WO2020115098A1 - Procédé de commande d'un moteur à combustion interne à apprentissage de la pression atmosphérique - Google Patents

Procédé de commande d'un moteur à combustion interne à apprentissage de la pression atmosphérique Download PDF

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combustion engine
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Xavier Moine
Yohan DUPOUY
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Continental Automotive France
Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • TITLE Method of controlling an internal combustion engine learning atmospheric pressure
  • the invention relates to the technical field of controlling internal combustion engines, and more particularly, controlling such engines without an intake throttle angle sensor.
  • Controlling an internal combustion engine requires information about the engine load, especially for single-cylinder engines.
  • At least two pieces of engine load information are used among the angle of the intake throttle valve, the intake air pressure and / or the intake air flow rate.
  • the angle of the intake throttle is used as the only engine load information.
  • the control is not robust against variations in altitude or requires altitude compensation via a pressure sensor.
  • the sensors for detecting the position of the intake throttle are difficult to integrate and are not all reliable over time, in particular in the case of brushed sensors ("electrical wishers" in English).
  • JP07034952A describes a method for controlling an internal combustion engine comprising the detection of the state of opening of the sensor for detecting the position of the intake throttle valve .
  • the document discloses taking into account variations in altitude so as to compensate for the quantity of air admitted as a function of the measured position of the sensor for detecting the position of the intake throttle valve.
  • the invention relates to a method for controlling an internal combustion engine provided with a crankshaft position sensor, an intake air pressure sensor and an intake butterfly valve. fresh air, including the following steps:
  • the rotation speed of the internal combustion engine is determined as a function of the derivative of the position of the crankshaft with respect to time
  • a learning pressure threshold of the atmospheric pressure is determined as a function of the speed of rotation of the internal combustion engine
  • the learning of atmospheric pressure is controlled by applying a first order filter to the air pressure admitted for the second position of the crankshaft, and
  • the internal combustion engine is controlled as a function of the learned value of atmospheric pressure
  • a pressure ratio is determined by dividing the air pressure admitted for the second position of the crankshaft by the learned value of atmospheric pressure
  • a base value of a pressure ratio threshold is determined as a function of the speed of rotation of the internal combustion engine and of the state of the air intake bypass valve,
  • a suitable value for the pressure ratio threshold is determined as a function of the base value of the pressure ratio threshold, an adaptation value and the state of the intake bypass valve air,
  • a corrective value can be determined by applying a first order filter to the difference between the pressure value d 'air admitted for a second position of the crankshaft for the current occurrence and the learned value of atmospheric pressure for the previous occurrence and the corrective value can be added to a learned value of atmospheric pressure for the previous occurrence.
  • a corrective value can be determined by applying a first order filter to the difference between the value of air pressure admitted for a second position of the crankshaft for the current occurrence and a stored value of atmospheric pressure, and the corrective value can be added to the stored value of atmospheric pressure.
  • the internal combustion engine can be provided with an electronic control unit, the following steps can be carried out:
  • the initialization value of the pressure ratio threshold is initialized to a value memorized when the electronic control unit stops, • we determine if a set of conditions takes a first value,
  • a basic value of the pressure ratio threshold is determined by means of a predetermined map as a function of the speed of rotation of the internal combustion engine
  • the adaptation value of the pressure ratio threshold for the current occurrence is determined by subtracting the adapted value of the pressure ratio threshold stored in the electronic control unit from the value filtered at the first pressure ratio order and then
  • the adaptation value can be initialized to a predetermined constant value.
  • the set of conditions comprising:
  • the method can resume on initialization of the adaptation value of the pressure ratio threshold, and
  • the process can resume when determining the value taken by a set of conditions.
  • the internal combustion engine can be fitted with an electronic control unit, it is possible to limit the deviation of the adaptation between maximum and minimum values of the pressure ratio threshold by limiting the adaptation values memorized during switching off the electronic control unit compared to those memorized when the electronic control unit wakes up.
  • Such a control method has the advantage of robust control with regard to failures or the withdrawal of the sensor for detecting the position of the intake throttle valve.
  • FIG. 1 illustrates the main steps of a process for controlling an internal combustion engine controlled as a function of the intake air pressure
  • FIG. 2 illustrates the main steps of a method for determining the closure of the butterfly valve for fresh air
  • FIG. 3 illustrates the main steps for determining the adaptation value of the pressure ratio threshold for determining the closure of the fresh air intake valve.
  • FIG. 4 illustrates an example of the evolution of the learning pressure threshold of atmospheric pressure as a function of the engine rotation speed.
  • a first MAP acquisition carried out at a first angular position of the crankshaft equal to 180 ° BTDC (English acronym for "Before Top Dead Center", before top combustion dead center)
  • a second MAPJJP acquisition carried out at a second angular position of the crankshaft equal to 390 ° BTDC.
  • the learned value AMP n of the atmospheric pressure is initialized to a stored value of the atmospheric pressure.
  • the stored value of the atmospheric pressure can be the learned value of the atmospheric pressure during the previous stop of the electronic control unit of the internal combustion engine, or a predetermined value, for example the standard atmospheric pressure.
  • the inlet air pressure MAP n is determined for a first position of the crankshaft corresponding to 180 ° before top dead center (BTDC).
  • BTDC top dead center
  • a pressure threshold DR h of learning the atmospheric pressure is determined. as a function of the rotation speed of the internal combustion engine.
  • FIG. 4 shows an evolution of the threshold DR h for learning atmospheric pressure as a function of the speed of rotation of the engine: it can be seen that this threshold DR h for learning takes the form of a curve 31 which is increasing with the number of revolutions of the engine, this curve 31 being framed in an upper and lower value respectively between two values defined by two other curves 30, 32 as indicated below:
  • the pressure threshold values DR h for learning which are above the upper curve 30 as below the lower curve 32 must be rejected for learning the atmospheric pressure.
  • the pressure threshold DR h for learning the atmospheric pressure must therefore be located between these two values for a given rotation speed of the engine, preferably closer to the lower curve 32 than to the upper curve 30.
  • the learning pressure DR h pressure threshold is situated in a range of values included in the first third of values above the lower curve 32 for a complete range of values equal to 1 between the two curves upper 30 and lower 32.
