WO2016128639A1 - Procédé de coupure sélective de l'injection d'un ou plusieurs cylindres - Google Patents

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WO2016128639A1
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injection
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cylinders
cylinder
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Diego Rafael Veiga Pagliari
Pierre Aubin
Laurent BARTHOD
Mathieu THOMAS
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Peugeot Citroen Automobiles Sa
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Definitions

  • the invention relates to methods for selectively cutting the injection in one or more cylinder (s) of a heat engine.
  • the invention applies in particular to the field of control of motor vehicles equipped with a Powertrain (GMP) of the diesel or gasoline type and controlled by a manual gearbox (BVM), automated (BVA), piloted (BVMP) or double clutch (DCT).
  • GMP Powertrain
  • BVM manual gearbox
  • BVA automated
  • BVMP piloted
  • DCT double clutch
  • each cylinder is equipped with a spark plug to initiate the explosion.
  • the spark is triggered before the piston reaches the top dead center (TDC).
  • TDC top dead center
  • the PMH corresponds to the highest point of the stroke of a piston in its cylinder.
  • the ignition timing is defined as the angle of rotation of a flywheel that separates the moment when there is spark and the TDC.
  • the flywheel is a mechanical part making the link between the clutch and the engine.
  • the ignition advance is adapted according to the engine parameters.
  • the ignition timing is limited by engine constraints.
  • the spark occurs too early, the propagation of the flame front is slower because the density of the fuel is insufficient.
  • the combustion is not complete at the time of the passage of the PMH, so that the unburned fuel portion reaches its threshold of auto-ignition at the time of compression along the walls, causing the phenomenon of rattling.
  • the engine does not operate optimally and the acceleration of the vehicle is low.
  • the ignition advance defines the angle of rotation that separates the spark timing from the top dead center.
  • the torque achieved by the engine to meet the torque desired by the driver depends on the amount of fuel injected, the amount of air in the combustion chamber, and the ignition time of the candle to trigger the combustion.
  • the engine When the combustion is in stoichiometric proportions, the engine provides maximum torque when the advance ignition is optimal. The combustion efficiency of the engine is then maximal.
  • safety problems are likely to be generated in the event of defects (for example an injector that leaks), or on mechanical parts (for example heating of the exhaust, if the advance to the ignition is too long a value corresponding to its minimum or maximum limit).
  • the French patent application published under the number FR2998923 proposes a method implemented in a computer and offering a strategy for managing the torque of a GMP.
  • This strategy consists in interpreting a certain number of data in order to determine a setpoint torque necessary for a given use of the vehicle, as well as the maximum number of cylinders in which the injection can be stopped while satisfying the target torque.
  • the computer reduces the actual mechanical torque provided by the engine by changing the ignition timing.
  • the computer controls the stopping of the injection in one of the cylinders, then repositioning the ignition advance so as to gain torque in the other GMP cylinders.
  • the computer stops the injection into an additional cylinder while maintaining it in the others, it repositions the ignition advance in the cylinders still in operation and so on within the maximum number of cylinder, determined depending on the driving parameters and the type of vehicle.
  • the method described in FR2998923 can modulate the torque provided by the engine while having a high reactivity.
  • stopping and resuming injection in the same cylinders implies, in the long run, a less pronounced wear of these cylinders in comparison with the others. As a result, the wear is not homogeneous, and the life of the engine is likely to be reduced.
  • a first objective is to provide a method for selectively cutting the injection in one or more cylinder (s) of a heat engine, to avoid the risk of uneven wear in the engine.
  • a second objective is to provide a method for selectively cutting the injection in one or more cylinder (s) of a heat engine, to gain performance.
  • a third objective is to obtain a precise target torque tracking, in a method of selective shutdown of the injection in one or more cylinder (s) of a heat engine.
  • a management method of an internal combustion engine comprising at least two cylinders, this method comprising an operation for cutting off the injection of fuel into a cylinder or a cylinder.
  • group of cylinders in which the cylinder or group of cylinders cut is different at each engine cycle.
  • the method thus described allows to homogenize the wear on all the cylinders of the engine.
  • the life of the engine is not likely to be burdened by the premature wear of a cylinder that would have operated more often than another.
  • this method makes it possible to limit the different temperatures of one cylinder to another, to have a more homogeneous temperature in the combustion chamber: indeed, all the cylinders participating in the combustion, they remain hot substantially at the same temperature, or with low thermal inhomogeneities, which is favorable to the operation of the engine.
  • the method comprises:
  • an emergency braking management step performed by a braking management module, during which the brake management module determines a second maximum number N2 of cylinder (s) in which the injection can be cut,
  • the approval step determines a pair of approval Ca from a filtering of the set torque Ce depending on the type of vehicle, the passenger feeling, and the driving mode;
  • the first N1, second N2 and third N3 maximum number of cylinder (s) in which (s) the injection can be cut are respectively functions:
  • the method comprises an integration strategy step performed by a strategy module during which a maximum number Nmax of cylinders in which the injection can be cut off from the first N1, second N2 and third N3 maximum number is determined;
  • o gearbox high priority
  • the torque management is controlled by the strategy module, by modifying the ignition advance in the delay direction up to a predetermined threshold, below which the strategy module controls the stopping of the injection into a cylinder or group of cylinders, and repositioned to its optimum level the ignition advance.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the various steps of a method for managing the torque of a heat engine
  • FIG. 2 is a series of graphs illustrating the operation of the torque management method
  • FIG. 3 is a schematic representation of an engine comprising three cylinders.
