WO2018202975A2 - Procede de filtrage et de correction d'oscillations d'un signal de richesse issu d'une sonde en sortie d'un moteur - Google Patents

Procede de filtrage et de correction d'oscillations d'un signal de richesse issu d'une sonde en sortie d'un moteur Download PDF

Info

Publication number
WO2018202975A2
WO2018202975A2 PCT/FR2018/051016 FR2018051016W WO2018202975A2 WO 2018202975 A2 WO2018202975 A2 WO 2018202975A2 FR 2018051016 W FR2018051016 W FR 2018051016W WO 2018202975 A2 WO2018202975 A2 WO 2018202975A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
probe
engine
filtering
richness
upstream
Prior art date
Application number
PCT/FR2018/051016
Other languages
English (en)
Other versions
WO2018202975A3 (fr
Inventor
Cyril TRAVAILLARD
Frederic Dambricourt
Gregoire GARNIER
Original Assignee
Psa Automobiles Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Psa Automobiles Sa filed Critical Psa Automobiles Sa
Priority to EP18724960.2A priority Critical patent/EP3619412B1/fr
Priority to CN201880029724.5A priority patent/CN110582628B/zh
Publication of WO2018202975A2 publication Critical patent/WO2018202975A2/fr
Publication of WO2018202975A3 publication Critical patent/WO2018202975A3/fr

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F02D41/1456—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1486—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor with correction for particular operating conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1431—Controller structures or design the system including an input-output delay
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1432—Controller structures or design the system including a filter, e.g. a low pass or high pass filter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1433—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0411—Volumetric efficiency
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101—Engine speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
    • F02D41/1441—Plural sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2432—Methods of calibration