  • large opening of the butterfly means preferably a maximum opening of the butterfly.
  • These learning threshold values are for example calibrated for a given engine, and recorded in the form of a map / table in the electronic control unit of the combustion engine.
  • a fifth step 5 it is determined whether the difference between the admitted air pressures MAP_UP n and MAP n is less than the pressure threshold DR h for learning the atmospheric pressure.
  • control process continues with a sixth step 6, during which it is ordered not to carry out the learning of atmospheric pressure.
  • the learned value AMP n of the atmospheric pressure of the current occurrence is then kept equal to the learned value AMP n -i of the atmospheric pressure of the previous occurrence.
  • the process continues with a seventh step 7 during which the command l learning atmospheric pressure.
  • the learned value AMP n of atmospheric pressure for the current occurrence is obtained by summing a corrective value to the learned value AMP n -i of atmospheric pressure for the previous occurrence.
  • the corrective value is determined by applying a first order filter to the difference between the intake air pressure value MAP_UP n for a second position of the crankshaft for the current occurrence and the learned value AMP n -i of atmospheric pressure for the previous occurrence. It is in fact considered that the intake air pressure MAP_UP n for the second position of the crankshaft corresponds substantially to atmospheric pressure due to the pressure in the intake manifold.
  • AMPn AMPn-i + C_AMP_MMV_CRLC * (MAPJJPn - AMP n -i + IP_AMP_N) (Eq. 3)
  • C_AMP_MMV_CRLC a first order filter coefficient
  • MAPJJP n the admitted air pressure MAP_UP for a second position of the crankshaft corresponding to 390 ° for the current occurrence
  • IP_AMP_N an offset value.
  • a first step 9 determining the inlet air pressure MAP n for a first position of the crankshaft corresponding to 180 ° before the dead center high combustion (BTDC).
  • BTDC dead center high combustion
  • the learned value AMP n of the atmospheric pressure is determined by applying steps 1 to 6 of the method for controlling an internal combustion engine illustrated in FIG. 1.
  • a pressure ratio PQ_AMP n is determined by dividing the inlet air pressure MAP n for a position of the crankshaft corresponding to 180 ° before the dead center for high combustion (BTDC) by the learned value AMP n of atmospheric pressure.
  • a fourth step 12 it is determined whether the internal combustion engine is running or has operated for at least a predetermined period.
  • an air intake bypass valve is open.
  • the air intake bypass valve is arranged in an air intake duct connected in parallel with the main air intake duct.
  • the bypass valve is an all-or-nothing valve for controlling the amount of air entering the engine.
  • the bypass valve is controlled only by the engine control system while the fresh air intake valve is controlled by the user.
  • the bypass valve allows more air to be supplied to the engine, and for example keeps the engine idling when the engine is cold.
  • the method then continues with steps 15, 15a, 15b of determining a base value of the threshold of the pressure ratio PQ_AMP_CT_BAS as a function of the speed of rotation of the internal combustion engine and the state of the valve. of air intake bypass.
  • the method then continues with steps 16, 16a, 16b of determining a suitable value of the threshold of the pressure ratio PQ_AMP_CT as a function of the base value the threshold of the pressure ratio PQ_AMP_CT_BAS, an adaptation value PQ_AMP_CT_AD n and the state of the air intake bypass valve.
  • step 15a a value is determined base of the pressure ratio threshold PQ_AMP_CT_BAS_ECK_ON when the air intake bypass valve is open, from a map depending on the rotation speed of the internal combustion engine.
  • the method continues with an eighth step 16a, during which a suitable value is determined for the threshold of the pressure ratio PQ_AMP_CT_ECK_ON when the air intake bypass valve is open by applying the following equation:
  • PQ_AM P_CT_EC K_0 N PQ_AMP_CT_BAS_ECK_ON + PQ_AMP_CT_AD n (Eq. 4)
  • step 17a it is determined whether the pressure ratio PQ_AMP n is greater than the value adapted from the threshold of the pressure ratio PQ_AMP_CT_ECK_ON when the bypass valve d air intake is open.
  • step 14 If it has been determined that the air intake bypass valve is closed during step 14, the process continues during a twelfth step 15b during which a value of is determined. base of the pressure ratio threshold PQ_AMP_CT_BAS_ECK_OFF when the air intake bypass valve is closed, from a map depending on the rotation speed of the internal combustion engine. In a particular embodiment, the process continues with a thirteenth step 16b, during which a suitable value is determined for the threshold of the pressure ratio PQ_AMP_CT_ECK_OFF when the air intake bypass valve is closed, by applying the following equation from Eq. 4:
  • a fourteenth step 17b it is determined whether the pressure ratio PQ_AMP n is less than the adapted value of the threshold of the pressure ratio PQ_AMP_CT_ECK_OFF when the air intake bypass valve is closed.
  • a hysteresis offset value is added and / or subtracted from the adapted value of the pressure ratio threshold determined at the end of the eighth step 16a or of the thirteenth step 16b, so as to avoid an oscillation between a detected open and closed state of the fresh air intake butterfly.
  • the adaptation value PQ_AMP_CT_AD n of the threshold of the pressure ratio is initialized to a value memorized when the electronic control unit stops.
  • the adaptation value is initialized to a predetermined constant value C_PQ_AMP_CT_AD_UP.
  • a second step 21 it is determined whether a set of conditions takes a first value.
  • a first condition of the set of conditions takes a first value if the internal combustion engine has been in operation for at least a minimum duration.
  • a second condition of the set of conditions takes a first value if the temperature of the internal combustion engine is greater than a minimum temperature and less than a maximum temperature.
  • a third condition of the set of conditions takes a first value if no error is determined on the sensors and actuators.
  • a fourth condition of the set of conditions takes a first value if the speed of rotation of the internal combustion engine is greater than a minimum speed of rotation and less than a maximum speed of rotation.
  • the conditions of the set of conditions are combined together via logical AND operators.
  • the set of conditions takes a first value if each condition takes a first value.
  • the set of conditions takes a second value if at least one condition takes a second value.
  • step 22 it is determined whether the electronic control unit is stopped following a request to stop the driver KEY_OFF.