  • Figure 1 is shown a diagram illustrating the various steps of a torque management process of a heat engine. This method is implemented in a computer (not shown).
  • the torque management method comprises:
  • the first step of the management method is to interpret the will of the driver in the interpretation module 2.
  • the computer determines the setpoint torque Ce from a series of data namely:
  • the second step filters the set torque Ce in the approval module 3 to limit the jolts felt in the vehicle.
  • the computer performs a filtering taking into account the needs relating to the optimization of the approval. A certain number of criteria contributing to the comfort of the driver will be taken into account: driving mode chosen by the driver (for example sport, economic), felt passengers, type of vehicle (for example sedan, minivan). This is particularly important to ensure the passengers an optimal traveling comfort.
  • driving mode chosen by the driver (for example sport, economic), felt passengers, type of vehicle (for example sedan, minivan). This is particularly important to ensure the passengers an optimal traveling comfort.
  • the computer determines a pair of approval Ca.
  • the approval pair Ca is operated in module 4 brake management during a third stage where the calculator takes into account the needs for emergency braking and anti-skid.
  • the computer takes into account the needs of the gearbox in the box management module 5. During each of these steps, the computer determines a number N1, N2, N3 which corresponds to the maximum number of cylinders in which the computer can stop the fuel injection.
  • the computer determines the number N1 as a function of the engine speed Wm and a torque Cmax achievable by the engine. N1 therefore corresponds to the maximum number of cylinders in which the approval module 3 judges possible the stopping of the fuel injection.
  • the calculator does the same in the third step where is calculated in the brake management module 4, the number N2 as a function of the engine speed Wm and the engine load Ch.
  • the engine load Ch is the ratio of the work. performed by a motor at a certain speed Wm on the possible work at this engine speed Wm.
  • the computer determines, via the box management module 5, the number N3 as a function of the engine speed Wm and gear ratio R.
  • the numbers N1, N2, and N3 are sent to the so-called integration strategy step of selective cut-off requests.
  • the calculator via the strategy module 6, will coordinate the entire torque management strategy of the engine.
  • the module 6 strategy provides a maximum number Nmax corresponding to the maximum number of cylinders in which the injection can be cut as well as a signal SA of cutoff of the injection.
  • the maximum number Nmax is determined from the numbers N1, N2 and N3 according to an increasing priority thereof.
  • the approval has a low priority
  • the emergency braking and anti-skid have a medium priority
  • the gearbox has a high priority.
  • This information is sent to an injection module 7 which makes it possible to operate the last step of the method namely the effective management of the injection of fuel into the engine cylinders.
  • the signal SA authorization to cut the injection takes into account the needs of the user, via the setpoint torque Ce and the needs related to security.
  • safety it refers here to both that of the passengers and that of the vehicle, via its traction chain.
  • An injection fault will for example be detected by the engine computer when a motor torque corresponding to a quantity of fuel yet sent to the injectors is not achieved by the engine. In this case, it is planned to cut the cylinder whose injection has failed.
  • the malfunction of the double damping flywheel is detected when, although it is activated, it fails to compensate oscillations of the engine speed. In this case, it is planned to deactivate one or more cylinders within the limit of the maximum number of cylinders Nmax whose injection is allowed to be cut in order to reduce the oscillations of the engine speed to avoid damaging the double damping flywheel.
  • the engine speed Wm is greater than a threshold value V1, for example of the order of 1500 rpm, insofar as, at low speed, it is necessary to provide torque to ensure the idling of the vehicle,
  • the target torque is less than a threshold value V2, for example of the order of 30 Nm, and
  • the torque management strategy consists in following the setpoint torque. As the torque demand decreases, the strategy, via the module 6 strategy, successively stops the injection into the cylinders. This makes it possible to follow the CMC setpoint torque as it decreases while reducing fuel consumption by preventing torque from being produced without reason.
  • Figure 2 comprises from top to bottom respectively a graph G1, a graph G2 and a graph G3.
  • the three graphs are divided vertically into five columns, each referring to a phase.
  • the graph G1 shows:
  • the graph G2 illustrates:
  • the graph G3 represents an example of torque management by stopping the injection into the cylinders.
  • the engine comprises three cylinders, it is fueled with gasoline and is spark ignition.
  • the setpoint torque CMC decreases.
  • the ignition advance AA is delayed until finally reaching the minimum ignition advance AAmin. Below this minimum, combustion causes the phenomenon of rattling, as previously explained.
  • the ignition timing AA is changed so that the motor reduces the torque it produces. It is possible to influence other combustion parameters in order to clamp it, however the ignition timing is at present, the parameter offering the best level of responsiveness.
