FR3128490A1 - Procédé d’estimation de la pression atmosphérique pour un moteur à combustion interne - Google Patents
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Abstract
Procédé de détermination de la pression atmosphérique pour un moteur à combustion comportant un cylindre, une vanne papillon et une soupape d’admission d’air dans ledit cylindre ainsi qu’un capteur de pression entre ladite vanne papillon et ladite soupape d’admission, ledit procédé comportant les étapes suivantes :- mesure d’une première pression (MAP_UP) à une position angulaire donnée du moteur, - mesure d’une deuxième pression (MAP_UP_T) à un intervalle de temps prédéterminé après la mesure de la première pression, - détermination avec d’autres paramètres (N, TPS) d’une valeur estimée de la pression atmosphérique, ledit intervalle de temps correspondant à une demi-période d’une pulsation de pression observée lors d’une admission d’air dans le moteur, et une pression moyenne (MAP_AV) correspondant à la moyenne de la première pression (MAP_UP) et de la deuxième pression (MAP_UP_T) étant utilisée pour déterminer avec les autres paramètres éventuels la pression atmosphérique. Figure de l’abrégé : Figure 3
Description
La présente divulgation concerne un procédé d’estimation de la pression atmosphérique pour un moteur à combustion interne.
La présente divulgation relève du domaine de la gestion des moteurs à combustion interne, notamment dans le domaine automobile au sens large, c’est-à-dire tout type de véhicule se déplaçant sur route tel une automobile, une motocyclette, un camion, etc. propulsé par un moteur à combustion interne.
Il est connu de déterminer la pression atmosphérique à partir de données d’un capteur de pression disposé dans un collecteur d’air d’admission, c’est-à-dire entre un boitier papillon contenant une vanne papillon et une soupape d’admission. Un tel capteur de pression est utilisé pour déterminer le flux d’air d’alimentation. À partir d’une mesure de pression de ce capteur, généralement au point mort bas, il est alors possible de déterminer un flux d’air entrant dans le moteur, ou le remplissage en air du moteur, en fonction du résultat de la mesure et aussi du régime moteur et de la position de la vanne papillon.
Avec ce même capteur de pression, il est possible d’estimer, toujours en fonction du régime moteur et de la position d’ouverture de la vanne papillon, la pression atmosphérique en mesurant la pression un peu avant le point mort haut croisement, c’est-à-dire le point mort haut pour lequel toutes les soupapes concernées (admission et échappement) sont ouvertes, par exemple 30° CRK avant ce point mort haut.
En fin de phase d’échappement, avant le début de l’admission et pendant celle-ci, des pulsations de pression peuvent être observées. L’amplitude de ces pulsations varie avec la charge du moteur. Du fait de ces pulsations, lorsque la pression est mesurée pour déterminer la pression atmosphérique, cette mesure peut être réalisée selon les cas en tout point d’une pulsation, à la valeur maxi de cette pulsation, à une valeur mini ou bien toute valeur intermédiaire. Dans certaines configurations moteur et dans certaines conditions (charge moteur, régime) la variation de pression entre un maximum de pulsation et un minimum de pulsation peut être de l’ordre de 100 mbar (soit environ 100 hPa).
Le document EP2037108A2 concerne un procédé d'acquisition et le traitement d'un signal de pression d'admission dans un moteur à combustion interne sans tubulure d'admission, le moteur à combustion interne ayant au moins un cylindre qui reçoit l'air frais à travers un conduit d'admission, qui est contrôlée par un papillon et qui comprend un capteur de pression relié à une unité de contrôle électronique. Pour déterminer la pression atmosphérique lorsque le moteur à combustion interne fonctionne et le papillon des gaz n'est pas complètement ouvert, les étapes suivantes sont réalisées : détermination d'un angle de début et d‘un angle de fin d'une fenêtre de mesure qui dépend de la vitesse du moteur, mesure, par l'intermédiaire du capteur de pression, de la pression d'induction instantanée à une pluralité d'angles de vilebrequin différents distribués dans la fenêtre de mesure ; détermination d‘un facteur de compensation dépendant de la vitesse du moteur et de la position du papillon des gaz, et détermination de la pression atmosphérique par application du facteur de compensation à la moyenne des pressions d'induction instantanée mesurées dans la mesure fenêtre.
Résumé
La présente divulgation vient améliorer la situation. Elle a notamment pour but de fournir un procédé permettant de déterminer rapidement une pression atmosphérique.
Avantageusement, le procédé de détermination demandera peu de ressources informatiques au niveau l’électronique associée au moteur.
Avantageusement, le procédé sera utilisable tant à faible charge qu’à charge forte.
Il est proposé un procédé de détermination de la pression atmosphérique pour un moteur à combustion comportant au moins un cylindre alimenté en air par un dispositif d’admission comportant une vanne papillon et au moins une soupape d’admission d’air dans ledit cylindre ainsi qu’un capteur de pression mesurant une pression régnant entre ladite vanne papillon et ladite au moins une soupape d’admission, ledit procédé comportant les étapes suivantes :
- mesure d’une première pression fournie par ledit capteur de pression à une position angulaire donnée du moteur,
- détermination à partir de la pression mesurée et éventuellement d’autres paramètres tels un régime moteur et/ou une position de ladite vanne papillon d’une valeur estimée de la pression atmosphérique.