  • a base value of the threshold is determined of the pressure ratio PQ_AMP_CT_BAS by means of a predetermined mapping as a function of the rotation speed of the internal combustion engine. This value is also determined during steps 15a, 15b of the process for determining the open or closed state of the fresh air intake valve.
  • a fifth step 24 it is determined whether the pressure ratio PQ_AMP n determined in the third step 11 of the method for determining the closure of the butterfly valve for fresh air intake is less than the sum of the base value of the pressure ratio threshold PQ_AMP_CT_BAS and the adaptation value PQ_AMP_CT_AD n of the memorized pressure ratio threshold.
  • the method continues with a sixth step 25, during which the adaptation value PQ_AMP_CT_AD n of the report threshold is determined.
  • pressures for the current occurrence by subtracting the threshold adaptation value from the pressure ratio PQ_AMP_CT_AD n -i determined at the previous occurrence and stored in the electronic control unit from the value filtered at first order from the pressure ratio PQ_AMP n and adding an offset value to the whole.
  • the offset value is strictly greater than the value
  • the first-order filter includes a different positive filter coefficient and a different negative filter coefficient in order to obtain faster learning towards low values than towards high values. Indeed, the high values correspond to a plausible case in which the butterfly is very slightly open.
  • the deviation of the adaptation is limited between maximum and minimum values of the pressure ratio threshold by limiting the adaptation values memorized when the electronic control unit turns off compared to those memorized on waking e the electronic control unit.
  • the threshold adaptation value is stored

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Abstract

Procédé de commande d'un moteur à combustion interne muni d'un capteur de position du vilebrequin, d'un capteur de pression d'air admis et d'un papillon d'admission d'air frais, comprenant les étapes suivantes: • on détermine la vitesse de rotation du moteur à combustion interne en fonction de la dérivée de la position du vilebrequin par rapport au temps, • on détermine la pression d'air admis pour une première position du vilebrequin correspondant à 180° avant le point mort haut combustion, • on détermine la pression d'air admis pour une deuxième position du vilebrequin correspondant à 390° avant le point mort haut combustion, • on détermine un seuil de pression d'apprentissage de la pression atmosphérique en fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, • on détermine si la différence entre la pression d'air admis pour la première position du vilebrequin et la pression d'air admis pour la deuxième position du vilebrequin est inférieure au seuil de pression d'apprentissage de la pression atmosphérique, • si tel est le cas, on commande l'apprentissage de la pression atmosphérique en appliquant un filtre du premier ordre à la pression d'air admis pour la deuxième position du vilebrequin, et • on commande le moteur à combustion interne en fonction de la valeur apprise de la pression atmosphérique.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Procédé de commande d’un moteur à combustion interne à apprentissage de la pression atmosphérique
[Domaine technique]
[0001] L’invention a pour domaine technique la commande de moteurs à combustion interne, et plus particulièrement, la commande de tels moteurs sans capteur d’angle du papillon d’admission.
[Etat de la technique antérieure]
[0002] La commande d’un moteur à combustion interne requiert des informations concernant la charge du moteur, notamment pour les moteurs monocylindres.
[0003] On utilise habituellement au moins deux informations de charge du moteur parmi l’angle du papillon d’admission, la pression d’air admis et/ou le débit d’air admis.
[0004] Dans d’autres modes de réalisation, l’angle du papillon d’admission est utilisé comme seule information de charge du moteur. Toutefois, dans ce cas, la commande n’est pas robuste vis-à-vis des variations d’altitude ou requiert une compensation d’altitude via un capteur de pression.
[0005] Les capteurs de détection de la position du papillon d’admission sont d’intégration difficile et ne sont pas tous fiables dans le temps, notamment dans le cas de capteurs à balais (« electrical wishers » en langue anglaise).
[0006] De l’état de la technique, on connaît le document JP07034952A décrivant un procédé de commande d’un moteur à combustion interne comprenant la détection de l’état d’ouverture du capteur de détection de la position du papillon d’admission. Le document divulgue la prise en compte des variations d’altitude de sorte à compenser la quantité d’air admise en fonction de la position mesurée du capteur de détection de la position du papillon d’admission.
[0007] Toutefois, l’enseignement divulgué par ce document implique une détermination de la pression atmosphérique uniquement lorsque le moteur est arrêté. Une telle détermination ne permet pas de faire la différence entre mauvaise estimation de la pression atmosphérique et dispersion de composants.
[0008] Il existe donc un problème de commande du moteur n’ayant pas recours à un capteur de détection de la position du papillon d’admission permettant d’adresser les problèmes liés à la dispersion des composants et à une mauvaise estimation de la pression atmosphérique.
[Exposé de l’invention]
[0009] L’invention a pour objet un procédé de commande d’un moteur à combustion interne muni d’un capteur de position du vilebrequin, d’un capteur de pression d’air admis et d’un papillon d’admission d’air frais, comprenant les étapes suivantes :
• on détermine la vitesse de rotation du moteur à combustion interne en fonction de la dérivée de la position du vilebrequin par rapport au temps,
• on détermine la pression d'air admis pour une première position du vilebrequin correspondant à 180° avant le point mort haut combustion,
• on détermine la pression d'air admis pour une deuxième position du vilebrequin correspondant à 390° avant le point mort haut combustion,
• on détermine un seuil de pression d'apprentissage de la pression atmosphérique en fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne,
• on détermine si la différence entre la pression d'air admis pour la première position du vilebrequin et la pression d'air admis pour la deuxième position du vilebrequin est inférieure au seuil de pression d'apprentissage de la pression atmosphérique,
• si tel est le cas, on commande l'apprentissage de la pression atmosphérique en appliquant un filtre du premier ordre à la pression d'air admis pour la deuxième position du vilebrequin, et
• on commande le moteur à combustion interne en fonction de la valeur apprise de la pression atmosphérique, et
dans lequel, le moteur à combustion interne étant muni d’une vanne de by-pass de l’admission d’air, on réalise les étapes suivantes :
• on détermine un rapport de pressions en divisant la pression d’air admis pour la deuxième position du vilebrequin par la valeur apprise de la pression atmosphérique,
• on détermine si le moteur à combustion interne est en marche ou a fonctionné pendant au moins une durée prédéterminée,
• si tel est le cas, on détermine si la vanne de by-pass de l’admission d’air est ouverte, • on détermine une valeur de base d’un seuil du rapport de pressions fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne et de l’état de la vanne de by- pass de l’admission d’air,
• on détermine une valeur adaptée du seuil du rapport de pressions fonction de la valeur de base du seuil du rapport de pressions, d’une valeur d’adaptation et de l’état de la vanne de by-pass de l’admission d’air,
• on détermine si le rapport de pressions est inférieur à la valeur adaptée du seuil du rapport de pressions,
• si tel est le cas, on détermine que le papillon d’admission d’air est fermé,
• si tel n’est pas le cas, on détermine que le papillon d’admission d’air est ouvert, et
• on commande le moteur à combustion interne en fonction de l’état du papillon d’admission d’air.
