FR3088965A1 - Procede de correction de commande d’un moteur thermique - Google Patents
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Abstract
Procédé de correction de commande d'un moteur thermique (10) comprenant un dispositif d'injection (15) utilisant une valeur de consigne de richesse (R) comprenant : • une première phase de commande du moteur (10), appliquée dans un premier domaine (D1) de fonctionnement dudit moteur, incluant une étape de correction directe de richesse consistant à corriger la consigne de richesse (R), utilisée par le dispositif d'injection (15), au moyen d’au moins un adaptatif direct qui identifie et mémorise les écarts entre la consigne et la consigne de richesse et une mesure (M) de richesse obtenue par une unité de mesure (32), • une deuxième phase de commande du moteur thermique (10), appliquée dans un deuxième domaine (D2) de fonctionnement dudit moteur, incluant : - l’identification d'une dérive de fonctionnement d'un actionneur du moteur, - l'établissement d’au moins un adaptatif indirect applicable à une loi de pilotage dudit actionneur, et - une étape de correction indirecte de richesse consistant à piloter ledit actionneur (15’), par ledit adaptatif indirect, caractérisé en ce que ledit procédé mémorise ledit adaptatif indirect après avoir été établi et met en œuvre ladite étape de correction indirecte de richesse dans la première phase de commande du moteur thermique (10) lorsque ledit moteur thermique (10) se retrouve dans ledit premier domaine (D1) de fonctionnement. Figure 1
Description
Titre de l’invention : PROCEDE DE CORRECTION DE COMMANDE D’UN MOTEUR THERMIQUE
Domaine technique [0001] La présente invention concerne, de manière générale, la gestion de la commande d’un moteur thermique monté sur un véhicule automobile et en particulier la commande d’un dispositif d’injection qui définit une richesse pouvant être ajustée en agissant sur la quantité de carburant à injecter. Cette richesse qui définit le rapport des masses du mélange air/carburant peut être optimisée par le dispositif d’injection de façon à améliorer le rendement du moteur, économiser du carburant et réduire les émissions polluantes.
[0002] Le fonctionnement général d’un moteur est tributaire de plusieurs facteurs affectant ses composants, organes ou actionneurs. Ces facteurs peuvent être typiquement des dispersions de fabrication, de l’usure, du vieillissement ou de l’encrassement. Pour pallier à l’influence qu’ont ces facteurs sur le fonctionnement du moteur, on a généralement recours à des modèles appliqués aux actionneurs du moteur. Ces modèles peuvent être perçus comme étant des algorithmes, lois ou formules qui, par calcul, prennent en compte différents paramètres correctifs, appelés aussi adaptatifs, utiles à la correction et à la commande des actionneurs. Ces modèles sont donc appliqués aux actionneurs, tels que le dispositif papillon, le dispositif de remplissage des cylindres ou l’injecteur, pour pouvoir les piloter et adapter leurs actions en fonction d’une situation actuelle ou courante. Ces stratégies permettent en particulier de recaler finement la richesse et ainsi de maîtriser consommation de carburant et émissions polluantes.
[0003] Dans ce cadre, la présente invention propose un procédé de correction de la commande d’un moteur thermique dans le but d’améliorer la transition entre des domaines de fonctionnement d’un moteur thermique, par exemple entre les domaines de températures qui caractérisent un moteur froid et un moteur chaud. L’invention concerne donc en particulier les moteurs à combustion interne pourvus d’un dispositif d’allumage commandé.
Technique antérieure [0004] Actuellement, les dispositifs de commande sont pourvus de stratégies de contrôle du moteur permettant d’adapter, typiquement à chaud, les modèles des actionneurs. Ce principe de recalage à chaud peut être complété par un système de recalage de ces mêmes modèles lorsque le moteur est froid.
[0005] Le document LR2849111 décrit un procédé de régulation de la richesse du mélange air/carburant dans un moteur thermique à injection. Cette régulation est contrôlée élec troniquement par un calculateur et consiste à réguler la richesse en mélange pauvre de façon dissymétrique selon le sens de basculement d’une sonde à oxygène. Cette régulation est obtenue par variations d’une correction proportionnelle et d’une correction intégrale, toutes deux appliquées à un coefficient de correction de boucle de régulation de richesse intervenant dans le calcul du temps d'injection.
[0006] Le document US6363312 décrit un procédé pour déterminer le rapport air/carburant d'un moteur à combustion interne à partir de différentes mesures des paramètres du moteur comme la température des gaz d'échappement, la vitesse du moteur ou un paramètre lié à la charge du moteur. Ces paramètres peuvent être préalablement stockés dans un ordinateur et servir de base au calcul du rapport air/carburant.
