FR3139161A1 - Procédé de détermination d’un débit d’air dans un moteur à combustion interne - Google Patents

Abstract

Procédé de détermination du débit d’air dans un cylindre d’un moteur à combustion interne à faible charge, ledit moteur comportant au moins un cylindre au moins une soupape d’admission et une soupape d’échappement et une chambre d’admission par cylindre, chaque chambre d’admission comportant un capteur de pression. Ledit procédé comportant les étapes suivantes : - première mesure d’une pression (MAP) dans la chambre d’admission après fermeture de la soupape d’admission ; - deuxième mesure d’une pression (MAP_UP) dans la chambre d’admission avant ouverture de la soupape d’admission ; - dans des conditions prédéterminées de régime moteur et d’ouverture d’entrée d’air, détermination d’un paramètre représentatif de la variation de pression entre la première mesure de pression et la deuxième mesure de pression en fonction de la pression atmosphérique ; - détermination d’un débit d’air entrant dans le cylindre à partir dudit paramètre représentatif et du régime moteur. Figure de l’abrégé : Figure 4

Description

Procédé de détermination d’un débit d’air dans un moteur à combustion interne

La présente divulgation concerne un procédé de détermination d’un débit d’air dans un moteur à combustion interne.

Le domaine technique de la présente invention est ainsi le domaine du contrôle moteur pour un moteur à combustion interne. La présente divulgation est destinée notamment à un véhicule automobile ou similaire (moto, camion, etc.) mais peut aussi être utilisée pour une autre application d’un moteur (tondeuse ou autre outil motorisé mobile, moteur fixe, …).

La présente divulgation concerne plus particulièrement les moteurs à combustion interne fonctionnant selon un cycle à quatre temps et qui comportent une admission séparée pour chaque cylindre avec un capteur de pression distinct en amont de chaque cylindre. Il peut s’agir ici par exemple d’un moteur monocylindre.

Dans un moteur à combustion interne, un mélange de carburant et d’air brûle dans au moins une chambre de combustion. Dans chaque chambre, la combustion fournit un travail qui est récupéré mécaniquement par un piston coulissant dans un cylindre et relié par une bielle à un vilebrequin. Pour optimiser la combustion, d’un côté d’un point de vue consommation et d’un autre côté d’un point de vue limitation des émissions polluantes, il convient de déterminer avec précision la quantité d’air admise dans le moteur.

Une mesure d’un débit d’air dans un moteur est notamment basée sur des mesures de pressions au niveau de l’admission d’air dans le moteur. Une mesure est faite en mesurant la dépression créée en amont du cylindre par la phase d’admission, lorsque de l’air est aspiré dans le cylindre. Cette dépression est représentative du flux d’air entrant. Toutefois, d’autres paramètres, comme notamment la pression atmosphérique, rentrent également en ligne de compte pour estimer le débit d’air entrant dans un cylindre. Pour estimer la pression atmosphérique, on mesure la pression en amont du cylindre avant l’ouverture de la soupape d’admission. Cette pression mesurée sera proche de la pression atmosphérique régnant à l’extérieur du moteur si l’entrée d’air, commandée généralement par un papillon, est grande ouverte et si le régime du moteur n’est pas trop élevé. La pression atmosphérique est alors déterminée à partir, d'une part, de la pression mesurée avant ouverture de la soupape d’admission en amont du cylindre et, d'autre part, de la valeur d’ouverture du papillon et du régime moteur. Pour alors déterminer le débit d’air entrant dans le cylindre, il est alors connu d’utiliser une cartographie qui fournit la valeur de débit à partir du régime moteur et d’un quotient de pression correspondant au rapport entre la pression (dépression) mesurée en fin d’admission (avant ouverture d’une soupape d’échappement de préférence) et la pression ambiante obtenue comme indiqué précédemment.

Lorsque la valeur de la pression mesurée est relativement proche de la valeur de la pression ambiante (faible dépression), une faible erreur de mesure sur la pression aura une incidence relativement importante sur le quotient. Dans certaines conditions, une erreur de mesure de seulement 10 mbar (soit environ 1000 Pa) peut conduire à une erreur sur le débit d’air qui peut aller au-delà de 10%.