[0010] Pour déterminer la valeur apprise de la pression atmosphérique pour une occurrence, lorsque l’occurrence est strictement supérieure à la première occurrence, on peut déterminer une valeur corrective en appliquant un filtre du premier ordre à la différence entre la valeur de pression d’air admis pour une deuxième position du vilebrequin pour l’occurrence courante et la valeur apprise de la pression atmosphérique pour l’occurrence précédente et on peut sommer la valeur corrective à une valeur apprise de la pression atmosphérique pour l’occurrence précédente.
[0011] Pour déterminer la valeur apprise de la pression atmosphérique pour la première occurrence, on peut déterminer une valeur corrective en appliquant un filtre du premier ordre à la différence entre la valeur de pression d’air admis pour une deuxième position du vilebrequin pour l’occurrence courante et une valeur mémorisée de la pression atmosphérique, et on peut sommer la valeur corrective à la valeur mémorisée de la pression atmosphérique.
[0012] On peut ajouter et/ou retrancher une valeur de décalage d’hystérésis à la valeur adaptée du seuil de rapport de pressions, de sorte à éviter une oscillation entre un état détecté ouvert et fermé du papillon d’admission d’air frais.
[0013] Le moteur à combustion interne pouvant être muni d'une unité de commande électronique, on peut réaliser les étapes suivantes :
• on initialise la valeur d'adaptation du seuil du rapport de pressions à une valeur mémorisée à l'arrêt de l'unité de commande électronique, • on détermine si un ensemble de conditions prend une première valeur,
• si tel est le cas, on détermine une valeur de base du seuil du rapport de pressions par l'intermédiaire d'une cartographie prédéterminée fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne,
• on détermine si le rapport de pressions est inférieur à la somme de la valeur de base du seuil de rapport de pressions et de la valeur d'adaptation du seuil du rapport de pressions mémorisée,
• si tel est le cas, on détermine la valeur d'adaptation du seuil de rapport de pressions pour l'occurrence courante en soustrayant la valeur adaptée du seuil du rapport de pressions mémorisée dans l'unité de commande électronique de la valeur filtrée au premier ordre du rapport de pressions, puis
• on mémorise la valeur d'adaptation du seuil du rapport de pressions dans l'unité de commande électronique.
[0014] Lors d’un premier réveil de l’unité de commande électronique, la valeur d’adaptation peut être initialisée à une valeur constante prédéterminée.
[0015] Pour déterminer que l’ensemble de conditions prend une première valeur, on peut déterminer si chacune des conditions de l’ensemble prend une première valeur, l’ensemble de condition comprenant :
• une première condition prenant une première valeur si le moteur à combustion interne est en fonction depuis au moins une durée minimale,
• une deuxième condition prenant une première valeur si la température du moteur à combustion interne est supérieure à une température minimale et inférieure à une température maximale,
• une troisième condition prenant une première valeur si aucune erreur n’est déterminée sur les capteurs et actionneurs,
• une quatrième condition prenant une première valeur si la vitesse de rotation du moteur à combustion interne est supérieure à une vitesse minimale de rotation et inférieure à une vitesse maximale de rotation.
[0016] Après avoir mémorisée la valeur adaptée du seuil de rapport de pressions, ou lorsque le rapport de pressions est supérieur à la somme de la valeur de base du seuil de rapport de pressions et de la valeur d’adaptation du seuil du rapport de pressions mémorisée, ou lorsque l’ensemble de conditions prend une deuxième valeur,
• on peut déterminer si l’unité de commande électronique est arrêtée suite à une demande d’arrêt du conducteur,
• si tel est le cas, le procédé peut reprendre à l’initialisation de la valeur d’adaptation du seuil du rapport de pressions, et
• si tel n’est pas le cas, le procédé peut reprendre à la détermination de la valeur prise par un ensemble de conditions.
[0017] Le moteur à combustion interne pouvant être muni d’une unité de commande électronique, on peut limiter la déviation de l’adaptation entre des valeurs maximales et minimales du seuil du rapport de pressions en limitant les valeurs d’adaptation mémorisées lors de l’extinction de l’unité de commande électronique par rapport à celles mémorisées au réveil de l’unité de commande électronique.
[0018] Un tel procédé de commande présente l’avantage d’une commande robuste vis- à-vis des défaillances ou du retrait du capteur de détection de la position du papillon d’admission.
[Description des dessins]
[0019] D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
[Fig. 1] : la figure 1 illustre les principales étapes d’un procédé de commande d’un moteur à combustion interne commandé en fonction de la pression d’air admis,
[Fig. 2] : la figure 2 illustre les principales étapes d’un procédé de détermination de la fermeture du papillon d’admission d’air frais,
[Fig. 3] : la figure 3 illustre les principales étapes de détermination de la valeur d’adaptation du seuil de rapport de pressions pour la détermination de la fermeture du papillon d’admission d’air frais.
[Fig. 4] : la figure 4 illustre un exemple d’évolution du seuil de pression d’apprentissage de la pression atmosphérique en fonction de la vitesse de rotation du moteur.
[Description des modes de réalisation]
[0020] L’apprentissage de la pression atmosphérique va maintenant être décrit. [0021] Afin de s’affranchir d’un capteur de détection de la position du papillon d’admission, on remplace les informations de position du papillon d’admission par des informations de pression d’air admis.
