WO2006097231A2 - Method for determining the exhaust temperature of an engine with variable valve opening and closing - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a method for determining the temperature of an exhaust line of an internal combustion engine for an engine equipped with a device for varying the opening and closing angles of the valves.
  • the temperatures in the exhaust line can become high, to such an extent that they can damage components in this exhaust line.
  • Other components, such as probes, may also be sensitive to high temperature.
  • Variable Valve Timing or Variable Phasing Valve allow to vary in a controlled way the diagram of opening and closing of the intake and / or exhaust valves.
  • Such a WT system makes it possible to lower the specific consumption of internal combustion engines. By changing the opening and closing moment of the valves, the operation of the engine is better controlled and its consumption reduced.
  • the various values determined on test bench are entered into a ROM memory of a motor control unit (known as the EMS for Engine Management System).
  • the engine control unit determines, by consulting the data stored in memory, the optimal setting a variable phasing distribution system that both reduces vehicle fuel consumption and prevents overheating of the exhaust system.
  • engines equipped with a WT system are programmed to operate in several modes.
  • One mode is for example the mode described above to reduce fuel consumption.
  • Another mode corresponds for example to a setting of the opening and closing of the intake and exhaust valves promoting the performance of the corresponding vehicle.
  • several other modes of operation can also be provided.
  • the engine control unit In addition to the knowledge of the engine speed and the air flow at the intake, the engine control unit must act on the positioning of the camshaft actuating the valves intake and the positioning of the camshaft operating the exhaust valves. Two additional parameters are therefore introduced into the engine control unit. The time required then to test such an engine on a test bench and design the tables to take into account all of these four parameters induces a development time that becomes very important and which also requires a multiplication of embedded ROMs. This is incompatible with economic constraints. Indeed, the camshaft positioning settings can vary several tens of degrees on either side of a value determined by default. For each case, it is then necessary to determine the temperature value of the exhaust line and save it later in memory. Such a technical solution is not conceivable.
  • the purpose of the present invention is therefore to provide a method that makes it possible at the same time to know the temperature of the exhaust line, or at least to guarantee that it does not exceed a predetermined limit value, and to limit the cost for the realization and programming of the engine control unit.
  • it provides a method for determining the exhaust temperature of an internal combustion engine equipped with a fuel distribution system. variable phasing from the engine speed (N) and the intake air flow (MAF) of this engine, wherein the variable program distribution system comprises means for acting on the one hand on a shaft cams controlling the opening and closing of intake valves and secondly on a camshaft controlling the opening and closing of exhaust valves.
  • this method comprises the following steps:
  • a corrective term ⁇ TEG as being a linear function of variables ⁇ CAMJN and ⁇ CAM_EX, that is to say a function of type
  • said method comprises steps for calculating the desired exhaust temperature by extracting memory the value of the temperature TEG 0 corresponding to the N regime and the air flow rate at the intake MAF measured, then calculating the corrective term ⁇ TEG using the coefficients identified and finally summing the two values obtained.
  • Such a method makes it possible to determine the temperature of an exhaust line for many different modes of management of the opening and closing of the valves without requiring much more focus effort than when the engine is operating with an engine. only management mode of the opening and closing of the valves and without asking for large memory capacity.
  • the method according to the invention for determining a temperature, starts from an initial temperature corresponding to a positioning of the camshaft controlling the opening and closing of the intake valves and to a positioning of the camshaft. controlling the opening and closing of the exhaust valves and calculates a corrective term.
  • the initial temperature is for example defined for a particular mode of operation of the engine, for example a mode for saving fuel consumption.
  • the invention proposes to assimilate the set of corrective terms of the temperature to a plane oriented in a space having as axes on the one hand the axes corresponding to the differences in values of the positions of the camshafts, that is to say say ⁇ CAMJN and ⁇ CAM_EX and on the other hand the axis of the temperature correction terms, that is to say ⁇ TEG.
  • the plane for determining the correction terms ⁇ TEG moves in the space of the reference defined above.
  • the coefficient S 3 is a constant independent of the engine speed and the intake air flow rate chosen so that the calculated exhaust temperature is always greater than or equal to the actual exhaust temperature. In this way, the temperature of the exhaust line is overestimated and thus the deterioration of components in the exhaust line is avoided.
  • the coefficient S 3 may be between 2% and 10% of the maximum value of the correction coefficient ⁇ TEG.
  • the coefficients S 1 and / or S 2 are preferably calculated by a first order linear regression method. Such a calculation method makes it possible to obtain very good values of the exhaust temperature.
  • VVT Variable Valve Timing or Variable Phasing Distribution
  • N is called the engine speed of this engine and MAF its air flow at the intake.
  • N is called the engine speed of this engine and MAF its air flow at the intake.
  • N is called the engine speed of this engine and MAF its air flow at the intake.
  • N is called the engine speed of this engine and MAF its air flow at the intake.
  • N is called the engine speed of this engine and MAF its air flow at the intake.
  • N is called the engine speed of this engine and MAF its air flow at the intake.
  • N is called the engine speed of this engine and MAF its air flow at the intake.
  • each of these camshafts is equipped with a system for changing its angular position.
  • a CAMJN is used to identify the angular position of the camshaft corresponding to the intake valves and a similar CAM_EX value corresponds to the camshaft of the exhaust valves.