En outre, dans le cas de faibles charges, un jeu de soupape va avoir une influence sensible sur la mesure de pression dans l’admission. Cette influence se traduit alors par la suite par une estimation erronée du débit d’air entrant dans le moteur.

Enfin, à faible charge, des combustions lentes peuvent conduire à des instabilités qui se répercutent à l’admission notamment lors du croisement des soupapes (lorsque les soupapes d’admission et d’échappement sont ouvertes en même temps) en modifiant la valeur de pression à l’admission de quelques millibars (1 mbar vaut environ 100 Pa).

Résumé

La présente divulgation vient améliorer la situation. Elle a notamment pour but de fournir une solution pour connaitre avec plus de précision le débit d’air rentrant dans un moteur, notamment dans des conditions de faibles charges. De préférence, ce procédé permettra d’obtenir une plus grande précision sans avoir à modifier les mesures de pression effectuées. En outre, avantageusement, ce procédé ne nécessitera pas l’utilisation de nouveaux composants dans un moteur pour pouvoir être mis en œuvre.

Il est proposé un procédé de détermination du débit d’air dans un cylindre d’un moteur à combustion interne lors d’un fonctionnement du moteur à faible charge, ledit moteur comportant, d'une part, au moins un cylindre, chaque cylindre comportant au moins une soupape d’admission et une soupape d’échappement et, d'autre part, une chambre d’admission par cylindre, chaque chambre d’admission étant disposée entre une entrée d’air à ouverture variable et l’au moins une soupape d’admission dudit cylindre et comportant en outre un capteur de pression.

Selon la présente divulgation, ce procédé comporte les étapes suivantes :
- première mesure d’une pression (MAP) dans la chambre d’admission après fermeture de la soupape d’admission ;
- deuxième mesure d’une pression (MAP_UP) dans la chambre d’admission avant ouverture de la soupape d’admission ;
- dans des conditions prédéterminées de régime moteur et d’ouverture d’entrée d’air, détermination d’un paramètre représentatif de la variation de pression entre la première mesure de pression et la deuxième mesure de pression en fonction de la pression atmosphérique ;
- détermination d’un débit d’air entrant dans le cylindre à partir dudit paramètre représentatif et du régime moteur.

Alors que dans l’art antérieur le débit d’air est déterminé à partir de la valeur de la dépression créée dans la chambre d’admission, corrigée par la valeur de la pression atmosphérique, il est proposé de prendre en compte ici la variation de pression au cours du remplissage de la chambre d’admission, c’est-à-dire un facteur proportionnel à l’air qui rentre dans cette chambre et qui sera transféré à la chambre de combustion. Le paramètre calculé est en outre fonction de la pression atmosphérique car l’air qui rentre dans la chambre d’admission est à la pression atmosphérique en amont de l’entrée.

Les calculs et essais ont montré que l’utilisation de ce nouveau paramètre permettait d’obtenir une plus grande précision dans la détermination du débit d’air et surtout d’être moins sensible à des variations de la pression d’air mesurée dans la chambre d’admission.

Pour permettre de déterminer le débit d’air dans le moteur considéré ici, même lorsque le moteur n’est pas en fonctionnement à faible charge, il est proposé le procédé suivant qui est un procédé de détermination du débit d’air dans un cylindre d’un moteur à combustion interne, ledit moteur comportant, d'une part, au moins un cylindre, chaque cylindre comportant au moins une soupape d’admission et une soupape d’échappement et, d'autre part, une chambre d’admission par cylindre, chaque chambre d’admission étant disposée entre une entrée d’air à ouverture variable et l’au moins une soupape d’admission dudit cylindre et comportant en outre un capteur de pression.