  • the motor setpoint torque goes lower than the minimum CMM torque, it becomes impossible to follow the setpoint torque CMC without making an adjustment involving anything other than the ignition advance AA.
  • the setpoint torque CMC falls below the minimum CMM torque that the engine produces with a delayed ignition timing to the maximum when the injection is effective in all cylinders.
  • the calculator determines the number of cylinders in which the injection can be cut. In the example shown, this number is 1.5.
  • the consequence, visible on the graph G1 is the lowering of the minimum torque CMM.
  • the computer repositioned the ignition advance, as shown in the graph G2.
  • the actual motor torque CMR can then follow the setpoint torque CMC.
  • the advance ignition AA is delayed so that the actual engine torque reaches the setpoint torque CMC.
  • the setpoint torque CMC stabilizes, which results in a stabilization of the ignition advance AA.
  • the setpoint torque CMC again drops below the minimum torque CMM.
  • the computer delays the ignition advance AA until the minimum threshold defines AAmin corresponding to the minimum CMM torque.
  • the engine thus provides more torque than is really necessary. Nevertheless, it is impossible to further delay the ignition timing AA and the computer can not clamp the motor below a threshold of torque production. Indeed, the injection can not be cut in all the cylinders. There is a limit that the calculator must not cross. In this case, the cut is only on a cylinder and a half.
  • phase P4 the computer advances the ignition advance AA so that the engine produces torque to follow the demand of the CMC engine torque setpoint which increases.
  • the ignition advance AA is repositioned between the phases P4 and P5 while the torque demand is constantly increasing. This allows not to feel a sudden jerk that would correspond to a sudden increase in the engine capacity to provide torque.
  • the module 6 strategy cuts after each engine cycle the injection into a different cylinder.
  • engine cycle here refers to the fact that the piston makes two round trips. Nevertheless, it is not excluded that the term “motor cycle” refers to more or less two round trips.
  • the left cylinder and the right cylinder are used while the injection into the cylinder of the medium is stopped.
  • the injection is cut in the left cylinder and in the right cylinder while there is injection into the cylinder of the medium.
  • the cycle C3 and the cycle C4 are respectively similar to the cycles C1 and C2 and are here illustrated only to show the continuity of the operation of the engine.
  • each cylinder has undergone an injection cycle and a rest cycle. Reported on a cycle, only one and a half cylinder is used. The wear is thus made homogeneous, to the benefit of the service life of the engine.
  • the strategy of cutting the injection which consists in modifying the cylinder, or the group of cylinders, deactivated at each engine cycle, is coupled with a conventional strategy of cutting the same cylinders on certain phases of operation.

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Abstract

ABREGE PROCÉDÉ DE COUPURE SÉLECTIVE DE L'INJECTION D'UN OU PLUSIEURS CYLINDRES Un procédé de gestion d'un moteur à combustion interne comprenant au moins deux cylindres, ce procédé compr enant une opér ation de coupur e de l' inject ion de car burant dans un cylindre ou un groupe de cylindres dans lequel le cylindre ou le groupe de cylindres coupé est dif f érent à chaque cycle moteur. Figure

Description

PROCÉDÉ DE COUPURE SÉLECTIVE DE L'INJECTION D'UN OU PLUSIEURS CYLINDRES
[0001] L'invention concerne les procédés de coupure sélective de l'injection dans un ou plusieurs cylindre(s) d'un moteur thermique.
[0002] L'invention s'applique notamment au domaine du contrôle de commande des véhicules automobiles équipés d'un Groupe Moto- Propulseur (GMP) du type diesel ou essence et commandé par une boîte de vitesses de type manuelle (BVM), automatisée (BVA), pilotée (BVMP) ou à double embrayage (DCT).
[0003] Dans ce qui suit, nous prendrons comme exemple le cas d'un GMP à allumage commandé et alimenté en essence. Dans ce type de GMP, chaque cylindre est équipé d'une bougie d'allumage afin d'initier l'explosion. Le déclenchement de l'étincelle se fait avant que le piston n'atteigne le point mort haut (PMH). Le PMH correspond au point le plus haut de la course d'un piston dans son cylindre. L'avance à l'allumage est définie comme étant l'angle de rotation d'un volant moteur qui sépare l'instant où il y a étincelle et le PMH. Le volant moteur est une pièce mécanique faisant le lien entre l'embrayage et le moteur.
[0004] Etant donné que les conditions de fonctionnement du moteur varient en permanence, l'avance à l'allumage est adaptée en fonction des paramètres du moteur. Toutefois, l'avance à l'allumage est limitée par des contraintes du moteur.
[0005] Ainsi, lorsque l'avance est trop importante, l'étincelle se produit trop tôt, la propagation du front de flamme est plus lente car la densité du combustible est insuffisante. La combustion n'est pas terminée au moment du passage du PMH, de sorte que la partie du combustible non brûlé atteint son seuil d'auto-inflammation au moment de la compression le long des parois, ce qui provoque le phénomène de cliquetis. Le moteur ne fonctionne alors pas de manière optimale et l'accélération du véhicule est faible.