  • the invention proposes here to calculate a corrective term of the temperature of the exhaust line.
  • This corrective term is hereafter called ⁇ TEG.
  • ⁇ TEG values are, in this frame, in a plane.
  • the orientation of this plane depends on the engine speed and the load of this engine, that is to say the variables N and MAF.
  • the calculation of the ⁇ TEG value is carried out as follows. First of all, the positioning of the camshaft corresponding to the exhaust valves is maintained in the corresponding value, for given N and MAF, at the exhaust line temperature TEG. By varying the positioning of the camshaft corresponding to the intake valves, the TEG temperature varies and a first direction coefficient of a vector of the desired plane is obtained. This coefficient is called Slop_camjn.
  • ⁇ TEG is therefore linked to the engine speed N and the flow rate at the MAF intake by correction coefficients and by a correction term called offset.
  • Offset_cam_ex (N) an offset depending on the engine speed N
  • N The temperature variation of the exhaust line ⁇ TEG with respect to the TEG "base” temperature
  • ⁇ TEG Slop_cam_in * ⁇ CAMJN + Slop_cam_ex * ⁇ CAM_EX (3)
  • ⁇ TEG Slop_cam_in * ⁇ CAMJN + Slop__cam_ex * ⁇ CAM_EX + OFFSET (4)
  • the present invention is not limited to the preferred embodiment described above by way of non-limiting example. It also relates to the variants of achievements within the reach of the skilled person.

Abstract

The invention concerns a method including the following steps: determining characteristics (N0, MAF0) of an exhaust temperature TEG0 corresponding to a positioning CAM_IN0 of the intake camshaft and to a positioning CAM_EX0 of the exhaust camshaft; storing the result TG0 obtained; determining a corrective term ΔTEG as being a linear function of the variables ΔCAM_IN et ΔCAM_EX, that is a function of type s1 * ΔCAM_IN + s2 * ΔCAM_EX +s3 where s1, s2 and s3 are constants depending on the engine speed (N) and the air flow rate in intake (MAF); identifying the coefficients s1, s2 and s3 obtained; calculating the exhaust temperature by extracting from the memory the TEG0 value corresponding to the measured engine speed N and air flow rate in intake and by adding the two values obtained.

Description

Procédé de détermination de la température d'échappement d'un moteur à ouverture et fermeture de soupapes variables Method for determining the exhaust temperature of an engine with opening and closing of variable valves
La présente invention concerne un procédé de détermination de la température d'une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne pour un moteur équipé d'un dispositif permettant de varier les angles d'ouverture et de fermeture des soupapes. Dans un moteur à combustion interne, les températures dans la ligne d'échappement peuvent devenir élevées, à tel point qu'elles peuvent endommager des composants se trouvant dans cette ligne d'échappement. Ainsi, dans un moteur catalysé par exemple, il est important de connaître la température au niveau du pot catalytique pour ne pas détruire celui-ci. D'autres composants, telles des sondes, peuvent également être sensibles à une température élevée.The present invention relates to a method for determining the temperature of an exhaust line of an internal combustion engine for an engine equipped with a device for varying the opening and closing angles of the valves. In an internal combustion engine, the temperatures in the exhaust line can become high, to such an extent that they can damage components in this exhaust line. Thus, in a catalyzed engine for example, it is important to know the temperature at the catalytic converter to not destroy it. Other components, such as probes, may also be sensitive to high temperature.
Il apparaît donc essentiel de garantir que la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne ne dépasse pas une certaine température limite prédéterminée en fonction des composants se trouvant au niveau de cette ligne. Dans la plupart des moteurs à combustion interne actuels, un capteur de température mesure la température de la ligne d'échappement. Toutefois, une tendance actuelle est de limiter le nombre des capteurs. D'une part ces capteurs peuvent être sources de pannes et d'autre part la mise en place d'un capteur entraîne un surcoût. Ainsi, des solutions mettant en œuvre des méthodes de calcul afin de déterminer une température à partir de paramètres de fonctionnement connus du moteur à combustion interne sont préférées. Dans des véhicules récents, des dispositifs connus sous le nom de WT (pourIt therefore appears essential to ensure that the exhaust line of an internal combustion engine does not exceed a predetermined predetermined temperature depending on the components at this line. In most current internal combustion engines, a temperature sensor measures the temperature of the exhaust line. However, a current trend is to limit the number of sensors. On the one hand these sensors can be sources of failure and on the other hand the implementation of a sensor leads to additional costs. Thus, solutions implementing calculation methods for determining a temperature from known operating parameters of the internal combustion engine are preferred. In recent vehicles, devices known as WT (for
Variable Valve Timing ou en français distribution à phasage variable) permettent de faire varier de manière commandée le schéma d'ouverture et de fermeture des soupapes d'admission et/ou d'échappement. Un tel système WT permet d'abaisser les consommations spécifiques des moteurs à combustion interne. En modifiant le moment d'ouverture et de fermeture des soupapes, le fonctionnement du moteur est mieux maîtrisé et sa consommation réduite.Variable Valve Timing or Variable Phasing Valve) allow to vary in a controlled way the diagram of opening and closing of the intake and / or exhaust valves. Such a WT system makes it possible to lower the specific consumption of internal combustion engines. By changing the opening and closing moment of the valves, the operation of the engine is better controlled and its consumption reduced.