Conformément à la présente divulgation, ce procédé comporte les étapes suivantes :
- première mesure d’une pression (MAP) dans la chambre d’admission après fermeture de la soupape d’admission ;
- deuxième mesure d’une pression (MAP_UP) dans la chambre d’admission avant ouverture de la soupape d’admission ;
- détermination d’un paramètre corrigé (PQ_AMP) correspondant à une valeur corrigée de la première mesure de pression (MAP) en fonction de la pression atmosphérique AMP
- dans des conditions prédéterminées de régime moteur et d’ouverture d’entrée d’air, détermination d’un paramètre représentatif de la variation de pression entre la première mesure de pression et la deuxième mesure de pression en fonction de la pression atmosphérique et détermination d’un débit d’air entrant dans le cylindre à partir dudit paramètre représentatif et du régime moteur ;
- en dehors des conditions prédéterminées ci-dessus, détermination d’un débit d’air entrant dans le cylindre à partir dudit paramètre corrigé et du régime moteur.

Dans ce procédé, le paramètre corrigé correspond par exemple au rapport entre la première mesure de pression (MAP) et la pression atmosphérique, c’est-à-dire :
PQ_AMP = MAP / AMP.

Selon une forme de réalisation avantageuse, le procédé comporte à la fois la détermination du paramètre corrigé (PQ_AMP) et la détermination du paramètre représentatif de la variation de pression entre la première mesure de pression et la deuxième mesure de pression en fonction de la pression atmosphérique (PQ_LL),
ledit procédé comporte en outre une première détermination de débit d’air à partir du paramètre corrigé et une seconde détermination de débit d’air à partir du paramètre représentatif de la variation de pression entre la première mesure de pression et la deuxième mesure de pression en fonction de la pression atmosphérique, et
une alerte est créée lorsque les valeurs de débit obtenues, d'une part, par la première détermination de débit d’air, et, d'une part, par la seconde détermination de débit d’air, divergent au-delà d’une plage de tolérance prédéterminée.

Cette variante avantageuse permet de détecter un fonctionnement anormal du moteur correspondant par exemple à un décalage de l’arbre à cames dudit moteur.

Pour mesurer sensiblement la pression minimale régnant dans la chambre d’admission, il est prévu avantageusement que la première mesure de pression (MAP) est réalisée sensiblement au point mort bas en fin d’admission, c’est-à-dire dans une plage comprise entre -180°CRK.et -90°CRK avant le point mort haut de combustion.

Pour obtenir aussi la pression sensiblement maximale régnant dans la chambre d’admission avec la soupape d’admission fermée, il est proposé avantageusement que la deuxième mesure de pression (MAP_UP) est réalisée avant le point de croisement, c’est-à-dire avant l’ouverture simultanée des soupapes d’admission et d’échappement, autrement dit dans une plage comprise entre 270°CRK et 360°CRK après le point mort haut de combustion, de préférence entre 300°CRK et 330°CRK après ledit point mort haut de combustion.

Selon une forme de réalisation préférée, le paramètre représentatif de la variation de pression entre la première mesure de pression et la deuxième mesure de pression en fonction de la pression atmosphérique est un quotient (PQ_LL) correspondant à un rapport entre, d'une part, la différence entre la deuxième pression mesurée et la première pression mesurée, et, d'autre part, la différence entre la pression atmosphérique AMP et la première pression mesurée, c’est-à-dire :
PQ_LL = (MAP_UP - MAP) / (AMP – MAP).

Pour les procédés proposés ci-dessus, on prévoit avantageusement que :
- la pression atmosphérique AMP est déterminée périodiquement en fonction d’une deuxième mesure de pression dans une chambre d’admission du moteur et du régime moteur ; et/ou
- la valeur de débit d’air entrant dans le cylindre est corrigée en fonction de la température de l’air et/ou de la température du moteur et/ou de la pression atmosphérique.

Selon un autre aspect, il est proposé un programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre d’un procédé présenté ci-dessus lorsque ce programme est exécuté par un processeur, notamment une unité de contrôle électronique d’un moteur à combustion interne.

Selon un autre aspect, il est proposé un support d’enregistrement non transitoire, lisible par un ordinateur, sur lequel est enregistré un tel programme.

D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :

Fig. 1

montre des variations de pression dans une chambre d’admission d’un cylindre en fonction de la position angulaire du moteur correspondant.

Fig. 2

montre une courbe de variation de débit mesuré pour un régime donné en utilisant un premier paramètre.

Fig. 3

montre une courbe de variation de débit mesuré pour un régime donné en utilisant un deuxième paramètre.