[0022] On réalise alors deux acquisitions par cycle de combustion, une première acquisition MAP réalisée à une première position angulaire du vilebrequin égale à 180° BTDC (acronyme anglophone pour « Before Top Dead Center », avant le point mort haut combustion), et une deuxième acquisition MAPJJP réalisée à une deuxième position angulaire du vilebrequin égale à 390° BTDC.
[0023] On définit alors un rapport de pressions PQ_AMP permettant de déterminer la fermeture du papillon d’admission :
[0024] PQ_AMP = MAP / AMP (Eq. 1 )
[0025] Avec AMP : valeur apprise de la pression atmosphérique
[0026] On réalise un apprentissage de la pression atmosphérique lorsque la différence entre la mesure de pression d’air admis MAP réalisée à la première position angulaire et la mesure de pression d’air admis MAPJJP à la deuxième position angulaire est inférieure à un seuil de pression DR. L’équation Eq. 2 illustre cette condition.
[0027] DR < MAPJJP - MAP (Eq. 2)
[0028] Sur la figure 1 , on peut voir les principales étapes d’un procédé de commande d’un moteur à combustion interne commandé en fonction de la pression d’air admis.
[0029] Pour une occurrence courante notée n, on réalise les étapes suivantes. Si l’occurrence courante n est la première occurrence, on initialise la valeur apprise AMPn de la pression atmosphérique à une valeur mémorisée de la pression atmosphérique. La valeur mémorisée de la pression atmosphérique peut être la valeur apprise de la pression atmosphérique lors du précédent arrêt de l’unité de commande électronique du moteur à combustion interne, ou une valeur prédéterminée, par exemple la pression atmosphérique standard.
[0030] On réalise ensuite les étapes suivantes.
[0031] Au cours d’une première étape 1 , on détermine la pression d’air admis MAPn pour une première position du vilebrequin correspondant à 180° avant le point mort haut combustion (BTDC). [0032] Au cours d’une deuxième étape 2, on détermine la pression d’air admis MAP_UPn pour une deuxième position du vilebrequin correspondant à 390° avant le point mort haut combustion (BTDC).
[0033] Au cours d’une troisième étape 3, on détermine la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, puis, au cours d’une quatrième étape 4, on détermine un seuil de pression DRh d’apprentissage de la pression atmosphérique en fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne.
[0034] La figure 4 montre une évolution du seuil DRh d’apprentissage de la pression atmosphérique en fonction de la vitesse de rotation du moteur : on voit que ce seuil DRh d’apprentissage adopte la forme d’une courbe 31 qui est croissante avec le nombre de tours du moteur, cette courbe 31 étant encadrée en valeur supérieure et inférieure respectivement entre deux valeurs définies par deux autres courbes 30, 32 comme indiqué ci-dessous :
[0035] - Une courbe supérieure 30 de valeurs de seuil de pression DRh d’apprentissage, qui est obtenue par exemple avec une ouverture médiane du papillon des gaz ; et
[0036] - Une courbe inférieure 32 de valeurs de seuil de pression DRh d’apprentissage, qui est obtenue avec une ouverture grande du papillon des gaz.
[0037] Les valeurs de seuil de pression DRh d’apprentissage qui sont au-dessus de la courbe supérieure 30 comme au-dessous de la courbe inférieure 32 doivent être rejetées pour l’apprentissage de la pression atmosphérique. Le seuil de pression DRh d’apprentissage de la pression atmosphérique doit donc être situé entre ces deux valeurs pour une vitesse de rotation donnée du moteur, de préférence plus près de la courbe inférieure 32 que de la courbe supérieure 30.
[0038] De préférence, le seuil de pression DRh d’apprentissage est situé dans une plage de valeurs comprises dans le premier tiers de valeurs au-dessus de la courbe inférieure 32 pour une plage de valeurs complète égale à 1 entre les deux courbes supérieure 30 et inférieure 32.
[0039] Par « ouverture grande » du papillon, on entend de préférence une ouverture maximale du papillon.
[0040] Ces valeurs de seuil d’apprentissage sont par exemple calibrées pour un moteur donné, et enregistrées sous forme de cartographie/table dans l’unité de commande électronique du moteur à combustion. [0041] Au cours d’une cinquième étape 5, on détermine si la différence entre les pressions d’air admis MAP_UPn et MAPn est inférieure au seuil de pression DRh d’apprentissage de la pression atmosphérique.
[0042] Si tel n’est pas le cas, le procédé de commande se poursuit par une sixième étape 6, au cours de laquelle on commande de ne pas réaliser l’apprentissage de la pression atmosphérique. La valeur apprise AMPn de la pression atmosphérique de l’occurrence courante est alors maintenue égale à la valeur apprise AMPn-i de la pression atmosphérique de l’occurrence précédente.
[0043] Si la différence entre les pressions d’air admis MAP_UPn et MAPn est inférieure au seuil de pression DRh d’apprentissage de la pression atmosphérique, le procédé se poursuit par une septième étape 7 au cours de laquelle on commande l’apprentissage de la pression atmosphérique.
[0044] La valeur apprise AMPn de la pression atmosphérique pour l’occurrence courante est obtenue en sommant une valeur corrective à la valeur apprise AMPn-i de la pression atmosphérique pour l’occurrence précédente. La valeur corrective est déterminée en appliquant un filtre du premier ordre à la différence entre la valeur de pression d’air admis MAP_UPn pour une deuxième position du vilebrequin pour l’occurrence courante et la valeur apprise AMPn-i de la pression atmosphérique pour l’occurrence précédente. On considère en effet que la pression d’air admis MAP_UPn pour la deuxième position du vilebrequin correspond sensiblement à la pression atmosphérique du fait de la pression dans le collecteur d’admission.
[0045] AMPn = AMPn-i + C_AMP_MMV_CRLC * (MAPJJPn - AMPn-i + IP_AMP_N) (Eq. 3)
[0046] Avec :
[0047] AMPn : la valeur apprise de la pression atmosphérique pour l’occurrence courante,
[0048] AMPn-i : la valeur apprise de la pression atmosphérique pour l’occurrence précédente,
[0049] C_AMP_MMV_CRLC : un coefficient du filtre au premier ordre,
[0050] MAPJJPn : la pression d’air admis MAP_UP pour une deuxième position du vilebrequin correspondant à 390° pour l’occurrence courante,
[0051] IP_AMP_N : une valeur de décalage. [0052] Sur la figure 2, on peut voir les principales étapes d’un procédé de détermination de la fermeture du papillon d’admission d’air frais.