Pour un tel moteur (équipé d'un système WT), il est possible de déterminer la température de la ligne d'échappement en fonction des trois paramètres suivants : le régime moteur, le débit d'air à l'admission et la valeur du croisement des schémas d'ouverture des soupapes d'admission et d'échappement. Pour un moteur de type donné, monté dans un véhicule donné, des essais sur banc permettent de sélectionner pour chaque couple (régime moteur, débit d'air à l'admission) le réglage du système de distribution à phasage variable (WT) qui va permettre une consommation en carburant la plus réduite possible. Ce réglage du système WT permet également de ne pas surchauffer la ligne d'échappement.For such an engine (equipped with a WT system), it is possible to determine the temperature of the exhaust line according to the following three parameters: the engine speed, the air flow at the intake and the value of the engine. crossing of the opening diagrams of the intake and exhaust valves. For a given type of engine mounted in a given vehicle, bench tests make it possible to select for each torque (engine speed, intake air flow) the setting of the variable phasing distribution system (WT) which will allow fuel consumption the more reduced possible. This setting of the WT system also prevents the exhaust line from overheating.
Pour la mise en œuvre sur un moteur à combustion interne, les diverses valeurs déterminées sur banc d'essais sont entrées dans une mémoire ROM d'une unité de contrôle moteur (connue sous le nom EMS pour Engine Management System). Ainsi, pour un régime moteur donné et un débit d'air à l'admission donné (ce débit est directement lié à la charge du moteur), l'unité de contrôle moteur détermine, en consultant les données stockées en mémoire, le réglage optimal du système de distribution à phasage variable permettant à la fois de réduire la consommation du véhicule et d'éviter une surchauffe de sa ligne d'échappement.For implementation on an internal combustion engine, the various values determined on test bench are entered into a ROM memory of a motor control unit (known as the EMS for Engine Management System). Thus, for a given engine speed and a given intake air flow (this flow rate is directly related to the engine load), the engine control unit determines, by consulting the data stored in memory, the optimal setting a variable phasing distribution system that both reduces vehicle fuel consumption and prevents overheating of the exhaust system.
Encore plus récemment, des moteurs équipés d'un système WT sont programmés pour fonctionner selon plusieurs modes. Un mode est par exemple le mode décrit ci-dessus permettant de réduire la consommation en carburant. Un autre mode correspond par exemple à un réglage de l'ouverture et de la fermeture des soupapes d'admission et d'échappement favorisant les performances du véhicule correspondant. Ainsi, plusieurs autres modes de fonctionnement peuvent aussi être prévus.Even more recently, engines equipped with a WT system are programmed to operate in several modes. One mode is for example the mode described above to reduce fuel consumption. Another mode corresponds for example to a setting of the opening and closing of the intake and exhaust valves promoting the performance of the corresponding vehicle. Thus, several other modes of operation can also be provided.
Pour un moteur équipé d'un tel système WT, en plus de la connaissance du régime moteur et du débit d'air à l'admission, l'unité de contrôle moteur doit agir sur le positionnement de l'arbre à cames actionnant les soupapes d'admission et sur le positionnement de l'arbre à cames actionnant les soupapes d'échappement. Deux paramètres supplémentaires sont donc introduits dans l'unité de contrôle moteur. Le temps nécessaire alors pour tester un tel moteur sur un banc d'essais et concevoir les tables permettant de tenir compte de l'ensemble de ces quatre paramètres induit un temps de mise au point qui devient très important et qui nécessite en outre une multiplication des mémoires ROM embarquées. Ceci est incompatible avec les contraintes économiques. En effet, les réglages de positionnement des arbres à cames peuvent varier de plusieurs dizaines de degrés de part et d'autre d'une valeur déterminée par défaut. Pour chaque cas de figure, il y a alors lieu de déterminer la valeur de la température de la ligne d'échappement et de la sauvegarder par la suite en mémoire. Une telle solution technique n'est pas envisageable.For an engine equipped with such a WT system, in addition to the knowledge of the engine speed and the air flow at the intake, the engine control unit must act on the positioning of the camshaft actuating the valves intake and the positioning of the camshaft operating the exhaust valves. Two additional parameters are therefore introduced into the engine control unit. The time required then to test such an engine on a test bench and design the tables to take into account all of these four parameters induces a development time that becomes very important and which also requires a multiplication of embedded ROMs. This is incompatible with economic constraints. Indeed, the camshaft positioning settings can vary several tens of degrees on either side of a value determined by default. For each case, it is then necessary to determine the temperature value of the exhaust line and save it later in memory. Such a technical solution is not conceivable.