- mesure d’une première pression fournie par ledit capteur de pression à une position angulaire donnée du moteur,
- détermination à partir de la pression mesurée et éventuellement d’autres paramètres tels un régime moteur et/ou une position de ladite vanne papillon d’une valeur estimée de la pression atmosphérique.
Selon la présente divulgation, ledit procédé comporte en outre une étape de mesure d’une deuxième pression fournie par le capteur de pression à un intervalle de temps prédéterminé après la mesure de la première pression,
ledit intervalle de temps correspond à un multiple impair d’une demi-période d’une pulsation de pression pouvant être observée par ledit capteur de pression lors d’une admission d’air dans le moteur, et
une pression moyenne correspondant à la moyenne de la première pression et de la deuxième pression est utilisée pour déterminer avec les autres paramètres éventuels la pression atmosphérique.
ledit intervalle de temps correspond à un multiple impair d’une demi-période d’une pulsation de pression pouvant être observée par ledit capteur de pression lors d’une admission d’air dans le moteur, et
une pression moyenne correspondant à la moyenne de la première pression et de la deuxième pression est utilisée pour déterminer avec les autres paramètres éventuels la pression atmosphérique.
Ce procédé repose sur la constatation originale selon laquelle les pulsations de pression visibles par le capteur de pression présentent une période constante, ladite période dépendant uniquement de la structure du moteur. Cette période ainsi ne varie pas pour un moteur donné et est la même pour des moteurs semblables. Ainsi, la moyenne de deux valeurs mesurées permet d’obtenir la pression moyenne sur toute la pulsation. On obtient ainsi rapidement et à peu de frais en termes de ressources informatiques une estimation de la pression atmosphérique.
Les caractéristiques exposées dans les paragraphes suivants peuvent, optionnellement, être mises en œuvre, indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :
- la mesure de la première pression est réalisée entre 90° CRK et 0° CRK avant un point mort haut dit point mort haut de croisement pour lequel ladite au moins une soupape d’admission ainsi qu’une soupape d’échappement correspondante sont ouvertes ;
- l’intervalle de temps entre la mesure de la première pression et la mesure de la deuxième pression correspond à une demi-période de la pulsation de pression pouvant être observée par le capteur de pression lors d’une admission d’air dans le moteur ;
– ledit procédé comporte en outre une étape de filtrage de premier ordre de la pression atmosphérique déterminée.
Selon un autre aspect, la présente divulgation concerne aussi un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution de toutes les étapes d’un procédé décrit ci-dessus, lorsque ledit programme est exécuté sur ordinateur, notamment une unité de contrôle électronique d’un moteur à combustion interne.
Selon un autre aspect, la présente divulgation concerne aussi support d’enregistrement lisible par ordinateur sur lequel est enregistré un programme selon le paragraphe qui précède.
Selon un autre aspect, la présente divulgation concerne aussi moteur à combustion interne comportant :
- au moins un cylindre alimenté en air par un dispositif d’admission comportant une vanne papillon et au moins une soupape d’admission d’air dans ledit cylindre ainsi qu’un capteur de pression mesurant une pression régnant entre ladite vanne papillon et ladite au moins une soupape d’admission, et
- une unité de commande électronique,
caractérisé en ce que l’unité de commande électronique est configurée pour :
- mesurer une première pression fournie par ledit capteur de pression à une position angulaire donnée du moteur,
- mesurer une deuxième pression fournie par le capteur de pression à un intervalle de temps prédéterminé après la mesure de la première pression,
- calculer une pression moyenne correspondant à la moyenne de la première pression et de la deuxième pression
- déterminer à partir de la pression moyenne et éventuellement d’autres paramètres tels un régime moteur et/ou une position de ladite vanne papillon d’une valeur estimée de la pression atmosphérique, et
en ce que ledit intervalle de temps correspondant à un multiple impair d’une demi-période d’une pulsation de pression pouvant être observée par ledit capteur de pression lors d’une admission d’air dans le moteur.
- au moins un cylindre alimenté en air par un dispositif d’admission comportant une vanne papillon et au moins une soupape d’admission d’air dans ledit cylindre ainsi qu’un capteur de pression mesurant une pression régnant entre ladite vanne papillon et ladite au moins une soupape d’admission, et
- une unité de commande électronique,
caractérisé en ce que l’unité de commande électronique est configurée pour :
- mesurer une première pression fournie par ledit capteur de pression à une position angulaire donnée du moteur,
- mesurer une deuxième pression fournie par le capteur de pression à un intervalle de temps prédéterminé après la mesure de la première pression,
- calculer une pression moyenne correspondant à la moyenne de la première pression et de la deuxième pression
- déterminer à partir de la pression moyenne et éventuellement d’autres paramètres tels un régime moteur et/ou une position de ladite vanne papillon d’une valeur estimée de la pression atmosphérique, et
en ce que ledit intervalle de temps correspondant à un multiple impair d’une demi-période d’une pulsation de pression pouvant être observée par ledit capteur de pression lors d’une admission d’air dans le moteur.