[0053] Au cours d’une première étape 9, on détermine la pression d’air admis MAPn pour une première position du vilebrequin correspondant à 180° avant le point mort haut combustion (BTDC). Alternativement, cette valeur est connue de la deuxième étape 2 du procédé de commande d’un moteur à combustion interne illustré par la figure 1.
[0054] Au cours d’une deuxième étape 10, on détermine la valeur apprise AMPn de la pression atmosphérique par application des étapes 1 à 6 du procédé de commande d’un moteur à combustion interne illustré par la figure 1.
[0055] Au cours d’une troisième étape 1 1 , on détermine un rapport de pressions PQ_AMPn en divisant la pression d’air admis MAPn pour une position du vilebrequin correspondant à 180° avant le point mort haut combustion (BTDC) par la valeur apprise AMPn de la pression atmosphérique.
[0056] Au cours d’une quatrième étape 12, on détermine si le moteur à combustion interne est en marche ou a fonctionné pendant au moins une durée prédéterminée.
[0057] Si tel n’est pas le cas, le procédé s’interrompt à une cinquième étape 13.
[0058] Si tel est le cas, le procédé se poursuit à une sixième étape 14, au cours de laquelle on détermine si une vanne de by-pass d’admission d’air est ouverte. La vanne de by-pass d’admission d’air est disposée dans un conduit d’admission d’air connecté en parallèle avec le conduit principal d’admission d’air. La vanne de by-pass est une vanne tout ou rien permettant de commander la quantité d’air admis dans le moteur. La vanne de by-pass est commandée uniquement par le système de commande du moteur tandis que le papillon d’admission d’air frais est commandé par l’utilisateur. La vanne de by-pass permet d'amener plus d'air au moteur, et permet par exemple de maintenir le moteur au ralenti lorsque le moteur est froid.
[0059] Le procédé se poursuit alors par des étapes 15, 15a, 15b de détermination d’une valeur de base du seuil du rapport de pressions PQ_AMP_CT_BAS fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne et de l’état de la vanne de by-pass d’admission d’air.
[0060] Le procédé se poursuit ensuite par des étapes 16, 16a, 16b de détermination d’une valeur adaptée du seuil du rapport de pressions PQ_AMP_CT fonction de la valeur de base du seuil du rapport de pressions PQ_AMP_CT_BAS, d’une valeur d’adaptation PQ_AMP_CT_ADn et de l’état de la vanne de by-pass d’admission d’air.
[0061] On détermine ensuite au cours des étapes 17, 17a, 17b si le rapport de pressions PQ_AMPn est supérieur à la valeur adaptée du seuil du rapport de pressions PQ_AMP_CT afin de conclure à la détection de l’état fermé du papillon d’admission d’air à l’étape 18 ou de l’état ouvert à l’étape 19.
[0062] Plus précisément, si on a déterminé que la vanne de by-pass d’admission d’air est ouverte lors de l’étape 14, le procédé se poursuit par une septième étape 15a, au cours de laquelle on détermine une valeur de base du seuil du rapport de pressions PQ_AMP_CT_BAS_ECK_ON lorsque la vanne de by-pass d’admission d’air est ouverte, à partir d’une cartographie fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne.
[0063] Dans un mode de réalisation particulier, le procédé se poursuit par une huitième étape 16a, au cours de laquelle on détermine une valeur adaptée du seuil du rapport de pressions PQ_AMP_CT_ECK_ON lorsque la vanne de by-pass d’admission d’air est ouverte par application de l’équation suivante :
[0064] PQ_AM P_CT_EC K_0 N = PQ_AMP_CT_BAS_ECK_ON + PQ_AMP_CT_ADn (Eq. 4)
[0065] Avec PQ_AMP_CT_ADn : une valeur d’adaptation du rapport de pressions.
[0066] Dans tous les modes de réalisation, le procédé se poursuit par une neuvième étape 17a, on détermine si le rapport de pressions PQ_AMPn est supérieur à la valeur adaptée du seuil du rapport de pressions PQ_AMP_CT_ECK_ON lorsque la vanne de by- pass d’admission d’air est ouverte.
[0067] Si tel est le cas, on détermine que le papillon d’admission d’air frais est fermé lors d’une dixième étape 18.
[0068] Si tel n’est pas le cas, on détermine que le papillon d’admission d’airfrais est ouvert lors d’une onzième étape 19.
[0069] Si on a déterminé que la vanne de by-pass d’admission d’air est fermée lors de l’étape 14, le procédé se poursuit au cours d’une douzième étape 15b au cours de laquelle on détermine une valeur de base du seuil du rapport de pressions PQ_AMP_CT_BAS_ECK_OFF lorsque la vanne de by-pass d’admission d’air est fermée, à partir d’une cartographie fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne. [0070] Dans un mode de réalisation particulier, le procédé se poursuit par une treizième étape 16b, au cours de laquelle on détermine une valeur adaptée du seuil du rapport de pressions PQ_AMP_CT_ECK_OFF lorsque la vanne de by-pass d’admission d’air est fermée, par application de l’équation suivante issue de l’équation Eq. 4 :
[0071] P Q_AM P_CT_E C K_0 F F = PQ_AMP_CT_BAS_ECK_OFF + PQ_AM P_CT_ADn (Eq. 5)
[0072] Au cours d’une quatorzième étape 17b, on détermine si le rapport de pressions PQ_AMPn est inférieur à la valeur adaptée du seuil du rapport de pressions PQ_AMP_CT_ECK_OFF lorsque la vanne de by-pass d’admission d’air est fermée.
[0073] Si tel est le cas, on détermine que le papillon d’admission d’air frais est fermé lors d’une dixième étape 18.
[0074] Si tel n’est pas le cas, on détermine que le papillon d’admission d’airfrais est ouvert lors d’une onzième étape 19.