[0007] Un problème persistant réside dans la transition entre les domaines de fonctionnement, d’abord à froid puis à chaud, du moteur. En effet, sur un domaine de température caractéristique d’un moteur froid, les corrections à appliquer sont différentes de celles qu’on doit appliquer dans un domaine de température caractéristique d’un moteur chaud. Des phénomènes tels que la volatilité du carburant ou les jeux aux soupapes dépendent directement des températures du moteur et sont de ce fait variables entre les deux domaines de température. De plus, les phénomènes entraînant des dérives de richesse sont généralement moins connus et plus fluctuants dans le domaine moteur froid que dans celui moteur chaud. Par ailleurs, vu que le domaine moteur froid est un état transitoire relativement court jusqu’à ce que le moteur atteigne sa température de fonctionnement nominale, il est souvent choisi de recentrer la richesse dans le domaine moteur froid au moyen d’un adaptatif global visant à corriger de façon simplifiée l’erreur de richesse sans chercher à identifier les causes de cette dérive.
[0008] En revanche, dans le domaine de température moteur chaud, il est connu de vouloir optimiser au mieux la correction de la dérive de richesse, du fait que le moteur fonctionne la plupart de son temps dans ce domaine-ci. Pour ce faire, les modèles ou les lois appliquées aux différents actionneurs du moteur sont généralement basées sur des stratégies d’apprentissage affinées et ajustées en permanence au cours du temps par des processus de fonctionnement en boucle.
[0009] La nature de la correction apportée dans le domaine de température moteur à froid peut être qualifiée comme étant directe ou globale étant donné que la correction est directement appliquée à la valeur de consigne de la richesse. En revanche, la correction apportée dans le domaine de température moteur chaud est de nature indirecte du fait que ce sont les modèles stratégiques des actionneurs qui sont corrigés et que ce sont les actions subséquentes de ces actionneurs pilotés par ces modèles qui vont permettre de corriger la dérive de richesse.
[0010] Les corrections appliquées dans les deux domaines de température étant de natures différentes, la transition entre ces domaines demeure délicate, notamment du fait que cette transition génère des interruptions de correction. Il s’ensuit des surconsommations, des surémissions polluantes ainsi que des phénomènes perceptibles pour les usagers des véhicules lorsque le moteur passe d’un domaine à un autre, notamment du domaine moteur froid au domaine moteur chaud.
[0011] A noter que les mêmes problèmes surviennent dans les transitions s’opérant dans d’autres domaines, notamment dans des domaines de pression atmosphériques, lors d’un passage d’une basse altitude à une haute altitude et vice-versa, ainsi que dans des domaines relatifs à la zone de fonctionnement du moteur, par exemple lors d’un passage d’un fonctionnement d’un mode nominal en un mode dégradé et inversement. [0012] Par conséquent, il existe un intérêt de trouver une solution plus adéquate qui permette, au moins en partie, de résoudre les inconvénients précités.
Résumé de l’invention [0013] Dans ce but, la présente invention vise à tenir compte de l’interaction entre ces différents types de corrections et en particulier vise à optimiser la transition de ces corrections de natures différentes lorsqu’il convient de passer d’un domaine à un autre.
[0014] Pour ce faire, un premier aspect de la présente invention porte sur un procédé de correction de la commande d’un moteur thermique comprenant un dispositif d’injection qui utilise une valeur de consigne de richesse pour commander le moteur thermique. Ce procédé comprend deux phases de commande du moteur thermique.
[0015] La première phase de commande du moteur est appliquée à un premier domaine de fonctionnement de ce moteur, pouvant être un domaine de température, de pression atmosphérique ou de mode de fonctionnement tel que décrit précédemment. Cette première phase comprend une étape de correction directe de richesse consistant à corriger la consigne de richesse, utilisée par le dispositif d’injection, au moyen d’au moins un adaptatif direct qui identifie et mémorise les écarts entre la consigne de richesse et la mesure de richesse obtenue par une unité de mesure telle qu’une sonde à oxygène ou sonde lambda par exemple. Cette adaptation est qualifiée de directe car elle mémorise et vient corriger directement la richesse en venant modifier la consigne de richesse. Ces adaptatifs directs sont issus d’une stratégie d’apprentissage.
[0016] La deuxième phase de commande du moteur thermique est appliquée au deuxième domaine de fonctionnement du moteur. On comprendra bien sûr que le premier domaine et le deuxième domaine sont de même type, à savoir température, pression atmosphérique ou mode de fonctionnement du moteur par exemple. Cette deuxième phase vise une correction indirecte de la consigne de richesse, utilisée par le dispositif d’injection, au moyen d’un ou plusieurs adaptatifs indirects. Cette deuxième phase comprend :
[0017] - l’identification d’une dérive de fonctionnement d’un actionneur du moteur, [0018] - l’établissement d’au moins un adaptatif indirect applicable à une loi de pilotage modifiée dudit actionneur, et [0019] - une étape de correction indirecte de richesse consistant à piloter l’actionneur, autre que le dispositif d'injection, conformément à une loi de pilotage modifiée par ledit adaptatif indirect utilisée pour corriger la richesse. Ces adaptatifs indirects sont issu d’une stratégie d’apprentissage qui va analyser l’écart entre la consigne et la mesure de richesse obtenue par une unité de mesure telle qu’une sonde à oxygène ou sonde lambda par exemple. A partir de cette analyse sur un certain nombre de point, cette stratégie va identifier les éventuelles dérives de fonctionnement d’un actionneur du moteur et calculer des adaptatifs à appliquer sur les lois de pilotages dudit actionneur. Les lois de pilotage modifiée par lesdits adaptatifs indirects permettent ainsi de corriger indirectement la richesse en corrigeant la source de l’erreur de richesse.