[0006] Il est par ailleurs nécessaire de limiter l'avance à l'allumage (AA) par une borne minimale afin d'éviter les ratés de combustion. L'avance à l'allumage définit l'angle de rotation qui sépare l'instant d'étincelle du point mort haut. [0007] Le couple réalisé par le moteur pour répondre au couple voulu par le conducteur dépend de la quantité de carburant injecté, de la quantité d'air présent dans la chambre de combustion, et du temps d'allumage de la bougie pour déclencher la combustion.
[0008] Lorsque la combustion se fait dans des proportions stœchiométriques, le moteur fournit un couple maximal lorsque l'avance à l'allumage est optimale. Le rendement de combustion du moteur est alors maximal.
[0009] Afin d'augmenter ou diminuer le couple du moteur, on peut opter pour une stratégie de modification de l'avance à l'allumage, qui présente l'intérêt d'avoir un impact instantané sur le couple moteur. Alternativement, il est possible de prévoir une stratégie de modification de la quantité d'air, via l'ouverture ou la fermeture de l'admission d'air ou encore en jouant sur le turbocompresseur. Une telle stratégie présente une dynamique lente.
[0010] Dans des situations de vie où la demande de couple de consigne provenant de la volonté du conducteur est faible, il peut devenir difficile, voire impossible, de suivre cette consigne à cause de la limitation de l'avance à l'allumage par l'avance minimale.
[0011] Par ailleurs, des problèmes de sécurité sont susceptibles d'être engendrés en cas de défauts (par exemple un injecteur qui fuit), ou sur des pièces mécaniques (par exemple échauffement de l'échappement, si l'avance à l'allumage présente trop longtemps une valeur correspondant à sa limite minimale ou maximale).
[0012] La demande de brevet français publiée sous le numéro FR2998923 propose un procédé implémenté dans un calculateur et offrant une stratégie de gestion du couple d'un GMP. Cette stratégie consiste à interpréter un certain nombre de données afin de déterminer un couple de consigne nécessaire pour une utilisation donnée du véhicule, ainsi que le nombre maximal de cylindre dans lesquels l'injection peut être arrêtée tout en satisfaisant le couple de consigne. Au fur et à mesure que le couple de consigne diminue, le calculateur réduit le couple mécanique réellement fourni par le moteur en modifiant l'avance à l'allumage. Lorsque l'avance à l'allumage atteint un seuil limite, dans le sens retard, le calculateur commande l'arrêt de l'injection dans un des cylindres, puis repositionne l'avance à l'allumage de sorte à gagner en couple dans les autres cylindres du GMP. Puis, si la consigne de couple continue sa descente, l'avance à l'allumage est à nouveau retardée jusqu'à atteindre le seuil limite constant. A nouveau, le calculateur arrête l'injection dans un cylindre supplémentaire tout en la maintenant dans les autres, il repositionne l'avance à l'allumage dans les cylindres encore en fonctionnement et ainsi de suite dans la limite du nombre maximal de cylindre, déterminé en fonction des paramètres de conduite et du type de véhicule.
[0013] Le procédé décrit dans le document FR2998923 permet de moduler le couple fourni par le moteur tout en ayant une grande réactivité. Toutefois, l'arrêt et la reprise de l'injection dans les mêmes cylindres implique, à la longue, une usure moins prononcée de ces cylindres en comparaison avec les autres. Par conséquent, l'usure n'est pas homogène, et la durée de vie du moteur a de forte chance d'être réduite.
[0014] Un premier objectif est de proposer un procédé de coupure sélective de l'injection dans un ou plusieurs cylindre(s) d'un moteur thermique, permettant d'éviter les risques d'une usure non homogène dans le moteur.
[0015] Un deuxième objectif est de proposer un procédé de coupure sélective de l'injection dans un ou plusieurs cylindre(s) d'un moteur thermique, permettant de gagner en rendement.
[0016] Un troisième objectif est d'obtenir un suivi du couple de consigne précis, dans un procédé de coupure sélective de l'injection dans un ou plusieurs cylindre(s) d'un moteur thermique.
[0017] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un procédé de gestion d'un moteur à combustion interne comprenant au moins deux cylindres, ce procédé comprenant une opération de coupure de l'injection de carburant dans un cylindre ou un groupe de cylindres, dans lequel le cylindre ou le groupe de cylindres coupé est différent à chaque cycle moteur.
[0018] Le procédé ainsi décrit permet d'homogénéiser l'usure sur l'ensemble des cylindres du moteur. La durée de vie du moteur ne risque ainsi pas d'être grevée par l'usure prématurée d'un cylindre qui aurait fonctionné plus souvent qu'un autre. Il s'est également avéré que ce procédé permettait de limiter les différentes de température d'un cylindre à l'autre, d'avoir une température plus homogène dans la chambre de combustion : en effet, tous les cylindres participant à la combustion, ils restent chauds sensiblement à la même température, ou avec des inhomogénéités thermiques faibles, ce qui est favorable au fonctionnement du moteur.
