Brevet FR2708048A1 — publié le 19950127

-1- PROCEDE DE COMMANDE D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE La présente invention concerne un procédé de commande conçu pour l'injection de carburant et/ou l'allumage d'un moteur à combustion interne équipant notamment un véhicule automobile. La présente invention concerne plus particulièrement un procédé de sélection des stratégies de commande d'un moteur à combustion, en fonction de la nature des organes consommateurs d'énergie entraînés par ce dernier. Il est connu de piloter le fonctionnement d'un moteur à combustion interne pour véhicule automobile grâce à un système électronique de contrôle qui calcule et commande le débit des injecteurs de carburant et/ou l'allumage des bougies à partir des valeurs prises par un certain nombre de paramètres liés au fonctionnement du moteur. Parmi les informations nécessaires à la commande d'un moteur, figurent celles relatives à la présence et à la mise en oeuvre des différents organes embarqués sur le véhicule et entraînés par le moteur. Ces organes qui agissent sur le -2fonctionnement du moteur sont notamment: le mécanisme de changement de vitesses, le système de climatisation ou bien encore le dispositif assisté d'antipatinage des roues. Or, un certain nombre de ces organes embarqués sont des systèmes proposés en option et ne sont donc pas entraînés systématiquement par le moteur, ce qui oblige donc à prévoir des versions distinctes pour les systèmes électroniques de contrôle moteur qui soient adaptées à l'équipement du véhicule. L'objet de la présente invention est donc de réduire la coûteuse diversité des systèmes électroniques de contrôle moteur pouvant équiper les véhicules automobiles en proposant un unique système électronique de contrôle apte à commander de façon appropriée le fonctionnement du moteur, quels que soient les organes entraînés par le moteur. Le procédé de commande selon l'invention, concerne un moteur à combustion interne destiné à équiper notamment un véhicule automobile. Ce moteur comporte un système électronique de contrôle comprenant une unité centrale, une mémoire vive, des mémoires mortes, des convertisseurs analogiques-numériques, et différentes interfaces d'entrées et de sorties. Selon l'invention, le procédé de commande d'un moteur à combustion interne est caractérisé en ce qu'il consiste d'une part, à reconnaître la présence ou l'absence d'au moins un organe -3- prédéterminé influençant le fonctionnement du moteur et monté en option sur le véhicule et d'autre part, à choisir, parmi une pluralité de stratégies prédéfinies de commande d'injection de carburant et/ou d'allumage des bougies du moteur correspondant à la présence ou non sur le véhicule de cet organe optionnel, la stratégie appropriée pour commander le moteur. Selon une autre caractéristique du procédé de commande selon l'invention, la reconnaissance de la présence ou de l'absence de cet organe optionnel est opérée par l'analyse des signaux reçus à l'entrée du système de contrôle moteur réservée aux messages de communication entre ledit organe et le système de contrôle moteur. Selon une autre caractéristique du procédé de commande selon l'invention, la reconnaissance de la présence ou de l'absence de cet organe optionnel est opérée dans des conditions prédéterminées de fonctionnement du moteur. Selon une autre caractéristique du procédé de commande selon l'invention, tant que la reconnaissance de la présence ou de l'absence de l'organe optionnel n'a pas été opérée, la stratégie de commande du moteur retenue est choisie arbitrairement. Selon une autre caractéristique du procédé de commande selon l'invention, la reconnaissance de la présence ou de l'absence de l'organe optionnel est opérée à chaque démarrage du moteur. -4- Selon une autre caractéristique du procédé de commande selon l'invention, chaque reconnaissance de la présence ou de l'absence de l'organe optionnel est systématiquement comparée aux reconnaissances précédentes, de façon à détecter d'éventuels dysfonctionnements. Selon une autre caractéristique du procédé de commande selon l'invention, l'organe optionnel est constitué par un mécanisme de changement de vitesses automatique. On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description présentée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en se référant au dessin annexé, dans lequel: - la figure 1 est une vue partielle d'un moteur à combustion interne équipé pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention; - la figure 2 est un schéma fonctionnel précisant les différentes étapes du procédé selon l'invention. La figure 1 présente schématiquement un système d'entraînement