[0020] Selon l’invention, le procédé de correction de la commande du moteur thermique est en outre configuré pour [0021] - mémoriser l’adaptatif indirect après avoir été établi, et [0022] - mettre en œuvre l’étape de correction indirecte de richesse dans la première phase de commande du moteur thermique lorsque le moteur thermique se retrouve dans le premier domaine de fonctionnement.
[0023] Ainsi, on constate que l’étape de correction indirecte de la richesse n’est plus exclusivement destinée à être mise en œuvre que lorsque le moteur se trouve dans le deuxième domaine de fonctionnement, par exemple dans le domaine de température moteur chaud, mais que cette étape de correction indirecte est prise en compte, en particulier mise en œuvre, également dans la première phase de commande du moteur lorsqu’il se trouve dans le premier domaine de fonctionnement, par exemple dans le domaine de température moteur froid.
[0024] Avantageusement, ce procédé de gestion de la commande du moteur permet d’assurer une meilleure transition des corrections appliquées entre les différents domaines. En effet, ce procédé apporte l’avantage d’éliminer le changement brutal ou soudain du mode de correction appliqué lors du passage d’un domaine à un autre. Cet avantage est obtenu par un lissage des modes de corrections dans les deux domaines successifs, ce qui permet d’obtenir, par le biais de ce processus de correction, une commutation plus adaptée lors de la transition d’un domaine à l’autre.
[0025] Selon un mode de réalisation, le procédé de la présente invention comprend en outre une mémorisation de l’adaptatif direct. Cet adaptatif direct est obtenu à partir d’une mesure antérieure de richesse, en particulier de la dernière mesure de richesse effectuée lors du fonctionnement dans le premier domaine. Ainsi, cette valeur initiale de correction directe peut être utilisée, comme correction préalable, pour estimer la mesure de richesse qui généralement est obtenue par l’unité de mesure, laquelle unité peut typiquement être une sonde à oxygène ou une sonde lambda. De plus, l’adaptatif direct ainsi mémorisé est utilisé pour corriger la consigne de richesse si la mesure de richesse ne peut être obtenue par l’unité de mesure, lors d'un fonctionnement ultérieur dans le premier domaine.
[0026] En effet, dans le cas où l’unité de mesure (par exemple une sonde à oxygène) n’est pas encore suffisamment chaude pour être opérationnelle, aucune mesure de richesse ne peut alors être obtenue de cette unité de mesure. Ce mode de réalisation permet donc de pallier cette éventualité.
[0027] Selon un autre mode de réalisation il est suggéré que, lorsque la deuxième phase de commande du moteur thermique est mise en œuvre, la première phase de commande de ce moteur est maintenue durant un certain intervalle de temps pour permettre une transition progressive entre la première et la deuxième phase de commande du moteur thermique. Un tel intervalle de temps pourrait par exemple être définit en fonction d’une température qui est caractéristique du moteur thermique.
[0028] Comme déjà évoqué, les premier et second domaines de fonctionnement du moteur thermique sont de préférence caractéristiques des variations de la température du moteur, de la pression atmosphérique ou d’un mode de fonctionnement du moteur. Un tel mode de fonctionnement du moteur pouvant typiquement être un mode nominal ou un mode dégradé. Le mode nominal correspond à un mode de fonctionnement normal du moteur, alors que le mode dégradé pourrait être le mode de fonctionnement durant lequel au moins un organe du moteur, tel que le turbo, une sonde ou un catalyseur, ne peut pas fonctionner en raison d’une température nominale non encore atteinte ou pour tout autre raison. Selon un mode de réalisation préféré, le premier domaine est un fonctionnement du moteur à froid et le second domaine est un fonctionnement du moteur à chaud.
[0029] La présente invention porte également sur un dispositif de correction pour la mise en œuvre du procédé décrit ci-dessus, selon l’un quelconque de ses modes de réalisation.
[0030] La présente invention porte aussi sur un moteur thermique de véhicule, de préférence de véhicule automobile. Ce moteur thermique comprend en particulier:
[0031] - un dispositif d'injection, [0032] - une unité configurée pour collecter une mesure de richesse de l’alimentation de ce moteur thermique, [0033] - un premier moyen de contrôle configuré pour mettre en œuvre la première phase de commande du procédé précédemment décrit, selon l'un quelconque de ses modes de réalisation, et [0034] - un deuxième moyen de contrôle configuré pour mettre en œuvre la deuxième phase de commande du procédé précédemment décrit, selon l'un quelconque de ses modes de réalisation.
