentant à une droite avec modulation d’une estimation d’un gain et d’un premier décalage,
    - le gain ginj et le décalage Ofsinj étant respectivement le coefficient directeur et un premier décalage dans une première équation donnant le temps d’injection tinj en fonction du débit d’air dans le cylindre déb air cyl:
    tinj = f(déb air cyl). girij + Ofsirij une deuxième équation affine donnant le débit d’air dans le cylindre déb air cyl en fonction de la pression d’admission d’air dans le cylindre Padmi :
    déb air cyl = pente. Padmi + d1 pente étant le coefficient directeur de la fonction affine et d1 un deuxième décalage, le coefficient directeur et le deuxième décalage dépendant de modèles de position de déphaseurs arbres à cames en admission et échappement et des valeurs de levée de soupape en admission et échappement.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel ledit au moins un point de fonctionnement du moteur est sélectionné selon des conditions de fonctionnement et de stabilité du point :
    - les conditions de fonctionnement concernant unitairement ou en combinaison une température du moteur se trouvant dans une plage de température du moteur prédéterminée, une température d’air extérieur se trouvant dans une plage de température d’air extérieur prédéterminée, une pression atmosphérique se trouvant dans une plage de pression atmosphérique prédéterminée, un mode de fonctionnement de moteur autre qu’un mode dégradé, un mode de phase de démarrage, un mode de chauffe d’un catalyseur ou tout autre mode sortant du cadre habituel de fonctionnement du moteur,
    - les conditions de stabilité attestant qu’un ou des paramètres de fonctionnement du moteur sont stables depuis une durée prédéterminée, ce ou ces paramètres étant choisis unitairement ou en combinaison entre un débit d’air entrant dans le moteur, un régime moteur, une position des actionneurs de la ligne d’admission à adapter, une mesure d’un ou de capteurs tels que capteur de pression d’admission d’air ou sonde à oxygène.
  4. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel, après une mémorisation de points de fonctionnement, il est déterminé des vecteurs des points mémorisés et il est procédé à une boucle d’optimisation itérative exploitant tous les points mémorisés et les vecteurs des points mémorisés à partir d’une méthode d’optimisation de type minimisation des moindres carrés afin de déterminer les adaptatifs réunis dans un vecteur de correctifs, les vecteurs de correctifs Vecteurcorrec,ifk à une itération k étant à six dimensions correspondant respectivement au gain injecteur ginjk, au décalage injecteur Ofsinjk, à une valeur de position de déphaseurs d’arbres à cames d’admission Vvtak, à une valeur de position de déphaseurs d’arbres à cames d’échappement Vvtek, à une valeur de levée de soupape d’admission Lvsppak et à une valeur de levée de soupape d’échappement Lvsppek selon l’équation suivante :
    Voctourcorrectifk = [g injkî Ofs injkî Vvtak! Vvtek, Lvsppak, Lvsppek ]
  5. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la boucle d’optimisation présente cinq pas :
    - le premier pas concernant un calcul d’un vecteur de résidu Fk étant, pour chaque point mémorisé, l’écart entre un temps d’injection corrigé Ticorr nécessaire pour atteindre la consigne de richesse et un temps d’injection modèle recalé Timdi par le vecteur de correctifs pour l’itération k en vigueur, le vecteur de résidu Fk se présentant sous la forme d’un vecteur de même dimension que les vecteurs de points mémorisés selon l’équation suivante :
    Lfc — Ticorr — Timdl(Ginjk, hfsinjk, Vvtak, Vvtek, Lvsppak, Lvsppek)
    - le deuxième pas concernant un calcul d’une matrice jacobienne du modèle de temps d’injection aux différents paramètres que l’on cherche à corriger, et ce pour chacun des points des vecteurs des points mémorisés, avec un nombre de colonnes égal à la dimension du vecteur de correctifs et un nombre de lignes égal à la dimension des vecteurs des points mémorisés, la xième ligne étant constituée d’une sensibilité de l’équation du modèle injecteur par rapport à chacun des termes du vecteur de correctifs calculé pour les données du xième point des vecteurs des points mémorisés, dans lequel les sensibilités sont déterminées soit par dérivé mathématique des équations d’état du système, soit par un calcul d’une variation locale autour du point courant ou soit par une identification des sensibilités moteur lors d’une phase de mise au point.
