Brevet FR2678986A1 — publié le 19930115

La présente invention est relative à un procédé de correction en régime transitoire de l'avance à l'allumage d'un moteur à combustion interne propulsant un véhicule automobile. Plus particulièrement, l'invention est relative à une application de ce procédé au lissage des à-coups du régime du moteur lors du changement du rapport de démultiplication d'une boite de vitesses montée sur l'arbre de sortie du moteur. Après un changement de ce rapport dans la boite de vitesses, on observe couramment des à-coups du régime du moteur au réattelage de la transmission à l'arbre de sortie du moteur, à travers l'embrayage et la boite de vitesses. Sur la figure 1 du dessin annexé, on a représenté l'évolution de la pression absolue P au collecteur d'admission d'un moteur à combustion interne et celle du régime R de ce moteur lors d'un tel changement de rapport. On a aussi représenté l'évolution de l'angle d'avance à l'allumage A du moteur (par rapport au point mort haut) tel qu'il est classiquement-établi par un calculateur d'avance à l'allumage dans lequel cette avance est "cartographiée" en fonction du régime R du moteur et la pression d'admission P de manière à optimiser le couple fourni par le moteur. Comme représenté sur cette figure 1, préalablement à un passage à un rapport supérieur par exemple, le régime du moteur commence par croître du fait de l'action du conducteur sur la pédale de l'accélérateur, la pression au collecteur d'admission croissant simultanément. Le conducteur débraye ensuite, change le rapport et embraye de nouveau, le régime tombant pendant ces phases (de 1000 à 1200 tr/mn par exemple) jusqu'au moment (t) où le conducteur accélère de nouveau pour faire remonter le régime.Comme cela apparat sur la figure 1, cette accélération s'accompagne d'une oscillation ou "pompage" du régime R, qui s'amortit progressivement pour tendre vers un régime stationnaire, cette oscillation du régime se traduisant par des "à-coups" qui nuisent au confort de conduite du véhicule. Pour supprimer ces à-coups, on a proposé une correction transitoire de l'angle d'avance à l'allumage, introduite brièvement au début de la réaccélération commandée par le conducteur, cette correction visant à réduire sensiblement cette avance pour diminuer ainsi le couple fourni par le moteur et faciliter la transition. La correction est de valeur fixe ou fonction du régime et/ou de la pression au collecteur d'admission et peut être décrémentée régulièrement. Cette solution, qui n'est mise en oeuvre qu'à la détection d'une pression sur la pédale d'accélérateur, s'est avérée insuffisante pour réduire de manière satisfaisante les à-coups observés lors de la réaccélération. La présente invention a donc pour but de réduire efficacement ces à-coups, de manière que ceux-ci ne perturbent pas le confort de conduite. On atteint ce but de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de la présente description, avec un procédé de correction en régime transitoire de 1'avance à l'allumage d'un moteur à combustion interne propulsant un véhicule automobile, cette avance étant normalement calculée en fonction du régime et de la pression au collecteur d'admission du moteur. Suivant l'invention, on détecte une entrée en régime transitoire du moteur et on corrige alors l'avance à l'allumage en fonction de la dérivée temporelle de la pression d'admission, sensiblement jusqu a la sortie du régime transitoire. Comme on le verra dans la suite, la prise en compte de la dérivée par rapport au temps de la pression d'admission pour corriger transitoirement l'avance à l'allumage normalement calculée en fonction du régime et de cette pression d'admission du moteur par exemple, permet d'atténuer sensiblement les oscillations du régime du moteur que l'on observe à la réaccélération qui suit un changement de rapport de démultiplication de boîte de vitesses par exemple, en améliorant ainsi sensiblement le confort de conduite du véhicule. Pour la mise en oeuvre de ce procédé dans un dispositif de commande numérique du fonctionnement du moteur où la pression d'admission est échantillonnée, on tire la correction (CAT1) d'avance en régime transitoire à l'instant d'échantillonnage (i) de l'expression où P1, P1l sont des échantillons de la pression d'admission et k un gain compris entre 0 et 1. Suivant une autre mise en oeuvre du procédé selon l'invention, dans un tel système échantillonné, on tire la correction (CAT1) d'avance en régime transitoire à l'instant d'échantillonnage (i) de l'expression où P1 est un échantillon de la pression d'admission, k un gain et Pm1 une pression moyenne filtrée obtenue par la formule récurrente Pm1 = Pm1~l + (P1 - Pmil) x k' où k' est un gain compris entre 0 et 1. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente les graphes temporels de la pression absolue au collecteur d'admission, du régime et de l'angle d'avance à l'allumage dans un moteur à combustion interne équipé d'un dispositif de commande de l'angle d'avance à l'allumage en fonction de cette pression et de ce régime, tels que ces graphes ont été discutés dans le préambule de la présente description, et - la figure 2 est similaire à la figure 1 et illustre le procédé de correction d'avance suivant l'invention. L'angle d'avance à l'allumage A d'un moteur à combustion interne propulsant un véhicule automobile par exemple, est réglé par des moyens mécaniques ou électroniques de manière à optimiser le couple fourni par le moteur aux différents rapports de vitesses disponibles, en régime stationnaire. Les lois de commande de cet angle prennent en compte le plus souvent la pression absolue P au collecteur d'admission (ou le débit d'air admis) et le régime R du moteur. On utilise aujourd'hui couramment des dispositifs de commande électronique dans lesquels ces lois sont "cartographiées" en fonction de ces grandeurs, comme on l'a vu plus haut. Lors d'un fonctionnement en régime transitoire du moteur, dû par exemple à un changement du rapport de démultiplication de la boîte de vitesses exécuté par le conducteur du véhicule, on observe pour l'avance à l'allumage A les fluctuations représentées à la figure 1, qui suivent grossièrement celles du régime du moteur, régime affecté d'oscillations exagérées quand le conducteur accélère après exécution du changement de rapport (à partir de l'instant tel), ces oscillations étant génératrices d'"à- coups't qui dégradent le confort de conduite. Suivant la présente invention, on réduit sensiblement l'amplitude de ces à-coups, en régime transitoire du fonctionnement du moteur, par une correction soustractive CAT de l'angle d'avance à l'allumage A normalement établi par un dispositif électronique de calcul et de commande de cet angle, cette correction étant fonction de la dérivée par rapport au temps de la pression d'admission pendant ce régime transitoire. Différents moyens peuvent être utilisés pour déterminer la présence d'un régime transitoire exigeant l'application de la correction suivant l'invention. On peut par exemple commander l'application de la correction CAT quand la valeur absolue de la dérivée de la pression d'admission par rapport au temps dépasse un seuil prédéterminé. En variante, on peut déclencher la correction d'avance CAT à l'aide d'un capteur sensible à la position ou à la variation de position d'une pédale d'accélérateur du véhicule. On peut encore appliquer la correction d'avance CAT sous la commande d'un capteur sensible à l'état d'un organe d'embrayage disposé dans la transmission du véhicule. Les dispositifs actuels de commande électronique de l'allumage et/ou de l'inJection de carburant dans un moteur à combustion interne utilisent comme informations d'entrée des grandeurs telles que, notamment, la pression absolue au collecteur d'admission et le régime du moteur, grandeurs qui sont échantillonnées et numérisées. Dans un tel dispositif, on calcule suivant l'invention la correction d'avance en régime transitoire (CAT1) à l'instant d'échantillonnage i, à partir de l'expression où Pi, Pi1 sont des échantillons de la pression d'admission et k un gain compris entre 0 et 1. I1 apparaît que cette expression introduit bien la dérivée de la pression P sous une forme numérisée, du fait de la présence de la différence (Pi - Pi1) des pressions observées aux limites d'une période d'échantillonnage de durée fixe. Cette correction CAT est représentée à la figure 2 où il apparaît que celle-ci suit effectivement les variations de la pente du graphe de la pression d'admission pendant la phase transitoire qui coïncide avec la baisse continue du régime R du moteur et qui s achève quand le conducteur (à l'instant t'1) appuie de nouveau sur l'accélérateur. Une telle phase transitoire, et les fluctuations de régime qu'elle entraîne, peut résulter notamment, comme on l'a vu plus haut, des manoeuvres exécutées par le conducteur pour changer le rapport de démultiplication d'une bote de vitesses associée au moteur. La correction d'avance CAT suivant 1 invention est appliquée au moment où le moteur est découplé de la transmission par une action du conducteur sur une pédale de commande d'un embrayage inclus dans cette transmission. Si l'on compare les oscillations que l'on observe à la réaccélération du moteur par le conducteur, après exécution du changement de rapport dans le cas d'un véhicule pour lequel l'avance à l'allumage est co..andée classiquement (figure 1, après l'instant t1) et dans le cas du même véhicule avec introduction de la correction d'avance à l'allumage CAT suivant l'invention (figure 2, après l'instant t'1), il est clair que l'amplitude des oscillations de régime alors observées est fortement réduite par la mise en oeuvre de l'invention (de moitié, environ). Il apparaît que la correction CAT retranchée de l'avance normalement calculée (voir figure 1) donne en phase transitoire le profil d'avance A observé sur la figure 2 où ce profil fait apparaître une annulation complète de l'avance coïncidant avec les variations de forte pente de la pression d'admission. Les deux fortes réductions du couple moteur provoquées par ces annulations de l'avance (à partir de valeurs non corrigées de l'ordre de 30 à 40 en avant du point mort haut, comme illustré sur la figure 2) préparent le moteur à la réaccélération demandée par le conducteur qui s'opère alors sans à-coups sensibles. En variante du mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention décrit ci-dessus, on peut tirer la correction CATi de l'expression où Pl est un échantillon de la pression absolue au collecteur d'admission, k un gain et Pmi une pression moyenne filtrée. Le filtrage de cette pression moyenne est obtenu par la formule récurrente Pmj = Pmi1 + (Pi -Pmi1) x k' où k' est un gain compris entre 0 et 1. Cette procédure permet de diminuer la sensibilité du procédé de correction suivant l'invention, aux faibles variations de pression. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui ntont été donnés qu'à titre d'exemple. Ainsi l'invention n'est pas limitée au lissage des à-coups observés lors d'un changement du rapport de démultiplication de la boite de vitesses. Elle s'applique également à tout régime transitoire résultant d'accélérations ou décélérations coimandées, par exemple à l'aide de la pédale d'accélérateur. Un capteur de position de cette pédale tel qu'un capteur sensible à la transition "pied levé"/"pied non levé", dans les deux sens, peut servir à détecter la présence d'un régime transitoire.En variante, l'existence d'un tel régime peut résulter de l'observation des variations de la position de cette pédale si celle-ci est associée à un capteur potentiométrique. Différentes dispositions annexes peuvent alors être prises pour assurer le bon fonctionnement de ces variantes de mises en oeuvre du procédé selon l'invention. Ainsi, afin de ne pas dégrader l'agrément de conduite au "levé" de pied par une réduction d'avance trop brusque, il est préférable de temporiser l'activation de la correction (par exemple de quelques tours/moteur). Une telle temporisation n'est pas gênante du point de vue de l'agrément de conduite aux changements de rapport.De même un bornage dans le temps de la correction d'avance est nécessaire lors de la phase de réaccélération pour ne pas maintenir trop longtemps une avance nulle ou réduite qui pourrait autrement dégrader le couple moteur. On procède ensuite à un retour progressif à l'avance nominale, par pas de quelques degrés par tours/moteur par exemple. Enfin pour ne pas perturber le fonctionnement du véhicule au démarrage, la correction suivant l'invention peut être inhibée aussi longtemps que le véhicule ne roule pas. En outre, bien que l'invention soit décrite comme incorporée à un dispositif de réglage de l'avance à l'allumage fonctionnant à partir de signaux fournis par des capteurs de pression d'admission et de régime du moteur, l'invention s'étend naturellement à des dispositifs dans lesquels le capteur de pression est remplacé par un capteur de débit d'air admis. REVENDICATIONS 1. Procédé de correction en régime transitoire de l'avance à l'allumage d'un moteur à combustion interne propulsant un véhicule automobile, cette avance étant normalement calculée en fonction du régime et de la pression au collecteur d'admission du moteur, caractérisé en ce qu'on détecte une entrée en régime transitoire du moteur et on corrige alors l'avance (A) à l'allumage en fonction de la dérivée temporelle de la pression d'admission (P), sensiblement Jusqu'à la sortie du régime transitoire. 2. Procédé conforme à la revendication 1, dans lequel la pression d'admission est échantillonnée, caractérisé en ce qu'on tire la correction (CATi) d'avance en régime transitoire à l'instant d'échantillonnage (i) de l'expression où Pi, Pil sont des échantillons de la pression d'admission et k un gain compris entre 0 et 1. 3. Procédé conforme à la revendication 1, dans lequel la pression d'admission (P) est échantillonnée, caractérisé en ce qu'on tire la correction (CATi) d'avance en régime transitoire à l'instant d'échantillonnage (i) de l'expression où Pi est un échantillon de la pression d'admission, k un gain et Pmi une pression moyenne filtrée obtenue par la formule récurrente Pmi = Pmjj + (Pj - Pmj) x k' où k' est un gain compris entre 0 et 1. 4. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on temporise l'application de la correction d'avance (CAT) à l'entrée en phase transitoire quand celle-ci est marquée par une décélération. 5. Procédé conforme à la revendication 4, dans lequel ladite décélération est suivie par une accélération, caractérisé en ce qu'on supprime la correction d'avance (CAT) après 1 'écoulement d' un temps prédéterminé. 6. Procédé conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que la suppression de la correction (CAT) est progressive. 7. Procédé conforme à 1 'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on inhibe la correction d'avance (CAT) pendant les phases de démarrage du véhicule. 8. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on commande l'application de la correction d'avance (CAT) quand la valeur absolue de la dérivée de la pression d'admission (P) par rapport au temps dépasse un seuil prédéterminé. 9. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on applique la correction d'avance (CAT) sous la commande d'un capteur sensible à la fonction ou à la variation de position d'une pédale d'accélérateur du véhicule. 10. Procédé conforme à 1 'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on applique la correction d'avance (CAT) sous la co-ande d'un capteur sensible à l'état d'un organe d'embrayage disposé dans la transmission du véhicule. 11. Application du procédé confort à l'une quelconque des revendications 1 à 10, au lissage des à-coups du régime du moteur lors du changement du rapport d'une boite de vitesses montée sur l'arbre de sortie du moteur.