[0035] Enfin, dans un dernier aspect, l’invention porte également sur un véhicule automobile comprenant un tel moteur thermique ou un tel dispositif de correction. Brève description des dessins [0036] D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui va suivre et qui présente différents modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples nullement limitatifs et illustrés par les figures annexées dans lesquelles :
[0037] [fig-1] représente, de façon schématique, l’architecture de contrôle d’un moteur pour la mise en œuvre du procédé de correction selon l’invention ;
[0038] [fig.2] représente un véhicule automobile équipé d’un moteur thermique et d’un dispositif de correction pour la mise en œuvre du procédé de l’invention.
Description des modes de réalisation [0039] Dans la présente demande, il est fait référence à une richesse d'injection. On notera à ce propos qu’une richesse égale à 1 représente un mélange air-essence avec un dosage stœchiométrique. Une richesse supérieure à 1 représente un mélange air-essence avec un excès de carburant. On parle alors de mélange riche. En revanche, une richesse inférieure à 1 représente un mélange air-essence avec un excès d'air. Dans ce dernier cas, on parle alors de mélange pauvre. Une erreur ou une dérive de richesse est une différence non nulle entre une richesse réelle et une consigne de richesse. Une telle erreur de richesse peut être positive ou négative.
[0040] En référence à la figure 1, celle-ci représente, sous forme d’un schéma bloc, l’architecture de contrôle d’un moteur thermique 10 permettant la mise en œuvre du procédé de la présente invention. Cette architecture comprend notamment une unité électronique de contrôle 20 du moteur thermique 10. Pour ce faire, cette unité électronique de contrôle 20 est reliée d’une part au moteur 10 et d’autre part au système d’échappement 30 de ce moteur. Le moteur thermique 10 comprend un dispositif d’injection 15 qui utilise, pour commander ce moteur, une valeur de consigne de richesse R issue de l’unité électronique de contrôle 20.
[0041] Telle qu’illustré en exemple dans cette figure, le moteur thermique 10 comprend deux actionneurs, notés Al, A2, et le dispositif d’injection 15 correspond à l’un d’entre eux. Bien entendu, d’autres actionneurs pourraient faire partir du moteur ou du véhicule en général. Le moteur comprend également un dispositif de mesure de la température 16, par exemple une sonde de température de l’eau de refroidissement du moteur.
[0042] De façon simplifiée, le système d’échappement se compose d’un système de dépollution 31 et d’une unité de mesure 32 de la richesse dans les gaz d’échappement. Cette mesure de richesse peut typiquement être obtenue au moyen d’une sonde à oxygène, appelée également sonde lambda.
[0043] L’unité électronique de contrôle 20 comprend de nombreux organes parmi lesquels une sélection des plus importants ont été représentés à la figure 1. Ces organes concernent tout d’abord une unité de commande 21 de la boucle d’air du moteur qui permet de délivrer à ce dernier au moins une consigne d’air A et une consigne de carburant L. Ils concernent également une unité de régulation 22 de richesse qui est connectée à l’unité de mesure 32 de la richesse des gaz d’échappement pour recevoir de cette dernière une mesure M de richesse, de préférence à des intervalles de temps répétés. L’unité électronique de contrôle 20 comprend également une première unité d’apprentissage 23 des corrections relatives au premier domaine DI de fonctionnement du moteur 10, ainsi qu’une seconde unité d’apprentissage 24 des corrections relatives au deuxième domaine D2 de fonctionnement de ce moteur. L’unité de régulation 22 de la richesse est notamment configurée pour délivrer, à la première unité d’apprentissage 23, la mesure M de richesse qu’elle a reçue de l’unité de mesure 32 ou du moins une information découlant ou basée sur une telle mesure M de richesse.
[0044] Cette unité électronique de contrôle 20 comprend également un sélecteur 25 permettant de tenir compte, par exemple au travers d’une information binaire de type 0 ou 1, de l’état de l’unité de mesure 32 pour délivrer la valeur de consigne de richesse R au moteur 10. L’état de l’unité de mesure 32 pouvant essentiellement être soit un état fonctionnel, soit un état non-fonctionnel. Ainsi, si l’unité de mesure 32 n’est pas fonctionnelle et ne peut pas délivrer une mesure M de richesse, alors le sélecteur 25 permettra de basculer la provenance de la valeur de consigne de richesse R de la première unité d’apprentissage 23 à l’unité de régulation 22 comme illustré sur la figure 1.
[0045] Enfin, selon l’invention, l’unité électronique de contrôle 20 comprend encore une unité de gestion 25 de l’activation des systèmes des domaines DI et D2, un premier moyen de contrôle 27 d’une première phase de commande du moteur 10 et un deuxième moyen de contrôle 28 d’une deuxième de commande de ce moteur.