Fig. 4

montre un logigramme pour la mise en œuvre d’un procédé selon la présente divulgation.

La présente description est faite en relation à un moteur à combustion interne, de type quatre temps, pour lequel il y a une chambre d’admission par cylindre. De façon connue de l’homme du métier, un moteur à combustion interne comporte un ou plusieurs cylindres à l’intérieur de chacun desquels se trouve une chambre de combustion. À chaque chambre de combustion est associée au moins une soupape d’admission pour gérer des flux gazeux entrant dans la chambre de combustion et au moins une soupape d’échappement pour gérer des flux gazeux sortant de la chambre de combustion. Au moins une entrée d’air à débit réglable (en général par un dispositif appelé papillon ou « throttle » en anglais) permet d’alimenter le moteur en air frais. Il est important de connaitre le débit d’air entrant dans le moteur pour déterminer le plus précisément la quantité de carburant à injecter afin d’optimiser la combustion pour limiter à la fois la consommation de carburant et l’émission de polluants.

La description qui suit est faite ainsi pour un moteur quatre temps pour lequel à chaque cylindre est associé une chambre d’admission, c’est-à-dire un espace séparé entre une entrée d’air (par exemple un boîtier papillon) et la (les) soupape(s) d’admission du cylindre. Chaque chambre d’admission est ici munie d’un capteur de pression. On considérera par la suite le cas d’un moteur monocylindre ou bien uniquement un cylindre d’un moteur à plusieurs cylindres.

Dans un moteur à quatre temps, un cycle complet de travail s’effectue sur deux tours moteur, soit 720°CRK comme illustré sur la qui illustre une variation de pression dans la chambre d’admission considérée au cours d’un cycle moteur. La représente un ensemble de courbes qui illustrent chacune la variation de pression (en ordonnée) par rapport à la position angulaire du moteur (en abscisse). Chaque courbe correspond par exemple à une ouverture d’entrée d’air (de papillon) différente, le régime moteur N étant le même pour chaque courbe.

Sur la , la position 0°CRK correspond au point mort haut de croisement, c’est-à-dire au passage par un point mort haut d’un piston coulissant dans le cylindre considéré quand les soupapes d’admission et d’échappement sont ouvertes. La position 360°CRK correspond alors au point mort haut de combustion.

Dans la suite de la description, pour simplifier la lecture, on ne parlera que d’une seule soupape d’admission, que d’une seule soupape d’échappement et on considérera que le débit d’air en entrée de moteur est régulé par un papillon monté dans un boîtier papillon. Ceci n’exclut pas les formes de réalisation avec plusieurs soupapes d’admission et/ou plusieurs soupapes d’échappement et/ou avec un autre système de régulation du débit d’air qui sont également incluses dans la présente description.

Il est proposé ici, comme déjà connu, de faire une première mesure de pression (valeur MAP) lorsque le piston arrive à son point mort bas, après l’admission d’air dans le cylindre, c’est-à-dire à une position correspondant à 180°CRK, ou bien à proximité de cette position, par exemple à +/- 30°CRK, de préférence à +/- 20°CRK et de manière encore préférée à +/- 10°CRK. Cette mesure est faite lorsque la soupape d’admission est refermée. Cette mesure est faite pour mesurer la pression dans la chambre d’admission lorsque celle-ci est proche de sa valeur (absolue) minimale, de préférence lorsque la valeur est minimale ou bien lorsque cette valeur recommence à croître.

Une deuxième mesure de pression (valeur MAP_UP) est réalisée juste avant la phase de croisement, lorsque la soupape d’admission est encore fermée. Cette deuxième mesure est habituellement réalisée car cette pression est assez proche de la pression atmosphérique et il est connu de réaliser à partir de la mesure de cette pression, en fonction des conditions de charge et de régime, de faire un apprentissage de la pression atmosphérique et d’obtenir une bonne estimation de la pression atmosphérique. La pression atmosphérique est appelée par la suite AMP. Comme la pression atmosphérique varie peu (elle change avec l’altitude), l’estimation de AMP est faite habituellement de manière périodique, lorsque des conditions prédéterminées sont remplies (par exemple on évite de faire une estimation à faible charge ou à haut régime).