Definitions

  • the invention relates to a method of filtering and correcting the richness signal from a probe during at least one operating condition of the motor creating oscillations of the richness signal and a modification of a model of the probe.
  • the probe is a probe disposed in an exhaust line at the output of the heat engine and is called upstream probe because frequently disposed upstream of a catalyst.
  • a richness regulation of the air / fuel mixture in the engine is performed according to a setpoint of richness at the upstream probe corrected by the probe model from a pre-determined wealth setpoint to the engine and at least one parameter. of operation of the probe, and a richness measured by the upstream probe filtered by a first filtering.
  • the present invention is preferably adapted to a spark ignition engine with gasoline and supercharged fuel.
  • the name petrol includes a mixture based on gasoline, ethanol or LPG. This is not limiting and the present invention can be adapted to any motorization.
  • FIG. 1 which is not limiting of the present invention, there is shown a heat engine 1 turbocharged with a turbine 2 at the output of the engine.
  • a catalyst 3 is present on the exhaust line discharging the gases of the engine 1, this catalyst 3 being surrounded by an upstream probe 4a and a downstream probe 4b.
  • the catalyst 3 is advantageously a redox catalyst.
  • the exhaust line may contain one or more other selective pollution control elements such as a particulate filter, an active or passive nitrogen oxide trap, or for a Diesel engine a selective catalytic reduction system.
  • the operation of the engine is controlled by a control unit delivering a fuel wealth instruction in the engine at the inlet of each cylinder.
  • the upstream probe is used to measure the richness upstream of the catalyst and regulate it around a set point set by the control unit of the engine control.
  • this instruction at the probe is obtained by the use of a probe model representing the behavior of the system and the probe when the setpoint of wealth to the engine, more precisely the setpoint of richness at the level of the probe. at least one cylinder of the engine determined by the control unit is modified.
  • the main difficulty in determining a setpoint of richness at the probe is that there is typically a variable dead time between the setpoint of richness at the engine and the setpoint of richness at the probe as well as a variable response time of the probe according to the operating conditions of the engine, for example the flow of exhaust gas.
  • an internal model is most often used to represent the transfer time of the engine gases to the probe as well as the response time of the probe.
  • Such a model is used to convert the wealth setpoint to the injector into a richness setpoint at the probe. This will be more precisely described later.
  • the control unit of the engine allows an air sweep on certain phases of life. This consists in allowing fresh air to escape to the exhaust without it being burned by a crossing opening of the valves of the cylinders of the engine. During these phases, the average wealth upstream of the catalyst must favor the reduction of polluting emissions.
  • the regulation of the richness upstream of the catalyst will use the measurement of richness given by the upstream probe. From a richness setpoint for the combustion chamber of the cylinders or the engine richness value, a richness value at the probe can be modeled by a first-order function with delay. In order to optimize the conversion efficiency of the pollutants of the catalyst, it can be defined in the richness regulation a richness reference offset to the upstream probe, called catalyst window which gives a set variation range around the estimated wealth value at the upstream probe. Regulation by richness of reference to the upstream probe poses a major difficulty. This difficulty arises, for example, in the phases where the air sweep is active or in other operating conditions of the engine in which flushes of oxygen are created in the engine and sent into the exhaust line.
  • Figure 3 shows oscillations Rich Richness signal as a function of time t for different scanning rates ranging from 5 to 30%. The higher the scan rate, the richness signal with the highest scan rate being marked by the curve with squares and the richness signal with the lowest scan rate being marked by the curve with stars, the greater the amplitude of the oscillations is strong.
  • the filtering may delay the richness signal of the probe and thus involve a modification of the probe model, in which at least one parameter of the probe is taken into account to make the connection between the richness setpoint at the probe. motor with the richness setpoint at the probe. It can for example be taken into consideration two parameters of the probe that are the delay time of the probe due to its removal from the engine and its inherent response time. This change will be perceived by the regulator as a measurement error that the latter will seek to correct, wrongly.
  • FR-A-3026780 discloses a motor vehicle engine comprising at least one cylinder, an exhaust line, a wealth sensor disposed on the exhaust line, a setpoint determination module of richness at the probe according to a richness guideline in said at least one cylinder.
  • the determination module is configured to determine the richness setpoint at the probe using a first calculation rule.
  • a regulation module is configured to determine a richness correction to be applied in said at least one cylinder according to a first calculation rule as a function of a value representative of a difference between a wealth measured by the probe and the richness setpoint at the probe.
  • a first calculation rule as a function of a value representative of a difference between a wealth measured by the probe and the richness setpoint at the probe.
  • This document does not, however, relate to filtering and correction of the richness signal measured at a probe during at least one operating condition of the motor creating oscillations of the richness signal.
  • the problem underlying the invention is to reduce or completely eliminate the oscillations occurring on a richness signal of an air / fuel mixture measured by a probe disposed in the exhaust line to the output of a combustion engine during one or more specific operating conditions of the engine as well as to reactualize the probe model making it possible to match a reference of richness to the engine with a setpoint of wealth measured at the level of the probe.
  • a method for filtering and correcting a richness signal measured by a probe during at least one operating condition of the motor creating oscillations of the wealth signal measured and a modification of a model of the probe, the probe being said upstream sensor being disposed in an exhaust line at the output of a heat engine, a wealth control of the air / fuel mixture in the engine being carried out according to a setpoint of richness at the upstream probe corrected by the probe model from a predetermined wealth setpoint at the engine and at least one operating parameter of the probe, and the richness measured by the upstream probe filtered by a first filtering, characterized in that said at least one operating condition of the motor creating oscillations of the measured richness is identified during prior engine tests relating to adapting the predetermined wealth setpoint to the motor with storage of at least one value of at least one operating parameter of the engine representative that said at least one condition is effective and, as soon as said at least one value is detected at a given moment of the operation of the motor, the first filter
  • the technical effect is to implement a second filtering different from the first filtering or nominal filtering. This makes it possible to reduce and even eliminate the oscillations of richness introduced by the presence of the operating condition of the motor creating these oscillations, for example but not only an air sweep.
  • the use of a specific calibration for the probe model will make it possible to better adapt the setpoint of richness to the probe that will be regulated.
  • a control law according to the present invention is implemented in a richness control function by a probe in the exhaust line.
  • the second filtering of the richness measure will eliminate the oscillations on the measured wealth signal.
  • the oscillation frequency is always equal to that of the motor cycles essentially corresponding to a fresh air pulsation at each exhaust of the cylinders. The adjustment of the second filter is thus facilitated.
  • the first filtering is a first order filtering and the second filtering is a second order filtering and said at least one parameter of the probe is corrected according to a filling ratio of at least one engine cylinder and engine speed.
  • the second filter has a natural frequency proportional to a current engine speed at a given time with a calibrated coefficient.
  • said at least one parameter of the probe is corrected by mapping.
  • the parameters of the probe are two in number being respectively a delay time of the upstream probe depending on the distance between the engine and the upstream probe and an exhaust gas velocity at the output of the engine in force and on the other hand, a response time of the specific upstream probe for a richness of 0.63.
  • the delay time and the response time are corrected simultaneously in parallel independently of one another.
  • the maps of delay times and response times can be duplicated in order to calibrate and adapt these characteristic times when using the second filtering of the richness measured at the probe.
  • said at least one operating condition of the engine is taken individually or in combination from the following parameters: an air sweep with, as parameter, an air sweep rate, the air sweep being carried out in the engine on fresh air and allowing unburned air to pass through an exhaust line at the outlet of the engine, an implementation of at least one diagnosis on the engine or the exhaust line and a performing engine tests or testing implementation for adaptation of a model relating to a pollution control element or a measurement sensor present in the exhaust line.