[0046] La première phase de commande du moteur thermique 10 est appliquée dans le premier domaine DI de fonctionnement de ce moteur, par exemple dans un domaine où la température du moteur est typiquement inférieure à des valeurs de l’ordre de 60° à 70° qui correspondent à un moteur dit froid. Cette première phase est typiquement entreprise par la première unité d’apprentissage 23 et comprend une étape de correction directe de la richesse consistant à corriger la consigne de richesse R, utilisée par le dispositif d’injection 15, au moyen d’au moins un adaptatif direct issu de la mesure M de richesse obtenue par l’unité de mesure 32. Plus particulièrement, c’est la consigne relative à la masse de carburant qui est corrigée pour obtenir le rapport optimum des masses d’air et de carburant arrivant au dispositif d’injection 15. Dans un mode de réalisation préféré, la valeur de la correction directe de la richesse, pouvant constitué l’adaptatif direct précité, est mémorisée dans la première unité d’apprentissage 23 de manière à pouvoir avantageusement être rappelée ultérieurement dans une situation similaire où le moteur se retrouve à nouveau dans ce premier domaine DI de fonctionnement.
[0047] La deuxième phase de commande du moteur thermique est celle qui est appliquée dans le deuxième domaine D2 de fonctionnement de ce moteur, par exemple dans un domaine de température correspondant à un moteur dit chaud. Cette deuxième phase est typiquement entreprise par la seconde unité d’apprentissage 24 laquelle traite par exemple des corrections ou adaptatifs de la boucle d’air ainsi que des corrections ou adaptatifs du modèle injecteur. Cette deuxième phase comprend l’identification d’une dérive de fonctionnement d’un actionneur 15, 15’ du moteur, par exemple un actionneur de la boucle d’air tel que les déphaseurs d’arbre à cames. Cette deuxième phase de commande du moteur thermique inclut également l’établissement d’au moins un adaptatif indirect applicable à une loi de pilotage d’au moins un actionneur 15, 15’. Une telle loi peut être regardée comme une stratégie pouvant par exemple être mise en œuvre au moyen d’un algorithme, ou d’une ou plusieurs formules de calcul, transcrite en pas de programmation dans un logiciel utilisé par un processeur par exemple. Cet algorithme utilise notamment des paramètres qui correspondent à des adaptatifs ou corrections dont les valeurs ne sont pas des constantes mais des variables sujettes à des adaptations. La modification de ces valeurs permet de modifier et d’adapter les comportements des actionneurs pour obtenir un recentrage de la richesse.
[0048] Selon l’invention, une fois que la loi de pilotage ou l’adaptatif indirect a pu être établi, ce procédé comprend en outre une étape de mémorisation de cette loi ou du moins de ou des adaptatifs indirects ou valeurs correctives appliquées aux paramètres de cette loi. De préférence cette loi de pilotage ou adaptatif indirect est mémorisé à chaque fois qu’elle ou il a pu être déterminé. En outre, au moyen de l’unité de gestion 26 de l’activation des systèmes des domaines DI et D2, ce procédé va également mettre en œuvre, dans la première phase de commande du moteur thermique, l’étape de correction indirecte de richesse lorsque le moteur 10 se retrouve à nouveau dans le premier domaine de fonctionnement Dl. Ainsi, le procédé de l’invention vise à intégrer la mise en œuvre de l’étape de correction indirecte de richesse non seulement dans la deuxième phase mais également dans la première phase, ce qui permet d’obtenir une meilleure transition lors du passage d’un domaine à l’autre. En particulier l’amélioration de cette transition permet non seulement d’éviter les surconsommations et les surémissions polluantes, mais permet également aux usagers du véhicule de ne plus ressentir les effets de cette transition.
[0049] Dans un mode de réalisation, ce procédé comprend en outre la mémorisation de l’adaptatif direct qui découle d’une dernière mesure M de richesse, à savoir de la mesure M de richesse la plus récente, c’est-à-dire celle effectuée en dernier lieu lors du fonctionnement dans le premier domaine Dl. Cet adaptatif direct peut être associée aux adaptatifs indirects, à savoir aux valeurs de corrections issues de l’étape de correction indirecte ou à la loi de pilotage modifiée lors de sa mémorisation.
[0050] De plus, l’adaptatif direct mémorisé est avantageusement utilisé pour corriger la consigne de richesse R dans le cas où la mesure M de richesse ne peut être obtenue par l’unité de mesure 32. Ce cas de figure permet notamment de pallier le manque de mesure de richesse causé par exemple par une sonde à oxygène encore trop froide pour qu’elle puisse délivrer une première mesure M.
[0051] Pour améliorer davantage la transition entre les domaines Dl, D2, il peut être prévu que, lorsque la deuxième phase de commande du moteur thermique est mise en œuvre, la première phase soit maintenue durant un certain intervalle de temps pour permettre une transition progressive entre la première et la deuxième phase, à savoir entre le premier et le second domaine de fonctionnement du moteur. La gestion de la durée d’activation de ces phases peut typiquement être contrôlée par l’unité de gestion 26 de l’activation des systèmes des domaines Dl et D2. Dans un mode de réalisation, cet intervalle de temps peut être définit en fonction de la température de refroidissement du moteur obtenue au moyen du dispositif de la mesure de température 16 du moteur. En variante, toute autre température caractéristique du moteur pourrait également servir de base pour définir cet intervalle temporel. La transition progressive entre les phases pourrait par exemple être gérée par un filtre du premier ordre, tel qu’un filtre électronique de type passe-bas ou passe-haut, dont la constante de temps serait définie en fonction de la température du moteur ou de toute autre température caractéristique de ce moteur.