[0075] Dans un mode de réalisation alternatif, on ajoute et/ou retranche une valeur de décalage d’hystérésis à la valeur adaptée du seuil de rapport de pressions déterminée à l’issue de la huitième étape 16a ou de la treizième étape 16b, de sorte à éviter une oscillation entre un état détecté ouvert et fermé du papillon d’admission d’air frais.
[0076] Sur la figure 3, on peut voir les principales étapes de détermination de la valeur d’adaptation PQ_AMP_CT_ADn du seuil de rapport de pressions pour la détermination de l’état fermé ou ouvert du papillon d’admission d’air frais réalisées lors de la huitième étape 16a ou de la treizième étape 16b.
[0077] Pour une occurrence courante, on réalise les étapes suivantes.
[0078] Au cours d’une première étape 20, on initialise la valeur d’adaptation PQ_AMP_CT_ADn du seuil du rapport de pressions à une valeur mémorisée à l’arrêt de l’unité de commande électronique. Dans le cas d’un premier réveil, la valeur d’adaptation est initialisée à une valeur constante prédéterminée C_PQ_AMP_CT_AD_UP.
[0079] Au cours d’une deuxième étape 21 , on détermine si un ensemble de conditions prend une première valeur.
[0080] Une première condition de l’ensemble de conditions prend une première valeur si le moteur à combustion interne est en fonction depuis au moins une durée minimale. [0081] Une deuxième condition de l’ensemble de conditions prend une première valeur si la température du moteur à combustion interne est supérieure à une température minimale et inférieure à une température maximale.
[0082] Une troisième condition de l’ensemble de conditions prend une première valeur si aucune erreur n’est déterminée sur les capteurs et actionneurs.
[0083] Une quatrième condition de l’ensemble de conditions prend une première valeur si la vitesse de rotation du moteur à combustion interne est supérieure à une vitesse minimale de rotation et inférieure à une vitesse maximale de rotation.
[0084] Les conditions de l’ensemble de conditions sont combinées ensemble par l’intermédiaire d’opérateurs logiques ET. Ainsi, l’ensemble de conditions prend une première valeur si chaque condition prend une première valeur. L’ensemble de conditions prend une deuxième valeur si au moins une condition prend une deuxième valeur.
[0085] Si tel n’est pas le cas, le procédé se poursuit par une troisième étape 22, au cours de laquelle on détermine si l’unité de commande électronique est arrêtée suite à une demande d’arrêt KEY_OFF du conducteur.
[0086] Si tel est le cas, le procédé reprend à la première étape 20.
[0087] Si tel n’est pas le cas, le procédé reprend à la deuxième étape 21.
[0088] Si, au cours d’une deuxième étape 21 , on a déterminé que l’ensemble de conditions prend une première valeur, le procédé se poursuit par une quatrième étape 23, au cours de laquelle on détermine une valeur de base du seuil du rapport de pressions PQ_AMP_CT_BAS par l’intermédiaire d’une cartographie prédéterminée fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne. Cette valeur est également déterminée lors des étapes 15a, 15b du procédé de détermination de l’état ouvert ou fermé du papillon d’admission d’air frais.
[0089] Au cours d’une cinquième étape 24, on détermine si le rapport de pressions PQ_AMPn déterminé à la troisième étape 1 1 du procédé de détermination de la fermeture du papillon d’admission d’air frais est inférieur à la somme de la valeur de base du seuil de rapport de pressions PQ_AMP_CT_BAS et de la valeur d’adaptation PQ_AMP_CT_ADn du seuil du rapport de pressions mémorisée.
[0090] Si tel n’est pas le cas, le procédé se poursuit à la troisième étape 22.
[0091] Si tel est le cas, le procédé se poursuit par une sixième étape 25, au cours de laquelle on détermine la valeur d’adaptation PQ_AMP_CT_ADn du seuil de rapport de pressions pour l’occurrence courante en soustrayant la valeur d’adaptation du seuil du rapport de pressions PQ_AMP_CT_ADn-i déterminée à l’occurrence précédente et mémorisée dans l’unité de commande électronique de la valeur filtrée au premier ordre du rapport de pressions PQ_AMPn et en additionnant au tout une valeur de décalage.
[0092] La valeur de décalage est strictement supérieure à la valeur
PQ_AM P_CT_B AS_E C K_0 N ou à la valeur PQ_AMP_CT_BAS_ECK_OFF lorsque l’étape est comprise respectivement dans la huitième étape 16a ou dans la treizième étape 16b afin de permettre la détection papillon fermé.
[0093] Le filtre du premier ordre comprend un coefficient de filtrage positif et un coefficient de filtrage négatif différents afin d’obtenir un apprentissage plus rapide vers les valeurs basses que vers les valeurs hautes. En effet, les valeurs hautes correspondent à un cas plausible lors duquel le papillon est très légèrement ouvert.
[0094] La déviation de l’adaptation est limitée entre des valeurs maximales et minimales du seuil du rapport de pressions en limitant les valeurs d’adaptation mémorisées lors de l’extinction de l’unité de commande électronique par rapport à celles mémorisées au réveil e l’unité de commande électronique.
[0095] Par occurrence précédente, on comprend la valeur d’adaptation du seuil du rapport de pressions PQ_AMP_CT_ADn mémorisée dans l’unité de commande électronique ou initialisée par l’unité de commande électronique.
[0096] Au cours d’une septième étape 26, on mémorise la valeur d’adaptation du seuil
PQ_AMP_CT_ADn dans l’unité de commande électronique.