  6. 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le deuxième pas est suivi d’un troisième pas de calcul d’un facteur Deltak pour l’itération k à partir du vecteur de résidu Fk et de la matrice jacobienne Jk selon la formule suivante :
    Deltak (jk xjk + ak x xjk x Fk avec /fc Tune transposée de la matrice Jacobienne à l’itération k, Id une matrice identité de la même taille que la matrice jacobienne et ck un facteur d’amortissement à l’itération k, le facteur Deltak étant calculé deux fois pour chaque itération, une première fois avec le facteur d’amortissement hérité de la précédente itération k-1 de la boucle d’optimisation en donnant un facteur Delta1k et une deuxième fois avec le facteur d’amortissement de la précédente itération divisé par un facteur diviseur défini lors de la phase de la mise au point en donnant un facteur Delta2ket, à partir des facteurs Delta1k et Delta2k, il est déterminé le vecteur de résidu présentant un critère de convergence le plus favorable de ces deux facteurs.
  7. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel le critère de convergence RMSE est estimé par rapport à la racine de la somme des carrés des vecteurs de résidu calculée à l’itération k d’après la formule :
    RMSE =
    ΣιΕ/c η
    Avec Fk le vecteur des résidus et n le nombre de résidus et il est comparé ensuite le critère de convergence de l’itération précédente RMSEm, d’une part, à celui calculé, avec le facteur d’amortissement σ1Μ lors de l’itération courante, comme premier critère de convergence RMSE1k et, d’autre part, à un critère de convergence RMSE2k, comme deuxième critère de convergence, calculé à l’itération courante avec un facteur d’amortissement divisé par le facteur diviseur, soit σ-1/ facteurdiviSeur.
  8. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel :
    - si aucun des deux premier et deuxième critères RMSE1k et RMSE2k n’est meilleur que le critère de l’itération précédente RMSE^, le facteur Deltak est mis à 0 et le facteur d’amortissement à utiliser pour la prochaine itération est celui qui vient d’être utilisé multiplié par un facteur multiplicatif défini lors de la phase de la mise au point soit ak = ak-i.facteurmUi,ipiiCa,if, le critère de convergence à utiliser pour la prochaine itération restant le même que le critère de convergence de l’itération précédente RMSE^!, d’où RMSEk = RMSE^,
    - si au moins un des deux premier et deuxième critères RMSE1k et RMSE2k est meilleur que le critère de l’itération précédente RMSE^ et que le premier critère RMSE1k est meilleur que le deuxième critère RMSE2 , le facteur Deltak est mis à jour en prenant le facteur Deltal k associé au premier critère, le facteur d’amortissement à utiliser pour la prochaine itération restant le même que celui en vigueur soit ak = σΜ et le critère de convergence à utiliser pour la prochaine itération étant le premier critère RMSE1k, d’où RMSEk = RMSE1k,
    - si au moins un des deux premier et deuxième critères RMSE1k et RMSE2k est meilleur que le critère de l’itération précédente RMSEm et que le deuxième critère RMSE2k est meilleur que le premier critère RMSE1k, le facteur Deltak est mis à jour en prenant le facteur Delta2k associé au deuxième critère, le facteur d’amortissement à utiliser pour la prochaine itération étant le facteur d’amortissement divisé par le facteur diviseur défini lors de la phase de la mise au point ak = / facteurdiviSeuret le critère de convergence à utiliser pour la prochaine itération étant le deuxième critère RMSE2, d’où RMSEk = RMSE2k.
  9. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel, pour le quatrième pas succédant au troisième avec calcul d’un facteur Deltak, le vecteur de correctifs de l’itération k est donné suivant la formule suivante :
    Vecteurcorrec,jfk = X/octourcorrecPfk-i + Doltak
    5 et il est ensuite défini à un cinquième pas un critère d’arrêt pour la boucle d’optimisation, avec, quand ce critère est respecté, un arrêt de la boucle d’optimisation et, quand ce critère n’est pas respecté, il est procédé à une nouvelle itération de la boucle d’optimisation du vecteur de correctifs.
  10. 10. Procédé selon l’une quelconque des revendications 4 à 9, dans lequel, après arrêt de
    10 la boucle d’optimisation et avant le recalage des modèles de comportement par les applicatifs, il est effectué un test de confiance sur la convergence de la boucle d’optimisation, et si le test de confiance est négatif en étant représentatif d’une boucle d’optimisation non convergente, les modèles restent inchangés tandis que si le test de confiance est représentatif d’une boucle d’optimisation convergente, les modèles de
  11. 15 comportement sont modifiés en tenant compte au moins en partie des applicatifs calculés.
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