  • the operating conditions creating oscillations of the signal of wealth measured at the probe become more and more numerous and it is quite possible in the future to have new conditions to consider for the filtering of the measured wealth and the correction of the probe model.
  • a natural frequency of the second filtering depends on the swept air rate and the engine speed.
  • the invention also relates to a power train comprising a heat engine, an exhaust line comprising at least one catalyst with upstream and downstream sensors and a control unit in charge of the operation of the engine and a depollution in the exhaust line, characterized in that the control unit comprises means for implementing such a method for filtering and correcting the richness signal from the upstream sensor.
  • the invention being adaptable to the exhaust system used and being added to an already existing control law, it optimizes the performance of the engine for pollution abatement benefits and possibly approval.
  • the use of an air sweep will continue on future engines and the performance requirements of the wealth regulation will be increased so the use of this invention will be essential. The same goes for the implementation of tests with possible creation of oscillations in the richness signal measured at the probe.
  • the invention can be directly adaptable to the exhaust line used, a software solution of the present invention being added to a control law already existing in the control unit.
  • the solution proposed by the present invention is purely software and is easily implemented in the engine control unit and more particularly in the wealth control function upstream of the catalyst by the upstream sensor.
  • FIG. 1 is a schematic representation of an assembly of a heat engine and an exhaust line comprising a catalyst and at least one probe positioned upstream of the catalyst, this probe being able to be used to effect a regulation of the in the engine from a richness setpoint, the richness signal filtering and correction method according to the present invention can be implemented for such a set,
  • FIG. 2 shows a logic diagram for implementing the filtering and correction method according to the present invention for calculating each parameter of the probe model that may have been modified by the oscillations of the richness signal
  • FIG. 3 shows several curves of evolution of richness over time as a function of different scanning rates, these evolution curves exhibiting oscillations which the present invention intends to reduce or eliminate,
  • FIG. 4 shows wealth reference curves to the engine and an upstream probe at the engine output in the exhaust line, as well as a wealth curve measured at the probe, the estimation of the wealth setpoint at the upstream probe being made according to the setpoint of richness to the engine by taking into account a delay time and a response time of the probe, this estimation being done in one embodiment of the method of filtering and correcting the wealth signal according to the present invention.
  • the present invention relates to a method of filtering and correcting the measured wealth signal My sam probe from a probe during at least one motor operating condition creating oscillations of the measured wealth signal My sam probes and a modification of a probe model.
  • the probe is called upstream probe 4a being disposed in an exhaust line at the outlet of a thermal engine 1 and preferably upstream of a catalyst 3.
  • a richness regulation of the air / fuel mixture in the engine 1 is carried out according to a setpoint of richness Consrich probe at the upstream probe 4a corrected by the probe model from a pre-determined wealth setpoint to the engine Consrich word and at least one parameter ttrans, operating hours of the probe 4a, and a measured richness My sam probes by the upstream probe 4a filtered by a first filtering or nominal filtering, shown in Figure 2 under the reference Carto 2D last name. It is preferred that there are two parameters ttrans, the operating time of the probe 4a to be corrected, parameters which will be subsequently detailed.
  • FIG 4 in a specific non-limiting example of the present invention, it is shown a measured wealth Med probe sam compared to a set of wealth Consrich prob Err with error. Flushes of oxygen from the thermal engine 1 can oscillate the real wealth measured Med sam sam. It is therefore necessary to eliminate or reduce as much as possible these oscillations.
  • the set value of the engine 1, in fact illustrated by the word Consrich curve, is in this figure 4 replaced by the Consrich wealth setpoint probe probe extrapolated from this setpoint wealth to the word Consrich engine, being given that the probe detects the measured med med sam richness, this in order to have a comparison of the Consrich wealth directive and the measured med med sam at the same point of the exhaust line so that this comparison is not distorted.
  • said at least one operating condition of the engine creating oscillations of the signal signal of wealth Med probe sam is identified during preliminary tests on the engine 1 relating to the adaptation of the setpoint of wealth Consrich sond predetermined to the engine 1. This can be done by testing for example on engine bench.
  • This second filtering is referenced Carto2D filt.
  • the first and second filtering are thus used alternately according to the detection of an operating condition of the motor causing or not the appearance of oscillations of the measured richness at the probe 4a. It is carried out a correction of the parameter (s) ttrans, trips of the probe 4a as long as the said at least one value is detected.
  • the detection of an operating condition involving or not the creation of oscillations is referenced Activ filt. If no operating condition involving the creation of oscillations is detected, it is proceeded to the first filtering said nominal filtering Carto 2D name and the nominal calculation of said at least one parameter of the probe ttrans, treps. On the other hand, if an operating condition involving the creation of oscillations is detected, the second filtering Carto 2D filt is carried out different from the first filtering and a refreshing of one or more parameters of the probe ttrans, treps.
  • maps used for the nominal probe model are duplicated. These new maps have specific support points and are calibrated for each application, according to the second calibrated filtering.
  • the selection of a model between nominal model and model corrected during oscillations of the measured wealth signal is performed by a boolean indicating the activation state of the filtering of the measured wealth signal My sam probes to the probe 4a.
  • the first filtering may be a one-order filtering and the second filtering may be a two-order filtering.
  • the parameter (s) ttrans, trips of the probe 4a can be corrected according to a filling rate of at least one cylinder of the engine Remp and an engine RPM.
  • the second filtering may have a natural frequency proportional to a current engine speed at a given time with a calibrated coefficient.
  • the parameter (s) ttrans, treps of the probe 4a can be corrected by a map, advantageously a 2D map. There can be a mapping associated with each of the parameters ttrans, treps of the probe 4a.
  • the estimated richness set Consrich sond at the upstream probe 4a can be modeled from the predetermined wealth setpoint at the word Consrich engine taking into account, on the one hand, a delay time ttrans of the upstream probe 4a depending on the distance between the engine 1 and the upstream sensor 4a and an exhaust gas velocity at the output of the engine 1 in force and, on the other hand, a response time of the probe upstream 4a at a richness of 0.63 or corresponding to 63% of wealth.
  • the modeling is therefore based on the identification of these two characteristic times, the delay time ttrans and the response time treps to 63%. These parameters can be defined according to the operating point and calibrated by mapping. In this FIG.
  • the richness R is on the ordinate while a time t is on the abscissa. It is illustrated a setpoint curve with the word Consrich motor and two wealth setpoint curves at the upstream probe Consrich sond and the measured richness of the upstream probe. My sam probes.
  • the richness setpoint at the upstream probe Consrich sond is the setpoint of richness of probe filtered and shifted. An error Err is present between the two curves of the probe richness setpoints, respectively measured My sam probe and filtered Consrich sond.
  • the estimated richness set Consrich probe at the upstream probe 4a from the wealth of the engine 1 is filtered, advantageously by a filter of order 1.
  • the operating conditions of the engine 1 capable of creating oscillations of the signal richness of Med sam probe can be determined by tests during the development of the engine. Without being limiting, the condition or conditions can be taken individually or in combination from the following parameters: an air sweep with, as parameter, an air sweep rate, the air sweep being carried out in the engine 1 over the fresh air and passing unburned air in an exhaust line at the output of the engine 1, an implementation of at least one diagnosis on the engine 1 or the exhaust line and an implementation test work on the engine 1 or an implementation of tests for an adaptation of a model relating to a pollution control element 3 or to a measurement sensor 4a, 4b present in the exhaust line.
  • the creation of oscillations on the richness measured at the probe has been illustrated in FIG.
  • a clean frequency of the second filtering may depend on the swept air rate and the engine speed RM.
  • the invention also relates to a power unit comprising a thermal engine 1, an exhaust line comprising at least one catalyst 3 with 4a upstream and 4b downstream sensors and a control unit in charge of the operation of the thermal engine 1 and a depollution in the exhaust line.
  • control unit includes means for implementing such a method of filtering and correcting the richness signal My sam probe from the upstream probe 4a.
  • the upstream probe 4a may be a proportional oxygen probe and the downstream probe 4b may be a binary oxygen probe.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