De manière habituelle, le débit d’air entrant est calculé à partir de la valeur de MAP, puisque celle-ci correspond à la dépression créée dans la chambre d’admission par l’entrée d’air dans la chambre de combustion et est donc représentative de la quantité d’air entrant dans la chambre de combustion. Cette valeur est ensuite corrigée par la pression atmosphérique qui influe sur la manière dont la chambre d’admission s’est remplie d’air à travers le boîtier papillon. On calcule alors le quotient suivant :

PQ_AMP = MAP / AMP

Il est alors connu de déterminer à partir d’une cartographie à deux dimensions, les variables d’entrée étant le régime moteur N d’un côté et le quotient PQ_AMP d’un autre côté, de déterminer une valeur qui est multipliée par la pression atmosphérique AMP pour obtenir un premier débit d’air : deb1. Ce dernier ainsi donné par une fonction g :

deb1 = g (N, PQ_AMP) * AMP

La valeur deb1 est ensuite de préférence corrigée par un coefficient K en fonction de la température de l’air (TA) et/ou de la température du moteur (TM) pour obtenir le débit recherché : DEB.

Cette manière de déterminer le débit d’air entrant dans le cylindre conduit dans certaines configurations de moteur et dans certaines conditions à des dispersions comme illustré sur la . Cette figure montre une courbe dans un repère avec des valeurs de PQ_AMP en abscisse et un débit obtenu à partir de ce quotient en ordonnées.

On remarque sur la qu’une faible variation de PQ_AMP, c’est-à-dire de la valeur de pression MAP mesurée, par exemple 1%, conduit pour certaines valeurs de PQ_AMP à des variations bien plus importantes, allant dans l’exemple donné jusqu’à 10 ou 12 %, du débit d’air calculé. Ceci conduit à une instabilité des valeurs de débit d’air obtenues dans certaines conditions.

Il est alors proposé ici, lorsque les conditions conduisant à une telle instabilité sont remplies, de déterminer le débit d’air différemment. Ainsi donc, lorsque le moteur fonctionne à faible charge, un autre procédé de détermination du débit d’air entrant dans le cylindre est décrit ci-après.

Il existe différentes manières de définir la faible charge du moteur. De manière connue, pour le contrôle électronique d’un moteur, un couple de consigne est déterminé à partir duquel des instructions sont établies pour obtenir la délivrance du couple prévu. On peut considérer que le moteur fonctionne à faible charge si le couple de consigne est inférieur à une valeur donnée, par exemple un pourcentage du couple maximum pouvant être fourni par le moteur. On pourra considérer que le moteur fonctionne à faible charge si le couple de consigne est inférieur par exemple à 50% du couple maximum. Une autre limite (par exemple fixée entre 25% et 60%) peut aussi être envisagée.

La limite de charge peut aussi être définie pour un régime moteur N donné par la valeur d’ouverture TPS du papillon régulant l’entrée d’air. Il est ainsi possible de déterminer une table à double entrée N et TPS qui indique à quelle charge (couple de consigne) correspond une ouverture TPS du papillon au régime N ou bien définir une fonction f donnant une ouverture de papillon limite en fonction du régime N telle que lorsque l’ouverture du papillon TPS est inférieure ou égale à cette ouverture de papillon limite f(N), alors on peut considérer que le moteur fonctionne à faible charge.

Dans les conditions de faible charge, il est proposé de déterminer un quotient de pression qui ne dépend plus essentiellement de la dépression mesurée dans la chambre de dépression en fonction de la pression atmosphérique mais qui considère la variation de pression lors du remplissage de la chambre d’admission tout en tenant compte aussi de la pression atmosphérique. Cette variation de pression est proportionnelle à la quantité d’air qui vient remplir la chambre d’admission et qui sera ensuite transféré dans la chambre de combustion.

Ainsi il est proposé de prendre le quotient suivant :

PQ_LL = (MAP_UP – MAP) / (AMP – MAP)

Une fonction h donne alors à partir de ce quotient PQ_LL et du régime moteur une valeur de débit deb2 :

deb2 = h (N, PQ_LL)

La valeur deb2 est ensuite de préférence corrigée par un coefficient K en fonction de la température de l’air (TA) et/ou de la température du moteur (TM) pour obtenir le débit recherché : DEB.