[0019] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison :
le procédé comprend :
o une étape d'interprétation de la volonté du conducteur au cours de laquelle il est déterminé un couple de consigne Ce,
o une étape d'agrément de conduite réalisée par un module d'agrément et au cours de laquelle le module d'agrément détermine un premier nombre maximal N1 de cylindre(s) dans le(s)quel(s) l'injection peut être coupée,
o une étape de gestion du freinage d'urgence, réalisée par un module de gestion du freinage et au cours de laquelle le module de gestion du freinage détermine un deuxième nombre maximal N2 de cylindre(s) dans le(s)quel(s) l'injection peut être coupée,
o une étape de gestion de la boîte de vitesse, réalisée par un module de gestion de boîte et au cours de laquelle le module de gestion de boîte détermine un troisième nombre maximal N3 de cylindre(s) dans le(s)quel(s) l'injection peut être coupée ;
l'étape d'interprétation du couple de consigne Ce est basée sur :
o le régime moteur Wm,
o le rapport de vitesses engagé R,
o la position instantanée P de la pédale d'accélérateur ;
l'étape d'agrément détermine un couple d'agrément Ca à partir d'un filtrage du couple de consigne Ce en fonction du type du véhicule, du ressenti passager, et du mode de conduite ;
le premier N1, deuxième N2 et troisième N3 nombre maximal de cylindre(s) dans le(s)quel(s) l'injection peut être coupée sont respectivement fonctions :
o du régime moteur et du couple maximum que le moteur peut produire,
o de la charge moteur et du régime moteur, o du rapport de vitesses engagé et du régime moteur ;
le procédé comprend une étape de stratégie d'intégration réalisée par un module stratégie au cours de laquelle est déterminé un nombre maximal Nmax de cylindres dans lesquels l'injection peut être coupée à partir des premier N1, deuxième N2 et troisième N3 nombre maximal ;
la stratégie d'intégration détermine le nombre Nmax en fonction d'un niveau de priorité établi comme suit :
o agrément : priorité basse,
o freinage : priorité moyenne,
o boîte de vitesses : priorité haute ;
la gestion du couple est commandée par le module stratégie, en modifiant l'avance à l'allumage dans le sens retard jusqu'à un seuil prédéterminé, en dessous duquel le module stratégie commande l'arrêt de l'injection dans un cylindre ou un groupe de cylindres, et repositionne à son niveau optimal l'avance à l'allumage.
[0020] Il est proposé, en deuxième lieu, un calculateur comprenant un espace mémoire dans lequel est implémenté un programme informatique apte à opérer le procédé tel que précédemment décrit.
[0021] Il est proposé, en troisième lieu, un véhicule automobile comprenant un calculateur tel que précédemment décrit.
[0022] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation, laquelle est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 est un diagramme illustrant les différentes étapes d'un procédé de gestion du couple d'un moteur thermique,
la figure 2 est une série de graphes illustrant le fonctionnement du procédé de gestion du couple,
- la figure 3 est une représentation schématique d'un moteur comprenant trois cylindres.
[0023] Sur la figure 1 est représenté un diagramme illustrant les différentes étapes d'un procédé de gestion du couple d'un moteur thermique. Ce procédé est implémenté dans un calculateur (non représenté).
[0024] Le procédé de gestion du couple comprend :
une étape d'interprétation de la volonté du conducteur réalisée par un module 2 d'interprétation,
une étape d'agrément de conduite réalisée par un module 3 d'agrément,
une étape de gestion du freinage d'urgence réalisée par un module 4 de gestion du freinage,
une étape de gestion de la boîte de vitesses réalisée par un module 5 de gestion de boîte,
une étape dite de stratégie d'intégration des demandes de coupures sélectives réalisée par un module 6 stratégie, et
- une étape de gestion de l'injection de carburant réalisée par un module 7 injection.
[0025] La première étape du procédé de gestion consiste à interpréter la volonté du conducteur dans le module 2 d'interprétation. Au cours de cette étape, le calculateur détermine le couple de consigne Ce à partir d'une série de données à savoir :
le régime moteur Wm,
le rapport de vitesses engagé R, et
la position instantanée P de la pédale d'accélérateur afin de retranscrire la volonté d'accélération du conducteur.
[0026] La deuxième étape assure le filtrage du couple de consigne Ce dans le module 3 d'agrément afin de limiter les à-coups ressentis dans le véhicule. Le calculateur effectue, au cours de cette étape d'agrément de conduite, un filtrage en tenant compte des besoins relatifs à l'optimisation de l'agrément. Un certain nombre de critères participant au confort du conducteur vont être pris en compte : mode de conduite choisi par le conducteur (par exemple sport, économique), ressenti des passagers, type de véhicule (par exemple berline, monospace). Il s'agit tout particulièrement d'assurer aux passagers un confort de voyage optimal. A l'issu de la deuxième étape, le calculateur détermine un couple d'agrément Ca.
[0027] Le couple d'agrément Ca est exploité dans module 4 de gestion du freinage au cours d'une troisième étape où le calculateur tient compte des besoins en freinage d'urgence et en anti-patinage.