L'invention porte sur un procédé de filtrage et de correction du signal de richesse (Mes sond sam) mesurée par une sonde lors d'au moins une condition de fonctionnement du moteur créant des oscillations de la richesse mesurée (Mes sond sam) et une modification d'un modèle de la sonde, la sonde étant dite sonde amont. La condition de fonctionnement est identifiée lors d'essais préalables sur le moteur relatifs à l'adaptation de la consigne de richesse (Consrich sond) prédéterminée au moteur avec une mémorisation d'une valeur d'un paramètre de fonctionnement du moteur représentative que la condition est effective. Dès que ladite au moins une valeur est détectée à un instant donné du fonctionnement du moteur, un premier filtrage nominal est suspendu et remplacé par un deuxième filtrage de la richesse mesurée (Mes sond sam). Il est alors effectué une correction d'au moins un paramètre (ttrans, treps) de la sonde.

Description

PROCEDE DE FILTRAGE ET DE CORRECTION D'OSCILLATIONS D'UN SIGNAL DE RICHESSE ISSU D'UNE SONDE EN SORTIE D'UN MOTEUR
[0001 ] L'invention porte sur un procédé de filtrage et de correction du signal de richesse issu d'une sonde lors d'au moins une condition de fonctionnement du moteur créant des oscillations du signal de richesse et une modification d'un modèle de la sonde. La sonde est une sonde disposée dans une ligne d'échappement en sortie du moteur thermique et est dite sonde amont car fréquemment disposée en amont d'un catalyseur.
[0002] Une régulation de richesse du mélange air/carburant dans le moteur est effectuée selon une consigne de richesse à la sonde amont corrigée par le modèle de sonde à partir d'une consigne de richesse prédéterminée au moteur et d'au moins un paramètre de fonctionnement de la sonde, et une richesse mesurée par la sonde amont filtrée par un premier filtrage.
[0003] La présente invention est, de préférence, adaptée à un moteur thermique à allumage commandé à carburant essence et suralimenté. La dénomination essence inclut un mélange à base d'essence, de l'éthanol ou du GPL. Ceci n'est pas limitatif et la présente invention peut être adaptée à toute motorisation.
[0004] En se référant à la figure 1 qui n'est pas limitative de la présente invention, il est montré un moteur thermique 1 turbocompressé avec une turbine 2 en sortie du moteur. Un catalyseur 3 est présent sur la ligne d'échappement évacuant les gaz du moteur 1 , ce catalyseur 3 étant entouré par une sonde amont 4a et une sonde aval 4b. Le catalyseur 3 est avantageusement un catalyseur d'oxydoréduction. Cet ensemble est connu de l'état de la technique. La ligne d'échappement peut contenir un ou plusieurs autres éléments de dépollution sélectifs comme un filtre à particules, un piège à oxydes d'azote actif ou passif, ou pour une motorisation Diesel un système de réduction catalytique sélective.
[0005] Le fonctionnement du moteur est piloté par une unité de contrôle commande délivrant une consigne de richesse de carburant dans le moteur à l'entrée de chaque cylindre.
[0006] Une régulation de richesse du mélange air/carburant dans le moteur peut donc être effectuée selon une consigne de richesse estimée à la sonde amont à partir d'une consigne de richesse prédéterminée au moteur et une richesse mesurée par la sonde amont.
[0007] La sonde amont, avantageusement proportionnelle, est utilisée pour mesurer la richesse en amont du catalyseur et la réguler autour d'une consigne fixée par l'unité de contrôle commande du moteur thermique. La plupart du temps, cette consigne au niveau de la sonde est obtenue par l'utilisation d'un modèle de sonde représentant le comportement du système et de la sonde lorsque la consigne de richesse au moteur, plus précisément la consigne de richesse au niveau d'au moins un cylindre du moteur déterminée par l'unité de contrôle commande, est modifiée. [0008] La difficulté principale de détermination d'une consigne de richesse à la sonde est qu'il existe typiquement un temps mort variable entre la consigne de richesse au moteur et la consigne de richesse à la sonde ainsi qu'un temps de réponse variable de la sonde en fonction des conditions de fonctionnement du moteur, par exemple du débit de gaz d'échappement. Pour compenser le temps de retard et le temps de réponse, un modèle interne est le plus souvent utilisé pour représenter le temps de transfert des gaz du moteur à la sonde ainsi que le temps de réponse de la sonde. Un tel modèle est utilisé pour convertir la consigne de richesse à l'injecteur en consigne de richesse à la sonde. Ceci sera ultérieurement plus précisément décrit.
[0009] Dans ce qui va suivre, il va être pris comme exemple de condition de fonctionnement un balayage d'air dans le moteur. Ceci n'est pas limitatif et la condition de fonctionnement entraînant un filtrage différent et une correction du modèle de sonde peut être autre qu'un balayage.
[0010] En se référant à nouveau à la figure 1 , pour relancer plus rapidement le turbocompresseur dont la turbine est référencée 2, l'unité de contrôle commande du moteur autorise un balayage d'air sur certaines phases de vie. Cela consiste à laisser passer de l'air frais à l'échappement sans qu'il ne soit brûlé par un croisement d'ouverture des soupapes des cylindres du moteur thermique. Durant ces phases, la richesse moyenne en amont du catalyseur doit favoriser la réduction des émissions polluantes.
[001 1 ] La régulation de la richesse en amont du catalyseur va utiliser la mesure de richesse donnée par la sonde amont. A partir d'une consigne de richesse pour la chambre de combustion des cylindres ou consigne de richesse du moteur, une consigne de richesse à la sonde peut être modélisée par une fonction du premier ordre avec retard. [0012] Afin d'optimiser l'efficacité de conversion des polluants du catalyseur, il peut être défini dans la régulation de richesse un décalage de consigne de richesse à la sonde amont, appelé fenêtre catalyseur qui donne une plage de variation de consigne autour de la consigne de richesse estimée à la sonde amont. [0013] Une régulation par consigne de richesse à la sonde amont pose une difficulté majeure. Cette difficulté surgit par exemple dans les phases où le balayage d'air est actif ou dans toutes autres conditions de fonctionnement du moteur dans lesquelles des bouffées d'oxygène sont créées dans le moteur et envoyées dans la ligne d'échappement.
[0014] Ces bouffées d'oxygène sont envoyées pour le ou chaque cylindre à travers sa ou ses soupapes d'échappement et peuvent influer sur les mesures de la sonde amont en engendrant des pulsations régulières sur le signal de richesse. Ceci est montré par exemple à la figure 3. La fréquence des oscillations est liée au régime moteur et l'amplitude dépend du taux d'air balayé.
[0015] La figure 3 montre des oscillations du signal de richesse Rich en fonction du temps t pour différents taux de balayage variant de 5 à 30%. Plus le taux de balayage est élevé, le signal de richesse avec le taux de balayage le plus haut étant repéré par la courbe avec des carrés et le signal de richesse avec le taux de balayage le plus bas étant repéré par la courbe avec des étoiles, plus l'amplitude des oscillations est forte.
[0016] Ces oscillations ne sont pas anticipées par la consigne de richesse à la sonde donc une erreur sera observée en entrée d'un régulateur de richesse en charge du suivi de la consigne de richesse par la richesse mesurée réelle au niveau de la sonde. Ce phénomène est trop rapide, en s'étalant sur seulement quelques pas de temps de calcul, pour que cet écart puisse être corrigé efficacement, l'effet de la correction n'étant visible qu'après un délai. Le régulateur de richesse risque même d'amplifier les oscillations de richesse par d'éventuelles corrections.
[0017] Il est possible de mettre en œuvre un filtrage du signal de richesse mesurée par la sonde afin de limiter ou d'éliminer les oscillations vues par le régulateur. Cependant, le filtrage peut appliquer un retard sur le signal de richesse de la sonde et donc impliquer une modification du modèle de la sonde, dans lequel au moins un paramètre de la sonde est pris en considération pour faire le lien entre la consigne de richesse au moteur avec la consigne de richesse au niveau de la sonde. [0018] Il peut par exemple être pris en considération deux paramètre de la sonde que sont le temps de retard de la sonde dû à son éloignement du moteur et son temps de réponse qui lui est inhérent. Cette modification sera perçue par le régulateur comme une erreur de mesure que ce dernier cherchera à corriger, à tort. [0019] Le document FR-A-3 026 780 décrit un moteur thermique de véhicule automobile comprenant au moins un cylindre, une ligne d'échappement, une sonde de richesse disposée sur la ligne d'échappement, un module de détermination de consigne de richesse à la sonde en fonction d'une consigne de richesse dans ledit au moins un cylindre. Le module de détermination est configuré pour déterminer la consigne de richesse à la sonde en utilisant une première règle de calcul.
[0020] Dans ce document, un module de régulation est configuré pour déterminer une correction de richesse à appliquer dans ledit au moins un cylindre selon une première règle de calcul en fonction d'une valeur représentative d'un écart entre une richesse mesurée par la sonde et la consigne de richesse à la sonde. [0021 ] Ce document donne un exemple de sélection du modèle de sonde consistant en l'utilisation d'un filtre d'ordre un comme modèle de base du temps de réponse de la sonde et à un passage à un modèle linéaire ou un filtre d'ordre deux dans le cas d'un fonctionnement du moteur au ralenti. On procède avantageusement alors à un changement du modèle interne au régulateur pour un prédicteur de Smith pour être conforme au modèle de sonde linéaire ou d'ordre deux.