[0052] De préférence, le premier domaine de fonctionnement du moteur définit un fonctionnement du moteur à des températures inférieures à 70°C, de préférence inférieures à 60°C, alors que le second domaine de fonctionnement du moteur définit un fonctionnement du moteur à des températures supérieures ou égales 70°C, respectivement supérieures ou égales à 60°C.
[0053] Dans le cas où les domaines concernés n’ont pas trait à des domaines de températures, d’autres grandeurs telles que la pression atmosphérique ou le mode de fonctionnement du moteur pourraient être considérées. De façon générale, on mentionnera que les premier et second domaines de fonctionnement du moteur thermique 10 sont caractéristiques des variations de températures du moteur, de pression atmosphérique ou de modes de fonctionnement du moteur.
[0054] Les effets du procédé de l’invention vont à présent être décrits plus en détail à partir du scénario suivant qui présente différents stades de vie au travers desquels un moteur transite depuis sa sortie d’usine. Dans ce scénario, on partira d’un système dépourvu de toute correction, en raison de son état initial tout juste sorti d’usine, et basé sur deux domaines de fonctionnement qui sont relatifs à la température du moteur, en particulier à la température de l’eau du circuit de refroidissement de ce moteur.
[0055] Premier stade :
[0056] Le premier stade est donc celui du tout premier démarrage du moteur suivi d’une période de chauffe du moteur faisant partie du domaine de température moteur froid. Selon le procédé de l’invention, la première unité d’apprentissage 23 va être activée pour mettre en œuvre la première phase de correction du moteur. Plus particulièrement, à différentes températures du moteur obtenues par des mesures M répétées, les valeurs de correction de la masse de carburant vont être mémorisées pour recentrer la richesse sur sa valeur de consigne. Le procédé de l’invention va pouvoir associer aux valeurs ainsi mémorisées, les adaptatifs ou corrections de la dérive de richesse qui sont utilisées comme paramètres dans la loi de pilotage utile à l’étape de correction indirecte appliquée sur le second domaine de température, à savoir celui du moteur chaud. Or, à ce stade comme le moteur n’est encore jamais arrivé dans ce deuxième domaine de température, les valeurs associées seront donc toutes nulles.
[0057] Deuxième stade :
[0058] Le deuxième stade est celui du tout premier fonctionnement du moteur à chaud. Le procédé de l’invention va pouvoir définir que le processus basé sur la correction indirecte de richesse est le moyen d’apprentissage principal. Cela se justifie par le fait que ce processus est celui qui est généralement appliqué dans le deuxième domaine de fonctionnement du moteur et qui perdure le plus longtemps. Pour passer du premier au second domaine de fonctionnement du moteur, le procédé de l’invention va mettre en œuvre le processus de correction indirect avant d’interrompre le processus de correction direct qui est essentiellement destiné au premier domaine. Ainsi, la correction de la richesse va être basée non seulement sur le processus de correction indirect mais également sur les valeurs précédemment apprises lors du processus de correction direct du premier domaine de fonctionnement. En particulier, dès que les valeurs correctives utilisées comme paramètres de la loi de pilotage de richesse peuvent être établies dans le second domaine, ces valeurs vont être progressivement appliquées à cette loi pour piloter le comportement des actionneurs. En même temps, la correction directe appliquée selon le premier domaine va pouvoir être progressivement retirée. Cette transition progressive peut être gérée par l’application d’un filtre du premier ordre dont la constante de temps est définie en fonction de la température du moteur par exemple. Par ce biais, il devient possible de passer d’un processus de correction à un autre sans créer d’effets perceptibles pour les usagers du véhicule et sans générer de surconsommation de carburant ou de surémissions polluantes. Les cor récrions de la dérive de richesse appliquées dans ce deuxième domaine vont également être mémorisées comme jeu d’adaptatifs le plus récent de ce second domaine.
[0059] Troisième stade :
[0060] Le troisième stade est celui d’un nouveau démarrage du moteur suivi d’une période de chauffe de ce moteur durant le premier domaine de température qui est celui du moteur froid.
[0061] A ce stade deux cas de figure peuvent se présenter.
[0062] Dans un premier cas, le processus de correction de la dérive de richesse peut ne pas avoir la capacité de mettre à jour les différentes valeurs de correction de la masse de carburant qui, en fonctions des différentes températures du moteur, ont été mémorisées lors du premier stade. Ce cas peut se présenter lorsque la sonde à oxygène placée dans le circuit d’échappement n’est pas encore assez chaude, que la boucle de régulation de la richesse n’est pas encore active et donc que le processus de correction n’est pas capable de connaître la correction de richesse nécessaire. Comme les adaptatifs mémorisés lors du premier stade ne peuvent pas être mis à jour, seule la restitution des adaptatifs mémorisés peut être activée. Ainsi, le procédé de l’invention fera appliquer les derniers adaptatifs connus du processus de correction du premier domaine (moteur froid) et appliquera le jeu d’adaptatifs du second domaine (moteur chaud) qui leurs ont été précédemment associés. La richesse est toutefois recentrée car les adaptatifs de ces deux domaines demeurent cohérents entre eux.