La présente invention a alors pour but de fournir un procédé permettant tout à la fois de connaître la température de la ligne d'échappement, ou tout du moins de garantir que celle-ci ne dépasse pas une valeur limite prédéterminée, et de limiter le coût pour la réalisation et la programmation de l'unité de contrôle moteur. A cet effet, elle fournit un procédé de détermination de la température d'échappement d'un moteur à combustion interne équipé d'un système de distribution à phasage variable à partir du régime moteur (N) et du débit d'air à l'admission (MAF) de ce moteur, dans lequel le système de distribution à programme variable comporte des moyens permettant d'agir d'une part sur un arbre à cames commandant l'ouverture et la fermeture de soupapes d'admission et d'autre part sur un arbre à cames commandant l'ouverture et la fermeture de soupapes d'échappement.The purpose of the present invention is therefore to provide a method that makes it possible at the same time to know the temperature of the exhaust line, or at least to guarantee that it does not exceed a predetermined limit value, and to limit the cost for the realization and programming of the engine control unit. For this purpose, it provides a method for determining the exhaust temperature of an internal combustion engine equipped with a fuel distribution system. variable phasing from the engine speed (N) and the intake air flow (MAF) of this engine, wherein the variable program distribution system comprises means for acting on the one hand on a shaft cams controlling the opening and closing of intake valves and secondly on a camshaft controlling the opening and closing of exhaust valves.
Selon l'invention, ce procédé comporte au préalable les étapes suivantes :According to the invention, this method comprises the following steps:
- détermination pour chaque couple de caractéristiques (N0, MAF0) d'une température d'échappement TEG0 correspondant à un positionnement CAMJN0 de l'arbre à cames commandant l'ouverture et la fermeture de soupapes d'admission et à un positionnement CAM-EX0 de l'arbre à cames commandant l'ouverture et la fermeture de soupapes d'échappement,determination for each pair of characteristics (N 0 , MAF 0 ) of an exhaust temperature TEG 0 corresponding to a CAMJN 0 positioning of the camshaft controlling the opening and closing of intake valves and to a CAM-EX 0 positioning of the camshaft controlling the opening and closing of exhaust valves,
- mémorisation du résultat TEG0 obtenu ainsi que des conditions (N0, MAF0, CAMJN0, CAM-EX0) dans lesquelles le résultat a été obtenu,memorization of the result TEG 0 obtained as well as conditions (N 0 , MAF 0 , CAMJN 0 , CAM-EX 0 ) in which the result has been obtained,
- détermination d'un terme correctif ΔTEG comme étant une fonction linéaire de variables ΔCAMJN et ΔCAM_EX, c'est-à-dire une fonction de typedetermination of a corrective term ΔTEG as being a linear function of variables ΔCAMJN and ΔCAM_EX, that is to say a function of type
Si * ΔCAMJN + S2 * ΔCAMJΞX + S3 où S1, S2 et S3 sont des constantes dépendant du régime moteur (N) et du débit d'air à l'admission (MAF) de telle sorte que la température d'échappement recherchée lorsque les variations de positionnement des arbres à cames par rapport à CAMJN0 et CAM-EX0 correspondent respectivement aux valeurs ΔCAMJN et ΔCAMJΞX soit sensiblement égale à la somme de TEG0 et de ΔTEG,If * ΔCAMJN + S 2 * ΔCAMJΞX + S 3 where S 1 , S 2 and S 3 are constants depending on the engine speed (N) and the intake air flow (MAF) so that the temperature Exhaust sought when the camshaft positioning variations with respect to CAMJN 0 and CAM-EX 0 respectively correspond to the values ΔCAMJN and ΔCAMJΞX is substantially equal to the sum of TEG 0 and ΔTEG,
- identification des coefficients Si, S2 et S3 obtenus, et, lorsque les diverses valeurs de température d'échappement sont mémorisées et les coefficients identifiés, ledit procédé comporte des étapes de calcul de la température d'échappement recherchée en extrayant de la mémoire la valeur de la température TEG0 correspondant au régime N et au débit d'air à l'admission MAF mesurés, puis en calculant le terme correctif ΔTEG à l'aide des coefficients identifiés et enfin en sommant les deux valeurs obtenues.identification of the coefficients Si, S 2 and S 3 obtained, and, when the various exhaust temperature values are stored and the coefficients identified, said method comprises steps for calculating the desired exhaust temperature by extracting memory the value of the temperature TEG 0 corresponding to the N regime and the air flow rate at the intake MAF measured, then calculating the corrective term ΔTEG using the coefficients identified and finally summing the two values obtained.
Un tel procédé permet de déterminer la température d'une ligne d'échappement pour de nombreux et différents modes de gestion de l'ouverture et de fermeture des soupapes sans nécessiter beaucoup plus d'effort de mise au point que lorsque le moteur fonctionne avec un seul mode de gestion de l'ouverture et de la fermeture des soupapes et sans demander de grandes capacités de mémoire.Such a method makes it possible to determine the temperature of an exhaust line for many different modes of management of the opening and closing of the valves without requiring much more focus effort than when the engine is operating with an engine. only management mode of the opening and closing of the valves and without asking for large memory capacity.