La est une figure correspondant à la mais en utilisant le coefficient PQ_LL. Ce coefficient est une combinatoire issue de quatre valeurs de pression. Si ces quatre valeurs de pression sont affectées d’une même erreur (par exemple de 1%), la valeur du coefficient PQ_LL est quasiment inchangée dans la plupart des cas (par rapport à la valeur de ce coefficient obtenue avec les valeurs exactes). On remarque ici que la courbe obtenue est sensiblement une droite de pente relativement faible si bien que le débit deb2 ou DEB varie sensiblement linéairement avec PQ_LL, c’est-à-dire qu’une faible variation sur PQ_LL entraîne une variation sur le débit déterminé sensiblement dans les mêmes proportions. Il a été constaté que le plus souvent, avec utilisation du coefficient PQ_LL, si l’erreur sur la mesure de pression est de l’ordre de 1% (ou x%) l’erreur sur le débit déterminé est quant à lui inférieur à 1% (ou x%) par rapport au débit réel.

La est un logigramme qui résume une forme de réalisation préférée d’un procédé tel que décrit ci-dessus.

180°BTDC : MAP

À environ 180°CRK correspondant au point mort haut de combustion du cylindre considéré, une mesure de pression dans la chambre d’admission est réalisée et donne une première valeur de pression mesurée MAP.

300°ATDC : MAP_UP

À environ 300°CRK, après le point mort haut de combustion, la chambre d’admission a pu se remplir à nouveau d’air frais et la pression à l’intérieur de celle-ci tend à s’équilibrer avec la pression extérieure (pression atmosphérique AMP) puisque la seule ouverture de la chambre d’admission est son entrée d’air au niveau de laquelle se trouve le papillon. La mesure réalisée donne une deuxième valeur de pression mesurée MAP_UP.

Comme indiqué plus haut, les valeurs de 180°CRK et de 300°CRK sont des données indicatives qui dépendent du moteur et ne sont pas limitatives mais simplement illustratives.

Comme indiqué plus haut, la pression atmosphérique AMP est déterminée lorsque les conditions pour le faire sont favorables. Cette pression n’est généralement pas déterminée à chaque cycle moteur car cette pression est une donnée extérieure qui ne varie que (très) lentement par rapport aux autres valeurs utilisées pour la régulation d’un moteur. À l’aide de cette valeur de pression atmosphérique, AMP, mémorisée ou éventuellement actualisée, par exemple suite à la mesure de la pression MAP_UP, le quotient de pression PQ_AMP est déterminé :

PQ_AMP = MAP / AMP

À partir de la donnée connue N correspondant au régime moteur qui est mesuré en permanence, une valeur limite f (N) d’ouverture de l’arrivée d’air est déterminée. Si la valeur actuelle d’ouverture du papillon TPS est inférieure à la valeur limite f (N), on considère que le moteur fonctionne à faible charge. On compare donc TPS à f (N) :

TPS <= f (N) ?

Si TPS est inférieure ou égale à la valeur limite (réponse 1), alors le moteur fonctionne à faible charge et le quotient PQ_LL est calculé :

PQ_LL = (MAP_UP – MAP) / (AMP – MAP)

Ce quotient illustratif de la dérivée de la pression régnant dans la chambre d’admission est alors utilisé avec la valeur du régime moteur pour déterminer :

h (N, PQ_LL)

où h est une fonction permettant de déterminer un débit d’air à partir du régime moteur N et du quotient PQ_LL

Si par contre TPS est supérieure à la valeur f (N), on considère que le moteur fonctionne à charge normale ou élevée, et un calcul de débit est réalisé à partir d’un ratio donné par une fonction g :

g (N, PQ_AMP)

En multipliant ce ratio par la pression atmosphérique AMP qui a déjà été introduite dans le logigramme, un débit d’air est obtenu.

Deux voies parallèles permettent ainsi d’obtenir une valeur correspondant à un débit d’air, selon que le moteur fonctionne ou non à faible charge. Cette valeur de débit est de préférence corrigée par un facteur K qui dépend de la température de l’air TA et/ou de la température du moteur TM.