[0022] Dans un autre exemple donné dans ce document, on utilise un filtre d'ordre un comme modèle de base du temps de réponse de la sonde et on passe à un filtre d'ordre deux dans le cas d'une sonde n'étant pas encore à température de fonctionnement optimale, la dynamique du signal étant plus faible lorsque la sonde est à température inférieure à sa température de fonctionnement nominale.
[0023] Ce document n'a cependant pas trait à un filtrage et une correction du signal de richesse mesurée à une sonde lors d'au moins une condition de fonctionnement du moteur créant des oscillations du signal de richesse.
[0024] Par conséquent, le problème à la base de l'invention est de réduire ou éliminer complètement les oscillations se produisant sur un signal de richesse d'un mélange air/carburant mesurée par une sonde disposée dans la ligne d'échappement à la sortie d'un moteur thermique lors d'une ou de conditions spécifiques de fonctionnement du moteur ainsi que de réactualiser le modèle de sonde permettant de faire correspondre une consigne de richesse au moteur avec une consigne de richesse mesurée au niveau de la sonde.
[0025] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un procédé de filtrage et de correction d'un signal de richesse mesurée par une sonde lors d'au moins une condition de fonctionnement du moteur créant des oscillations du signal de richesse mesurée et une modification d'un modèle de la sonde, la sonde étant dite sonde amont en étant disposée dans une ligne d'échappement en sortie d'un moteur thermique, une régulation de richesse du mélange air/carburant dans le moteur étant effectuée selon une consigne de richesse à la sonde amont corrigée par le modèle de sonde à partir d'une consigne de richesse prédéterminée au moteur et d'au moins un paramètre de fonctionnement de la sonde, et la richesse mesurée par la sonde amont filtrée par un premier filtrage, caractérisé en ce que ladite au moins une condition de fonctionnement du moteur créant des oscillations de la richesse mesurée est identifiée lors d'essais préalables sur le moteur relatifs à l'adaptation de la consigne de richesse prédéterminée au moteur avec une mémorisation d'au moins une valeur d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur représentative que ladite au moins une condition est effective et, dès que ladite au moins une valeur est détectée à un instant donné du fonctionnement du moteur, le premier filtrage est suspendu en étant remplacé par un deuxième filtrage de la richesse mesurée et il est effectué une correction dudit au moins un paramètre de la sonde tant que ladite au moins une valeur est détectée.
[0026] L'effet technique est de mettre en œuvre un deuxième filtrage différent du premier filtrage ou filtrage nominal. Ceci permet de réduire et même d'éliminer les oscillations de richesse introduites par la présence de la condition de fonctionnement du moteur créant ces oscillations, par exemple mais pas uniquement un balayage d'air. L'utilisation d'une calibration spécifique pour le modèle sonde va permettre d'adapter au mieux la consigne de richesse à la sonde qui sera régulée.
[0027] Comme un tel deuxième filtrage est susceptible de modifier le modèle de la sonde, les paramètres de la sonde pris en considération pour élaborer ce modèle sont réajustés, essentiellement un temps de retard et un temps de réponse, mais ceci n'est pas limitatif. Une loi de commande selon la présente invention conçue s'implémente dans une fonction de régulation de la richesse par une sonde présente dans la ligne d'échappement.
[0028] Le deuxième filtrage de la mesure de richesse va éliminer les oscillations sur le signal de richesse mesurée. La fréquence des oscillations est toujours égale à celle des cycles moteurs en correspondant essentiellement à une pulsation d'air frais à chaque échappement des cylindres. Le réglage du deuxième filtre en est donc facilité.
[0029] Avantageusement, le premier filtrage est un filtrage d'ordre un et le deuxième filtrage est un filtrage d'ordre deux et ledit au moins un paramètre de la sonde est corrigé en fonction d'un taux de remplissage d'au moins un cylindre du moteur et d'un régime moteur.
[0030] Avantageusement, le deuxième filtrage présente une fréquence propre proportionnelle à un régime moteur en vigueur à un instant donné avec un coefficient calibré. [0031 ] Avantageusement, ledit au moins un paramètre de la sonde est corrigé par cartographie.
[0032] Avantageusement, les paramètres de la sonde sont au nombre de deux en étant respectivement un temps de retard de la sonde amont dépendant de la distance entre moteur et sonde amont et une vitesse des gaz d'échappement en sortie du moteur en vigueur et, d'autre part, un temps de réponse de la sonde amont spécifique pour une richesse de 0,63.
[0033] Avantageusement, le temps de retard et le temps de réponse sont corrigés simultanément parallèlement en indépendance l'un de l'autre. Par exemple, les cartographies des temps de retard et de temps de réponse peuvent être dupliquées afin de calibrer et d'adapter ces temps caractéristiques lors de l'utilisation du deuxième filtrage de la richesse mesurée à la sonde.
[0034] Avantageusement, ladite au moins une condition de fonctionnement du moteur est prise unitairement ou en combinaison parmi les paramètres suivants : un balayage d'air avec comme paramètre un taux de balayage d'air, le balayage d'air s'effectuant dans le moteur sur de l'air frais et laissant passer de l'air non brûlé dans une ligne d'échappement en sortie du moteur, une mise en œuvre d'au moins un diagnostic sur le moteur ou de la ligne d'échappement et une mise en œuvre d'essais sur le moteur ou une mise en œuvre d'essais pour une adaptation d'un modèle relatif à un élément de dépollution ou à un capteur de mesure présent dans la ligne d'échappement. [0035] Les conditions de fonctionnement créant des oscillations du signal de richesse mesurée à la sonde deviennent de plus en plus nombreuses et il est tout à fait possible dans le futur d'avoir de nouvelles conditions à prendre en considération pour le filtrage de la richesse mesurée et la correction du modèle de sonde.
[0036] Avantageusement, quand ladite au moins une condition est un balayage d'air, une fréquence propre du deuxième filtrage dépend du taux d'air balayé et du régime moteur.
[0037] L'invention concerne aussi un groupe motopropulseur comprenant un moteur thermique, une ligne d'échappement comprenant au moins un catalyseur avec des sondes amont et aval et une unité de contrôle commande en charge du fonctionnement du moteur thermique et d'une dépollution dans la ligne d'échappement, caractérisé en ce que l'unité de contrôle commande comprend des moyens de mise en œuvre d'un tel procédé de filtrage et de correction du signal de richesse issu de la sonde amont.
[0038] L'invention étant adaptable au système d'échappement utilisé et étant ajoutée à une loi de commande déjà existante, elle permet d'optimiser la performance du moteur pour les prestations dépollution et éventuellement agrément. L'utilisation d'un balayage d'air va perdurer sur les motorisations futures et les exigences de performances de la régulation de richesse seront accrues donc l'utilisation de cette invention sera essentielle. Il en va de même pour la mise en œuvre d'essais avec création possible d'oscillations dans le signal de richesse mesurée à la sonde.
[0039] Dans le cas d'une sonde amont de catalyseur en charge de la mesure de la richesse pour une comparaison avec une consigne de richesse extrapolée de la consigne de richesse au moteur au niveau de cette sonde amont, l'invention peut être directement adaptable à la ligne d'échappement utilisée, une solution logicielle de la présente invention étant ajoutée à une loi de commande déjà existante dans l'unité de contrôle commande.
[0040] La solution proposée par la présente invention est purement logicielle et s'implémente aisément dans l'unité de contrôle commande du moteur et plus particulièrement dans la fonction de régulation de richesse en amont du catalyseur par la sonde amont.
[0041 ] Avantageusement, la sonde amont est une sonde à oxygène proportionnelle et la sonde aval est une sonde à oxygène binaire. [0042] D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un ensemble d'un moteur thermique et d'une ligne d'échappement comprenant un catalyseur et au moins une sonde positionnée en amont du catalyseur, cette sonde pouvant servir à effectuer une régulation de la richesse dans le moteur à partir d'une consigne de richesse, le procédé de filtrage et de correction du signal de richesse selon la présente invention pouvant être mis en œuvre pour un tel ensemble,
- la figure 2 montre un logigramme de mise en œuvre du procédé de filtrage et de correction selon la présente invention pour le calcul de chaque paramètre du modèle de sonde pouvant avoir été modifié par les oscillations du signal de richesse,
- la figure 3 montre plusieurs courbes d'évolution de richesse dans le temps en fonction de différents taux de balayage, ces courbes d'évolution présentant des oscillations que la présente invention entend diminuer ou éliminer,