Un tel moteur peut comporter plusieurs capteurs de pression disposés entre une vanne papillon et une soupape d’admission. Dans cette configuration, les mesures de pression pour la détermination de la pression atmosphérique sont réalisées avantageusement avec un seul desdits capteurs de pression.
D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse du dessin annexé, sur lequel :
Fig. 1
Fig. 2
Fig. 3
La présente divulgation ne se limite pas à l’exemple de réalisation décrit ci-dessus et aux variantes évoquées ci-avant, seulement à titre d’exemples, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l’homme de l’art dans le cadre de la protection recherchée.
Claims (8)
- Procédé de détermination de la pression atmosphérique pour un moteur à combustion comportant au moins un cylindre (12) alimenté en air par un dispositif d’admission (14) comportant une vanne papillon (16) et au moins une soupape (18) d’admission d’air dans ledit cylindre (12) ainsi qu’un capteur de pression (20) mesurant une pression régnant entre ladite vanne papillon (16) et ladite au moins une soupape (18) d’admission, ledit procédé comportant les étapes suivantes :
- mesure d’une première pression (MAP_UP) fournie par ledit capteur de pression (20) à une position angulaire donnée du moteur,
- détermination à partir de la pression mesurée et éventuellement d’autres paramètres tels un régime moteur (N) et/ou une position (TPS) de ladite vanne papillon (16) d’une valeur estimée de la pression atmosphérique,
caractérisé en ce que
ledit procédé comporte en outre une étape de mesure d’une deuxième pression (MAP_UP_T) fournie par le capteur de pression (20) à un intervalle de temps prédéterminé après la mesure de la première pression,
en ce que ledit intervalle de temps correspond à un multiple impair d’une demi-période d’une pulsation de pression pouvant être observée par ledit capteur de pression (20) lors d’une admission d’air dans le moteur, et
en ce qu’une pression moyenne (MAP_AV) correspondant à la moyenne de la première pression (MAP_UP) et de la deuxième pression (MAP_UP_T) est utilisée pour déterminer avec les autres paramètres éventuels la pression atmosphérique. - Procédé de détermination de la pression atmosphérique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mesure de la première pression (MAP_UP) est réalisée entre 90°CRK et 0°CRK avant un point mort haut dit point mort haut de croisement pour lequel ladite au moins une soupape (18) d’admission ainsi qu’une soupape d’échappement correspondante sont ouvertes.
- Procédé de détermination de la pression atmosphérique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l’intervalle de temps entre la mesure de la première pression (MAP_UP) et la mesure de la deuxième pression (MAP_UP_T) correspond à une demi-période de la pulsation de pression pouvant être observée par le capteur de pression (20) lors d’une admission d’air dans le moteur.
- Procédé de détermination de la pression atmosphérique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’il comporte en outre une étape de filtrage (Filt) de premier ordre de la pression atmosphérique (AMP_NEW) déterminée.
- Programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution de toutes les étapes d’un procédé selon l'une des revendications 1 à 4, lorsque ledit programme est exécuté sur ordinateur, notamment une unité de contrôle électronique d’un moteur à combustion interne.
- Support d’enregistrement lisible par ordinateur sur lequel est enregistré un programme selon la revendication 5.
- Moteur à combustion interne comportant :
- au moins un cylindre (12) alimenté en air par un dispositif d’admission (14) comportant une vanne papillon (16) et au moins une soupape (18) d’admission d’air dans ledit cylindre (12) ainsi qu’un capteur de pression (20) mesurant une pression régnant entre ladite vanne papillon (16) et ladite au moins une soupape (18) d’admission, et
- une unité de commande électronique (22),
caractérisé en ce que l’unité de commande électronique (22) est configurée pour :
- mesurer une première pression (MAP_UP) fournie par ledit capteur de pression (20) à une position angulaire donnée du moteur,
- mesurer une deuxième pression (MAP_UP_T) fournie par le capteur de pression (20) à un intervalle de temps prédéterminé après la mesure de la première pression (MAP_UP),
- calculer une pression moyenne (MAP_AV) correspondant à la moyenne de la première pression (MAP_UP) et de la deuxième pression (MAP_UP_T),
- déterminer à partir de la pression moyenne (MAP_AV) et éventuellement d’autres paramètres tels un régime moteur (N) et/ou une position (TPS) de ladite vanne papillon (16) d’une valeur estimée de la pression atmosphérique (AMP_NEW), et
en ce que ledit intervalle de temps correspondant à un multiple impair d’une demi-période d’une pulsation de pression pouvant être observée par ledit capteur de pression (20) lors d’une admission d’air dans le moteur. - Moteur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’il comporte plusieurs capteurs de pression (20) disposés entre une vanne papillon (16) et une soupape (18) d’admission, et en ce que les mesures de pression pour la détermination de la pression atmosphérique sont réalisées avec un seul desdits capteurs de pression (20).
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