Après correction, on obtient alors la valeur recherchée :

DEB

le débit d’air entrant dans le cylindre considéré.

Il est proposé dans une variante de réalisation de mesurer le débit d’air à la fois avec la fonction g et aussi avec la fonction h. On obtient alors pour des mêmes mesures de pression dans des mêmes conditions (régime, pression atmosphérique, …) deux valeurs de débit : DEB_g et DEB_h.

Ces deux valeurs de débit sont naturellement différentes mais devraient normalement être proches l’une de l’autre puisqu’elles correspondent à un même débit d’air entrant dans le moteur.

Ces valeurs de débit peuvent être comparées de différentes manières.

On peut par exemple diviser la plus grande de ces valeurs par la plus petite :
MAX (DEB_g ; DEB_h) / MIN (DEB_g ; DEB_h).
Une alerte peut être créée par exemple si ce coefficient dépasse une valeur de 1,05 (soit 5%).

On peut aussi comparer la différence en valeur absolue entre ces deux valeurs avec soit la valeur maximale, soit la valeur minimale de ces deux valeurs :
| DEB_g – DEB_h | / MIN (DEB_g ; DEB_h) ou
| DEB_g – DEB_h | / MAX (DEB_g ; DEB_h)
Une alerte peut être créée par exemple si le premier ou le second de ces coefficients dépasse 0,05 (soit 5%).

L’homme du métier connait différentes manières de comparer deux valeurs de manière relative.

Si ces valeurs sont trop éloignées l’une de l’autre et provoquent une alerte, alors un défaut peut être diagnostiqué, comme par exemple un décalage d’un arbre à cames. Ceci permet de détecter une dispersion d’un moteur à l’autre.

La présente solution technique peut trouver à s’appliquer notamment dans le contrôle moteur pour améliorer la précision de ce contrôle.

Le procédé proposé, et les moyens correspondants pour la mise en œuvre de ce procédé, permettent de mieux connaître le débit d’air entrant dans le moteur à faible charge. Il est alors possible d’optimiser la consommation de carburant et de limiter le rejet de matières polluantes.

La solution proposée présente l’avantage, pour les mesures faites à faible charge, d’être insensible à une mesure décalée due du capteur de pression puisque le coefficient utilisé est un coefficient de deux valeurs de pression à chaque fois.

Toujours pour les faibles charges, on remarque que le quotient utilisé permet (par rapport à l’utilisation du quotient pour les charges normales ou élevées) :
- d’être moins sensible à une erreur de détermination de la pression atmosphérique,
- d’être moins sensible à des variations dans le moteur, comme par exemple un jeu de soupape ou une position angulaire du moteur inexacte,
- d’être moins sensible à des instabilités de combustion.

Comme indiqué toutefois, ce quotient ne peut être utilisé que pour des faibles charges du moteur et pour des moteurs comprenant une chambre d’admission et un capteur de pression correspondant par cylindre.

La présente divulgation ne se limite pas aux exemples de réalisation proposés et aux variantes évoquées décrits ci-avant, seulement à titre d’exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l’homme de l’art dans le cadre de la protection recherchée.

Claims (10)