- la figure 4 montre des courbes de consigne de richesse au moteur et à une sonde amont en sortie de moteur dans la ligne d'échappement ainsi qu'une courbe de richesse mesurée à la sonde, l'estimation de la consigne de richesse à la sonde amont se faisant selon la consigne de richesse au moteur en prenant en compte un temps de retard et un temps de réponse de la sonde, cette estimation se faisant dans un mode de réalisation du procédé de filtrage et de correction du signal de richesse selon la présente invention. [0043] Il est à garder à l'esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l'invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l'invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les dimensions des différents éléments illustrés à la figure 1 ne sont pas représentatives de la réalité. [0044] En se référant à toutes les figures et notamment aux figures 1 , 2 et 4, la présente invention concerne un procédé de filtrage et de correction du signal de richesse mesurée Mes sond sam issu d'une sonde lors d'au moins une condition de fonctionnement du moteur créant des oscillations du signal de richesse mesurée Mes sond sam et une modification d'un modèle de sonde. La sonde est dite sonde amont 4a en étant disposée dans une ligne d'échappement en sortie d'un moteur 1 thermique et de préférence en amont d'un catalyseur 3.
[0045] Une régulation de richesse du mélange air/carburant dans le moteur 1 est effectuée selon une consigne de richesse Consrich sond à la sonde amont 4a corrigée par le modèle de sonde à partir d'une consigne de richesse prédéterminée au moteur Consrich mot et d'au moins un paramètre ttrans, treps de fonctionnement de la sonde 4a, et une richesse mesurée Mes sond sam par la sonde amont 4a filtrée par un premier filtrage ou filtrage nominal, montré à la figure 2 sous la référence Carto 2D nom. Il est préféré qu'il y ait deux paramètres ttrans, treps de fonctionnement de la sonde 4a à corriger, paramètres qui seront ultérieurement détaillés.
[0046] Par exemple à la figure 4, dans un exemple spécifique non limitatif de la présente invention, il est montré une richesse mesurée Med sond sam comparée à une consigne de richesse Consrich sond avec une erreur Err. Des bouffées d'oxygène issues du moteur 1 thermique pourront faire osciller la richesse réelle mesurée Med sond sam. Il convient donc d'éliminer ou de réduire autant que possible ces oscillations.
[0047] La richesse de consigne au moteur 1 , en fait illustrée par la courbe Consrich mot, est à cette figure 4 remplacée par la consigne de richesse Consrich sond à la sonde extrapolée à partir de cette richesse de consigne au moteur Consrich mot, étant donné que la sonde détecte la richesse mesurée Med sond sam, ceci afin d'avoir une comparaison de la consigne de richesse Consrich sond et de la richesse mesurée Med sond sam au même point de la ligne d'échappement afin que cette comparaison ne soit pas faussée.
[0048] Selon la présente invention, ladite au moins une condition de fonctionnement du moteur créant des oscillations du signal de richesse Med sond sam est identifiée lors d'essais préalables sur le moteur 1 relatifs à l'adaptation de la consigne de richesse Consrich sond prédéterminée au moteur 1 . Ceci peut donc être fait par essais par exemple sur banc moteur.
[0049] Il est effectué une mémorisation d'au moins une valeur d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur 1 représentative que ladite au moins une condition est effective. Dès que ladite au moins une valeur est détectée à un instant donné du fonctionnement du moteur 1 , le premier filtrage ou filtrage nominal est suspendu en étant remplacé par un deuxième filtrage de la richesse mesurée Mes sond sam.
[0050] Ce deuxième filtrage est référencé Carto2D filt. Les premier et deuxième filtrages sont donc utilisés alternativement selon la détection d'une condition de fonctionnement du moteur entraînant ou non l'apparition d'oscillations de la richesse mesurée à la sonde 4a. Il est effectué une correction du ou des paramètres ttrans, treps de la sonde 4a tant que ladite au moins une valeur est détectée. [0051 ] A la figure 4, la détection d'une condition de fonctionnement impliquant ou non la création d'oscillations est référencée Activ filt. Si aucune condition de fonctionnement impliquant la création d'oscillations n'est détectée, il est procédé au premier filtrage dit filtrage nominal Carto 2D nom et au calcul nominal dudit au moins un paramètre de la sonde ttrans, treps. Par contre, si une condition de fonctionnement impliquant la création d'oscillations est détectée, il est procédé au deuxième filtrage Carto 2D filt différent du premier filtrage et à une réactualisation d'un ou de plusieurs paramètres de la sonde ttrans, treps.
[0052] Le résultat du filtrage alors en vigueur, par exemple le premier filtrage ou le deuxième filtrage, le ou étant exclusif, est transmis à un module de réception Fus et le modèle de sonde est réactualisé dans le cas d'une condition de fonctionnement impliquant la création d'oscillations dans la richesse mesurée Mes sond sam à la sonde 4a avec calcul du ou des paramètres de la sonde ttrans, treps.
[0053] Par exemple, des cartographies utilisées pour le modèle de sonde au nominal sont dupliquées. Ces nouvelles cartographies disposent de points d'appuis spécifiques et sont calibrées pour chaque application, selon le deuxième filtrage calibré. La sélection d'un modèle entre modèle nominal et modèle corrigé lors d'oscillations du signal de richesse mesurée est réalisée par un booléen indiquant l'état d'activation du filtrage du signal de richesse mesurée Mes sond sam à la sonde 4a. [0054] Le premier filtrage peut être un filtrage d'ordre un et le deuxième filtrage peut être un filtrage d'ordre deux. Le ou les paramètres ttrans, treps de la sonde 4a peuvent être corrigés en fonction d'un taux de remplissage d'au moins un cylindre du moteur Remp et d'un régime moteur RM. Dans un mode de réalisation préféré, le deuxième filtrage peut présenter une fréquence propre proportionnelle à un régime moteur en vigueur à un instant donné avec un coefficient calibré. Le ou les paramètres ttrans, treps de la sonde 4a peuvent être corrigés par une cartographie, avantageusement une cartographie 2D. Il peut y avoir une cartographie associée à chacun des paramètres ttrans, treps de la sonde 4a.
[0055] En se référant aux figures 1 et 4, la consigne de richesse estimée Consrich sond à la sonde amont 4a peut être modélisée à partir de la consigne de richesse prédéterminée au moteur Consrich mot en prenant en compte, d'une part, un temps de retard ttrans de la sonde amont 4a dépendant de la distance entre moteur 1 et sonde amont 4a et une vitesse des gaz d'échappement en sortie du moteur 1 en vigueur et, d'autre part, un temps de réponse treps de la sonde amont 4a à une richesse de 0,63 ou correspondant à 63% de richesse. [0056] La modélisation repose donc sur l'identification de ces deux temps caractéristiques, le temps de retard ttrans et le temps de réponse treps à 63%. Ces paramètres peuvent être définis en fonction du point de fonctionnement et calibrés par cartographies. [0057] A cette figure 4, la richesse R est en ordonnée tandis qu'un temps t est en abscisse. Il est illustré une courbe de consigne au moteur Consrich mot et deux courbes de consigne de richesse à la sonde amont Consrich sond et de richesse mesurée de la sonde amont Mes sond sam. La consigne de richesse à la sonde amont Consrich sond est la consigne de richesse de sonde filtrée et décalée. [0058] Une erreur Err est présente entre les deux courbes de consignes de richesse de sonde, respectivement mesurée Mes sond sam et filtrée Consrich sond. La consigne de richesse estimée Consrich sond à la sonde amont 4a à partir de la richesse du moteur 1 est filtrée, avantageusement par un filtre d'ordre 1 .
[0059] Comme précédemment mentionné, il est peut être effectué les corrections du temps de retard ttrans et du temps de réponse treps simultanément parallèlement en indépendance l'un de l'autre, ceci par des cartographies différentes.
[0060] Les conditions de fonctionnement du moteur 1 susceptibles de créer des oscillations du signal de richesse Med sond sam peuvent être déterminées par essais lors de la mise au point du moteur. Sans être limitatif, la ou les conditions peuvent être prises unitairement ou en combinaison parmi les paramètres suivants : un balayage d'air avec comme paramètre un taux de balayage d'air, le balayage d'air s'effectuant dans le moteur 1 sur de l'air frais et laissant passer de l'air non brûlé dans une ligne d'échappement en sortie du moteur 1 , une mise en œuvre d'au moins un diagnostic sur le moteur 1 ou de la ligne d'échappement et une mise en œuvre d'essais sur le moteur 1 ou une mise en œuvre d'essais pour une adaptation d'un modèle relatif à un élément de dépollution 3 ou à un capteur de mesure 4a, 4b présent dans la ligne d'échappement. La création d'oscillations sur la richesse mesurée à la sonde a été illustrée à la figure 3.
[0061 ] Quand la condition de fonctionnement du moteur créant des oscillations est un balayage d'air, une fréquence propre du deuxième filtrage peut dépendre du taux d'air balayé et du régime moteur RM.
[0062] L'invention concerne aussi un groupe motopropulseur comprenant un moteur 1 thermique, une ligne d'échappement comprenant au moins un catalyseur 3 avec des sondes amont 4a et aval 4b et une unité de contrôle commande en charge du fonctionnement du moteur 1 thermique et d'une dépollution dans la ligne d'échappement.
[0063] Selon l'invention, l'unité de contrôle commande comprend des moyens de mise en œuvre d'un tel procédé de filtrage et de correction du signal de richesse Mes sond sam issu de la sonde amont 4a.
[0064] La sonde amont 4a peut être une sonde à oxygène proportionnelle et la sonde aval 4b peut être est une sonde à oxygène binaire.
[0065] L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples.