d'un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne associé à un système de transmission comportant un mécanisme de changement de vitesses. Ce mécanisme pouvant être suivant l'option choisie, une boîte de vitesses manuelle ou une boîte de vitesses automatique. _5- Le procédé de commande selon l'invention, qui est mis en oeuvre directement par le système électronique de contrôle équipant le moteur, concerne donc plus particulièrement dans ce present exemple, la reconnaissance du type de mécanisme de changement de vitesses et la sélection des stratégies de pilotage de l'injection et/ou de l'allumage correspondantes. Le procédé objet de l'invention n'est toutefois pas limité à ce seul exemple et peut être utilisé par analogie pour la reconnaissance d'autres organes optionnels consommateurs d'énergie équipant le moteur, tel qu'un dispositif de climatisation. L'incidence de la nature de la boîte de vitesses sur la commande du moteur est en effet important pour la commande du moteur, tant pour la prise en compte du rapport de transmission qui est différent suivant la nature de la boîte de vitesses équipant le véhicule, que pour certaines applications spécifiques à l'utilisation d'une boîte de vitesses automatique telle que notamment la diminution ou estompage du couple moteur lors du changement des rapports de vitesses, confère notamment le document US-A-5.001.642. Les stratégies de commande du moteur sont donc très différentes selon la nature de la boîte de vitesses. L'invention consiste donc à intégrer dans la mémoire morte du système électronique les stratégies de commande correspondantes à chacun des types de mécanisme de changement de vitesses et par une partie supplémentaire de stratégie à assurer la - 6 reconnaissance du mécanisme de changement de vitesse et à opérer la sélection des stratégies de commande appropriées. Le moteur à combustion interne multicylindre référencé 1 est, de manière connue en soi, équipé d'un dispositif d'alimentation en carburant du type à injection multipoint à commande électronique o chaque cylindre est alimenté en carburant par un électro-injecteur 5 spécifique. L'ouverture de chaque électro-injecteur 5 est commandée par un système électronique de contrôle 7. Le système électronique de contrôle moteur 7 comprend classiquement un calculateur du type comportant une unité centrale CPU (70), une mémoire vive RAM (71), des mémoires mortes ROM (72) et EEPROM (73), des convertisseurs analogiques- numériques et différentes interfaces d'entrées et de sorties (74). Il reçoit des signaux d'entrée relatifs au fonctionnement du moteur et notamment ceux émis par un capteur vilebrequin 4 qui permettent le repérage du passage au point mort haut de chacun des cylindres, et la détermination de la vitesse de rotation du moteur, ainsi qu'au fonctionnement des différents organes inter- agissant avec le moteur. Il effectue des opérations et génère des signaux de sortie à destination notamment des injecteurs 5. Dans le système électronique de contrôle 7 sont donc mémorisés deux séries de stratégies et de paramètres fondamentaux pour le réglage optimal du moteur correspondant respectivement à l'utilisation -7 - d'une boite de vitesses manuelle et à l'utilisation d'une boite de vitesses automatique. Ces paramètres étant obtenus préalablement au banc d'essai du moteur. Ce sont par exemple les paramètres concernant la phase d'injection du carburant dans chacun des cylindres du moteur, la durée d'injection de carburant qui correspond à une quantité de carburant injectée, ou encore la phase d'allumage des bougies non représentées. Conformément aux figures et plus particulièrement à la figure 2, le procédé selon l'invention est le suivant. Le système électronique de contrôle moteur selon l'invention dispose donc de l'ensemble des stratégies et paramètres correspondant à chacun des types de mécanisme de changement de vitesses pouvant être entraînés par le moteur. Il suffit de reconnaître le mécanisme réellement entraîné et de sélectionner les stratégies de commandes concernées parmi les différentes stratégies en mémoire. Le système électronique de contrôle moteur selon l'invention est alors apte à commander de façon appropriée le fonctionnement du moteur, quel que soit le type de mécanisme de changement de vitesses associé à ce dernier. La reconnaissance du type de mécanisme de changement de vitesses équipant le moteur est basée sur la reconnaissance de la présence ou de l'absence de la boîte de vitesses automatique, son absence signifiant l'utilisation d'une boîte de vitesses manuelle. La reconnaissance de la présence ou de l'absence de la boîte de vitesses automatique repose sur le