Le procédé selon l'invention, pour déterminer une température, part d'une température initiale correspondant à un positionnement de l'arbre à cames commandant l'ouverture et la fermeture des soupapes d'admission et à un positionnement de l'arbre à cames commandant l'ouverture et la fermeture des soupapes d'échappement et calcule un terme correctif. La température initiale est par exemple définie pour un mode particulier de fonctionnement du moteur, par exemple un mode permettant une économie de la consommation de carburant. L'invention propose ici d'assimiler l'ensemble des termes correctifs de la température à un plan orienté dans un espace ayant pour axes d'une part les axes correspondant aux différences de valeurs des positionnements des arbres à cames, c'est-à-dire ΔCAMJN et ΔCAM_EX et d'autre part l'axe des termes correctifs de température, c'est-à-dire ΔTEG. Lorsque Ie régime moteur N et/ou la charge du moteur, qui est directement proportionnelle au débit d'air d'admission MAF, varient, le plan permettant de déterminer les termes correctifs ΔTEG se déplace dans l'espace du repère défini plus haut.The method according to the invention, for determining a temperature, starts from an initial temperature corresponding to a positioning of the camshaft controlling the opening and closing of the intake valves and to a positioning of the camshaft. controlling the opening and closing of the exhaust valves and calculates a corrective term. The initial temperature is for example defined for a particular mode of operation of the engine, for example a mode for saving fuel consumption. The invention proposes to assimilate the set of corrective terms of the temperature to a plane oriented in a space having as axes on the one hand the axes corresponding to the differences in values of the positions of the camshafts, that is to say say ΔCAMJN and ΔCAM_EX and on the other hand the axis of the temperature correction terms, that is to say ΔTEG. When the engine speed N and / or the engine load, which is directly proportional to the intake air flow MAF, vary, the plane for determining the correction terms ΔTEG moves in the space of the reference defined above.
Dans le procédé décrit ci-dessus, on peut prévoir que le coefficient S3 est une constante indépendante du régime moteur et du débit d'air d'admission choisie de telle manière que la température d'échappement calculée soit toujours supérieure ou égale à la température d'échappement réelle. De cette manière, la température de Ia ligne d'échappement est surestimée et on évite ainsi la détérioration de composants se trouvant dans la ligne d'échappement. On peut par exemple prévoir que le coefficient S3 est compris entre 2 % et 10 % de Ia valeur maximale du coefficient correcteur ΔTEG.In the process described above, it can be provided that the coefficient S 3 is a constant independent of the engine speed and the intake air flow rate chosen so that the calculated exhaust temperature is always greater than or equal to the actual exhaust temperature. In this way, the temperature of the exhaust line is overestimated and thus the deterioration of components in the exhaust line is avoided. For example, the coefficient S 3 may be between 2% and 10% of the maximum value of the correction coefficient ΔTEG.
Dans un souci de simplification des calculs réalisés et pour limiter la puissance des moyens de calcul à mettre en oeuvre, de même que la mémoire nécessaire à la détermination de la température de la ligne d'échappement, les coefficients S1 et/ou S2 sont calculés de préférence par une méthode de régression linéaire du premier ordre. Une telle méthode de calcul permet d'obtenir de très bonnes valeurs de la température d'échappement.In order to simplify the calculations made and to limit the power of the calculation means to be used, as well as the memory necessary for determining the temperature of the exhaust line, the coefficients S 1 and / or S 2 are preferably calculated by a first order linear regression method. Such a calculation method makes it possible to obtain very good values of the exhaust temperature.
Dans ce cas (calcul par régression linéaire), S1 et S2 sont par exemple déterminés par des fonctions du type Sj = kj (N) * MAF + Offset] (N), où kj est une fonction du régime moteur et Offseti un terme correctif lui aussi dépendant du régime moteur (i = 1 ou 2).In this case (calculation by linear regression), S 1 and S 2 are for example determined by functions of the type Sj = kj (N) * MAF + Offset] (N), where kj is a function of the engine speed and Offset a corrective term also dependent on the engine speed (i = 1 or 2).
Une forme de réalisation particulière d'un procédé selon l'invention est décrite ci-après à titre d'exemple non limitatif afin d'illustrer une manière de calculer la température dans une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne équipé d'un système VVT (pour Variable Valve Timing ou en français distribution à phasage variable) permettant de modifier les positions d'ouverture et de fermeture des soupapes d'admission et/ou d'échappement de ce moteur.A particular embodiment of a method according to the invention is described below by way of non-limiting example in order to illustrate a way of calculating the temperature in an exhaust line of an internal combustion engine equipped with a VVT (Variable Valve Timing or Variable Phasing Distribution) system for modifying the opening and closing positions of the intake and / or exhaust valves of this engine.
Dans Ia suite de Ia description, on considère un moteur à combustion interne comportant un tel système de distribution à phasage variable (WT). Par la suite on appelle N le régime moteur de ce moteur et MAF son débit d'air à l'admission. On suppose que ce moteur comporte deux arbres à cames, l'un correspondant aux soupapes d'admission et l'autre correspondant aux soupapes d'échappement. De manière connue, chacun de ces arbres à cames est équipé d'un système permettant de modifier sa position angulaire. Une grandeur CAMJN est utilisée pour repérer la position angulaire de l'arbre à cames correspondant aux soupapes d'admission et une valeur CAM_EX similaire correspond à l'arbre à cames des soupapes d'échappement.In the following description, we consider an internal combustion engine comprising such a variable phasing distribution system (WT). Thereafter N is called the engine speed of this engine and MAF its air flow at the intake. We assumes that this engine has two camshafts, one corresponding to the intake valves and the other corresponding to the exhaust valves. In known manner, each of these camshafts is equipped with a system for changing its angular position. A CAMJN is used to identify the angular position of the camshaft corresponding to the intake valves and a similar CAM_EX value corresponds to the camshaft of the exhaust valves.