1. Procédé de détermination du débit d’air dans un cylindre d’un moteur à combustion interne lors d’un fonctionnement du moteur à faible charge, ledit moteur comportant, d'une part, au moins un cylindre, chaque cylindre comportant au moins une soupape d’admission et une soupape d’échappement et, d'autre part, une chambre d’admission par cylindre, chaque chambre d’admission étant disposée entre une entrée d’air à ouverture variable et l’au moins une soupape d’admission dudit cylindre et chaque chambre d’admission comportant en outre un capteur de pression,
   le procédé étant caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes :
   - première mesure d’une pression (MAP) dans la chambre d’admission après fermeture de la soupape d’admission ;
   - deuxième mesure d’une pression (MAP_UP) dans la chambre d’admission avant ouverture de la soupape d’admission ;
   - dans des conditions prédéterminées de régime moteur et d’ouverture d’entrée d’air, détermination d’un paramètre représentatif de la variation de pression entre la première mesure de pression et la deuxième mesure de pression en fonction de la pression atmosphérique ;
   - détermination d’un débit d’air entrant dans le cylindre à partir dudit paramètre représentatif et du régime moteur.
2. Procédé de détermination du débit d’air dans un cylindre d’un moteur à combustion interne, ledit moteur comportant, d'une part, au moins un cylindre, chaque cylindre comportant au moins une soupape d’admission et une soupape d’échappement et, d'autre part, une chambre d’admission par cylindre, chaque chambre d’admission étant disposée entre une entrée d’air à ouverture variable et l’au moins une soupape d’admission dudit cylindre et comportant en outre un capteur de pression,
   caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes :
   - première mesure d’une pression (MAP) dans la chambre d’admission après fermeture de la soupape d’admission ;
   - deuxième mesure d’une pression (MAP_UP) dans la chambre d’admission avant ouverture de la soupape d’admission ;
   - détermination d’un paramètre corrigé (PQ_AMP) correspondant à une valeur corrigée de la première mesure de pression (MAP) en fonction de la pression atmosphérique AMP
   - dans des conditions prédéterminées de régime moteur et d’ouverture d’entrée d’air, détermination d’un paramètre représentatif de la variation de pression entre la première mesure de pression et la deuxième mesure de pression en fonction de la pression atmosphérique et détermination d’un débit d’air entrant dans le cylindre à partir dudit paramètre représentatif et du régime moteur ;
   - en dehors des conditions prédéterminées ci-dessus, détermination d’un débit d’air entrant dans le cylindre à partir dudit paramètre corrigé et du régime moteur.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le paramètre corrigé correspond au rapport entre la première mesure de pression (MAP) et la pression atmosphérique, c’est-à-dire :
   PQ_AMP = MAP / AMP.
4. Procédé selon l’une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu’il comporte à la fois la détermination du paramètre corrigé (PQ_AMP) et la détermination du paramètre représentatif de la variation de pression entre la première mesure de pression et la deuxième mesure de pression en fonction de la pression atmosphérique (PQ_LL),
   en ce qu’il comporte une première détermination de débit d’air à partir du paramètre corrigé et une seconde détermination de débit d’air à partir du paramètre représentatif de la variation de pression entre la première mesure de pression et la deuxième mesure de pression en fonction de la pression atmosphérique, et
   en ce qu’une alerte est créée lorsque les valeurs de débit obtenues, d'une part, par la première détermination de débit d’air, et, d'une part, par la seconde détermination de débit d’air, divergent au-delà d’une plage de tolérance prédéterminée.
5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la première mesure de pression (MAP) est réalisée sensiblement au point mort bas en fin d’admission, c’est-à-dire dans une plage comprise entre -180°CRK.et -90°CRK avant le point mort haut de combustion.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la deuxième mesure de pression (MAP_UP) est réalisée avant le point de croisement, c’est-à-dire avant l’ouverture simultanée des soupapes d’admission et d’échappement, autrement dit dans une plage comprise entre 270°CRK.et 360°CRK après le point mort haut de combustion, de préférence entre 300°CRK et 330°CRK après ledit point mort haut de combustion.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le paramètre représentatif de la variation de pression entre la première mesure de pression et la deuxième mesure de pression en fonction de la pression atmosphérique est un quotient (PQ_LL) correspondant à un rapport entre, d'une part, la différence entre la deuxième pression mesurée et la première pression mesurée, et, d'autre part, la différence entre la pression atmosphérique AMP et la première pression mesurée, c’est-à-dire :
   PQ_LL = (MAP_UP - MAP) / (AMP – MAP).
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la pression atmosphérique AMP est déterminée périodiquement en fonction d’une deuxième mesure de pression dans une chambre d’admission du moteur et du régime moteur.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la valeur de débit d’air entrant dans le cylindre est corrigée en fonction de la température de l’air et/ou de la température du moteur et/ou de la pression atmosphérique.
10. Support d’enregistrement non transitoire lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme pour la mise en œuvre d’un procédé selon l’une des revendications 1 à 9 lorsque ce programme est exécuté par un processeur, notamment une unité de contrôle électronique d’un moteur à combustion interne.