fait que le système électronique comporte systématiquement une entrée spécifique 8 réservée à la connexion du système électronique de contrôle moteur avec le système électronique de pilotage 6 de la boîte de vitesses automatique 2, lorsque c'est une telle boite qui a été montée sur le véhicule. Cette entrée 8 sert à la réception des différents messages de communication produits par le système électronique de pilotage 6 de la boite de vitesse 2 nécessaires à la commande de l'injection et/ou de l'allumage du moteur 1. Il suffit donc d'analyser les signaux de communication reçus sur cette entrée 8 pour en déduire qu'une boite automatique équipe bien ou non le moteur, et donc de choisir les stratégies de commande adaptées. Pour opérer cette détection, on vient donc lire le niveau du signal reçu sur l'entrée 8, par exemple après chaque démarrage du moteur. Cette lecture est déclenchée dans des conditions prédéterminées, qui dépendent du protocole de communication adopté entre le système électronique de pilotage 6 de la boite de vitesses automatique 2 et le système de contrôle moteur 7, et du fonctionnement du moteur. Son déclenchement peut être par exemple déterminé, par le franchissement par le régime N fourni par le capteur vilebrequin 4 d'un seuil de régime Nseuil du moteur ou, par une durée de fonctionnement du moteur donnée. Ce critère de déclenchement est déterminé de façon qu'à cet instant, le système électronique de pilotage 6 de la boite de vitesses automatique 2, émet à destination du système de contrôle moteur. -9- La détection de la réception d'un signal sur l'entrée 8 est opérée par exemple à partir d'une interface de communication associée à l'entrée 8. Cette interface de communication fonctionnant à une fréquence prédéterminée, sert à décoder les données contenues dans les messages de communication, sous forme d'octets directement interprétables par l'unité centrale CPU. Elle dispose pour ce faire d'un drapeau permettant de signaler à l'unité centrale la réception d'une donnée et d'une case mémoire associée pour stocker l'octet correspondant. Il suffit donc de contrôler le fonctionnement de cette interface de communication pour vérifier si un message a été émis ou non. Une stratégie de reconnaissance plus ou moins élaborée peut être adoptée pour prendre en compte la survenue d'éventuels phénomènes parasites pouvant être interprétés comme une réception de données. Cette détection ayant été opérée, deux possibilités sont alors à envisager: soit aucun signal n'a été identifié et alors on en déduit que la sortie 8 n'est pas connectée à un système électronique de pilotage d'une boite de vitesses et donc qu'une boîte de vitesses manuelle a été montée sur le véhicule; soit un signal de communication issu d'un système électronique de pilotage d'une boîte de vitesses a été identifié et on en déduit que le moteur entraîne une boite de vitesses automatique. - 10 - On peut donc affecter un code "01" ou "11", correspondant respectivement à une boîte de vitesses manuelle ou une boîte de vitesses automatique, à un registre FLAGBV indicateur d'état utilisé dans une boucle de programme de sélection des stratégies de commandes à utiliser pour la commande du moteur. La valeur du registre FLAGBV détermine donc le choix des stratégies de commande du moteur. Dans l'hypothèse o, entre l'instant du lancement du moteur et celui de l'acquisition de FLAGBV, on a besoin de choisir une stratégie de commande, on peut alors choisir cette dernière de façon arbitraire, par exemple la valeur de FLAGBV enregistrée lors du cycle de fonctionnement précédent et stockée dans une case mémoire BVSTB non volatile. En cas de divergence entre cette valeur arbitraire et la valeur de FLAGBV, le changement des stratégies de commande du moteur pourra s'opérer soit, lors de plages de fonctionnement prédéterminées du moteur soit, en tout point de fonctionnement. Cette case mémoire BVSTB est par ailleurs et par exemple, initialisée à l'origine et ainsi qu'en cas d'effacement, à "01" correspondant à l'utilisation d'une boîte de vitesses manuelle. Un tel procédé permet de plus de diagnostiquer une éventuelle défaillance du système, telle qu'une rupture de la liaison entre le système 6 de pilotage et le système de contrôle moteur 7 ou encore un effacement de certaines mémoires. Pour ce faire, il suffit de venir comparer la valeur de FLAGBV à celle enregistrée - 11 - lors du démarrage précédent et stockée dans la case mémoire BVSTB. En cas de différence entre ces valeurs on peut donc déclencher une stratégie SUB_DIAGNOSTIC de fonctionnement en mode dégradé et/ou d'envoi d'un signal d'avertissement au conducteur. Par ailleurs, il-est possible