Dans un premier temps, il est proposé de déterminer pour un couple (N0, MAF0) une valeur CAMJN0 pour le réglage des soupapes d'admission et une valeur CAMJEX0 pour le réglage des soupapes d'échappement. A cet ensemble de quatre valeurs (N0, MAF0, CAMJN0 et CAMJΞX0) correspond une température d'échappement appelée TEG0. On associe ainsi à chaque couple (N, MAF) des valeurs de CAMJN, CAMJΞX et une température TEG. On choisira par exemple les valeurs CAMJN et CAMJΞX correspondant à une consommation de carburant minimale. Ces valeurs, ainsi que la valeur de la température TEG, sont déterminées au banc d'essais comme pour la mise au point des moteurs équipés d'un système WT fonctionnant avec un seul mode.Firstly, it is proposed to determine for a torque (N 0 , MAF 0 ) a value CAMJN 0 for the adjustment of the intake valves and a value CAMJEX 0 for the adjustment of the exhaust valves. To this set of four values (N 0 , MAF 0 , CAMJN 0 and CAMJΞX 0 ) corresponds an exhaust temperature called TEG 0 . Each pair (N, MAF) is thus associated with values of CAMJN, CAMJΞX and a TEG temperature. For example, the CAMJN and CAMJΞX values corresponding to a minimum fuel consumption will be chosen. These values, as well as the value of the TEG temperature, are determined on the test bench as for the development of engines equipped with a WT system operating with a single mode.
L'invention propose ici de calculer un terme correctif de la température de la ligne d'échappement. Ce terme correctif est appelé par la suite ΔTEG.The invention proposes here to calculate a corrective term of the temperature of the exhaust line. This corrective term is hereafter called ΔTEG.
On considère alors un repère d'axes ΔCAMJN, ΔCAMJΞX et ΔTEG. L'invention propose ici de considérer que les valeurs ΔTEG se trouvent, dans ce repère, dans un plan. L'orientation de ce plan dépend du régime moteur et de la charge de ce moteur, c'est-à-dire des variables N et MAF.We then consider an axis mark ΔCAMJN, ΔCAMJΞX and ΔTEG. The invention proposes here to consider that ΔTEG values are, in this frame, in a plane. The orientation of this plane depends on the engine speed and the load of this engine, that is to say the variables N and MAF.
Ainsi, le calcul de la valeur ΔTEG est réalisé de la manière suivante. Tout d'abord, le positionnement de l'arbre à cames correspondant aux soupapes d'échappement est maintenu dans la valeur correspondant, pour N et MAF donnés, à la température de ligne d'échappement TEG. En faisant varier le positionnement de l'arbre à cames correspondant aux soupapes d'admission, la température TEG varie et on obtient un premier coefficient directeur d'un vecteur du plan recherché. Ce coefficient est appelé Slop_camjn.Thus, the calculation of the ΔTEG value is carried out as follows. First of all, the positioning of the camshaft corresponding to the exhaust valves is maintained in the corresponding value, for given N and MAF, at the exhaust line temperature TEG. By varying the positioning of the camshaft corresponding to the intake valves, the TEG temperature varies and a first direction coefficient of a vector of the desired plane is obtained. This coefficient is called Slop_camjn.
On suppose ici que l'orientation du plan donnant la valeur ΔTEG varie linéairement en fonction des deux grandeurs N et MAF. Ceci n'est qu'une approximation. L'invention propose dans ce mode de réalisation préféré d'opter pour un calcul par régression linéaire du premier ordre pour chaque vecteur caractéristique du plan donnant la valeur ΔTEG. D'autres approximations pourraient être faites ici. A titre d'exemple, si on souhaite une précision plus élevée, il est possible de faire un calcul pour régression linéaire du second ordre, ou d'un ordre plus élevé. Un décalage pour tenir compte de l'approximation faite par la régression linéaire est alors rajouté. Ainsi, chaque vecteur caractéristique du plan donnant la valeurIt is assumed here that the orientation of the plane giving the value ΔTEG varies linearly as a function of the two quantities N and MAF. This is only an approximation. The invention proposes in this preferred embodiment to opt for a first order linear regression calculation for each characteristic vector of the plane giving the value ΔTEG. Other approximations could be made here. By way of example, if higher precision is desired, it is possible to make a calculation for linear regression of the second order, or of a higher order. An offset to take into account the approximation made by the linear regression is then added. So each characteristic vector of the plane giving the value
ΔTEG est donc lié au régime moteur N et au débit à l'admission MAF par des coefficients correcteurs et par un terme correcteur appelé offset. En première approximation on a donc l'équation suivante :ΔTEG is therefore linked to the engine speed N and the flow rate at the MAF intake by correction coefficients and by a correction term called offset. As a first approximation we have the following equation:
Slop_cam_in = R1 (N) * MAF + Offset_cam_in (N) (1 )Slop_cam_in = R 1 (N) * MAF + Offset_cam_in (N) (1)
Avec :With:
Slop_cam_in le coefficient directeur du vecteur selon ΔCAMJN lcι(N) un coefficient dépendant du régime moteur N Offset_cam_in (N) un offset dépendant du régime moteur NSlop_cam_in the direction coefficient of the vector according to ΔCAMJN lcι (N) a coefficient dependent on the engine speed N Offset_cam_in (N) an offset depending on the engine speed N
On procède de la même manière du côté de l'échappement. Le positionnement de l'arbre à cames correspondant aux soupapes d'admission est maintenu en position et on fait varier le réglage de l'arbre à cames correspondant aux soupapes d'échappement. De même que précédemment on obtient l'équation suivante : Slop_cam_ex = k2(N) * MAF + Offset_cam_ex (N) (2)We proceed in the same way on the exhaust side. The position of the camshaft corresponding to the intake valves is held in position and the adjustment of the camshaft corresponding to the exhaust valves is varied. As before, we obtain the following equation: Slop_cam_ex = k 2 (N) * MAF + Offset_cam_ex (N) (2)
Avec :With:
Slop_cam_ex le coefficient directeur du vecteur selon ΔCAM_EX k2(N) un coefficient dépendant du régime moteur NSlop_cam_ex the vector direction coefficient according to ΔCAM_EX k 2 (N) a coefficient dependent on the engine speed N
Offset_cam_ex (N) un offset dépendant du régime moteur N La variation de température de la ligne d'échappement ΔTEG par rapport à la température TEG "de base" s'écrit donc de la manière suivante :Offset_cam_ex (N) an offset depending on the engine speed N The temperature variation of the exhaust line ΔTEG with respect to the TEG "base" temperature is therefore written as follows:
ΔTEG = Slop_cam_in * ΔCAMJN + Slop_cam_ex * ΔCAM_EX (3)ΔTEG = Slop_cam_in * ΔCAMJN + Slop_cam_ex * ΔCAM_EX (3)
Avec :With:
ΔCAMJN différence de la position de la WT à l'admission par rapport à CAMJN0 ΔCAMJN difference in the position of the WT on admission compared to CAMJN 0
ΔCAMJΞX différence de la position de la WT à l'échappement par rapport à CAM_EX0.ΔCAMJΞX difference of the position of the WT at the exhaust compared to CAM_EX 0 .
Ainsi, pour les valeurs de régime N0 et de débit d'air à l'admission MAF0, lorsque les valeurs CAMJN et CAM_EX varient par rapport à CAM-IN0 et CAM_EXo, on a : TEG (ΔCAMJN, ΔCAM_EX) = TEG0 + ΔTEGThus, for the values of regime N 0 and air flow with the admission MAF 0 , when the values CAMJN and CAM_EX vary with respect to CAM-IN 0 and CAM_EX o , one has: TEG (ΔCAMJN, ΔCAM_EX) = TEG 0 + ΔTEG
Dans le calcul qui précède, une autre approximation qui est faite est de considérer que la valeur ΔTEG se trouve dans un plan. Ceci n'est pas tout à fait exact et il existe donc un léger écart avec la réalité mesurée. Cet écart est de quelques pourcents au plus. Quelques mesures permettent d'évaluer l'écart maximal. Il est alors possible de tenir compte de cet écart maximal (par exemple 5%) et de déplacer le plan dans l'espace du repère en ajoutant un terme correctif appelé par la suite OFFSET dans la formule donnée ci-dessus. On obtient alors la nouvelle formule :In the above calculation, another approximation that is made is to consider that the value ΔTEG is in a plane. This is not entirely accurate, so there is a slight gap with measured reality. This difference is a few percent at most. Some measures are used to estimate the maximum difference. It is then possible to take into account this maximum gap (for example 5%) and to move the plane in space the benchmark by adding a corrective term later called OFFSET in the formula given above. We then obtain the new formula:
ΔTEG = Slop_cam_in * ΔCAMJN + Slop__cam_ex * ΔCAM_EX + OFFSET (4)ΔTEG = Slop_cam_in * ΔCAMJN + Slop__cam_ex * ΔCAM_EX + OFFSET (4)
De cette manière, on peut garantir, même dans le cas de figure le plus défavorable, que la valeur ΔTEG calculée est toujours supérieure à la valeur ΔTEG réelle. Ainsi on ne risque pas de dépasser la température limite admissible dans la ligne d'échappement.In this way, it can be guaranteed, even in the most unfavorable situation, that the calculated ΔTEG value is always greater than the actual ΔTEG value. Thus, there is no risk of exceeding the permissible temperature limit in the exhaust line.
Comme on peut le constater, il suffit ici de stocker en mémoire uniquement les valeurs des coefficients et des termes correcteurs (Offset). Ceci permet d'économiser la mémoire nécessaire.As can be seen, it suffices here to store in memory only the values of the coefficients and correction terms (Offset). This saves the necessary memory.