Claims

Revendications
Procédé de filtrage et de correction du signal de richesse (Mes sond sam) mesurée par une sonde lors d'au moins une condition de fonctionnement du moteur créant des oscillations du signal de richesse mesurée (Mes sond sam) et une modification d'un modèle de la sonde, la sonde étant dite sonde amont (4a) en étant disposée dans une ligne d'échappement en sortie d'un moteur (1 ) thermique, une régulation de richesse du mélange air/carburant dans le moteur (1 ) étant effectuée selon une consigne de richesse (Consrich sond) à la sonde amont (4a) corrigée par le modèle de sonde à partir d'une consigne de richesse prédéterminée au moteur (Consrich mot) et d'au moins un paramètre (ttrans, treps) de fonctionnement de la sonde (4a), et la richesse mesurée (Mes sond sam) par la sonde amont (4a) filtrée par un premier filtrage, caractérisé en ce que ladite au moins une condition de fonctionnement du moteur créant des oscillations de la richesse mesurée (Mes sond sam) est identifiée lors d'essais préalables sur le moteur (1 ) relatifs à l'adaptation de la consigne de richesse (Consrich sond) prédéterminée au moteur (1 ) avec une mémorisation d'au moins une valeur d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur (1 ) représentative que ladite au moins une condition est effective et, dès que ladite au moins une valeur est détectée à un instant donné du fonctionnement du moteur (1 ), le premier filtrage est suspendu en étant remplacé par un deuxième filtrage de la richesse mesurée (Mes sond sam) et il est effectué une correction dudit au moins un paramètre (ttrans, treps) de la sonde (4a) tant que ladite au moins une valeur est détectée.
Procédé selon la revendication 1 , dans lequel le premier filtrage est un filtrage d'ordre un et le deuxième filtrage est un filtrage d'ordre deux et ledit au moins un paramètre (ttrans, treps) de la sonde (4a) est corrigé en fonction d'un taux de remplissage d'au moins un cylindre du moteur (Remp) et d'un régime moteur (RM).
Procédé selon la revendication 2, dans lequel le deuxième filtrage présente une fréquence propre proportionnelle à un régime moteur en vigueur à un instant donné avec un coefficient calibré.
Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel ledit au moins un paramètre (ttrans, treps) de la sonde (4a) est corrigé par cartographie.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel les paramètres de la sonde sont au nombre de deux en étant respectivement un temps de retard (ttrans) de la sonde amont (4a) dépendant de la distance entre moteur (1 ) et sonde amont (4a) et une vitesse des gaz d'échappement en sortie du moteur (1 ) en vigueur et, d'autre part, un temps de réponse (treps) de la sonde amont (4a) spécifique pour une richesse de 0,63.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le temps de retard (ttrans) et le temps de réponse (treps) sont corrigés simultanément parallèlement en indépendance l'un de l'autre. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une condition de fonctionnement du moteur est prise unitairement ou en combinaison parmi les paramètres de fonctionnement du moteur suivants : un balayage d'air avec comme paramètre un taux de balayage d'air, le balayage d'air s'effectuant dans le moteur (1 ) sur de l'air frais et laissant passer de l'air non brûlé dans une ligne d'échappement en sortie du moteur (1 ), une mise en œuvre d'au moins un diagnostic sur le moteur (1 ) ou de la ligne d'échappement et une mise en œuvre d'essais sur le moteur (1 ) ou une mise en œuvre d'essais pour une adaptation d'un modèle relatif à un élément de dépollution (3) ou à un capteur de mesure (4a, 4b) présent dans la ligne d'échappement. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel, quand ladite au moins une condition est un balayage d'air, une fréquence propre du deuxième filtrage dépend du taux d'air balayé et du régime moteur (RM).
9. Groupe motopropulseur comprenant un moteur (1 ) thermique, une ligne d'échappement comprenant au moins un catalyseur (3) avec des sondes amont (4a) et aval (4b) et une unité de contrôle commande en charge du fonctionnement du moteur (1 ) thermique et d'une dépollution dans la ligne d'échappement, caractérisé en ce que l'unité de contrôle commande comprend des moyens de mise en œuvre d'un procédé de filtrage et de correction du signal de richesse (Mes sond sam) issu de la sonde amont (4a) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. 10. Groupe motopropulseur selon la revendication 9, dans lequel la sonde amont (4a) est une sonde à oxygène proportionnelle et la sonde aval (4b) est une sonde à oxygène binaire.
PCT/FR2018/051016 2017-05-03 2018-04-24 Procede de filtrage et de correction d'oscillations d'un signal de richesse issu d'une sonde en sortie d'un moteur WO2018202975A2 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18724960.2A EP3619412B1 (fr) 2017-05-03 2018-04-24 Procede de filtrage d'un signal de richesse issu d'une sonde à l'échappement d'un moteur
CN201880029724.5A CN110582628B (zh) 2017-05-03 2018-04-24 对来自探测器的丰度信号的振荡进行过滤和校正的方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1753906A FR3065992A1 (fr) 2017-05-03 2017-05-03 Procede de filtrage et de correction d’oscillations d’un signal de richesse issu d’une sonde en sortie d’un moteur
FR1753906 2017-05-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2018202975A2 true WO2018202975A2 (fr) 2018-11-08
WO2018202975A3 WO2018202975A3 (fr) 2019-01-03