[0097] Le procédé se poursuit ensuite à la troisième étape 22.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Procédé de commande d’un moteur à combustion interne muni d’un capteur de position du vilebrequin, d’un capteur de pression d’air admis et d’un papillon d’admission d’air frais, comprenant les étapes suivantes :
• on détermine la vitesse de rotation du moteur à combustion interne en fonction de la dérivée de la position du vilebrequin par rapport au temps,
• on détermine la pression d’air admis pour une première position du vilebrequin correspondant à 180° avant le point mort haut combustion,
• on détermine la pression d’air admis pour une deuxième position du vilebrequin correspondant à 390° avant le point mort haut combustion,
• on détermine un seuil de pression d’apprentissage de la pression atmosphérique en fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne,
• on détermine si la différence entre la pression d’air admis pour la première position du vilebrequin et la pression d’air admis pour la deuxième position du vilebrequin est inférieure au seuil de pression d’apprentissage de la pression atmosphérique,
• si tel est le cas, on commande l’apprentissage de la pression atmosphérique en appliquant un filtre du premier ordre à la pression d’air admis pour la deuxième position du vilebrequin, et
• on commande le moteur à combustion interne en fonction de la valeur apprise de la pression atmosphérique, et
dans lequel, le moteur à combustion interne étant muni d’une vanne de by-pass de l’admission d’air, on réalise les étapes suivantes :
• on détermine un rapport de pressions en divisant la pression d’air admis pour la deuxième position du vilebrequin par la valeur apprise de la pression atmosphérique,
• on détermine si le moteur à combustion interne est en marche ou a fonctionné pendant au moins une durée prédéterminée,
si tel est le cas, on détermine si la vanne de by-pass de l’admission d’air est ouverte, • on détermine une valeur de base d’un seuil du rapport de pressions fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne et de l’état de la vanne de by- pass de l’admission d’air,
• on détermine une valeur adaptée du seuil du rapport de pressions fonction de la valeur de base du seuil du rapport de pressions, d’une valeur d’adaptation et de l’état de la vanne de by-pass de l’admission d’air,
• on détermine si le rapport de pressions est inférieur à la valeur adaptée du seuil du rapport de pressions,
• si tel est le cas, on détermine que le papillon d’admission d’air est fermé,
• si tel n’est pas le cas, on détermine que le papillon d’admission d’air est ouvert, et
• on commande le moteur à combustion interne en fonction de l’état du papillon d’admission d’air.
[Revendication 2] Procédé selon la revendication précédente, dans lequel, pour déterminer la valeur apprise de la pression atmosphérique pour une occurrence, lorsque l’occurrence est strictement supérieure à la première occurrence,
• on détermine une valeur corrective en appliquant un filtre du premier ordre à la différence entre la valeur de pression d’air admis pour une deuxième position du vilebrequin pour l’occurrence courante et la valeur apprise de la pression atmosphérique pour l’occurrence précédente,
• on somme la valeur corrective à une valeur apprise de la pression atmosphérique pour l’occurrence précédente.
[Revendication 3] Procédé selon la revendication 1 , dans lequel pour déterminer la valeur apprise de la pression atmosphérique pour la première occurrence,
• on détermine une valeur corrective en appliquant un filtre du premier ordre à la différence entre la valeur de pression d’air admis pour une deuxième position du vilebrequin pour l’occurrence courante et une valeur mémorisée de la pression atmosphérique, et
• on somme la valeur corrective à la valeur mémorisée de la pression atmosphérique.
[Revendication 4] Procédé de commande selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel on ajoute et/ou on retranche une valeur de décalage d’hystérésis à la valeur adaptée du seuil de rapport de pressions, en sorte d’éviter une oscillation entre un état détecté ouvert et fermé du papillon d’admission d’air frais.
[Revendication 5] Procédé de commande selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel, le moteur à combustion interne étant muni d’une unité de commande électronique, on réalise les étapes suivantes :
• on initialise la valeur d’adaptation du seuil du rapport de pressions à une valeur mémorisée à l’arrêt de l’unité de commande électronique,
• on détermine si un ensemble de conditions prend une première valeur,
• si tel est le cas, on détermine une valeur de base du seuil du rapport de pressions par l’intermédiaire d’une cartographie prédéterminée fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne,
• on détermine si le rapport de pressions est inférieur à la somme de la valeur de base du seuil de rapport de pressions et de la valeur d’adaptation du seuil du rapport de pressions mémorisée,
• si tel est le cas, on détermine la valeur d’adaptation du seuil de rapport de pressions pour l’occurrence courante en soustrayant la valeur adaptée du seuil du rapport de pressions mémorisée dans l’unité de commande électronique de la valeur filtrée au premier ordre du rapport de pressions, puis
• on mémorise la valeur d’adaptation du seuil du rapport de pressions dans l’unité de commande électronique.
[Revendication 6] Procédé de commande selon la revendication 5 dans lequel, lors d’un premier réveil de l’unité de commande électronique, la valeur d’adaptation est initialisée à une valeur constante prédéterminée.
[Revendication 7] Procédé de commande selon l’une quelconque des revendications 5 ou 6, dans lequel, pour déterminer que l’ensemble de conditions prend une première valeur, on détermine si chacune des conditions de l’ensemble prend une première valeur, l’ensemble de condition comprenant :
• une première condition prenant une première valeur si le moteur à combustion interne est en fonction depuis au moins une durée minimale, • une deuxième condition prenant une première valeur si la température du moteur à combustion interne est supérieure à une température minimale et inférieure à une température maximale,
• une troisième condition prenant une première valeur si aucune erreur n’est déterminée sur les capteurs et actionneurs,
• une quatrième condition prenant une première valeur si la vitesse de rotation du moteur à combustion interne est supérieure à une vitesse minimale de rotation et inférieure à une vitesse maximale de rotation.
[Revendication 8] Procédé de commande selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel, après avoir mémorisée la valeur adaptée du seuil de rapport de pressions, ou lorsque le rapport de pressions est supérieur à la somme de la valeur de base du seuil de rapport de pressions et de la valeur d’adaptation du seuil du rapport de pressions mémorisée, ou lorsque l’ensemble de conditions prend une deuxième valeur,
• on détermine si l’unité de commande électronique est arrêtée suite à une demande d’arrêt du conducteur,
• si tel est le cas, le procédé reprend à l’initialisation de la valeur d’adaptation du seuil du rapport de pressions, et
• si tel n’est pas le cas, le procédé reprend à la détermination de la valeur prise par un ensemble de conditions.
[Revendication 9] Procédé de commande selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, le moteur à combustion interne étant muni d’une unité de commande électronique, on limite la déviation de l’adaptation entre des valeurs maximales et minimales du seuil du rapport de pressions en limitant les valeurs d’adaptation mémorisées lors de l’extinction de l’unité de commande électronique par rapport à celles mémorisées au réveil de l’unité de commande électronique.
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