d'augmenter encore la sécurité du procédé, notamment pour se prémunir contre les risques d'effacement de certaines mémoires déjà évoqués, en utilisant une case mémoire supplémentaire BVE2P implantée dans la mémoire morte effaçable EEPROM du système électronique 7. La case mémoire BVE2P qui est initialement vierge (BVE2P="00"), est configurée par la valeur de FLAGBV sitôt que l'on a reconnu deux fois consécutivement un même type de boîte de vitesses et c'est le contenu de cette case mémoire BVE2P qui sera ensuite prise en compte par la boucle de programme de sélection des stratégies servant à la commande du moteur. Tant que la case mémoire BVE2P n'est pas configurée, c'est la valeur de FLAGBV ou à défaut la valeur de BVSTB qui est prise en compte. Une fois configurée, en cas d'effacement accidentel de BVE2P, on réinitialise alors cette dernière avec la valeur de BVSTB (de façon similaire, on réinitialise BVSTB avec la valeur de BVE2P). Comme précédemment on peut procéder à un diagnostic du système en comparant les valeurs de BVE2P et de BVSTB à celle de FLAGBV. En cas de différence entre ces valeurs, on peut donc déclencher différentes stratégies SUB DIAGNOSTIC de fonctionnement en mode -12- dégradé et/ou d'envoi d'un signal d'avertissement au conducteur. Ainsi grâce au procédé selon l'invention, il est possible de réduire la diversité des systèmes électroniques susceptibles d'équiper un même moteur, en intégrant directement dans un seul système l'ensemble des différents paramétrages et des différentes stratégies de commande correspondants aux différentes configurations possibles d'utilisation du moteur et en opérant le choix des paramètres et des stratégies adaptés à partir de la reconnaissance des organes entraînés réellement par le moteur. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. Ainsi, la lecture du niveau du signal reçu sur l'entrée 8, peut être opérée selon un rythme prédéterminé, par exemple tout les n démarrages, avec n nombre entier supérieur ou égal à 2, et non plus systématiquement après chaque démarrage du moteur. - 13 - REVENDICATIONS [1] Procédé de commande d'un moteur à combustion interne (1) destiné notamment à équiper un véhicule automobile, ledit moteur (1) comportant un système électronique de contrôle (7) du type comprenant une unité centrale (70), des mémoires vive (71) et mortes (72,73), des convertisseurs analogiques-numériques et différentes interfaces d'entrées et de sorties. (74), caractérisé en ce qu'il consiste d'une part, à reconnaître la présence ou l'absence d'au moins un organe prédéterminé (2) influençant le fonctionnement dudit moteur (1) et entraîné en option par ledit moteur (1) et d'autre part à choisir, parmi une pluralité de stratégies prédéfinies de commande de l'injection de carburant et/ou de l'allumage des bougies dudit moteur (1) correspondant à la présence ou à l'absence dudit organe optionnel (2), la stratégie appropriée pour commander ledit moteur (1). [2] Procédé de commande d'un moteur à combustion interne (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la reconnaissance de la présence ou de l'absence dudit organe optionnel (2) est opérée par l'analyse des signaux reçus à l'entrée (8) dudit système de contrôle moteur (7) - 14réservée aux messages de communication entre ledit organe (2) et ledit système de contrôle moteur (7). [3] Procédé de commande d'un moteur à combustion interne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la reconnaissance de la présence ou de l'absence dudit organe optionnel (2) est opérée dans des conditions (Nseuil) prédéterminées de fonctionnement du moteur. [4] Procédé de commande d'un moteur à combustion interne (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que tant que la reconnaissance de la présence ou de l'absence dudit organe optionnel (2) n'a pas été opérée, la stratégie de commande du moteur retenue est choisie arbitrairement. [5] Procédé de commande d'un moteur à combustion interne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la reconnaissance de la présence ou de l'absence dudit organe optionnel (2) est opérée à chaque démarrage du moteur (1). [6] Procédé de commande d'un moteur à combustion interne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque reconnaissance de la présence ou de l'absence dudit organe optionnel (2) est systématiquement comparée aux reconnaissances précédentes, de façon à détecter d'éventuels dysfonctionnements. [7] Procédé de commande d'un moteur à combustion interne (1) selon l'une quelconque des - 15- revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit organe optionnel est constitué par un mécanisme de changement de vitesses automatique (2).