[0028] Dans une quatrième étape, le calculateur tient compte des besoins de la boîte de vitesses dans le module 5 de gestion de boîte. [0029] Au cours de chacune de ces étapes, le calculateur détermine, un nombre N1, N2, N3 qui correspond au nombre maximal de cylindres dans lesquels le calculateur peut arrêter l'injection de carburant.
[0030] Au cours de la deuxième étape, le calculateur détermine le nombre N1 en fonction du régime moteur Wm et d'un couple Cmax réalisable par le moteur thermique. N1 correspond donc au nombre maximal de cylindres dans lesquels le module 3 d'agrément juge possible l'arrêt de l'injection de carburant.
[0031] Le calculateur fait de même dans la troisième étape où est calculé, dans le module 4 de gestion du freinage, le nombre N2 en fonction du régime moteur Wm et de la charge moteur Ch. La charge moteur Ch est le rapport du travail effectué par un moteur à un certain régime Wm sur le travail possible à ce régime moteur Wm.
[0032] Dans la quatrième étape, le calculateur détermine, via le module 5 de gestion de boîte, le nombre N3 en fonction du régime moteur Wm et du rapport de boîte de vitesses R.
[0033] Les nombres N1, N2, et N3 sont envoyés vers l'étape dite de stratégie d'intégration des demandes de coupures sélectives. Durant cette étape, le calculateur, via le module 6 stratégie, va coordonner l'ensemble de la stratégie de gestion du couple du moteur thermique.
[0034] Le module 6 stratégie fournit un nombre maximal Nmax correspondant au nombre maximal de cylindres dans lesquels l'injection peut être coupée ainsi qu'un signal SA d'autorisation de coupure de l'injection.
[0035] Le nombre maximal Nmax est déterminé à partir des nombres N1, N2 et N3 selon une priorité croissante de ceux-ci. En d'autres termes, l'agrément présente une priorité basse, le freinage d'urgence et l'anti-patinage ont une priorité moyenne et la boîte de vitesse a une priorité haute. Ces informations sont envoyées vers un module 7 d'injection lequel permet d'opérer la dernière étape du procédé à savoir la gestion effective de l'injection du carburant dans les cylindres du moteur.
[0036] Le signal SA d'autorisation de coupure de l'injection tient compte des besoins de l'utilisateur, via le couple de consigne Ce et les besoins liés à la sécurité. Par « sécurité » il est fait référence ici à la fois à celle des passagers et à celle du véhicule, via sa chaîne de traction. [0037] Ces problèmes de sécurité peuvent consister en l'apparition du phénomène de cliquetis, en un dysfonctionnement d'un double volant amortisseur associé au vilebrequin, ou en un défaut d'injection.
[0038] Un défaut d'injection sera par exemple détecté par le calculateur moteur lorsqu'un couple moteur correspondant à une quantité de carburant pourtant envoyée vers les injecteurs n'est pas réalisé par le moteur. Dans ce cas, on prévoit de couper le cylindre dont l'injection est défaillante.
[0039] Le dysfonctionnement du double volant d'amortissement est détecté lorsque, bien qu'il soit activé, il ne parvient pas à compenser des oscillations du régime moteur. Dans ce cas, on prévoit de désactiver un ou plusieurs cylindres dans la limite du nombre maximal de cylindres Nmax dont l'injection est autorisée à être coupée afin de réduire les oscillations du régime moteur pour éviter l'endommagement du double volant amortisseur.
[0040] Afin de renforcer la sécurisation du système, la coupure de l'injection d'un des cylindres est autorisée uniquement si les critères de coupure suivants sont vérifiés :
le régime moteur Wm est supérieur à une valeur seuil V1, par exemple de l'ordre de 1500 tr/min, dans la mesure où, à bas régime, il faut fournir du couple pour assurer le ralenti du véhicule,
le couple de consigne est inférieur à une valeur seuil V2, par exemple de l'ordre de 30 N.m, et
il a été détecté que le pied du conducteur est levé et que le couple moteur a rejoint le couple de pertes moteur.
[0041] La stratégie de gestion du couple consiste à suivre le couple de consigne. Au fur et à mesure que la demande en couple diminue, la stratégie, via le module 6 stratégie, arrête successivement l'injection dans les cylindres. Ceci permet de suivre le couple de consigne CMC lorsqu'il baisse tout en diminuant la consommation en carburant en évitant que du couple ne soit produit sans raison.
[0042] Un exemple de gestion du couple dans un moteur est représenté en figure 2. La figure 2 comprend de haut en bas respectivement un graphe G1, un graphe G2 et un graphe G3. Les trois graphes sont partagés verticalement en cinq colonnes, chacune faisant référence à une phase. Dans ce qui suit, il sera fait référence aux phases P1 à P5. [0043] Le graphe G1 montre :
un exemple de couple de consigne CMC en fonction du temps,
un exemple de couple moteur réel CMR,
- le couple minimum CMM.
[0044] Le graphe G2 illustre :
un exemple d'avance à l'allumage AA,
l'avance à l'allumage minimal AAmin.