[0063] Dans le second cas de figure, le processus de correction de la dérive de richesse à la capacité de mettre à jour les différentes valeurs de correction de la masse de carburant mémorisées lors du premier stade. Dans ce cas, le procédé de l’invention fera appliquer le dernier jeu d’adaptatifs du processus de correction du second domaine (moteur chaud) et restituera également les adaptatifs du processus de correction du premier domaine (moteur froid). Si un écart de richesse est encore présent, le procédé de l’invention permettra d’activer le processus d’apprentissage de la stratégie du second domaine pour pouvoir mettre à jour le dernier jeu d’adaptatifs. La richesse est recentrée car les adaptatifs de ces deux domaines sont non seulement cohérents entre eux mais sont également les plus récents.
[0064] Quatrième stade :
[0065] Le quatrième stade est celui d’un nouveau fonctionnement à chaud du moteur, à savoir un nouveau fonctionnement dans le second domaine. Au moment de l’entrée dans le second domaine, deux nouveaux cas de figures se présentent :
1. Dans un premier cas, on se trouvera dans la situation où l’on appliquait le jeu d’adaptatifs le plus récent du second domaine (2e cas de figure du 3e stade). Dans ce cas, le procédé de l’invention va pouvoir se contenter d’annuler progressivement l’application de la correction du premier domaine (moteur froid).
[0066] Dans le deuxième cas, on se trouvera dans la situation où l’on appliquait un jeu d’adaptatifs plus ancien du second domaine (1er cas de figure du 3e stade). Dans ce cas, le procédé de l’invention va permettre de transiter progressivement de cet ancien jeu d’adaptatifs vers un nouveau jeu d’adaptatifs, en particulier vers le jeu le plus récent mémorisé, et annuler progressivement l’application du correctif du premier domaine (moteur froid).
[0067] Dans ces deux cas, le processus de correction de la dérive de richesse du second domaine (moteur chaud) peut continuer à mettre à jour son dernier jeu d’adaptatifs, si les dérives de richesses peuvent bien sûr être identifiées.
[0068] La transition opérée par le procédé de l’invention dans les premier et deuxième cas évoqués ci-dessus peut être gérée différemment en termes de calibration ou de choix de paramètres de passage d’un domaine à l’autre. En effet, dans le premier cas, la transition est a priori simple puisque les adaptatifs principaux sont les mêmes d’un domaine à l’autre et qu’il suffit d’annuler progressivement les adaptatifs du premier domaine (moteur froid). Par exemple, un simple filtre du premier ordre peut s’avérer suffisant. Par contre, dans le deuxième cas, la transition est plus complexe car d’une part elle s’opère sur des adaptatifs issus de deux versions différentes (passage d’une ancienne version vers la plus récente des versions) et d’autre part il faut de plus annuler progressivement les adaptatifs du premier domaine (moteur froid). Cette transition pourra par exemple être réalisée très lentement de façon à éviter les effets ressentis par les usagers du véhicule et laisser le temps aux boucles de régulation d’atténuer les légers écarts de richesse qui pourraient être rencontrés. En revanche, dans certaines situations particulières cette transition peut s’effectuer de manière instantanée, notamment si l’on sait par avance qu’elle n’aura aucun impact ni en terme de ressenti pour les usagers du véhicule, ni en termes de surconsommation de carburant ou de surémissions polluantes. Ces situations particulières se rencontrent par exemple lors d’une coupure d’injection ou lors d’un arrêt moteur d’un système de type « Stop & Start ».
[0069] A la suite de ce quatrième stade, le cycle se poursuit en retournant au troisième stade.
[0070] Quel que soit le mode de réalisation du procédé de la présente invention, ce procédé peut être mis en œuvre par un dispositif de correction, telle que l’unité électronique de contrôle 20 illustrée à la figure 1, qui comprend toutes les unités nécessaires pour son fonctionnement. Un tel dispositif peut ensuite être aisément connecté aux actionneurs 15, 15’ du moteur 10 ainsi qu’aux différents organes 31 et unités 32 du système d’échappement 30, pour pouvoir être agencé dans un véhicule automobile telle que celui illustré à la figure 2.
[0071] En référence à cette figure 2, celle-ci représente un véhicule automobile équipé d’un moteur thermique 10 comprenant un dispositif d’injection 15. Ce véhicule automobile comprend également une ligne ou système d’échappement 30 équipée d’une unité de mesure 32 de la richesse dans les gaz d’échappement. Enfin, ce véhicule embarque un dispositif de correction, telle que l’unité électronique de contrôle 20, pour la mise en œuvre du procédé de l’invention. Ce dispositif de correction 20 pourrait être agencé soit à l’extérieur du moteur 10 mais pourrait également être considéré comme faisant partie de ce moteur, en particulier d’un système de contrôle ou de commande de ce moteur.