La présente invention ne se limite pas au mode de réalisation préférentiel décrit ci-dessus à titre d'exemple non limitatif. Elle concerne également les variantes de réalisations à la portée de l'homme du métier. The present invention is not limited to the preferred embodiment described above by way of non-limiting example. It also relates to the variants of achievements within the reach of the skilled person.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de détermination de la température d'échappement d'un moteur à combustion interne équipé d'un système de distribution à phasage variable à partir du régime moteur (N) et du débit d'air à l'admission (MAF) de ce moteur, dans lequel le système de distribution à phasage variable comporte des moyens permettant d'agir d'une part sur un arbre à cames commandant l'ouverture et la fermeture de soupapes d'admission et d'autre part sur un arbre à cames commandant l'ouverture et la fermeture de soupapes d'échappement, caractérisé en ce qu'il comporte au préalable les étapes suivantes :1. Method for determining the exhaust temperature of an internal combustion engine equipped with a variable phasing distribution system from the engine speed (N) and the intake air flow (MAF) of this engine, wherein the variable timing distribution system comprises means for acting on the one hand on a camshaft controlling the opening and closing of intake valves and on the other hand on a camshaft controlling the opening and closing of exhaust valves, characterized in that it comprises in advance the following steps:
- détermination pour chaque couple de caractéristiques (N0, MAF0) d'une température d'échappement TEG0 correspondant à un positionnement CAMJN0 de l'arbre à cames commandant l'ouverture et la fermeture de soupapes d'admission et à un positionnement CAM-EX0 de l'arbre à cames commandant l'ouverture et la fermeture de soupapes d'échappement,determination for each pair of characteristics (N 0 , MAF 0 ) of an exhaust temperature TEG 0 corresponding to a CAMJN 0 positioning of the camshaft controlling the opening and closing of intake valves and to a CAM-EX 0 positioning of the camshaft controlling the opening and closing of exhaust valves,
- mémorisation du résultat TEG0 obtenu ainsi que des conditions (N0, MAF0, CAMJN0, CAMJΞXo) dans lesquelles le résultat a été obtenu,memorization of the result TEG 0 obtained as well as the conditions (N 0 , MAF 0 , CAMJN 0 , CAMJΞXo) in which the result has been obtained,
- détermination d'un terme correctif ΔTEG comme étant une fonction linéaire de variables ΔCAMJN et ΔCAMJΞX, c'est-à-dire une fonction de type Si * ΔCAMJN + S2 * ΔCAMJΞX + S3 où S1, S2 et S3 sont des constantes dépendant du régime moteur (N) et du débit d'air à l'admission (MAF) de telle sorte que la température d'échappement recherchée lorsque les variations de positionnement des arbres à cames par rapport à CAMJN et CAMJΞX correspondent respectivement aux valeurs ΔCAMJN et ΔCAMJ≡X soit sensiblement égale à la somme de TEG0 et de ΔTEG,determination of a corrective term ΔTEG as being a linear function of variables ΔCAMJN and ΔCAMJΞX, that is to say a function of the type Si * ΔCAMJN + S 2 * ΔCAMJΞX + S 3 where S 1 , S 2 and S 3 are constants dependent on the engine speed (N) and the intake air flow (MAF) so that the exhaust temperature sought when the camshaft positioning variations with respect to CAMJN and CAMJΞX respectively correspond to the values ΔCAMJN and ΔCAMJ≡X is substantially equal to the sum of TEG 0 and ΔTEG,
- identification des coefficients S1, S2 et S3 obtenus, et en ce que, lorsque les diverses valeurs de température d'échappement sont mémorisées et les coefficients identifiés, ledit procédé comporte des étapes de calcul de la température d'échappement recherchée en extrayant de la mémoire la valeur de la température TEG0 correspondant au régime N et au débit d'air à l'admission MAF mesurés, puis en calculant le terme correctif ΔTEG à l'aide des coefficients identifiés et enfin en sommant les deux valeurs obtenues. - identification of the coefficients S 1 , S 2 and S 3 obtained, and in that, when the various exhaust temperature values are stored and the coefficients identified, said method comprises steps for calculating the desired exhaust temperature in extracting from the memory the value of the temperature TEG 0 corresponding to the regime N and to the admission air flow MAF measured, then calculating the corrective term ΔTEG using the coefficients identified and finally summing the two values obtained .
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le coefficient S3 est une constante indépendante du régime moteur et du débit d'air d'admission choisie de telle manière que la température d'échappement calculée soit toujours supérieure ou égale à la température d'échappement réelle.2. Method according to claim 1, characterized in that the coefficient S 3 is a constant independent of the engine speed and the intake air flow rate chosen so that the calculated exhaust temperature is always greater than or equal to the actual exhaust temperature.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le coefficient S3 est compris entre 2 % et 10 % de la valeur maximale du coefficient correcteur ΔTEG. 3. Method according to claim 2, characterized in that the coefficient S 3 is between 2% and 10% of the maximum value of the correction coefficient ΔTEG.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les coefficients Si et/ou S2 sont calculés par une méthode de régression linéaire du premier ordre.4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the coefficients Si and / or S 2 are calculated by a first order linear regression method.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que Si et S2 sont déterminés par des fonctions du type S1 = kι (N) * MAF + Offsetj (N), où k, est une fonction du régime moteur et Offset] un terme correctif lui aussi dépendant du régime moteur.5. Method according to claim 4, characterized in that Si and S 2 are determined by functions of the type S 1 = kι (N) * MAF + offset (N), where k, is a function of the engine speed and Offset] a corrective term also dependent on the engine speed.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les coefficients Si et/ou S2 sont calculés par une méthode de régression linéaire d'ordre supérieur ou égal à deux. 6. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the coefficients Si and / or S 2 are calculated by a linear regression method of greater than or equal to two.
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