Family

ID=59381468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2018/051016 WO2018202975A2 (fr) 2017-05-03 2018-04-24 Procede de filtrage et de correction d'oscillations d'un signal de richesse issu d'une sonde en sortie d'un moteur

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3619412B1 (fr)
CN (1) CN110582628B (fr)
FR (1) FR3065992A1 (fr)
WO (1) WO2018202975A2 (fr)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11636870B2 (en) 2020-08-20 2023-04-25 Denso International America, Inc. Smoking cessation systems and methods
US11760169B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Particulate control systems and methods for olfaction sensors
US11760170B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Olfaction sensor preservation systems and methods
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor
US11828210B2 (en) 2020-08-20 2023-11-28 Denso International America, Inc. Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3026780A1 (fr) 2014-10-03 2016-04-08 Peugeot Citroen Automobiles Sa Moteur a combustion de vehicule automobile a pilotage de richesse ameliore

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2634823B1 (fr) * 1988-07-27 1990-11-23 Bendix Electronics Sa Procede et dispositif de regulation de la richesse d'un melange air-carburant d'alimentation d'un moteur a combustion interne
JPH04321740A (ja) * 1991-04-19 1992-11-11 Mitsubishi Electric Corp エンジンの空燃比制御装置
US5363647A (en) * 1992-10-13 1994-11-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Dual-sensor type air fuel ratio control system for internal combustion engine and catalytic converter diagnosis apparatus for the same
US5656765A (en) * 1995-06-28 1997-08-12 General Motors Corporation Air/fuel ratio control diagnostic
JP3373724B2 (ja) * 1996-04-05 2003-02-04 本田技研工業株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
US5996337A (en) * 1998-02-06 1999-12-07 Engelhard Corporation Dynamic calorimetric sensor system
DE19844994C2 (de) * 1998-09-30 2002-01-17 Siemens Ag Verfahren zur Diagnose einer stetigen Lambdasonde
FR2792967B1 (fr) * 1999-04-27 2001-06-29 Renault Procede de commande de la richesse du melange air/carburant d'un moteur a combustion interne debitant des gaz d'echappement dans une ligne equipee d'un piege a hydrocarbures
US6233922B1 (en) * 1999-11-23 2001-05-22 Delphi Technologies, Inc. Engine fuel control with mixed time and event based A/F ratio error estimator and controller
DE10047811A1 (de) * 2000-09-27 2002-04-18 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer Verbrennungskraftmaschine
FR2891010B1 (fr) * 2005-09-21 2007-10-26 Renault Sas Procede de traitement d'un signal de mesure representatif de la richesse en oxygene d'un gaz et dispositif correspondant
US9416714B2 (en) * 2012-03-01 2016-08-16 Ford Global Technologies, Llc Non-intrusive exhaust gas sensor monitoring
DE102013201734A1 (de) * 2013-02-04 2014-08-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Lambdasondenanordnung im Abgassystem einer Brennkraftmaschine
US9677491B2 (en) * 2013-08-07 2017-06-13 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas sensor diagnosis and controls adaptation

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3026780A1 (fr) 2014-10-03 2016-04-08 Peugeot Citroen Automobiles Sa Moteur a combustion de vehicule automobile a pilotage de richesse ameliore

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11636870B2 (en) 2020-08-20 2023-04-25 Denso International America, Inc. Smoking cessation systems and methods
US11760169B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Particulate control systems and methods for olfaction sensors
US11760170B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Olfaction sensor preservation systems and methods
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor
US11828210B2 (en) 2020-08-20 2023-11-28 Denso International America, Inc. Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods

Also Published As

Publication number Publication date
CN110582628A (zh) 2019-12-17
WO2018202975A3 (fr) 2019-01-03
EP3619412A2 (fr) 2020-03-11
EP3619412B1 (fr) 2021-01-13
FR3065992A1 (fr) 2018-11-09
CN110582628B (zh) 2022-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3619412B1 (fr) Procede de filtrage d'un signal de richesse issu d'une sonde à l'échappement d'un moteur
WO2018202977A2 (fr) Procede de reactualisation d'une dynamique d'adaptation d'une valeur de richesse à une consigne dans un moteur
FR2981697A1 (fr) Procede et dispositif d'adaptation d'une regulation lambda
EP1729000B1 (fr) Méthode d'estimation par un filtre de Kalman étendu de la richesse dans un cylindre d'un moteur à combustion
EP2935828B1 (fr) Procede de diagnostic d'un moteur suralimente et moteur associe
FR3074524A1 (fr) Systeme et procede de commande d'un moteur a combustion interne muni d'un systeme de post traitement des gaz d'echappement de type a catalyse selective
EP2148979B1 (fr) Procede de controle de combustion d'un moteur diesel
FR2867232A1 (fr) Methode d'estimation de la richesse en carburant dans un cylindre d'un moteur a combustion
FR2864146A1 (fr) Procede de determination en temps reel de la masse de particules presente dans un filtre a particules de vehicule automobile
EP2195519B1 (fr) Estimation de parametres d'etat d'un moteur par mesure de la pression interne d'un cylindre
EP0599729B1 (fr) Procédé de contrÔle du système de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne
EP2699778B1 (fr) Procede de diagnostic de defaillance d'un moteur suralimente et moteur suralimente
EP1739291B1 (fr) Système d'aide à la régénération des moyens de dépollution intègres dans une ligne d'échappement d'un moteur de véhicule automobile
EP2430298B1 (fr) Estimation de la concentration en oxydes d'azote d'un moteur à combustion interne.
FR2816658A1 (fr) Procede et dispositif de diagnostic de la resistance aeraulique dans la tubulure d'admission d'un moteur a combustion interne
FR2898936A1 (fr) Procede d'estimation de la richesse d'un melange air/carburant
EP2507491B1 (fr) Système et procédé d'estimation de la masse de particules stockées dans un filtre a particules de véhicule automobile
WO2018202976A2 (fr) Procede de reglage de la consigne de richesse d'une sonde lors d'un balayage d'air
EP3995685B1 (fr) Procédé de diagnostic d'un débitmètre d'air pour moteur à combustion interne
EP2184597A1 (fr) Procédé de contrôle de la combustion d'un moteur fonctionnant en mode stratifié
FR3056254A1 (fr) Procede de diagnostic d'une sonde a oxygene proportionnelle disposee en amont du systeme de post-traitement d'un moteur a combustion interne a allumage commande.
FR2936015A1 (fr) Estimation de variables d'etat d'un moteur a combustion interne.
FR3090036A1 (fr) Procede de correction d’une estimation des oxydes d’azote dans une ligne d’echappement
WO2013079839A1 (fr) Procede et dispositif permettant d'estimer en continu la richesse cylindre d'un moteur
FR3014950A1 (fr) Procede d'evaluation d'un catalyseur d'oxydation utilisant un modele de fonctionnement du moteur et de son catalyseur

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18724960

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018724960

Country of ref document: EP

Effective date: 20191203