[0045] Le graphe G3 représente un exemple de gestion du couple par arrêt de l'injection dans les cylindres.
[0046] Dans cet exemple, le moteur comprend trois cylindres, il est alimenté en essence et est à allumage commandé.
[0047] Au cours de la phase P1, le couple de consigne CMC diminue. Sur le graphe G2, dans cette même phase, l'avance à l'allumage AA est retardée jusqu'à finalement atteindre l'avance à l'allumage minimal AAmin. En dessous de ce minimum, la combustion provoque le phénomène de cliquetis, comme précédemment expliqué. Lorsque le couple moteur réel CMR doit être diminué afin de suivre le couple moteur de consigne CMC, l'avance à l'allumage AA est modifiée afin que le moteur réduise le couple qu'il produit. Il est possible d'influer sur d'autres paramètres de la combustion afin de la brider, toutefois l'avance à l'allumage est à l'heure actuelle, le paramètre offrant le meilleur niveau de réactivité. Lorsque le couple de consigne moteur descend plus bas que le couple minimum CMM, il devient impossible de suivre le couple de consigne CMC sans procéder à un ajustement faisant intervenir autre chose que l'avance à l'allumage AA.
[0048] C'est ce qui se produit dans la phase P2. Le couple de consigne CMC descend en dessous du couple minimum CMM que le moteur produit avec une avance à l'allumage retardée au maximum lorsque l'injection est effective dans tous les cylindres. Le calculateur détermine alors le nombre de cylindres dans lesquels l'injection peut être coupée. Dans l'exemple illustré, ce nombre est de 1,5. La conséquence, visible sur le graphe G1 est la baisse du couple minimum CMM. Afin de palier cette perte subite de couple, le calculateur repositionne l'avance à l'allumage, comme cela est illustré sur le graphe G2. Le couple moteur réel CMR peut alors suivre le couple de consigne CMC. Au fur et à mesure que le couple de consigne CMC descend, l'avance l'allumage AA est retardée afin que le couple moteur réel rejoigne le couple de consigne CMC. Au cours de la phase P2, le couple de consigne CMC se stabilise ce qui se traduit par une stabilisation de l'avance à l'allumage AA.
[0049] Au cours de la phase P3, le couple de consigne CMC descend à nouveau en dessous du couple minimum CMM. Le calculateur retarde l'avance à l'allumage AA jusqu'au seuil minimal définit AAmin correspondant au couple minimum CMM. Au cours de la phase P3, le moteur fournit donc plus de couple qu'il n'est réellement nécessaire. Néanmoins, il est impossible de retarder davantage l'avance à l'allumage AA et le calculateur ne peut brider le moteur en dessous d'un seuil de production de couple. En effet, l'injection ne peut être coupée dans tous les cylindres. Il existe une limite que le calculateur ne doit pas franchir. En l'occurrence, la coupure ne se fait que sur un cylindre et demi.
[0050] Dans la phase P4, le calculateur avance l'avance à l'allumage AA afin que le moteur produise du couple pour suivre la demande de la consigne de couple moteur CMC qui augmente.
[0051] Finalement, dans la phase P5, le calculateur relance l'injection dans tous les cylindres comme illustré sur le graphe G3, afin que le couple moteur réel CMR suive la demande en couple souhaitée par le conducteur, matérialisée par le couple de consigne CMC.
[0052] Comme on peut le voir, l'avance à l'allumage AA est repositionnée entre les phases P4 et P5 alors que la demande en couple est en constante augmentation. Ceci permet de ne pas ressentir un à-coup brusque qui correspondrait à une augmentation subite de la capacité du moteur à fournir du couple.
[0053] Dans un souci de durée de vie du moteur, le module 6 stratégie coupe après chaque cycle moteur l'injection dans un cylindre différent. L'expression "cycle moteur" désigne ici le fait que le piston effectue deux allers-retours. Néanmoins il n'est pas exclu que l'expression "cycle moteur" désigne plus ou moins de deux allers- retours.
[0054] En d'autres termes, dans l'hypothèse où le moteur comprend trois cylindres et que le couple de consigne moteur CMC ne nécessite à un moment donné, l'utilisation que d'un cylindre et demi, alors l'injection de carburant ne sera interrompue que dans un cylindre et demi sur une période deux cycles moteurs. Après chaque cycle moteur, l'injection sera alternativement coupée comme illustré sur la figure 3. Chaque cercle représente schématiquement un cylindre. Chaque ligne C1, C2, C3, C4 représente l'état de l'injection à un cycle moteur.
[0055] Au premier cycle moteur C1, le cylindre de gauche et le cylindre de droite sont utilisés tandis que l'injection dans le cylindre du milieu est arrêtée.
[0056] Au cours du deuxième cycle moteur C2, l'injection est coupée dans le cylindre de gauche et dans celui de droit tandis qu'il y a injection dans le cylindre du milieu.
[0057] Le cycle C3 et le cycle C4 sont respectivement similaires aux cycles C1 et C2 et ne sont ici illustrés qu'afin de montrer la continuité du fonctionnement du moteur.