[0072] Ainsi, dans une optique générale on pourrait également considérer un moteur thermique 10 de véhicule comprenant :
[0073] - un dispositif d'injection 15,
- une unité 32 configurée pour collecter une mesure M de richesse d’une alimentation du moteur thermique 10,
- un premier moyen de contrôle configuré pour mettre en œuvre la première phase de commande du moteur thermique 10 du procédé selon l’un quelconque de ses modes de réalisation, et
- un deuxième moyen de contrôle configuré pour mettre en œuvre la deuxième phase de commande du moteur thermique 10 du procédé selon l’un quelconque de ses modes de réalisation.
[0074] Bien que les objets de la présente invention aient été décrits en référence à des exemples spécifiques, diverses modifications et/ou améliorations évidentes pourraient être apportées aux modes de réalisation décrits sans s’écarter de l’esprit et de l’étendue de l’invention.
Claims (1)
- Procédé de correction de commande d'un moteur thermique (10) comprenant un dispositif d'injection (15) utilisant une valeur de consigne de richesse (R) pour commander le moteur thermique (10), le procédé comprenant :• une première phase de commande du moteur thermique (10), appliquée dans un premier domaine (Dl) de fonctionnement dudit moteur, incluant une étape de correction directe de richesse consistant à corriger la consigne de richesse (R), utilisée par le dispositif d'injection (15), au moyen d’au moins un adaptatif direct qui identifie et mémorise les écarts entre la consigne et la consigne de richesse et une mesure (M) de richesse obtenue par une unité de mesure (32), • une deuxième phase de commande du moteur thermique (10), appliquée dans un deuxième domaine (D2) de fonctionnement dudit moteur, incluant :- l’identification d'une dérive de fonctionnement d'un actionneur du moteur,- l'établissement d’au moins un adaptatif indirect applicable à une loi de pilotage dudit actionneur, et- une étape de correction indirecte de richesse consistant à piloter ledit actionneur (15’), conformément à une loi de pilotage modifiée par ledit adaptatif indirect, caractérisé en ce que ledit procédé mémorise ledit adaptatif indirect après avoir été établi et met en œuvre ladite étape de correction indirecte de richesse dans la première phase de commande du moteur thermique (10) lorsque ledit moteur thermique (10) se retrouve dans ledit premier domaine (Dl) de fonctionnement.Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une mémorisation dudit adaptatif direct découlant d’une dernière mesure (M) de richesse effectuée lors du fonctionnement dans le premier domaine, et en ce que ledit adaptatif direct mémorisé est utilisé pour corriger la consigne de richesse (R) si la mesure (M) de richesse ne peut être obtenue par ladite unité de mesure (32) lors d'un fonctionnement ultérieur dans le premier domaine.Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lorsque la deuxième phase de commande du moteur thermique (10) est mise en œuvre, au moins une loi de commande appliquée durant la
première phase de commande dudit moteur thermique (10) est progressivement adaptée durant un certain intervalle de temps pour converger vers une loi de commande à appliquer durant la deuxième phase de commande dudit moteur thermique (10), de sorte à permettre une transition progressive entre la première et la deuxième phase de commande du moteur thermique (10). [Revendication 4] Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit intervalle de temps est défini en fonction d’une température caractéristique du moteur thermique (10). [Revendication 5] Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premier (Dl) et second domaine (D2) de fonctionnement du moteur thermique (10) sont caractéristiques des variations de la température du moteur, de la pression atmosphérique ou d’un mode de fonctionnement du moteur. [Revendication 6] Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le premier domaine (Dl) de fonctionnement du moteur définit un fonctionnement du moteur à des températures inférieures à 70°C, de préférence inférieures à 60°C, et en ce que le second domaine (D2) de fonctionnement du moteur définit un fonctionnement du moteur à des températures supérieures ou égales 70°C, respectivement supérieures ou égales à 60°C. [Revendication 7] Dispositif de correction pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant : - un premier moyen de contrôle (27) configuré pour mettre en œuvre la première phase de commande du moteur thermique (10) dudit procédé, et - un second moyen de contrôle (28) configuré pour mettre en œuvre la deuxième phase de commande du moteur thermique (10) dudit procédé. [Revendication 8] Moteur thermique (10) de véhicule, comprenant : - un dispositif d'injection (15), - une unité (32) configurée pour collecter une mesure (M) de richesse d’une alimentation dudit moteur thermique (10), - un premier moyen de contrôle configuré pour mettre en œuvre la première phase de commande du moteur thermique (10) du procédé selon l'une des revendications 1 à 6, et - un deuxième moyen de contrôle configuré pour mettre en œuvre la deuxième phase de commande du moteur thermique (10) du procédé selon l'une des revendications 1 à 6. [Revendication 9]Véhicule automobile comprenant un dispositif de correction selon la revendication 7 ou un moteur thermique (10) selon la revendication 8.
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