[0058] A l'issue de deux cycles moteur, soit quatre allers et retours des pistons, chaque cylindre aura subi un cycle d'injection et un cycle de repos. Rapporté sur un cycle, seul un cylindre et demi est utilisé. L'usure est ainsi rendue homogène, au bénéfice de la durée de vie du moteur.
[0059] Dans le cas d'un moteur comprenant trois cylindres, il est avantageux d'orchestrer la stratégie de coupure de l'injection autour d'un schéma défini sur un cylindre et demi. Au lieu de procéder successivement à l'extinction du premier cylindre, puis du deuxième cylindre, il est avantageux de couper l'injection dans un cylindre et demi dès lors que le calculateur détermine qu'il est nécessaire de couper un cylindre. L'utilisation effective d'un cylindre et demi au lieu de deux cylindres pour produire du couple provoque un défaut de couple. En effet, au moment où il faudrait deux cylindres, seul un cylindre et demi fonctionne. Afin de pallier cet état de fait, l'avance à l'allumage est repositionnée plus tôt, ce qui permet de pallier au problème précité tout en permettant un gain en rendement du moteur.
[0060] Dans un second mode de réalisation, la stratégie de coupure de l'injection qui consiste à modifier le cylindre, ou le groupe de cylindres, désactivés à chaque cycle moteur, est couplée avec une stratégie classique de coupure des mêmes cylindres sur certaines phases de fonctionnement.
[0061] Le procédé ainsi décrit permet d'obtenir plusieurs avantages parmi lesquels : - une homogénéisation poussée de l'usure dans le moteur,
-un homogénéisation poussée de la température de chacun des cylindres,
- un gain en rendement grâce à la technique du cylindre et demi, - un suivi du couple de consigne plus précis grâce à la possibilité de désactiver la moitié d'un cylindre.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de gestion d'un moteur à combustion interne comprenant au moins deux cylindres, ce procédé comprenant une opération de coupure de l'injection de carburant dans un cylindre ou un groupe de cylindres, caractérisé en ce que le cylindre ou le groupe de cylindres coupé est différent à chaque cycle moteur.
2. Procédé de gestion d'un moteur à combustion interne selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moteur comporte trois cylindres.
3. Procédé de gestion d'un moteur à combustion interne selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on détermine le nombre de cylindres dans lesquels l'injection peut être coupée est égal à 1 ,5.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comprend :
- une étape d'interprétation de la volonté du conducteur au cours de laquelle il est déterminé un couple de consigne (Ce),
une étape d'agrément de conduite réalisée par un module (3) d'agrément et au cours de laquelle le module (3) d'agrément détermine un premier nombre maximal N1 de cylindre(s) dans le(s)quel(s) l'injection peut être coupée,
une étape de gestion du freinage d'urgence, réalisée par un module (4) de gestion du freinage et au cours de laquelle le module (4) de gestion du freinage détermine un deuxième nombre maximal N2 de cylindre(s) dans le(s)quel(s) l'injection peut être coupée,
- une étape de gestion de la boîte de vitesse, réalisée par un module (5) de gestion de boîte et au cours de laquelle le module (5) de gestion de boîte détermine un troisième nombre maximal N3 de cylindre(s) dans le(s)quel(s) l'injection peut être coupée.
5. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape d'interprétation du couple de consigne (Ce) est basée sur : le régime moteur (Wm), le rapport de vitesses engagé (R),
la position instantanée (P) de la pédale d'accélérateur.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'étape d'agrément détermine un couple d'agrément (Ca) à partir d'un filtrage du couple de consigne (Ce) en fonction du type du véhicule, du ressenti passager, et du mode de conduite.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les premier, deuxième et troisième nombres N1, N2 et N3 sont respectivement fonctions :
du régime moteur (Wm) et du couple maximum (Cmax) que le moteur peut produire,
- de la charge moteur (Ch) et du régime moteur (Wm),
du rapport de vitesses (R) engagé et du régime moteur (Wm).
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le procédé comprend une étape de stratégie d'intégration réalisée par un module (6) stratégie au cours de laquelle est déterminé un nombre maximal (Nmax) de cylindres dans lesquels l'injection peut être coupée à partir des premier, deuxième et troisième nombres N1 , N2 et N3.
9. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la stratégie d'intégration détermine le nombre (Nmax) en fonction d'un niveau de priorité établi comme suit :
agrément : priorité basse,
freinage : priorité moyenne,
- boîte de vitesses : priorité haute.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la gestion du couple est commandée par le module (6) stratégie, en modifiant l'avance à l'allumage dans le sens retard jusqu'à un seuil prédéterminé, en dessous duquel, le module (6) stratégie commande l'arrêt de l'injection dans un cylindre ou un groupe de cylindres, et repositionne à son niveau optimal l'avance à l'allumage.
11. Calculateur, comprenant un espace mémoire dans lequel est implémenté un programme informatique apte à opérer le procédé tel que présenté dans l'une quelconque des revendications précédentes.
12. Véhicule automobile, caractérisé en ce que celui-ci comprend un calculateur selon la revendication précédente.
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